NOVÉ TECHNOLOGIE VE VZDĚLÁVÁNÍ

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PEDAGOGICKÁ FAKULTA

NOVÉ TECHNOLOGIE VE VZDĚLÁVÁNÍ VZDĚLÁVACÍ SOFTWARE A INTERAKTIVNÍ TABULE

OLOMOUC 2011

Publikace byla vydána v rámci projektu CZ.1.07/1.3.13/01.0044 Rozvoj ICT kompetencí pedagogických pracovníků Olomouckého kraje pomocí e-Learningu

0

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PEDAGOGICKÁ FAKULTA

NOVÉ TECHNOLOGIE VE VZDĚLÁVÁNÍ VZDĚLÁVACÍ SOFTWARE A INTERAKTIVNÍ TABULE

OLOMOUC 2011

Publikace byla vydána v rámci projektu CZ.1.07/1.3.13/01.0044 Rozvoj ICT kompetencí pedagogických pracovníků Olomouckého kraje pomocí e-Learningu

1

ANOTACE

Publikace obsahuje příspěvky účastníků vědecko-odborné konference Nové technologie ve vzdělávání : vzdělávací software a interaktivní tabule, konané pod záštitou děkanky Pedagogické fakulty UP prof. PaedDr. Libuše Ludíkové, CSc., 15. – 17. 11. 2011 na Pedagogické fakultě Univerzity Palackého v Olomouci. Jednotlivé příspěvky byly lektorovány samostatně, publikaci jako celek oponoval PaedDr. PhDr. Jiří Dostál, Ph.D. Publikace je přílohou k tištěné verzi časopisu Journal of technology and Information Education (ISSN 1803-537X) – 2. číslo/2011.

Mezinárodní vědecký výbor: PaedDr. PhDr. Jiří Dostál, Ph.D. Doc. Dr. Ing. Čestmír Serafín, Ing-Paed. IGIP Doc. PhDr. Miroslav Chráska, Ph.D. PhDr. Milan Klement, Ph.D. Doc. Dr. Wojciech Walat Ing. Štefan Szőköl, PhD. Mgr. Václav Tvarůžka, Ph.D. PaedDr. Ján Stebila, PhD. PaedDr. Martina Maněnová, Ph.D. PaedDr. René Drtina, Ph.D. Mgr. Jan Krotký

PROJEKT CZ.1.07/1.3.13/01.0044 „ROZVOJ ICT KOMPETENCÍ PEDAGOGICKÝCH PRACOVNÍKŮ OLOMOUCKÉHO KRAJE POMOCÍ E-LEARNINGU“ JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

Editor: Jiří Dostál Za původnost a správnost jednotlivých příspěvků odpovídají jejich autoři. Příspěvky neprošly redakční ani jazykovou úpravou. ISBN 978-80-244-2941-0

2

OBSAH Hana MAREŠOVÁ - Milan KLEMENT VIRTUÁLNÍ SVĚTY VE VZDĚLÁVÁNÍ …………………………………………... 5 Jan CHROMÝ TRENDY VYUŽÍVÁNÍ MOBILNÍCH TELEFONNÍCH SÍTÍ PŘI VÝUCE …….. 11 Hedviga KOCHOVÁ - Renáta BERNÁTOVÁ - Veronika PALKOVÁ APLIKÁCIA INFORMAČNO-KOMUNIKAČNÝCH TECHNOLÓGIÍ DO EDUKAČNÉHO PROCESU PRÍRODOVEDY NA 1. STUPNI ZÁKLADNEJ ŠKOLY ............................................................................................................................

15

Eva STRADIOTOVÁ WEBOVÉ APLIKÁCIE VO VYUČOVACOM PROCESE ………………………..

20

Jan VEŘMIŘOVSKÝ - Martina VEŘMIŘOVSKÁ Q-METODOLOGIE PŘI HODNOCENÍ VYUŽÍVÁNÍ POČÍTAČOVÝCH PREZENTACÍ VE VÝUCE CHEMIE ………………………………………………. 24 Renáta BERNÁTOVÁ POČÍTAČOVÁ VIZUALIZÁCIA SYSTÉMU LOGICKEJ ŠTRUKTÚRY PRÍRODOVEDNÉHO UČIVA PRE ŽIAKOV MLADŠIEHO ŠKOLSKÉHO VEKU …………………………………………………………………………………..

30

Martina VEŘMIŘOVSKÁ - Jan VEŘMIŘOVSKÝ VYUŽÍVÁNÍ NOVÝCH INFORMAČNÍCH A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VE VÝUCE CHEMIE NA ZÁKLADNÍ A STŘEDNÍ ŠKOLE

36

Renáta BERNÁTOVÁ – Bibiána VADAŠOVÁ PRÁCA S POČÍTAČOM DETÍ MLADŠIEHO ŠKOLSKÉHO VEKU V DOMÁCOM PROSTREDÍ ………………………………………………………… 44 Barbora ZÁKOSTELNÁ - Renata ŠULCOVÁ SROVNÁNÍ VYBAVENOSTI ŠKOL DIDAKTICKOU TECHNIKOU A JEJÍ ZAPOJENÍ DO VÝUKY ……………………………………………………………… 48 Tomáš SUSLO TVORBA E-LEARNINGOVÝCH KURZOV Z POHĽADU KOMPETENCÍÍ VYUČUJÚCEHO ……………………………………………………………………...

54

Daniel MOKOŠ POUŽITÍ PROGRAMU ANIM8OR VE VÝUCE …………………………………... 60 Josef MINARČÍK - Jan KUBRICKÝ ALTERNATIVY PROGRAMOVACÍCH PROSTŘEDÍ PRO KONSTRUKČNÍ STAVEBNICI LEGO EDUCATION ………………………………………………… 64

3

Andrea KUBALÍKOVÁ „BLENDED LEARNING“ V PREGRADUÁLNEJ PRÍPRAVE UČITEĽOV – MOŽNOSTI A SKÚSENOSTI ......................................................................................

71

Eva TÓBLOVÁ PREDMET INFORMAČNÉ A KOMUNIKAČNÉ TECHNOLÓGIE NA VYSOKEJ ŠKOLE ……………………………………………………………………. 75 Jana BURGEROVÁ KVALITA V KONTEXTE E-LEARNINGU ………………………………………..

79

Jitka KLOUČKOVÁ - Renata ŠULCOVÁ NETRADIČNÍ SPOJENÍ PROSTŘEDKŮ ICT S EXKURZEMI PO NAUČNÝCH STEZKÁCH PRO PŘÍRODOVĚDNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ……………. 84 Alfred De ROSE - Karel DVOŘÁK - Josef ŠEDIVÝ PRODUCT LIFE CYCLE MANAGEMENT SYSTÉMY (PLM) A TVORBA VIRTUÁLNÍCH PROTOTYPŮ V TECHNICKÉM VZDĚLÁVÁNÍ ……………..

90

Jozef KADNÁR - Milan KADNÁR VYUŽITIE IKT PRI TVORBE ELEKTRONICKÝCH SLOVNÍKOV …………...

95

Karel DVOŘÁK CAE TECHNOLOGIE VE VÝUCE TECHNICKÉ MECHANIKY ………………. 98 Lenka VRABĽOVÁ ROHAĽOVÁ VYUŽITIE EDUKAČNÉHO SOFTVÉRU NA 1. STUPNI ZÁKLADNÝCH ŠKÔL …………………………………………………………………………………...

105

Martina SOCHŮRKOVÁ VÝUKA HOTELOVÉHO SOFTWARU MICROS FIDELIO NA VŠH …………

110

Peter BEISETZER PODPORA PREZENČNEJ FORMY VÝUČBY VIRTUÁLNYM VÝUČBOVÝM PROSTREDÍM ………………………………………………………………………..

115

Radovan SLOUP INTERAKTIVNÍ FLEXIBILNÍ PROGRAMY A INTERAKTIVNÍ UČEBNICE PRO VÝUKU CHEMIE ………………………………………………………………. 119 Miroslava ŤAVODOVÁ INOVÁCIE VO VÝUČBE TECHNICKÝCH PREDMETOV ……………………..

123

Jiří DOSTÁL POKYNY PRO FORMÁTOVÁNÍ RUKOPISU …………………………………….

130

4

VIRTUAL WORLDS IN EDUCATION Hana MAREŠOVÁ - Milan KLEMENT Abstract: The article is focused on problematic of virtual reality and its use in education. The development of virtual worlds is analyzed and the concrete examples of virtual worlds which have been developed especially for education are characterized. Key words: virtual reality, information and communication technology, computer supported learning. VIRTUÁLNÍ SVĚTY VE VZDĚLÁVÁNÍ Resumé: Příspěvek je věnován problematice virtuální reality a jejího využití ve vzdělávání. Je analyzován vývoj virtuálních světů a uváděny konkrétní příklady virtuálních prostředí, které byly vyvinuty specificky pro vzdělávací účely. Klíčová slova: virtuální realita, informační a komunikační technologie, počítačově podporovaná výuka. a v neposlední řadě 3D virtuální prostředí (Active Worlds, Second Life ad.). 2 Virtuální realita Virtuální realita (VR) představuje vše, co neexistuje reálně, ale je určitým způsobem simulováno elektronickými médii. Jedná se o uživatelské rozhraní, jehož cílem je pokud možno co nejvíce přiblížit počítačové prostředí skutečnosti tak, jak ji zachycují naše smysly (Brdička, 1995). Současné aplikace jsou schopny včlenit uživatele do prostředí všemi smysly, tedy nejen zrakem, sluchem či hmatem, ale i čichem a chutí (Vrtiška, 2009). VR je dnes v praxi nejčastěji využívána jako simulátor reálných situací, jako jsou jízda autem, řízení letadla, kosmické lodi, nácvik krizových situací, havárií, lékařských zákroků apod. V lékařství se využívá pro simulaci lékařských zákroků, při modelování orgánů apod. V architektuře jsou to možnosti trojrozměrných modelů, konstrukce ve třech rozměrech, jako je CAD (computer aided design). Další možností je virtuální cestování (např. systémy GPS (global positioning systém), aplikace Google Earth ad.). V současných virtuálních prostorech je také možné potkat virtuálního člověka, mluvit s ním, vzít ho za ruku nebo prohlížet si ho ze všech stran apod. V současné době existuje několik stupňů VR. B. Brdička (1995) je charakterizuje takto:

1 Úvod Didaktické prostředky jsou součástí výuky od začátku kulturních dějin lidstva, lze je obecně definovat jako „všechny předměty a jevy, které zajišťují, podmiňují a zefektivňují výuku a s použitím odpovídajících výukových metod a organizačních forem napomáhají při dosahování výchovně-vzdělávacích cílů“ (J. Maňák, in Průcha, 2009). Úkolem didaktických prostředků je zejména uplatňování zásady názornosti, neboť ve výuce, pokud je to možné, se mají na poznávání skutečnosti podílet všechny smysly. Tomu ostatně odpovídají i současné výzkumy, které potvrdily, že efektivnější je vizuální zprostředkování informací, neboť informace přijímáme v 87 % zrakem, v 9 % sluchem a ve 4 % jinými smysly (J. Maňák, in Průcha, 2009). S příchodem informačních a komunikačních technologií (ICT) prudce vzrostly možnosti zapojení vícera smyslů do výuky. Tak, jak se zdokonalují ICT a komunikace jejich prostřednictvím v reálném čase je stále snazší, vzrůstá i zájem uživatelů o co největší přiblížení virtuální komunikace reálnému světu. Proto v současné době zažívají vzrůst sociální sítě umožňující okamžité sdílení informací (Facebook, Twitter ad.), komunikátory umožňující videopřenos (Skype, ICQ ad.), portály nabízející informace v multimediální podobě (stránky televizí, např. iVysílání České televize, BBC ad.), portály nabízející sdílení informací v podobě videa (YouTube, Google videos ad.)

1) pasivní aplikace – pracují podobně jako klasický film. Toto prostředí lze vidět i slyšet, 5

není však možné ho žádným způsobem ovlivňovat. Příkladem může být představení stereoskopického (3D) filmu.

virtuální světy (game-oriented virtual worlds), které obvykle mají předdefinované "virtuální kultury", a otevřená kultura virtuálních světů (open culture virtual worlds), které jsou nejpřitažlivější právě pro vzdělávací účely.

2) aktivní aplikace – toto prostředí, lze vidět, slyšet, je možné se v něm i pohybovat a libovolně ho zkoumat ze všech stran, není však možné jej jakkoliv modifikovat. Nelze přemisťovat předměty či manipulovat s objekty. Příkladem mohou být simulace v leteckých trenažérech.

3 Vývoj virtuálních světů Virtuální světy se rozvinuly díky konvergenci sociálních sítí, simulací a online her (Gartner, 2007). Svět virtuální reality však nevznikl až s příchodem ICT. Představa pohybu pomocí prostorové reprezentace se objevuje již v antice. První historicky zdokumentovaná hra, která pochází od Sumerů, jejíž nález byl datován do doby cca 2500 let př. n. l., znamenala pohyb figurkou po hrací ploše, tedy v abstraktním světě (Němec, 2008). Mezi první virtuální světy lze také zařadit mluvené legendy a mýty, jež seznamovaly posluchače se smyšlenými postavami a vybájenými místy. Rovněž sci-fi literaturu lze považovat za virtuální v tom smyslu, že čtenář se záměrně noří do fiktivního prostředí. Tentýž aspekt se objevuje ve fantasy literatuře. Fantasy literatura dala vzniknout také řadě her, jako Dungeons & Dragons (D&D), kterou vytvořili v roce 1974 D. Arneson a G. Gygax, v níž se inspirovali Tolkienovým dílem. V českém prostředí je to původní česká fantasy hra na hrdiny Dračí doupě. Mezi nejstarší počítačové implementace virtuálního světa patří virtuální simulátor reality I. Sutherlanda, který přístroj sestrojil v roce 1968 se svým žákem B. Sproullem. Jednalo se o zobrazovací zařízení nositelné na hlavě. Tato forma VR je charakterizována rozměrnými sluchátky s mikrofonem a dalšími typy senzorů. K prvním projektům patří také Aspen Movie Map vyrobený na Univerzitě v Massachussetském technologickém institutu (MIT) v roce 1977, který představoval přibližnou simulaci města Aspen ve státě Colorado (USA), jehož ulicemi se mohl uživatel procházet, kromě fotografií zde byl vytvořen trojrozměrný model města. Dnešní prostředí VR se konstituovalo zejména z prostředí internetové sítě a z dynamicky se vyvíjecího prostředí počítačových her – zejména první počítačové verze hry Dungeons and Dragons, kterou vytvořili koncem šedesátých let W. Crowther a D. Woods, v níž samotní hráči představují různé postavy a plní konkrétní úkoly (Brdička, 1999). Na celosvětovou síť se virtuální světy dostaly skrze síť ARPANET v roce 1978,

3) interaktivní aplikace – toto prostředí má všechny charakteristiky aktivních aplikací, navíc je možné prostředí i modifikovat. Je možné brát virtuální předměty do ruky, přemisťovat je, pracovat s virtuálními nástroji apod. Příkladem může být virtuální cvičná operace, kterou může lékař opakovaně uskutečnit na modelu určitého orgánu. Virtuální světy představují druh online komunit, které se pohybují ve VR (počítačově simulovaném prostředí), pomocí něhož mohou uživatelé vzájemně komunikovat, vytvářet a užívat objekty (Bishop, J., 2009). Popularita virtuálních světů v posledních letech rapidně vzrostla. Např. v jednom z nejznámějších virtuálních světů, Second Life, vzrostla z 230.000 residentů v roce 2006 na současných více než 13 milionů (BeVirtual, 2008), z toho v České republice vyzkoušelo SL zhruba 30 tisíc uživatelů. Podle předpovědí Gartner Research (Gartner, 2007) bude v roce 2011 více než 80 % aktivních uživatelů internetu součástí některého z virtuálních světů. Někteří autoři tvrdí, že tyto virtuální světy redefinují internet tak, jak ho známe dnes (Kluge, Riley, 2008), a to směrem k rozsáhlému digitálnímu prostředí, který zkombinuje všechny současné technologie – 3D internet. A skutečně lze zaznamenat signály ve smyslu většího podílu využití videa a virtuálních 3D prostředí, které zná většina dnešních uživatelů zejména z prostředí počítačových her a které dnes představují simulaci reálného světa. 3D prostředí se začínají objevovat také jako základní uživatelské rozhraní u některých prohlížečů (např. internetový prohlížeč 3B – http://3b.net/browser/demo.html). Existují dva druhy virtuálních světů (Holubcová a kol. 2010): na hru orientované 6

jednoduché prostředí, které se skládalo z tří čar a tečky – čárky představovaly dva avatary dvou hráčů a bílá tečka míček. V roce 1980 pak grafická stránka softwaru umožnila detailně vyobrazené třídimenzionální prostředí (např. Atari Battle Zone). Simulace v 3D grafice nastupuje na konci 90. let například projektem Palace, který je někde mezi 2D a 3D grafikou či projekty DIVE, Active Worlds a NTT InterSpace. Velký ohlas zaznamenala prostředí nabízející možnost kontaktu s velkým množstvím uživatelů, např. v USA to bylo prostředí Norrath (EverQuest), ve kterém uživatelé ve stejném prostředí sdílí stejný specifický virtuální svět. Uživatel se setkává s ostatními avatary, může naslouchat jejich rozhovorům. V této hře začíná avatar v začátečnickém prostředí a postupně vstupuje do jednotlivých úrovní (levelů). Avataři se mohou při hře spojovat do skupin orientovaných na společný cíl. Vývoj dalších virtuálních světů pak směřuje jednak k tématům, odchylujícím se od tématiky boje (např. Ultima Online, zaměřená na růst řemeslné výroby, tvorbu domů apod., nebo Dark Age zaměřená na přírodu a konkrétní společenské kultury) a odklonem od fantazie a „levelovského“ světa. Příkladem může být jedno z nejrozšířenějších prostředí v současné době, The Sims Online. Jedná se o prostředí, ve kterém avatar žije „běžný život“ – není zde stanoven cíl hry, většina avatarů se zabývá vyděláváním peněz, stavbou vlastních domů či rozvojem dovedností (např. hra na hudební nástroj). K velkým konkurentům The Sims pak patří prostředí There.com, které má v sobě implementovány segmenty videoher, je zde možné hrát např. paintball, surfovat v moři. Významným aspektem je však také komunikace s ostatními avatary, možnost navazovat společenské vazby mezi hráči.

kdy vznikl projekt Multi-User Dungeon (MUD), hra na hrdiny pro vícero hráčů, kteří mohli v podobě avatarů komunikovat ve stejné místnosti pomocí textových příkazů. Hráči využívali sítě Arpanet (předchůdce internetu). První síťová 3D hra pro více hráčů, byla Maze War (http://www.digibarn.com/history/04-VCF7MazeWar/index.html), která zároveň jako první přinesla koncept online hráčů reprezentovaných v podobě avatarů. Internetová síť tak umožnila využít tato virtuálně vytvořená prostředí i jiným způsobem než k pouhému hraní her. Jednotliví účastníci mohli spolu komunikovat v reálném čase, mohli vytvářet své vlastní prostory a objekty a umožňovat k nim přístup uživatelům. Vlastnosti svého prostoru mohou určitým způsobem programovat. Pro prostředí tohoto typu se užívá označení MUD Object Oriented (MOO). Aplikace vytvořené tímto způsobem představují jakési virtuální město, kde jsou umístěny společné prostory (které definují tvůrci programu) a prostory "soukromých vlastníků", kteří si je sami definují. Mezi MOO projekty můžeme zařadit např. MediaMOO, virtuální svět profesionálů z mediální oblasti, ve kterém bylo možné setkávat se s kolegy, účastnit se brainstormingu či vědeckých konferencí. Projekt Daedalus MOO sloužil studentům texaské univerzity v Austinu ke spolupráci na úkolech a výzkumných projektech, projekt DU-MOO umožňoval navštěvovat virtuální přednášky nebo hledat partnery ke školním projektům. V 80. letech pak vznikly stovky odvozenin od původního konceptu MUD, např. program TinyMUD.6, a objevují se i nová témata a prostředí, např. s tématikou Star Treku. K nejznámějším projektům pak patřilo prostředí LambdaMOO, vytvořené v roce 1990, které má stále tisíce aktivních uživatelů. Každý avatar má v tomto prostředí právo vytvářet soustavu místností a objektů. Většina MUD prostředí už ztratila pro své účastníky atraktivitu, neboť miliony uživatelů se dnes raději pohybují ve vizuálně zpracovaných světech. Historie vizuálně zpracovaných virtuálních světů se vyvíjela společně s dějinami videoher. O první videohře můžeme hovořit v roce 1961, kdy S. Russel vytvořil Spacewar!, simulátor, ve kterém dva protihráči pilotují raketoplán okolo vysoce gravitačního slunce a snaží se sestřelit jeden druhého. V roce 1972 vytváří N. Bushnell virtuální hru Ping-Pong, graficky velmi

4 Virtuální světy ve vzdělávání Virtuální světy poskytují vzdělávacím institucím změnu od výuky zprostředkované učitelem na model orientovaný na studenta. Tento model odpovídá konstruktivistickým teoriím, kde učící se využívá své zkušenosti, aby aktivně konstruoval pochopení problému, které dává smysl jemu spíše, než aby mu byl problém předložen v již organizované formě (Kluge, Riley, 2008). Ve virtuálních světech jsou studenti více aktivně zapojeni a zůstávají v procesu konstruování významů na základě jejich 7

zkušeností. Virtuální světy tak poskytují příležitost pro učitele k implementaci na učícího se orientovaných pedagogických principů, které podporují aktivní, konstruktivistické a na řešení problému zaměřené učení. Virtuální světy mohou být adaptovány tak, aby implementovaly autentické učební strategie, které jsou zaměřeny na reálný svět, problémy a jejich řešení, používání hraní rolí, problémově zaměřené aktivity, případové studia a účast ve virtuálních komunitách (Kluge, Riley, 2008). Učící se je v takových situacích plně zapojen, neboť nemůže být pasivní při hraní rolí či účasti na simulaci. V minulosti bylo těžké zařadit do výuky autentické učební aktivity – ať už z důvodů finanční náročnosti, nebezpečnosti prostředí či nemožnosti realizovat danou situaci ve školní třídě. Tyto hranice ve virtuálních světech mizí. Zde se mohou učící se stát astronomy, chemiky, lékaři bez jakéhokoliv dopadu na reálný svět. Významným aspektem učení se ve virtuálních světech je zároveň spolupráce při konstrukci vědomostí. V multiuživatelských virtuálních světech mohou účastníci komunikovat a spolupracovat v reálném čase na stejném problému či úkolu, a to bez ohledu na fyzický prostor.

Obr. Ukázka prostředí Active Worlds Interakce s uživateli probíhá v AWEDU pomocí všech multimediálních prostředků. Uživatel se pohybuje v 3D prostředí, ve kterém na různých místech může využívat textové, audio či video soubory či grafické objekty. K základním prostředkům patří i manipulace s předměty. K zatraktivnění interakce jsou pořádány jednorázové vzdělávací akce, mezi kterými je možné se pohybovat například teleportem. Komunikovat lze pomocí textového chatu, implementovaného e-mailu nebo aktivací hyperaktivních objektů. Zvláštností je diskuze vztahující se k přítomným vizuálním artefaktům, které mohou být anotovány, odkazovány nebo propojovány. To umožňuje výměnu zkušeností o aktivitách ostatních účastníků bez nutnosti přímé komunikace mezi nimi. V AWEDU muže vzniknout celá virtuální univerzita – např. projekt realizovaný univerzitou v německé Kostnici, která tuto aktivitu uskutečnila v letech 2004– 2006 v rámci mezinárodní soutěže „Kunst am Bau" (http://www.virtuallibrary.de). Virtuální svět AquaMOOSE 3D (http://www.cc.gatech.edu/elc/aquamoose) byl vyvinut na Georgia Institute of Technology. Jedná se o prostředí zaměřené na vizualizace parametrických rovnic. Grafické MUVE vytvořené pro konstrukci a výzkum parametrických rovnic. Projekt Quest Atlantis (http://atlantis.crlt.indiana.edu) vznikl na Indiana University. Jedná se o prostředí určené dětem ve věku 9–12 let a zaměřené na aktivity z oblasti propagace sociálního a morálního rozvoje, a to v podobě formálního a neformálního učení. Projekt River City (http://muve.gse.harvard.edu/rivercityprojekt) vznikl na Harvard University a může být použit ve třídách na středních školách. Je zaměřen na

5 Příklady využití VR ve vzdělávání Prostředí virtuálních světů začaly využívat a vytvářet pro oblast vzdělávání zejména univerzity – např. již zmiňované prostředí Daedalus MOO na univerzitě v Austinu, které sloužilo jako kontaktní prostor studentům, v němž společně pracovali na úkolech a jiných výukových projektech. K nejrozsáhlejším vzdělávacím projektům patří projekt Active Worlds Educational Universe, (dále jen AWEDU), http://www.activeworlds.com/edu/awedu.asp, který se věnuje výzkumu virtuálního vzdělávání a spolupracuje na něm v současné době asi 80 institucí z 25 zemí.

8

aplikaci vědeckých poznatků a dovedností pro 21. století. Studenti putují v čase a pomocí technologie a svých dovedností z 21. století řeší problémy 19. století. Projekt Whyville Numedeon, Inc. (http://www.whyville.net) je určen žákům v rozmezí mladšího školního věku až adolescence. Je zaměřen na rozvoj vědecké gramotnosti a sociálně odpovědného chování. Uživatelé komunikují pomocí synchronního chatu, mohou se učit jednotlivé vědní disciplíny (matematika, historie ad.) prostřednictvím interaktivních aktivit. V českém prostředí využívají virtuální realitu např. studenti na Mendelově zemědělské a lesnické univerzitě v Brně, kteří pracují v Laboratoři virtuální reality (http://ui.pefka.mendelu.cz/cs/technika/laboratore /virtuality). Studenti pracují v 3D prostředí, ve kterém vytvářejí projekty z oblasti grafiky či dalších oborů. Zobrazovací systém umožňuje vícero pozorovatelům vnímat objekty zobrazované speciálním grafickým software jako prostorové prostřednictvím speciálních 3D brýlí. Systém dokáže vnímat náklony hlavy a polohu v prostoru a adekvátně podle toho s kresbou manipulovat. Pracoviště je propojitelné s podobnými zařízeními ve světě, což umožňuje vzájemnou komunikaci a spolupráci týmů z vícera univerzit.

[2] BRDIČKA, B. Interaktivní tabule ve výuce (online). Bobrův pomocník, 1995 [cit. 2011-1111]. URL: http://it.pedf.cuni.cz/~bobr/ucspoc/virtreal.htm. [3] BRDIČKA, B. Víceuživatelské virtuální prostředí a možnosti jeho využití ve vzdělávání (online). Bobrův pomocník, 1999 [cit. 2011-1111]. URL: http://it.pedf.cuni.cz/~bobr/MUVE/. [4] HOLUBCOVÁ, E., ILKOVÁ, M., JÍLKOVÁ, D., JUHAŇÁK, L., KANTOROVÁ, K., RYCHTOVÁ, V. Aplikace vzdělávacích a kolaborativních nástrojů ve virtuálním světě Second Life – projekt VIAKISK (online). Inflow. Vol. 3, no. 1., 2010 [cit. 2011-11-11]. URL: http://www.inflow.cz/aplikacevzdelavacich-kolaborativnich-nastroju-vevirtualnim-svete-second-life-projekt-viakisk. [5] KLUGE, S., RILEY, L. Teaching in Virtual Worlds: Opportunities and Challenges. In: Issues in Informing Science and Information Technology (online). Vol. 5, pp. 127-135, 2008 [cit. 2011-11-11]. URL: http://proceedings.informingscience.org/InSITE2 008/IISITv5p127-135Kluge459.pdf. [6] KOL. AUTORŮ. Be Virtual, s.r.o. přebírá virtuální aktivity. Druhý život, 2008 [cit. 201111-11]. URL: http://www.secondlife.cz/bevirtual-s-r-o-prebiravirtualni-aktivity. [7] KOL. AUTORŮ. Gartner says 80 percent of aktive Internet users will have a „Second Life“ in the virval World by the end of 2011 (online). 24. 4. 2007 [cit. 2011-11-11]. URL: http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=503861. [8] NĚMEC, P. Vývoj konceptů virtuálních světů a jejich majetkoprávní problematika. (online). 2008 [cit. 2011-11-11]. URL: http://is.muni.cz/th/105363/pedf_m/VYVOJ_KO NCEPTU_VIRTUALNICH_SVETU_A_JEJICH _MAJETKOPRAVNI_PROBLEMATIKA.pdf. [9] PRŮCHA, J. Pedagogická encyklopedie. Praha : Portál, 2009, 936 s. ISBN ISBN 978-807367-546-2. [10] VRTIŠKA, O. Virtuální realita stimuluje všech pět smyslů (online). Týden, 2009 [cit. 2011-11-11]. URL: http://www.tyden.cz/rubriky/veda-atechnika/technologie/virtualni-realita-poprvestimuluje-vsech-petsmyslu_108414.html?showTab=nejctenejsi-7.

6 Závěr Virtuální světy reprezentují prostředí, ve kterých lze aplikovat na učícího se orientované učení. Představují typ aktivního, autentického a konstruktivistického učení. Nízké náklady, snadná přístupnost, principy komunikace a kolaborace z nich činní učební nástroje, které by neměly chybět ve výuce v informačním věku. Poznámka: Příspěvek vznikl za podpory projektu GAČR, Evaluace vzdělávacích materiálů určených pro distanční vzdělávání a e-learning, reg. č. P407/11/1306 (2011–2012). 5 Literatura [1] BISHOP, J. Enhancing the understanding of genres of web-based communities: The role of the ecological cognition framework. International (online). Journal of Web-Based Communities, 5(1), 4-17, 2009 [cit. 2011-11-11]. URL: http://www.jonathanbishop.com/publications/dis play.aspx?Item=26.

9

PhDr. Hana Marešová, Ph.D. Katedra českého jazyka a literatury Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel: +420 585 635 607 E-mail: [email protected] PhDr. Milan Klement, Ph.D. Katedra technické a informační výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel: +420 585 635 811 E-mail: [email protected]

10

TRENDS OF USING MOBILE PHONE NETWORK IN TEACHING Jan CHROMÝ Abstract: The article outlines possible applications of mobile telephone networks in the process of teaching. Advantages and disadvantages of technical, psychological and social aspects are described. Examples of usable devices are given. Key words: mobile phone, iPhone, iPod, Amazon Kindle, iPad, teaching TRENDY VYUŽÍVÁNÍ MOBILNÍCH TELEFONNÍCH SÍTÍ PŘI VÝUCE Resumé: Příspěvek se zabývá možnostmi využívání mobilních telefonních sítí při výuce. Popisuje výhody a nevýhody po stránce technické, psychologické a sociální. Jsou zde uvedeny příklady využitelných zařízení. Klíčová slova: mobilní telefon, iPhone, iPod, Amazon Kindle, iPad, výuka video kamery, možnosti uspořádání video přenosu, GPS navigace apod. - možnost připojení k počítači a synchronizace údajů – např. adresáře, úkolů apod. Připojit lze kabelem prostřednictvím počítačového USB konektoru nebo bezdrátově pomocí Bluetooth.

1 Úvod Mobilní telefonní sítě ve své podstatě patří mezi elektronická média. Relativně dlouhou dobu se rozšiřuje jejich provázanost s Internetem, případně dalšími sítěmi, např. připojením prostřednictvím WiFi. V tomto příspěvku pojednáme o specifických zvláštnostech mobilních telefonních sítí, možnostech z hlediska výuky a porovnáme možnosti vybraných technických prostředků. Budeme se zabývat výhradně zařízeními, která mají přibližně velikost běžného mobilního telefonu. Pomineme tedy také např. netbook (malý notebook) typu Asus EEE, který lze za určitých podmínek a do jisté míry využívat k podobným aktivitám. Výuku s nimi by ale bylo možné nahradit počítači. Nebudeme se dále také zabývat možností připojení počítačů nebo počítačových sítí k Internetu jejich prostřednictvím.

3 Hlavní nevýhody využívání mobilních sítí - malé rozměry monitoru, - výrazně horší ovládání, - omezená práce se všemi dokumenty. 4 Možnosti využívání pro potřeby výuky Z hlediska výuky lze mobilní síť teoreticky využít pro obdobu počítačového e-learningu, která se v prostředí mobilních sítí nazývá mlearning. Pro zmíněné nevýhody zatím mlearning není prakticky využíván. Mobilní telefon, vybavený výše zmíněnými funkcemi však poskytuje také jiné možnosti, které lze využívat. Výhodné pro získání představy je oddělení využívání na straně pedagogů a na straně studentů. Na straně pedagogů lze doporučit využívání mobilní telefonní sítě pro: - adresář – vzhledem k propojení s počítačem mohou být všechny kontakty neustále aktualizovány, při nastavení i automaticky. Výhodné je využívání vhodného e-mailového klientského programu, který poskytuje odpovídající funkce. Pravděpodobně nejlepším je MS Outlook, který byl součástí MS Office Professional ještě ve verzi 2007. Tedy nikoliv

2 Hlavní výhody využívání mobilních sítí - malé rozměry a snadná přenositelnost – můžeme ho mít neustále u sebe. - spojení několika funkcí v jednom přístroji – dnes běžné je např. spojení obvyklého mobilního telefonu (vybaveného SMS, MMS, kalendářem, záznamníkem úkolů, poznámkovým blokem, adresářem apod.), emailového klienta (popř. i některá další elektronické komunikace), prohlížeče webových stránek, kancelářských programů (textový editor, tabulkový kalkulátor apod.), audio a video přehrávače, fotoaparátu,

11

Outlook Express, který je součástí operačního systému Windows. (V nových verzích MS Office nebo Windows se mohou jmenovat jinak.) - diář – téměř každý mobilní telefon obsahuje kalendář a plánovač úkolů. Lze si nastavovat termíny, na které potřebujeme upozornit apod. To lze opět synchronizovat s údaji v počítači. - tabulkový kalkulátor – je kompatibilní s MS Excelem. Pedagog si může činit např. zápis docházky, hodnocení apod. a následně ho převést do běžného počítače. - elektronické knihy – v některých zdrojích je doporučováno využívání elektronických knih v mobilních sítích. Zatímco u počítačů je to výhodná možnost, u mobilních telefonů je to pravděpodobně hazard se zrakem. Uvědomíme-li si velikost monitoru, skutečnost, že proti čtečkám, např. Amazon Kindle, jsou monitory mobilních telefonů a obdobných zařízení podsvícené, nelze používání mobilních telefonů k déle trvajícímu čtení doporučit. Na straně studentů lze doporučit využívání mobilní telefonní sítě pro: výuku cizích jazyků – jednak prostřednictvím speciálních programů na výuku slovíček, poslech cizojazyčných nahrávek apod. - používání elektronického slovníku – výhodou je okamžitá dostupnost. - používání kalkulačky – novější mobilní telefony mají možnost nainstalování i kalkulaček s tzv. vědeckými funkcemi. - převodník fyzikálních jednotek – lze převádět hodnoty jednotek různých fyzikálních veličin. - převody měn - podle aktuálních kurzů.

6 Možné problémy pro výuku U mobilních sítí se projevuje ve značné míře digitální propast (Digital Divide), viz J. Chromý [2011, str. 52] nebo P. Stoličný [2005, str. 110 112]. Roli přitom hraje pokrytí geografických oblastí potřebným signálem, cena potřebného zařízení (např. mobilu), cena služeb mobilního operátora, případně možnost připojení k Internetu a s tím související ceny, které mohou být již v ceně služeb operátora. Ani ve vyspělých zemích nelze předpokládat, že většina studentů bude vybavena podobnými přístroji, jako špičkový manager. Pravděpodobně spíše vystačí pouze se základními funkcemi. Do jisté míry se dostáváme do paradoxní situace. Studenti by měli mít nejen teoretické znalosti, ale také praktické zkušenosti. Praktické zkušenosti na potřebné úrovni je v této oblasti zpravidla z objektivních důvodů obtížné získat. Teoretické znalosti bez praktické výuky v tomto případě mohou vést ke komunikačním šumům, např. k přeceňování nebo nedoceňování některých možností využívání technických prostředků. A navíc zde se již nezabýváme mobilními telefonními sítěmi jako prostředkem, ale stává se z nich cíl výuky. Přitom sami pedagogové nemusí disponovat příslušným vybavením a sami se mohou stávat obětí komunikačního šumu, tím spíše, že jde o mezipředmětové vztahy. Např. výuka mobilních sítí a práce s nimi v 1. ročníku bakalářského studia je sice důležitá, ale z hlediska využívání získaných znalostí při výuce konkrétního odborného předmětu ve 3. ročníku, je z významné části zbytečná, protože vývoj techniky a možností jejího využívání již je nepochybně dál. Nalezení vhodného kompromisu je velmi obtížné s ohledem na dynamický vývoj zde popisované techniky a jejich možností využívání pro různé obory. Důležitou roli pak musí hrát oborové rady, předmětové komise apod.

5 Zapojení v pyramidě komunikace Mobilní sítě lze z hlediska pyramidy komunikace využívat zejména pro interpersonální komunikaci, viz D. McQuail [2007, str. 27]. Může být podle okolností jednosměrná nebo obousměrná s okamžitou nebo různě časově posunutou zpětnou vazbou (např. rozdíl telefonní hovor - SMS). Při masové komunikaci je reálná pouze komunikace jednosměrná, případně obousměrná s časově spíše více posunutou zpětnou vazbou, která bude navíc nespolehlivá.

7 Vliv z hlediska aspektů výuky Při stanovování cílů pro výuku s využíváním mobilního zařízení musíme výše zmíněnou digitální propast respektovat. Na druhou stranu je ale nutné studenty upozorňovat na technické možnosti, novinky a směry vývoje a současně je učit, jak je v praxi využívat. Tomu musíme přizpůsobit nejen studentům předávané

12

informace a znalosti, ale také metody a využívané prostředky.

8.2 Příklad využitelných zařízení v oblasti mobilních přehrávačů Zařízení typu iPod - iPod je označení pro přehrávač různých médií vyráběný společností Apple. Existuje však mnoho výrobců, kteří dodávají obdobné produkty na různých technických i cenových úrovních. Zařízení zpravidla umí přehrávat zvuk v obvyklých formátech (MP3, WAV, WMA apod.), většinu videoformátů (AVI, MPEG, apod.), běžné grafické formáty (BMP, JPEG, PNG, GIF apod.). Dále může mít vestavěný mikrofon pro nahrávání zvuku, fotoaparát, videokameru, připojení k sítím Wifi, Bluetooth apod.

8 Didaktické technické prostředky pro mobilní sítě Technické prostředky v této oblasti podléhají velmi dynamickému vývoji. Proto je nutné zde upozornit na možné rychlejší zastarání této části příspěvku. U didaktických technických prostředků pro mobilní sítě budeme předpokládat možnost připojení k Internetu, kterou lze realizovat několika způsoby. Lze se připojovat přímo mobilním telefonem a dokonce lze následně jeho prostřednictvím připojovat i běžný počítač nebo počítačovou síť. Jinou možností je využívání bezdrátových sítí WiFi a připojování mobilního telefonu jejich prostřednictvím. Způsob připojování k Internetu je současně důležitá informace, kterou musíme mít při pořizování mobilního telefonu nebo srovnatelného zařízení.

8.3 Příklad využitelných zařízení v oblasti mobilních čteček e-booků Amazon Kindle – pokud máme zájem o speciální zařízení, jde v současné době o nejlepší elektronické čtečky na trhu. Monitor je založený na technologii e-ink, která představuje elektronický inkoust, bez podsvícení monitoru. Proto tato čtečka vydrží na jedno nabití baterie v aktivním stavu až jeden měsíc a čtení přitom díky vysokému kontrastu neunavuje oči tak jako sledování klasických monitorů. Čtečky mívají USB konektor, připojení k Wifi a možnost přehrávání zvuku ve formátu MP3. iPad - představuje multimediální počítač typu tablet vyráběný společností Apple. Pozor, nesmíme jej zaměňovat s Tablet PC, což je v postatě klasický notebook s dotykovým displejem. Používá iPhone OS (operační systém). Přístroj lze používat k práci s různými mediálními formáty včetně novin, časopisů, knih, učebnic, fotografií, videí, hudby, textových dokumentů, tabulek a videoher. Monitor přístroje je LCD podvícený LED diodami. Podobně jako další parametry ho to řadí spíše mezi netbooky, které lze využívat k podobným účelům, sice bez tabletu, ale zato s lepšími parametry, viz např. Asus Eee. Velikost iPadu je pro porovnání stejná jako čtečky Amazon Kindle DX. Nové verze iPadu mají zabudovanou videokameru, mikrofon, a obvyklé možnosti připojení k síti Wifi, Bluetooth.

8.1 Příklad využitelných zařízení v oblasti mobilních telefonů Mobilní telefon – nás s ohledem na výše uvedené bude zajímat pouze výkonný a špičkový přístroj. V současnosti bychom za špičkový mohli označit Smartphone, který je vybaven následujícími funkcemi, které překračují rámec průměrných mobilních telefonů: - monitor s podporou 3D zobrazení a vysokým rozlišení - fotoaparát s vysokým rozlišením, např. 5 Mpix a možností nahrávání Full HD videa (1920 x 1080 pixelů), a podporující 3D, pochopitelně s menším rozlišením. Součástí bývá ještě druhý fotoaparát s kamerou, který umožňuje přenos video hovoru s menším rozlišením a tím i nároky na počítačové sítě. - možnost připojení k televizi a přehrávání nahraného videa nebo zobrazování fotografií. - možnost nahrávání a přehrávání zvuku. - podpora komunikace prostřednictvím Wifi, Bluetooth apod. - možnost používání paměťových karet s vyšší kapacitou, dnes např. 16 GB. - používá operační systém, který umožňuje přidávání dalších aplikačních programů, které lze v případě potřeby i naprogramovat. iPhone – je speciální mobilní telefon vyráběný společností Apple. Disponuje v podstatě stejnými funkcemi jako Smartphone.

9 Doporučené pomůcky pro mobilní sítě Při výběru doporučených pomůcek musíme předem zvážit, do jaké míry jsou mobilní technologie cílem naší výuky, viz výše zmíněný paradox.

13

Pokud potřebujeme, aby studenti získali určité základní znalosti a představy, můžeme využít mnoha různých prezentačních videí, která dávají k dispozici buď dodavatelé produktu, jiní pedagogové nebo případní nadšenci. Pokud budeme využívat mobilních technologií při výuce odborného předmětu, je naše situace významně horší. Minimálně bude třeba podstatně více času pro vyhledání potřebného videa. Jinou možností je vytvoření vlastního, což může být složitější s ohledem na potřebné vybavení a znalosti běžně pedagogem nepotřebované. Lze si vytvořit i vlastní výukový program, třeba i interaktivní. To je další a podstatně těžší možnost. Vyžaduje znalost některého vhodného speciálního programu, např. Authorwaru. Nesmíme ovšem v každém případě zapomenout získané nebo vytvořené pomůcky zakomponovat do výuky tak, abychom respektovali všechny didaktické aspekty výuky.

danou problematiku dále sledovat a vyhodnocovat. Pokud bychom chtěli mobilní prostředky využívat při výuce, musíme zvážit sociální stránku věci a vhodnost využívání s ohledem na další aspekty výuky. Je nutné rovněž přihlédnout k dynamickému vývoji těchto zařízení. 11 Literatura [1] CHROMÝ, Jan. Materiální didaktické prostředky v informační společnosti. 1. vyd. Praha: Verbum 2011. ISBN 978-80- 904415-5-2. [2] MC QUAIL, Denis. Úvod do teorie masové komunikace. 2. vyd. Praha: Portál, 2007. ISBN 978-80-7367-338-3. [3] STOLIČNÝ, Peter. Marketingová komunikace v oboru služeb. 1.vyd. Praha: VŠH v Praze 8, 2005. ISBN 80-86578-48-8. Ing. Jan Chromý, Ph.D. Katedra marketingu a mediálních komunikací VŠH v Praze 8, spol. s r.o. Svídnická 506 181 00, Praha 8, ČR Tel. +420 283 101 124 E-mail: [email protected]

10 Závěr Mobilní zařízení využívající mobilní telefonní sítě mají své nesporné výhody. Existuje ale také celá řada nevýhod a problematických oblastí pro jejich využívání při výuce. V žádném případě nelze paušálně jejich využívání doporučit nebo zavrhnout. Je nutné

14

THE APPLICATION INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN THE PROCESS NATURAL SCIENCE OF PRIMARY EDUCATION Hedviga KOCHOVÁ - Renáta BERNÁTOVÁ - Veronika PALKOVÁ Abstract: This paper present the application of the research results in natural science education in the process of primary education. Key words: science, ICT, experiment, primary school. APLIKÁCIA INFORMAČNO-KOMUNIKAČNÝCH TECHNOLÓGIÍ DO EDUKAČNÉHO PROCESU PRÍRODOVEDY NA 1. STUPNI ZÁKLADNEJ ŠKOLY Resumé: Príspevok prezentuje výsledky experimentu pri aplikácii IKT do prírodovedy vo 4. ročníku základnej školy. Klíčová slova: prírodoveda, IKT, pedagogický experiment, 1. stupeň základnej školy 1 Úvod Moderné prostriedky sa stali súčasťou pracovného procesu vo všetkých oblastiach, vzdelávanie nevynímajúc. Moderný učiteľ sa snaží ich prítomnosť nielen akceptovať, ale v snahe o zatraktívnenie a zefektívnenie vyučovania implementovať ich do výučby. Informačno-komunikačné technológie (ďalej IKT) prinášajú a zároveň vyžadujú hlavne zmenu foriem, metód vyučovania, zmenu štýlu učenia sa žiaka a zároveň kladú značné nároky aj na učiteľa. Prírodoveda ako súčasť prírodovedného vzdelávania na 1. stupni ZŠ je vyučovací predmet, ktorý je zaradený v Štátnom vzdelávacom programe ISCED1 do oblasti Príroda a spoločnosť (ISCED1, 2008). Vyučuje sa od prvého ročníka základnej školy. Je to integrovaný predmet, do ktorého sú integrované viaceré prírodovedné oblasti ako biológia, fyzika, chémia, zdravoveda, ale aj spoločenskovedné poznatky. Hlavným cieľom predmetu je rozvíjať poznanie žiaka v oblasti spoznávania prírodného prostredia javov s ním súvisiacich tak, aby bolo schopné orientovať sa v informáciách a spracovávať ich objektívne do takej miery, do akej mu to povoľuje jeho kognitívna úroveň. Každý vyučovací predmet a každá veková kategória žiakov má pedagogicko-psychologické špecifiká a tie sa musia nevyhnutne prejaviť aj v stratégii či taktike aplikácie IKT.

2 Aplikácia IKT v prírodovede R. Bernátová (2004) odporúča nasledujúce možnosti didaktickej aplikácie IKT vo výučbe prírodovedy na 1. stupni základnej školy: 1) Počítačom podporované vyučovanie s využívaním multimediálnych výučbových programov, určených pre najmladšiu vekovú kategóriu žiakov a zároveň tematicky korešpondujúcich s učivom prírodovedy pre 1. stupeň ZŠ. 2) Aplikácia počítačovej siete internet ako zdroja či databázy multimediálnych výučbových programov alebo www stránok, vhodných na prípravu a prezentáciu rozličných materiálov (obrázky, schémy, referáty, nákresy atď.). 3) Aplikácia IKT formou didaktickej počítačovej hry. Táto aplikácia práve vzhľadom na výučbu na 1. stupni základnej školy je veľmi významná. 4) Aplikácia didaktických kognitívnych testov pomocou počítača. Didaktické testy zadávané a vyhodnocované pomocou počítača sú určené na kontrolu osvojených žiackych vedomostí a sú často súčasťou multimediálnych výučbových programov spomenutých v bode 1. 5) Aplikácia IKT formou počítačovej podpory demonštračného prírodovedného pokusu. Ide o aplikáciu špeciálnych integrovaných výučbových systémov (snímač, prevodník fyzikálnych a chemických veličín, 15

vyhodnocovanie merania a tlač výsledkov, simulácia, animácia atď.) na podporu demonštrácie školského pokusu, ktoré sa v súčasnosti tvoria a distribuujú pod názvom ISES, Famulus, Interaktívna prírodoveda a. i. V nasledujúcej časti príspevku uvádzame výsledky empirického výskumu prostredníctvom počítačom podporované vyučovanie s využívaním multimediálnych výučbových programov v kognitívnej oblasti (celkový výskum bol realizovaný aj v afektívnej oblasti).

Slovenskej republiky a štandardne používané vo vyučovaní prírodovedy na 1. stupni základnej školy (patria tu učebnice, pracovné zošity)]. Nezávisle premennou, s ktorou sme manipulovali, bol systém vyučovania v experimentálnej skupine, v kontrolnej tradičný. Závisle premennou v experimente boli výkony žiakov: vedomosti – zapamätanie, porozumenie a aplikácia informácií (podľa Niemerkovej taxonómie kognitívnych cieľov), postoje žiakov a učiteľov k experimentálnemu vyučovaniu. Z hľadiska validity a reliability experimentu bolo mimoriadne dôležité kontrolovať intervenujúce premenné – osobnosť žiakov, osobnosť učiteľa, ciele vyučovania a učivo, čas vyučovania atď.

Overovali sme nasledujúcu hypotézu: H1: Žiaci 4. ročníka vyučovaní v experimentálnom systéme vyučovania prírodovedy 1. stupňa ZŠ dosiahnu na konci experimentálneho vyučovania štatisticky významne vyšší výkon v kognitívnom učení (vo výstupnom didaktickom teste) ako žiaci 4. ročníka vyučovaní tradične.

Metódy výskumu Hlavnou výskumnou metódou bol dvojskupinový pedagogický experiment, ktorého realizáciu možno schematicky znázorniť:

Výskumná vzorka Základný súbor tvorili žiaci 4. ročníka základnej školy. Výberový súbor (vzorku) tvorili žiaci vybraných základných škôl Prešovského kraja. experimentálna počet počet počet skupina žiakov chlapcov dievčat (ES) n n n ZŠ 1, Prešov 15 9 6 ZŠ 2, Prešov 19 9 10 ZŠ Vranov n/T 23 11 12 celkový počet 57 29 28 kontrolná počet počet počet skupina žiakov chlapcov dievčat (KS) n n ZŠ 1, Prešov 18 14 4 ZŠ 2, Prešov 16 8 8 ZŠ Vranov n/T 15 7 8 celkový počet 49 30 19 Tab 1: Charakteristika štruktúry výskumnej vzorky vo 4. ročníku

Obr 1: Schéma dvojskupinového pedagogického experimentu V našom experimente bolo problematické úplne náhodne vytvoriť výskumné skupiny, preto náš výskum má povahu kváziexperimentu. Na zisťovanie kognitívnej úrovne prírodovedných poznatkov sme využili didaktické testy (neštandardizované), ktoré sme žiakom zadali bezprostredne pred a po experimentálnom zásahu. Vyriešením úloh v didaktickom teste mali žiaci preukázať, či si osvojili náročnejšie úlohy, či sú schopní posúdiť situácie, v ktorých je možné využiť osvojené prírodovedné vedomosti. Pri tvorbe didaktických testov sme využili aj Banku testových úloh autoriek R. Bernátová, H. Kochová (2006) a Zbierku uvoľnených úloh medzinárodných meraní TIMSS (2008), časť prírodoveda. Vstupný test bol zostavený z učiva predošlého tematického celku, ktorý žiaci preberali, výstupný test bol z tematického celku,

Operacionalizácia premenných z hypotéz: - experimentálny systém vyučovania prírodovedy – vyučovacie hodiny prírodovedy podporované IKT, - tradičné vyučovanie – hodiny prírodovedy realizované tradičnými didaktickými prostriedkami [didaktickými prostriedkami, ktoré sú schválené Ministerstvom školstva 16

v ktorom bol realizovaný pedagogický experiment. Pri administrácii didaktického testu sme sa usilovali zaistiť optimálne podmienky. Každý žiak mal svoj vlastný test. Na vypracovanie didaktického testu mali žiaci celú vyučovaciu hodinu (cca 40 minút po zadaní inštrukcií). Administráciu testu sme realizovali osobne.

tohto testu môžeme rozhodnúť, aký typ testu (zo skupiny testov induktívnej štatistiky pre testovanie hypotéz) je vhodné použiť pre ďalšie vyhodnotenie získaných údajov – parametrický/neparametrický. - Posúdenie štatistickej významnosti vo výkonoch v didaktických testoch medzi experimentálnou a kontrolnou skupinu v pedagogickom experimente. MannWhitneyho U test sa používa pri porovnaní mediánov dvoch nezávislých vzoriek. Použili sme ho na základe výsledkov testu normality, ktorý nám nevykazoval normálne rozdelenie. Test odpovedá na otázku, či je rozdiel mediánov (presnejšie priemerov poradí) dvoch skupín štatisticky významný, alebo iba náhodný. Ak je rozdiel významný (p < 0,05), znamená to, že medzi poradovou premennou a binárnou premennou (skupinou) existuje vzťah. Pre výpočet hodnoty Mann-Whitney U testu sa používa nasledujúci vzorec:

Realizácia experimentu V priebehu školského roka sme do vyučovacieho procesu experimentálnych tried zaradili počítačom podporenú výučbu prírodovedy, cieľom ktorého bolo prispieť k efektívnosti vyučovacieho procesu. Vyučovacie hodiny tematického celku boli vyučované dvakrát do týždňa, pričom 1 vyučovacia hodina bola s podporou výučbového programu (aby nedošlo „k presýteniu“ vyučovacieho procesu IKT a zároveň nie každému musí tento spôsob výučby vyhovovať). Počítačový program bol prezentovaný učiteľkou prostredníctvom dataprojektoru v experimentálnych triedach. Vyučovacia hodina prírodovedy v počítačovej miestnosti bola na experimentálnych školách využitá na poslednej hodine tematického celku, venovanej opakovaniu a precvičeniu učiva tematického celku. Počítačový program sa aplikoval pri precvičovaní a opakovaní učiva (buď na konci vyučovacej hodiny alebo na začiatku nasledujúcej hodiny). Každá vyučovacia hodina trvala 45 minút a v priebehu jej realizácie bol použitý výučbový program.

Kde: U = Mann-Whitney U test, n1 = veľkosť vzorky jedna, n2 = veľkosť vzorky dva, R i = Rank k veľkosti vzorky Pri testovaní formulovaných hypotéz sme postupovali podľa tohto algoritmu: 1. Formulovanie nulovej a alternatívnej hypotézy. 2. Zvolenie prijateľnej chyby rozhodovania. 3. Popis štatistických charakteristík skúmaných datových súborov. 4. Voľba vhodnej testovacej štatistiky. 5. Výpočet testovacej štatistiky a prevedenie do pravdepodobnostnej škály. 6. Vyslovenie záveru testovania.

Štatistické spracovanie výsledkov pedagogického experimentu Pri vyhodnocovaní získaných údajov sme využili nasledujúce metódy opisnej, ako aj induktívnej štatistiky: - Posúdenie normality rozdelenia skúmaných dát. Jedným zo základných predpokladov rôznych štatistických analýz je posúdenie normálneho rozloženia dát (normalita). Na základe zistenej normality môžeme rozhodnúť, aký typ testu pre ďalšie vyhodnotenie použijeme (parametrický alebo neparametrický). V práci sme k testovaniu normality rozdelenia použili jednak grafický spôsob – histogram – vizuálne porovnanie rozloženia dát s normálovým rozložením a navyše ešte aj numerický test normality (Andersov-Darlingov). Na základe výsledkov

Verifikácia hypotézy H1: Žiaci 4. ročníka vyučovaní v experimentálnom systéme vyučovania prírodovedy 1. stupňa ZŠ dosiahnu na konci experimentálneho vyučovania štatistický významne vyšší výkon v kognitívnom učení (vo výstupnom didaktickom teste) ako žiaci vyučovaní tradične. Pred výberom vhodného štatistického testu sme vykonali analýzu normality dát medzi experimentálnou a kontrolnou skupinou.

17

Priebeh rozloženia štatistického dokladujeme na krabicovom grafe.

kontrolná skupina A nderson-D arling N ormality Test

15,00%

30,00%

45,00%

60,00%

75,00%

90,00%

A -S quared P -V alue <

2,01 0,005

M ean S tDev V ariance S kew ness Kurtosis N

0,64007 0,18482 0,03416 -0,551159 -0,487363 147

M inimum 1st Q uartile M edian 3rd Q uartile M aximum

súboru

0,15000 0,50000 0,65517 0,80000 0,93103

95% C onfidence Interv al for M ean 0,60994

0,67019

95% C onfidence Interv al for M edian 0,65000

0,70000

95% C onfidence Interv al for S tDev

9 5 % C onfidence Inter vals

0,16583

0,20875

Mean Median 60,00%

62,00%

64,00%

66,00%

68,00%

70,00%

Obr 2: Histogram rozloženia dát vo výstupnom teste – 4. ročník – kontrolná skupina experimentálna skupina A nderson-D arling N ormality Test

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

A -S quared P -V alue <

1,72 0,005

M ean S tDev V ariance S kew ness Kurtosis N

0,74718 0,15846 0,02511 -0,426240 -0,606078 171

M inimum 1st Q uartile M edian 3rd Q uartile M aximum

Obr 4: Porovnanie výsledkov výstupného testu v experimentálnej a kontrolnej skupine – 4. ročník H1 sa potvrdila. Medzi výkonmi žiakov dosiahnutými v našom experimente vo výstupnom didaktickom teste je štatisticky významný rozdiel.

0,35000 0,65000 0,75862 0,90000 1,00000

95% C onfidence Interv al for M ean 0,72326

0,77110

95% C onfidence Interv al for M edian 0,72414

0,80000

95% C onfidence Interv al for S tDev

9 5 % C onfidence Inter vals

0,14326

0,17730

Na základe výsledkov nášho výskumu možno sformulovať nasledujúcu štatistickú interpretáciu hypotéz empirického výskumu:  Experimentálny systém vyučovania bol v našom výskume vo 4. ročníku efektívnejší ako tradičný systém vyučovania.  Výsledky získané javovou analýzou výkonov dosiahnutých vo výstupnom didaktickom teste ďalej naznačujú, že experimentálny systém vyučovania viedol v našom experimente ku nadobudnutiu vedomosti, ktoré nesú pečať kvalitatívnych štrukturálnych vedomostných zmien a to v tom, že, sú hlbšie pochopené, systematickejšie usporiadané a trvalejšie zapamätané ako vedomosti nadobudnuté tradičným systémom vyučovania. Takto získané vedomosti sú zároveň základňou lepšej aplikatibility v praxi a celoživotnej vedomostnej flexibility.  Nielen žiaci prijali veľmi pozitívne experimentálny systém vyučovania, ale aj učitelia, ktorí sa v neformálnych rozhovoroch vyjadrili, že podľa ich mienky sa experimentálnym vyučovaním zefektívnila práca nielen žiaka, ale aj učiteľa. Učitelia sa zároveň v neformálnych rozhovore vyjadrili, že úspešné vyučovanie podporované

Mean Median 72,00%

74,00%

76,00%

78,00%

80,00%

Obr 3: Histogram rozloženia dát vo výstupnom teste – 4. ročník – experimentálna skupina Skupina dát nevykazuje normálové rozloženie, p hodnota je menšia ako 0,05 (u obidvoch skupín) – použili sme preto na vyhodnotenie získaných výsledkov neparametrický Mann-Whitneyho Utest. Mann-Whitney U Test (Spreadsheet9) By variable skupina Marked tests are significant at p <,05000 Rank Sum Rank Sum U Z p-level Z p-level Valid N Valid N 2*1sided experimentáln kontrolná adjusted experimentáln kontrolná exact p variable a a percentuálna úspešnosť 3932,000 1739,000 514,0000 5,592139 0,000000 5,625598 0,000000 57 49 0,000000

Tab 2: Výpočet korelačného koeficientu pre 4. ročník Nulová hypotéza: Nie je rozdiel medzi výsledkami žiakov 4. ročníka v experimentálnej a kontrolnej skupine vo výstupnom testovaní. Alternatívna hypotéza: Je rozdiel medzi výsledkami žiakov 4. ročníka v experimentálnej a kontrolnej skupine vo výstupnom testovaní. Záver: p hodnota je menšia ako α = 0,05, zamietame teda nulovú hypotézu: Nie je štatisticky významný rozdiel medzi žiakmi kontrolnej a experimentálnej skupiny na výstupe a prijímame alternatívnu. Je rozdiel.

18

počítačom v masovom meradle predpokladá aj dobré hardvérovo-softvérové zabezpečenie.

[4] Zbierka uvoľnených úloh z medzinárodnej štúdie TIMSS. Matematika a prírodoveda pre základné školy. Bratislava: Štátny pedagogický ústav, 2008. ISBN 978-80-89225-43-9.

3 Záver Analýza a výsledky výskumu potvrdili stanovenú hypotézu a poukázali na vzťah využívania IKT s efektívnosťou vzdelávania v kognitívnej oblasti. Napriek tomu aplikáciu IKT v prírodovede nepovažujeme za širokospektrálnu a vhodnú na každú vyučovaciu hodinu. Má úzkospektrálne zameranie, ale o to efektívnejšie využitie. IKT netreba aplikovať napr. na poznávanie rastliny z areálu školy, ale napr. na „pitvu” ľudského tela, ale na pozorovanie vesmíru alebo iných zložitých fyzikálnych, technických alebo biologických javov, ktoré si nemožno názornejšie a ucelenejšie predstaviť iným spôsobom určite áno. Podľa nášho náhľadu je jednoznačne jednou z nevyhnutných podmienok aplikácie IKT v prírodovede používanie softvéru špeciálne vytvoreného pre vekovú kategóriu mladšieho školského veku.

Mgr. Hedviga Kochová, PhD. Katedra prírodovedných a technických disciplín Pedagogická fakulta PU Ul. 17 novembra 15 081 16, Prešov, SR Tel: +421 51 74 70 562 E-mail: [email protected] Doc. RNDr. Renáta Bernátová, PhD. Katedra prírodovedných a technických disciplín Pedagogická fakulta PU Ul. 17 novembra 15 081 16, Prešov, SR Tel: +421 51 74 70 562 E-mail: [email protected] PaedDr. Veronika Palková, PhD. Katedra matematickej edukácie Pedagogická fakulta PU Ul. 17 novembra 15 081 16, Prešov, SR Tel: +421 51 74 70 562 E-mail: [email protected]

4 Literatúra [1] BERNÁTOVÁ, R. – BERNÁT, M. 2004. K možným aplikáciám informačno-komunikačných technológií v prírodovede na 1. stupni základnej školy In Naša škola : odborný metodický časopis pre učiteľov predškolských zariadení a 1. stupňa základnej školy. roč. 7, č. 7, s. 14 – 19. ISSN 1335-2733 [2] BERNÁTOVÁ, R. – KOCHOVÁ, H. 2006. Banka testových úloh z prírodovedy pre 1. stupeň základnej školy. Prešov: PF PU, 2006. ISBN 808068-562-2. [3] Štátny vzdelávací program ISCED 1 – primárne vzdelávanie. 2008. Bratislava: MŠ SR, 2008. [online] www.minedu.sk

Príspevok vznikol s podporou projektu KEGA 200-030PU-4/2010 „Prírodoveda v appletoch a logických oporách (pre výučbu na ZŠ)“

19

WEB APPLICATIONS IN THE TEACHING PROCESS Eva STRADIOTOVÁ Abstract: In the article we focus our attention on web aplications (blogs, wiki, twitter) and their advantages, disadvantages and possibilities to use them in the teaching process. These web applications could help us to motivate students and achieve the aims we set up. Key words: weblog, audioblog, videoblog, twitter, wiki, advantages, disadvantages WEBOVÉ APLIKÁCIE VO VYUČOVACOM PROCESE

Resumé: V príspevku sa zameriavame na webové aplikácie (blogy, wiki, twitter), ich výhody, nevýhody a možnosti ich použitia vo vyučovacom procese. Tieto webové aplikácie nám môžu pomôcť motivovať študentov a dosiahnuť ciele, ktoré sme si stanovili. Kľúčové slová: weblog, audioblog, videoblog, twitter, wiki, výhody, nevýhody iný pohľad. Z toho nám vyplýva, že Wiki stránky môžu byť editované viacerými prispievateľmi, t.j. môže mať viacerých autorov. Wiki je typom asynchrónnej komunikácie. Môže obsahovať: text, audio záznam, video záznam, obrázky. Pre použitie ako doplnku výučby je dôležitý fakt, že podstata tejto komunikácie je v tom, že umožňuje skupinám spolupracovať na obsahu stránky – tvoriť, editovať a vymazávať, pričom história dokumentu je zachovaná, t.j. ak príde k vymazaniu (prepísaniu) atd. pôvodného textu, tak sa stále môžeme vrátiť k jeho pôvodnej verzii. Veľmi dôležitým faktom je aj to, že táto stránka sa ľahko tvorí a nezaberie nám veľa času. Pri Wiki môžeme tiež určiť, kto ju môže editovať . Stanovujeme toto zabezpečenie pri určovaní „zabezpečenia“ wiki, kde si po prečítaní týchto otázok vyberieme tie odpovede, ktoré našim cieľom najlepšie vyhovujú: 1 Who can view this wiki? Anyone/Only people I invite or approve (Kto može vidieť túto wiki? Hocikto. Len pozvaní alebo schválení) 2 Who can edit this wiki? Anyone with an account. Only people I invite or approve (Kto može editovať túto wiki? Hocikto s účtom. Len pozvaní alebo schválení). Rozličujeme 3 druhy wiki stránok, ktoré môžeme použiť vo vyučovacom procese: Učiteľská- túto wiki stránku môže editovať len učiteľ, t.j. študenti ju môžu čítať, ale nemôžu do nej zasahovať, nemôžu meniť jej obsah. Učiteľ môže použiť stránku na zadávanie úloh,

1 Úvod V súčasnosti získavajú čoraz väčšiu popularitu vo vzdelávaní webové aplikácie ako sú audioblogy, videoblogy, podcasty, wiki a twitteri. Všetky tieto aplikácie majú spoločný rys – sú určitým druhom webovej stránky. V príspevku sa zameriame na porovnanie týchto webových aplikácii. 2 Wiki Webová aplikácia Wiki (havajské slovo, ktorého význam je „rýchly“ a vyjadruje podstatu tejto stránky) je v dnešnej dobe široko dostupná a má k nej prístup každý, kto je pripojený na internet. Snáď najznámejšia je Wikipédia (na webe založená encyklopédia s otvoreným obsahom, ktorú možno voľne upravovať a slobodne čítať). Wiki umožňuje užívateľom voľne vytvárať a upravovať obsah webových stránok, pomocou ľubovoľného webového prehľadávača. Wiki podporuje hypertextové odkazy a má jednoduchú textovú syntax pre vytváranie nových stránok. Rozsah wiki stránok závisí od množstva materiálov, ktoré sú na stránke použité. Je to v podstate najjednoduchšia webová stránka, ktorú síce vytvorí jeden človek, ale na jej forme sa môžu zúčastňovať aj ďalší užívatelia internetu, ktorí sa o danú problematiku zaujímajú. Za správnosť obsahu zodpovedajú prispievatelia. Každý môže stránku editovať, t.j. každý môže do stránky vstúpiť, môže vymazať čo chce, napísať čo chce, môže pridať nové informácie, aktualizovať ich, pridať nový alebo 20

informovanie, t.j. môže ju použiť ako virtuálnu nástenku. Študentská - každý študent/ka má svoju stránku, ktorú môže editovať len on/ona a učiteľ, ostatní študenti si môžu príspevky čítať, ale nemôžu ich editovať Skupinová- trieda má jednu wiki stránku a všetci študenti v triede majú povolenie ju editovať. Ďalšia možnosť je, že triedu rozdelíme na skupiny a každá skupina má svoju wiki stránku, ktorá môže byť sprístupnená na editovanie a to buď len študentom tejto skupiny alebo ju môžu editovať aj študent z iných skupín Ako sme už uviedli, wiki môže mať viacerých autorov a to môžeme využiť napr. pri projektoch, kde sa pomocou wiki môžu študenti navzájom informovať o dosiahnutých výsledkoch a doplniť ich a ak by aj náhodou došlo k úmyselnému/neúmyselnému vymazaniu stránky, môžeme túto situáciu napraviť vďaka tomu, že stránky sa automaticky ukladajú. Wiki stránka je v porovnaní s weblogom dynamickejšia. Wiki si môžeme vytvoriť napr. na stránkach http://pbwiki.com/, http://pbwiki.com/academic.wiki Wiki je ideálnym nástrojom na zvládnutie vzrastajúceho množstva spolupráce medzi študentmi a učiteľmi. Vo vzdelávaní môžeme wiki použiť na: skupinové projekty, kde študenti spolupracujúci na výskume určitej problematiky vypracujú prehľad, urobia koncept, publikujú dosiahnuté výsledky a editujú projekt v rámci wiki na zverejňovanie domácich úloh, materiálov na hodiny otázky často kladené, t.j. študenti alebo učitelia zverejnia otázky a aj odpovede na tieto otázky rodičia majú šancu byť súčasťou triedy a byť informovaní o správach a udalostiach v triede triedne on-line noviny virtuálna nástenka školy, t.j. wiki je vhodná na sprostredkovanie programu výučby, vypracovanie učebných plánov,...pričom v prípade potreby je možné urobiť zmeny a nemusíme posielať každému vyučujúcemu e-mail oznamujúci zmeny a aj študenti môžu byť o zmenách informovaní prostredníctvom wiki poskytovanie materiálov, ktoré si majú študenti naštudovať, ako prípravu na ďalšiu hodinu

3 Blogy Ďalšie aplikácie, ktorým sa v príspevku chceme venovať sú blogy: weblog, audioblog a videoblog. Weblog je tvorený jedným autorom, ale môže mať viacerých prispievateľov. Môže obsahovať text, grafiku, hyperlinky, video nahrávky, vyhľadávanie informácií pomocou vyhľadávača RSS (Rich Site Summary) službu (umožňuje nám sledovať príspevky študentov bez toho, aby sme museli vyhľadávať ich blogy). Je podobne ako wiki formou asynchrónnej komunikácie. Tvorba blogu, podobne ako aj tvorba wiki, je jednoduchá a zaberie nám len pár minút. Zverejňovanie príspevkov je tiež jednoduché. Rozlišujeme tri typy blogov (Dudeney et al., 2007:87-90) tútorský alebo učiteľský blog – je riadený tútorom alebo učiteľom. Môže slúžiť ako virtuálna nástenka, na ktorej si študenti nájdu informácie o domácich úlohách, témach na diskusiu, ďalšie materiály na zopakovanie učiva alebo jeho jednoduchšie objasnenie, adresy k stránkam, ktoré sa vzťahujú na preberané učivo a ktoré chce učiteľ touto cestou študentom odporučiť na ďalšie štúdium študentský blog – môže mať jedného autora alebo malú skupinu autorov. Je vhodný na doplnkové čítanie a písanie. Môže byť používaný ako online časopis na precvičovanie písania v cudzom jazyku. Môže slúžiť ako portfólio študentových písomných prác. triedny blog – môže slúžiť ako nástenka pre správy, domáce úlohy, zverejnenie vypracovaných domácich úloh, adresy vzťahujúce sa na témy, o ktorých sa na hodinách diskutovalo alebo sa bude diskutovať. Je vhodný na projekty a triedny online časopis. 4 Twitter Posledná webová aplikácia, ktorou sa v našom príspevku budeme zaoberať je twitter, ktorý sa začal používať v roku 2006. Na rozdiel od wiki a blogov je rozsah tweetu obmedzený na 140 znakov, čo je vlastne pre lepšiu predstavu dĺžka SMS správy (smsky). Preto sa tento mikroblog niekedy nazýva aj blog pre lenivých ľudí. Ale asi by sme nemali užívateľom twitteru krivdiť, lebo vyjadriť sa 140 znakmi nie je vôbec jednoduché. Twitter je vhodný na posielanie krátkych správ a vyžaduje sledovateľov, t.j. ľudí, ktorí sa prihlásia k jeho odberu.

21

Tvorba twittera je jednoduchá. Pre vzdelávacie účely sa odporúča Edmodo, ktorý nájdeme na stránke http://www.edmodo.com/. Táto stránka umožňuje učiteľom vytvoriť skupinový twitter, ktorý môžu využívať v triede. Prostredníctvom twitteru Edmodo môžeme medzi študentov distribuovať informácie o zmenách v rozvrhu, súbory, úlohy, linky, prednášky, videá, kvízy, atď. t.j. slúži nám ako stručná virtuálna nástenka. Ak majú študenti v triede laptopy alebo smartphony t.j. telefóny s možnosťou pripojenia na internet, potom im môžeme poslať materiály priamo na hodine a použiť ich. Edmodo môžeme použiť aj mimo triedy napr. aj na Chat. Komunikácia prostredníctvom twitteru sa približuje ku komunikácii tvárou v tvár, hlavne v rýchlosti reakcie a odpovede, ktoré viac pripomínajú bezprostrednú hovorovú komunikáciu. Ale aj táto komunikácia môže byť komplikovaná, lebo aj tu je zaostávanie medzi odpoveďami.

môže prísť aj k úmyselnému vymazaniu stránky alebo k poskytnutiu nesprávnych údajov; pôvodná verzia sa môže obnoviť, ale vyžaduje to čas a prácu  musia byť kontrolované, či jazyk, ktorý bol použitý v príspevkoch, nie je nevhodný, či obsah v príspevkoch je správny a táto kontrola správnosti je časove náročná  umožňuje anonymitu, ktorú si neprajeme  umožňuje zapojenie verejnosti, t.j. vložené dáta môžu byť opravené aj niekým iným, nielen členom študentského kolektívu, čo ale môže byť nepríjemné pre autora/autorov. (Wikipédia 2009) Používanie blogov vo výučbe má pre študentov aj učiteľov veľa výhod, ale rovnako ako iné webové aplikácie, má aj nevýhody. Výhody blogu sú:  pomáha vytvárať spojenie medzi hodinami, t.j. učiteľ môže zverejniť použité materiály, materiály na opakovanie a tiež môže preskúšať slovnú zásobu  ako virtuálna nástenka môže učiteľovi ušetriť čas v triede, lebo mu umožňuje zverejniť zmeny vo vyučovacích hodinách, zadať úlohy, ....  motivuje  poskytuje študentom príležitosť písať a čítať konkrétne témy  obsah môže byť posudzovaný nielen učiteľom, ale aj spolužiakmi  poskytuje publikum, t.j. vzhľadom na to, že blog je verejný, môžu sa do diskusie pridať aj ľudia, ktorí nie sú študentmi, takže študenti teoreticky píšu svoje príspevky nielen pre ostatných študentov, ale pre každého, kto je na webe, a toto vedomie, že ich príspevky môže čítať aj niekto iný, vedie ich k tomu, že sa snažia písať správne, vyjadrovať svoje myšlienky presne,.......  dáva priestor pre vzájomnú spoluprácu a diskusiu mimo triedy  blog, ktorý slúži ako on-line časopis je menej formálny a podporuje kreativitu študentov  môže sa použiť ako podpora dištančného vzdelávania

5 Výhody a nevýhody webových aplikácií wiki, blogy, twitter Každý učiteľ by sa mal pri rozhodovaní, ktorú technológiu použiť vo výučbe, riadiť tým, že si porovná ich výhody a nevýhody, čo mu daná technológia poskytne a či mu to k naplneniu stanovených cieľov, ktoré chce dosiahnuť stačí. Pozrime sa na výhody wiki:  flexibilita  rýchlosť  jednoduchosť tvorby, t.j. nevyžadujú sa technické zručnosti  široké použitie  umožňuje editovanie textu  podporuje vzrast a zaangažovanosť študentovej účasti  povzbudzuje spoluprácu  umožňuje oznamovanie informácií Nevýhody wiki:  vyžaduje technické vybavenie školy, t.j. dostatočné množstvo počítačov a pripojenie na internet  vyhodnocovanie práce jednotlivých študentov je komplikované, vzhľadom na to, že vo wiki ide hlavne o prácu kolektívnu  nebezpečenstvo vandalizmu, lebo každý môže stránku editovať a tým pádom

22



študentov majú motivujúci charakter, ak sú použité v rozumnej miere.

príspevky sú archivované a učiteľ aj študenti si ich môžu kedykoľvek prečítať znovu  poskytujú príležitosti pre spoluprácu a povzbudzujú pocit vlastníctva a zodpovednosti  blogy sa ľahko tvoria, ľahko používajú a vyžadujú minimálne technické znalosti. Nevýhody blogov sú:  vyžadujú technické vybavenie t.j. študent musí mať k dispozícii počítač a pripojenie na internet  môžu obsahovať nepresné alebo zaujaté informácie  sú časove náročné  nie sú vhodné na otázky, na ktoré treba rýchlo odpovedať  študenti so slabšími počítačovými zručnosťami môžu mať problémy (Trimarco, 2004). Pozrime sa teraz na twitter, jeho výhody a nevýhody. Výhody sú:  môže fungovať ako názorový prieskum  môže pomôcť študentom naučiť sa presne sa vyjadrovať, isť k jadru veci, lebo na správu majú len 140 znakov  pomáha šíriť správy rýchlejšie ako iné médiá  Nevýhody twitteru sú:  časová náročnosť  odpútavanie od učenia  bez plánu je to len písanie  nenahradí e-mail, komunikáciu tvárou v tvár

7 Literatúra: [1] DUDENEY,G. The Internet and the Language Classroom. Cambridge: Cambridge University Press, 2006. 182 p. ISBN: 0-52178373-9 [2] DUDENEY,G.-HOCKLY,N. How to Teach English with Technology. Harlow:Longman,2007. 192 s. ISBN 978-1-40585308-8 [3] HILL, B. Blogging for Dummies. Indianopolis: Wiley Publishing, Inc.2006. 367 s. ISBN-13: 978-0-471-77084-8 [4] HOCKLY, N. Five things you should always wanted to know about microblogging (but were afraid to ask. In English Teaching Professionals.Sussex. Pavilon Publishing (Brighton) Ltd. Issue 70, September 2010. ISSN 1362-5276. S.60 [5] CHLOPEK, D., TOKARZ E., Internet English Monolingual Lexicons and Meaning Construction. In Izzivi sodobnega slovenskega slovaropisja. Ed. Marko Jesenšek. University of Maribor. SLO. 2011, pp. 146-163. (co-author: Emil Tokarz) (50%) 978-961-6656-63-4 [6] TAN YUH HUANN- MONG KOK THONG. Audioblogging and Podcasting in Education. 2006. http://www3.moe.edu.sg/edumall/rd/litreview/au dioblogg_podcast.pdf [7] TRIMARCO, R. 2004. Use of Blogs in Online College Classes. In Encyclopedia of Educational Technology. Retrieved August 27, 2007. http://coe.sdsu.edu/eet/Articles/blogonlineclass/in dex.htm

6 Záver Učiteľ sa na základe cieľov, ktoré si stanovil, že chce vo vyučovacom procese dosiahnuť a na základe jeho znalostí spomínaných webových aplikácii môže vybrať tú, ktorá mu najlepšie vyhovuje. Twitter, wiki, blogy a ďalšie informačné a komunikačné technológie môžu učiteľom pomôcť pri napĺňaní cieľov, lebo pre

PaedDr. Eva Stradiotová, PhD. Katedra anglického jazyka Ekonomická univerzita v Bratislave Fakulta aplikovaných jazykov Dolnozemská 1b 852 35 Bratislava, SR E-mail: [email protected]

23

Q-METHODOLOGY IN EVALUATING THE USE OF COMPUTER PRESENTATIONS IN EDUCATION OF CHEMISTRY Jan VEŘMIŘOVSKÝ - Martina VEŘMIŘOVSKÁ Abstract: Computer presentations are often occur in education in particular to increase clarity. The big advantage is the knowledge of presentation software by teachers. The paper is focused on the evaluation by teachers of chemistry in Moravian-Silesian region for use computer presentations in education. In the evaluation of teachers' opinions were used Q-methodology. Key words: Computer presentations, multimedia objects, questionnaire surveys, information and communication technology, chemistry teachers, Q-methodology. Q-METODOLOGIE PŘI HODNOCENÍ VYUŽÍVÁNÍ POČÍTAČOVÝCH PREZENTACÍ VE VÝUCE CHEMIE Resumé: Počítačové prezentace se často objevují ve výuce zejména pro posílení názornosti. Velkou výhodou je znalost prezentačního software učiteli. Příspěvek je zaměřen na zhodnocení názorů učitelů chemie Moravskoslezského kraje vztahující se k využití počítačových prezentací ve výuce. Při zhodnocení názorů učitelů byla využita Q-metodologie. Klíčová slova: Počítačové prezentace, multimediální objekty, dotazníkové šetření, informační a komunikační technologie, učitelé chemie, Q-metodologie. tvorbu prezentací (Holzl, 1997 in Urbanová, 2010). Později se začaly objevovat i výzkumy, které ověřují předpoklad, že přednášky doplněné prezentacemi jsou efektivnější, než přednášky s využitím tabule a křídy, nebo zpětného projektoru (Urbanová, 2010). Programy, které jsou určeny pro prezentaci informací, jsou také označovány jako programy pro slide show (dle aplikace je na obrazovce nebo na promítací ploše předváděna posloupnost obrázků (slides), které obsahují různé typy informací - např. text, grafiku, animace aj.). Příprava prezentace spočívá v tvorbě jednotlivých slides („obrazovek“), a to: výběr nebo tvorba pozadí, výběr nebo tvorba objektů - grafy, textové a grafické prvky, zvýrazňovací prvky (programy jsou také dodávány s připravenými obrázky, které lze snadno použít), úprava kompozice - rozmístění prvků na obrazovce, přiřazení dynamických prvků k objektům a obrazovkám - možnost oživení prezentace zvukem nebo animací (Bílek, 2005). Prezentace může být vytvořena jako doplněk přednášky nebo může být určena pro zopakování nebo procvičení učiva. Obě varianty se liší

1 Úvod Nové informační a komunikační technologie zásadním způsobem mění životní styl dnešní generace. Je nutné, aby se počítače využívaly i ve školách, kde mohou významnou mírou přispět ke zkvalitnění vyučovacího procesu, ulehčit a zefektivnit vzdělávání, a to nejen informatiky, ale také přírodovědných předmětů (Fechová, 2008). Vizuální vnímání, zpracování vizuální informace a následná tvorba adekvátních představ u žáků je podstatnou složkou přírodovědného vzdělávání. Grafická prezentace představuje v době nástupu informačních a komunikačních technologií do vzdělávání na všech typech školských systémů podstatnou součást výukových materiálů (Bílek, 2007). Prezentace vytvořené v programu MS PowerPoint, případně v jiných aplikacích, se staly během posledních let běžnou součástí výuky na vysokých, středních i základních školách. Původně byly vytvářeny především jako podpora přednášek, vedených v rámci vysokoškolské výuky. Dopady tohoto didaktického prostředku na edukační proces nebyly zpočátku vůbec zkoumány. Nejprve se autoři odborných článků z oblasti vzdělávání věnovali pouze pravidlům a doporučením pro 24

hlavně v navigaci. V první verzi určené pro doplnění přednášky nejsou kladeny velké nároky na explicitně vyjádřenou orientaci v pořadí slides - prezentuje většinou sám autor, kdežto u druhé verze musí být tomuto aspektu věnována velká pozornost - prezentaci prochází osoba, která není seznámena s uspořádáním prezentace (Bílek, 2005). Počítačové prezentace mají velké množství využití ve výuce obecně. Prezentační programy se nemusí používat pouze při výkladu vyučujícího, ale mohou je aktivně používat také žáci. Celkově lze možnosti prezentace shrnout následovně: klasická vyučovací hodina (nebo její část). Jedná se o prezentaci učiva (základních pojmů, obrázků atd.) např. formou promítání pomocí dataprojektoru nebo formou práce ve skupinách u počítačů. Výhodou je jistá možnost korekce a urychlení zápisu už tím, že prezentace může být heslovitě sestavena podle vyžadovaného zápisu do sešitu. Celý proces lze také zefektivnit tím, že můžeme žákům prezentace „předtisknout“, aby si mohli pouze doplňovat poznámky. Písemné zkoušení žáků (testy). Jedná se o obdobu klasického zkoušení pomocí zpětného projektoru, kdy si učitel otázky připraví v prezentačním programu a promítá je pomocí dataprojektoru. Domácí příprava žáků na vyučování (samostudium). V tomto případě lze vytvořit jednoduchou „učebnici“. Vzhledem k tomu, že nelze předpokládat u všech žáků domácí přípravu na počítači, může být metody využita i při samostatné práci ve vyučovací hodině (v počítačové učebně). Prezentace pokusů. Prezentační programy jsou vhodné také při práci v laboratorních cvičeních. Kromě jiného také k realizaci pokusů, jejichž příprava, resp.provedení přímo ve vyučovací hodině, by byla časově náročná nebo finančně nákladná (Drozd et al, 2005). Prezentační programy mají široké možnosti výstupů - dokáží např. vytvořit prezentaci použitelnou pro umístění na internetu. Jednotlivé snímky prezentace je možné snadno vytisknout na fólie pro případ selhání datové projekce (Drtina et al, 2006). Prezentace samotných prací žáků. Vzhledem k rozvoji ICT všude kolem nás, je nutné

současnou mladou generaci naučit používat ICT jako zcela běžného prostředku. Tvorba referátů v prezentačních programech by se měla stát také samozřejmostí (Drozd et al, 2005). Výhody a nevýhody používání prezentací (Drozd et al, 2005) Mezi hlavní výhody patří: názornost a přehlednost. Na rozdíl od klasických diapozitivů a fólií pro zpětný projektor, poskytují prezentační programy ohromný komfort (lze vkládat zvuky, animace, obrázky). Výklad lze navíc doplnit ohromným množstvím multimediálních informací, které žáci nemají k dispozici v učebnicích a jejich prezentace jiným způsobem (např. ukázkou z knih) by byla pro vyučujícího časově náročná a důležité detaily by žáci mohli snadno přehlédnout. Důraz na hlavní pojmy. Motivace žáků - jedná se o „neotřelou“ formu výuky, která zároveň ukazuje žákům možnosti ICT a „schopnosti“ učitele. Zlepšení rétorických dovedností žáků v případě, že žáci prezentují vlastní referát, je možné docílit toho, že celý text nebudou vypisovat do prezentačního programu, ale budou uvádět pouze základní body a ty dále komentovat. Oproti klasickému „čtení referátů“ tak žák musí uplatnit kompetence komunikační a zároveň má před sebou osnovu pro případ, „kdyby se ztratil“. Nevýhod používání prezentačních programů je několik, avšak ve většině případů nevyplývají ze samotných vlastností, ale jsou spíše sekundárního charakteru: nedostupnost techniky při potřebě. Znalostí základů práce s multimédií. Efektivní a estetické zpracování obrázků, animací atd. do prezentace vyžaduje alespoň základní znalosti a dovednosti práce s počítačovou grafikou, popř. softwarem pro úpravu audiosekvencí a videosekvencí. Čas. Časová náročnost záleží na rozsahu prezentace a zkušenostech autora prezentace. Čtrnáctová (2005) popisuje, že informační a komunikační technologie (ICT) umožňují skutečně názorné, odborně správnou a dostatečně rychlou vizualizaci učiva chemie. Přitom jejich použití je možné v různých tématech učiva a v různých fázích výuky za současného splnění didaktických funkcí jako je funkce informační, formativní a instrumentální, zásada názornosti a

25

získávání informací více smysly, funkce motivační a simulační, ergonomická a řídicí. Mezi nejvýznamnější reálné způsoby využití ICT v chemickém vzdělávání patří mj. vizualizace učiva chemie, např. formou počítačové prezentace v programu PowerPoint nebo Impress, tvorba posterů a dalších názorných materiálů pomocí ICT. Využívání ICT v chemickém vzdělávání tak umožňuje především snižování neproduktivního času ve prospěch času věnovaného produktivní činnosti a řízení výuky, získávání objektivních zpětnovazebných informací a využívání individuálního tempa učení podle dispozic žáka. Prezentace vytvářené v aplikaci PowerPoint a multimediální objekty, které do nich mohou být vkládané, umožňují posílení názornosti žáků v dané problematice zejména se zaměřením na studium mikrosvěta. Vytvářené výukové materiály k prvkům skupiny mědi by měly být flexibilní a měly by učiteli umožnit vytvořit si „stavebnicovým modelem“ konkrétní vyučovací hodinu s využitím multimediálních objektů s možností jejich vložení do powerpointových prezentací (Veřmiřovský, 2010).

Q-typy jsou v podstatě výroky vztahující se určitým způsobem k položené výzkumné otázce. Každý z těchto výroků je zapsán na samostatné kartě. Respondent obdrží od zadavatele sadu Qtypů, která obsahuje přesně vymezený počet karet (výroků). Tyto výroky je respondent nucen uspořádat podle předložené škály tak, aby jeho odpovědi tvořily normální rozdělení Každému bodu škály tedy přísluší určitý přesně daný počet Q-typů. Tento počet nelze zvyšovat ani snižovat. V praxi se obvykle jedná o rozdělení Q-typů podle míry souhlasu či nesouhlasu s výroky, které tyto Q-typy obsahují a které se vztahují k dané výzkumné otázce (Doulík, Škoda, Bílek, 2004). Obvykle se pohybuje počet karet v rozmezí 60 - 120 karet metody (Pelikán, 2001, Maňák et al, 2005, Průcha, 2008). 3 Q-metodologie v praxi Jako výzkumný vzorek bylo náhodně vybráno devět gymnázií z Moravskoslezského kraje z celkového počtu 41. Po oslovení těchto gymnázií byl z každé školy náhodně vybrán vyučující, se kterým bylo provedeno dotazování. Počet výroků, které byly zvoleny ke Q-třídění vztahující se ke zhodnocení využívání počítačových prezentací ve výuce chemie, byl 45, což je méně, než je pro počet Q-typů obvyklé. Cílem šetření, jak již bylo zmíněno výše, bylo zjištění využívání počítačových prezentací ve výuce chemie. Tato hlavní oblast šetření byla rozdělena na čtyři podoblasti: základy práce s počítačovými prezentacemi (10 výroků), využití počítačových prezentací ve výuce chemie (11výroků), využití multimediálních částí počítačových prezentací v chemii (15 výroků), otázky k vytvořenému obsahu (počítačové prezentace a multimediální objekty) (9 výroků). Původní rozřazení tvrzení v jednotlivých blocích bylo změněno generátorem náhodných čísel na www stránce http://www.generatorcisel.zaridi.to/

2 Q-metodologie Q-metodologii je možné chápat jako určitou variantu ratingové metody (Pelikán, 2001, Maňák et al, 2005). Jde obecně o takové metody, kdy jsou posuzovány jinak neměřitelné kvality určitých jevů (postoje k určitému problému, snaha žáka, morální profil třídy) tak, že k posuzované hodnotě daného jevu je přiřazena určitá kvantitativní hodnota na škále. Tím se z neměřitelné veličiny stává veličina měřitelná a za určitých předpokladů i matematicky a statisticky uchopitelná. U běžných ratingových škál je v podstatě lhostejné, jaká bude četnost odpovědí na jednotlivé nabízené varianty. Hlavní odlišnost Qmetodologie spočívá v tom, že u této metody je respondent přímo zadavatelem donucen, aby rozložení jeho odpovědí na škále mělo podobu Gaussovy křivky, tudíž normální rozdělení. Tohoto rozdělení je dosaženo tak, že každému bodu škály přísluší určitý předem stanovený počet položek napsaných na jednotlivých kartách zvaných Q-typy. Výzkum uskutečněný pomocí Q-metodologie je obvykle vyhodnocován výpočtem korelace mezi reakcemi nebo odpověďmi osob na tyto Q-typy (Doulík, Škoda, Bílek, 2004).

Obr. 1: Náhled generátoru náhodných čísel Získané Q-typy měli respondenti rozdělit podle míry souhlasu. Škála pro rozdělení Q-typů měla jedenáct úrovní od úplného nesouhlasu

26

s tvrzením (0) po maximální souhlas (10). Klíčové bylo, aby byl zachován přesný počet Qtypů v dané kategorii tak, jak demonstruje tabulka 1.

si vlastní prezentace z dostupných objektů, ale využívají prezentace již vytvořené. Mezi nejméně preferované výroky patřily:

Tab. č.1: Rozdělení Q-typů Pro zhodnocení tvrzení bylo využito průměrných hodnot, směrodatných odchylek a Pearsonova korelačního koeficientu. Tab. č.3: Nejméně preferované výroky Mezi nejméně preferované výroky patří výrok vztahující se k obsahu prezentace. Učitelé zhodnotili jako nejméně vhodné tvrzení, že by prezentace měla obsahovat pouze strukturovaný text, což je pochopitelné vzhledem k využitelnosti v chemii, kde by převážně mělo jít o přiblížení učiva na základě přímého pozorování, popř. zprostředkovaného pozorování s využitím obrázků, nákresů popř. animací a videosekvencí. Výroky 21 a 14 souvisí s vytvářením multimediálních objektů – dá se říci, že učitelé s multimediálními objekty v určitém množství pracují vždy, avšak většinou si tyto objekty nevytváří sami, ale získávají je, jak již bylo prezentováno v nejpreferovanějších výrocích, stahováním z Internetu. Mezi nejméně preferované výroky také patří využitelnost počítačových prezentací při diagnostice vědomostí žáků, což koresponduje s problémem reflexe, resp. sebereflexe výsledků. Mezi nejméně preferované výroky také patřilo vkládání audionahrávek do počítačové prezentace, což je opět pochopitelné, jelikož chemie je spíše spojována s obrazovým vnímáním nikoliv auditivním, které lze využít spíše při výuce jazyků nebo v některých výchovách.

4 Výsledky a interpretace Q-metodologie se zúčastnilo 9 učitelů z Moravskoslezského kraje, z toho bylo 5 žen a 4 muži. Délka praxe učitelů byla průměrně 9 let, avšak pokud nebudeme uvažovat průměrnou hodnotu, která byla zvyšována respondentkou s 25ti-letou praxi, byl medián 7 let praxe. Všichni učitelé, kteří Q-typy rozřazovali měli aprobaci chemie – biologie, ani jeden z těchto učitelů neučí žádný další aprobační předmět. Nyní k vlastním výsledkům, které lze rozdělit do tří kategorií: sumární výsledky, Q-faktorovou analýzu a posouzení korelací mezi respondenty. 1) Sumární výsledky Jak již bylo uvedeno výše, respondenti měli za úkol rozdělit Q-typy do jedenácti kategorií podle míry svých osobních preferencí. Mezi nejpreferovanější výroky patřily:

Tab. č.2: Nejpreferovanější výroky Z tabulky 2 vyplývá, že respondenti hodnotili jako nejpreferovanější výroky vztahující se k základům práce s prezentačním programem (tvrzení 6, 25 a 37). Mezi další tvrzení, které byly preferované patřily tvrzení vztahující se k získávání multimediálních objektů a v neposlední řadě také tvrzení vztahující se k využití vytvořených materiálů k prvkům skupiny mědi, kdy učitelé nemají zájem vytvářet

2) Q-faktorová analýza Celkově lze rozdělit výroky do čtyř faktorů dle rozdělení do oblastí: základy práce s počítačovými prezentacemi, využití počítačových prezentací ve výuce chemie, využití multimediálních částí počítačových prezentací v chemii, otázky k vytvořenému obsahu (počítačové prezentace a multimediální objekty). 27

prezentace neměla obsahovat pouze strukturovaný text, ale také multimediální objekty, které by dokreslovaly probírané téma. Učitelé při vytváření prezentací často využívají také animace objektů, které jsou součástí prezentací. Tab. č.4: 1. faktor – základy práce s počítačovými prezentacemi Učitelé práci s prezentačními programy na uživatelské úrovni ovládají velice dobře, čemuž svědčí i nejvyšší průměrné hodnocení ze všech předložených Q-typů. Nejvýše postavené byly Qtypy vztahující se k základním operacím v prezentačních programech – spuštění prezentace, vymazání snímku. Velký význam má také Q-typ zaměřený na hodnocení posílení názornosti při použití prezentačních programů.

Tab. č.7: 4. faktor – otázky k vytvořenému obsahu Jelikož byli cílovou skupinou učitelé chemie na gymnáziích, objevovala se nejčastěji volba, že z poskytnutých materiálů, které byly pro učitele vytvořeny, využijí zejména již kompletně vytvořené prezentace. Tyto prezentace zahrnují nejen multimediální objekty, ale také interaktivní tlačítka a hypertextové odkazy. Další nejvíce hodnocené Q-typy se vztahovaly k rozsahu materiálů, kdy učitelé vybrali spíše části prezentací než nejrozsáhlejší prezentace. Učitel volí postupně dle svých požadavků. Při využití částí prezentací může volit z různého rozsahu dílčích částí dle svého zájmu o zařazení těchto částí prezentací do výuky. Využití nejrozsáhlejších materiálů se vztahuje zejména k typu oslovených škol, pravděpodobně jinak by vypadaly výsledky u učitelů učících na středních odborných školách nebo na učilištích.

Tab. č.5: 2. faktor – využití počítačových prezentací ve výuce chemie Při dotazování se na konkrétní využití počítačových prezentací ve výuce nejvíce učitelů zodpovědělo, že nejvýznamnější uplatnění počítačových prezentací vidí ve využití v expoziční fázi výuky, popř. ve fázi fixační. Toto využití je celkem zřejmé, protože počítačová prezentace posiluje názornost v těchto fázích výuky a obrazová stránka posiluje vizuální vnímání, které je pro příjem informací nejdůležitější.

3) Korelace Q-typů mezi respondenty Pro vyhodnocení korelací mezi Q-typy byl zvolen Pearsonův korelační koeficient, kdy byly porovnávány souhrnné výsledky jednotlivých respondentů mezi sebou.

Tab. č.6: 3. faktor – využití multimediálních částí počítačových prezentací v chemii Při vytváření počítačových prezentací učitelé nejčastěji získávají multimediální objekty stahováním z Internetu. Dle jejich tvrzení by

Tab. č.8: Hodnoty korelačních koeficientů

28

Mezi některými respondenty byla nalezena určitá závislost. Velmi vysoká závislost byla nalezena mezi respondenty 1 a 2. Střední závislost existuje mezi respondenty 1, 6 a 8, ale také mezi Q-typy respondentů 2 a 8. Nízké závislosti a velmi slabé závislosti jsou naznačeny ve výše uvedené tabulce a odpovídající legendě.

[4] DOULÍK, P., ŠKODA, J., BÍLEK, M.: Cvičebnice vybraných metod pedagogického výzkumu – CD-ROM. PdF UJEP, Ústí nad Labem, 2004. [on-line] Dostupné na: [cit. 15.11.2011] [5] DROZD, Pavel; KUBICOVÁ, Svatava; DROZDOVÁ, Michaela. Informační a komunikační technologie ve výuce přírodopisu a biologie. Ostrava : Ostravská univerzita v Ostravě, 2005. 70 s. [6] DRTINA, René; CHRZOVÁ, Martina; MANĚNA, Václav. Auditoriologie učeben pro učitele. Hradec Králové : Balustráda, 2006. 161 s. ISBN 80-901906-9-3. [7] FECHOVÁ , Erika. Využitie informančnokomunikačných prostriedkov vo vyučovaní fyziky. In Alternativní metody výuky 2008. Praha : Gaudeamus, 2008. s. 18. [8] MAŇÁK, Josef; ŠVEC, Štefan; ŠVEC, Vlastimil. Slovník pedagogické metodologie. Brno : Paido, 2005. 134 s. ISBN 80-7315-102-2. [9] PELIKÁN, Jiří. Základy empirického výzkumu pedagogických jevů. 2. Praha : Karolinum, 2011. 270 s. ISBN 978-80-246-1916-3. [10] PRŮCHA, Jan; WALTEROVÁ, Eliška; MAREŠ, Jiří. Pedagogický slovník. 4., aktualizované vydání. Praha : Portál, 2008. 322 s. ISBN 978-80-7367-416-8. [11] URBANOVÁ , Klára; ČTRNÁCTOVÁ , Hana. Powerpointové prezentace jako prostředek zvyšování efektivity výuky chemie. In XX. Mezinárodní seminář o výuce chemie – Aktuální trendy ICT ve výuce chemie. Hradec Králové : Gaudeamus, 2010. s. 8 - 15. [12] VEŘMIŘOVSKÝ , Jan . Implementace powerpointových prezentací a multimediálních objektů do výuky chemie na SŠ – dotazníkové šetření. In Alternativní metody výuky 2010. Praha : Gaudeamus, 2010. s. 52 . ISBN 978-807435-043-6.

5 Závěr Z výsledků Q-metodologie vyplývá, že učitelé práci s počítačovými prezentacemi ovládají na velmi dobré úrovni. Výsledky zahrnovaly souhrnné výsledky, Q-faktorovou analýzu a hodnocení korelací. Učitelé hodnotili jako nejdůležitější ovládání základních operací s prezentačními programy, dále pak získávání multimediálních objektů z Internetu a využití již vytvořených kompletních prezentací, souhrnné výsledky korespondují také s Q-faktorovou analýzou. Z hlediska vyhodnocení závislostí mezi výroky jednotlivých respondentů byla zjištěna velmi vysoká závislost mezi prvním a druhým respondentem, u nadpoloviční většiny závislostí byly zjištěny velmi vysoké závislosti, střední závislosti popř. nízké závislosti. Q-metodologie má výhodu zejména v nutnosti volby preferencí u jednotlivých výroků tak, aby byly sledovány vývoj, postoje a názory konkrétního respondenta. Velkou výhodou je, že tato metoda je neúprosná, protože neumožňuje vyhýbavé odpovědi jako jiné metody. Nevýhodou je menší počet osob, na nichž je šetření možné realizovat, ale také pracnost při zadávání a zpracování. Dle Pelikána (2011) je Qmetodologie velice dobrá, jelikož nutí respondenta k jednoznačnosti odpovědi tak, že svazuje respondenta k výstupu, který má tvar Gaussovy křivky. 6 Literatura [1] BÍLEK, Martin. ICT ve výuce chemie. Hradec Králové : Gaudeamus, 2005. 119 s. ISBN 807041-631-9. [2] BÍLEK, Martin, et al. Vybrané aspekty vizualizace učiva přírodovědných předmětů. Hradec Králové : M&V Hradec Králové, 2007. 180 s. ISBN 80-86771-21-0. [3] ČTRNÁCTOVÁ, Hana. Chemické vzdělávání a moderní technologie. In ChemZi. Bratislava : Slovenská chemická spoločnosť, 2005. s. 99-100. ISSN 1336-7242.

Mgr. Jan Veřmiřovský Matiční gymnázium, Ostrava, p.o. Dr. Šmerala 25, 728 04, Ostrava, ČR, Tel: +420 605 405 955 E-mail: [email protected] Mgr. Martina Veřmiřovská ZŠ a MŠ Šilheřovice, p.o. Kostelní 230, 747 15, Šilheřovice, ČR Tel: +420 605 556 134 E-mail: [email protected]

29

COMPUTER VISUALIZATION OF THE SYSTEM OF THE LOGICAL STRUCTURE OF NATURAL SCIENCE CURRICULUM FOR PUPILS OF YOUNGER SCHOOL AGE ATTENDING PRIMARY LEVEL OF EDUCATION Renáta BERNÁTOVÁ Abstract: The article deals with the issue of computer visualization of the system of the logical structure of natural science curriculum for pupils of younger school age attending primary level of education. Under the visualization of the system of the logical structure of curriculum, we understand a graphic representation (visual presentation) of a set of logical key points in the curriculum and the logical links between them. The aim of pedagogical experiment was to verify the effectiveness of the application of computer visualization of the system of the logical structure of curriculum in the process of acquisition of the natural science curriculum by pupils of younger school age. We chose two groups for pedagogical experiment. Independently variable was the way of the organization of cognitive activity of pupils, with which we manipulated (experimental change- application of computer visualization of the system of the logical structure of natural science curriculum), dependently variable was the performance of pupils in the cognitive area. Pedagogical experiment was carried out from January to June 2011 in natural science subjects for the 4th grade of primary school. Results of the pedagogical experiment have shown that in the pupil’s performance achieved in the final didactic test from natural science subjects for the 4th grade of primary school is statistically significant difference between experimental and control group at the significance level of 0,05. Having compared the results further, we can see that also the differences in the success rate when taking subtests (subtest 1 – contains testing tasks to memorize knowledge, subtest 2 – contains testing tasks for comprehension of knowledge) between experimental and control group are statistically significant. Key words: computer visualization of the system logical structure, natural science, pedagogical experiment. POČÍTAČOVÁ VIZUALIZÁCIA SYSTÉMU LOGICKEJ ŠTRUKTÚRY PRÍRODOVEDNÉHO UČIVA PRE ŽIAKOV MLADŠIEHO ŠKOLSKÉHO VEKU Resumé: Príspevok sa zaoberá problematikou počítačovej vizualizácie systému logickej štruktúry prírodovedného učiva pre žiakov mladšieho školského veku navštevujúcich primárnu školu. Pod vizualizáciou systému logickej štruktúry učiva rozumieme grafické zobrazenie (vizuálnu prezentáciu) množiny logických kľúčových bodov učiva a logických väzieb medzi nimi. Cieľom nami realizovaného pedagogického experimentu bolo overiť efektívnosť aplikácie počítačovej vizualizácie systému logickej štruktúry učiva na proces osvojovania si prírodovedného učiva žiakmi mladšieho školského veku. Zvolili sme dvojskupinový pedagogický experiment. Nezávisle premennou, s ktorou sme manipulovali (experimentálna zmena) bol spôsob organizácie poznávacej činnosti žiakov, závisle premennou bol výkon žiakov v kognitívnej oblasti. Pedagogický experiment prebiehal od januára do júna 2011 vo vyučovacom predmete prírodoveda pre 4. ročník základnej školy. Výsledky pedagogického experimentu ukázali, že medzi výkonom žiakov experimentálnej a kontrolnej skupiny vo výstupnom didaktickom teste z prírodovedy pre 4. ročník je štatisticky významný rozdiel na hladine významnosti 0,05. Z porovnania výsledkov ďalej vyplýva, že aj rozdiely v úspešnosti riešenia subtestov (subtest 1 – obsahujúci testové úlohy na zapamätanie poznatkov, subtest 2 – obsahujúci testové úlohy na porozumenie poznatkom) medzi experimentálnou a kontrolnou skupinou sú štatisticky významné. Kľúčové slová: počítačová vizualizácia systému logickej štruktúry učiva, prírodoveda, pedagogický experiment. 30

painting), a progressive introduction of digital technologies to the process of teaching at primary school enables us to use computer visualization of the system of the logical structure of the natural science curriculum as well. Here are the following advantages: a) to visualize the logical links between the elements of curriculum in the various sites of the textbook; b) to complement the virtually visualized system of the logical structure of curriculum on the audio commentary, i.e. the computer simulation and animation as well as movie; c) to modularly display the logical structure of the system of curriculum in the different grades of school; d) to project the system of the logical structure of curriculum implemented on basis of presentation programs such as PowerPoint on the classic creen (or via an interactive whiteboard), clearly visible for the whole class of pupils; e) to make the virtually visualized system of logical structure of the curriculum available to the general public with the help of the Internet computer network (Bernátová, 2002). In PowerPoint, we created a set of presentations aimed at the visualization of the system of the logical structure of the natural science curriculum for the 4th grade of the primary school. We prepared the topics such as How does my digestive system work?; How does my respiratory system work?; How does the urinary system of a man work?; How does the circulation of water in nature work?; How does the electric circuit work?; How do the electrical appliances work?; How do the electrical conductors and electrical insulants work?; How do we classify plants in order of way of their reproduction?; What is the difference between an invertebrate and an vertebrate?; Why do we have 4 seasons?; Why do we have day and night?; How does the magnetic force work? The psychological researches, realized already in the second part of the 20th century, showed that individual differences in memorizing the knowledge, significantly manifested and noticed in the first phases of acquisition of curriculum by pupils of younger school age reduced significantly depending on how various mnemic means, e.g. arrangement and interconnection, realized through its grouping or division, distinguishing difficult sections from easy ones,

1 Introduction The need to visualize logical causality in the contents of natural sciences is a result of several years of teaching experience proving that while a pupil might be able to describe facts and processes of natural sciences, it does not necessarily mean he/she understood the mechanism behind these facts and processes. In the minds of young pupils the facts are often out of context and causality. Therefore, the solution to the missing causality of the learning contents logical structure could be a computer visualization of the learning contents. Under the visualization of the system of the logical structure of curriculum, we understand a graphic representation (visual presentation) of a set of logical key points in the curriculum and the logical links between them (Bernátová, 2001). We encounter with the issue of the logical structure of curriculum and its impact on learning in theoretical and experimental level in Bruner (1965) and in application level in Šatalova (1987). According to Bruner (In Turek, 2008), the system of the logical structure of curriculum has the following important advantages: Comprehension of basic concepts makes the whole lesson easier to understand. If a component fact is not connected with the structure, it is easily forgotten. On the contrary, general concepts, principles, laws, working procedures, acquired in their mutual connections, are not forgotten completely. Comprehension of basic concepts, principles etc. secures their „adequate transfer“ - transfer, application. Comprehension of the logical structure of curriculum is better when also the basic curriculum, acquired earlier, is practised systematically. The system of the logical structure of curriculum can be visualized in two forms: a) the traditional graphic form, for example, the drawing on a blackboard, wall painting, imple or compositional slide, the application on a magnetic wall, slides, etc.; b) the form of a virtual computer-based presentation of the software-type Power Point, Flash and others. In addition to the graphic representation of visualisation of the system of the logical structure of the natural science curriculum (the drawing on a blackboard, workbooks, slides, wall

31

finding of key points, connection of new elements of curriculum with the known ones, etc. were used more widely and effectively (Smirnov, 1959). In 1997 – 2000, we realized an experiment so as to verify the effectiveness of the application of graphic representation of the visualized system of the logical structure of nature science curriculum for the 3rd and 4th grade of primary school. 388 pupils of the 3rd grade and 366 pupils of the 4th grade took part in this experiment. The results of the experiment have shown that between the performance of the pupils from the experimental group (experimental change – application of graphic representation of the visualized system of the logical structure of curriculum in the form of workbooks) and the performance of the pupils from the control group, a statistically significant difference was noticed in the final didactic test in both grades at the significance level of 0,05 (Bernátová, 2001). Application of computer visualization of the system of the logical structure of curriculum in education of pupils of younger school age proposed by us is based on the principle that the system of education applying computer visualization of the logical structure of the curriculum should not displace or replace the traditional teaching in any case, but it should complement it in harmony with it in raising clearness especially when repeating and reinforcing natural science curriculum.

a higher performance in cognitive learning (in the final didactic test from natural science subjects for the 4th grade as a whole) than the pupils from the control group, taught by traditional methods. H2 At the end of the experimental classes, the pupils from the experimental group achieve a higher performance in cognitive learning in subtest 1 (which contains testing tasks to memorize knowledge) and in subtest 2 (which contains testing tasks for comprehension of knowledge) than the pupils of the control group, taught by traditional methods. H3 Compared with the pupils from the control group, at the end of the experimental classes, the pupils from the experimental group achieve a major difference in the performance in subtest for comprehension of knowledge than in subtest to memorize knowledge. The pedagogical experiment took place in the second term of the school year 2010/2011 at 5 primary schools in the regions of Prešov and Košice. We created experimental and control group on basis of the results of the entrance didactic test (which was taken by the pupils in the second week of January 2011 and which contained 12 testing tasks). The experimental group consisted of the pupils of the 4th grade from ZŠ (primary school) Slanec, ZŠ Chminianska Nová Ves and ZŠ Záhradné. The control group consisted of pupils from ZŠ Ľubotice and ZŠ Československej armády. Having analysed the dispersion (by F – test) at the significance level of 0,05, we verified equality between experimental and control group. We calculated a criterion for testing (F) in Excel and compared it with the critical value in Fkr, which we looked up in the statistical table in publication by Horák - Chráska (1989). We calculated that the criterion for testing was F = 1,99037. The critical value at the significance level of 0,05 was Fkr = 3,92. In our case, 1,99037 < 3,92, which means that between the experimental and control group, there was no statistically significant difference at the significance level of 0,05. Earlier this experimental period, we took the experimental and control group for equal. During the experimental period, in the experimental group, computer-based teaching (PowerPoint presentations which visualize the system of the logical structure of the curriculum) was applied in the classes of natural science ; in

2 Research area 2.1 Methodology of Research The aim of pedagogical experiment was to verify the effectiveness of the application of computer visualization of the system of the logical structure of curriculum in the process of acquisition of the natural science curriculum by pupils of younger school age. We chose two groups for pedagogical experiment. Independently variable was the way of the organization of cognitive activity of pupils, with which we manipulated (experimental change – application of computer visualization of the system of the logical structure of natural science curriculum), dependently variable was the performance of pupils in the cognitive area. We set the following hypotheses: H1 At the end of the experimental classes, the pupils from the experimental group achieve

32

the control group, no computer-based teaching was applied (there was a traditional way of teaching where teaching aids were used, for example, wall painting, encyclopedias, atlases). In June 2011, pupils who took part in the experiment (n = 120), took the final didactic test which contained 15 testing tasks (2 testing tasks were closed and 13 open with a brief answer). According to Niemerkovaʼs taxonomy of cognitive aims (Niemierko, 1979), we divided testing tasks into two subtests. Subtest 1 contained 10 testing tasks to memorize knowledge – testing tasks 1, 2, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 15. Subtest 2 contained 5 testing tasks for comprehension of knowledge. – testing tasks 3, 5, 8, 11, 14. We used a composite score. We assigned a maximum 1 or 1.5 points to testing tasks for comprehension and 2 to 4 points to testing tasks for comprehension. The maximum score for the test was 24.5 points.

Figure 1: The graph showing the success rate when the individual testing tasks of the final didactic test from natural science for the 4th grade of primary school were taken by the experimental group

2.2 Results of Research The pupils of the experimental group achieved the success rate of 63,63 % when taking the final didactic test, the pupils of the control group 55,52 %. The success rate when the individual testing tasks were taken by experimental and control group, was presented in graph 1 and graph 2. The comparison of the success rate when the individual testing tasks were taken by experimental and control group, was presented in graph 3. In subtest 1 (which contains testing tasks to memorize knowledge), the pupils from the experimental group achieved 77,08 % of success rate when taking the test, the pupils from the control group achieved 69,08 % of success rate when taking the test. In subtest 2 (which contains testing tasks for comprehension of knowledge), the pupils from the experimental group achieved 52,14 % of success rate when taking the test and the pupils from the control group 42,50 % of success rate when taking the test (see graph 4). The difference in the success rate when taking the final test as a whole and when taking the individual subtests between experimental and control group was presented in graph 5.

Figure 2: The graph showing the success rate when the individual testing tasks of the final didactic test from natural science for the 4th grade of primary school were taken by the control group.

Figure 3: The comparison of the success rate when the individual testing tasks of the final didactic test from natural science for the 4th grade of primary school were taken by experimental and control group. Calculated F was 14.38691. Fkr = 3,922. Since F > Fkr, we can say that in the pupil’s 33

performance achieved in the continuous didactic test is statistically significant difference between experimental and control group at the significance level of 0,05. The hypothesis H1 was proved at the significance level of 0,05: At the end of the experimental classes, the pupils from the experimental group achieved a higher performance in cognitive learning (in the final test from natural science for the 4th grade as a whole) than the pupils from the control group, taught by traditional methods.

9,40

8,00

8,11

Figure 5: The differentiation in the comparison of the success rate when the individual subtests (with respect to taxonomy of cognitive aims) in the final didactic test from natural science for the 4th grade of primary school were taken by experimental and control group. The hypothesis H3 was proved: Compared with the pupils from the control group, at the end of the experimental classes, the pupils from the experimental group achieved a major difference in performance in subtest for comprehension of knowledge than in subtest to memorize knowledge. At the same time, we realized the experiment also in the 2nd and 3rd grade of primary school in the subject of natural science. The statistically significant difference between the performance of pupils from the experimental and control group in the final didactic test as a whole and in both subtests – subtest 1 (which contains testing tasks to memorize knowledge) and subtest 2 (which contains testing tasks for comprehension of knowledge) was proved in both grades. The pupils from the experimental group in the 2nd grade (n = 55 pupils) were taking the final didactic test with the success rate of 75,15 %, the pupils from the control group (n = 91 pupils) with the success rate of 58,46 %. Subtest 1 (which contains testing tasks to memorize knowledge) was taken by the pupils from the experimental group with the success rate of 87,06 %, by the pupils from the control group with the success rate of 75,69 %. Subtest 2 (which contains testing tasks for comprehension of knowledge) was taken by the pupils from the experimental group with the success rate of 59,72 %, by the pupils from the control group with the success rate of 35,93 %. The comparison of the results shows that the differences in the success rate of solution of individual subtests between

Figure 4: The comparison of the success rate when the individual subtests (with respect to taxonomy of cognitive aims) in the final didactic test from natural science for the 4th grade of primary school were taken by experimental and control group. Subtest 1 Calculated F for subtest 1 was 12.54542. Fkr = 3,922 (at the significance level of 0,05). F ˃ Fkr Subtest 2 Calculated F for subtest 2 was 10, 83141. Fkr = 3,922 (at the significance level of 0,05). F ˃ Fkr The hypothesis H2 was proved at the significance level of 0,05: At the end of the experimental classes, the pupils from the experimental group achieved a higher performance in cognitive learning in subtest 1 (which contains testing tasks to memorize knowledge) and in subtest 2 (which contains testing tasks for comprehension of knowledge) than the pupils from the control group, taught by traditional methods.

34

experimental and control group in the 2nd grade of primary school are as follows: 11,37 % to memorize knowledge and 23,79 % for comprehension of knowledge to benefit to the experimental group. The pupils from the experimental group (n = 53 pupils) in the 3rd grade took the final didactic test with the success rate of 77,59 %, the pupils from the control group (n = 79 pupils) with the success rate of 60,02 %. Subtest 1 (which contains testing tasks to memorize knowledge ) was taken by the pupils from the experimental group with the success rate of 82,58 %, by the pupils from the control group with the success rate of 72,74 %. Subtest 2 (which contains testing tasks for comprehension of knowledge) was taken by the pupils from the experimental group with the success rate of 71,70 %, by the pupils from the control group with the success rate of 44,99 %. The comparison of the results shows that the differences in the success rate of solution of individual subtests between experimental and control group in the 3rd grade of primary school are as follows: 9,84 % to memorize knowledge and 26,71 % for comprehension of knowledge to benefit to the experimental group. The research results have shown that the biggest difference in the success rate of solution was noticed in the subtests (in all of the three grades) which contain testing tasks for comprehension of knowledge from natural science). The comparison of results in the individual grades shows that the differences in subtest 2 (which contains testing tasks for comprehension of knowledge) are as follows: 23,79 % in the 2nd grade, 26,71 % in the 3rd grade and 9,64 % in the 4th grade to benefit to the experimental group. The lower differences on a percentage basis were noticed in subtest 1 (which contains testing tasks to memorize knowledge) in all of the three grades: 11,37 % in the 2nd grade, 9,84 % in the 3rd grade and 8 % in the 4th grade to benefit to the experimental group. These results prove that the application of computer visualized system of the logical structure of natural science curriculum helps pupils of younger school age acquire the natural science curriculum above all at the level of comprehension of knowledge.

3 Conclusions The results of our experiments have proved a positive impact of the application of computer visualized system of the logical structure of curriculum on the process of acquisition of the natural science curriculum by pupils of younger school age. This medium – verified at the experimental level in real conditions of a contemporary school – makes the natural science knowledge clearer, systematized, allows the pupils to comprehend the natural science knowledge deeper and store them in their memory for a longer time. The advantage of the application of computer visualized system of the logical structure of curriculum in primary school are its low economical demands as well as low demands on the teacher to prepare for the lesson. The application of computer visualized system of the logical structure of curriculum requires no radical intervention into traditional methods of teaching in primary school. In the anonymous questionaire, the teachers of the experimental grades viewed the computer presentations created by us as very positive. In the conclusion, we present opinions of the teachers of the experimental grades: “It is a wonderful supportive material which should appear in every school“. “If the pupils had such a supportive material, they would learn with more pleasure, definitely”. “As an aid for continuous teaching of a new topic or for repetition of the learned topic – wonderful”. “I had a feeling that the pupils enjoyed the natural science somewhat better and their oral and written answers were of a higher quality.” Acknowledgements The article was created as part of a project KEGA 200-030PU-4/2010. 4 References [1] BERNÁTOVÁ, R. Vizualizácia systému logickej štruktúry učiva a jej aplikácia v prírodovede. Prešov: Rokus. ISBN 80-89055-08[2] BERNÁTOVÁ, R. Vizualizácia systému logickej štruktúry biologického učiva a jej aplikácia v edukácii. Technológia vzdelávania, č. 07, roč. X, s. 10-13. Nitra: Slovdidac. ISSN 1335-003X. [3] BRUNER, J. S. Vzdělávací proces. Praha: SPN. 35

[4] HORÁK, F., CHRÁSKA, M. Úvod do metodológie pedagogického výzkumu. Olomouc: Univerzita Palackého, 1989. [5] KOCHOVÁ, H. Aplikácia multimediálnych programov na hodinách prírodovedy. Acta Paedagogicae Presoves - Nova Sandes. Annus VI, s. 46 -52. Prešov: Prešovská univerzita v Prešove, Pedagogická fakulta, 2008. ISBN 97880-8068-885-1. [6] NIEMIERKO, B. Taxonómia celow wychowania. Kwartalnik pedagogiczny, ročník 24, č.2, 1979,s. 117 – 132. [7] SMIRNOV, A., A. Rozvitija pamiati. Psychologičeskaja nauka v SSSR 1. Moskva, 1959.

[8] ŠATALOV, V., F. Točka opory. Moskva: Pedagogika, 1987. [9] TUREK, I. Didaktika. Bratislava: Iura Edition, spol. s. r. o, 2008. ISBN 978-80-8078198-9. Doc. RNDr. Renáta Bernátová, PhD. Katedra přírodovědných a technických disciplín Pedagogická fakulta PU v Prešove 17. novembra 1 081 01 Prešov, SR Tel: +421517470586 E-mail: [email protected]

36

THE USE OF NEW INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN CHEMICAL EDUCATION AT THE SECONDARY SCHOOLS AND GRAMMAR SCHOOLS Martina VEŘMIŘOVSKÁ - Jan VEŘMIŘOVSKÝ Abstract: The paper presents possibilities of using new information and communication technologies in education of chemistry. The paper outlines the possibility of using visualizer, interactive whiteboards, tablet, electronic voting devices, the Internet and multimedia textbooks in chemistry education in secondary schools and grammar schools. Key words: Information and communication technology, chemistry, visualiser, interactive whiteboards, tablets, electronic voting equipment, Internet, multimedia educational textbooks. VYUŽÍVÁNÍ NOVÝCH INFORMAČNÍCH A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VE VÝUCE CHEMIE NA ZÁKLADNÍ A STŘEDNÍ ŠKOLE Resumé: Příspěvek ukazuje možnosti využívání nových informačních a komunikačních technologií ve výuce chemie. V příspěvku jsou nastíněny možnosti využití vizualizéru, interaktivní tabule, tabletu, elektronických hlasovacích zařízení, Internetu a multimediálních výukových učebnic v chemii na základních a středních školách. Klíčová slova: Informační a komunikační technologie, chemie, vizualizér, interaktivní tabule, tablet, elektronické hlasovací zařízení, Internet, multimediální výukové učebnice. tablety, ale také zpětné projektory a DVD přehrávače. Mezi informační a komunikační technologie, které se používají v hodinách chemie, můžeme zařadit didaktickou techniku (vizualizér, interaktivní tabule, tablety, elektronické hlasovací zařízení) a elektronické informační zdroje (Internet, počítačové programy s chemickou tématikou, chemické hry).

1 Úvod Informační a komunikační technologie nás doprovázejí na každém kroku. Obklopují nás nejen v domácnostech, ve školách, kancelářích, obchodech, obecně jsou součástí každodenního života. Rozvoj nových technologií a vybavenost škol o tyto nové trendy klade stále větší požadavky na učitele, kteří si musejí zvyšovat svou informační gramotnost. V literatuře se setkáváme s pojmem „nové technologie ve vzdělávání“ (Průcha et al, 2008), kterými jsou myšleny moderní materiální didaktické prostředky. Tyto nové prvky mají mnohostranné využití a pomáhají učitelům i žákům nenásilnou formou zvyšovat jejich informační gramotnost.

a) Vizualizér Vizualizér je zařízením, které svou podobou připomíná zpětný projektor. Ve vyučování však nabízí díky svým funkcím podstatně širší možnosti využití. Přístroj zachycuje informaci přímo z průsvitné či neprůsvitné předlohy (mohou jí být diapozitivy, fotografie, knihy, slovníky, příručky, mapy, atlasy, letáky, fotografie aj.), snímán může být i trojrozměrný objekt, u některých typů navíc okolní prostor. Vizualizér z nedigitální předlohy vytváří digitální záznam, který je zvětšen a prostřednictvím datového projektoru zobrazen na projekční plátno. Digitální záznam může být uložen do paměti počítače, u některých vizualizérů do paměti zařízení. Učitel může ve vyučování využít

2 Nové ICT prvky ve výuce chemie Materiální didaktická technika může být využita k dosažení efektivnější výuky a výsledků u žáků. Může být využita nejen ve frontální výuce, ale rovněž při skupinové výuce, laboratorních pracích a jiných typech výuky. Mezi moderní materiální didaktickou techniku můžeme zařadit vizualizéry, interaktivní tabule, hlasovací zařízení, dataprojektory, počítače, 37

širokou škálu tištěných informací, aniž by je musel předem složitě zpracovávat (např. kreslit, fotografovat, přepisovat do počítače, skenovat apod.), nehrozí ani poškození materiálů, ke kterému dochází, posíláme-li je žákům na ukázku do lavic. Další výhodou je, že jsou potřebné informace dostupné v jednom okamžiku pro všechny žáky třídy, což umožňuje kombinovat práci žáků v lavici s prací u tabule (Hlaďo, 2007). Ve výuce chemie může učitel ukazovat žákům pod vizualizérem průběh pokusů s chemikáliemi, které jsou finančně náročné, aby s nimi mohli žáci pracovat sami ve skupinách, popř. pokusy s chemikáliemi, se kterými žáci pracovat nesmí.

Nevýhody: - pokud je interaktivní tabule využívána velmi často, zájem žáků opadá a berou ji jako samozřejmost, - snadno lze sklouznout k encyklopedismu - může být potlačován rozvoj abstraktního myšlení žáků, - někteří učitelé ji využívají pouze jako projekční plátno (vytrácí se interaktivita), - tvorba vlastních výukových objekt náročná na čas a dovednosti pracovat s ICT, - existuje jen málo tzv. i-učebnic (u interaktivní tabule) a jiných již hotových výukových objektů, - při instalaci „napevno“ chybí možnost tabuli výškově nastavit a nižší či vyšší žáci mají problémy se psaním, - hrozí zničení nešetrným zacházením (zejména o přestávkách), - někteří učitelé prvního stupně se vyslovují proti psaní prstem, záleží však jen na učiteli, aby byla žáky využívána pera nebo popisovače, - klasická učebnice je odsouvána do pozadí (žáci se neučí pracovat s tištěnou knihou), - omezuje se psaný projev obvyklý v případě „klasické tabule“ (žáci často jen „klikají“ na tlačítka), - některé učitele může využívání interaktivní tabule svádět k potlačování demonstrace reálných pokusů, přírodnin, případně jiných pomůcek, - někteří učitelé špatně odhadují velikost písma při tvorbě učebních pomůcek, což činí problémy při čtení žákům ze vzdálenějších lavic (lze však využívat již hotové učební pomůcky), - energetická náročnost (během provozu se spotřebovávána elektrická energie, kterou musí zaplatit škola), - tabule se může stát prostředkem šikany u ze strany žáků – záměrně mu rozostří dataprojektor, vypojí (přepojí) kabely mezi počítačem, dataprojektorem a interaktivní tabulí. Interaktivní tabule nabízí široké uplatnění v chemii, jelikož v současné době jsou k dispozici i elektronické verze učebnic např. FRAUS a Nová škola (viz dále). Kromě těchto učebnic učitelé často vytváří své vlastní digitální učební materiály v programech pro interaktivní tabule pro zvýšení názornosti ve výuce chemie a posílení oblíbenosti přírodních věd.

b) Interaktivní tabule Trend poslední doby na školách. Typy a funkce jednotlivých tabulí jsou neustále rozšiřovány a přizpůsobovány požadavkům, které jsou kladeny ze strany učitelů a škol. Dle Dostála (2009) je interaktivní tabule dotyková plocha, prostřednictvím které probíhá vzájemná aktivní komunikace mezi uživatelem a počítačem s cílem zajistit maximální možnou míru názornosti zobrazovaného obsahu. Ve školách se setkáváme s tabulemi SMART BOARD, ACTIV BOARD, EBEAM, IWETA, apod. Pomocí speciálního software si můžou učitelé simulovat prostředí interaktivní tabule na svém osobním počítači a připravit si tak zajímavé multimediální prezentace pro zpestření a usnadnění výuky. Interaktivní tabule se dá využít ve všech fázích vyučovací hodiny. Výhody a nevýhody využívání interaktivních tabulí (Dostál, 2009): Výhody: - žáky lze vhodným využitím interaktivní tabule lépe motivovat k učení, - učivo lze lépe vizualizovat, je možné využívat animace, přesouvat objekty, uplatňuje se zásada názornosti, - lze déle udržet pozornost žáků, - již vytvořené materiály lze využívat opakovaně (výhoda při paralelní výuce), případně je lze snadno upravit, - žáky lze snadněji a aktivněji zapojit do výuky, - text psaný přímo ve výuce lze snadno uložit a sdílet prostřednictvím internetu se žáky, - žáci si při práci s tabulí rozvíjí informační a počítačovou gramotnost, která je pro dnešní život nezbytností.

c) Tablet S pomocí tabletu lze na dálku ovládat připojený počítač a komunikovat s interaktivní

38

tabulí podobně jako s myší. Skládá se z pracovní plochy, která má přibližně velikost formátu A4 a snímacího pera. Pro práci s informacemi na interaktivní tabuli může učitel sedět či stát v prostoru třídy a s interaktivní tabulí pracovat vzdáleně pomocí tabletu. Nevýhodou je, že na jeho pracovní ploše nejsou zobrazeny žádné informace, proto musí učitel pro práci s programy vidět monitor počítače nebo plochu interaktivní tabule. To je jedním z důvodů, proč se na trhu objevily LCD tablety, u kterých je pracovní plocha nahrazena dotykovým LCD displejem. Při práci není nutné sledovat monitor nebo tabuli, ale přímo plochu tabletu. Tablet je nenahraditelný pro pohybově handicapované žáky, kteří se díky němu mohou plně zapojit do interaktivní výuky, aniž by se museli pohybovat po třídě (Hlaďo, 2007). Tablety se stávají novým trendem ve výuce, jelikož jsou lehké, dobře skladovatelné a velice dobré pro manipulaci, jsou rychlejší při spuštění a práci s elektronickými materiály. Lze říci, že tablety budou postupně nahrazovat notebooky a netbooky ve výuce pro své vlastnosti. V současné době je uplatnitelnost zejména v chemii při spouštění elektronických materiálů (elektronické učebnice a cvičebnice, multimediální pdfsoubory a také videosekvence a animace využitelné pro posílení názornosti v chemii).

Elektronické hlasovací zařízení jsou součástí volitelnému příslušenství k interaktivním tabulím (např. pro tabule SMART), využívají se zejména při opakování ve výuce chemie, kdy je možné provést reflexi, resp. sebereflexi ihned ve výuce ať již při opakování nebo zkoušení. Žáci vidí ihned své výsledky a jde o jiný, dá se říci, inovativní typ opakování. e) Internet a jeho využití v hodinách chemie. Internet slouží jako zdroj informací ve všech předmětech výchovně vzdělávacího procesu. Brdička (2003) dělí způsoby uplatnění ve vzdělávání na: a) stroje na učení, b) zdroje informací, c) komunikační nástroj, d) pomocník učitele, e) pomocník žáka/studenta, f) prostředek pro distanční vzdělávání, g) umělou inteligenci. Internet může být využíván přímo v hodinách chemie, ale v rozumné míře. Je vhodný i pro žáky k získávání informací a prohlubování učiva, avšak ne všechny informace na Internetu jsou relevantní. Žáci často nedokáží vybrat, co je správné a co nikoliv. Proto je klíčové, aby učitel předem stránky, na které jsou relevantní informace, prošel z hlediska odborné správnosti a až následně tyto stránky doporučil žákům. Příklady využívaných stránek ve výuce chemie na základních a středních školách: Metodický portál RVP a Digitálních učebních materiálů (http://www.rvp.cz, http://dum.rvp.cz) – portál RVP je zaměřen na materiály související s reformou ve školství a vytvářenými materiály učiteli pro výuku, kdy je výuka soustředěna na posilování klíčových kompetencí a mezipředmětových vztahů. Edu.mapa (http://www.edu.cz) je portálem resortu školství, na kterém je možné najít novinky z MŠMT i zdroje z jiných ministerstev. Následující odkazy umožňují nejen možnost získání software pro interaktivní tabule ale také stahování již vytvořených elektronických materiálů pro interaktivní tabule (http://www.activboard.cz/, http://smarttech.com/software, http://www.avmedia.cz/, http://www.ucimeinteraktivne.cz/,

d) Elektronické hlasovací zařízení K dataprojektoru nebo interaktivní tabuli může být připojeno také elektronické hlasovací zařízení, které rozšiřuje jejich užití. Hlasovací zařízení se vizuálně podobá dálkovému ovladači televizoru a funguje buď na principu radiového, nebo infračerveného spojení. S jeho pomocí mohou žáci hlasovat nebo volit správné výsledky a odpovědi zobrazené dataprojektorem (interaktivní tabulí) při procvičování, upevňování nebo zkoušení učiva. Hlasovací zařízení je bezdrátově provázáno s počítačem učitele, volba žáků je v reálném čase zaznamenávána, vyhodnocována a může být vzápětí zobrazena nebo uložena do počítače. Elektronické testování pomocí hlasovacího systému umožňuje všem účastníkům pedagogického procesu okamžitou zpětnou vazbu, pro učitele odpadá nutnost opravování prací a pro žáky není tak stresující, jako klasické formy zkoušení. Anonymního hlasování je možné využít při vyjadřování názorů žáků na citlivé otázky (Hlaďo, 2007).

39

m nebo případně soubory experimentů z chemie denního života http://www.chem4kids.com/. Pro videosekvence lze také využít server YouTube po zadání „chemistry experiments“. Chemické experimenty a výukové materiály nalezneme také na stránkách univerzit, např. na katedře aplikované chemie jihočeské univerzity (http://kch.zf.jcu.cz/), katedře fyzikální chemie Univerzity Palackého v Olomouci (http://fch.upol.cz/skripta/seznam/), katedry chemie Ostravské univerzity v Ostravě (http://katedry.osu.cz/kch/zch/) a katedry chemie Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity v Brně (http://www.ped.muni.cz/wchem/materialy.html). Některé školy nemají bohužel dostatečné materiální vybavení pro realizaci složitějších pokusů. Mezi alternativy realizace pokusů mohou patřit virtuální experimenty. Příkladem mohou být například experimenty vztahující se ke kvalitativním důkazům v analytické chemii na stránce LiveChem (http://neon.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/LiveChe m/transitionmetals_content.html). Při nedostatečném přístrojovém vybavení lze využít např. virtuální experimenty na stránce prof. Greenbowea (http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/tgresearch.html). Ve výuce chemie nelze opomenout také soutěže s chemickou tématikou. Z celostátních soutěží využívají učitelé stránky Chemické olympiády (http://web.natur.cuni.cz/cho/) a stránky soutěže KSICHT (http://ksicht.natur.cuni.cz/o-ksichtu). Pro učitele je také klíčové získávání nových poznatků z chemie. Z významných elektronických verzí odborných a populárněvědeckých časopisů lze zmínit Journal of Chemical Education (http://www.jce.divched.org/), Chemické listy (http://www.chemicke-listy.cz/cz/index.html), VESMÍR (http://www.vesmir.cz/), Věda.cz (http://www.veda.cz/), AKADEMON (http://www.akademon.cz/), Osel.cz (http://osel.cz/) a 21.století (http://www.21stoleti.cz/).

http://activucitel.cz/, http://projektui.cz/, http://www.veskole.cz/) Současná podoba školních vzdělávacích programů ne vždy učitelům umožňuje fyzickou návštěvu muzeí, popř. učitelé nemají vždy čas předem navštívit odpovídající lokalitu, kam se chystají s žáky na exkurzi. Pro přípravu na exkurzi některých lokalit mohou učitelé využít stránky vztahující se k muzejní didaktice (http://pdf.uhk.cz/muzdid/index.html) nebo navštívit některá muzea virtuálně s využitím stránky http://www.emuzeum.cz. Webový portál pro učitele i žáky Studiumchemie.cz (http://www.studiumchemie.cz/) nabízí velké množství informací (studijní texty, animace, videosekvence, prezentace, www stránky apod.), které lze využít k přípravě materiálů pro výuku nebo také k přípravě referátů žáků. Neméně významným portálem je také chemický portál Michaela Canova (http://canov.jergym.cz/), který zahrnuje velké množství chemických informací rozdělených dle oborů chemie (obecná chemie, anorganická chemie apod.). Z významných chemických portálů lze také zmínit chemický portál Gymnázia F.X.Šaldy (http://chemie.gfxs.cz). Obdobně jako portál M.Canova obsahuje několik oblastí. Velice dobře je zpracována část vztahující se k anorganické a organické chemii, které v sobě zahrnují také testové moduly pro procvičení chemického názvosloví s možností generování názvů, resp. vzorců pro procvičení na všech úrovních studia (základní, střední i vysokoškolské). Jelikož učitelé chemie potřebují získávat odpovídající informace o chemických prvcích, je možné využít také některé webové stránky s periodickými stránkami prvků. Existují české verze (www.tabulka.cz) nebo také anglické verze zahrnující nejen základní vlastnosti prvků, ale také vlastnosti a krystalografické struktury sloučenin (http://www.webelements.com/, http://www.periodictable.com/). Stránek zabývajících se chemickými pokusy je velké množství, které v sobě zahrnují nejen návody na laboratorní cvičení, ale také videoukázky netradičních a efektních pokusů. Z internetových odkazů vybíráme následující: http://reichmann.wz.cz/chemie/, http://www.chempok.wz.cz/, http://www.chempokusy.webzdarma.cz/index.ht

f) Multimediální výukové učebnice a programy pro výuku chemie na ZŠ Záměrně zmiňujeme pouze učebnice a programy pro výuku chemie na základní škole,

40

jelikož multimediálních učebnic pro střední školy je velice málo. Multimediální učebnice jsou v současné době určeny nejen pro stolní počítače a notebooky, ale také pro výuku s využitím programů na interaktivních tabulích. Firmy často nabízí alternativy učebnic na dvě nejčastější interaktivní tabule, které dnes školy nejčastěji vlastní – interaktivní tabule SMART Board a interaktivní tabule ACTIVBoard. Multimediální učebnice, cvičebnice a učitelské moduly distribuuje např. firma FRAUS. Alternativou učebnic FRAUS jsou v současnosti dostupné multimediální interaktivní učebnice z nakladatelství Nová škola. Mezi další učebnice, které jsou na trhu, patří Chemie I a II od společnosti Zebra systems s.r.o. (tyto materiály jsou ale již starší, vyšly v letech 1996 a 1998). Program společnosti Silcom Didakta chemie je zaměřen na opakování učiva chemie. Složitějším systémem, avšak s velice pěknými a názornými pokusy, je LANGMaster Chemie 1 a 2. Výše zmíněné programy jsou v plných verzích placené. Mezi freewarové programy patří např. ChemSketch v.12.0 (http://www.acdlabs.com/download), který umožňuje vytváření chemických vzorců, rovnic i chemických aparatur.

nucen plnit různé úkoly s chemickou tematikou, čímž dochází k posilování, resp. fixování vědomostí. 3 Závěr RVP ZV i RVP G kladou důraz na posilování mezipředmětových vztahů. Pokud budeme v hodinách chemie využívat i nové informační a komunikační technologie, počítačové výukové programy, atd., posilujeme mezipředmětové vztahy. Rozvoj nových technologií přináší ve vzdělávání zcela nové možnosti. Využívání těchto prostředků ve výuce záleží na vybavenosti školy a na ochotě učitele tyto nové prvky zařazovat a využívat ve výuce. Rovněž záleží na schopnostech a dovednostech učitele a na časových možnostech při přípravě materiálů pro výuku s novými ICT technologiemi. Moderní materiální prostředky se stávají žádoucími a nepostradatelnými pomocníky nejenom ve škole, ale je důležité mít na paměti, že všeho moc škodí a nelze zavrhnout jiné osvědčené metody výuky. Vždy záleží především na učiteli, zda chemie bude i nadále strašákem mezi ostatními předměty na základní a střední škole. 4 Literatura [1] PRŮCHA, Jan; WALTEROVÁ, Eliška; MAREŠ, Jiří. Pedagogický slovník. 4., aktualizované vydání. Praha : Portál, 2008. 322 s. ISBN 978-80-7367-416-8. [2] HLAĎO, Petr. Moderní technologie ve výuce [online]. c2007 [cit. 15. 10. 2011]. Dostupný z WWW: [3] DOSTÁL, J. Interaktivní tabule ve výuce. Časopis pro technickou a informační výchovu. 2009, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 3, s. 11 - 16. ISSN 1803-537X (print). ISSN 1803-6805 (on-line). Dostupný z WWW: [4] BRDIČKA, Bořivoj. Role internetu ve vzdělávání [online]. Praha : Pedagogická fakulta UK, 2003 [cit. 2011-11-05]. Dostupné z WWW: . [5] 21.století [online]. 20?? [cit. 2011-11-07]. 21.století. Dostupné z WWW: .

g) Hry s chemickou tématikou Hry s chemickou tématikou přímo do výuky nepatří, avšak počítačové hry nejsou pro žáky novinkou a edukační hry lze zařadit jako vhodný prostředek pro sebereflexi žáků. Pro žáky na základních školách je vhodná chemická hra Chemicroc (http://www.chemicroc.com), která je na bázi chemických kvízů a jednoduchých her s chemickou tematikou. Možným problémem může být, že hra je v anglickém jazyce. Pro žáky středních škol existuje na českém trhu „chemická adventura“ Chemicus. Cílem hry je nalezení badatele a experimentátora Richarda, který byl unesen kapucíny. Hra je rozdělena na šest kapitol:  látky a jejich vlastnosti,  látky a jejich změny,  stavba atomu a chemické vazby,  elektrochemie,  kyseliny, zásady a neutralizace,  organická chemie. Mezi kapitolami chybí kapitola vztahující se k biochemii, avšak ani tento drobný nedostatek neubírá hře na kvalitě. V každé kapitole je hráč

41

[6] ACD/Labs.com [online]. 1996 - 2011 [cit. 2011-11-07]. ACD/Labs.com. Dostupné z WWW: . [7] ACTIVportal [online]. 2009 [cit. 2011-11-06]. ACTIVportal. Dostupné z WWW: . [8] Activucitel.cz [online]. 2011 [cit. 2011-1106]. Activucitel.cz. Dostupné z WWW: . [9] Akademon [online]. 2011 [cit. 2011-11-07]. Akademon. Dostupné z WWW: . [10] AV MEDIA.cz [online]. 200? [cit. 2011-1106]. AV MEDIA.cz. Dostupné z WWW: . [11] EDU.mapa [online]. 200? [cit. 2011-11-06]. EDU.mapa. Dostupné z WWW: . [12] EMuzeum - Centrum pro prezentaci kulturního dědictví [online]. 2011 [cit. 2011-1106]. EMuzeum - Centrum pro prezentaci kulturního dědictví. Dostupné z WWW: .Metodický portál RVP [online]. 200? [cit. 2011-11-06]. Metodický portál RVP. Dostupné z WWW: . [13] GREENBOWE, Thomas. Chemical Education [online]. 2008 [cit. 2011-11-07]. Chemical Education. Dostupné z WWW: . [14] Chemická olympiáda [online]. 2007 [cit. 2011-11-07]. Chemická olympiáda. Dostupné z WWW: . [15] Chemické listy [online]. 2011 [cit. 2011-1107]. Chemické listy. Dostupné z WWW: . [16] Chemické pokusy - hravě i doma [online]. 2010 [cit. 2011-11-06]. Chemické pokusy - hravě i doma. Dostupné z WWW: . [17] Chemický vzdělávací portál [online]. 2003 2006 [cit. 2011-11-06]. Chemický vzdělávací portál. Dostupné z WWW: . [18] Chemie - Canov [online]. 200? [cit. 201111-06]. Chemie - Canov. Dostupné z WWW: . [19] ChemiCroc [online]. 20?? [cit. 2011-11-07]. ChemiCroc. Dostupné z WWW: .

[20] Journal of Chemical Education Online [online]. 2010 [cit. 2011-11-07]. Journal of Chemical Education Online. Dostupné z WWW: . [21] Katedra fyzikální chemie PřF UPOL [online]. 2011 [cit. 2011-11-07]. Katedra fyzikální chemie, PřF UPOL. Dostupné z WWW: . [22] Katedra chemie ZF JU [online]. 20?? [cit. 2011-11-07]. Katedra chemie ZF JU. Dostupné z WWW: . [23] KSICHT [online]. 2010 [cit. 2011-11-07]. KSICHT. Dostupné z WWW: . [24] LiveChem [online]. 2005 [cit. 2011-11-07]. LiveChem. Dostupné z WWW: . [25] Metodický portál RVP [online]. 200? [cit. 2011-11-06]. Digitální učební materiály RVP. Dostupné z WWW: . [26] Muzejní didaktika přírodovědných a technických předmětů [online]. 2008 [cit. 201111-06]. Muzejní didaktika přírodovědných a technických předmětů. Dostupné z WWW: . [27] Osel.cz [online]. 20?? [cit. 2011-11-07]. Osel.cz. Dostupné z WWW: . [28] Periodická soustava prvků [online]. 19982011 [cit. 2011-11-06]. Periodická soustava prvků. Dostupné z WWW: <www.tabulka.cz>.Portál na podporu interaktivní výuky [online]. 2011 [cit. 2011-1106]. Portál na podporu interaktivní výuky. Dostupné z WWW: . [29] Projekt Učíme interaktivně [online]. 2011 [cit. 2011-11-06]. Projekt Učíme interaktivně. Dostupné z WWW: . [30] Rader´s Chem4kids.com [online]. 1997-2011 [cit. 2011-11-06]. Rader´s Chem4kids.com. Dostupné z WWW: . [31] SMART Technologies [online]. 2011 [cit. 2011-11-06]. SMART Technologies. Dostupné z WWW: . [32] Stránky chemického praktika [online]. 2010 [cit. 2011-11-06]. Stránky chemického praktika. Dostupné z WWW: . [33] Studijní materiály, katedra chemie, ped.fakulta, MUNI [online]. 2011 [cit. 2011-1107]. Studijní materiály, katedra chemie,

42

ped.fakulta, MUNI. Dostupné z WWW: . [34] Studiumchemie.cz [online]. 2009-2011 [cit. 2011-11-07]. Studiumchemie.cz. Dostupné z WWW: . [35] The Photographic Periodic Table [online]. 2010 [cit. 2011-11-06]. The Photographic Periodic Table. Dostupné z WWW: . [36] Učíme interaktivně [online]. 2011 [cit. 201111-06]. Učíme interaktivně. Dostupné z WWW: . [37] Věda.cz [online]. 2011 [cit. 2011-11-07]. Věda.cz. Dostupné z WWW: . [38] Vesmír [online]. 2011 [cit. 2011-11-07]. Vesmír. Dostupné z WWW: . [39] WebElements [online]. 1993-2011 [cit. 2011-11-06]. WebElements. Dostupné z WWW: .

[40] Zajímavá chemie [online]. 2011 [cit. 201111-07]. Zajímavá chemie. Dostupné z WWW: . [41] Zajímavé chemické pokusy [online]. 2006 [cit. 2011-11-06]. Zajímavé chemické pokusy . Dostupné z WWW: .

Mgr. Martina Veřmiřovská ZŠ a MŠ Šilheřovice, p.o. Kostelní 230 747 15, Šilheřovice, ČR Tel: +420 605 556 134 E-mail: [email protected] Mgr. Jan Veřmiřovský Matiční gymnázium, Ostrava, p.o. Dr. Šmerala 25 728 04, Ostrava, ČR, Tel: +420 605 405 955 E-mail: [email protected]

43

WORK WITH COMPUTER AT HOME BY PUPILS OF YOUNGER SCHOOL AGE Renáta BERNÁTOVÁ – Bibiána VADAŠOVÁ Abstract: The article shows findings from the survey, which was oriented to find information about using of computer by pupils of younger school age at home. The survey was made in June 2010. 327 children from Prešov and Olomouc participated in the survey. Key words: computer, pupils of younger school, survey. PRÁCA S POČÍTAČOM DETÍ MLADŠIEHO ŠKOLSKÉHO VEKU V DOMÁCOM PROSTREDÍ Resumé: Príspevok prezentuje výsledky dotazníkového prieskumu, zameraného na zistenie informácií o práci s počítačom dieťaťa mladšieho školského veku v domácom prostredí. Prieskum bol realizovaný v júni 2010. Zúčastnilo sa ho 327 detí z Prešova a Olomouca. Kľúčové slová: počítač, deti mladšieho školského veku, prieskum. využíva doma 56,6 % českých respondentov [1], [2]. V nami realizovanom prieskume sme chceli zistiť vybavenosť vybraných domácnosti počítačovou technikou a jej využívanie dieťaťom mladšieho školského veku.

1 Úvod Počítač sa stáva neodmysliteľnou súčasťou mnohých domácností. Potvrdzujú to aj výsledky prieskumu, ktorý realizoval Štatistický úrad Slovenskej republiky v máji až júni 2010 na vzorke 4 500 domácností zo všetkých krajov Slovenskej republiky. Podľa výsledkov prieskumu je 72,2 % slovenských domácností vybavených osobným počítačom a 67,5 % slovenských domácností má prístup k internetu. Z každej domácnosti bol vybraný jeden člen vo veku nad 16 rokov, ktorý odpovedal na položky, týkajúce sa využívania počítača a internetu v domácnosti. Každý deň alebo skoro každý deň doma využíva osobný počítač 78,4 % slovenských respondentov. Internet využíva doma každý deň alebo skoro každý deň 76,1 % slovenských respondentov. Výsledky ukázali, že so stúpajúcim vekom respondentov klesá aj frekvencia využívania počítačov a internetu v domácnosti [3]. Rovnaký prieskum bol realizovaný aj Českým štatistickým úradom v roku 2010. Prieskumu sa zúčastnilo 4 391 českých domácnosti a 8 722 jednotlivcov, starších ako 16 rokov. Výsledky prieskumu ukázali, že v roku 2010 64 % českých domácností bolo vybavených osobným počítačom a 61 % domácností malo prístup k internetu. 64,4 % českých respondentov uviedlo, že využíva počítač doma každý alebo skoro každý deň a internet s touto frekvenciou

2 Dotazníkový prieskum 2.1 Ciele a úlohy dotazníkového prieskumu Cieľom dotazníkového prieskumu bolo zistiť informácie o využívaní počítačovej techniky v domácom prostredí dieťaťom mladšieho školského veku. Úlohy prieskumu: 1. Zistiť vybavenosť domácnosti dieťaťa počítačovou technikou. 2. Zistiť, ako dlho je domácnosť dieťaťa vybavená počítačovou technikou. 3. Zistiť, frekvenciu práce s počítačom (v domácom prostredí) dieťaťom mladšieho školského veku. 4. Zistiť, aký časový úsek trávia deti mladšieho školského veku prácou s počítačom. 5. Zistiť, či dieťa mladšieho školského veku musí mať súhlas od rodičov, starých rodičov (príp. starších súrodencov) pre prácu s počítačom. 6. Zistiť, akú činnosť najčastejšie robia deti mladšieho školského veku na počítači.

44

Prešova. Pripojenie k internetu uviedlo 77,54 % slovenských a 84,29 % českých respondentov. Na položku 2 dotazníka: Ako dlho máte doma počítač (notebook)?, sme dostali túto štatistku odpovedí: Ako dlho máte doma počítač? Prešov Olomouc a/ menej ako rok 12,30% 10,21% b/ asi jeden rok 12,83% 7,30% c/ asi dva roky 21,93% 15,33% d/ asi tri roky 20,32% 13,87% e/ viac ako tri roky 32,62% 53,28% Viac ako 50 % českých respondentov uviedlo, že doma majú počítač (notebook) viac ako tri roky. Túto odpoveď označilo 32,62 % slovenských respondentov. V položke 3 dotazníka sme chceli zistiť ako často pracujú deti s počítačom (notebookom). Na položku dotazníka: Ak máte doma počítač alebo notebook, zakrúžkuj ako často s ním pracuješ?, sme dostali túto štatistiku odpovedí: S počítačom (notebookom) pracujem: Prešov Olomouc a/ každý deň 27,27% 25,71% b/ 3 až 4 krát týždenne 36,90% 26,42% c/ 1 až 2 krát týždenne 26,20% 30,71% d/ 5 krát mesačne 6,95% 14,29% e/ nepracujem s počítačom 2,67% 2,86% Najviac slovenských respondentov (36,90 %) pracuje s počítačom (notebookom) 3 až 4 krát týždenne. Najviac českých respondentov (30,71 %) pracuje s počítačom 1 až 2 krát týždenne. Každý deň pracuje s počítačom (notebookom) približne rovnaký počet respondentov z Prešova a Olomouca. Túto odpoveď označilo 33 chlapcov a 18 dievčat z Prešova a 27 chlapcov a 9 dievčat z Olomouca. S počítačom (notebookom) vôbec doma nepracuje iba 2,67 % detí z Prešova a 2,86 % detí z Olomouca. Výsledky prieskumu realizovaného v roku 2010 Českým štatistickým úradom ukázali, že 53 % dievčat a 57 % chlapcov vo veku od 10 do 15 rokov využíva počítač každý deň alebo skoro každý deň. 13 % dievčat a 9 % chlapcov vo veku od 10 do 15 rokov nepracuje vôbec s počítačom [2]. Na položku 4 dotazníka: Ako dlho pracuješ doma s počítačom (notebookom), ak ho zapneš?, sme dostali túto štatistiku odpovedí:

2.2 Prieskumná vzorka Prieskumnú vzorku tvorilo 327 detí, ktoré navštevovali v školskom roku 2010/2011 3. ročník základnej školy. 187 detí bolo vybraných z piatich základných škôl v meste Prešov (Slovenská republika): ZŠ Sibírska, ZŠ Lesnícka, ZŠ Kúpeľná, ZŠ Májové námestie a ZŠ Československej armády. 140 detí bolo vybraných z piatich základných škôl v meste Olomouc (Česká republika): ZŠ Tererovo nám., ZŠ Helsinská, ZŠ Zeyerova, ZŠ Komenium a ZŠ Rězníčkova. Z celkového počtu respondentov bolo 169 dievčat (67 dievčat z ČR a 102 dievčat zo SR) a 158 chlapcov (73 chlapcov z ČR a 85 zo SR). 2.3 Výskumná metóda Nami skonštruovaný dotazník obsahoval 13 položiek, prvých šesť položiek bolo zameraných na zistenie práce detí s počítačom (notebookom) v domácom prostredí, ďalšie položky dotazníka boli obsahovo zamerané na prácu detí s počítačom vo vyučovacom procese primárnej školy. Osem položiek dotazníka bolo zatvorených, štyri polootvorené a jedna otvorená. Dotazník bol vytvorený v slovenskom a českom jazyku. Anonymný dotazník vypĺňali deti v mesiaci jún 2011. Každý respondent mal svoj vlastný dotazník, svoje odpovede vpisoval priamo do dotazníka. 2.4 Výsledky dotazníkového prieskumu V prvej položke dotazníka sme chceli zistiť vybavenosť domácnosti dieťaťa počítačom, notebookom, internetom a hracou konzolou. Na položku 1 dotazníka: Doma máme osobný počítač, notebook, pripojenie k internetu, hraciu konzolu sme dostali túto štatistku odpovedí: Doma máme: Prešov Olomouc a/ osobný počítač 72,20% 80% b/ notebook 68,45% 63,57% c/ pripojenie k internetu 77,54% 84,29% d/ hraciu konzolu 34,22% 50% Vyhodnotením prvej položky dotazníka sme zistili, že vybrané domácnosti sú vybavené počítačom, notebookom alebo aj oboma technickými prostriedkami. Len traja respondenti z Olomouca (t. j. 2,14 %) uviedli, že doma nemajú počítač ani notebook. Hraciu konzolu má k dispozícii viac respondentov z Olomouca ako z 45

3 Záver Výsledky prieskumu ukázali, že naši respondenti - deti mladšieho školského veku žijú v domácnostiach, ktoré sú vybavené počítačovou technikou. Len traja z celkového počtu 327 respondentov uviedlo, že doma nemajú počítač ani notebook. 47 % slovenských a 33 % českých respondentov uviedlo, že doma majú počítač (notebook) nie starší ako 2 roky. Podľa údajov Českého štatistického úradu v roku 2007 bolo 55 % slovenských a 43 % českých domácností vybavených osobným počítačom. V roku 2010 bol zaznamenaný nárast vo vybavenosti domácností osobným počítačom v Slovenskej republike o 17 % a v Českej republike o 21 %. [1]. Každý deň pracuje doma s počítačom (notebookom) približne jedna štvrtina respondentov v oboch krajinách. S počítačom (notebookom) doma vôbec nepracujú iba 3 % respondentov v oboch krajinách. 50 % slovenských a 42 % českých respondentov uviedlo, že pracujú s počítačom (notebookom) po jeho zapnutí asi jednu hodinu. Viac ako dve hodiny pracuje s počítačom (notebookom) po jeho zapnutí 11 % slovenských a 15 % českých respondentov. Tento časový údaj označilo viac chlapcov ako dievčat v oboch krajinách. Povolenie pre prácu s počítačom (notebookom) od rodičov, starých rodičov alebo iných príbuzných musí mať skoro 50 % českých a 35 % slovenských respondentov. Odpoveď nemusím mať povolenie - označila štvrtina slovenských a pätina českých respondentov. Najčastejšou činnosťou realizovanou na počítači označenou respondentmi v oboch krajinách je hranie počítačových hier. Označilo ju viac ako 60 % respondentov v oboch krajinách.

Dĺžka práce s počítačom (notebookom): Prešov Olomouc a/ asi 0,5 hodiny 15,93% 21,17% b/ asi 1 hodinu 50,55% 42,43% c/ asi 2 hodiny 22,53% 21,90% d/ viac ako 2 hodiny 10,99% 14,60% Najviac respondentov z oboch miest uviedlo, že pracuje s počítačom po jeho zapnutí asi jednu hodinu (uviedlo 50,55 % slovenských detí a 42,43 % českých detí). Viac ako 2 hodiny denne pracuje s počítačom 11 % detí z Prešova a takmer 15 % detí z Olomouca. Tento časový údaj označilo 18 chlapcov a 2 dievčatá z Prešova a 13 chlapcov a 7 dievčat z Olomouca. Na položku 5 dotazníka: Ak pracuješ doma s počítačom (notebookom), musíš mať povolenie od rodičov, starých rodičov alebo iných príbuzných?, sme dostali túto štatistiku odpovedí: Povolenie na prácu s počítačom (notebookom): Prešov Olomouc a/ áno vždy 35,16% 48,91% b/ len niekedy 39,01% 29,93% c/ nemusím mať povolenie 25,82% 21,17% d/ iné ................... 0% 0% Takmer 50 % detí z Olomouca uviedlo, že vždy musia mať povolenie od rodičov, starých rodičov alebo iných príbuzných, ak chcú pracovať s počítačom (notebookom). Túto odpoveď označilo iba 35,16 % detí z Prešova. Na položku 6 dotazníka: Akú činnosť najčastejšie robíš doma na počítači (notebooku)?, sme dostali túto štatistiku odpovedí: Najčastejšia činnosť na počítači (notebooku): Prešov Olomouc a/ domáce úlohy do školy 4,40% 1,46% b/ filmy, hudba 17,03% 24,09% c/ hranie počítačových hier 62,64% 65,69% d/ četovanie s kamarátmi 14,84% 8,03% e/ iné: ................ 1,10% 0,53% Najčastejšou počítačovou činnosťou detí z oboch miest je hranie počítačových hier – označilo 62,64 % detí z Prešova a 65,69 % detí z Olomouca. Viac detí z Prešova četuje so spolužiakmi, kamarátmi ako ich rovesníci z Olomouca. Do odpovede iné písali deti odpoveď: kreslím (1 respondent), prezerám fotografie z dovolenky (2 respondenti).

Príspevok vznikol v súvislosti s riešením projektu KEGA 200-030PU-4/2010. 4 Literatura [1] Informační technologie Domácnosti – letáček. Praha: Český štatistický úrad (online), [cit. 10.11.2011]. URL: . [2] Informační technologie Jednotlivci – letáček. Praha: Český štatistický úrad (online), [cit. 10.11.2011]. URL: . [3] Prieskum o využívaní informačných a komunikačných technológií v domácnostiach 46

za 1. štvrťrok 2010. Bratislava: Štatistický úrad Slovenskej republiky, 2011 (online). [cit. 10.11.2011]. URL: .

MUDr. Bibiána Vadašová, PhD. Katedra športovej humanistiky a kinantropológie Fakulta športu PU Ul. 17. novembra 13 081 16 Prešov, SR Tel: +421 51 7470 547 E-mail: [email protected]

Doc. RNDr. Renáta Bernátová, PhD. Katedra prírodovedných a technických disciplín Pedagogická fakulta PU Ul. 17. novembra 1 080 01 Prešov, SR Tel: +421 51 7470 586 E-mail: [email protected]

47

COMPARISON OF SCHOOL FACILITIES IN EDUCATIONAL TECHNOLOGY AND ITS INVOLVEMENT INTO TEACHING Barbora ZÁKOSTELNÁ - Renata ŠULCOVÁ Abstract: Educational technologies are nowadays essential on all levels of the educational system from nursery schools to universities. Availability and facilities are not found on all levels of the educational system the same. The geographical location of school can have great influence on it, too. The proportion of using technologies in the educational process is still growing, unfortunately sometimes at the expense of personal contact between students and teachers. On the other hand, it allows the use of various interactive teaching tools - either from commercial distribution or from teachers´ own workshops. Key words: teaching techniques, interactive teaching technologies and materials, research facilities, use of educational technology SROVNÁNÍ VYBAVENOSTI ŠKOL DIDAKTICKOU TECHNIKOU A JEJÍ ZAPOJENÍ DO VÝUKY Resumé: Moderní prezentační a didaktická technika patří v dnešní technické době mezi základní vybavení každého vzdělávacího zařízení – od mateřské školy po školu vysokou. Dostupnost a vybavenost není na všech úrovních vzdělávacího systému stejná, nemalý vliv má i geografická poloha školy. Podíl zařazování didaktické techniky a elektroniky do vzdělávacího procesu stále roste, někdy bohužel na úkor osobního styku žáků a učitelů. Na druhé straně je však umožněno využití různých interaktivních učebních pomůcek – ať již z komerční distribuce nebo z vlastní dílny pedagogů. Klíčová slova: didaktická technika, interaktivní učební pomůcky a materiály, průzkum vybavenosti, využití didaktické techniky 1 Úvod Model klasického vyučování je stále více ovlivňován využíváním moderních technologií a elektronických prostředků. Mezi nejčastěji zastoupené IT prostředky v současné škole patří vedle počítačů, dataprojektorů též spojení s interaktivní tabulí, coby multifunkčním didaktickým prostředkem. Díky moderní elektronice i didaktické a prezentační technice může dnes učitel vyučovací hodinu zatraktivnit a v mnohých případech podat novou látku netradičním způsobem a mnohem dynamičtěji než při klasické frontální výuce. Výuka pomocí interaktivní tabule bývá svými zastánci označována jako výuka budoucnosti. Nové elektronické didaktické prostředky se pro velkou část učitelů, ale i žáků, staly nepostradatelnými a jejich zapojení do výuky je považováno za normu. Zapojení moderních technologií do výuky se nevyhýbá žádnému stupni vzdělávacího systému – setkáme se s nimi od mateřské školy po školy vysoké.

2 ICT využívané ve školství Interaktivní tabule je definována jako dotykově-senzitivní plocha, prostřednictvím které probíhá vzájemná interaktivní komunikace mezi uživatelem a počítačem s cílem zajistit maximální možnou míru názornosti zobrazovaného obsahu [1]. Dataprojektor je zařízení, které se používá pro projekci (promítání) počítačového výstupu (toho, co by normálně bylo vidět na monitoru) na nějakou plochu (plátno). Slouží tedy k prezentaci informací většímu množství lidí [2]. Na některých stupních vzdělávání jsou výše zmíněné didaktické prostředky ještě doplněny o vizualizér, který je někdy nazýván dokumentová kamera. Toto zařízení dokáže snímat jakýkoliv trojrozměrný předmět a obraz pomocí dataprojektoru zobrazit na projekční ploše. Jedná se o velice praktické řešení, potřebuje-li vyučující (přednášející) ukázat posluchačům materiál, který má pouze v tištěné 48

podobě, např. stránky či obrázky přímo z odborné knihy nebo malý přístroj, předmět či aparaturu. Výše zmíněné elektronické didaktické technologie nahradily donedávna všemi učiteli velmi oblíbený zpětný projektor, který má oproti vizualizéru jednu velkou nevýhodu – jeho pomocí lze promítat pouze 2D obrázky a texty, které jsou umístěny na průhledných fóliích.

121 učiteli z oblastí Prahy a středních Čech. V letech 2009 – 2011 následovalo další šetření, které zahrnuje vzorek 132 nejen pražských a středočeských učitelů, ale navíc též učitele přírodovědných předmětů z Plzeňska a Moravy. Ve sledovaném období byl zaznamenán významný nárůst ve vybavenosti škol v oblasti ICT, stejně jako rozšíření elektronických prostředků v přírodovědném vzdělávání. Srovnáním závěrů z předchozích šetření bylo potvrzeno, že se ve vzdělávání zákonitě odehrává znatelný posun směrem k multimediálním učebním pomůckám, které účinně působí na smysly člověka současně, nesporně vedou k lepším výsledkům výuky, učivo je pak hlouběji a trvaleji osvojeno [5]. ČŠI navštívila celkem 244 středních škol po celé České republice, v nichž prováděla výzkum vybavenosti a též využívání prostředků ICT ve výuce. Podle výsledků uveřejněných ve Výroční zprávě České školní inspekce za rok 2006/2007 [6], týkajících se vybavenosti středních škol technikou pro ICT vyplynulo, že z navštívených škol jsou nejlépe IC technikou vybavena gymnázia, ale ostatní typy škol nijak významně za nimi nezaostávají. Jednou ze sledovaných položek byly také odborné technické systémové programy, kterých je nejvíce na středních odborných školách. Tento fakt lze vysvětlit tím, že mezi střední odborné školy byly zahrnuty i technické školy, u kterých se systémové programy ve výuce uplatňují mnohem více než na ostatních typech škol. Jednoznačně bylo prokázáno, že na četnost využívání prostředků ICT má vliv stupeň informační gramotnosti učitele. Využívání prostředků ICT ve výuce rozhodujícím způsobem ovlivňují metodické dovednosti vyučujícího. Tyto dovednosti se dále přenášejí na aktivitu a získávání dovedností žáků při práci s prostředky ICT. Čím kvalitnější mají pedagogové metodické dovednosti, tím efektivněji přenášejí získané dovednosti v práci s prostředky ICT na své žáky [7]. Informační gramotnost ve středních školách v průměru splňuje téměř 98 % pedagogů. V průměru 80 % navštívených gymnázií a středních odborných škol (z celkových 244 [zdroj 6]) využívá prostředky ICT také v komunikaci s rodiči žáků nebo s jejich zákonnými zástupci [7].

3 Mezipředmětový vztah přírodní vědy - ICT Vzdělávací oblast Informatika a ICT vytváří prostor pro ostatní vzdělávací oblasti i pro mezipředmětové vztahy, poskytuje žákovi možnost pro vlastní realizaci i pro týmovou spolupráci, zvyšuje motivaci k tvorbě individuálních i skupinových projektů, vytváří příležitost k rozvoji vlastní iniciativy žáků a iniciuje využívání prostředků výpočetní techniky a internetu k přípravě na vyučování a k celoživotnímu vzdělávání. [3] „Velmi rychlý rozvoj přírodních věd a tím i nárůst nových přírodovědných poznatků, které přesahují rámec jednotlivých oborů, vede ke změně obsahu učiva i způsobu výuky přírodních věd. V současné době směřuje vývoj přírodovědného vzdělávání v českém školství k maximální integraci, nestačí již jen tradiční, mnohdy pouze mechanický způsob používání mezipředmětových vztahů. Vzájemná vazba jednotného pojetí přírodovědných předmětů je při integrované výuce daleko užší při respektování základní jednoty žákova myšlení.“ [4] V souvislosti s pronikáním poznatků informačních a počítačových věd do různých oblastí lidské činnosti se specifickým využitím ICT v různých oborech je vhodné zapojit do výuky inteligentní interaktivní výukové prostředky, modelování přírodních, technických a sociálních procesů a situací posilujících motivaci k učení. 4 Charakteristika výzkumů a využitelné závěry K porovnání výsledků vyplývajících z výzkumů PISA, závěrečných výročních zpráv ČŠI a několika lokálních dotazníkových šetření pracovníků univerzit v ČR v posledních pěti letech byly na Přírodovědecké fakultě UK v Praze sestaveny dotazníky, které byly zadávány vzorku učitelů přírodovědných předmětů, zejména chemie. V letech 2008 – 2009 bylo provedeno první srovnávací šetření mezi 49

Mezi 132 dotázanými (rok 2010) jsme našli pouze jednoho respondenta, který dataprojektor ve škole neměl pro výuku k dispozici. Tento didaktický prostředek učitelům velmi usnadňuje jejich práci a též jim umožňuje zapojení účinnějších aktivizačních metod. Zapojení dataprojektoru do výuky velmi úzce souvisí s využitím programu MS PowerPoint (nebo obdobných programů) pro prezentace učiva. Tento jev je vyhodnocen v grafu č. 2.

5 Výsledky průzkumu vybavenosti škol elektronickými prostředky První průzkumné šetření probíhalo v letech 2008 – 2009 a týkalo se vybavenosti škol interaktivními tabulemi s dodávaným software ActiveBoard nebo SmartBoard a jejich využívání a zapojování do přírodovědného vzdělávání, zvláště v chemii [5]. Od listopadu 2008 do června 2009 jsme měli možnost prostřednictvím anketních dotazníků získat informace od 121 respondentů – učitelů ze ZŠ, gymnázií, SOŠ i SOU, s kterými jsme se setkali na seminářích Dalšího vzdělávání pedagogických pracovníků (dále DVPP), pořádaných na PřF UK nebo Zařízeními pro DVPP Středočeského kraje. Druhé dotazníkové šetření probíhalo v období listopad 2009 – únor 2011. Celkem se nám podařilo získat vyplněné dotazníky od 132 učitelů přírodovědných předmětů, zejména chemie, nejen ze Středočeského kraje, ale i od respondentů z Ostravska a Plzeňska. Všichni dotazovaní jsou učitelé základních či středních škol, nebo gymnázií. Respondenti byli osloveni na seminářích DVPP pořádaných krajskými centry Středočeského, Jihomoravského a Zlínského kraje nebo Ostravskou a Západočeskou univerzitou. Každá položka z dotazníků byla statisticky a graficky vyhodnocena a byly vyvozeny následující závěry: Z grafu č. 1 vyplývá závěr, že dataprojektor dnes již patří mezi základní didaktické pomůcky, které jsou dostupné běžně na školách. Dokonce 7 % respondentů uvádí, že mají projektor v každé učebně na škole. Ještě nedávno byl však dataprojektor na školách nedostatkovým zbožím – učitel si jej musel často i několik dnů dopředu rezervovat pro zapojení do výuky (rok 2008).

Graf č. 2: Výsledky 2009 – 2011: využití dataprojektoru a PowerPointu ve výuce Jedním z dalších sledovaných faktorů byla vybavenost škol interaktivními tabulemi. Ještě nedávno školy nevěděly, že interaktivní tabule existují. Před čtyřmi lety dle našich průzkumů již bylo několik málo škol, které tabule měly, ale učitelé s nimi neuměli ještě moc zacházet. Dle aktuálních výsledků z let 2009 – 2011 (graf č. 3) má dnes interaktivní tabule 82 % dotazovaných škol. Mezi nejčastější typy používaných tabulí patří SmartBoard (44 %) a ActiveBoard (27 %).

Graf č. 3: Vybavenost škol interaktivními tabulemi Graf č. 1: Vybavenost škol dataprojektorem

Na většině škol vlastnících interaktivní tabule mají oba dva typy, aby bylo možno využívat 50

alespoň několik málo výukových materiálů dostupných z internetu. Většina dotazovaných učitelů se snaží zapojit interaktivní tabuli do výuky alespoň jednou za měsíc (viz graf č. 4). Našli se i tací, kteří ji využívají každý týden (30 %) nebo dokonce každou hodinu (12 %). Tito učitelé si materiály většinou vytvářejí sami, což svědčí o jejich dovednostech při práci s dodávanými programy, ale též o nadšení pro práci učitele, třebaže příprava je velmi časově náročná.

projektoru a neopominutelné tabule a křídy (popř. fixy). pracovní listy

zpětný projektor

tabule + křída

2008/ 2009/ 2008/ 2009/ 2008/ 2009/ 2009 2011 2009 2011 2009 2011

každou hodinu 1 x týdně 1 x za měsíc 1 x za pololetí nikdy neodpovědělo

12 48 37 8 16 0

7 57 36 12 14 6

105 14 0 0 2 0

109 19 1 0 0 6

5 20 29 15 52 0

3 21 21 29 50 8

Tab. č. 2: Četnost využití dalších tradičních didaktických prostředků Výsledky dotazníkového šetření shrnují grafy č. 5 a 6., ve kterých jsou zaznamenány sledované faktory s četností odpovědí dle toho, jak učitelé jednotlivé, nejen technické, pomůcky využívají. Výsledek napovídá, že osvědčená tabule a křída (stále ji využívá 87 % dotázaných) z vyučovacích hodin nikdy nevymizí a je pro učitele nezbytnou pomůckou, stejně jako učebnice. Dále si můžeme povšimnout zvýšeného využití dataprojektoru a s tím souvisejícími prezentacemi ve výuce, které využívá pravidelně téměř 50 % dotázaných.

Graf č. 4: Využití interaktivní tabule ve výuce 6 Srovnání a vývoj vybavenosti škol didaktickými prostředky Při celkovém srovnání vybavenosti škol jsme se zaměřili především na elektronické didaktické prostředky a na vybrané tradiční pomůcky učitele. V tabulce č. 1 jsou uvedeny četnosti používání dataprojektorů a prezentací, interaktivních tabulí a výukových programů ve výuce přírodovědných předmětů. dataprojektor + prezentace

2008/ 2009

každou hodinu 1 x týdně 1 x za měsíc 1 x za pololetí nikdy neodpovědělo

23 40 30 12 16 0

interaktivní tabule

výukové programy

2009/ 2008/ 2009/ 2008/ 2009/ 2011 2009 2011 2009 2011

16 39 41 19 11 6

7 22 19 12 61 0

6 13 30 17 56 6

4 17 40 28 32 0

0 5 47 31 42 7

Graf č. 5: Porovnání četností využití elektronických didaktických pomůcek v letech 2008/2009 a 2009/2011

Tab. č. 1: Četnost využití elektronických didaktických pomůcek Naproti tomu tabulka č. 2 uvádí četnosti využívání tradičnějších pomůcek ve vyučovacích hodinách, jako pracovních listů, zpětného

51

 ICT umožňuje vizualizaci některých procesů a jevů, které by žákovu pozorování jinak nebyly dostupné (složitější či časově náročnější experimenty; názorné ukázky teoretických částí chemie, např. oblaky elektronů kolem atomů prvků molekul; názorné ukázky prostorové orientace molekul, nahlížení na stereochemii biochemických makromolekul apod.)  ICT podporuje různé styly učení (individuální i zprostředkované)  ICT umožňuje jeden z více způsobů komunikace mezi učitelem a žákem  ICT usnadňuje učitelům zefektivnit proces výuky  ICT umožňuje vizualizaci i takových experimentů, které nemohou být z důvodů bezpečnosti ve výuce přímo demonstrovány  ICT představuje jeden z více možných způsobů komunikace mezi žákem a učitelem či rodičem a učitelem [13]

Graf č. 6: Porovnání četností využití tradičních didaktických pomůcek v letech 2008/2009 a 2009/2011 7 Výhody a nevýhody použití ICT v předmětu chemie V dnešní době je zapojení PowerPointových prezentací ve výuce považováno za standardní a základní využití didaktické techniky. Většinou se těchto prostředků využívá jako doplňku výuky pro zopakování či pro procvičení již probraného učiva [8]. Na konkrétních příkladech netradičních elektronických vzdělávacích prostředků vytvořených pro potřeby chemického vzdělávání týmem pracovníků Katedry učitelství a didaktiky chemie UK v Praze, PřF [9, 10, 11, 12] lze demonstrovat, jak zefektivnit výuku málo atraktivního předmětu jakým je chemie pomocí interaktivních výukových objektů (tj. souborů obrázků, chemických vzorců a reakčních schémat, nákresů aparatur, videí experimentů, tabulek a grafů apod.) ve spojení s IT a interaktivními tabulemi. Pro přípravu výukových materiálů je vedle programů dodávaných k interaktivním tabulím využíván i další software, např. Adobe Flash. (Jednou z nevýhod tohoto programu je však jeho cenová nedostupnost a pro většinu škol či učitelů další problémy s úpravami materiálů.) Využívání elektronických didaktických prostředků ve výuce chemie pro učitele i žáky se projevuje jako velmi přínosné, což je shrnuto v následujících bodech:  ICT umožňuje žákům ve větší míře se aktivně podílet na vlastní výuce (žáci mohou např. sami vytvořit různé typy modelů molekul, kterými mohou rotovat, prohlížet si jejich strukturu a uspořádání jednotlivých atomů a vazeb v prostoru)

8 Závěr Dnešní svět si žádá, aby se i do procesu vzdělávání zařazovaly prostředky výpočetní techniky. Z toho je zřejmé, že je nutné vytvářet a ověřovat elektronické materiály a pomůcky k výuce, které podporují nácvik klíčových kompetencí prostřednictvím ICT. Tyto pomůcky ve spojení s vhodnými metodami práce lze poté uplatňovat jako alternativní prostředky pro vzdělávání. Využití a zařazení těchto materiálů vede k zefektivnění vzdělávání a zatraktivnění výuky pro žáky. 9 Literatura [1] DOSTÁL, J. Multimediální, hypertextové a hypermediální učební pomůcky – trend soudobého vzdělávání. JTIE − Časopis pro technickou a informační výchovu, č. 2., roč. 1, Olomouc: UP 2009. s. 18 – 23. ISSN 1803-537X. [2] KOZEL, M. Počítače − Hardware. [online 2011-10-31]. Dostupné z URL: http://hardware.brych.cz/dataprojektor.php [3] KOLEKTIV MŠMT. Rámcový vzdělávací program pro gymnázia. Praha: VÚP 2007. online 2007-07-24. Dostupné z URL: [4] KLEČKOVÁ, M. Integrace přírodovědných poznatků prostřednictvím chemického experimentu. In: Zařazení moderních přírodovědných poznatků do výuky na SŠ a ZŠ. 52

Olomouc: UP v Olomouci, 2006. s.45 – 58. ISBN 80-244-1516-X. [5] ZÁKOSTELNÁ, B. − ŠULCOVÁ, R. Srovnávací průzkum využití ICT v přírodovědném vzdělávání na SŠ a ZŠ. In: Alternativní metody výuky 2011 – 9. ročník. Hradec Králové: Gaudeamus, 2011. ISBN 978-

[11] SLOUP, R. − ČIPERA, J. − TEPLÝ, P. Testové úlohy jako součást interaktivních flexibilních programů. In: Alternativní metody výuky 2010 – 8. ročník. Praha: UK PřF a Gaudeamus UHK, 2010. ISBN 978-80-7435043-6. [12] ZÁKOSTELNÁ, B. − ŠULCOVÁ, R. Role multimediálních prostředků ve školních přírodovědných projektech. In: Aktuální aspekty pregraduální přípravy a postgraduálního vzdělávání učitelů chemie. Ostrava: Ostravská univerzita, 2010. s. 304 - 309. ISBN 978-807368-426-6. 13 ZÁKOSTELNÁ, B. Nácvik klíčových kompetencí alternativními prostředky s podporpu ICT. In: Výzkum, teorie a praxe v didaktice chemie XIX. HradecKrálové. Gaudeamus UHK, 2009. s. 410 – 420. ISBN 978-80-7041-839-0.

80-7435-104-4. [6] MŠMT. Výroční zpráva ČŠI za školní rok 2006/2007. [online 2009-05-19]. Dostupné z URL: [7] ZÁKOSTELNÁ, B. Moderní didaktické prostředky v současném chemickém vzdělávání. In: Metodologické otázky výzkumu v didaktice chemie. Hradec Králové: Gaudeamus, 2009. ISBN 978-80-7435-018-4. [8] BÍLEK, M. a kol.: Vybrané aspekty vizualizace učiva přírodovědných předmětů. Hradec Králové: M&V Hradec Králové, 2007. 180 s. ISBN 80-86771-21-0. [9] ŠULCOVÁ, R. – ZÁKOSTELNÁ, B. Hry s chemickou tematikou pro aktivní vzdělávání. In: Acta Facultatis Paedagogicae Universitatis Tyrnaviensis, Séria D: Vedy o výchove a vzdelávaní, Supl. 2, roč. 12, Trnava, 2008. s. 189 - 193, ISBN 978-80-8082-182-1. [10] ROŠTEJNSKÁ, M. − ŠULCOVÁ, R. Modelování biochemických pochodů pomocí prezentací. In: Modelování ve výuce chemie. Hradec Králové: Gaudeamus, UHK 2005. s. 128 - 135. ISBN 80-7041-463-4.

Mgr. Barbora Zákostelná Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Katedra učitelství a didaktiky chemie Albertov 6, 120 43 Praha 2, ČR Tel: +420 221 951 342 E-mail: [email protected] RNDr. Renata Šulcová, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Katedra učitelství a didaktiky chemie Albertov 6, 120 43 Praha 2, ČR Tel. +420 221 951 342 E-mail: [email protected]

53

CREATING E-LEARNING COURSES FROM THE VIEW COMPETENCES OF THE TEACHERS Tomáš SUSLO Abstract: The education system supported by information and communication technology goes through several developmental stages and through the simple use of PowerPoint presentations, use of Internet services, support for full-time study course virtual learning environment. In this context, a debate on the development of teachers create e-learning courses. The aim of this paper is to contribute to discussions on the creation of a virtual learning environment and developing skills in reflection create e-learning courses. The report was written within KEGA 033PU-4/2011 project “Development of competencies to create virtual study environment“. Key words: e-learning course, teacher competence, methodology for IT applications, virtual learning environment TVORBA E-LEARNINGOVÝCH KURZOV Z POHĽADU KOMPETENCÍÍ VYUČUJÚCEHO Resumé: Systém vzdelávania s podporou informačných a komunikačných technológií prechádza viacerými vývojovými stupňami a to cez jednoduché používanie PowerPointových prezentácií, využívanie služieb internetu, až po podporu prezenčnej formy výučby virtuálnym výučbovým prostredím. V tejto súvislosti prebieha diskusia o rozvoji kompetencií učiteľov tvoriť e-learningové kurzy. Cieľom tohto príspevku je prispieť do diskusie o tvorbe virtuálneho výučbového prostredia a to v reflexii rozvoja kompetencií tvoriť e-learningové kurzy. Príspevok vznikol v rámci grantového projektu KEGA 033PU-4/2011 „Rozvoj kompetencií vytvárať virtuálne výučbové prostredie“. Kľúčové slová: e-learningový kurz, kompetencie učiteľa, metodika aplikácie IT, virtuálne výučbové prostredie 1 Úvod V súčasnosti je vo vzdelávaní často skloňované – aplikácia virtuálneho výučbového prostredia ako podpora prezenčnej formy výučby. S virtuálnym výučbovým prostredím je spájaný e-learning ako metóda dištančnej formy výučby. Naším predmetom záujmu je e-learning ako podpora prezenčnej formy. V tejto súvislosti je nevyhnutne venovať pozornosť metodike tvorby a implementácie obsahu týchto kurzov. Aby e-learningový kurz spĺňal požiadavky efektívneho virtuálneho výučbového prostredia, musia byť pri jeho tvorbe dodržiavané nielen technické, ale aj didaktické zásady. V zmysle toho treba podotknúť, že tvorba e-learningového kurzu nespočíva v transformácií tlačenej formy učebných materiálov do digitálnej podoby. Z uvedeného vyplýva, že tvorca kurzu (učiteľ) musí disponovať určitými špecifickými kompetenciami pre ich tvorbu. Úroveň týchto kompetencií ovplyvnia špecifiká prislúchajúce výučbe danému predmetu.

Aj napriek tomu je potrebné analyzovať tieto kompetencie vo všeobecnosti nakoľko existujú základné kritéria, ktoré žiaden autor e-learningového kurzu nemôže ignorovať. Sú to kritéria pedagogicko-psychologickej a didakticko – technologickej povahy. 2 Charakteristika niektorých kľúčových kompetencií pre tvorbu e-learningových kurzov Z analýzy problematiky tvorby a distribúcie e-learningových kurzov vyplýva rad procesov, ktoré sú elementárnymi časťami celého e-learningového systému a ktoré charakterizujú kľúčové kompetencie pre jeho tvorcu. Pred začatím tvorby e-learningového kurzu je nevyhnutné ujasniť si niekoľko otázok:  komu je kurz určený,  aká je úroveň vstupných vedomostí študujúcich,

54



Ďalšou pomerne málo diskutovanou, ale zároveň veľmi podstatnou kľúčovou kompetenciou je naučiť študentov sa učiť. Konkrétne to znamená vytvoriť e-learningový kurz tak, aby boli rešpektované požiadavky prispôsobené študujúcemu:  prispôsobenie v čase a priestore,  prispôsobenie požadovanej náročnosti,  upozornenie na možný výskyt chýb,  na nesprávne riešenia reagovať opätovným resp. podrobnejším výkladom,  umožniť riešiť úlohy na rôznej úrovní náročnosti,  umožniť študujúcemu využívať poradenstvo (komunikácia s ostatnými študujúcimi alebo s tútorom). V tejto súvislosti predkladáme príklad riešenia tohto zámeru „naučiť sa učiť“ pomocou virtuálneho výučbového prostredia. V rámci výučby predmetu Technické kreslenie bola ako podpora prezenčnej formy výučbe realizovaná aplikácia virtuálneho výučbového prostredia. Pre jeho tvorbu boli prijaté dve hlavné kritéria: interaktívnosť a multimediálnosť. Podstatou princípu učenia ako sa učiť je virtualita myšlienkovej krokovej postupnosti pri tvorbe jednotlivých zobrazení daného objektu. Dynamickosť prostredia je daná animáciou týchto krokov. Analýzou tvarov konkrétneho priestorového (3D) objektu ma študujúci možnosť sledovať postup pri jeho zobrazení a výsledok porovnať so svojím riešení – svojou predstavou (obr. č. 1a ,b, c).

aký priestor bude venovaný výkladovej časti,  aký spôsob bude venovaný precvičovaniu učiva. Po ujasnení si týchto otázok nasleduje samotná tvorba kurzu. Nemali by sme tiež zabúdať na to, že kvalitný e-learningový kurz má mať schopnosť:  nahradiť rolu učiteľa v čo najväčšej miere,  prezentovať učivo študujúcemu primeranou interpretáciou poznatkov,  zisťovať úroveň vedomostí priebežnou kontrolou,  ponúkať študujúcemu riešiť úlohy s rôznou úrovňou zložitosti,  viesť evidenciu o aktivite študujúcich,  vyhodnocovať komplexné výsledky a vyvodzovať závery pre ďalšiu výučbu. Na základe vyššie uvedených ukazovateľov za jednu z kľúčových kompetencií považujeme tvorbu schémy a štruktúry e-learningového kurzu. Tieto atribúty sú nositeľmi informácií o:  význame kurzu (anotácia kurzu, cieľ kurzu, dĺžka kurzu a pod.)  názve kurzu a predmetu,  autorovi kurzu a kontakte s nim (prípadný zoznam tútorov vystupujúcich v kurze),  manuáli pre prácu s kurzom,  názve lekcií (kapitol) a podkapitol.  cieľoch, ktoré sú konkretizované čiastkovými cieľmi (odporúčaný počet hlavných cieľov je päť až deväť; na jeden hlavný cieľ sa viažu max. tri čiastkové ciele).  kľúčových slovách, ktoré sú súčasťou každej lekcie (bližšie určujú obsah učebnej látky),  obsahu najčastejšie používaných pojmov (slovník pojmov – súbor všetkých dôležitých pojmov použitých v texte kurzu doplnených definíciou, odkazom na miesto výskytu v texte, prípadne na iný externý zdroj),  výkonový štandardoch – kritériách sledovaných kompetencií (súbor testov a autotestov k jednotlivým lekciám),  odporúčanej literatúre.

a 55

a b

b c Obr 1: Metodika zobrazovania V druhej časti kurzu je vizualizovaná interakcia medzi študentom a virtuálnym výučbovým prostredím. Jej hlavným poslaním je naučiť učiaceho sa analyzovať tvarové podrobnosti, t. j. učí ho vnímať súvislosti pri zobrazovaní objektov. Táto komunikácia napomáha študentovi odkryť správnosť resp. nesprávnosť výsledku danej úlohy. V prípade nesprávneho riešenia nabáda študenta analyzovať svoj postup pri riešení konkrétnym nasmerovaním (obr. č. 2a, b, c). Oprava je možná vrátením sa k danej úlohe. V opačnom prípade, ak študent dospel k správnemu výsledku, je mu sprístupnené hodnotenie dosiahnutých výsledkov a možnosť prejsť k riešeniu ďalšej úlohy.

c Obr 2: Vizualizácia interakcie

56



3 Metodika tvorby e-learningových kurzov V tejto časti príspevku si nekladieme za cieľ vyčerpávajúco informovať o metodike tvorby e-learningových kurzov. Skôr nám ide o to, aby sme upozornili na niektoré kľúčové momenty, ktoré jeho tvorcu majú prinútiť k zamysleniu sa. Pri tvorbe e-learningovéoh kurzu je veľmi dôležité pamätať na to, že samotný kurz supluje neprítomnosť priameho kontaktu medzi učiteľom a študentom a študentmi navzájom. Z tohto dôvodu si treba uvedomiť, že štúdium pomocou e-learningu z pohľadu študenta si vyžaduje sebadisciplínu, značnú motiváciu a dostatočnú aktivizáciu. Na druhej strane autor (učiteľ) musí pri tvorbe e-learningových kurzov dodržiavať rad požiadaviek pedagogiky a psychológie, ktoré musia byť splnené pri každom spôsobe vzdelávania. Kvalitný vzdelávací obsah musí teda vyhovovať študujúcim, ale zároveň musí spĺňať základné didaktické zásady (Švejda a kol., 2006):  Komplexnosť – táto zásada zahŕňa logickú usporiadanosť a nadväznosť učiva, grafické doplnenie a simuláciu reálnych javov, využitie rôznych druhov multimédia a vytvorenie priestoru aj pre sebakontrolu a iné.  Aktivita – učebný materiál musí byť schopný udržiavať pozornosť a celkovú aktivitu študenta. Využitie zvukových a vizuálnych efektov zvyšuje príťažlivosť a tým aj záujem o štúdium. Priestor na komunikáciu a diskusiu napomáha zlepšeniu psychických väzieb.  Samostatnosť – táto zásada vyplýva už zo samotnej podstaty tohto druhu vzdelávania. Dôležitým faktorom študenta je zodpovedne a disciplinovane pristupovať k svojim povinnostiam a dodržiavať plán štúdia.  Primeranosť – obsah kurzu musí byť spracovaný priehľadne, názorne a primerane náročnosti študenta. Text musí byť zrozumiteľný, jasný a vyjadrený v jednoduchých vetách.  Zásada konštruktivizmu – študent aktívne tvorí svoje vlastné vedomosti pozorovaním, skúmaním a premýšľaním

o veciach na základe vlastných skúseností. Postup od analýzy k syntéze – obsah kurzu musí spĺňať zásadu postupu od jednoduchých krokov k zložitejším.

3.1 Pravidlá tvorby interpretačnej (výkladovej) časti e-learningového kurzu Veľmi podstatnou, ak nie najpodstatnejšou časťou štruktúry e-learningového kurzu je nepochybne výkladová časť. Tu študenti prichádzajú do priameho kontaktu s predkladanou problematikou predmetu (kurzu), ktorú si pomocou vlastných síl, ako aj za pomoci odporúčaní učiteľa a ostatných účastníkov kurzu majú osvojiť. Preto je potrebné rešpektovať to, aby táto časť bola prehľadná a jasná jednak z pohľadu prezentovaných poznatkov a jednak z pohľadu celkovej štruktúry a typografickej úpravy. V tejto súvislosti je na mieste spomenúť, že existujú viaceré modely spracovania textu pre e-learningový kurz a to:  základný – text je spracovaný do podoby, ktorú vyžadujú učebné materiály pre dištančne vzdelávanie, je rozčlenený na moduly, lekcie, kapitoly atď.. Text neobsahuje žiadne interaktívne ani audiovizuálne prvky,  rozšírený – je prechodom medzi základným a plne grafickým kurzom,  plne grafický – táto verzia obsahuje obrázky, diagramy, schémy, grafy animácie,  plne interaktívny – interaktívnosť textu je zabezpečená rôznymi úrovňami interakcie, okrem toho obsahuje grafické prvky spomínané v predchádzajúcich modeloch. V tomto príspevku sme sa zamerali na posledný model spracovania textu e-learningového kurzu a teda na plne interaktívny. Pokiaľ ide o otázku formy teoretickej časti kurzu (lekcie), tá sa spravidla delí do niekoľkých častí:  úvod,  ciele,  časový harmonogram a vstupný tutoriál kurzu,  samotný text výkladu obohatený o audiovizuálnu stránku (ak to obsah textu dovoľuje), 57



4 Záver Prioritným úmyslom tvorby a vývoja elektronických materiálov resp. foriem vzdelávania z podporou IKT, je zvýšenie kvality edukačného procesu. Tento fakt považujeme za veľmi významný hlavne vo vzťahu ku kompetenciám učiteľa vytvoriť hodnotný e-learningový kurz. Z hore uvedeného vyplýva, že vytvorenie kvalitného e-learningového kurzu so všetkými špecifikami, si vyžaduje vysokú odbornosť a erudovanosť učiteľa a to nielen z pohľadu technickej stránky, ale aj z pohľadu pedagogických, psychologických a didaktických zručností. Z tohto dôvodu je opodstatnené, zamýšľať sa nad prípravou učiteľov v rozvoji kompetencií pripravovať e-learningové kurzy. Na záver je potrebné konštatovať, že aj keď profesia učiteľa je z časového hľadiska, ale i z hľadiska kompetencií veľmi náročná a popri mnohých iných povinnostiach, pribúda aj povinnosť pripraviť, spracovať a realizovať e-learningový kurz považujeme túto metódu za prínosnú a pre budúcnosť efektívneho vzdelávania inovatívnu.

vzorové riešené príklady a úlohy, kontrolné testovacie otázky, autotesty,  zhrnutie,  záverečné testy rôznych foriem,  slovník pojmov (glosár)  dôležité odkazy, literatúra. Štruktúra výkladovej časti jednotlivých lekcií by mala byť jednotná. Úvod každej lekcie by mal predstavovať stručný popis východzej úrovne znalostí (vstupné znalosti a zručnosti) a zároveň vymedzenie záverečného cieľa (výstupné znalosti a zručnosti). Text výkladovej časti by mal byť písaní metodikou charakteristickou pre dištančné vzdelávanie, ktorá sa vyznačuje komunikatívnosťou a dialogickou povahou textu a podporuje nadviazanie kontaktu so študujúcim. Použitie vhodných grafických prvkov, zvukov, videí, animácií a pod. znázorňuje a sprehľadňuje samotný text. Text by mal byť písaný s cieľom dosiahnuť maximálnu zrozumiteľnosť. Ako už bolo viac krát spomenuté základom štúdia pomocou e-learningových kurzov je samoštúdium, preto je veľmi dôležité požívanie v rámci výkladovej časti kontrolné otázky a autotesty, ktoré slúžia ako spätná väzba pre študentov, na overenie úrovne nadobudnutých vedomostí. Kontrolne otázky umožňujú študentovi ľahšie zapamätanie a spracovanie informácií, udržujú jeho pozornosť a motivujú ho k ďalšiemu štúdiu. Študent si tiež uvedomuje, ktoré informácie sú dôležité pre zvládnutie témy. Pred samotným tvorením testovacích otázok (testov) by si mal tvorca (učiteľ) položiť nasledujúce otázky:  Aké sú ciele testu? Čo chcem testom zistiť? (čomu študent rozumie, čomu čiastočne a čomu vôbec)  Je otázka jasne a jednoznačne položená?  Boli študenti primerane pripravení na zodpovedanie otázky?  Koľko správnych odpovedí existuje?  Čo je zámerom testu pre študenta hodnotenie alebo spätná väzba?  Sú študenti oboznámení s váhou jednotlivých otázok v rámci záverečného hodnotenia? Spätná väzba vyrovnáva nedostatok informácií o správnosti a priebehu vzdelávacieho pôsobenia, preto jej treba venovať značnú pozornosť.

5 Literatúra [1] BEISETZER, P. O kompetenciách vytvárať e-learningové kurzy In. UNINFOS 2011. Prešov: Prešovská univerzita, 2011. s. 15 – 19. ISBN 978-80-555-0411-7 (online). [cit. 2011-10-31]. URL: < http://www.pulib.sk/elpub2/PU/Uninfos 2011/data/P02_Beisetzer.pdf> [2] BURGEROVÁ, J., BEISETZER, P. Tvorba a aplikácia e-learningových kurzov vo vysokoškolskej výučbe In. Klady a zápory elearningu. Praha: Soukromá vysoká škola ekonomických studií, s. r. o., 2008. s. 27 – 34. ISBN 978-80-86744-76-6 online). [cit. 2011-1031]. URL: < http://www.svses.cz/projekty/ konference/e_learn/sbornik_%203153.pdf> [5]KOLIBAČ, R. Elearning – moderní forma vzdělávání. Elektronický kurz. Ostrava: Ostravská univerzita. (online). [cit. 2011-10-25]. URL:< http://virtualni.osu.cz/elearning/1.kapitola .html> [4] ŠVEJDA, G. a kol.. Vybrané kapitoly z tvorby e-learningových kurzov. Nitra: Pedagogická fakulta UKF, 2006. s.19 – 26. ISBN 80-8050989-1 (online). [cit. 2011-11-02]. URL: < http:// edu.ukf.sk/file.php/1/files/moodle_tvorba_ kurzov_UKF_Nitra.pdf>

58

[5] TURČÁNI, M. Didaktické aspekty tvorby e-learningových kurzov. Prednáška zo semináru Moderná výučba s podporou e-learningu. Nitra: FPV UKF, 2006. (online). [cit. 2011-11-03]. URL:.

Mgr. Tomáš Suslo Katedra prírodovedných a technických disciplín Pedagogická fakulta PU Ul. 17. novembra 5 080 01, Prešov, SR E-mail: [email protected]

59

USE OF ANIM8OR PROGRAM IN TEACHING Daniel MOKOŠ Abstract: The article deals with the possibilities of using the Anim8or in multimedia class in high school. Anim8or is a free program for creating three-dimensional graphics, including modeling, animation and accompanying effects. The article also describes some experience with the use of the program in teaching. Key words: CGI, Anim8or, computer-aided teaching, multimedia, 3D graphics article, mistakes, template. POUŽITÍ PROGRAMU ANIM8OR VE VÝUCE Resumé: Článek se věnuje možnostem použití programu Anim8or ve výuce multimedií na střední škole. Jedná se o volně dostupný program pro vytváření trojrozměrné grafiky, který umožňuje modelování a animaci včetně doprovodných efektů. V závěru je popsáno několik zkušeností s použitím programu ve výuce. Klíčová slova: Anim8or, počítačem podporovaná výuka, multimédia, 3D grafika Anim8or tvoří jako "nekonečný" projekt jehož vývoj bude neustále pokračovat. Bohužel poslední aktuální verze je preview v0.97d, která byla uvolněna před třemi roky - není zřejmé zda Glanville na projektu nadále pracuje. Program přesto obsahuje většinu základních nástrojů pro práci s 3D grafikou. Program se vyznačuje malou minimální hardwarovou náročností - pro běh programu postačí počítač s procesorem na frekvenci 300 MHz a 256 MB RAM a s grafickou kartou s podporou OpenGL. Program lze spustit na libovolné grafické kartě, ale bez podpory OpenGL nebudou některé efekty k dispozici v náhledu a některé ani při renderování. Minimální požadavky však nestačí pro práci s modely s větším počtem polygonů, či velkými texturami. Program se dále vyznačuje snadnou přenositelností - tvoří ho jen jeden spustitelný soubor, který není nutné instalovat. Velikost souboru je pod 2 MB u všech verzí, složitější modely jsou tedy větší než samotný program, velikost rovněž nezahrnuje textury. Velikost a absenci instalace je možné využít ve škole, program lze bez problémů spustit i ze sítě. Anim8or je primárně určen pro běh v MS Windows XP, v pozdějších verzích Windows není stabilita zaručena. V režimu kompatibility jej však lze ve většině případů bez problémů

1 Úvod Počítače jsou v dnešní době používány ve všech odvětvích lidské činnosti, a proto jsou stále častěji používány i ve výuce, která má odrážet potřeby praktického života. Kromě profesního použití se ale počítač používá i jako multimediální platforma. Školy na tento trend reagují a do výuky ICT jsou zahrnovány kapitoly o specializovaných částech hardwaru i konkrétních programových prostředcích. Tematické plány proto stále častěji zahrnují kapitoly o nástrojích pro úpravu fotografií, videa a zvuku, tvorbu grafiky a formátech multimediálních souborů. Počítačem generovaná grafika vychází nejčastěji z geometrického trojrozměrného modelu. I nepříliš výkonný pracovní počítač je dnes schopen takovou grafiku provozovat a možnosti její tvorby jsou neustále rozšiřovány a zjednodušovány. Výuka 3D grafiky, která byla ještě nedávno výsadou škol se zaměřením na design či specializovaný software stále častěji proniká do institucí se všeobecným zaměřením. 2 Popis programu Anim8or je dílem R. Stevena Glanville, který pracuje jako programátor u firmy NVidia. Jedná se o 3D modelovací a renderovací animační program. Program je freeware a podle autorových vlastních slov tomu tak bude vždy. 60

spustit. Pro běh v prostředí Linux je nutné využít API rozšíření Wine. K dispozici zdarma je kompletně přeložený manuál a mnoho příkladů a výukových ukázek.

předem připravený objekt samostatně animovat. Animace se vytváří obdobně jako u většiny počítačových animačních programů, pomocí klíčových snímků. Trasa objektu je po celou dobu editace viditelná včetně klíčových bodů a snadno se proto dále upravuje. Objekty je možné posouvat, otáčet a přerozměrovávat pouze v celku. Pokud je nutné animovat části zvlášť, Anim8or umožňuje použití kosterní animace. Uživatel nejprve vytvoří logickou strukturu kostry jako graf z kostí (vektorů) s návazností ze základní ("rootovou") kost. Ke každé části je pak možné připojit libovolný předem vytvořený objekt, takže složitější model postavy je nutné nejprve rozdělit na jednotlivé končetiny. Pro hotovou figuru pak lze tvořit sekvence pohybů, které lze libovolně opakovat. Pokud uživatel do scény vloží hotový kosterní model, pro něž má připravenu zásobu pohybových sekvencí (například krok, zastavení, podání ruky, apod.), vytvoří snadno animaci pouhým umisťováním sekvencí na časovou osu. Tímto způsobem se pohybují jednotlivé části složitějšího objektu, celý model se pak opět animuje pomocí klíčových snímků. Scénu lze navíc doplnit o světelné zdroje a kamery. Anim8or obsahuje všechny základní modely světla - směrový zdroj (například slunce), lokální zdroj (žárovka v místnost) a směrový reflektor (například reflektor automobilu). U všech druhů světel je možné nastavit vrhání stínu, a to jak pomocí stínové mapy, tak pomocí raytracingu.

3 Grafické možnosti Program má implementované vlastní softwarové renderovací (vykreslovací) jádro, které umožňuje použít základní efekty počítačové 3D grafiky. Renderování nepodporuje postprocessing efekty. Project v Anim8oru obsahuje knihovnu modelů (objektů), nástroje pro kosterní animaci a animační scénu. Jako většina modelovacích programů umožňuje současný pohled na model z několika směrů. Pro tvorbu modelů lze využít několik předdefinovaných základních geometrických tvarů, případně začít editaci pomocí meshe mřížky z vertexů, hran a stěn. Zejména pro práci s meshem je v programu k dispozici celá řada specializovaných nástrojů, z nichž některé jsou méně obvyklé a díky Anim8oru téměř unikátní. Dále je možné tvořit rotační tvary nástrojem Lathe (soustruh), případně tažené profily nástrojem Extrude. Mimo to Anim8or umožňuje importovat již hotové modely z rozšířených formátů jako 3DS (3D Studio), LWO programu Lighwave, či OBJ z programu Wavefront. Mnoho takových modelů je volně k dispozici na internetu a umožňují tak rychle vytvářet komplikované virtuální scenérie. Anim8or je zamýšlen primárně jako mesh editor, neumí tedy pracovat například s NURBS křivkami a dále nepodporuje ani tělesovou aritmetiku - vytváření "Booleanovských" polygonů, jako jsou průniky, sloučení a rozdíly těles. Modely lze dále zpřesnit použitím "materiálů", které pomocí textur a optických vlastností zvyšují realističnost vykreslovaných tvarů. Současná verze nepodporuje raytracing, proto materiály nezobrazují zrcadlení v reálném čase, jiné efekty, jako průhlednost, refrakce, nebo bump mapping (výšková mapa) však podporovány jsou. Modely lze ručně přetexturovat UV (dvojrozměrným) mapováním, lze však mapovat libovolnou část zvlášť. Jako textury lze použít pouze statické obrázky, animované textury nejsou podporovány. Název programu zdůrazňuje jeho primární určení jako nástroje pro tvorbu animací. Jednotlivé modely nejsou animované, pro to slouží v projektu virtuální scéna, kde lze každý

4 Doplněk Terranim8or Terranim8or je komplementární program k aplikaci Anim8or. Byl vytvořen třetí stranou nezávisle na hlavním programu a doplňuje jeho funkce. Přestože je Anim8or distribuován zdarma, není k dispozici jeho zdrojový kód, původní program tedy není přístupný úpravám. Výsledné projekty v souborech AN8 však obsahují informace v textové podobě, což umožnilo tvorbu Terranim8oru jako programu pro úpravu AN8 souborů. Program původně vznikl jako doplněk pro vytváření krajin, mřížek s velkým počtem iterací, které by se následně deformovaly podle bitmapy obdobně jako u výškové mapy, nebo náhodně. Protože takový model je velmi náročný, obsahuje program i funkci zjednodušení, která podle zadaných kritérií optimalizuje mřížku mesh. 61

Postupně se program rozrostl o celou škálu doplňkových funkcí. S použití částicových modelů je možné realisticky napodobovat oheň, kouř, nebo i vodu. Speciální skriptované renderování umožňuje tvorbu textur odrazů z okolí, program umožňuje použití již zmiňované tělesové aritmetiky. Dalším významným doplňkem je možnost použití animovaných textur. Terrani8or umožňuje import a použití vnějších skriptů a jeho možnosti tak nejsou konečné. Zatímco na Anim8oru autor údajně dále pracuje, projekt Terranim8or je již oficiálně uzavřen. Přesto je díky rozšiřujícím možnostem vhodným doplňkem ve výuce s použitím Anim8oru. Aplikace bohužel nepracuje dobře v síti, protože vytváří lokální soubory, je však ještě menší než původní program.

Program byl pro žáky celou dobu kurzu srozumitelný a obsahoval všechny funkce, které byly náplní výuky. Díky malé velikosti programu a absence instalace si žáci mohli snadno program pořídit domů a pracovat samostatně. Jako vedlejší jev se u žáků zlepšilo chápání prostorových objektů a některých geometrických pojmů. 6 Alternativy S rostoucím rozšířením 3D grafiky existuje mnoho programů, které lze pro výuku využít. Přestože žádný nemá tak malé nároky jako Anim8or, většinou to vynahrazují lepšími grafickými možnostmi. Uvedeme si alespoň některé z nich. Profesionální grafické programy nejsou pro školy určeny a i když některé (například Autodesk 3D studio) nabízejí studentské licence, nejsou tyto určeny pro vybavení celé učebny, případně jsou k dispozici jen studentům vybraných institucí. Výjimku z komerčních programů tvoří program Rhinoceros, který je pro výuku určen a je nabízen s multilicencí pro jednu třídu za zhruba třicet tisíc korun. Program má široké možnosti editace modelů, podporuje animace a renderování včetně postprocessing efektů. Tento program bych doporučil zejména na školy se zaměřením na design, pro pouhé seznámení s 3D grafikou je to však až příliš robustní program. Z bezplatných programů lze uvést například 3D Crafter (původně 3D Canvas) od firmy Amabilis software, možnosti jehož neplacené verze jsou s Anim8orem téměr shodné. Program je nabízen i v dalších verzích, ty však jsou zpoplatněny. Google dále vylepšuje svůj projekt Google SketchUp, který sice stále slouží pouze jako rychlý náčrtník, přesto není vyloučeno, že jeho možnosti se v budoucnu dále rozšíří. Pravděpodobně nejlepší bezplatný program pro tvorbu 3D grafiky a animací je Blender. Obdobně jako je GIMP zkušenými uživateli přirovnáván k neplacenému Photoshopu je Blender nazýván 3D Studiem Max zdarma. Tento takřka profesionální nástroj má nejen možnosti srovnatelné s nejlepšími komerčními programy, ale velkou podporu grafické komunity. Přestože je úvodní seznámení s programem náročnější na uživatele než u Anim8oru, jeho rozsáhlé možnosti tento nedostatek v dlouhodobém měřítku vynahradí. Vzhledem k možnostem je

5 Zkušenosti s výukou v programu Anim8or Program Anim8or se na Střední škole informatiky a finančních služeb v Plzni používá k výuce předmětu Grafika na PC již třetí rok. Během této doby se prokázaly jeho klady, přestože program jistě není bez chyby. Program byl pro výuku vybrán zejména pro jeho jednoduché ovládání, které odpovídá většině profesionálních grafických nástrojů. Žáci si základy práce rychle osvojili, a protože v různých režimech (objekt, figura, sekvence, scéna) je filosofie práce velmi podobná, je při výkladu pokročilých funkcí možné soustředit se pouze na důsledek nových možností. Program lze kompletně ovládat myší, po naučení základního ovládání je možné práci dále urychlit pomocí klávesových zkratek, které jsou ovšem volitelné a žáci si mohou sami zvolit způsob ovládání, který jim vyhovuje. Po zvládnutí základů tvorby jednoduchých modelů žáci záhy poznali, že tvorba složitějšího modelu není záležitost dvou hodin, ale i několika dní. V tu chvíli je vhodné použít hotové modely pro import, aby si žáci vyzkoušeli další možnosti programu, například texturování. Základní animace pomocí klíčových snímků byla pro žáky snadno pochopitelná, pro figurální modely a sekvence byla nejprve nutná demonstrace, ale následně žáci i tyto pokročilé pojmy počítačové grafiky obsáhli. Bystřejší žáci si sami dopředu studovali v přeloženém manuálu a zkoušeli i další funkce.

62

tento program vhodný pro poloprofesionální až profesionální použití. Programů pro tvorbu renderované grafiky je k dispozici velké množství a to i těch neplacených. Konečný výběr tedy závisí nejen na možnostech programu, ale také na jeho náročnosti na hardware i uživatele.

[2] Teranim8or : utility expanding Anim8or [online]. 2005, last updated 2005-01-13 [cit. 2011-11-07]. Teranim8or. Dostupné z WWW: . [3] CDT - Craft Design and Technology Department at The Royal High School Advanced Higher Graphics Students[online]. 2011 [cit. 2011-11-07]. The Royal High School Craft Design and Technology Department Advanced Higher Graphics Students. Dostupné z WWW: . [4] DIMENSIO s.r.o. : Rhinoceros [online]. 2011 [cit. 2011-11-07]. Rhinoceros. Dostupné z WWW: .

7 Závěr Program Anim8or je jednoduchý a efektivní způsob jak žákům přiblížit základní pojmy z počítačové grafiky. Na specializované škole je možné uvažovat o pokročilejších prostředcích, jako jsou Blender nebo Rhinoceros, časová náročnost na odpovídající zvládnutí těchto programů však ukazuje Anim8or jako výhodnější. Poněkud menší rozsah možností programu zároveň neodvádí žáky od podstatných jevů ve výkladu a i při samostatné práci se snáze zorientují v nabízených nástrojích.

Mgr. Daniel Mokoš Katedra výpočetní a didaktické techniky Fakulta pedagogická ZČU Klatovská třída. č. 51 306 19, Plzeň, ČR Tel: +420 377 636 448 E-mail: [email protected]

8 Literatura [1] GLANVILLE, R. Steven. Anim8or : free 3d animation software [online]. 2011, last updated 2011-09-21 [cit. 2011-11-07]. Welcome to Anim8or. Dostupné z WWW: .

63

ALTERNATIVE PROGRAMMING ENVIRONMENT FOR CONSTRUCTION KIT LEGO EDUCATION Josef MINARČÍK - Jan KUBRICKÝ Abstract: In the paper we describe the capabilities of programming languages for LEGO Mindstorms for schools and LEGO Mindstorms Education. Further outlined the characteristics of each application for teaching. Key words: LEGO Education, programming environment, programming software. ALTERNATIVY PROGRAMOVACÍCH PROSTŘEDÍ PRO KONSTRUKČNÍ STAVEBNICI LEGO EDUCATION Resumé: V příspěvku se zabýváme možnostmi programovacích jazyků pro LEGO Mindstorms for schools a LEGO Mindstorms Education. Dále jsou nastíněny vlastnosti jednotlivých aplikací pro výuku. Klíčová slova: LEGO Education, programovací prostředí, programovací software. s dálkovým ovládáním. Lze tak také „propojit“ několik RCX kostek při realizaci většího projektu. Pomocí vstupních senzorů reaguje model na vnější podněty a na výstupní porty lze připojit výkonové prvky (motory, žárovky). Díky tomu se chová model ,,inteligentně“. Napájení je zajišťováno pomocí šesti AA baterií, které jsou umístěny ve spodní části kostky (lze napájet také pomocí síťového adaptéru). Základní zapojení prvků je vyobrazeno na obr. 1. Nedílnou součástí L.E. je programovací software. Existuje řada programovacích jazyků. Tyto programy lze rozdělit do dvou skupin:  Ikonografické - RoboLab, RCX Code;  Textově orientovaných - ScripEd, MS Visual Basic, C++. Ty nejvýznamnější budu nyní stručně charakterizovat.

1 Úvod Konstrukční stavebnice LEGO Education (dále jen L.E.) je materiální didaktický prostředek, který však lze využít nejen při výuce obecně technického předmětu na ZŠ. Při práci s konstrukční stavebnicí dochází k rozvoji jemné motoriky, abstraktního myšlení, umožňují integraci prvků informačních a komunikačních technologií do výuky obecně technického předmětu. V příspěvku se zaměříme na charakteristiku jednotlivých programovacích prostředí použitelných k naprogramování ovládacích kostek konstrukční stavebnice. Dnes jsou využívány dva základní typy naprogramovatelných kostek, dodávaných v sestavách určených nejen pro výuku. Označení typů jsou RCX (starší model) a NXT (nový model).

2.1 RoboLab Patří mezi nejvyužívanější programovací prostředí. Jako základ byl použit systém LabView, což je programovací prostředí využívané ve vědě a technice. Tato koncepce byla zpřístupněna dětem v podobě ikonografického rozhraní. RoboLab díky své jednoduchosti naučí děti syntaxi programování a zkušeným uživatelům nabídne dokonalé využití. V současnosti je na trhu verze 2.9, příliš se neliší od verze 2.5, ale umožňuje programovat i NXT.

2 Charakteristika RCX RCX v sobě ukrývá jednočipový mikropočítač Hitachi H8. Ten je uložen v pouzdře, které je kompatibilní s ostatními díly LEGO. Mikropočítač má svůj vlastní operační systém, který umožňuje oboustrannou komunikaci s PC, (nebo s počítačem Macintosh) pomocí komunikační infra červený port věže, nahrávání vytvořených programů a ukládání uložených dat z RCX kostky. Dále umožňuje komunikaci

64

Obr. 1: Jednotka RCX se vstupními a výstupními členy

Obr. 2: Ukázka programovacího prostředí RoboLab- Inventor 65



Program umožňuje práci ve třech režimech:  Administrátor je režim sloužící k základním operacím s RCX kostkou. (Zavedení firmware, otestováním komunikace RCX s PC, nastavení umístění nahrávaného programu atd.)  Programmer umožňuje vlastní vytváření programu. Tato úroveň nabízí zvolení ze dvou stupňů: 1. Pilot - je určen pro práci začínajících programátorů; 2. Inventor - navazuje na předchozí stupeň a umožňuje využít všechny programové možnosti RCX kostky (obr. 2).

Investigator je poslední fáze, kterou RoboLab nabízí. Slouží ke sběru, zpracování dat (tzv. dataloging) a jejich zpětnému vyhodnocení pomocí grafů apod.

2.2 RCX Code Je grafický programovací jazyk, který dětem umožňuje tvořit programy stejným způsobem, jakým si staví skládanky. Hlavní myšlenka spočívá ve skládání jednotlivých příkazů do sloupců (obr. 3). Jednoduchost programu však neumožňuje využití celého potenciálu RCX kostky. Může vhodně posloužit začínajícím programátorům.

Obr. 3: Ukázka programovacího prostředí RCX Code svou náročnost. Své uplatnění nachází na středních školách, kde výuka v kombinaci s L.E. by mohl studentům přinést cenné zkušenosti. Ukázka programovacího prostředí (obr. 4).

2.3 MS Visual Basic a C++ Tento typ programovacího jazyka je pro uživatele, kteří využívají textový programovací jazyk. S využitím programu lze využít všechny možnosti RCX kostky, ale na základní škole není tento způsob programování plně využitelný pro

66

Obr. 4: Ukázka programovacího prostředí MS Visual Basic Komunikace s PC je realizována pomocí USB kabelu, nebo integrovaným Bluetooth rozhraním. Kostku NXT lze pomocí této technologie ovládat i mobilním telefonem a umožňuje komunikovat až třem NXT kostkám mezi sebou. K napájení lze využít šest AA článků, nebo obnovitelné vysoce výkonné Li–on baterie. K nabíjení obnovitelné baterie souží síťový adaptér, který lze použít i k běžnému provozu NXT.

3 Charakteristika NXT Novější vývojová verze programovací kostky je NXT. Skrývá v sobě dva mikroprocesory, 32-bitový ARM7 mikroprocesor a 8 bitový mikroprocesor. Připojením NXT k modelu se děje pomocí tzv. technic otvorů rozmístěných po obvodu. Tento způsob poměrně vybočuje z dosud zažité „klasické“ koncepce LEGO stavebnic. Kostka NXT umožňuje ovládat tři výstupní a čtyři vstupní akční členy viz obr. 5.

Obr. 5: Jednotka NXT se vstupními a výstupními členy 67

Systém programování NXT lze také pomocí dvou typů programovacích prostředích:  Ikonografické - Mindstorm NXT, RoboLab 2.9;  Textově orientované - Bricx Command Center.

Program nabízí využití všech funkcí NXT, také je možno zařadit vstupní a výstupní členy ze sady RCX. Komunikuje s NXT pomocí USB kabelu, nebo Bluetooth. Velmi vhodné je využití vzdělávacího modulu Robot Educator s 46 úlohami. Úlohy jsou tvořeny od jednoduchých po složitější a obtížnost lze nastavit dle dovedností uživatele. Ukázka programovacího prostředí je na obr. 6.

3.1 Mindstorms NXT Je klasické ikonografické programovací prostředí v LabView. Svým pojetím navazuje na RoboLab.

Obr. 6: Ukázka programovacího prostředí Mindstorms NXT s kostkou NXT je možná pouze přes USB kabel. Tento program je poslední verze podporující práci s RCX. Ukázka programovacího prostředí obr. 7.

3.2 RoboLab 2.9 Je ikonografický software, který má umožnit jednoduchý přechod v programování z RCX na NXT. Navazuje na předchozí verzi RoboLab 2.5, se kterým jsme se seznámili výše. Komunikace

68

Obr. 7: Ukázka programovací prostředí RoboLab 2.9 LEGO. Tento program umožňuje programovat, jak NXT, tak i RCX kostky. Ukázka programovacího prostředí Bricx CC na obr. 8.

3.3 Bricx CC Je představitelem textového programovacího jazyku. Dnes nabízí širokou paletu programovacích jazyků. Díky svým možnostem je velice oblíbený mezi dospělými fanoušky

Obr. 8: Ukázka programovacího prostředí Bricx CC škole. Vhodně zvoleným ikonografickým programovacím prostředím lze žáky naučit obecné metody, které je v základu mohou dále připravit k rozšířené výuce klasického

4 Závěr Z jednotlivých programovacích prostředí je vidět variabilita programování řídících LEGO kostek. Jejich využití lze uplatnit ve výuce na základní 69

programování. V ikonografickém prostředí si snáze představí a znázorní některé abstraktní konstrukce, které jsou v textově orientovaném programovacím prostředí nutné vnímat často pouze myšlenkově. V aplikaci použitého programu je výstup prakticky ověřen v sestaveném modelu stavebnice LEGO Educatio.

[CD-ROM]. Hradec Králové : GAUDEAMUS, 2010. ISBN 978-80-7435-014-6. [3] DOSTÁL, J. Učební pomůcky a zásada názornosti. 1. vyd. Olomouc: Votobia, 2008. 40 s. ISBN 978-80-7220-310-9. [4] DOSTÁL, J. Elektrotechnické stavebnice (teorie a výsledky výzkumu). Olomouc: Votobia, 2008. 74 s. ISBN 978-80-7220-308-6.

Literatura [1] HAVELKA, M. a SERAFÍN, Č. Konstrukční a elektrotechnické stavebnice ve výuce obecně technického předmětu. 1. vyd. Olomouc: UP v Olomouci, 2003. ISBN 80-244-0647-0. [2] KUBRICKÝ, J. Aktuální trendy vzdělávání v oblasti programování a tvorby webových aplikací. In Modernizace vysokoškolské výuky technických předmětů. Sborník příspěvků a anotací mezinárodní vědecké konference

Josef Minarčík, Mgr. Jan Kubrický, Mgr. Katedra technické a informační výchovy, Pedagogická fakulta UP, Žižkovo nám. 5, 771 40 Olomouc, ČR, tel.: +420 585 635 806, e-mail: [email protected], [email protected]

70

„BLENDED LEARNING“ V PREGRADUÁLNEJ PRÍPRAVE UČITEĽOV – MOŽNOSTI A SKÚSENOSTI Andrea KUBALÍKOVÁ Abstract: The article introduces the basic resources for some e-learning forms in academic education. We offer some methodical characteristics and bases of blended learning. It follows up experinces with some learning strategies in LMS Moodle environment. Key words: e-learning, blended learning, resources for creating e-learning modules „BLENDED LEARNING“ V PREGRADUÁLNEJ PRÍPRAVE UČITEĽOV – MOŽNOSTI A SKÚSENOSTI Resumé: Príspevok uvádza základné východiská pre formy elektronického vzdelávania v rámci vysokoškolskej pedagogiky. Ponúka metodické východiská a charakteristiky blended vzdelávania vyplývajúce zo skúseností s danou výučbovou stratégiou v prostredí LMS Moodle. Kľúčové slová: e-vzdelávanie, blended vzdelávanie, metodické princípy pre tvorbu e-modulov možností, ale je aj omnoho efektívnejšia. Blended learning ako kombinácia: a) face to face výučby (často sa používa aj pojem „kontaktnej výučby“) s tradičnými didaktickými metódami tútora či facilitátora procesu učenia sa; b) asynchrónnej výučby (off-line výučby, foriem samoštúdia študentov alebo účastníkov vzdelávacích modulov či kurzov); c) praktického nácviku senzomotorických zručností (najmä v oblasti odborného vzdelávania). Podľa Hrušeckého [3] by sme mohli on-line vzdelávanie a blended vzdelávanie charakterizovať cez kvantifikáciu obsahu výučby. On-line kurzom označujeme taký kurz, pri ktorom minimálne 80% obsahu sa dostáva ku študujúcemu on-line (cez internet). Kontaktná výučba nebýva súčasťou takejto formy. Ak kurz prebieha s podporou IKT (informačných a komunikačných technológií), ale len približne 30% obsahu je transformovaného on-line, tak hovoríme o blended-learningu. 3 Realizácia „blended“ vysokoškolskej výučby na FHV ŽU Na katedre pedagogických štúdií Fakulty humanitných vied Žilinskej univerzity v Žiline v rámci odborov učiteľstvo akademických predmetov a učiteľstvo umelecko – výchovných predmetov si kladieme za úlohu aj za povinnosť

1 Úvod Podľa Singha [5]aplikácia foriem e-learningu (angl. „web-based learning“) prechádza v posledných rokoch dvoma etapami. Prvá znamenala digitalizáciu tradičného „triednohodinového systému“(angl. „classroom based-courses“) do prostredia internetu a foriem on-line. Skúsenosti ukázali mnoho výhod i nevýhod. E-learning ako on-line sprístupňovanie informácií, komunikácie a vzdelávania skvalitnilo a zatraktívnilo učebný proces, formou on-line testov kontrolovalo priebeh vzdelávacieho procesu, podporilo možnosť individuálneho vzdelávania a v neposlednom rade rozvinulo informačné kompetencie študentov a pedagógov. Ale tiež podľa spomínaného autora podporilo absenciu sociálnych kontaktov a interakcií, „strácanie sa“ v predimenzovanom obsahu a nerelevantných informáciách. V druhej vlne e-learningu tak mnoho tútorov, pedagógov začalo s experimentovaním „blended learning“ výučbových modelov, ktoré sú kombináciou viacerých spôsobov prenosu a sprostredkovávania dát a informácií. 2 Charakteristika východiskových pojmov Definovaním blended learningu (angl. „blend like to mix together“) ako formy aplikácie viacerých výučbových stratégií a možností sa zistilo, že poskytuje nielen viac vzdelávacích

71

sprostredkovať študentom učivo zrozumiteľne, ale aj zaujímavo a atraktívne. Práve elektronické formy vzdelávania sú prostriedkami, ktoré nám v tom pomáhajú. Vo svojom úsilí sme sa zamerali na študentov interného bakalárskeho štúdia. Vybrané formy tohto systému realizujeme už od akademického roka 2007 /2008 vo viacerých vyučovacích predmetoch: Všeobecná didaktika, Teória výchovy, Technológia vzdelávania. Naše úsilie vychádzalo z niekoľkých metodických predpokladov pre tvorbu elektronických študijných materiálov pre formy blended learningu. Didaktickou podporou pre rozvoj mediálnych a informačných zručností študentov v rámci počítačom podporovanej výučby by mal byť dobre koncipovaný študijný materiál v interaktívnej, najlepšie v multimediálnej elektronickej podobe. Myslíme tým efektívne spracovanú problematiku, grafickú názornosť, možnosť overenia poznatkov pomocou spätnej väzby, didakticky účelnú interakciu grafických a textových informácií [1]. To sú dôležité znaky pre efektivitu vzdelávacieho procesu, ktorého základným rysom by mala byť úspešnosť práce učiaceho sa a celého „learning managment systému“ (LMS). Pri aplikácii foriem „blended vzdelávania“ vo vysokoškolskej výučbe spomínaných predmetov

sme teda vychádzali z nasledujúcich metodických princípov: - odborný obsah študijných materiálov – jednoznačnosť, presnosť, aktuálnosť odborných termínov, zrozumiteľné objasnenie a sprístupnenie nových pojmov. Nezanedbateľné je stupňovanie náročnosti zadávaných úloh a krokov. Rešpektujeme fakt, že vedeckosť a odbornosť učebného materiálu prezentovaného Moodle – systémom nie je priamo úmerná s neprimeraným množstvom odborných slov a so zložitosťou vyjadrovacieho jazyka. Dostupný učebný materiál pre našich študentov v elektronickom výučbovom prostredí obsahuje definície kľúčových pojmov daného predmetu, klasifikácie z rôznych hľadísk a slúži na základnú orientáciu v téme. Je podkladom a pracovným materiálom pre študentov. Študenti si už potom priamo na prednáške v rámci kontaktnej výučby robia doň doplňujúce poznámky, uvádzané názorné príklady, schémy a odkazy na ďalšiu literatúru. Teda v priebehu face to face výučby sa môžu viac sústrediť na samotný výklad a špecifiká danej problematiky, viac vnímajú potrebné detaily. Tiež počas seminárov ako klasickej formy akademického prístupu vo vysokoškolskej výučbe, študenti prezentujú riešenia úloh, ktoré sú často prepojením do ich budúcej pedagogickej praxe.

Obr 1: Ukážka elektronického prostredia LMS Moodle pre portál pedagóga.

72

- grafické spracovanie študijných materiálov efektívne prepojenie hypertextových odkazov, dostatočná veľkosť písma, farebné odlíšenie jednotlivých častí odborného textu (príklad, zhrnutie, odkazy, nové pojmy apod.), primerané začlenenie vhodných schém, diagramov a pod.

- prítomnosť spätnoväzbových úloh – mali by byť koncipované tak, aby dávali učiacemu (študentovi) odpoveď, či postupoval pri učení správne a dosiahol tak stanovený vyučovací cieľ. Overí sa tak stupeň dosiahnutých vedomostí a adekvátna štruktúra poznatkov.

Obr 2: Ukážka viacerých možností interaktívnych aktivít podporujúcich zámery a východiská blended learning. - interaktivita - pre dosiahnutie efektívnej komunikácie je potrebné, aby študijný materiál v elektronickej podobe obsahoval dostatok interaktívnych prvkov. Po zabezpečení tejto podmienky sa študent nedostáva do úlohy len akéhosi pasívneho pozorovateľa. Hodnotné je, ak príslušný materiál poskytuje efektívnu spätnú väzbu, ktorá podnecuje k ďalším aktivitám (napr. použiť slovník, príručku, odkazy na literatúru k danej odbornej téme, kontakt na tútora resp. pedagóga, diskusné fórum, priebežné dotazníky koncipované priamo v systéme Moodle apod.). Po niekoľkoročných skúsenostiach zisťujeme, že v blended vzdelávaní efektívne uplatňujeme tieto možnosti a prvky: - tvorivosť a samostatnosť študenta (najmä u budúcich učiteľov je ich rozvoj súčasťou podpory kľúčových kompetencií a profesijných kompetencií učiteľa). Študent má tak možnosť voľby a prístupu k viacerým zdrojom informácií, ktoré sa po príslušnom spracovaní stávajú súčasťou jeho poznatkovej štruktúry v danom vysokoškolskom predmete;

- flexibilnosť a komplexnosť pri spracovaní zadaných úloh a tém s možnosťou využitia viacerých informačných zdrojov, vizuálnych a grafických prostriedkov; - rozmanitosť a jedinečnosť zdrojov poznatkov – pedagóg je v blended learningu menej dominantným zdrojom informácií, ale viac sprievodcom pri budovaní adekvátnej pojmovej štruktúry v rámci príslušnej témy predmetu a študenti využívajú širokú a neobmedzenú škálu dostupných informačných zdrojov a materiálov. Učia sa tiež komparovať a hodnotiť kvalitu či spoľahlivosť zdrojov, čo je výhoda najmä pri rozvíjaní kritického myslenia; - efektívnosť a rýchlosť v aktualizácii elektronických študijných materiálov s aplikáciou rôznych multimediálnych prvkov; - kontrola, hodnotenie a adekvátna spätná väzba prichádza k študentom vo forme face to face výučby, čo značne motivuje študentov k riešeniu úloh už počas semestra (o bodovom hodnotení úloh sú študenti informovaní každý týždeň, priebežne). 73

[3]HRUŠECKÝ, R. Materiály pre e-learning. In Poškole – sborník Národní konference o počítačích ve škole, Liberec: Mezinárodní organizační výbor POŠKOLE, 2005. ISBN 80239-4633-1, p. 203-206. [4]KUBALÍKOVÁ, A. 2007. Skúsenosti s tvorbou učebných materiálov určených pre elektronické vzdelávanie. In E - learn 2007, Žilina: EDIS, 2007. ISBN 978-80-8070-645-6, p.163 -166. [5]SINGH, H. Building effective blended learning programs. In Issue of Education, 2003, vol. 43, no. 6, p. 51-54.

4 Záver Využívanie foriem e-learningu či blended learningu na akademickej pôde univerzít sa ukazuje ako prínosné a efektívne pre študentov aj pre pedagógov. Ponúka pestrú paletu možností aj do budúcnosti a preto sa chceme tejto problematike aj naďalej venovať. A pozitívne tak ovplyvniť u pregraduálnych študentov učiteľstva postoje k výučbe podporovanej informačnými a komunikačnými technológiami, ktoré môžu uplatniť vo svojej vlastnej pedagogickej praxi. 5 Literatúra [1]DROZDOVÁ, M. Kde sme a kam smerujeme v e-learningu. In E-learn 2007, Žilina: EDIS, 2007. ISBN 978-80-8070-645-6, p.105-111. [2]HRICOVÁ, M.-KUBALÍKOVÁ, A. Pedagogické východiská pre tvorbu študijných materiálov elektronického vzdelávania a ich aplikácia vo vyučovacom predmete „Riadenie ľudských zdrojov“. In Pedagogický software, České Budějovice: Scientific Pedagogical Publishing, 2006. ISBN 80-8545-56-4, p. 145 – 149.

PaedDr. Andrea Kubalíková PhD. Katedra pedagogických štúdií Fakulta humanitných vied Žilinskej univerzity Univerzitná 8215/1 010 26 Žilina t.č. +421 041 513 6389 e-mail: [email protected]

74

PREDMET INFORMAČNÉ A KOMUNIKAČNÉ TECHNOLÓGIE NA VYSOKEJ ŠKOLE Eva TÓBLOVÁ Abstract: The aim of the paper is to focus on the role of information and communication technologies in education. It presents a university subject titled ‘Information and Communication Technologies in Education’ which was implemented within the study program ‘Teaching Specific Engineering Subject’. Key words: information and communication technologies (ICT), interactive whiteboard in education. PREDMET INFORMAČNÉ A KOMUNIKAČNÉ TECHNOLÓGIE NA VYSOKEJ ŠKOLE Resumé: Cieľom príspevku je poukázať na význam informačno-komunikačných technológií vo výučbe a na možnosti ich využitia v procese vysokoškolského vzdelávania. V príspevku charakterizujeme predmet Informačné a komunikačné technológie vo výučbe, ktorý je zavedený do programu Učiteľstvo technických profesijných predmetov na MTF STU. Kľúčové slová: informačné a komunikačné technológie (IKT), interaktívna tabuľa vo vzdelávaní. S využitím interaktívnej tabule je možné prezentovať triede učebnú látku neobvyklým spôsobom, dynamicky, so zvýraznením väzieb a súvislostí. [2]

1 Úvod Informačné a komunikačné technológie sú metódy, postupy a spôsoby zberu, uchovávania a spracovania, vyhodnocovania, selekcie, distribúcie a súčasného doručenia potrebných informácií v požadovanej forme a kvalite. Ide o informačné zdroje ako sú počítače, počítačová sieť, internet, CD-ROM aplikácie a rôzne multimediálne a hypermediálne prvky. Tieto technológie pôsobia na všetky ľudské zmysly. Vďaka týmto svojim novým možnostiam nadobúdajú dôležitú úlohu najmä v oblastiach: spôsobilosti pre znalostnú ekonomiku, spôsobilosti pre informačnú spoločnosť, spôsobilosti pre celoživotné učenie sa. [3] Rozvoj informačných a komunikačných technológií do všetkých oblastí ľudskej činnosti si vynútilo naučiť sa a predovšetkým používať nové zručnosti a spôsoby práce. Táto skutočnosť donútila školstvo zaoberať sa otázkou - naďalej zotrvať v tradičnej forme vyučovania “s pasívnym“ podávaním informácií alebo implementovať nové prvky získavania informácií na akceptáciu dištančných foriem celoživotného vzdelávania. V súčasnosti sa väčšina európskych štátov stotožňuje s názorom zavádzania informačných a komunikačných technológií do vzdelávacích systémov a toto považujú za veľmi dôležitý cieľ. [4]

2 Využitie informačných a komunikačných technológií vo vzdelávaní Moderné technológie prinášajú do škôl nové možnosti využívania informačných zdrojov a zavádzania netradičných metód do vyučovacieho procesu. Pritom je potrebné dodržať proporcionálnosť pri využívaní IKT, najmä z hľadiska dodržiavania zásad školskej hygieny a zachovania bezprostredného kontaktu s prírodou a prirodzeným prostredím študenta. Internet poskytuje široké spektrum informácií. Pre učiteľov je to veľký zdroj inšpirácie k aplikovaniu nových spôsobov výučby, ale aj na získavania najnovších vedeckých poznatkov vo svojom odbore. Odstraňuje časové a priestorové bariéry, umožňuje rýchlu komunikáciu s celým svetom. Celosvetový dosah tejto „informačnej diaľnice“ je veľmi významným motivačným faktorom pre prácu študentov. Poskytuje veľký priestor pre vlastné skúmanie a objavovanie, prípadne aj pre prezentáciu dosiahnutých výsledkov. [4] Učiteľ môže využívať v celom edukačnom procese hlavne tieto aspekty práce s IKT:

75

 jeho komunikačnú funkciu a rýchlu dostupnosť informácií,  individualizáciu úloh – každému študentovi je možné zadať úlohy rôznej zložitosti s rozdielnou časovou náročnosťou na jej riešenie,  prezentovanie učiva – v porovnaní s tradičnou študijnou literatúrou umožňuje počítač sprístupňovanie informácií formou hypertextu alebo modelovanie priebehu niektorých procesov,  učenie riešením problémov,  opakovanie (precvičovanie) učiva, vytváranie zručností a návykov – v tejto pozícii je možné využívať počítač hlavne tam, kde sú jednoznačne dané správne riešenia,  kontrolu vyučovacieho procesu aj učenia sa, hlavne pomocou testov (vyhotovenie a vyhodnotenie zvládne počítač a diagnostikovanie študentov,  okamžitú spätnú väzbu – správne riešenie sa fixuje, nesprávne sa odstraňuje,  študent sa stáva nielen objektom, ale aj subjektom vyučovacieho procesu – zásahmi do programu, individuálnym tempom a pod.,  mobilizáciu študentov – počítač je vo výučbe niečo netradičné, čo študentov upúta. [3] Didaktické aspekty fenoménu informačnokomunikačných technológií vo vyučovaní možno zhrnúť takto:  vizualizácia, ktorá uľahčuje predstavivosť daného javu a skracuje proces učenia,  simulácia procesov, ktorá môže na základe rôznych vstupných hodnôt vytvoriť model správania sa reálneho procesu,  interakcia medzi počítačom a používateľom, ktorá je jednou z dôležitých vlastností multimédií,  interpretácia učiva, najmä pri znázornení nedostupných predmetov a javov. [5] Informačné a komunikačné technológie poskytujú možnosť zavádzať nové spôsoby učenia tým, že stimulujú schopnosť žiakov riešiť problémy. Študenti sa učia vyberať si postupy, ktoré im najviac vyhovujú a uľahčujú integráciu vedomostí. Informačné a komunikačné technológie a zvlášť internet podporuje rozvíjanie vzťahov medzi jednotlivými kultúrami. Študenti si zavádzajú webové stránky, využívajú

elektronickú komunikáciu medzi univerzitami. Internet je považovaný za nástroj, ktorý je schopný tvoriť základ pre rozvoj medzikultúrneho vyučovania bez toho, aby sa stal v tejto oblasti jediným stimulujúcim prostriedkom. [6] Zavádzanie informačných a komunikačných technológií do vzdelávania môže viesť k povzbudzovaniu študentov, aby sa začali viac zapájať, aby vonkajší svet vstupoval do školy a vo všeobecnosti zmenil spôsob akým sa poskytuje vzdelávanie. Avšak samotná existencia informačných a komunikačných technológií nie je postačujúca. Informačné a komunikačné technológie, ktoré sú využívané vo vzdelávaní ukazujú, že majú vplyv na tradičné vyučovacie metódy a na spôsob akým školy bežne fungujú. V závislosti od okolností môžu byť využívané buď na plnenie technických úloh, alebo môžu byť využívané ako prostriedok na výmenu informácií a získavanie prístupu k vedomostiam. Informačné a komunikačné technológie ponúkajú nové formy učenia a vzdelávania, resp. učenia sa. Príkladom progresívnych vzdelávacích prístupov, využívajúcich informačné a komunikačné technológie, sú najmä dištančné vzdelávanie a multimediálne vzdelávacie aplikácie. [4] 3 Aplikácia interaktívnej tabule do vyučovania Hlavný prínos interaktívnej tabule spočíva v zjednodušení a zefektívnení prípravy učiteľa na konkrétnu vyučovaciu hodinu, lepšej názornosti prezentácie, možnosti sieťového a internetového prepojenia a aktívnej účasti aj na diaľku. Interaktívne tabule umožňujú viesť vyučovanie aj s využitím počítača priamo od tabule a dopĺňať premietaný obraz poznámkami či ilustráciami a rovno do nich vpisovať pomocou interaktívneho pera a výberu nástroja s panelu nástrojov. Pracovať sa dá priamo na tabuli a rovno od nej súčasne ovládať počítač a v ňom jednotlivé aplikácie. [3] Učiť s interaktívnou tabuľou umožňuje prezentovať triede učebnú látku novým spôsobom, dynamicky, so zvýraznením väzieb a súvislostí a umožňuje učiteľom i žiakom pracovať so vzdelávacími objektmi. Týmto spôsobom sú učiteľovi i žiakom sprístupnené rozsiahle zdroje výučbových materiálov – textov, obrázkov, video i zvukových klipov, ktoré môžu

76

byť prezentované v súvislostiach a vzájomných väzbách pri rešpektovaní didaktických zásad. [2] Interaktívna tabuľa môže k realizácii efektívnej interaktívnej výučby značne prispieť. Pri výučbe sa predpokladá aktívna spoluúčasť študentov zameraná na plnenie výchovnovzdelávacích cieľov. Úlohou učiteľa je pri interaktívnej výučbe facilitovať – uľahčovať, umožňovať napomáhať či podporovať. Jeho činnosť spočíva i v usmerňovaní diskusií, zdôvodňovania vhodných riešení a sprevádzania študentov pri skupinovej i individuálnej práce. [2] Vhodným využitím interaktívnej tabule môžeme napomôcť študentom správne pochopiť učebnú látku a tak prispieť k motivácii žiakov na vyučovacích jednotkách.

prezentácií a videoprogramov, vytvoriť jednoduchý e-learningový kurz, pracovať s interaktívnou tabuľou, .... atď. Týždenný rozsah výučby predmetu je 2 hodiny prednášok a 1 hodina cvičení. Ukončenie predmetu je formou skúšky (5 kreditov). Študenti robia skúšku písomnou formou prostredníctvom didaktického testu, u niektorých je doplnená aj ústna skúška. Pred vstupom na skúšku však každý študent musí mať zvládnutý semestrálny projekt, ktorý pozostáva z vlastnej prípravy určitej časti obsahu daného predmetu (napr. študent si pripraví výučbovú prezentáciu, e-larningový kurz, výučbový videoprogram, ...) V školskom roku 2011/2012 pripravujeme pre študentov aplikáciu interaktívnej tabule do vyučovania a aj aktívne využitie interaktívnej tabule počas seminárov. Študenti budú mať možnosť pracovať s interaktívnou tabuľou a vyskúšať si jej využitie v rámci vyučovacieho procesu. Dotazníkovou metódou budeme skúmať ich názory a postoje na takúto možnosť využitia interaktívnej tabule vo vyučovaní. Jednotlivo zhodnotíme ako prispela interaktívna tabuľa pre študentov priamo vo výučbe a v ďalšom kroku, kedy budú mať možnosť ju sami využiť na seminároch v rámci mikrovýstupu. V záujme posilnenia špecifickej úlohy informačných a komunikačných technológií ako zdroja učenia, je potrebný významný pokrok v tejto oblasti. Je potrebné, aby sa využívali výhody informačných a komunikačných technológií, ktoré sú zdôrazňované tými, ktorí sú zapojení do činnosti v rámci vzdelávacích systémov. Ide o to, aby sa ich potenciál využíval predovšetkým na rozvíjanie samostatnejších a flexibilnejších procesov, podporoval aktívnejšie a zodpovednejšie prístupy k učeniu. Novodobé informačné a komunikačné technológie prinášajú dramatické zmeny do vzdelávacieho systému na celom svete. Umožňujú vnímanie poznatkov viacerými zmyslami a tým, v porovnaní s tradičnými formami vzdelávania, umožňujú dosiahnuť vyšší efekt vo vzdelávaní. [7]

4 Predmet „Informačné a komunikačné technológie vo výučbe“ Cieľom predmetu informačné a komunikačné technológie vo výučbe je oboznámiť študentov s postavením a možnosťami využitia didaktickej techniky, učebných pomôcok a informačnokomunikačných technológií vo výučbe technických predmetov na stredných školách. Obsahom predmetu je problematika tradičných materiálnych didaktických prostriedkov, zaoberá sa učebnými pomôckami, technickými prostriedkami, projekčnou, zvukovou, televíznou a filmovou technikou, vyučovacími strojmi. Podstatnú časť obsahu tvoria moderné didaktické prostriedky, t.j. informačné a komunikačné technológie, multimédiá, didaktické videoprogramy, počítačom podporované a riadené vyučovanie. Nezastupiteľné miesto v obsahu predmetu má e-learning, dištančné vzdelávanie, v predmete sa študenti venujú počítačovej gramotnosti a možnostiam jej rozvíjania vo výučbe technických predmetov a tiež úlohám IKT v modernej škole. Samostatná časť predmetu je venovaná softvérovým produktom na tvorbu prezentácií a videoprogramov, zaoberá sa predovšetkým zásadami tvorby prezentácie a nástrojom na tvorbu multimediálnych aplikácií. Pre zefektívnenie výučby predmetu majú študenti možnosti precvičovať si získané vedomosti: pracovať s učebnými pomôckami a didaktickou technikou ako napr.: pracovať s prezentačným programom, s výučbovým videoprogramom, porovnať softvérové produkty na tvorbu

5 Záver Každý učiteľ by mal popremýšlať o tom, ako a ktoré konkrétne technológie vo výučbe použije. Ak sa dostane až do štádia inovácie, nachádza nielen cesty ako dospieť rýchlejšie a ľahšie k rovnakému cieľu, ale tiež ako v súvislosti s využitím technológií výučbové

77

ciele i metódy modifikovať. Je potrebné, aby boli všetky školské aktivity koordinované v rámci rôznych predmetov, aby tradičné osnovy boli nahradené tematickým učebným plánom, aby tradičné kognitivistické prístupy boli aspoň čiastočne zmenené na konštruktivistické. [1] V každej škole si musia určiť vhodnosť, účinnosť a výhody využívania informačných a komunikačných technológií. Dôležité témy, ktoré sú spojené s používaním informačných a komunikačných technológií sú efektívnosť využívania, náklady spojené s používaním, financie potrebné na zakúpenie pomôcok, stabilnosť využívania informačných a komunikačných technológií na vyučovaní. Príspevok je čiastkovým výstupom riešenia grantového projektu KEGA č.026STU-4/2011 „Model hodnotenia kvality odborného vzdelávania a prípravy na stredných odborných školách v SR“.

Communication Technologies at Secondary Vocational Schools. Journal of Media and Communication Studies. 2011, - ISSN 21412545. - Vol.3(8) (2011), s. 269-271 [5] KADNÁR, J. Využitie IKT v didaktike technických profesijných predmetov. In: Interdisciplinárny dialóg odborových didaktík : Medzinárodná konferencia 14.10.2010, Ružomberok : VERBUM vyd. Katolíckej univerzity v Ružomberku, 2011. - ISBN 978-808084-689-3. [6] KRELOVÁ KRPÁLKOVÁ K. Využitie informačných a komunikačných technológií vo vyučovacom procese. In: Modernizace vysokoškolské výuky technických předmětů. ISSN 1214-0554. - Sborník příspěvků z mezinárodní konference I / konf.(heslo) Mezinárodní vědecká konference. Hradec Králové, 31.1.-1.2.2007. - Hradec Králové : Gaudeamus, 2007. - ISBN 978-80-7041-752-2, s. 87-92 [7]TÓBLOVÁ E. Informačno-komunikačné technológie vo vzdelávaní. Information and communication technologies in education. In: XXI. Didmattech 2008. 2nd part : Scientific and Professional Conference, 29.-30.10.2008, Eger, Maďarsko. - Eger : Eszterházy Károly College, 2009. - ISBN 978-963-9894-18-1. S. 23-27 Ing. Eva Tóblová, PhD. Katedra inžinierskej pedagogiky a psychológie Ústav inžinierskej pedagogiky a humanitných vied Materiálovotechnologická fakulta STU Paulínska 16, Trnava, 917 24 SR Tel: +421 0906 068 188 E-mail: [email protected]

6 Literatúra [1] BRDIČKA, B. Informační a komunikační technologie ve škole: pro vedení škol a ICT metodiky : metodická příručka, Výzkumný ústav pedagogický v Praze, 2010 ISBN 978-80-8700031-1 [2] DOSTÁL, J. Interaktivní tabule ve výuce. Journal of Technology and Information Education. 2009, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 3, s. 11 - 16. ISSN 1803-6805 (on-line). [3] HRMO R., KRELOVÁ KRPÁLKOVÁ K., TÓBLOVÁ E. Information and Communication Technologies in Education. Alumni Press. 2009. e-skriptá. ISBN 978-80-8096-101-5 [4] KADNÁR J, TINÁKOVÁ K. The Implementation of Information and

78

QUALITY IN THE CONTEXT OF E-LEARNING Jana BURGEROVÁ Abstract: Education with electronic support generally penetrates into education, particularly in distance form of study. Changes related to distance learning with electronic support should be incorporated into educational process with focus on target groups of people and their specifics. Many papers dealing with theoretical basis as well as with its practical implementation related to this problem have been written. However, it is still important to discuss this problem from the point of view of advantages and disadvantages. The following paper, written within KEGA 033PU-4/2011 project, deals with the above-mentioned topics. Key words: ICT, inovation of Education, Education by electronic support, e-learning KVALITA V KONTEXTE E-LEARNINGU Resumé: Vzdelávanie s elektronickou podporou vo všeobecnosti rezonuje vo vzdelávaní najmä v dištančnej forme štúdia. Zmeny, ktoré súvisia s dištančným vzdelávaním s elektronickou podporou by mali byť inkorporované do vzdelávacieho procesu s dôrazom na cieľové skupiny, a ich špecifiká. Na tému vzdelávania s elektronickou podporou už bolo napísaných mnoho príspevkov a štúdií, ktoré popisujú teoretické východiská, ale aj jej praktickú implementáciu. Napriek tomu je stále potrebné o tejto problematike v kontexte výhod a nevýhod diskutovať. O týchto témach pojednáva nasledujúci príspevok, ktorý vznikol v rámci projektu KEGA 033PU-4/2011. Klúčové slová: Informačno-komunikačné technológie, inovácia vzdelávacieho systému, vzdelávanie s elektronickou podporou, e-learning. 1 Kvalita vzdelávania Orientácia na zvyšovanie kvality vzdelávania na vzdelávacích inštitúciách je podmienkou kvalitného fungovania procesov odohrávajúcich sa vo vysokoškolskom štúdiu. Strategické dokumenty univerzít smerujú k požiadavkám zvyšujúcej sa kvality a stanovujú rámec pre vymedzenie postupov k ceste za kvalitou. Aj PU v svojom strategickom dokumente Dlhodobom zámere na roky 2008 – 2013 s výhľadom do roku 2015 stanovuje pre oblasť vzdelávania a sociálnej podpory študentov okrem iných definované ciele: - zamerať sa na zvyšovanie a hodnotenie kvality vzdelávania, - vzdelávaciu činnosť univerzity realizovať spôsobom, ktorý bude zárukou udržania statusu univerzity, - vytvárať kvalitné podmienky na štúdium, - v kontexte celoživotného vzdelávania mapovať potreby trhu práce a v spolupráci s externým prostredím ponúkať študijné programy na rozširovanie vzdelania, resp. doplnenie vzdelania. Pre oblasť hodnotenia kvality činnosti: 79

- zvyšovať kvalitu činností univerzity vo všetkých oblastiach (vzdelávanie, výskum, podnikateľská činnosť), - vytvoriť metodiku hodnotenia výkonnosti a kvality práce zamestnancov univerzity v oblasti vzdelávania a vedy a výskumu. Jednou z možných ciest ako zvyšovať, merať kvalitu je aj existencia dynamických foriem výučby, ktoré využívajú moderné IKT prostriedky so špeciálnou softvérovou základňou. Počítačom podporovaná výučba je bežnou požiadavkou súčasných trendov vzdelávania. Dištančná platforma vzdelávania v kontexte e-learningu môže byť jednou z možností skvalitnenia procesu vzdelávania, individualizácie vzdelávania, ekonomizácie vzdelávania a najmä širšieho sprístupnenia vzdelávania rôznym skupinám záujemcom o vzdelávanie – či už z geografického, socioekonomického, zdravotného alebo iného hľadiska. Úlohou e-learningu je okrem iného:  potreba zvyšovania kvality vzdelávacieho procesu ako hlavného nástroja pre lepšie uplatnenie absolventov na trhu práce,

 potreba sprístupnenia systému vysokoškolského vzdelávania širšej skupine potenciálnych študentov,  snaha zaviesť a prezentovať vzorový model kontinuálneho zvyšovania kvality vysokoškolského vzdelávania. Realizovať tento proces znamená disponovať kompetenciami používať prostriedky IKT, disponovať vedomosťami o elektronickej podpore vzdelávania, vedieť o alternatívach výučby vo virtuálnych výučbových prostrediach. Za ideálne vstupy pre realizáciu e-learningu považujeme: - softvér pre inovatívne formy vzdelávania a vykonávanie meraní elektronickou formou, - odborných pracovníkov vytvárajúcich obsahovú náplň predmetov, - odborných pracovníkov pre spracovanie metodiky, - odborných konzultantov, - odborné služby súvisiace s nastavovaním prostredia a navrhovaním systému priameho merania kvality, - odborné semináre so zámerom školení. Realizácia zvyšovania kvality e-learningu je založená na výkone viacerých, na seba nadväzujúcich činností: 1. Vybudovanie infraštruktúry pre zavedenie e-learningovej podpory vzdelávania ako nástroja pre zvyšovanie kvality vysokoškolského vzdelávania a nástroja pre získavanie údajov pre systém priameho merania kvality vysokoškolského vzdelávania. 2. Vytvorenie pilotných vzdelávacích kombinovaných programov. 3. Návrh systému priameho merania kvality vysokoškolského vzdelávania. Tento systém by mohol zahŕňať nasledujúce stupne vyhodnotenia: - reakcia: Ako študenti reagujú na výučbu? – dotazník spokojnosti študenta s prezentovaným obsahom a jeho formou, metódami vzdelávania, vyučujúcim, podporou zo strany vyučujúceho, organizácie i študijnej skupiny, - vyučovanie: Koľko sa študenti naučili? – meranie prírastku vedomostí realizáciou elektronických testov zameraných na vzdelávacie ciele na začiatku a po skončení výučby.

- chovanie: Ako sa zmenilo chovanie študentov? – zmena chovania študenta vplyvom inovatívneho vyučovania, pozorovanie spôsobu práce študenta, zaznamenanie jednotlivých krokov pri plnení zadanej úlohy, dotazník zameraný na zhodnotenie problémov pri riešení danej úlohy, - výsledky: Aký efekt malo vzdelávanie pre organizáciu? – uplatnenie študentov v praxi odmerané formou praktickej skúšky, pričom je treba sledovať najmä presnosť vypracovania úlohy a čas na jej vypracovanie. Dostupnosť, rýchlosť aplikácie, presnosť merania a vyhodnotenia údajov, ich archivácia by mala byť zabezpečená pohodlnejšou a pružnejšou elektronickou formou. 4. Overenie systému priameho merania kvality vysokoškolského vzdelávania Zvyšovanie kvality e-learningu je možné realizovať so zreteľom na: - Vzdelávací materiál – výber, vytvorenie a prispôsobenie obsahu vzdelávania má zásadný význam pre jeho kvalitu. Vytvoriť digitálny materiál vyžaduje disponovať kompetenciami (uvádzame v iných príspevkoch), internet ponúka množstvo zdrojov a inšpirácií, je dôležité dodržiavať najmä autorské práva a správne uvádzať citácie a zdroje. - Štruktúru / virtuálne prostredie - virtuálne prostredie je jednou z najdynamickejších a rýchlo sa meniacich vlastností elearningového vzdelávania, preto výber virtuálneho prostredia je dôležitý aspekt s ohľadom na možnosti vzdelávacej inštitúcie. - Komunikácia, spolupráca a interaktivita koncept virtuálnej univerzity a digitálneho obsahu podporuje komunikáciu, spoluprácu a interaktivitu novými spôsobmi. - Hodnotenie študenta – metódy hodnotenia by mali podporovať tvorivosť, kritické myslenie a znalosti v danej oblasti. elearning na jednej strane poskytuje flexibilitu v čase a mieste hodnotenia študentov, no zároveň spôsobuje komplikácie z pohľadu bezpečnosti a overovania. Preto by mali byť vytvorené a implementované postupy a predpisy, ktoré zaručia dostupnosť hodnotiacich nástrojov, identitu a pravosť informácií. 80

- Pružnosť a prispôsobivosť medzi vlastnosti pružnosti a prispôsobivosti dizajnu vzdelávania patrí: umiestnenie (kde študovať), čas (kedy študovať), trvanie (dĺžka študijného obdobia), študijné tempo, jazyk/y výučby a obsahu, prispôsobenie metód osobám so zdravotným postihnutím, veľkosť študijnej skupiny, individuálne a /alebo skupinové štúdium. Zlepšenie pružnosti v jednej oblasti, môže zhoršiť podmienky v inej oblasti. - Podpora (študentov a zamestnancov) podpora študentov a pedagógov musí zahŕňať viac než technické otázky. V rámci e-learningového vzdelávania je sociálna podpora považovaná za minimálne rovnako dôležitú ako technická podpora. Pre učiteľov by v tejto súvislosti mala byť zabezpečovaná podpora od expertov a administrátorov. - Kvalifikácia a skúsenosti zamestnancov – kvalifikácia pracovníkov a ich skúsenosti s e-learningom sú kľúčové faktory úspechu. - Vízia – dôležité pri e-learningu je budovať stratégie a poskytnúť všetkým zainteresovaným víziu rozvoja. - Alokácia zdrojov - v e-learningu musia byť zdroje presunuté z fyzických objektov (posluchárne, knižnice, kancelárie) do technickej infraštruktúry, oddelení podpory a rozvoja zamestnancov. Je zrejme, že vývoj interaktívneho obsahu a online materiálov si vyžaduje osobitné nároky, ideálne odmenené finančnými prostriedkami. Za základné prvky fungovania e-learningu teda budeme považovať:  technickú infraštruktúru,  organizačnú infraštruktúru,  hodnotovú infraštruktúru (vrátane procesov, istú firemnú kultúru apod.) V prípade technickej infraštruktúry máme jasne definované podmienky, ciele a kritériá potreba hardvérového a softvérového zabezpečenia, výber vhodného LMS produktu, potreba administrácie a štrukturácie práv osôb zúčastňujúcich sa vzdelávania z akejkoľvek pracovnej úrovne. Posledné zmienené zasahuje aj do organizačnej infraštruktúry, kde za základ považujeme zmysluplnú organizáciu e-learningu, či už v zmysle kompetencií, legislatívy,

správcovstva, zainteresovanosti učiacich sa a učiteľov. Z hľadiska hodnotovej infraštruktúry ide o pochopenie potrieb realizovať e-learning, chápať zmeny, ktoré prináša, rešpektovať jeho pozitíva a chápať a čo najviac eliminovať jeho negatíva. Nebrániť sa zmenám, inováciám, vyvinúť počiatočné úsilie prekonať zastarané, nadobúdať nové zručnosti, preorganizovať čas venovaný vzdelávaniu, realizovať systém odmeňovania zainteresovaných je rovnako súčasťou hodnotovej infraštruktúry. Z analýz, pozorovaní a zo skúsenosti s realizáciou e-learningového vzdelávania môžeme konštatovať, že najväčšie rezervy, resp. príčiny menšej úspešnosti e-learningu sú spojené s hodnotovou infraštruktúrou. Technická platforma ponúka možnosti možno povedať pre všetkých, ktorí chcú. E-learning v zmysle moderného vyučovania a učenia sa možno realizovať aj prostrediach open source a dokonca veľmi úspešne. Aj organizačné hľadisko vyplývajúce z implementácie e-learningu je pomerne dobre zvládnuteľnou oblasťou, avšak je nutné poznamenať, že záleží na iniciátoroch, máme skúsenosti, že je ďaleko úspešnejšie začať a realizovať e-learning, ak iniciátormi je organizácia, resp. jej vedúci pracovníci. Ale to len, pokiaľ hovoríme o organizačnej, resp. technickej infraštruktúre. Takže vraciame sa k tvrdeniu, že najproblematickejšou oblasťou je oblasť hodnotová. V tejto súvislosti si pripomeňme "za e-elarning" argumentmi Turčániho (2006):  inovácia a modernizácia súčasnej ponuky na vzdelávanie,  snaha otvoriť vzdelávanie aj pre ľudí, ktorí z rozličných dôvodov nemajú možnosť navštevovať denné štúdium,  potreba odstránenia prekážky dostupnosti a distribúcie študijných materiálov,  využitie flexibilnosti e-learningovej podpory,  zapojenie lektorov z iných inštitúcií alebo z iných krajín sveta,  obmedzené priestorové kapacity univerzít a vysokých škôl v snahe dať možnosť vzdelávať sa väčšiemu počtu záujemcov,  snaha univerzít a vysokých škôl zoštíhliť náklady na prevádzku,  organizácia štúdia, ktorá môže byť prispôsobená aj pre menší počet účastníkov súbežne. 81

Doplnené pozitívami, ku ktorým pripisujeme:  zohľadnenie individuality študujúceho v tempe a náročnosti učiva,  odstánenie bariér študentov so zdravotným postihnutím,  nižšie náklady na vzdelávanie a distribúciu materiálov,  jednoduchá aktualizácia dokumentov,  vyššia miera interaktivity za pomoci multimediálnych elementov, simulácie reality ai. Je teda zrejmé, že hnacím motorom je snaha vzdelávanie inovovať, modernizovať so zapojením IKT. Z dotazníkových prieskumov, napr. z prieskumu, ktorý sa konal na Pedagogickej fakulte Prešovskej univerzity v Prešove v roku 2006 je nespochybniteľné, že študenti e-learning vítajú. Tvrdíme, že aj pre menej počítačovo gramotných (najmä staršie ročníky externých študentov) nie je prekážkou, naopak motiváciou. V čom teda vidíme najväčšie prekážky úspechu? Je ňou absencia spomínanej snahy inovovať, modernizovať a meniť zabehané, odskúšané postupy spojená so zvýšeným úsilím naučiť sa ovládať nové softvérové prostredie, vytvárať elektronické materiály (často bez technického suportu), venovať aj osobné voľno vzhľadom na časové špecifiká štúdia, vytvárať hodnotiace nástroje a budovať dôveru v takto realizované vzdelávanie. E-learning je v našich podmienkach prácou najviac - najmä pre učiteľa, tútora. A bohužial prácou nehonorovanou. Motiváciou môže byť vytvorenie databázy študijných materiálov v celom rozsahu, ktorá poskytuje vyučovanie na vyššej úrovni so zachovaním požiadavok na vzdelávanie. V snahe zachovať objektivitu pri hodnotení elearningu uveďme aj najčastejšie uvádzané argumenty "proti":  závislosť na prístupnosti k sieti a funkčnosti IKT,  nekompatibilita kurzu, nepoužiteľnosť v rôznych systémoch,  strata priameho kontaktu s tútorom a kolektívom študujúcich,  neschopnosť samostatne študovať a spracovávať veľký prísun informácií,  zdravotné ťažkosti, spojené s používaním počítača, „Nerealizovateľnosť“ e-learningovej podpory vzdelávania sa javí v prípadoch, keď obsahová a praktická stránka vzdelávania je typovo nevhodná, niektoré zložky obsahu učiva,

týkajúcich sa najmä oblasti psychomotorických zručností, nie je možné osvojiť si prostredníctvom e-learningu, napr. rétorika, remeselné zručnosti, zručnosti v práci s prístrojmi alebo strojmi a pod.“ Turčáni (2006). 2 Záver Všetko je v e-learningu iné...Učiteľ, študent, prostredie, forma, metóda, prostriedky, len obsah by mal byť totožný s klasickou metódou. Ako tento systém nastaviť tak, aby fungoval každý jeho prvok a zároveň bol funkčný ako celok? Nároky na študujúceho sú podstatne odlišné než pri prezenčnom štúdiu. Študujúci si musí dobre plánovať čas, rozvrhnúť štúdium a ostatné aktivity tak, aby dodržal termíny skúšok, odovzdávanie zadaní, termíny testov. V e- learningu nie je nič, čo by ho nútilo učiť sa. Jedine silná motivácia ho môže „nútiť“ štúdium dokončiť. V prezenčnom štúdiu sú motivujúcimi faktormi napr. spolužiaci. Pri e-learningu musí byť študent celkovo viac aktívny a zodpovedný. Nevyhnutnosťou je schopnosť samostatného štúdia, zodpovednosť, schopnosť organizácie a rozplánovania vlastného času, počítačová gramotnosť na určitom stupni a dostupnosť technológií. Študent v e-learningu nesmie byť na problémy sám - on-line kurzy umožňujú interakciu nielen medzi tútorom a študujúcimi, ale i medzi študentmi navzájom. Izolovanosť sa dá prekonať technickými on-line prostriedkami, prenosom zvuku, videa, chatu. Je potrebné dať študujúcemu možnosť prispievať svojimi inováciami, nápadmi, názormi k predmetu, ktorý študuje. Študujúci si musí uvedomiť, že v e-learningu tútor nie je jediným zdrojom informácií, študujúci sa môže mnoho naučiť od svojich kolegov. Dôležitá je aj možnosť porovnania úrovne získaných znalostí s ostatnými študujúcimi. Rola učiteľa sa mení vo všeobecnosti, nielen v e-learningu, aj keď v ňom zvlášť. Učiteľ je konzultant, školiteľ, poradca a pomocník študujúceho, moderátor diskusií, overovateľ vedomosti, hodnotiteľ. Učiteľ úspešný v prezenčnej výučbe, nemusí mať schopnosti úspešného tútora on-line výučby. Kvalita vzdelávania jednoznačne závisí od nástrojov použitých v celom jeho kontexte. Inovatívne nástroje môžu byť prínosom s efektom zvýšenia kvality pri zachovaní pravidiel spomenutých v predloženom príspevku.

82

: Technológia vzdelávania. No 6. 2008. ISSN 1335-003X [5] TURČÁNI, M. 2006. Nové prístupy vo výučbe informatických predmetov s podporou LMS Moodle. Bratislava VU 2006. Nepublikovaná prednáška

3 Literatúra [1] BEISETZER, P. O kompetenciách vytvárať elearningové kurzy. In: UNINFOS 2011 Univerzitné informačné systémy. Prešov: Združenie EUNIS Slovensko, Prešovská univerzita v Prešove, 2011 ISBN 978-80-9707900-0 (cd-rom) [2] E-LEARNINGPAPERS. 2010. [online]. [cit. 2010-12-02] Dostupné na internete: [3] Khan, B. H. 2006. E-learning. Osem dimenzií otvoreného, flexibilného a distribuovaného elearningového prostredia. 1. vyd. Nitra : SPU, 2006. s. 149. ISBN 80-8069-677-2. [4] MILKOVÁ, E. - POULOVÁ, P. 2008. Elearning jako součást vzdělávání na FIM UHK. In

doc. Ing. Jana Burgerová, PhD. Katedra prírodovedných a technických disciplín Prešovská univerzita v Prešove Pedagogická fakulta Ul. 17. Novembra 15 08001 Prešov, SR Tel: +421 9050194010 E-mail: [email protected]

83

UNCONVENTIONAL CONNECTION BETWEEN INFORMATION TECHNOLOGY RESOURCES AND EXCURSIONS IN THE COUNTRYSIDE FOR SCIENCE EDUCATION Jitka KLOUČKOVÁ - Renata ŠULCOVÁ Abstract: Scientific excursion focused on education is one of the most attractive forms of educational work. There can be used a lot of activating methods in connection with modern electronic and informative technologies. This article offers a unique connection of field trips to educational paths with using modern teaching techniques which increase both pupil's and effective science education. There can be presented selected materials and electronic documentation of successfully implemented scientific excursions. Key words: excursion – field trip, integration of science disciplines, creating DVDs, interactive keys, work with GPS. NETRADIČNÍ SPOJENÍ PROSTŘEDKŮ ICT S EXKURZEMI PO NAUČNÝCH STEZKÁCH PRO PŘÍRODOVĚDNÉ VZDĚLÁVÁNÍ Resumé: Komplexní přírodovědná exkurze je jednou z velice atraktivních organizačních forem vzdělávací práce, při které může být využita řada aktivizujících metod ve spojení s prostředky informačních technologií. Příspěvek nabízí netradiční spojení exkurzí v přírodě - po naučných stezkách - s využitím moderní elektroniky a didaktické techniky, což zvyšuje jak motivaci žáků, tak efektivitu přírodovědného vzdělávání. Prezentovány jsou též vybrané materiály a elektronické podklady z úspěšně realizovaných přírodovědných exkurzí komplexního charakteru. Klíčová slova: komplexní přírodovědná exkurze, mezipředmětová integrace, tvorba DVD, interaktivní klíče, práce s GPS. prezentovány různé alternativy, náměty i materiály z komplexních exkurzí v přírodě, kde byly aplikovány elektronické prostředky ICT.

Úvod V přírodovědném vzdělávání je kladen velký důraz na hlubší porozumění přírodním faktům a jejich zákonitostem. Z tohoto důvodu je velmi důležitý jakýsi ,,přímý styk s realitou“ podporující aktivní vytváření integrovaného pohledu na určitou tématiku [1]. Nezastupitelné postavení mají komplexní přírodovědné exkurze směřované do nejrůznějších lokalit za účelem plnění předem promyšlených a zadaných úkolů přírodovědného i společenského charakteru. Nový pohled v tomto ohledu poskytují přírodní lokality či naučné stezky, kde mohou žáci objevovat, chápat a posuzovat jevy v širších souvislostech s ohledem na jejich přírodní, hospodářský či společenský význam. Dobře zvolené lokality spolu s vhodně navozenou motivací nabízejí žákům pro řešení úkolů neotřelé prostředí pro využití moderní elektroniky či informačních technologií, které podnítí trochu jiné vnímání již známého přírodního prostředí. V příspěvku jsou

Teoretická východiska a možnosti využití exkurzí v přírodě ve spojení s prostředky ICT Jedním z hlavních cílů v přírodovědné výuce je její větší zpřístupňování žákům jako výuky poutavé, živé i aktuální ve spojení s každodenní praxí. Jako nenásilnou formu pro naplnění tohoto cíle jsme vyzkoušeli spojení prostředků ICT jako zástupce moderního světa s klasičtější formou výuky - komplexní exkurzí v přírodě. Na základě dotazníkových průzkumů věnovaných nejrůznějším aspektům exkurzí (viz dále), které provádíme v poslední době mezi učiteli přírodovědných předmětů základních i středních škol, vybíráme z lokalit v přírodě vhodné naučné stezky. Jedná se o vyznačené výchovně vzdělávací turistické trasy vedoucí přírodně i kulturně pozoruhodnými územími a oblastmi. Na nich a při nich jsou vybrány 84

některé významné objekty a jevy, které jsou na určených zastaveních zvlášť vysvětleny [2]. Stávají se velmi atraktivním místem pro přírodovědné vzdělávání s různým zaměřením, jsou jedním z důležitých nástrojů environmentální výchovy i přírodovědného vzdělávání a osvěty nejen u nás, ale i v zahraničí [3]. Při přípravě, realizaci i následné sumarizaci komplexních exkurzí např. po naučných stezkách lze nejrůznějším způsobem uplatnit moderní elektroniku a informační technologie, které slouží jako prostředek k objasňování a prohlubování získávaných poznatků s důrazem na zvýšení efektivity dané vyučovací formy. Každý realizátor exkurze by však měl zapojení prostředků ICT předem velmi dobře promyslet, aby se nestalo samoúčelným. Z široké škály možností, jak toho dosáhnout, vybíráme a nabízíme několik v následujícím textu. Jednat se může například nejen o zapojení počítače jako takového, ale také o využití interaktivní tabule, digitální kamery, fotoaparátu či GPS.

jsme se především na chemii) ze základních škol, víceletých i čtyřletých gymnázií a středních odborných škol. Z dosažených výsledků dotazníkových průzkumů jsme vybrali některá zajímavá fakta a trendy týkající se naučných stezek. V obou výše zmíněných průzkumech jsme zjišťovali, o jaké lokality, instituce a podniky mají učitelé přírodovědných předmětů při realizaci exkurzí největší zájem. Obecně lze konstatovat, že mezi nejoblíbenější místa pro exkurze patří lokality v přírodě, ale v chemii též průmyslové podniky, vodárny a čistírny odpadních vod, muzea a science centra. Pro komplexní přírodovědné exkurze se oblibě těší také naučné stezky, u nichž jsou v průběhu let sledovány zajímavé změny. Například v roce 2011 se největší vzestup oblíbenosti oproti roku 2006 při využívání naučných stezek k exkurzím pro přírodovědné vzdělávání projevil na základních školách. Důvodů vyšší návštěvnosti naučných stezek je hned několik - např. malá finanční zátěž pro školy, časová dostupnost, připravená, jasně vytyčená trasa naučné stezky s popsanými stanovišti, ale též možnost zařazení průřezových témat a interdisciplinárních aktivit do školních vzdělávacích programů školy apod. Pokles v návštěvnosti naučných stezek lze naopak sledovat zejména u čtyřletých gymnázií a středních odborných škol. To bývá často zdůvodňováno především nedostatkem času, podkladů a vzdělávacích materiálů, které mohou být při exkurzích využity. Základní údaje pro porovnání využití naučných stezek pro přírodovědné exkurze jsou shrnuty v následující tabulce 1 a grafu 1.

Dotazníkový průzkum zaměřený na obecné i specifické aspekty exkurzí a jejich uplatňování v přírodovědném vzdělávání Náš tým se již několik let zajímá především o praktické uplatnění a využitelnost komplexních přírodovědných exkurzí. Proto provádíme lokální průzkumy mezi učiteli přírodovědných předmětů, u nichž mj. zjišťujeme, jak bývají exkurze aplikovány v reálném vzdělávání, zda vůbec a v jakých předmětech učitelé nejčastěji realizují exkurze, jak jsou žáci zaměstnáni a hodnoceni v průběhu a po uskutečnění exkurze a které instituce, lokality, podniky či zařízení k tomu učitelé nejčastěji využívají [4]. V roce 2006 bylo uskutečněno výzkumné šetření zaměřené na uplatňování aktivizujících forem a metod práce ve smyslu zařazování exkurzí, využívání naučných stezek a návštěv přírodovědných vzdělávacích zařízení, kterého se zúčastnilo 385 pedagogů ze základních, středních odborných škol, čtyřletých i víceletých gymnázií [5]. Na něj navázal v letech 2010 - 2011 další dotazníkový průzkum, který měl zjistit nejen některé nové skutečnosti, ale také poukázat na určitý posun, případně stagnaci v obecných i specifických aspektech týkajících se všech fází exkurze. Předložený dotazník vyplnilo 217 pedagogů přírodovědných předmětů (zaměřili

Tabulka 1: Srovnání obliby naučných stezek při exkurzích v roce 2006 a 2011

2006 2011

85

Oblíbenost naučných stezek v letech 2006 a 2011 (údaje v %) ZŠ 4-leté G 8-leté G odb. SŠ 10,28 10 13 8,45 13,10 8,82 12,68 5,88

2006

dovedností. Didaktická účinnost této formy práce závisí na důkladné přípravě, která se skládá z několika fází [4, 5]. Přípravná fáze vyžaduje v případě naučných stezek mnohem více energie a plánování. Je potřeba sehnat nejrůznější zdroje informací o naučné stezce - například průvodce, mapové podklady, materiály na multimediálních nosičích, obrazové, textové i zvukové informace, které mohou posloužit k lepší orientaci v lokalitě i k tvorbě autodidaktických pomůcek. Při vytipování a výběru stezky a jejích stanovišť je třeba brát v úvahu mnoho aspektů: například kondici žáků, terén stezky, časovou náročnost a dostupnost, finanční prostředky atd. Je třeba také rozmyslet, zda využijeme celou naučnou stezku nebo pouze některá ze stanovišť apod. Prioritní je především zaměření naučné stezky, které mnohdy nemusí mít přímo chemický charakter. Šikovný učitel – vedoucí exkurze se může povznést nad původní záměr autorů stezky a zasadit ji do úplně jiného kontextu. Učitel zpracuje úkoly či problémy nejrůznějšího typu pro žáky (například testové otázky, kvizy, doplňovačky, úlohy řešící vzájemné vztahy, orientaci v terénu s využitím map nebo GPS navigací, úkoly na popis či kresbu schematických nákresů nebo návody k experimentům) tak, aby je motivovaly k práci v terénu. Je vhodné volit úkoly terénní i domácí interdisciplinárního charakteru, k jejichž diferenciaci může být využito symboliky. Domácí či některé samostatné úkoly mohou být žákům zadávány předem v „papírové formě‘‘ – pomocí pracovních listů, či elektronicky se zapojením blended learningových a e-learningových forem práce, aby si postup řešení mohli žáci dopředu promyslet, připravit a vlastní analýzu poté provést přímo na určeném místě nebo též potom následně ve školní chemické laboratoři. Při tvorbě terénních úkolů lze také využít informačních tabulí naučné stezky, které se mohou stát jakýmsi vodítkem pro žáky při hledání řešení zadaných úkolů. Před exkurzí je vždy nutné projít si naučnou stezku a zjistit, zda nejsou informační tabule poničené či vyměněné. Velmi vhodné je také zařadit úkoly zadané „mimo“ stanoviště, které mohou být věnovány sběru přírodního materiálu pro další experimentování [4]. Při vlastní realizaci exkurze po naučných stezkách je třeba žáky předem poučit o chování

2011

13,1

14

13

12,68

12

10,28 10

10 8,82 8,45

8

%

5,88

6 4 2

2011

0

ZŠ

4-leté G

2006 8-leté G

SOŠ

Graf 1: Srovnání využití naučných stezek pro přírodovědné exkurze v roce 2006 a 2011 V přírodních lokalitách by měl být během přírodovědných exkurzí kladen důraz na zdokonalování praktických dovedností žáků při práci s nasbíranými přírodními materiály, s vhodnou technikou, včetně zapojení moderních elektronických pomůcek i následné využití těchto dovedností při laboratorních pracích v chemii a biologii. Naše dotazníkové průzkumy nepřímo ukazují, že právě chemicky zaměřených stezek není mnoho, a proto také nemohou být tak často navštěvovány. Praktické uplatnění a využitelnost naučných stezek pro chemii závisí na vhodném vytipování stezky a výběru stanovišť, na kterých budou žáci řešit zadané úkoly. V chemii se jedná o trochu netradiční pohled na zkoumané látky a jevy. Námětů s chemickými odkazy však nebývá mnoho na informačních panelech, proto je učitelích samých, jakým způsobem dokáží vytvořit pro své žáky vhodné úkoly, otázky k řešení a uvedou je do problémů orientovaných chemicky, biologicky, ekologicky. Připravit exkurzi po naučné stezce s komplexním zaměřením, navíc s důrazem na chemii, není jednoduché, ale je třeba zdůraznit, že tyto exkurze jsou jedním z důležitých nástrojů environmentální výchovy i přírodovědného vzdělávání a osvěty jak u nás, tak i v zahraničí. Příprava a realizace přírodovědné exkurze s využitím prostředků ICT Pro úspěšné a efektivní zvládnutí přírodovědné exkurze po naučných stezkách se zapojením a využitím ICT je zapotřebí více než pečlivá a promyšlená příprava, která od učitele vyžaduje řadu organizačních i odborných 86

v přírodních lokalitách. Často se jedná o chráněná území, ve kterých je potřeba se chovat dle určitých pravidel, zvláště když žáci při exkurzi řeší úkoly zadané mnohdy i mimo stanoviště: sbírají nejrůznější přírodní materiály, odebírají vzorky pro další experimentování, které přispívá k celkovému pochopení dějů v přírodě a rozvíjí postoje k její ochraně. Laboratorní práce se mohou stát netradiční součástí pobytu v přírodě, která se tak stává „laboratoří pod širým nebem“. V přírodě improvizovaná, přenosná laboratoř poslouží žákům například pro okamžité zjištění pH a teploty vod, či k jednoduchým pokusům, které jim pomohou odhalit vztahy v ekosystémech v jejich širším kontextu. Laboratorní práce ve školní laboratoři je možné zařadit i po absolvované exkurzi, kdy se provádějí následné, náročnější analýzy: žáci využijí nasbírané přírodní materiály nebo se věnují tématu, které souvisí se zaměřením exkurze [5]. Při složitějších laboratorních postupech mohou využít elektronických přístrojů a zařízení informačních a komunikačních technologií. Jednat by se mohlo například o zapojení výukových počítačových programů s chemickou tématikou či o počítačové zpracování dat jako základ přímého spojení experimentu s počítačem. Velmi atraktivní jsou také praktické terénní úkoly zaměřené na práci s mapou a GPS: žáci zjišťují nadmořskou výšku, počítají obsah vymezené plochy, zjišťují souřadnice nejbližších měst, zařízení nebo na každém stanovišti ukládají tzv. trasové body do GPS. Naměřené hodnoty následně využijí při řešení úkolů buď přímo v terénu nebo je uplatní při vyhodnocení exkurze ve škole, kde je možné přenést uloženou trasu z GPS do mapy v počítači a s touto trasou dále pracovat – sledovat její soulad s vytyčenou trasou exkurze, změřit její vzdálenosti, popsat místa stanovišť apod. Pokud je to v možnostech školy, je také možné natočit během exkurze materiál pro instruktážní film, na němž se žáci mohou v rámci ICT učit filmový materiál dále zpracovávat. V závěrečné fázi přírodovědných exkurzí po naučných stezkách lze aplikovat shodné zásady jako u jiných exkurzí. Mělo by se jednat o celkovou sumarizaci exkurze a jejích dílčích úkolů, která by se měla konat co nejdříve po ukončení exkurze [4]. Pro rychlé vyhodnocení zadaných úkolů je vhodné využít interaktivní tabuli, díky níž lze operativně analyzovat řešení

úkolů, vyhodnocovat získané výsledky, a která patří k progresivním trendům v prostředcích pro moderní výuku. V případě některých naučných stezek lze využít také virtuální prohlídky, fotografie či jiné materiály na internetu. Vybrané ukázky přírodovědně zaměřených exkurzí s využitím prostředků ICT Pro účely komplexních exkurzí se žáky středních škol po vybraných naučných stezkách jsme vytvořili a ověřili vlastní elektronické i materiální podklady včetně metodik pro učitele, které by měly sloužit k úspěšným realizacím podobných exkurzí. Dovednosti získané při praktickém zkoumání jevů a vlastní získané výsledky a řešení vedou k všestrannému rozvoji přírodovědné gramotnosti žáků. Jako inspiraci zde uvádíme dva příklady naučných stezek na Plzeňsku a jejich možné využití ve školním vzdělávání. Jedná se o naučné stezky: Zábělá a Po stopách Slovanských bohů. Naučná stezka Zábělá Exkurze po naučné stezce Zábělá (severovýchodní okraj města Plzně) je zaměřena na ekosystém les. Exkurze do těchto míst se uskutečnily hned několikrát, a to ve letech 2008 – 2011. Během nich vyplňovali žáci pracovní listy, které obsahovaly úkoly a problémy komplexního charakteru na jednotlivých stanovištích. Při zpracování samostatných úkolů vyhledávali žáci informace, obrázky na internetu a komunikovali mezi sebou na sociálních sítích. V terénu žáci sbírali materiály pro další laboratorní práce a zabývali ekologickými problémy zdejšího ekosystému. Po exkurzi následovala celková sumarizace úkolů exkurze, při které byla využita interaktivní tabule. Na obr. 1 je přiložena fotodokumentace z práce žáků na stezce Zábělá.

87

Obr 1: Žáci na naučné stezce Zábělá Naučná stezka Po stopách slovanských Bohů Naučná stezka se nachází v severní části Plzeňského kraje a její motiv vychází ze slovanské mytologie. Původní zaměření tedy není chemické ani přírodovědné. Nám se však podařilo povznést se nad původní záměr a přetvořit stezku a její stanoviště přírodovědným směrem. Pro exkurzi byly zpracovány metodické podklady pro učitele, pracovní listy pro žáky a klíče k řešení na interaktivní tabuli. Během exkurze byl natočen krátký instruktážní film, který po exkurzi žáci zpracovávali v rámci předmětu ICT. Vybraná ukázka úkolů (viz obr. 2) je věnována environmentální tematice – třídění odpadů.

Obr 4, 5: Žáci pracují v přírodě s GPS navigací a ve škole s interaktivní tabulí při řešení úkolů a sumarizaci exkurze Závěr Informační a komunikační technologie mají v dnešním vyučování nezastupitelnou funkci. Jejich aplikace by měla být vždy promyšlená, podporující zvýšení efektivity celkového konceptu výuky. I s ohledem na tyto skutečnosti ve výuce přírodovědných předmětů, chemii nevyjímaje, nemůže nic nahradit opravdový a bezprostřední kontakt s přírodou [7]. Z tohoto pohledu se komplexní exkurze v přírodě ve spojení s prostředky ICT nabízí jako ideální prostor k získávání prožitků a zkušeností, vyžadující od účastníků též vysokou úroveň sociálních vztahů a značnou míru nasazení při zvládání problémových situací [8].

Obr 2: Ukázka úkolů z naučné stezky Po stopách slovanských bohů Na obrázcích 3, 4 a 5 je přiložena fotodokumentace z práce žáků při a po exkurzi na naučné stezce Po stopách slovanských bohů.

Literatura [1] KLOUČKOVÁ, J., ŠULCOVÁ, R. Exkurze s chemickým zaměřením jako prvek mezipředmětové integrace v přírodovědném vzdělávání. In Aktuální aspekty pregraduální přípravy a postgraduálního vzdělávání učitelů chemie. Ostrava: Ostravská univerzita, 2010, s. 151– 156. ISBN 978-80-7368-426-6. [2] ČEŘOVSKÝ, J., ZÁVESKÝ, A. Stezky k přírodě. Praha : SPN, 1989. 239 s. ISBN 8004-22378-8. [3] KLOUČKOVÁ, J., ŠULCOVÁ, R. Pracovní listy s environmentální tematikou jako prostředek aktivního chemického vzdělávání. Biologie, chemie, zeměpis – časopis pro výuku na ZŠ a SŠ. 2011, Ročník 20, Číslo 3x, s. 68-72. Praha : SPN, ISSN 1210-3349. [4] KLOUČKOVÁ, J., ŠULCOVÁ, R. Naučné stezky jako prvek komplexního přírodovědného vzdělávání s důrazem na chemii. In Alternativní metody výuky IX. (sborník příspěvků). Praha : UK v Praze, PřF, 2011. [cit. 2011-05-04]. URL :

Obr 3: Žáci na naučné stezce Po stopách slovanských bohů

88

[5] ŠULCOVÁ, R., KLOUČKOVÁ, J., ZÁKOSTELNÁ, B. Exkurze jako alternativní prostředek pro přírodovědné vzdělávání. In Alternativní metody výuky VIII. (sborník konference). Praha : UK PřF a Gaudeamus UHK, 2010. [cit. 2010-05-08]. URL : [6] KLOUČKOVÁ, J. Využití chráněných území ke školním exkurzím Plzeň a okolí. Praha : UK PřF, 2007. 262 s. [7] PAVELKOVÁ, J. Human Being or Nature. Natura (2011), Vol. 51, No. 3, p. 43-46. ISSN 0355-7863. (Finland). [8] KLOUČKOVÁ, J. The Using Protected Territories for School Excursions Plzeň and

Sourroundings (the Czech Republic). Natura (2007), Vol. 45, No.4., p. 30-34. ISSN 0355-7863 (Finland). RNDr. Jitka Kloučková Gymnázium Plasy a UK v Praze, Přírodovědecká fakulta Katedra učitelství a didaktiky chemie E-mail: [email protected] RNDr. Renata Šulcová, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Katedra učitelství a didaktiky chemie Albertov 6, 128 43 Praha 2, ČR Tel: +420 221951342 E-mail: [email protected]

89

PRODUCT LIFE CYCLE MANAGEMENT SYSTEMS (PLM) AND CREATION OF VIRTUAL PROTOTYPES IN TECHNICAL EDUCATION Alfred De ROSE - Karel DVOŘÁK - Josef ŠEDIVÝ Abstract: The article stated the possibility of deploying PLM tools for managing digital data modeling projects, technical support for distance learning and attendance. Implementation issues is given CAx tools into teaching and potential for use in work on school projects. The procedures are based on full utilization of CAD, CAE and CAM tools to create virtual prototypes of projects . Key words: Virtual prototype, virtual model, PLM systém, 3D CAD model. PRODUCT LIFE CYCLE MANAGEMENT SYSTÉMY (PLM) A TVORBA VIRTUÁLNÍCH PROTOTYPŮ V TECHNICKÉM VZDĚLÁVÁNÍ Resumé: Článek uvádí možnost nasazení PLM nástroje pro správu digitálních dat projektů technického modelování pro podporu distanční i prezenční výuky. Je uvedena problematika zavedení CAx nástroje do výuky a potenciál využití při práci na školních projektech. Postupy jsou založené na komplexním využití CAD, CAE a CAM nástrojů pro tvorbu projektů virtuálních prototypů. Klíčová slova: Virtuální prototyp, virtuální model, PLM systém, 3D CAD model. je pouze jedním z produktů využití popisovaných technologií. Efektivní cestou může být výuka na komplexních projektech virtuálních prototypů. Specifika takto koncipované výuky jsou uvedena např. v [2], obecnější popis lze nalézt v [3], nebo [4]. Pro realizaci výuky na projektech, podporovaných CAx//PLM nástroji je však nezbytné splnění základních požadavků. Výchozí kompetence posluchačů před realizací CAX / PLM podporované výuky by měly být následující:  Základní obecné znalosti práce s ICT.  Znalosti pravidel pro tvorbu technické dokumentace klasickou metodou bez podpory počítače.  Schopnosti orientace v technických normách.  Teoretické znalosti strojírenské problematiky, vycházející z jednotlivých odborných předmětů.

1 Úvod Počítačem podporované inženýrské činnosti přinesly celou řadu nových přístupů k tvorbě a analýze návrhů, nebo generování postupů výroby a montáže. Velké množství dat, složitost procesů a potřeba sdílení dat na různých místech planety při dostatečné kontrole a bezpečnosti si vyžádalo nasazení systémů řízení dat a procesů. Vlastnosti CAx nástrojů v průmyslové praxi i ve školním sektoru jsou známé a byly již zmíněny v celé řadě studií. V příspěvku je vedle specifik nasazení CAx technologií představen také zejména PLM - Product Lifecycle Management systém jako nástroj pro organizaci dat a podporu prezenční i distanční výuky na projektech virtuálních prototypů. 2 Aplikace systému CAx / PLM a předpoklady k realizaci ve výuce Pro dosažení odpovídající úrovně odborných kompetencí absolventů strojírenských oborů bylo ještě donedávna nezbytné nasazení zpočátku 2D a později 3D CAD aplikace ve výuce. Cílem bylo seznámení s nástroji pro tvorbu převážně výkresové technické dokumentace. Současný stav vyžaduje vedle schopnosti pracovat s konkrétní aplikací také dovednosti řešit rozsáhlejší komplexní úlohy s podporou výše uvedených nástrojů[1]. Výkresová technická dokumentace

Dalším důležitým prvkem pro realizaci výuky na komplexních projektech virtuálních prototypů je kvalifikace a motivace pedagogů. Lze uvést např.:  Dovednosti a zkušenosti s použitým CAx nástrojem.  Znalost použitého PLM systému.  Základní znalost průmyslové praxe.

90

Nezbytným faktorem je také technologická báze, představující hardwarové a softwarové vybavení školy. Zde lze uvést minimálně:  Kvalitní síťové připojení, vhodný školní server.  Vybavení alespoň jedné učebny dostatečně výkonnými stanicemi.  Disponování dostatečným množstvím licencí CAx/PLM instalace.

komunikační technologie a další oborově zaměřené předměty, vyučované v nižších ročnících středních škol.

Určitým úskalím by mohlo být vlastnictví licencí. CAx nástroje jsou obecně velmi nákladné. Existují však akademické licence za symbolické náklady. Řešením může být i zapůjčení licence na určité období [5]. 3 Systém PLM a jeho použití jako LMS Specifickým případem je využití PLM nástroje v roli LMS - Learning Management systému. PLM systém lze využít pro organizaci veškeré dokumentace, příslušné k projektům. Lze tak získat rychlý přístup nejen k CAD datům, ale také k textovým a jiným grafickým souborům, které mají souvislost s řešeným projektem. CAD data a dokumenty mohou být prohlíženy určenými uživateli PLM systému, mají však definované vlastnictví a práva editace. Průběžné výsledky výzkumů, prováděných v souvislosti s výukou CAD technologií, ukazují na nedostatek relevantních studijních materiálů a výukových opor, např. v [6]. Potvrzuje to i šetření mezi posluchači v průběhu výuky a práce na projektech. Prostřednictvím PLM nástroje lze distribuovat vzorové CAD řešení, textové, nebo obrázkové prezentace a videosekvence s komentovanými postupy. Výhodou nasazení PLM nástroje vedle v současnosti používaných LMS je seznámení posluchačů s aplikací, využívanou v průmyslové praxi a získání praktických zkušeností s filozofií a postupy, které budou uplatňovat při práci v oboru po absolvování studia [7].

Obr. 1 Semestrální projekt větrné turbíny

Přechod na projektovou výuku, podporovanou využitím CAx / PLM technologiemi je postupný a ve vyšších ročnících již převažuje komplexní práce na projektech. Výuka na VOŠ je od počátku orientována na projektovou výuku pro upevnění vazeb dosud získaných znalostí a dovedností studovaného oboru. Uvedená koncepce je v souladu s cílem uspořádat struktury vědomostí posluchačů a dostatečně je motivovat pro další studium strojírenské problematiky [8]. Následující přehled představuje výsledky vybraných projektů, řešených posluchači druhého a třetího ročníku oboru Informační technologie ve strojírenství na SPŠ a VOŠ ve Žďáru nad Sázavou. Výstupy projektů ukazují na potenciál nasazení popisované koncepce ve výuce. Projekty byly řešené v předmětech CAD, CAE a ICT ve strojírenství. Cílem zadávaných úloh je využití teoretických znalostí a dovedností, získaných výukou v maturitních oborech SŠ a v teoretických předmětech na VOŠ. Projekty jsou obvykle řešeny v průběhu jednoho semestru a rozsahem jsou navrhovány pro jednotlivce, nebo skupiny dvou až tří řešitelů. Některé semestrální projekty se dosud podařilo rozvinout do úrovně úspěšně obhájených absolventských prací. Obrázek č. 1 představuje vizualizaci semestrální práce, vypracované posluchačkou druhého ročníku VOŠ. Jde o parametrický model větrné

4 Studentské projekty s využitím CAx / PLM technologií Efektivní metodou výuky, jejímž cílem je upevnění mezipředmětových vztahů odborných předmětů, je výuka na komplexních projektech. Ve výuce jsou využívány již získané znalosti z předmětů např. technologie oboru, strojnictví, strojírenská technologie, technická mechanika, tvorba technické dokumentace, informační a 91

turbíny. Projekt pokračuje řešením v rámci absolventské práce. Pevnostně namáhané části konstrukce jsou kontrolovány prostřednictvím CAE simulace zatížení. Modely jsou plně parametrické. Výsledný návrh lze dále optimalizovat editací proměnných, řídících důležité parametry konstrukce. CAx data lze propojit s výsledky výpočtů, provedených mimo CAx aplikaci, např. v Excelu a jejich hodnoty využít pro řízení geometrie a vazeb v modelu, nebo sestavě. Následující vizualizace představuje projekt, řešený dvěma posluchači třetího ročníku VOŠ jako dílčí úloha v průběhu semestru. 3D CAD (Obr. 2) sestava historického vozu je vizualizačními technikami exportována a představena jako prezentační obrázek (Obr. 3).

dílů a sestav známé stavebnice např. LEGO. Tvorba modelů ze známých dílů může iniciovat nápady modifikace a tvorby nových netradičních komponent, zároveň k vytvoření "digitální" verze fyzické stavebnice, která může být motivační předlohou pro výuku CAx technologií v úvodních ročnících technických oborů středních škol. Knihovna digitálních modelů komponent zmíněné stavebnice může mít další didaktické využití Stavebnice lze fyzicky využít k sestavování jednoduchých přípravků pro drobné technické činnosti, např. stavba modelů letadel apod. Návrh těchto přípravků může být podpořen použitím CAD nástroje, kde společně s výchozím modelem návrhu finálního dílu lze navrhovat jednoduchý stavebnicový přípravek, sestavený z dílů známé a dostupné technické stavebnice. Jednotlivé úlohy mohou být řešeny v rámci dílčích projektů. Z technického hlediska náročnější může být projekt návrhu výrobního přípravku. Příkladem je forma pro tlakové odlévání hliníku. Projekt byl řešen jedním posluchačem druhého ročníku na VOŠ v rámci semestrálního projektu. Vizualizace sestavy formy je na obrázku č. 4. Východiskem pro design dutiny formy je 3D CAD model finálního produktu. Projekt byl řešen ve spolupráci se společností, ve které posluchač absolvoval praktickou část výuky.

Obr. 2 CAD sestava historického vozu v prostředí NX CAD

Obr. 3 Vizualizace návrhu vozu s využitím dat výchozího modelu

Postup lze využít pro prezentaci designových návrhů produktů. Výchozí 3D CAx data mohou být nezávisle použita pro tvorbu výkresové dokumentace, CAE simulací vybraných komponent a CAM technologii pro výrobu obráběných dílů a nástrojů pro výrobu odlévaných a lisovaných dílů. Vše při zachování asociativity s výchozími konstrukčními daty. Komplexní projekty lze posluchačům popularizovat např. možností tvorby 3D modelů

Obr. 4 Sestava formy pro tlakové odlévání hliníkové slitiny

5 Výzkum úrovně technického myšlení studentů ze struktury CAx dat projektu CAx data studentských projektů mají výzkumný potenciál. Struktura souborů 92

představuje významný zdroj informací pro kvalitativní zkoumání efektivity výuky[9]. Lze posuzovat průběh práce na projektech a to jak pozorováním ve výuce, tak i rozborem průběžného stavu projektů, které posluchači zpracovávají mimo školní vyučování. Dále lze analyzovat finální výstupy dokončených projektů. Ze struktury CAx dat lze posoudit úroveň technického myšlení posluchače, jeho prostorovou představivost a tvořivost. Z tohoto hlediska jsou nejvhodnější CAx aplikace, které umožňují dosažení stejného výsledku více cestami. Vzhledem k materiálním možnostem škol a rozdílné licenční strategii různých poskytovatelů těchto systému je tento požadavek těžko dosažitelný. I přes tuto skutečnost jsou CAx data vytvořená v kterékoli aplikaci nosičem dostatečného množství informací pro vytvoření dílčích závěrů a následnou optimalizaci koncepce výuky včetně tvorby výukových opor v podobě textových a animovaných elektronických materiálů[10].

Univerzita Palackého, Ročník 2, Číslo 2, s. 51 54. ISSN 1803-537X (print). ISSN 1803-6805 (on-line). [2] DOSTÁL, J. Interaktivní tabule ve výuce. Journal of Technology and Information Education. 2009, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 3, s. 11 - 16. ISSN 1803-6805 (on-line). [3] DOSTÁL, J. Výukový software a didaktické hry - nástroje moderního vzdělávání. Journal of Technology and Information Education. 2009, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 1, s. 24 - 28. ISSN 1803-537X (print). ISSN 1803-6805 (on-line). [4] CHROMÝ, J. Úvod do virtuální reality. Media4u Magazine. [online] c.2007. No.1. Dostupný z WWW: . ISSN 1214-9187. [5] CHROMÝ, J. Hardware pro virtuální realitu – vizuální vjem. Media4u Magazine. [online] c.2007. No.4. Dostupný z WWW: . ISSN 1214-9187. [6] MATĚJUS, J. Virtuální realita předmětem projektového vyučování. Journal of Technology and Information Education. 2010, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 2, Číslo 2, s. 58 - 61. ISSN 1803-6805 (on-line). [7] DOSTÁL, J. Multimediální, hypertextové a hypermediální učební pomůcky - trend soudobého vzdělávání. Journal of Technology and Information Education. 2009, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 2, s. 18 - 23. ISSN 1803-6805 (on-line). [8] MANĚNOVÁ, M. Průzkum implementace ICT do školních vzdělávacích programů. Media4u magazine , 2009 , roč. 6/2009 , č. 2 , s. 3-6 . ISSN 1214-9187. [9] ŠEDIVÝ J., HUBÁLOVSKÝ, Š. Korelace a regrese ve výuce technických předmětů. Media4u magazine. 2009, roč. 6, č. 1, s. 52-54. ISSN 1214-9187. [10] ŠEDIVÝ J., HUBÁLOVSKÝ, Š. Didaktické aspekty analýzy dat ve výuce technických předmětů. Media4u magazine. 2010, roč. 7, č. X1/2007, s. 152-154. ISSN 1214-9187.

5 Závěr Uvedené technologie představují progresivní nástroje informačních technologií s didaktickým potenciálem pro výuku nejen strojírenských předmětů. Distribuce výukových materiálů a vzorových řešení prostřednictvím PLM systému společně s možností interní komunikace a sdílení dat, přinášejí nové možnosti organizace distanční i prezenční výuky. Data vlastních projektů mohou být sdílena, využívána v dalších projektech, ale také kontrolována a hodnocena. Integrace normalizovaných dílů zefektivňuje výuku práce s CAx aplikací, výuku odborných předmětů, podporovanou uvedenými aplikacemi a práci na komplexních projektech. Kontrola a zabezpečení souborů zabraňují vzniku redundantních dat a zajišťují dodržování jmenné konvence při zakládání nových komponent. Pro realizaci efektivní projektové výuky je nezbytné, aby posluchači měli možnost využívat školní licence CAx nástrojů i na svých počítačích a aby měli k dispozici dostatečné výukové opory pro samostatná řešení úloh v rámci projektů.

Alfred DeRose, MBA, Norfolk, Virginia, USA. Tego Interactive s.r.o Registered Address: Schwarzenberska 708 Prague 5, Czech Republic E-mail: [email protected]

6 Literatura [1] SOTÁK, J. - KUNÍK, M - SOTÁK, R. Systémy CAD/CAM vo vyučovaní na SPŠ strojárskych. Journal of Technology and Information Education. 2010, Olomouc - EU,

93

Ing. Bc. Karel Dvořák Pedagogická fakulta Univerzita Hradec Králové Rokitanského 62 500 03 Hradec Králové E-mail:[email protected]

Ing. Josef Šedivý, Ph.D. Katedra informatiky Přírodovědecká fakulta Univerzita Hradec Králové Rokitanského 62 500 03 Hradec Králové E-mail: [email protected]

94

THE IMPLEMENTATION OF ICT IN ELECTRONIC DICTIONARIES Jozef KADNÁR - Milan KADNÁR Abstract: The topic of information and communication technologies (ICT) has been recently discussed a lot. Their implementation in the whole society, including education is more than obvious. Thus, the article points on the possibility of ICT implementing also when elaborating electronic dictionaries. Key words: information and communication technologies (ICT), electronic dictionaries VYUŽITIE IKT PRI TVORBE ELEKTRONICKÝCH SLOVNÍKOV Resumé: Téma informačné a komunikačné technológie (IKT) sa v poslednej dobe stáva pomerne často diskutovanou. Využitie IKT v celej spoločnosti, vrátane vzdelávania je viac ako zrejmé. Aj z tohto dôvodu sa článok zaoberá možnosťami vyžitia IKT pri tvorbe elektronických slovníkov. Klíčová slova: informačné a komunikačné technológie (IKT), elektronické slovníky spracované v krokoch hrozí, že ho nebude vedieť využiť v praxi alebo v iných situáciách, napríklad pri programovom vyučovaní je interakcia žiaka s pedagógom značne obmedzená, atď. Či už pri zavádzaní IKT do vyučovacieho procesu budú prevládať kladné alebo záporné stránky, [5] si myslí, že je potrebné zdôrazniť najmä didaktické aspekty, a to: do procesu poznávania zapojiť viac zmyslov, sprostredkovať didaktické informácie, zvýšiť pozornosť a záujem žiaka, podnecovať žiaka, aby vnikol do podstaty pojmov, javov a zákonitostí, podporovať abstraktné myslenie ako aj zabezpečiť okamžitú spätnú väzbu.

1 Úvod Pohľady na využívanie IKT (informačných a komunikačných technológií) sú rôzne. Najmä vo vzdelávaní je vhodné zohľadniť pedagogické, psychologické a didaktické pôsobenie na žiakov. Tieto aspekty nemožno od seba oddeliť, pri uplatňovaní modernej techniky vo vyučovacom procese majú IKT aj kladné, aj záporné stránky. 2 Informačné a komunikačné technológie Niektorí autori [1] si myslia, že zavádzanie IKT do vzdelávania môže viesť k tomu, aby sa žiaci začali viac zapájať a tiež prispieva k tomu, aby vonkajší svet vstupoval do školy a vo všeobecnosti zmenil spôsob, akým sa poskytuje vzdelávanie. Uvedená autorka si tiež myslí, že IKT ponúkajú možnosť zavádzať nové spôsoby učenia tým, že stimulujú schopnosť žiakov riešiť problémy. Žiaci sa učia vyberať si postupy, ktoré im najviac vyhovujú a tiež uľahčujú integráciu vedomostí [2]. Na druhej strane je však potrebné dodržať proporcionálnosť pri využívaní IKT, najmä z hľadiska dodržiavania zásad školskej hygieny a zachovania bezprostredného kontaktu s prírodou a prirodzeným prostredím žiaka [3]. Iný autor [4] charakterizuje pre využívanie IKT tak kladné, ako aj záporné stránky. Medzi kladné zaraďuje: spracovanie učiva sa zameriava na kľúčové body, stimuluje sa pozornosť žiaka, učivo je rozložené do krokov, ktoré zabezpečia jeho zvládnutie, spracované učivo podporuje trvácnosť vedomostí, atď. Avšak k záporným stránkam zaraďuje: ak žiak nepochopí učivo

3 Elektronické slovníky Lexikografia je disciplína, ktorá sa zaoberá teóriou a praxou spracovania slovnej zásoby v slovníkoch, teda tvorbou slovníkov. Úzko súvisí s lexikológiou, náukou o slovnej zásobe. Hoci lexikografia má na Slovensku už niekoľko storočnú tradíciu, charakter práce autora slovníka sa takmer nezmenil. Kvalitný slovník bol vždy založený na úsilí jednotlivca alebo kolektívu. V súčasnosti existujú rôzne typy slovníkov. Je možné rozdeliť ich podľa veľkosti na malé (vreckové), stredné (príručné), a napokon veľké (akademické). Podľa počtu jazykov môžu byť jednojazyčné alebo dvoj (viac) jazyčné. Medzi základné typy slovníkov patria:  prekladový  pravopisný  synonymický  slovník cudzích slov 95

     

výkladový terminologický encyklopedický frazeologický nárečový historický, atď. Slovníky predstavujú jednu z najdôležitejších učebných pomôcok vo výučbe. Súčasná situácia často núti pedagógov, najmä na univerzitách, aby zostavovali slovníky z tých oblastí, v ktorých pracujú. Pri tejto práci zákonite narážajú na rôzne úskalia a musia prekonávať množstvo prekážok, ktoré sa vynárajú v každej etape lexikografickej práce, či už ide o výber lexikálnych jednotiek, zaraďovanie gramaticko-morfologických alebo fonetických charakteristík, riešenie problematiky formálneho zaradenia slovných spojení a v neposlednom rade formálnu stránku a úpravu slovníka.

zabezpečuje Ústav inžinierskej pedagogiky a psychológie MTF STU v Trnave:  Bakalársky stupeň: Učiteľstvo technických predmetov v technických odboroch  Inžiniersky stupeň: Učiteľstvo technických profesijných predmetov  Doktorandský stupeň: Didaktika technických profesijných predmetov Zo študijných plánov pre jednotlivé stupne štúdia boli vyselektované tie predmety, ktoré súvisia s náplňou študijných odborov. Pomocou informačných listov jednotlivých predmetov boli identifikované monografie ako aj iné študijné materiály, z ktorých termíny a definície sa stali základom terminologického slovníka. Ide najmä o tieto predmety:  Úvod do vysokoškolského štúdia  Vybrané kapitoly z pedagogiky  Základy komunikácie  Vybrané kapitoly zo všeobecnej psychológie  Vybrané kapitoly z vývinovej psychológie  Vybrané kapitoly zo sociálnej psychológie  Vybrané kapitoly z pracovnej psychológie  Teória výchovy  Didaktika odborného výcviku  Didaktika technických predmetov  Biológia školského dorastu  Dejiny techniky a odborného školstva  Manažment strednej školy  Materiálne didaktické prostriedky  Súčasné trendy vo vzdelávaní  Úvod do vedeckej práce  Vedenie k podnikavosti  Sociológia  Kvalita školy  IKT vo výučbe  Inžinierska pedagogika, atď.

4 Terminologický slovník IngPed Inžinierska pedagogika (IngPed) je hraničná vedná disciplína, ktorá transformuje poznatky pedagogickej a psychologickej teórie do oblasti technických vied za účelom zvýšenia didaktickej účinnosti výchovy inžinierov. Obsah inžinierskej pedagogiky sa zameriava najmä na nasledovné okruhy [6]:  Historický vývin inžinierskej pedagogiky  Úvod do metodológie technických vied  Inžinier a jeho funkcia v spoločnosti  Charakteristika inžinierskeho štúdia  Inžinierska pedagogika a iné vedy  Inžinierska pedagogika a technika, atď. Vzhľadom na to, že pre túto vednú disciplínu nebol doteraz spracovaný žiadny terminologický slovník, autori vypracovali jeho skúšobnú verziu. Dostupná je na webovej stránke www.ingped.sk. Terminologický slovník vysvetľuje pojmové obsahy termínov. Pojmový obsah termínu sa vyloží pomocou definície. Definície sa zväčša čerpajú z vedeckých monografií, ktoré napísali poprední vedci príslušnej vednej oblasti [7]. Vzhľadom na to, že základný systém pojmov pri spracovaní terminologického slovníka sa môže zostaviť excerpovaním tých diel odbornej literatúry, ktoré sa pokladajú v príslušnom odbore za základné a autoritatívne, je dôležité poznať študijné plány tých odborov, pre ktoré má byť slovník primárne určený. V tomto prípade ide hlavne o 3 študijné programy, ktoré

5 Využitie IKT pri elektronických slovníkoch Kým v knižnom slovníku musíme dlho listovať, v elektronickom slovníku je možné slovo, heslo alebo termín vyhľadať pomocou zadávacieho poľa. V prípade prekladových slovníkoch sa často využíva funkcia MouseOver, vďaka ktorej pri nabehnutí kurzora nad slovo v danej aplikácií sa ihneď zobrazí jeho preklad. Ďalšou zaujímavosťou je využitie funkcie Instant Search. Táto funkcia zabezpečuje, že pri zadávaní písmen do zadávacieho poľa sa zobrazuje určitý počet (podľa nastavenia) vyhovujúcich výsledkov. Používateľ slovníka teda nemusí v tomto prípade zadávať celé slovo,

96

heslo alebo termín. Čo sa týka využívania sociálnych sietí a iných komunikačných kanálov, zaujímavá je aplikácia Social Plug-In. V prípade sociálnej siete, napríklad Facebook, to umožňuje užívateľom vkladať rôzne komentáre. Použitie takýchto komentárov v podstate zamedzuje písaniu spamov a nevhodných príspevkov, keďže užívateľ vystupuje pod svojou vlastnou identitou (účet na sociálnej sieti). Taktiež môže takéhoto užívateľa motivovať to, že k slovníku pridali komentár jeho priatelia alebo známi. Z hľadiska štatistiky je zasa zaujímavým modul Google Analytics. Táto webová služba umožňuje získať kompletný prehľad o návštevnosti stránky a tiež analyzovať túto návštevnosť. V prípade slovníka ide napr. o počet návštev na stránke, počet vyhľadávaných slov, hesiel alebo termínov, počet nájdených ako aj počet nenájdených slov, hesiel alebo termínov. Grafické spracovanie ponúka počet návštev v jednotlivých intervaloch (za týždeň, za mesiac, za semester, atď.), tiež to, ktoré slová, heslá alebo termíny boli najčastejšie vyhľadávané. Ďalšou informáciou môže byť koľko užívateľov navštívilo stránku ale pritom nevyužilo slovník na vyhľadávanie, a podobne.

7 Literatúra [1] TÓBLOVÁ, E. Aspekty elektronického učenia z hľadiska psychológie. Modernizace vysokoškolské výuky technických předmětů. 2008. Hradec Králové: Gaudeamus, s. 196-199. ISBN 978-80-7041-154-4. [2] TÓBLOVÁ, E. E-learning v technických predmetoch. Infotech 2007: Moderní informační a komunikační technologie ve vzdělávaní. 2007. Olomouc: Votobia, s. 277-280. ISBN 978-807220-301-7. [3] TÓBLOVÁ, E. Informačno-komunikačné technológie vo vzdelávaní. XXI. Didmattech 2008: Scientific and Professional Conference. 2008. Eger: Eszterházy Károly College, s. 23-27. ISBN 978-963-9894-18-1. [4] PETLÁK, E. Všeobecná didaktika. Bratislava: IRIS, 2004, 311 s. ISBN 80-8901864-5. [5] MICHÁLEK, M. Didaktika technických poľnohospodárskych predmetov. 2. vyd. Nitra: Slovenská poľnohospodárska univerzita, 2005, 134 s. ISBN 80-8069-502-4. [6] DRIENSKY, D. Inžinierska pedagogika. Bratislava: Slovenská technická univerzita, 2007. 185 s. ISBN 978-80-8096-040-7. [7] MASÁR, I. Príručka slovenskej terminológie. Bratislava: VEDA, vydavateľstvo slovenskej akadémie vied, 1991, 192 s. ISBN 80-224-03415

6 Záver V dnešnej dobe vzniká veľké množstvo elektronických slovníkov, či už prekladových, výkladových, terminologických, či iných. Tieto slovníky sú považované za vhodnú učebnú pomôcku pre ich užívateľov. Použitie takýchto slovníkov je také jednoduché, vyhľadávanie hesiel také rýchle a kvalita dát taká výrazná, že takéto typy slovníkov prevyšujú ostatné produkty. Využitie IKT pri tvorbe a spracovaní online slovníkov je veľmi široké. Závisí to však od typu slovníka, od toho, čo chceme pri práci so slovníkom skúmať a napokon to, k čomu (okrem vyhľadávania) má slovník ešte slúžiť.

Ing. Jozef Kadnár Katedra inžinierskej pedagogiky a psychológie Materiálovotechnologická fakulta STU Paulínska 16 917 24, Trnava, SR Tel: + 421 903 737 999 E-mail: [email protected] doc. Ing. Milan Kadnár, Ph.D. Katedra konštruovania strojov Technická fakulta SPU Tr. A. Hlinku 2 949 76, Nitra, SR Tel: + 421 903 849 897 E-mail: [email protected]

97

CAE TECHNOLOGIES IN TEACHING OF TECHNICAL MECHANICS Karel DVOŘÁK Abstract: Contribution introduces a possibility of using of CAE tools in teaching of technical mechanics at secondary engineering oriented schools. Listed procedures are designed to be usable also for pupils without a deeper knowledge of the finite element method. A set of basic tasks of statics, elasticity and strength can be solved with a basic skill of working with a used application. Inclusion of the described procedures into the individual topics of subject should not only lead to a higher efficiency, but also to a popularization of the issue and to a motivation of students to study a technical field. Key words: Computer Aided Engineering, Finite Element Method, Technical Mechanics. CAE TECHNOLOGIE VE VÝUCE TECHNICKÉ MECHANIKY Resumé: Příspěvek představuje možnost využití CAE nástrojů ve výuce technické mechaniky na středních školách strojírenského zaměření. Uvedené postupy jsou navržené tak, aby byly využitelné i pro žáky bez hlubších znalostí metody konečných prvků. Při základních dovedností ovládání použité aplikace lze řešit soubor úloh základů statiky, pružnosti a pevnosti. Zařazení popisovaných postupů do jednotlivých témat předmětu by mělo vést nejen k vyšší efektivitě, ale také k popularizaci problematiky a motivaci žáků ke studiu technického oboru. Klíčová slova: Počítačová podpora technických výpočtů, Metoda konečných prvků, technická mechanika. představení možností využít dostupných prostředků pro zvýšení efektivity výuky.

1 Úvod Technická mechanika je jedním ze základních předmětů, zařazovaných do učebních plánů strojírenských a stavebních oborů středních škol. Znalosti, získané v tomto předmětu a pochopení problematiky lze považovat za klíčovou součást teoretické „výbavy“ každého absolventa. Technické myšlení, uplatňované při řešení elementárních i komplexních úloh profesní praxe je založené na pochopení procesů a dějů v technických systémech. Teoretické základy technické problematiky jsou vyučované v tomto předmětu a měli by být následně využívány v dalších oborově zaměřených předmětech. Z výzkumných šetření mezi žáky při výuce lze usoudit, že posluchači považují předmět spíše za obtížný. Pochopení základních zákonitostí však souvisí s pozitivní motivací ke studiu technické problematiky. Získání vhledu do procesů a dějů v konstrukčních řešeních může jejich motivaci ještě zvýšit. K tomu může vést i popularizace využitím výukových metod, které jsou v souladu se současnými trendy zájmů a dispozic žáků. Jednou z těchto metod je využití výpočetní techniky pro řešení elementárních i komplexních úloh. Cílem není vytvořit návod pro strukturu vyučovací hodiny, nebo tematického celku. Jde o

2 Výuka technických předmětů Při tvorbě a ověřování nových progresivních způsobů výuky technických předmětů lze vycházet z inženýrsko pedagogického pojetí výuky, jak je definováno v [1]: „Za inženýrskou pedagogiku se považují veškeré činnosti směřující ke zlepšení výuky technických předmětů, týkající se cílů, obsahu a forem této výuky“. Zdroje inženýrské pedagogiky a vazby mezi nimi jsou znázorněny na obrázku č. 1.

Obr. 4: Zdroje (Melezinek, 1994) 98

inženýrské

pedagogiky

Cíle jsou v této oblasti určovány převážně požadavky průmyslové praxe. Obsah je dán dosud získanými poznatky oboru a měl by reagovat na neustálý vývoj a zavádění nových technologií. Vývoj je zřejmý i v oblasti didaktických technologií a výukových metod. Podpora výuky technických předmětů prostřednictvím nástrojů využívaných v průmyslové praxi a tvorba nových postupů je příkladem vztahu teorie a praxe v didaktikách technických předmětů. Příspěvek prezentuje jednu z metod využití moderních didaktických technologií v praktické výuce.

Typ sítě je závislý na požadované přesnosti výpočtu. Modelová řešení nosníku provádíme na 1D prvku, u kterého mají jednotlivé elementy určenou vzdálenost na vybrané křivce, nebo rozteč mezi zvolenými body. Pro definování sítě je třeba vzít v úvahu, že velká hustota elementů vede k přesnějším výsledkům, ale zároveň roste doba výpočtu i při použití výkonných procesorů pracovních stanic. U jednoduchých tvarů modelů získáme dostatečně přesné výsledky i při relativně velké vzdálenosti uzlových bodů sítě. Odhad velikosti elementu u složitějších modelů je otázkou zkušeností, které mohou být získávány již při řešení elementárních úloh a následně využívány a rozvíjeny při práci na komplexních projektech. Vlastností numerických výpočtových metod je určitá odchylka od „přesné“ hodnoty. Výsledky získané metodou konečných prvků jsou tedy vždy zatížené určitou chybou. Tato chyba může dosahovat v extrémních případech složitých a komplikovaně zatížených a uložených soustav až 30 %. Důležité je v této fázi brát na vědomí, že výsledek FEM zatížený chybou míří do bezpečných hodnot, tzn. napětí, nebo deformace vychází větší, než je správná hodnota. Pokud se při správném zadání a dodržení všech podmínek definování výpočtu řídíme výsledkem, neměla by být konstrukce poddimenzovaná. Ideálním ověřením této vlastnosti je souběžné řešení a porovnání výsledků elementárních příkladů analytickou metodou, dosazením do vzorců a identické zadání vyřešit v CAE modulu. Specifickým případem jsou singularity. Jde o body ve výpočtovém modelu, ve kterých nelze získat správný výsledek. Těmito místy mohou být například ostré přechody, vruby. Singularity na jednoduchých modelech obvykle rozpoznáme výraznou odchylkou výsledku v daném místě od výsledných hodnot v okolí tohoto bodu. Tato situace je jednou z vlastností použité metody a její akceptace je součástí strategických zkušeností s počítačovou podporou technických výpočtů.

2 CAE na bázi FEM CAE - Computer Aided Engineering představuje počítačem podporované technické výpočty. V praxi lze CAE obecně realizovat více způsoby. Do určité úrovně můžeme využít funkcí tabulkových procesorů (Excel), vytvářet vlastní nástroje v programovacím jazyce, nebo využívat specializované inženýrské nástroje na bázi analytických a numerických algoritmů a výpočtových metod. Příklady v této studii jsou řešené prostřednictvím CAE modulu, jehož výpočtové algoritmy probíhají na principu metody konečných prvků - Finite Element Method, FEM. Žáci středních škol nejsou obvykle v této fázi vybavení dostatečnými matematickými základy pro pochopení principu FEM, což není pro podporu výuky základům technické mechaniky účelné. Je třeba mít v patrnosti některé vlastnosti, které mohou ovlivnit průběh výpočtu a dosažené výsledky, resp. jejich správnou interpretaci. Hlubší studium metody konečných prvků může být inspirací motivovaným žákům a zařazeno do výuky jako volitelný předmět ve vyšším ročníku, resp. jako součást studijního plánu na VOŠ, nebo během následného studia na VŠ. Pro využití CAE modulu k řešení úloh technické mechaniky je třeba vycházet ze základních vlastností numerických metod, resp. FEM:  Znát typy prvků a metody vytváření sítě pro výpočet FEM.  Vliv velikosti elementu na přesnost a dobu výpočtu.  Možnou odchylku výsledku od přesné hodnoty a vliv na bezpečnost.  Mít v patrnosti existenci „singularit“ a jejich identifikaci.

3 Řešení základních úloh - nosníků Tělesa, uchycená technicky realizovatelným uložením k jinému tělesu, např. rámu konstrukce, považujeme za nosník. Grafická reprezentace pomocí schématu uložené a zatížené soustavy představuje zjednodušený model případu realizované části konstrukce. Při řešení statických úloh analytickou metodou obvykle posluchači

99

využívají vzorců, které lze vyhledat ve studijní literatuře, strojnických tabulkách, nebo odvodit ze základních zákonitostí a vztahů statiky, resp. pružnosti a pevnosti. Obvyklý postup zahrnuje nakreslení schématu s vyznačením geometrie nosníku, uložení prostřednictvím vazeb a zatížení silou, nebo soustavou sil. Řešení v CAE modulu se skládá z identických kroků. Jednotlivé parametry jsou zadávány prostřednictvím dialogů použité aplikace. Výsledky lze zobrazovat prostřednictvím popsaného spojitého barevného spektra, nebo konkrétním výběrem požadované části konstrukce. Příklady, představené v příspěvku jsou řešené v CAE modulu Siemens NX Advanced simulation [2]. Obdobné úlohy lze řešit v dalších, ve školách dostupných, CAE aplikacích. Některé CAD nástroje mají integrovaný jednoduchý CAE modul, který lze s drobnými modifikacemi postupů a postprocessingu výsledků využít v rámci výuky. Dostupnost nástroje v současnosti není překážkou realizace výukové metody [5]. Sestavení portfolia výpočtových příkladů může být námětem pro ročníkový projekt, nebo pro tvorbu komplexního výukového materiálu. 4 Vetknutý nosník, zatížený osamělou silou Elementární příklad nosníku je vetknutí. Vetknutí představuje pevné uložení, bez možnosti rotace nebo posunu vetknutého elementu v místě uchycení. Pro řešení v rovině tedy odebírá 3 stupně volnosti, v prostoru 6 stupňů volnosti. Dle této klasifikace také volíme okrajové podmínky při definování uložení nosníku. Než úlohu začneme řešit CAE simulací, provedeme analytický výpočet dosazením do vzorců, které lze nalézt ve strojnických tabulkách [3], nebo v literatuře, dostupné k předmětu, např. [4]. Na schopnost posluchačů odvodit vzorec se nelze univerzálně spolehnout. Zadání vzorového příkladu zní následně: Vetknutý nosník, délka l = 250 mm, zatížený na konci svislou silou, velikosti F = 100 N. Průřez nosníku je čtvercový o straně 10 mm a materiál běžná ocel. Úkolem je zjistit velikost reakční síly a reakčního momentu v uložení a průběh ohybového momentu po délce nosníku. Z ohybového momentu a tvaru průřezu nosníku dále určit maximální napětí a identifikovat toto místo. V závislosti na průřezové charakteristice a velikosti napětí určit deformaci - průhyb prvku. Ze strojnických tabulek, případně z příslušné

učební pomůcky, nebo odvozením získáme vzorec, do kterého dosadíme: RV  F  100 N (1)

M V  F  l  100  250  25 000 Nm

(2) Pro výpočet napětí a deformace určíme průřezové charakteristiky nosníku. Průřezový modul nosníku v ohybu:

Wo 

a 3 103   167 mm3 6 6

(3)

a kvadratický moment průřezu:

I

a 4 104   833 mm4 12 12

Napětí určíme dosazením:

o 

z

výše

(4) uvedených

hodnot

M O 25 000   149 MPa WO 167

(5)

Velikost průhybu určíme z průřezových charakteristik a vlastnosti materiálu - modulu pružnosti, pro ocel 2·105 MPa.

y max 

F l3 100  250 3   3,12 mm (6) 3  E  I 3  2  10 5  833

Schematický náčrt příkladu je na obrázku č. 2.

Obr. 2: Schéma příkladu č.1. Postup řešení v CAE modulu, včetně postprocessingu a interpretace výsledků, je vyobrazen s popisem na sledu obrázků. V prvním kroku definujeme CAD geometrii dle zadání, viz obrázek č. 3. Ve skicáři (prostředí pro kreslení křivkové 2D geometrie) vytvoříme úsečku, odpovídající délce nosníku l.

100

Obr. 3: CAD geometrie nosníku příkladu č. 1. Následně vstoupíme do CAE modulu, ve kterém nadefinujeme parametry pro realizaci výpočtu metodou FEM. Výběr prvku zvolíme 1D element a vybereme úsečku, která představuje nosník. Aby bylo možné výpočet realizovat, je nutné i přes výběr 1D prvku definovat tvar a rozměry průřezu nosníku, viz obrázek č. 4. Vybereme průřez, který odpovídá zadání, tzn. čtverec a nadefinujeme délku hrany. Pro kompletní zadání je třeba ještě definovat materiál nosníku. Pokud známe konkrétní materiál, provedeme přiřazení ze seznamu. Důležitým parametrem je velikost elementu. Představuje hustotu bodů, mezi kterými bude proveden výpočet a také provedena vizualizace výsledků.

Obr. 4: Výběr typu elementu a určení průřezu. Po nadefinování uvedených parametrů je model připravený k zadání okrajových podmínek, které odpovídají zadání úlohy, tzn. uložení prvku a jeho zatížení. Definování geometrické okrajové podmínky uložení je znázorněno na obrázku č. 5. Úloha je řešitelná ve 2D, přesto je třeba provést definování vazeb ve 3D. Pro pochopení úlohy a maximální kontrolu nad zadáním zvolíme možnost uživatelsky definovat odebrání příslušných stupňů volnosti. Tento typ také umožní provedením změn zadání modifikovat úlohy na další typy uložení. Vetknutí, neboli pevné uchycení, představuje odebrání tří stupňů volnosti ve 2D, nebo šesti stupňů volnosti ve 3D.

Obr. 5: Určení geometrické okrajové podmínky vetknutí. Následuje zadání strukturální okrajové podmínky - zatížení. CAE nástroj nabízí různé typy modelů zatížení, tak aby bylo možné se maximálně přiblížit technicky realizovatelné situaci. V našem příkladu zvolíme osamělou sílu, kterou umístíme na konec nosníku. Zadáme velikost síly a její směr. Dialog aplikace nám nabízí zadání v libovolném směru v prostoru. Výběr a určení zatížení je na obrázku č 6.

Obr. 6: Určení strukturální okrajové podmínky velikost, směr a působiště síly. V této fázi je model připraven ke spuštění výpočtu. Pokud to aplikace nabízí, je dobré provést automatickou kontrolu zadání a případně doplnit, nebo ošetřit chybné parametry, k čemuž nás systém vybídne. Po kontrole spustíme řešič. V závislosti na složitosti prvku (viz kapitola 2) bude určitý čas probíhat výpočet, na jehož konci v případě úspěšného průběhu můžeme zobrazit výsledky a možnost jejich interpretace, viz obrázky č. 7, 8, 9.

101

Obr. 7: Zobrazení výsledku reakční síly ve vetknutí. Výsledky lze zobrazit číselnou hodnotou ve vybraném místě, průběh v celém modelu barevným spektrem, nebo generováním závěrečné zprávy simulace v textovém formátu.

Obr. 8: Zobrazení průběhu napětí v nosníku s vyznačením maximální hodnoty.

Výsledky simulace porovnáme s výsledky výpočtů, získanými dosazením do vzorců (1), (5) a (6). Zjistíme, že odchylky výsledků dosažených oběma metodami jsou nulové, nebo zanedbatelné. Obdobný postup, již bez detailního popisu zadávání, využijeme pro řešení další elementární úlohy. Nosník, uložený na dvou podporách, jedné rotační a jedné posuvné a současně rotační, délky 250 mm je zatížen uprostřed silou 100 N. Vizualizace CAD modelu je na obrázku č. 10. Jde o staticky určitý případ konstrukce, v praxi často realizovaný a bývá od něj odvozena řada variant. Veškeré kroky, kromě zadání geometrických okrajových podmínek, jsou shodné s příkladem 1. Záměrně jde o variantu předchozího příkladu. Můžeme využít modifikaci dat předchozího příkladu, nebo vytvořit novou samostatnou úlohu. Úloha je řešitelná ve 2D, proto při zadávání vazeb pro rotační podporu uvolníme rotaci v rovině xy. U rotační a současně posuvné podpory ještě uvolníme posuv ve směru osy x - podél nosníku. Sílu umístíme do požadovaného místa, v našem případě do poloviny nosníku. Po kontrole zadání a provedení výpočtu získáme výsledky, jejichž vizualizace je na obrázcích č. 11,12, 13.

Obr. 10: CAD geometrie nosníku příkladu č. 2. Využitím průřezových a materiálových charakteristik z předchozího příkladu a dosazením do vzorců pro řešený případ získáme následující výsledky: Reakční síly v podporách:

FrA  FrB 

F 100   50 N 2 2

(7)

Velikost maximálního ohybového momentu:

o 

M O 6 250   37,4 MPa WO 167

Maximální velikost deformace - průhybu: Obr. 9: Zobrazení průběhu deformace nosníku s vyznačením maximální hodnoty.

102

(8)

F  a2  b2  3 E  I l 100  125 2  125 2   0,19 mm 3  2  10 5  833  250 y max 

(9)

Provedením výpočtu v CAE modulu porovnáme výsledky, získané metodou FEM s analytickým řešením. Reakční síly v podporách nosníku jsou zobrazeny na obrázku č. 11. Obr. 13: Průběh deformace po délce nosníku s určením lokace a velikosti maximální hodnoty. Postupným rozšiřováním zadání lze přecházet na řešení komplexních úloh, identických s případy řešenými v průmyslové praxi. Ukázka CAE simulace - deformační kontrola rámu horského kola, řešená v rámci absolventské práce na VOŠ [6] je na obrázku č. 14. Obr. 11: Vizualizace reakčních sil v podporách. Hodnota 52 N oproti 50 N z výpočtu vzorcem (7) je výsledek s akceptovatelnou odchylkou, která odpovídá vlastnosti FEM, uvedené v kapitole 2. Průběh napětí po délce nosníku na obrázku č.12 zároveň dává maximální hodnotu, včetně její lokace. Hodnota 37.4 MPa je téměř totožná s hodnotou získanou dosazením do vzorce.

Obr. 12: Průběh napětí po délce nosníku s určením lokace a velikosti maximální hodnoty. Velikost maximálního průhybu, získaná simulací je 0,189 mm. Výsledek dosazením do vzorce dává hodnotu 0,19 mm. Jde tedy o téměř totožné výsledky. Průběh deformace s vyobrazením výsledku je na obrázku č. 13.

Obr. 14: Znázornění deformací rámu horského kola. 5 Závěr Experimenty ve výuce ukazují na možnost zefektivnění výuky náročného předmětu. Představené vybrané úlohy mohou být vložené do výuky v rámci cvičení, zaměřených na řešení úloh, nebo mohou být použité při výkladu tématu pro snadnější pochopení chování systému. Metodiku lze využít i bez hlubší znalosti teorie FEM. Při zohlednění důležitých vlastností výpočtové metody a dodržení všech kroků zadávání parametrů lze řešit široké portfolio úloh technické mechaniky. Zkušenosti s CAE, získané při využívání modulu ve výuce, mohou být dále rozvíjeny při řešení komplexních projektů a dále mohou upevňovat mezipředmětové vztahy zahrnutých předmětů.

103

6 Literatura [1] MELEZINEK, Adolf. Inženýrská pedagogika. 2. Praha : ČVUT, 1994. 179 s. ISBN 80-0101214-X. [2] Axiom Tech [online]. 2010 [cit. 2011-09-08]. CAE. Dostupné z WWW: . [3] LEINVEBER, J., VÁVRA, P. Strojnické tabulky: Pomocná učebnice pro školy technického zaměření. 2. Úvaly : Albra, 2005. 907 s. ISBN 80-7361-011-6. [4] MIČKAL, Karel. Technická mechanika 1 pro SOU. 1. Praha : SNTL, 1989. 224 s. [5] FOŘT, Petr; KLETEČKA, Jaroslav. Autodesk Inventor : Funkční navrhování v průmyslové

praxi. 2. Brno : Computer Press, 2007. 318 s. ISBN 978-80-251-1773-6. [6] BAYER, J. Parametrizace rámu kola v NX. 2011. 42 s. Absolventská práce. VOŠ a SPŠ Žďár nad Sázavou. Vedoucí práce DVOŘÁK, K. Ing. Bc. Karel Dvořák Univerzita Hradec Králové Pedagogická fakulta Rokitanského 62 500 03 Hradec Králové Tel.: +420 603 319 305 e-mail: [email protected]

104

USAGE OF EDUCATIONAL SOFTWARE AT FIRST DEGREE OF PRIMARY SCHOOL Lenka VRABĽOVÁ ROHAĽOVÁ Abstract: Post shows on selected projects of informatization in educational system and problems that are associated with the process of informatization. It analyzes closer educational softwares and discusses their use for the first level of primary schools. There are opinions and attitudes of teachers at first level of primary school ICT training and the practical use of ICT in the learning process. Key words: educational software, ICT, teachers first level of primary school, education, subjects. VYUŽITIE EDUKAČNÉHO SOFTVÉRU NA 1. STUPNI ZÁKLADNÝCH ŠKÔL Resumé: Príspevok poukazuje na vybrané projekty informatizácie školstva a problémy, ktoré sú s procesom informatizácie spojené. Bližšie rozoberá edukačné softvéry a ich využitie na prvom stupni základných škôl. Uvádza názory a postoje učiteľov a učiteliek 1. stupňa základných škôl na IKT školenia a na konkrétne využitie IKT v procese výučby. Kľúčové slová: edukačný softvér, IKT, učiteľky 1. stupňa ZŠ, edukácia, vyučovacie predmety. 1 Úvod Vysoký stupeň rozvoja vedy a techniky a množstvo informácií núti spoločnosť k maximálnemu využívaniu informačnokomunikačných technológií, a to vo všetkých sférach života tzv. vedomostnej alebo informačnej spoločnosti. Výnimkou nie je ani rezort školstva a povolanie učiteľa je o to náročnejšie, že musí kráčať v súlade s týmto rozvojom a učiť sa prijímať tieto technické výdobytky v prospech seba, žiakov a vyučovacieho procesu. Výraznejšia snaha o informatizáciu školstva SR prebieha od roku 2007, kedy bol podaný a schválený Projekt informatiky a informatizácie školstva. My sme sa v tomto článku zamerali na digitálne kompetencie učiteľov v súvislosti s využívaním edukačných softvérov a iných technológií v procese výučby. Zároveň považujeme za podstatné poukázať na inovácie v oblasti informatizácie v rámci slovenských základných škôl. 2 Informatizácia základných škôl Napriek lepšej vybavenosti škôl technológiami, ešte stále nie je súčasný stav ideálnym pre plné zapojenie IKT do výučby podľa potrieb žiakov, učiteľa, obsahu a nie podľa rozvrhu a obsadenia počítačovej učebne. Podľa

Projektu informatiky a informatizácie školstva z roku 2007 bola nepriaznivá situácia v počte žiakov základnej školy na jeden počítač používaný v pedagogickom procese, a to v pomere 18,8 : 1. V projekte je stanovený aj cieľový stav: 10 žiakov na jeden počítač. Ideálnemu pomeru 1:1 sa podarilo priblížiť niekoľkým triedam, resp. školám na Slovensku vďaka projektu „Notebook pre každého žiaka“, uskutočnený spoločnosťou Microsoft. Uvedený projekt prebehol aj v málotriednej škole na východe Slovenska, ktorú navštevujú prevažne rómski žiaci. Podľa triedneho učiteľa sa vďaka notebookom u žiakov výrazne zvýšila motivácia pre učenie, dochádzka, ale aj učebné výsledky v čítaní, písaní, či vyučovaní cudzích jazykov. Dosiahnutie pomeru, na jedného žiaka jeden počítač, je čiastočne reálny práve v málotriednych školách, kde má vyučovanie skupinový charakter a tým výrazne uľahčí prácu učiteľovi a zvýši motiváciu u žiakov. Vďaka informatizácii školstva a projektom, ktorých realizácia prebehla a prebieha, sa viaceré školy stali súčasťou vysokorýchlostnej optickej infraštruktúry a boli vybavené najmodernejšími informačno – komunikačnými technológiami, od osobných počítačov, cez notebooky pre učiteľov i žiakov až po interaktívne tabule. Prioritou však nie je touto

105

technikou vyzdobiť všetky slovenské školy, ale dôležité je tieto moderné prostriedky aktívne využívať v edukácii, aby boli čo najviac nápomocné žiakom a učiteľovi, a tak pomohli zvýšiť efektívnosť výučby. Avšak samotné vybavenie technológiami ešte nevedie k zmene. Pozitívny vplyv týchto technológií nevzniká automaticky, ale závisí od toho, ako učitelia využívajú a pracujú s počítačom v triede. Musia cielene vedieť, ako a prečo počítač zaradiť do výučby (Bransford, Brown a Cocking In Kozma, 2003). Až vtedy budú mať počítače na školách zmysel. Aby bola imlementácia IKT do vyučovania možná, bolo potrebné paralelne so zavádzaním štátnych vzdelávacích programov ISCED napomôcť učiteľom nadobudnúť, resp. rozšíriť a zdokonaliť ich digitálnu gramotnoť, a to aj prostredníctvom projektov a školení. Napríklad projekt INFOVEK (s projektom Počítače pre školy) sa zameriaval na dopĺňanie PC do škôl, zabezpečenie internetového pripojenia, ale aj na rozvíjanie digitálnych kompetencií učiteľov prostredníctvom IKT školení na metodických centrách, fakultách a v školiacich strediskách Infoveku. Vďaka týmto školeniam sa učitelia naučili využívať internet, komunikačné technológie, balíček MS Office, či edukačné softvéry odporúčané Ministerstvom školstva. Napriek osvojeným počítačovým základom mnohí učitelia nevedia ako didakticky efektívne využívať nové technológie vo výučbe. Ako uvádza Skalková (2002, s.456-457): „Nestačí, aby učitelia a žiaci mali k dispozícii nové technológie a naučili sa s nimi prakticky zaobchádzať. Učitelia ich musia vedieť aj pedagogicky a didakticky využívať: ujasniť si na čo a ako sa budú zaradzovať do vyučovacieho procesu.“ Poznanie týchto možností mu často neposkytnú školenia tak, ako by možno predpokladal, ale jeho samoštúdium, tvorivosť a skúsenosť metódou pokusu a omylu. Učitelia, napriek všetkým školeniam a poznatkom, ktoré mohli získať, často stagnujú pri netvorivom, nutnom využívaní IKT v edukačnom procese. Podľa našich skúseností, použitie technológií v edukácii zväčša spočíva len na jednostrannom využívaní edukačných softvérov, internetu a Word-u. Príčinu vidíme aj v tom, že vzdelávanie učiteľov je prevažne vedené odborníkmi z oblasti informatiky, no chýba prítomnosť metodika,

psychológa, ktorí by zabezpečovali pedagogickopsychologický a didaktický aspekt vzdelávania. Aj Kalaš (2001) vidí prekážku v efektívnej implementácii IKT do vyučovania v nedostatočnej príprave učiteľov, ale aj v neprimeranom vybavení školy a v slabej iniciatíve vedenia školy a rodičov. Za najkritickejší bod však považuje prípravu učiteľov, a to ako prípravu univerzitnú, tak priebežnú. Tvrdí, že sa na prednáškach a seminároch všetkých predmetov v rámci univerzitnej prípravy, využívajú technológie veľmi obmedzene. Chýbajú tiež diskusie o vhodnosti a účinkoch technológií pri napĺňaní cieľov predmetu. Cvik a kol. (2006) taktiež zdôrazňuje, že súčasťou IKT prípravy učiteľov na vysokých školách by nemali byť len predmety, ktoré rozvíjajú všeobecnú informačnú gramotnosť ale aj tie, ktoré rozvíjajú predmetovú informačnú gramotnosť. Zounek (2006) a Zounek a Šeďová (2009) vidia bariéry zo strany učiteľa v nedostatočnom IKT vzdelávaní z technického i didaktického aspektu, avšak vidia aj iné prekážky, a to v nedostatočnej motivácii, nedostatku možností rozvíjať svoje schopnosti v práci s IKT, v nedostatku diferencovaných vzdelávacích programov pre učiteľov. Kalaš (2001) tiež zdôrazňuje, že pri priebežnej príprave si učiteľ musí byť vedomý, že o IKT a o počítači budú žiaci vedieť viac ako on, no on musí používať nástroje tak, aby napĺňal svoj edukačný cieľ. Dôležité je, aby bol zmenám vnútorne naklonený a musí chcieť meniť svoju výučbu tak, aby prešiel od klasického modelu vyučovania na konštruktivistický, partnerský model spoluobjavovania. 3 Využitie IKT učiteľmi Pre učiteľa je pomerne náročné meniť doterajšie, osvedčené metódy učenia. V súčasnosti sa rola učiteľa v sprostredkovaní informácií mení. Ako uvádza Honzíková (2003, s. 11): „Učiteľ nepredkladá žiakovi len informácie, neobjavuje mu svet, ale vedie ho k získavaniu informácií, ich triedeniu a zaradeniu do systému, štruktúry a vzťahov. Náročnosť na prípravu učiteľa rastie. Učiteľ musí denne hľadať nové zdroje informácií, korigovať svoje doterajšie poznatky a názory.“ Pri výučbe s využitím počítača sa rola učiteľa posúva do

106

pozície facilitátora, pretože usmerňuje prácu žiakov tak, aby k požadovaným poznatkom dospeli sami, bez priameho sprostredkovania učiva. Väčšina učiteľov, ktorí neinklinujú k technike, využívajú možnosti počítača len preto, že ich k tomu nútia „súčasné pedagogické trendy“: „Nemám rada počítače a keby som nemusela, tak ich ani nevyužijem...ale prišiel taký trend...“ (ukážka z interview s učiteľmi, 2011). Vychádzajúc z prieskumu, edukačný softvér zaradzujú prevažne pri opakovaní alebo pri precvičovaní učiva, Internet pri samostatnej práci, na vyhľadávanie informácii o stanovenej téme, Word pri zhotovovaní pomôcok a písomiek a zriedka PowerPointové prezentácie pri oboznamovaní s učivom. Možnosti využívania počítača sú však omnoho širšie. Balážová a Kubániová (2002) sa pokúsili zhrnúť možnosti využitia počítača v edukačnom procese z rôznych aspektov:  komunikačná funkcia a rýchla dostupnosť informácií,  individualizácia úloh- každému žiakovi je možné zadať úlohu rôznej zložitosti a náročnosti na jej riešenie,  prezentovanie učiva- v porovnaní s tradičnou literatúrou je možné sprístupniť informácie formou hypertextu alebo modelovať priebeh niektorých procesov,  učenie riešením problémov,  opakovanie (precvičovanie) učiva, vytváranie zručností a návykov,  kontrola vyučovacieho procesu i učenia saformou testu (vyhodnocuje počítač) a diagnostikovania žiakov,  okamžitá spätná väzba- správne riešenie sa fixuje, nesprávne odstraňuje (napr. Programové vyučovanie)  motivácia žiakov. Viacero z uvedených možností nám poskytuje obsah edukačných softvérov. Niekoľko edukačných softvérov bolo dodaných školám Ministerstvom školstva, vedy, výskumu a športu v tzv. EduBalíkoch, no ich zastúpenie je vysoké aj na domácom i zahraničnom komerčnom trhu. Ministerstvo školstva vydalo v roku 2007 Usmernenie k vyučovaniu informatickej výchovy na 1. stupni základnej školy a informatiky na 2. stupni základnej školy. Usmernenie zdôrazňuje maximálne možné využívanie edukačných softvérov v iných predmetoch ako informatická

výchova. Pričom odporúča nielen softvéry, ktoré boli dodané na školy v edukačných balíkoch, ale aj voľne dostupné na internete, tie však musia spĺňať náležité kritéria. Odporúča konkrétne CD tituly, napríklad: Encyklopédia prírody, Vedomosti v hrsti, Oscar na farme, Oscar pri jazere, Oscar v lese, CD Ľudské telo 2.0, Hejbejte se kosti moje, Encyklopédia vesmíru, Preskúmaj tajomstvo planét, Záhadne i zábavne o Zemi a Slovensku, Cirkus Šaša Tomáša, Lieskulienka, Matematika 1-4, Rozprávková matematika, Učíme sa s Ferdom, Veselé počítanie, TS Prírodoveda 1-4 a podobne. Je potrebné, aby si učiteľ zo všetkých dostupných titulov vedel vybrať ten najvhodnejší, ktorý by prispel k zvyšovaniu efektívnosti vyučovacieho procesu. Avšak nie každý softvér spĺňa kritéria na využitie pre prvý stupeň základných škôl. 4 Edukačné softvéry V súčasnosti je na svetovom trhu pomerne rozsiahla ponuka edukačných softvérov, od textových programov pracujúcich pod operačným systémom Windows až po multimediálne programy umožňujúce veľkoplošnú projekciu. Existuje viacero klasifikácií edukačných softvérov, aj pomerne staršieho dáta, napr. delenie podľa Sachera (In Kamke, 1997), Romiszowského (1993), Bostocka (1995). V českom a slovenskom kontexte sa uvedenej problematike venujú napr. Kalhoust – Obst (2002), Slavík – Novák (1997), Lehotská (2007) a pod. Uvedieme aspoň niektoré z nich. Kalhoust a Obst rozdeľujú výučbové programy na:  Programy pre precvičovanie látky  Simulačné programy (približujú realitu sveta simuláciou reálnych javo)  Didaktické hry (programy koncipované ako zábavná hra)  Elektronické učebnice a encyklopedie (na CDROMoch, založené na multimediálnych programoch) Pre účely výučby na základnej škole si vystačíme aj s obmedzeným množstvom programov, ktoré veľmi výstižne klasifikoval Taylor (In Černochová a kol., 1998), pričom vychádza z aktuálnej pozície žiaka pri práci s programom: Nástroj (angl. Tool, napr. textové, grafické editory, integrované programy pre prácu s dokumentom a pod.), Učiteľ (angl. Tutor, napr. programy na výuku angličtiny, prírodovedy a pod.), Žiak (angl. Tutee, programovacie jazyky

107

napr. Comenius LOGO. SGP Baltazar a pod.), Hračka (angl. Toy, didaktické počítačové hry). Na učiteľovi stojí, v ktorej časti vyučovacej hodiny a v akej činnosti edukačný softvér využije, ale aj to, aký edukačný softvér z množstva titulov vyberie, pričom musí dôsledne zvážiť, či je jeho úroveň dostačujúca. Poláková (1997) uvádza nasledovné kritéria, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere softvéru: úroveň spracovania programu;  zabezpečenie spätnej väzby v komunikácii učiteľa, žiaka a počítača;  do akej miery pomáha program vyučovací proces objektívne riadiť  štruktúra programu;  dodržanie zásady vekuprimeranosti a odbornej spôsobilosti;  zachovanie konzistentnosti;  plnenie základných didaktických funkcií ;  rôznorodosť názorných prezentácií učiva;  súčasť programu – metodický list - úroveň jeho spracovania. Existuje viacero kritérii na hodnotenie výučbového programu, ktoré sa nazerajú na evalváciu softvéru z rôznych hľadísk (Svatoš, 2006, Klement, 2005, Lehotská, 2007, a i.). Okrem vyššie spomenutých kritérií tu najčastejšie nájdeme kritéria ako Súlad s príslušným kurikulom, Jazyková kultúra a terminologická správnosť, Spôsob využitia vo výuke, Estetické, grafické a užívateľské spracovanie, Validita softvéru, Výskumné overenie a ďalšie. Základným pravidlom pre učiteľa však ostáva, že počítač a výučbový program sú pomôcky, resp. prostriedky pre dosiahnutie cieľa. Preto by si mal najprv stanoviť cieľ a následne premýšľať nad tým, ako mu môže pomôcť “počítač” a ktorá pomôcka bude najefektívnejšia pri dosahovaní cieľa. Dôležité je, vzhľadom k veku žiakov 1. stupňa základnej školy, aby obsahovala farebné animácie s vysokým stupňom interaktivity a viedla žiakov formou hry ku poznatkom, ktoré si majú osvojiť v danom predmete. 5 Využitie edukačných softvérov učiteľmi 1. stupňa ZŠ v Bardejove Napriek tomu, že sa trh edukačných softvérov rozširuje, ešte stále je ich pravidelné využívanie skôr raritou ako rutinou. My sme sa snažili zistiť, ktoré z titulov aplikujú učitelia na 1. stupni ZŠ v

Bardejove a aký je ich postoj k IKT vzdelávaniu učiteľov 1. stupňa. Na získanie uvedených informácií sme využili metódu pološtrukturovaného rozhovoru. K využitiu tejto metódy nás viedla snaha o získanie vlastných názorov, postojov a bezprostredných, spontánnych odpovedí učiteliek, ktoré by odhalili reálne využívanie širokých možností počítačovej techniky v škole a problémy spojené s informatizáciou škôl. Základný súbor pre interview tvorili učiteľky 1. stupňa základnej školy. Výberová vzorka bola vytvorená učiteľkami vybraných základných škôl mesta Bardejov, ktorých riaditelia prípadne zástupcovia odpovedali na otázku o možnosti rozhovorov s učiteľkami kladne. Boli to učiteľky s 10 až 30 ročnou praxou. Realizovali sme 12 rozhovorov v mesiacoch máj až jún 2011. Pôvodne sme mali realizovať ešte jeden rozhovor, ale daná pani učiteľka na poslednú chvíľu účasť na rozhovore odvolala a odôvodnila to svojou averziou k počítačom, technike a tým, že počítače pri výučbe nepoužíva a ani používať nebude. Otázky boli zoradené do troch tematických okruhov, ktorých sme sa pridržiavali, ale pokiaľ nás odpoveď učiteľky viedla k ďalším otázkam a získaniu zaujímavých informácií, daný tematický okruh sme rozšírili počas samotného rozhovoru. Otázky boli rozdelené do týchto okruhov: A. Informatizácia školy, B. Vlastné využívanie IKT v edukácii, C. Edukačné softvéry vo vyučovaní. V nasledujúcej časti uvádzame najčastejšie odpovede na niektoré otázky, ale aj odpovede, ktoré považujeme svojim obsahom za zaujímavé. Aj napriek tomu, že každá z učiteliek sa zúčastnila počítačových školení Infoveku a školských projektov a štyri sa zúčastnili „dobrovoľného“ kurzu na učiteľa informatickej výchovy v rámci rozširujúceho vzdelávania, len dve z opýtaných učiteliek vedeli do akých konkrétnych projektov, v rámci informatizácie školsva, je zapojená ich škola, pričom išlo o učiteľky, ktoré boli do prípravy a písania projektu priamo zapojené. Ostatné učiteľky vedeli povedať len prvé slovo z názvu projektu a jeho obšírne zameranie, napr. „Áno prebieha, niečo cez ibim (pozn. autora: myslela IBM)...či ako sa to volá, niečo s modernizáciou...neviem presne,

108

ale v rámci toho sme dostali počítače do učební a boli sme na školení o interaktívnych tabuliach... Viete čo, opýtajte sa zástupkyne.“ Štyri učiteľky, ktroré absolvovali kurz učiteľa informatickej výchovy, videli v IKT školeniach prínos. Ostatné mali jednotní názor na absolvované školenia: „Pravdu povediac, tí lektori boli veľmi technicky zameraní, na výnimku jednej hodiny, kde sme sa venovali didaktike, ale čo je to jedna hodina...Ako, čo sa nenaučím sama, po tej didaktickej stránke, neoverím si...tak by som, podľa tých školení, počítač nevedela používať na hodine dodnes.“ Jedna z učiteliek počas celého rozhovoru nezakrývala svoju nedôveru k počítačom a poukazovala na neefektívnosť IKT školení. Výnimkou nebola ani odpoveď na túto otázku. Podotýkam, že ide o učiteľku s tridsať ročnou praxou, s vlastnými overenými metódami výučby: „Viete čo, prebieha na škole modernizácia, v rámci ktorej sme museli absolvovať školenia... (smiech, krútenie hlavou). Už dávnejšie sme museli ísť na školenie cez infovek a v lete sme mali školenie cez to ibim k interaktívnej tabuli. Ale to bolo málo hodín. My sme ešte ani nemali možnosť vyskúšať ich v praxi... Čiže tak vám poviem, načo sú také školenia ohľadom počítačov a techniky, keď si to nemôžeme vyskúšať v triede, ale musíme hľadať voľnú počítačovú miestnosť. Tie školenia sú tým pádom zbytočné, lebo ja som už zabudla to, čo sme sa tam naučili. To sa všetko len píše a hovorí, ale v praxi aj tak ostaneme pri svojich rokmi overených metódach!“ Z odpovedí učiteliek vyplynulo, že školenia považujú za málo didakticky zamerané a veľké negatívum vidia aj v nedostatočnom množstve počítačov a interaktívnych tabúľ, čo im bráni v bezprostrednej aplikácii poznatkov z IKT školení. V okruhu B nás zaujímalo ich vlastné využívanie IKT v edukácii. Dve z opýtaných učiteliek uviedli, že s IKT pracujú 2x do týždňa. Päť učiteliek využijú počítač vo vyučovaní „1x za 2 týždne“. Učiteľky, ktoré hovorili o frekventovanosti „1x za mesiac“, využívajú počítač nie ako cielenú pomôcku pri výučbe, ale ako odmenu, napr. „Tak cca raz za mesiac, keď si to zaslúžia... Tak ich nechám, nech sa pohrajú, detiská.“ Niektoré učiteľky využívajú počítače len počas hodín telesnej či výtvarnej výchovy, pričom hodinu priamo neorganizujú, ale vytvoria

tzv. voľnejšiu hodinu: „Tak, raz za dva týždne, keď sa nám vyskytne možnosť ísť do počítačovej učebne cez telesnú alebo výtvarnú...Vtedy majú takú voľnejšiu hodinu (úsmev).“ Predmety, v ktorých sa najviac využíva IKT sú matematika a slovenský jazyk, čo bolo vo všetkých prípadoch odôvodnené pestrosťou webových stránok a edukačných softvérov k týmto predmetom. IKT využívajú na hodine výtvarnej a hudobnej výchovy, práve spomínané učiteľky, ktoré absolvovali kurz učiteľa informatickej výchovy. Na hodine výtvarnej výchovy ide o využívanie skicára a jednoduchého fotoshopu pri úpravách fotografií a na hodine hudobnej výchovy o internetové hudobné ukážky a program Sibelius, ktorý využívajú pri „hre na skladateľov“. Edukačný softvér je najčastejšie využívaný v predmetoch matematika a slovenský jazyk. Na otázku „Prečo práve v týchto predmetoch?“, zareagovali všetky učiteľky jednoliato: „Pretože k týmto predmetom máme na škole najviac cédečiek.“ Učiteľky využívajú zväčša softvéry, ktoré im dáva k dispozícii škola a tie pochádzajú prevažne z EduBalíkov, ktoré boli zasielané na každú základnú školu v rámci informatizácie škôl. Pýtali sme sa aj na konkrétne názvy softvérov, ktoré využívajú v praxi. Najpoužívanejšími sú Detský kútik a Alík, avšak svoje zastúpenie mali aj CD-ROMy Slovenský jazyk so škriatkom, Ferdo Mravec, Na divokom západe, Naše telo, Hejbejte jse kosti moje. Viac názvov spomenutých nebolo, aj napriek tomu, že na našom trhu sa objavuje čoraz viac dostupných titulov, napr. Veselé počítanie, Méďa ráta, Spoznaj svet zvierat, Žiačik, Zábavne i záhadne o Slovensku na zemi, Vzdušný oceán, Výtvarná výchova pre 1. a 2. ročník základných škôl, Veselá lienka, Staň jse světošlápkem, Baltík, Rozprávková matematika, Ako veci pracujú, Alenka a veci okolo nás, Autoškola pre deti a podobne. Oproti súčasnému trhu edukačných softvérov je reálna aplikácia vo výučbe pomerne chudobná. Učiteľky totiž využívajú najmä to, čo sa im priamo odovzdá, prípadne keď na nejaký CD-ROM náhodne natrafia. Pomôcky tohto druhu zväčša nevyhľadávajú, využijú to, čo je k dispozícii na škole, napr: „...všetky cédečka máme v škole, prípadne ich doniesla nejaká kolegyňa od inej kolegyne z inej školy, ...prosím

109

vás, robíme s tým čo máme, čo má škola, kdeže by sme sedeli za počítačom a sťahovali alebo nebodaj kupovali za svoje (smiech), ta čo ste!“ Väčšina učiteľov nechce obetovať svoj voľný čas na vytváranie prezentácií, či zámerné vyhľadávanie, či vytváranie multimediálnych pomôcok. Očakávajú, že im tento druh pomôcok dodá škola, resp. školstvo. 6 Záver Učiteľ by mal využiť atribút atraktívnosti “počítača”, aby zvýšil motiváciu žiaka a zároveň využiť možnosti technológií pre uľahčenie pochopenia takého učiva, ktoré je náročné alebo, s ktorým sa žiak v reálnom živote nestretne, resp. nepostihne zmyslami, napr. prírodné deje alebo vesmírne telesá. Využívanie edukačných softvérov s rešpektovaním vekových osobitostí detí mladšieho školského veku a dodržaním súladu s obsahom a cieľom predmetu, považujeme za jednu z nosných možností aplikácie IKT vo väčšine predmetov na 1. stupni ZŠ. Negatívom však ostáva fakt, že na našom trhu je len málo kvalitných edukačných softvérov v slovenskom jazyku a nemôže sa žiadať od učiteľa, aby figuroval v úlohe kreatívca – programátora – informatika vytvárajúceho edukačné softvéry s náležitými kritériami. Toto sa očakáva od vydavateľstiev, ktoré by mali spolupracovať s didaktikmi, psychológmi, pedagógmi a ďalšími odborníkmi. 5 Literatúra [1] BALÁŽOVÁ, E.- KUBÁNIOVÁ, E. Podoby a aplikácie edukačných médií na 1. stupni ZŠ. In Výzkum školy a učitele: 10 výroční mezinárodní konference ČAPV. Sborník referátů /CD- ROM/. Praha: Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta, 2002. [2] CVIK, P. a kol. Moderná informatizácia štúdia a školy pre 21. storočie: záverečná správa. Bratislava: KZVI FMFI UK, 2006. [3] ČERNOCHOVÁ, M. – KOMRSKA, T. – NOVÁK, J. Využití počítače při vyučování. Praha : Portál, 1998. ISBN 80-7178-272-6. [4] HONZÍKOVÁ, J. Počítačová gramotnost učitelů 1. stupni ZŠ. In Slovenský učiteľ – Príloha Technológie vzdelávania. 2003, č. 3, s. 10. [5] KALAŠ, I. Integrácia informačných a komunikačných technológií do všeobecného

vzdelania: návrh vládnej koncepcie. ISBN 8085756-55-2. [6] KALHOUS, Z. - OBST, O. a kol. Školní didaktika. Praha: Portál, 2002. ISBN 80-7178253-X. [7] KAMKE, I. Klasifikační třídení software používaného ve školách. In Zborník z 6. pražskej konferencie EDUTECH 96 Technologické otázky ve vzdělávání. Dobřichovce: KAVA-PECH, 1997. s. 107-119. ISBN 80-85853-28-0. [8] KLEMENT, M. Možnosti evaluace výukových programů. In Sborník z mezinárodní vědecké konference Trendy technického vzdělávání Olomouc 2005. Praha: Votobia, 2005. s.17-29. ISBN 80-7220-227-8. Koncepcia informatiky a informatizácie školstva. Bratislava: MŠ SR, 2007. [9] KOZMA, R.B. Technology, innovation and educational change. Eugene: International Society for Educational Technology, 2003. ISBN 1-56484-230-4. [10] LEHOTSKÁ, D. Edukačný softvér. In Matematika Informatika Fyzika - didaktický časopis učiteľov matematiky, informatiky a fyziky. Prešov: Metodicko - pedagogické centrum Prešov, 2007, roč. XVI., č. 30, s. 16 - 23. [11] POLÁKOVÁ, E. Úvod do technológie vzdelávania. Nitra: SAIS, 1997. ISBN 8088820-07-3. [12] SKALKOVÁ, J. Využívání médií jako didaktického prostředku v procesu školního vyučování. In Pedagogika. 2002, roč. LII, č. 4, s. 455-462 [13] SLÁVIK, J. – NOVÁK, J. Počítač jako pomocník učitele. Praha : Portál, 1997.ISBN 807178- 149-5. [14] SVATOŠ, T. Elektronická edukační média a cesty jejich evaluace. In Pedagogika. 2006, roč. LVI, č. 4., s. 348 – 359. [15] ZOUNEK, J. ICT v životě základních škol. Praha: Triton, 2006. ISBN 80-7254-858-1. [16] ZOUNEK, J.- ŠEĎOVÁ, K. Učitelé a technologie – Mezi tradičním a moderní m pojetím. Brno: PAIDO, 2009. ISBN 978-807315-187-4. Mgr. Lenka Vrabľová Rohaľová Katedra prírodovedných a technických disciplín Pedagogická fakulta PU Ul. 17. novembra 15, 080 01, Prešov, SR E-mail: lenka. [email protected]

110

VÝUKA HOTELOVÉHO SOFTWARU MICROS FIDELIO NA VŠH Martina SOCHŮRKOVÁ Resumé: Příspěvek pojednává o významu informačních a komunikačních technologií pro oblast hotelnictví. Představuje pojmy jako Property Management Systems či hotelový software. Seznamuje s charakterem výuky specializovaného softwaru Micros Fidelio na Vysoké škole hotelové v Praze a jejím přínosem pro absolventy studia. Summary: This article discusses the importance of information and communication technologies for the hotel industry. It covers concepts such as Property Management Systems and hotel software. It introduces the character of the teaching of specialized software Micros Fidelio at the Institute of Hospitality Management in Prague and its contribution to graduate students. Klíčová slova: ICT, PMS, technologie, informační systém, hotelový systém, software, Micros Fidelio, hotel, management, výuka. Keywords: ICT, PMS, technology, information system, hotel system, software, Micros Fidelio, hotel, management, teaching. Úvod Vztah mezi hotelnictvím a informačními a komunikačními technologiemi (dále jen ICT) je velmi intenzivní od doby příchodu internetu do odvětví cestovního ruchu. Vznik hotelových softwarů, internetových rezervačních systémů, globálních distibučních systémů změnil markantně organizační struktury hotelů, ale i strukturu vztahů s cestovními kancelářemi a klienty. ICT umožňují podnikatelům v cestovním ruchu zvýšit efektivitu a optimalizovat výkon některých funkcí vnitřního řízení. Vysoká škola hotelová v Praze patří mezi jednu z nejvýznamnějších specializovaných vysokých škol v České Republice zaměřených na oblast hotelnictví. Absolventi studia VŠH mají uplatnění při výkonu manažerských funkcí na operační, střední a vyšší úrovni managementu v oblasti hotelnictví, gastronomie a lázeňství. Z tohoto důvodu je velice důležité, abychom poskytovali kvalitní výuku ICT v prostředí kancelářských programů i specializovaných informačních systémů pro daný obor. Cílem tohoto příspěvku je představit hotelové softwary a výuku programu Micros

Fidelio na Vysoké škole hotelové v Praze z hlediska významu potřeb absolventů. 1. Informační a komunikační technologie v oboru hotelnictví Hotelový marketing zažívá neustálý vývoj a ICT je jeho důležitým nástrojem při řízení a komunikaci. Vztah cestovního ruchu, informatiky, internetu a technologií je úzce spjatý. Kvalitní vybavení informačními a komunikačními technologiemi představuje velkou konkurenční výhodu pro každou firmu. Výpočetní technika hraje důležitou roli v tomto odvětví a je součástí obchodního modelu všech hotelů. Ať se podíváme na moderní vybavení kanceláří výpočetní technikou, informačními systémy organizace, na veškerý technický chod hotelu, jenž je řízen a zabezpečován prostředky ICT či na internet, který přinesl nové způsoby prodeje, propagace a napomohl rozvoji specializovaným informačním systémům. 1.2 Property Management Systems v oboru hotelnictví Property Management Systems (dále jen PMS) byly vyvinuty pro správu nemovitostí. Jedná se o počítačové

111

informační systémy, jenž usnadňují správu a řízení firmy. Vyskytují se ve všech oblastech státní a soukromé sféry např. nemovitostí, výroby, logistiky, hotelnictví, gatronomie, vládních organizací. Nahrazují staromódní, papírové metody. V oblasti hotelnictví jsou PMS reprezentovány hotelovými systémy. Hotelové systémy představují softwary, jenž jsou využívány pro řízení a provoz hotelu všemi odděleními. Jsou

důležitým marketingovým i komunikačním nástrojem, slouží pro správu dat a informací o zákaznících, rezervacích, systémů řízení tržeb a výnosů; mohou být propojeny s centrálními rezervačními systémy, ekonomickými či pokladními softwary. Mezi nejvíce využívané hotelové softwary v ČR patří program Micros Fidelio, Opera, Protel, Hores či Mefisto.

Obr. č. 1 - Výměna informací prostřednictvím hotelových systémů (zdroj: vlastní zpracovnání dle textu)



1.2.1 Micros Fidelio Hotelový systém Micros Fidelio patří mezi jeden z nejvíce využívaných informačních systémů v oblasti hotelnictví v České republice a ve světě. Jedná se o PMS, jenž shromažďuje všechny důležité údaje o dění v hotelu. Software je tvořen 3 částmi programu - Front Office, Konfigurace, Noční audit. Funkce modulu Front Office: Tento modul je využíván pro samotný provoz všemi odděleními hotelu a nabízí následují funkce:  Rezervace – tvorba a úprava individuálních a skupinových rezervací, předplatby, zakládání 112





 

profilů firem, cestovních kanceláří, databáze, úprava profilů v databázi. Front Office – přehled o příjezdech, ubytovaných hostech, zasílání zpráv, statistiky. Cashiering – přístup k účtům hostů, natěžování položek na účty, platby a odhlášení hosta, funkce směnárny, zadávání kurzů měny, historie účtů a faktur, uzavírání kasy. Room Management – informace o stavu uklizených a neuklizených pokojů včetně historie, obsazenosti, statistik pro oddělení Housekeepingu. Statistiky – všechny důležité statistiky pro řízení a rozhodování. Nastavení – funkce pro nastavení systému.

Funkce modulu Konfigurace: Tato část programu je spravována a využívána jen managementem hotelu, umožňuje zpracovávat a nastavovat následující údaje, např.:  zakládání cenových kódů  zadávání cen  zakládání uživatelských přístupů a správa jejich pravomocí při užívání systému  zadávání typů pokojů, počet pater, počet lůžek  zadávání speciálních nabídek a balíčků Funkce modulu Noční audit: Noční audit představuje uzávěrku systému, je prováděn nočním recepčním nebo auditorem kolem půlnoci příslušného dne. Po dokončení auditu se vytisknou všechny statistiky a účetní doklady za uplynulý den. 2. Výuka Micros Fidelio na VŠH Katedra marketingu a mediálních komunikací se na Vysoké škole hotelové v Praze zabývá také výukou informatiky. Na bakalářském stupni oboru hotelnictví jsou vyučovány dva důležité kurzy Informační a komunikační technologie v prvním ročníku a navazující předmět Informatika pro manažery ve druhém roce studia. Kurz Informační a komunikační technologie seznamuje studenty se základními typy elektronického podnikání, business intelligence, elektronickým přenosem dat, zabezpečením dat i historií a vývojem ICT. Důraz je kladen i na praktické využívání ICT kancelářských programů. Výuka informatiky je na VŠH sestavována na základě skutečných potřeb absolventů bakalářského studijního programu Hotelnictví. 2.1 Informatika pro manažery Cílem předmětu Informatika pro manažery je seznámit studenty se specializovanými softwary pro obor hotelnictví. Obsah kurzu vychází ze znalosti

publikace: CHROMÝ, Jan. Elektronické podnikání. 2. přeprac. vyd. Praha: Vydavatelství VŠH, 2009a. ISBN 978-8086578-96-5. Výuka je rozdělena do dvou modulů. Mezi vyučované informační systémy patří hotelový software Micros Fidelio, ekonomický program Pohoda a internetové rezervační systémy v oblasti hotelnictví. Kurz je připraven tak, aby si studenti uvědomili využívání specializovaných softwarů i v návaznosti na získané znalosti marketingu, managementu, účetnictví, ekonomie a hotelnictví. Nestačí se zabývat jen výukou softwarů z hlediska obsluhy počítače, ale je důležité pochopit provázanost s chodem hotelu a jejich význam pro hospodaření podniku. 2.2 Výuka hotelové softwaru Micros Fidelio Posluchači denního studijního programu oboru hotelnictví mají velmi malou zkušenost s praktickým užíváním hotelových systémů, což dokazuje i neoficiální výzkum, jenž na Katedře marketingu a mediálních komunikací probíhá. Z tohoto důvodu je výuka hotelových systémů na Vysoké škole hotelové nezbytná. Zabýváme se i didaktickou stránkou výuky tohoto předmětu v duchu publikace: KRÁLOVÁ, Alena. ASZTALOS, Ondřej. Didaktika ekonomiky I. díl. 2. vyd. Praha, Oeconomica, 2007. ISBN 978-80-245-1312-6. Během kurzu se studenti naučí pracovat do hloubky s modulem Front Office a Noční audit, modul Konfigurace je probírán jen okrajově. Cílem je připravit posluchače na praktickou práci s programem, která je čeká v reálném provozu. Absolventi jsou poté schopni pracovat na úrovni oddělení recepce, rezervací, obchodního oddělení:  rezervace: tvorba, úprava, storna individuálních a skupinových rezervací

113



recepce: check – in, checkout; natěžování položek na účet hosta a na faktury cestovních kanceláří a firem; vystavení účtů, faktur a jejich případné opravy; práce s modulem noční uzávěrky  databáze: tvorba profilů firem, cestovních kanceláří, hostů, vyhledávání v databázi, provádění změn a úprav  statistiky: orientace ve statistikách hotelu

návaznosti na praktický chod hotelu a jeho hospodaření. Literatura 1. DVOŘÁČEK, Jiří. Pedagogika pro učitele odborných předmětů. Praha, Oeconomica, 2005. 304s. ISBN 80-2450886-9 2. CHROMÝ, Jan. Elektronické podnikání. 2. přeprac. vyd. Praha: VŠH, 2009. 108s. ISBN 978-80-86578-96-5. 3. CHROMÝ, Jan. Informační a komunikační technologie pro hotelnictví a cestovní ruch. 1. vyd. Praha: VŠH v Praze 8, 2008. 146s. ISBN 978-8086578-76-7. 4. KRÁLOVÁ, A., ASZTALOS, O. Didaktika ekonomiky. I. díl. Praha: Oeconomica. 2007. 126s. ISBN 978-80245-1312-6.

Program Fidelio je také vyučován v souvislostech s internetovými rezervačními systémy a hotelovými portály.

5. KRÁLOVÁ, Alena, FIŠEROVÁ, Marie. Příklady k didaktice ekonomiky a účetnictví: materiály ke cvičení. 1. vyd. Praha, Oeconomica, 2006. ISBN 978-80-245-1119-1.

Závěr Význam informačních a komunikačních technologií se neustále zvětšuje, vyvíjí a ovlivňuje řízení všech organizací v oblasti hotelnictví. Spojeny jsou s tím i zvýšené požadavky na kvalifikaci pracovníků tohoto oboru. Každý chod hotelu je zabezečován hotelovým informačním systémem. Vzhledem k tomu, že nabídka výuky speciálních softwarů pro veřejnost je omezená, je nezbytně nutné poskytovat našim absolventům kvalitní výuku informatiky a marketingu. Není důležité umět software obsluhovat jen z hlediska počítače, ale musíme pochopit i jeho

6. SOBEK, Miloš. Informatika pro manažery I – cvičení, Praha, VŠH, 2006, ISBN 978-80-86578-54-5.

Kontaktní adresa Ing. Martina Sochůrková Katedra marketingu Vysoká škola hotelová v Praze 8, s. r. o. Svídnická 506 181 00 Praha 8 Česká republika E-mail: [email protected] Tel.: 00420 775 97 56 57

114

FULL-TIME EDUCATION SUPPORT BY VIRTUAL EDUCATION Peter BEISETZER Abstract: One of the strategies of effective education is the utilisation of e-supported education potentialities. Development of teachers’ competencies to create virtual study environment is a part of this activity. The paper deals with didactic attitude to the continuity of virtual and presence form of teaching of Technical Drawing course. The paper was elaborated within KEGA 033PU-4/2011 grant project “Development of competencies to create virtual study environment”. Key words: virtual study environment, technical drawing PODPORA PREZENČNEJ FORMY VÝUČBY VIRTUÁLNYM VÝUČBOVÝM PROSTREDÍM Resumé: Jednou zo stratégií efektívnej edukácie je využívanie možností elektronickej podpory výučby. Súčasťou tejto aktivity je rozvoj kompetencií učiteľov tvoriť virtuálne výučbové prostredie. Článok popisuje didaktický postoj ku kontinuite virtuálnej a prezenčnej formy výučby predmetu Technické kreslenie. Príspevok vznikol v rámci grantového projektu KEGA 033PU-4/2011 „Rozvoj kompetencií vytvárať virtuálne výučbové prostredie. Kľúčové slová: virtuálne výučbové prostredie, technické kreslenie 1 Úvod Aktivita smerujúca k aplikácii virtuálneho výučbového prostredia (ďalej už len VVP) ako podpory prezenčnej formy výučby (ďalej už len PFV) má rôzne podoby, ale jedno spoločné – potrebu vytvoriť systém rozvoja kompetencií pre tvorbu a realizáciu výučby tohto typu. V kontinuite PFV a VVP je dôležité, aby VVP bolo ekvivalentným prvkom edukačného systému daného predmetu. Tomu tak bude len v prípade, že VVP bude spĺňať určité kritériá. Ide o kritériá, ktoré dávajú predpoklad, že sa prostredníctvom VVP zvýši percentuálny podiel aktívneho prístupu na poznávacom procese jeho užívateľom. V zmysle uvedeného je možné pre VVP definovať jedno z kritérií, t. j., že VVP bude „učiť ako sa učiť“. V rámci realizácie podpory PFV predmetu Technické kreslenie sme aplikovali pomocou počítača prostredie, ktoré vytvára vizuálny zážitok identický s reálnym zážitkom. Takto nastavená podpora PFV smeruje k vytvoreniu výučbového programu z oblasti virtuálnej reality. Súčasťou tejto stratégie je posúdenie prijateľnosti aplikácie z hľadiska pedagogicko-psychologického a didaktickotechnologického.

2 Východiskové pozície pre rozvoj kompetencií aplikovať virtuálne výučbové prostredie V nami uvádzanom príklade využívame virtuálnu realitu k čo najvernejšiemu zobrazeniu procesov, ktoré súvisia s predstavivosťou pri zobrazovaní objektov, ako aj so samotným ich zobrazovaním. Ide o vytvorenie takej virtuálnej reality, ktorá súvisí s analyzovaním tvarových podrobností objektov v trojrozmernom priestore v reálnom čase. Uvedeným riešením sme vytvorili komunikáciu učiaceho sa s počítačom, t.j. počítačovým prostredím sme vytvorili také užívateľské rozhrania, ktoré učiacemu sa čo najviac priblížia skutočnosti tak, ako ich zachycujú jeho zmysly v reálnom prostredí. Pre realizáciu tohto zámeru boli potrebné kompetencie jeho tvorcu, ktorý dokázal riešiť: a) orientáciu učiaceho sa vo virtuálnom výučbovom prostredí, b) poznávací proces tak, že činnosti s ním spojené sa uskutočnia v reálnom čase, t.j. učiaci sa bude mať okamžitú reakciu na ním zvolený podnet, c) umiestnenie objektov vo virtuálnom výučbovom prostredí tak, že tieto budú vytvárať dojem reálnosti, d) interaktívnosť a to v zmysle princípu učenia sa učiť,

115

e) individualizáciu obsahom (individualizácia tempom je daná samotnou podstatou tohto typu vzdelávania), ktorá rešpektuje nižší, resp. vyšší stupeň nadanosti učiaceho sa, f) aktivitu učiaceho sa tak, že virtuálne výučbové prostredie ju nebude tlmiť, ale naopak vytvorí podmienky pre kreatívnu spoluprácu učiaceho sa s učiteľom, t.j. učiaci sa bude vtiahnutý do výučbového procesu, g) samostatnú prácu s počítačom z hľadiska bezpečnosti a hygieny zdravia, h) možnosti spolupráce, t.j. konštruktívne návrhy učiacich sa využijú pri inovácií VVP, i) spätnú väzbu tak, že učiteľ získa informácie o úspešnosti aplikácie VVP na poznávací proces učiaceho sa, j) zabezpečenie kontinuity PFV a VVP pomocou interaktívnych elementov. Rozhodnutie podporiť PFV predmetu Technické kreslenie virtuálnou realitou malo za cieľ zefektívniť rozvoj kompetencií pre grafickú komunikáciu, t.j. schopnosť zobrazovať predmety a čítať zobrazené. S týmito schopnosťami súvisí priestorová predstavivosť. Ďalej uvedená ukážka ilustruje aplikáciu VVP na rozvoj predstavivosti a zručnosti zobrazovať metódou pravouhlého premietania. 3 Dynamický trojrozmerný priestor ako virtuálne výučbové prostredie K vytvoreniu didakticky akceptovateľnej virtuálnej reality s funkciou podpory PFV sme pristúpili po tom, čo sme si vyšpecifikovali zásadné indikátory ako predpoklad úspešného pôsobenia VVP na poznávací proces. Išlo najmä o vyjadrenie sa k: a) obsahu virtuálnej reality z hľadiska: - definovania úrovne učiacich sa zobrazovať objekty pomocou virtuálnej reality (úroveň schopností a zručností, definovanie podnetov, stimulov, motivácie, tvorba systému učenia sa a pod.), - definovania kritérií pre meranie úrovne sledovaných kompetencií na konci stanoveného obdobia (činnosti spojené s virtuálnou realitou sú analyzované a vyhodnocované s cieľom robiť korekcie, ide o vytvorenie spätnej väzby zabezpečujúcej dynamickú rovnováhu edukačného systému), - formy interpretácie poznatkov,

- uvedomenia si rizík a obmedzení, ktoré sú spojené s používaním virtuálnej reality, b) vhodnosti, alebo nevhodnosti technológií vytvárajúcich virtuálnu realitu, t. j. nami posudzované VVP má vykazovať stav, keď : - simulované procesy vytvárajú pre učiaceho sa reálne podmienky poznávacieho procesu, - virtuálne výučbové prostredie je stabilným prvkom systému samostatnej riadenej práce s počítačom, - didaktická hodnota VVP odráža kritériá pre výučbové prostriedky rozvoja sledovaných kompetencií, - vizualizácia procesov produkcie prispieva k interaktívnosti virtuálneho prostredia, - zvládnutie aplikácie virtuálnej reality je na prijateľnej úrovni používateľskej spôsobilosti a neodvádza pozornosť, c) prijateľnosti názorov študentov využívajúcich virtuálnu realitu ako podporu poznávacieho procesu a to za podmienok, keď: - aplikácia virtuálnej reality je súčasťou výučby na základe vecnej argumentácie, - zvolený charakter virtuálnej reality bude primeraný reálnym praktickým činnostiam, - sledovanie efektívnosti aplikácie virtuálnej reality je súčasťou vyjadrenia sa k nej zo strany učiaceho sa (získavanie informácií o funkčnosti danej aplikácie), - virtuálnou realitou sú vytvorené podmienky pre sebakontrolu, sebahodnotenie a sebareguláciu (sebahodnotenie umožní učiacemu sa spoznávať chyby a nedostatky s možnosťou sa opraviť a nechať sa poučiť). Tvorba a aplikácia VVP pozostáva z viacerých aktivít, ktoré rešpektujú, ako už bolo spomenuté, pedagogicko-psychologické javy a didakticko-technologické aspekty. V tejto súvislosti sa do centra pozornosti dostáva prehodnocovanie kvality najmä týchto aktivít:  digitalizácia študijných materiálov rešpektujúca požiadavky na samostatnú prácu s počítačom,  využívanie internetu prispôsobiť požiadavke didaktického zhodnotenia

116

informačných zdrojov (napr. aplikáciou hypertextov využívať elektronické materiály umiestnené na internete po tom, čo tieto sú didakticky zhodnotené pre dosiahnutie vzdelávacieho cieľa),  metodikou tvorby VVP vymedziť strategické usmernenia pre efektívnu samostatnú prácu vo VVP s cieľom posilniť proces porozumenia,  na systém učenia sa učiť uplatniť princíp odhaľovania kľúčových znalostí s možnosťou ich konfrontácie pri chybných rozhodnutiach,  distribúciu študijného obsahu do VVP realizovať na princípoch väzby samostatnej riadenej práce s PFV, t. j. VVP zdynamizuje kľúčové témy daného predmetu,  podporu realizovať tak, aby nenarušila stabilitu systému výučby daného predmetu, t. j. VVP aplikovať ako systémový a koncepčný prvok PFV,  virtuálnym výučbovým prostredím vtiahnuť učiacich sa do problematiky edukačného procesu,  poznávací proces realizovaný vo virtuálnom edukačnom prostredí zabezpečiť multimediálnosťou, prezentáciou zdrojov informácií, diskusným fórom s cieľom vytvoriť komunikáciu medzi učiteľom a učiacim sa a učiacimi navzájom,  prostredníctvom VVP informovať o jeho funkcii, edukačných cieľoch a kritériách, na základe ktorých bude hodnotená úroveň ich kompetencií (každý z cieľov je indikátorom príslušného informačného elementu - ciele sú štruktúrované v systéme, čím dávajú prehľad o väzbách jednotlivých informačných elementoch),  prostredníctvom VVP distribuovať obsah základných pojmov, zoznam bibliografických odkazov, atď..  informačný element (charakter informačného elementu určuje čiastkový cieľ) je súčasťou systému, ktorý umožňuje sebariadenie, sebakontrolu a sebahodnotenie,  výučbový element je možné vytvoriť s cieľom informovať o: - zásadách správneho prístupu k riešeniu nastolených problémov,

- príkladoch, ktoré poukazujú na integráciu teórie s praxou, - metodike riešenia úloh, resp. prostredníctvom indícií pomôcť učiacemu sa identifikovať problém, ktorý je potrebné v určitej súvislosti s danou témou riešiť, t.j. učiacemu sa je vysvetlené, popísané ako sa dá dosiahnuť cieľ, pričom počet hlavných cieľov je limitovaný (odporúčaný je pre jednu lekciu minimálne päť a maximálne deväť), náročnosť jednotlivých lekcií nemusí byť odrazom prideleného rozsahu časovej dotácie,  konkrétne smerovanie poznávacieho procesu je konkretizované čiastkovými cieľmi (na jeden hlavný cieľ sú viazané maximálne tri čiastkové ciele). Učenie sa učiť je v našom prípade interpretované ako činnosť analyzujúca obrysy – tvarové podrobnosti zobrazených objektov v rozlíšení „viditeľné a neviditeľné“. Porozumenie prebieha na základe rozvoja schopností transformovať priestorové videnie (3D) na plošné (2D) a naopak. Výsledok sa prejaví ako „predstavivosť“ - schopnosť identifikovať obrysové hrany s následným stotožnením ich polohy a tvaru v jednotlivých priemetoch. Úroveň dosiahnutých výsledkov je podmienená schopnosťou spájať pri grafickom prejave myšlienky a zobrazovanú situáciu s predstavou príslušnej reality. Nasledujúce ukážky demonštrujú vytvorený systém učenia sa učiť pomocou VVP. Obrázok č. 1, 2 a 3 je ukážkou činností učiaceho sa, ktorá je založená na analyticko-syntetickej činnosti. Táto činnosť je podporená animáciou, ktorá simuluje priestorovú predstavivosť a schopnosť zobrazovať. Aplikáciou virtuálneho premietacieho kúta (obr. č. 1) vizualizujeme procesy predstavivosti (transformácia priestorového videnia na plošné a naopak – obr. č. 2 a 3). Zároveň animované roztváranie premietacieho kúta (obr. č. 2) názorne zobrazuje metodiku zobrazovania telies metódou pravouhlého premietania v 1. kvadrante, čo v značnej miere prispieva k porozumeniu a zapamätaniu. Po tomto úvodnom vstupe majú učiaci sa možnosť využiť virtuálnu knižnicu obsahujúcu súbor úloh. Tieto úlohy môžeme z technologického hľadiska charakterizovať ako digitálnu počítačovú simuláciu trojrozmerného telesa s dynamikou, pomocou ktorej imitujeme

117

reálne možnosti pozorovať u daného telesa všetky tvarové podrobnosti pomocou rotácie telesa (obr. č. 4). Ide teda o trojrozmerný objekt, ktorý je vymodelovaný a spracovaný počítačom. Uvedené virtuálne prostredie disponuje možnosťou, ktorú reálny kontakt s reálnym telesom neposkytuje. Počítač okrem rotácie telesa umožní priehľadnosť plôch (obr. č. 3), čo napomáha predstavivosti pri zobrazovaní neviditeľných obrysov telesa. Takto vytvorená virtuálna realita je médiom, ktoré má predpoklady a schopnosť správať sa k vnímaniu učiaceho sa ako realita. Objekty vytvorené počítačom je možné nielen pozorovať zo všetkých strán, ale tiež ich nasimulovať do didaktických situácií. Tak sa stáva učiaci sa nielen pasívnym prijímateľom, ale tvorivým aktérom edukačného procesu.

Obr 3: Roztvorený premietací kút

Obr 4: Dynamické virtuálne prostredie

Obr 1: Premietací kút s vlastnosťou animácie

Obr 2: Animácia priemetní

5 Záver Aplikácia virtuálnej reality mení prístup k využívaniu možností počítača, mení štýl učenia sa, ktoré môže byť produktívnejšie a prijateľnejšie pre samotného učiaceho sa. Aplikácia nami prezentovaného VVP má oporu najmä v splnení týchto požiadaviek: - pohyblivé objekty trojrozmerného charakteru sú v prostredí VVP, v porovnaní s reálnymi objektmi, didakticky rovnocennými prostriedkami rozvoja priestorovej predstavivosti a zručnosti zobrazovať, - technické možnosti virtuálnej reality zvyšujú názornosť procesov, ktoré súvisia so skladaním trojrozmerných predmetov na základe dvojrozmerných obrazov (z jednotlivých pohľadov), resp. súvisia so zobrazením telies abstrakcie procesov videnia, učiaci sa majú možnosť vstupovať do VVP v čase a z počítačovej lokality, ktorá je pre ich samoštúdium najvýhodnejšia, VVP využíva motiváciu, ktorá je spojená s činnosťami aktivizujúcimi virtuálny svet, simulácia myšlienkových pochodov, prostredníctvom animácie procesov, pôsobí pozitívne na poznávací proces učiaceho sa,

118

predmetné virtuálne výučbové prostredie je možné využiť na komunikáciu učiaceho a učiaceho sa na „diaľku“, prezentované VVP umožňuje vytvárať (zadávať) neobmedzený počet úloh pre prácu na doma, tým sa minimalizuje nevýhoda nízkej časovej dotácie v prezenčnej forme výučby. Tak, ako čokoľvek iné, aj VVP, prináša so sebou pozitíva a negatíva. Jedným z negatív je minimalizovanie osobného kontaktu učiteľa s učiacim sa a zvyšovanie závislosti na práci s počítačom. Táto závislosť sa môže prejaviť v podobe zdravotných následkov. Samotné zobrazovanie reality môže vyvolať určitý stav napätia nervového systému, ktorý je v konečnom dôsledku neželateľný. Z uvedeného vyplýva, že aj v tomto prípade bude platiť princíp primeranosti. Nesprávne odhadnutá miera aplikácie VVP môže mať negatívny dôsledok, ktorý v neželateľnej miere obmedzí pozitívny účinok.

5 Literatúra [1] BEISETZER, P. O kompetenciách vytvárať e-learningové kurzy. In: UNINFOS 2011 Univerzitné informačné systémy. Prešov: Združenie EUNIS Slovensko, Prešovská univerzita v Prešove, 2011 ISBN 978-80-9707900-0 (cd-rom) [2] BEISETZER, P. 2005. Samostatná práca edukanta a počítač. Prešov : 1 vydanie. FHPV PU, 2005. 107 s. ISBN 80-8068-428-6 [3] BURGEROVÁ, J. Učiteľ, kompetencie a metodika e-leatningu. In: eLearn 2006. Žilina : ŽU/EDIS, 2006. s. 27-32. ISBN 80-8070-505-4.

Doc. PaedDr. Peter Beisetzer, PhD. Katedra fyziky, matematiky a techniky. Fakulta humanitných a prírodných vied PU 17. Novembra 1. 08001 Prešov, e-mail: [email protected].

119

INTERACTIVE FLEXIBLE PROGRAMS AND INTERACTIVE TEXTBOOKS FOR CHEMICAL EDUCATION Radovan SLOUP Abstract: Interactive, flexible programs are means for optimal curriculum acquiring process. This programs are designed to be flexible and can be used and modify by low-experienced PC users too. This modifications may be realized in all parts of this programs. Interactive textbooks are based mainly on traditional textbooks, their full utilization is near them. Flexible programs and interactive textbooks significantly reduces the time needed for education of chemistry. Key words: Interactive Flexible programs (IFP), ICT in Chemistry education, Interactive textbooks, Motivation in Education. INTERAKTIVNÍ FLEXIBILNÍ PROGRAMY A INTERAKTIVNÍ UČEBNICE PRO VÝUKU CHEMIE Resumé: Interaktivní flexibilní programy optimálně řídí proces osvojování předloženého učiva. Tyto programy jsou plně flexibilní a mohou být používány a modifikovány také méně zkušenými uživateli PC. Případné změny mohou být uskutečněny ve všech částech těchto programů. Možné využití těchto programů výrazně urychluje proces osvojování učiva chemie. Interaktivní učebnice vycházejí hlavně z učebnic klasických, jejich plné využití je otázkou blízké budoucnosti. Klíčová slova: interaktivní výuka, flexibilní programy, výukové programy, interaktivní učebnice, elearning, digitalizace chemických experimentů, motivační prvky ve výuce, multimediální programy, distanční vzdělávání, ŠVP, RVP 1 Úvod Výuka přírodovědných předmětů zahrnuje mimo jiné využití informačních a komunikačních technologií (ICT) multimediálního charakteru. V této souvislosti se často používá širší pojem e-learning, tzn. vzdělávání, které je podporováno informačními technologiemi a realizováno s využitím počítačových sítí (internet). Takové vzdělávání umožňuje svobodný a neomezený přístup k informacím. Za e-learning můžeme považovat také využití multimediálních opor výuky: výuková CD ROM, interaktivní učebnice (dále i-uč) a interaktivní flexibilní programy (dále IFP). O CD ROM byla napsána celá řada příspěvků jak v odborných časopisech, tak ve sbornících konferencí, zaměřím se proto na IFP a i-uč. 2 Interaktivní flexibilní programy (IFP) Řada IFP vznikla a vzniká na Katedře učitelství a didaktiky chemie UK v Praze v rámci magisterského a doktorského studia. Jde vesměs o obecnou a anorganickou chemii: chemické

reakce a rovnováhy, chemii alkalických kovů, rtuti, železa, kyslíku, fosforu. Tyto IFP jsou pro chemii velmi vhodné, protože chemie byla, je a vždy bude, vědou o chemických reakcích a jejich zákonitostech a nikoliv vědou o atomových poloměrech, elektronegativitách atd. (3). Pojmy z obecné chemie jistě umožňují vysvětlit buď podstatu získaných empirických údajů nebo předpovědět chování chemických látek za určitých podmínek. Při provedení reálných chemických experimentů jsou v současnosti kladeny stále větší požadavky na bezpečnost a hygienu. Nezanedbatelná je i časová náročnost reálného experimentu a v neposlední řadě také finanční stránka. Je tedy nutné tyto zvyšující se nároky řešit. Vhodným prostředkem řešení jsou digitalizované experimenty, které jsou standardní součástí těchto interaktivních programů (např. 4, 5,10,11). Pro výuku anorganické chemie se v praxi nejvíce osvědčily motivační prvky, kdy studenti dostávali opakované pomocné informace k odstranění zjištěných chyb. Cíl vzdělávání je tedy možno naplnit různými cestami poznání. Je přitom důležité, že čistě teoretický způsob není

120

v programech zastoupen většinově. To je asi největší výhoda oproti klasické učebnici. Další výhoda je v tom, že jak úroveň, tak vlastní obsah výukového programu si díky přístupnému zdrojovému kódu může každý průměrně zdatný uživatel ICT upravit sám podle svých představ a podle požadavků konkrétních ŠVP na různém typu školy. Upravit lze jak jednotlivé texty obsahově, tak i testy v různých parametrech výběru i rozsahu. Do programu lze vložit např. vlastní foto, video nebo text nebo si vytvořit klon programu pro různé stupně a rozsah vzdělávání. Ve školní praxi je tato možnost cenná vzhledem k různé hodinové dotaci, obsáhlosti konkrétního ŠVP, velikosti tříd a různě rozvinutým kompetencím k učení u jednotlivců. Upravit lze samozřejmě také grafickou stránku programu, např. barvu písma, pozadí, bannery apod. Toto široké využití programů je umožněno jejich vysokou flexibilitou, která mimo jiné spočívá nejen v možnosti výběru určitých částí programů, ale i v přizpůsobení obsahu, rozsahu, stupně a způsobů osvojování poznatků a činností v programech v závislosti na cílech a potřebách studujících. 3 Interaktivní učebnice (i-uč) Interaktivní učebnice vznikají v posledních asi pěti letech jako součást portfolia některých nakladatelství. Koncepce těchto i-uč vychází z požadavků kurikulární reformy a jednotného RVP. Kladou důraz na aktivní přístup žáka a rozvíjení jeho kompetencí v rámci přírodovědných předmětů s maximálním využitím multimediální techniky a ICT na základních a středních školách. V praxi se setkávám s i-uč plzeňského nakladatelství Fraus, na jejichž konečné podobě jsem se aktivně podílel. Tyto i-uč vycházejí z klasické učebnice chemie Fraus pro základní školu (9,10). Nabízejí řadu multimediálních součástí (animace, videa, obrázky, hypertextové a internetové odkazy…) a aplikací pro práci s interaktivní tabulí a, v nejnovějších verzích, také pro práci s vlastním digitalizovaným materiálem (prezentace, textové, tabulkové soubory, videa apod.) pedagoga – „chemikáře“. Každá kapitola je členěna a ilustrována. Členění kapitol je jednotné v celém rozsahu učebnice. Pod nadpisem je motivační úvod směřující k reálným nebo zážitkovým skutečnostem, po stranách jsou zelené lišty s doplňujícími informacemi, případně také

s mezipředmětovými vztahy. Kapitoly učebnice jsou doplněny množstvím obrázků, grafů a vtipů. V závěru každé kapitoly je shrnutí základních poznatků a souvislostí. 4 Závěr Výsledky výzkumů využití IFP v pedagogické praxi (1,2,6,12) dokumentují skutečnost, že cesta používání flexibilních programů je možností, jak zefektivnit proces osvojování chemického učiva. Předně tento přístup zvyšuje zájem žáků a studentů o chemické učivo a o problematiku dějů, které jsou předmětem studia chemie. Prostřednictvím internetu nebo počítačové sítě se dají eliminovat nedostatky v osvojování učiva z důvodů nemoci nebo např. individuálních programů vzdělávání (sportovní nebo zahraniční stáže). Digitalizované experimenty a IFP snižují složitost procesu osvojování učiva chemie a kompetencí k řešení problémů. Přednost tohoto přístupu spočívá v tom, že studující si mohou osvojovat učivo kdykoliv a kdekoliv, mají-li přístup k internetu. Prozatím největší nevýhodou je skutečnost, že příprava a případná úprava flexibilního programu je časově náročná. Cesta vede přes zdokonalení přípravy učitelů v rámci rozmanitých přednášek a seminářů. Je nezbytné osvojení potřebných dovedností pro použití, úpravu flexibilních programů a pro tvorbu různých ŠVP s ohledem na reálné podmínky pedagogické praxe. Využití interaktivních učebnic a jejich aplikací je otázkou prestiže a ochoty managementu škol a vyučujících chemie změnit tradiční postupy vzdělávacího procesu a investovat do výuky další prostředky. Stejně jako IFP nevedou některé současné typy i-uč k omezení vlastní kreativity učitelů a naopak umožňují rozvíjet jejich dovednosti a šetřit čas jak při domácí přípravě, tak i v celém vyučovacím procesu. Ve výsledku je tedy prvotní investice zhodnocena a škole i vyučujícím se mnohonásobně zaplatí 5 Literatura [1] ČIPERA, J. DVVP chemie na PřFUK.in: Distanční vzdělávání na UK v Praze (závěrečná zpráva)., PřFUK 2006. [2] ČIPERA, J. Kurz přípravy učitelů na tvorbu ŠVP., SEF-Český Šternberk 2006. [3] ČIPERA, J. Rozpravy o didaktice chemie I., Karolinum, Praha, 2000. [4] CHLUBNA, P. Kyslík (diplomová práce)., PřFUK, Praha, 2003.

121

[5] KAMLAR, M. Chemie rtuti – flexibilní program., PřFUK, Praha, 2004. [6] KAMLAR, M. Chemie rtuti (diplomová práce)., PřFUK, Praha, 2005. [7] SLOUP, R.,ČIPERA, J.,KAMLAR, M. Další možnosti interaktivních flexibilních programů (IFP) pro výuku chemie., Sborník přednášek 19. Mezinárodní konference o výuce chemie 2009. Hradec Králové 2009. [8] ŠKODA, J., DOULÍK, P. Chemie 8, Plzeň: Fraus, 2006. [9] Škoda, J., DOULÍK, P. Chemie 9, Plzeň: Fraus, 2007.

[10] TEPLÝ, P. Chemie železa – flexibilní program., PřFUK, Praha, 2005. [11]. TEPLÝ, P. Chemie halogenů – flexibilní program., PřFUK, Praha, 2010. [12]. TEPLÝ, P. Chemie halogenů (disertační práce)., PřFUK, Praha, 2011. Kontakt: Gymnázium Sušice Fr. Procházky 324, 34201, Sušice Email: [email protected] Telefon: 737823277 Stát: Česká Republika

122

INNOVATION IN TEACHING TECHNICAL SUBJECTS

Miroslava ŤAVODOVÁ Abstract: The need to improve the educational process at all levels of education is a challenge for any educational institution. Teaching a subject through audiovisual aids (DVD) or based e-learning, is today an innovative approach to teaching technical subjects at universities. In the subject of technical materials, students must practice as well as manage several areas of the issue e.g. the mechanical properties of materials and their testing. Besides others these include tensile test and hardness test. Visualize the problem is given the opportunity to better understand it. Modern learning tools, which is involved in the process of audio-visual equipment, computers and the Internet contribute to the quality of the educational process and thus the quality of students' knowledge. Keywords: technical subjects, audiovisual aids, teaching quality, support technical education. INOVÁCIE VO VÝUČBE TECHNICKÝCH PREDMETOV Resumé: Potreba zdokonaľovať výučbový proces na všetkých stupňoch vzdelania je výzva pre každú vzdelávaciu inštitúciu. Výučba predmetov pomocou audiovizuálnych pomôcok (DVD) či na báze elektronického vzdelávania, predstavuje v dnešnej dobe inovatívny prístup ku výučbe technických predmetov na vysokých školách. V rámci predmetu Technické materiály musia študenti teoreticky aj prakticky zvládnuť niekoľko oblasti z danej problematiky. Ide napríklad o mechanické vlastnosti materiálov a ich skúšanie. Okrem iných medzi ne patrí skúška ťahom a skúška tvrdosti. Vizualizáciou problematiky je im umožnené lepšie ju pochopiť. Moderné nástroje výučby, pri ktorých je zapojená do procesu audiovizuálna technika, počítače či internet prispievajú ku kvalite edukačného procesu a tým aj ku kvalite vedomosti študentov. Kľúčové slová: technické predmety, audiovizuálne pomôcky, kvalita výučby, podpora technického vzdelávania. 1 Úvod Poslanie vysokej školy spočíva v príprave vysokoškolsky vzdelaných odborníkov, spôsobilých fundovane odpovedať na výzvy súčasného spoločenského vývoja (Mečiarová, J., 2010) Záujem o štúdium na vysokých školách technického zamerania zaznamenáva u nás v poslednom období klesajúcu tendenciu. Študenti stredných škôl, ktorí majú záujem pokračovať v štúdiu na univerzite či vysokej škole, považujú štúdium v takomto zameraní za náročné. Odrádza ich množstvo technických predmetov, kde pre ich zvládnutie je potrebné mať vedomosti z matematiky, mechaniky, fyziky či chémie. Výučba technických predmetov je však na technických odboroch vysokých škôl a univerzít nevyhnutná. Spôsob, akým sú študentom vedomosti a informácie podávané zohráva významnú úlohu. Vizualizácia, podpora výučby rôznymi didaktickými pomôckami (video, DVD,

virtuálne exkurzie), návšteva firiem a prevádzok v rámci prevádzkových cvičení, kde môžu vidieť technológie „na vlastné oči“, sa stávajú nevyhnutnou súčasťou výučby (Gejdoš, P., Potkány, M. 2006). Pomáha študentom lepšie pochopiť princípy rôznych javov, technológií alebo skúšok a testovaní (Ťavodová, M. 2010). 2 Audiovizuálna podpora výučby Študenti prvého ročníka na FEVT TU vo Zvolene musia absolvovať v letnom semestri predmet Technické materiály. Prichádzajú na univerzitu z rôznych typov stredných škôl – od technických až po obchodné či ekonomické. Od toho sa odvíja aj ich úroveň technických vedomostí. Preto je pre nich problémom zvládnuť množstvo nových informácií z technickej oblasti. Počas prednášok sa dozvedia množstvo teoretických poznatkov, ktoré si majú možnosť overiť na praktických cvičeniach. Zapojenie študentov do riešenia praktických úloh je

123

dôležitou súčasťou ich štúdia. Pomôže im získať praktické skúsenosti a vedomosti, ktoré potom môžu použiť vo svojej ďalšej kariére (Náprstková, N., 2010) Preto sú pre nich k dispozícií laboratória, v ktorých sa robia rôzne experimenty a skúšky vlastností materiálov. Z týchto cvičení musia vypracovávať zadania, ktoré sú hodnotené bodovo a sú podmienkou ku získaniu zápočtu z predmetu Technické materiály. Avšak v skupinách býva niekedy viac študentov ako je žiaduce. Nie každý má potom možnosť vyskúšať si experiment a dokonca je pre nich niekedy problém kontinuálne pozorovať celý experiment či skúšobný proces. Pre veľké množstvo študentov v laboratóriu či skúšobni nevidia dostatočne na prístroje a zariadenia. Ich poznatky z takýchto praktických cvičení sú potom neúplne a niekedy vedú až k nepochopeniu ich princípu. Preto je snahou študentom, ešte pred samotným pristúpením k praktickému experimentu a či skúške v laboratóriu, princíp skúšky, postup a jeho vyhodnotenie vizuálne priblížiť. 3 Využitie DVD v procese výučby Tvorcovia DVD využili skúsenosti s tvorbou podobnej audiovizuálnej pomôcky, vytvorenej taktiež v rámci získaného projektu a kde ohlasy u študentov boli veľmi pozitívne. Na DVD nosiči boli vytvorené videa, na ktorých je proces frézovania a sústruženia. Videa približujú základné princípy týchto konvenčných spôsobov obrábania, ako i stroje a nástroje, ktoré sú bežne používané. Súčasťou DVD bola pre technológiu sústruženia aj anglická mutácia. Na cvičeniach z predmetu Výrobné technológie II. bola audiovizuálna pomôcka prvýkrát použitá v letnom semestri (bakalárske štúdium, štvrtý semester) akademického roka 2009/2010 a u študentov mala dobrý ohlas. Ocenili, že mohli vidieť celý proces sústruženia a frézovania ucelene. Keďže bolo možné kedykoľvek video zastaviť, v prípade nejasností či otázok študentov mohol vyučujúci podať doplňujúci komentár. Bol i záujem takéto DVD vlastniť, aby si ho študenti mohli i doma prehrať a lepšie pochopiť podstatu a súvislosti procesov sústruženia a frézovania (Ťavodová, M., 2010). Preto, po tejto pozitívnej skúsenosti z DVD bol predpoklad, že aj pre

predmet Technické materiály sa i toto úspešne ujme v procese výučby. V rámci predmetu Technické materiály musia študenti teoreticky aj prakticky zvládnuť niekoľko oblastí z danej problematiky. Ide napríklad o mechanické vlastnosti materiálov a ich skúšanie. Okrem iných medzi ne patrí skúška ťahom a skúška tvrdosti. Predmet Technické materiály absolvujú študenti I. ročníka bakalárskeho stupňa a to všetky študijné odbory. Obsahom cvičení je aj vypracovanie zadaných úloh. Je to Meranie tvrdosti pílových listov metódou HRC, kde je cieľom odmerať priebeh tvrdostí metódou HRC od osi zvaru do základného materiálu na vzorkách zváraných pílových pásov, graficky vyhodnotiť priebeh tvrdostí a odporučiť vhodný čas žíhania zvaru. Ďalšou úlohou v rámci cvičení je Statická skúška ťahom. Jej cieľom je po roztrhnutí troch skúšobných vzoriek z rôznych materiálov odmerať príslušné veličiny a vypočítať hodnoty pevnostných a deformačných charakteristík materiálov Rm, A a Z. Katedra disponuje laboratóriami, v ktorých prebieha praktická časť cvičení. Ako už bolo spomenuté vyššie, sú na cvičeniach aj také skupiny, kde je počet študentov vyšší ako je optimálne. Preto bola na katedre v rámci prebiehajúceho projektu spracovaná audiovizuálna pomôcka v podobe DVD s názvom Statické skúšky materiálov. Konkrétne sa na nej nachádzajú priebehy skúšok ťahom, skúšanie tvrdosti a skúška rázom v ohybe (obr. 1). Zároveň je na DVD aj anglická mutácia ukážky Skúšky ťahom – Tensile test.

Obr. 1: DVD – Statické skúšky materiálov 124

Pred každým cvičením bol študentom v učebni premietnutý postup skúšky. Vyučujúci podal doplňujúci komentár a študenti mali možnosť klásť otázky, ak im nebolo niečo jasné. Samozrejme bolo nevyhnutné, aby si študenti v dostatočnom predstihu teoreticky naštudovali danú problematiku. DVD je rozdelené v slovenskej mutácií na tri samostatné celky. Na obrázkoch nižšie sú ukážky z celku Statická skúška ťahom. Vykonáva na trhacom stroji pre zistenie mechanických vlastností materiálov. Obrázky, ako ukážky z videa, sú pre umožnenie použitia do článku upravené v prehliadači Sony Vegas Pro 10.0. Pre študentov je veľmi prospešné zviditeľniť a priblížiť tie činnosti, ktoré nie sú priamym obsahom cvičení – obr. 2 Výroba skúšobnej vzorky pre statickú skúšku ťahom alebo sú veľmi detailné, resp. sa udejú vo veľmi krátkom časovom úseku – obr. 3 Upínanie skúšobnej vzorky do prípravku na trhacom stroji pre zistenie mechanických vlastnosti materiálu, obr. 4 Meranie jednotlivých parametrov na roztrhnutej skúšobnej vzorke a obr. 5 Vytvorenie „krčka“ na skúšobnej vzorke pri statickej skúške ťahom v okamihu, keď sa materiál nachádza v poslednej fáze plastickej deformácie.

Obr. 3: Upínanie skúšobnej vzorky do trhacieho stroja

Obr. 4: Meranie predĺženia skúšobnej vzorky po roztrhnutí

Obr. 2: Výroba skúšobnej vzorky pre statickú skúšku ťahom Vlastnosti materiálov sa dajú vyjadriť kvantitatívne a kvalitatívne Skúšky mechanických vlastností sú zamerané na kvantitatívne vyjadrenia vlastností (Kalincová, D., 2010)

125

Obr. 5: Vytvorenie „krčka“ pri statickej skúške ťahom

Ďalšou časťou DVD je Meranie tvrdosti. Obsahuje aj ukážky merania tvrdosti na takých meracích zariadeniach, ktoré sa v laboratóriách katedry nenachádzajú. Študenti tak majú možnosť vidieť skúšku tvrdosti podľa Rockwella HRC (obr. 6). Obr. 7 demonštruje detail meracieho telieska.

tvrdosti, meranie tvrdosti podľa Brinella, kde je možnosť pomocou „obrazu v obraze“ vidieť pôsobenie síl od závažia, ktoré sa prejavia na číselníku prístroja (obr. 9). Meranie na tomto skúšonmom zariadení je zahrnuté v praktickej časti cvičení.

Obr. 8: Meranie HV aj s detailom

Obr. 6: Skúška tvrdosti HRC

Obr. 7: Detail pri meraní tvrdosti HRC

Obr. 9: Meranie tvrdosti podľa Brinella aj s detailom

Meranie tvrdosti podľa Vickercsa je síce uskutočňované v priestoroch naších labortórií, ale vzhľadom na náročnosť a presnosť prípravy vzorky a aj samotného merania, ho študenti nemajú možnosť vyskúšať si prakricky (obr. 8). Preto je súčasťou videa a to pre lepšie priblíženie skúšky v praktickej, nie len v teoretickej rovine. Ďalšou výhodou je, že sa na videe dá urobiť „obraz v obraze“, čo umožňuje pochpiť súvislosti a postupnosť jednotlivých krokov pri skúške HV. To isté platí aj pre poslednú ukážku merania

Poslednou časťou DVD slovenskej mutácie je skúška rázom v ohybe. Nie je síce jednou zo zadaných úloh, ktoré študenti vypracúvajú v rámci cvičení, ale takto majú možnosť uvedenú skúšku vidieť v praxi. Na obr. 10 je úkon vkladania skúšobnej vzorky na podpery Charpyho kladiva a na obr. 11 priebeh skúšky, teda pohyb a dráha Charppyho kladiva pri rázovej skúške ohybom v skúšobnom laboratóriu. Charppyho kladivo sa taktiež nenachádza na

126

katedre a teda študenti nemajú možnosť skúšku prakticky absolvovať.

Obr. 10: Vkladanie skúšobnej vzorky pri rázovej skúške ohybom

Obr. 11: Rázová skúška ohybom – nastavenie kladiva v hornej polohe 4 Hodnotenie efektívnosti DVD Po prvej pozitívnej skúsenosti s implementáciou DVD pomôcky do výučby, v akademickom roku 2009/2010 z predmetu Výrobné technológie II. bol predpoklad kladnej odozvy aj pri využití druhého DVD. Po každom semestri majú študenti možnosť hodnotiť každý predmet. Pri tejto spätnej väzbe má vyučujúci možnosť zistiť, čo sa im na prednáškach a cvičeniach páči či nepáči, resp. čo by navrhovali zmeniť (Ťavodová, M., 2009). Keďže bolo DVD vyrobené pre predmet Technické materiály Statické skúšky materiálov Skúška ťahom, Skúšanie tvrdosti a Skúška rázom

v ohybe použitá len prvý krát, nie je celkom možnosť objektívneho hodnotenia. No môžeme konštatovať, že primárne vyjadrenia študentov, aj keď na malej vzorke, boli pozitívne. Nebola „odskúšaná“ ani anglická mutácia, keďže sa v tomto ročníku navštevujú predmet Technické materiály len slovenskí študenti. Naopak, tí ktorí prejavili záujem DVD vlastniť a bolo im aj zapožičané ocenili, že majú možnosť osvojiť si odbornú terminológiu v cudzom jazyku. Aj keď zariadenia, v prípade meraní tvrdosti a rázovej skúšky ohybom nepatria medzi tie najmodernejšie, postačujú pre pochopenie princípu skúšok mechanických vlastností materiálov. Študentom sa ľahšie pochopí daná problematika a na skúškach ju vo väčšine prípadov dokážu svojimi slovami opísať. To je vlastne pozitívny signál, že takéto audiovizuálne pomôcky majú skutočný, praktický efekt. 5 Záver Potreba zdokonaľovať výučbový proces na všetkých stupňoch vzdelania je výzva pre každú vzdelávaciu inštitúciu. Ako je naznačené v článku, spôsob, akým sú študentom vedomosti a informácie podávané, zohráva pri výučbe významnú úlohu. Trendy, ako napr. vizualizácia – obrazové sprístupnenie, podpora výučby rôznymi didaktickými nástrojmi napr. DVD, virtuálne exkurzie či e-learning, sú nevyhnutnou súčasťou výučby. Predstavujú inovačné postupy pri výučbe technických predmetov. Zaradenie audiovizuálnych pomôcok do procesu výučby a to formou DVD našlo u študentov veľký ohlas. Ocenili možnosť vidieť dané skúšobné procesy v predstihu, skôr ako sa skutočne zúčastnili cvičení, z ktorých potom museli vypracovať zadania pre získanie zápočtu z predmetu Technické materiály. Tak isto mohli vidieť skúšky a skúšobne zariadenia, ktoré sa na katedre nenachádzajú a v praxi sa bežne požívajú. Prispelo to nie len ku kvalite vypracovanie zadaní, ale aj kvalite poznatkov z predmetu Technické materiály. 6 Literatúra [1] GEJDOŠ, P., POTKÁNY, M. Zvyšovanie kvality vo vysokoškolskom vzdelávaní. In: Zborník z medzinárodnej vedeckej konferencie Controlling a manažérstvo kvality v podnikoch

127

2006. TU Zvolen 2006, 150-154 s, ISBN 80-2281683-3. [2] ŤAVODOVÁ, M. Quality valuation of teaching subjects by the questionnaires In TEAM 2009 = Technics, Education, Agriculture & Management : proceedings of the 1st international scientific and expert conference : Slavonski Brod, December 10 & 11, 2009 / University of Applied Sciences of Slavonski Brod, 2009. - ISBN 978-953-55970-0-1. - P. 286290. [3] ŤAVODOVÁ, M. Možnosti inovácií výučby strojárskych technológií In Zvyšovanie efektívnosti vzdelávacieho procesu prostredníctvom inovačných prostriedkov : Zborník vedeckých príspevkov, Technická univerzita vo Zvolene, 2010. - ISBN 978-80-2282166-7. - S. 43-51. [4] NÁPRSTKOVÁ, N. Zpracování experimentu pro použití studenty. In Zvyšovanie efektívnosti vzdelávacieho procesu prostredníctvom inovačných prostriedkov : Zborník vedeckých príspevkov, Technická univerzita vo Zvolene, 2010. - ISBN 978-80-228-2166-7. - S. 43-51. [5] MEČIAROVÁ, J. Využitie CAPP systému pri výučbe vybraných technológii In Zvyšovanie efektívnosti vzdelávacieho procesu prostredníctvom inovačných prostriedkov : Zborník vedeckých príspevkov, Technická univerzita vo Zvolene, 2010. - ISBN 978-80-2282166-7. - S. 33-38. [6] KALINCOVÁ, D. Skúšanie mechanických vlastností materiálov – prehľad meracích metód a zariadení. In Zvyšovanie efektívnosti vzdelávacieho procesu prostredníctvom inovačných prostriedkov : Zborník vedeckých príspevkov, Technická univerzita vo Zvolene, 2010. - ISBN 978-80-228-2166-7. - S. 13-26. Ing. Miroslava Ťavodová, PhD. Katedra výrobných technológii a materiálov Fakulta environmentálnej a výrobnej techniky Technická univerzita vo Zvolene ul. Študentská 26, 960 53 Zvolen, SR tel.: +421/45/5206 016 E-mail: [email protected] www pracoviska: http://www.tuzvo.sk/fevt/

128

MANUSCRIPT FORMATTING GUIDE Jiří DOSTÁL Abstract: The article introduces important rules for writing of articles into report which is preparing for the conference book “New Technology in Education”. Key words: article, mistakes, template. POKYNY PRO FORMÁTOVÁNÍ RUKOPISU Resumé: Příspěvek uvádí závazné pokyny úpravy článků do sborníku z konference „Nové technologie ve vzdělávání“. Klíčová slova: článek, chyba, šablona. 1 Úvod Hlavním cílem elektronické konference je vytvořit účastníkům mezinárodní prostor pro získání nejnovějších poznatků a zkušeností z oblasti využívání moderních informačních a komunikačních technologií ve výuce. Důraz je kladen zejména na využívání výukového software a interaktivních tabulí. Účastníkům tak bude umožněna diskuse aktuálních problémů za účelem jejich analýzy a vymezení dalších postupů a cest jejich řešení. Konference přináší nabídku aktivní spolupráce mezi vzdělávacími institucemi v ČR i zahraničí. Je určena pedagogickým a vědeckým pracovníkům vysokých škol, ale taktéž i pro pedagogům základních, středních a speciálních škol. Vítáni jsou rovněž účastníci z řad studentů magisterských a doktorských studijních programů. Účast na konferenci i publikování příspěvku ve sborníku je zdarma. 2 Sborník a rozsah článku Z konference bude vydán lektorovaný sborník příspěvků s ISBN. Pro účastníky konference bude k dispozici zdarma. Autorům vybraných kvalitních článků bude nabídnuto publikování v časopise Journal of Technology and Information Education, který je vydáván v elektronické i tištěné podobě a je dostupný na webu http://www.jtie.upol.cz. Rozsah článku je maximálně 6 stran formátovaných podle této šablony (včetně seznamu literatury, obrázků, tabulek a příloh). Vzhled stránky: nahoře, dole, vlevo a vpravo okraje 2,5 cm. Řádkování jednoduché 1, první

řádek odstavce odsadit 0,5 cm. Text příspěvku je psán písmen Times New Roman velikosti 11 b. Nepoužívejte žádné styly, šablonu použijte normální a stránky nečíslujte. Finální verzi článku je nutné formátovat do odstavců, viz šablona. Použijte 2 sloupce s šířkou 7,75 cm a mezerou mezi sloupci 0,5 cm. Ediční rada si vyhrazuje právo odmítnout příspěvky k opublikování z důvodů nesplnění formálních nebo obsahových náležitostí. 3 Stylistika Soubor uložte pod názvem shodným s příjmením prvního autora. Soubory odesílejte ve formátu s příponou doc nebo docx (Word 2007). Před odesláním souboru s příspěvkem zkontrolujte, zda není zavirovaný. Za obsah a jazykovou stránku příspěvků odpovídají autoři. Při tisku budou prováděny jen nevyhnutelné úpravy, stránky prosím nečíslujte. Obrázky, grafy a tabulky číslujte dle příkladu (Obr 1: Spektrální analýza zvukových souborů. [Times New Roman 11 b, kurzíva]). Věnujte nezbytný čas korektuře, každá Vaše chyba bude rozmnožena. Příspěvky nevyhovující pro tisk nebudou publikovány! Dbejte na vhodné členění a vyváženost jednotlivých částí příspěvku a estetické umístění obrázků a diagramů i jejich kvalitu. Věcná a terminologická správnost a spisovnost příspěvku jsou podmínkou. Upozorňujeme, že za uveřejnění příspěvků se neposkytuje honorář. Podporované jazyky jsou čeština, slovenština, polština, němčina a angličtina. 129

Názvy kapitol číslujte a pište tak, jak je uvedeno v tomto návodu. Matematické vztahy pište od levého okraje a jejich číslování v okrouhlých závorkách umístěte k okraji pravému. Složitější vzorce vytvořte pomocí aplikace Equation (rovnice) ve Wordu. Používejte normalizované značky, symboly a zkratky. Jednoslabičné předložky nepatří na konec řádku, ale na začátek následujícího, přesuneme je za pomocí tzv. „tvrdé mezery“, klávesy CTRL + SHIFT + MEZERNÍK. Při psaní textu respektujte ustanovení ČSN 01 6910. Upozorňujeme např., že před a za symboly, které nahrazují slova (např. +, -, % apod.), se vynechává mezera, podobně jako když použijete slovo (např. 60 %, šedesát procent X 60%, šedesátiprocentní, 4 m, 4 metry X 4m, čtyřmetrový). V případě, že norma připouští alternativní formy zápisu používejte důsledně pouze jednu zvolenou alternativu a formu zápisu nestřídejte (např. kg.m nebo kg m). Pamatujte na řádové mezery (např. 22 000 V, chybně: 22000 V). Řádové mezery se běžně v desítkové soustavě dělají po třech řádech, výjimky najdeme např. v hexadecimální soustavě, po dvou řádech, z důvodu, že FF16 je 25510 (proměnná byte) a binární soustavě po čtyřech řádech např. 1101 00102. Mezi číselným údajem a jednotkou veličiny píšeme mezeru. Problém činí psaní příslovečné spřežky např. napohled (zdánlivě), na pohled (na první pohled) nebo dokonce (ba), do konce (do úplného konce). Zvláštní pozornost věnujeme zkratkám, jako fenoménu dnešní komunikace. Zkratky nesmí stát na začátku věty. Některé zkratky, jako např. fa, fy se ve větě skloňují. Pozor na výraz viz, kde se tečka nepíše! 4 Závěr Příspěvek zašlete v elektronické i v písemné podobě. Příspěvky dodávejte do data uzávěrky – tj. do 1. 11. 2011.

Education. 2009, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 3, s. 11 - 16. ISSN 1803-6805 (on-line). [3] BOLDIŠ, P. Bibliografické citace dokumentu podle ČSN ISO 690 a ISO 690-2 (online). 2001÷2009 [cit. 2010-02-01]. URL : . [4] CHRÁSKA, M., STOFFA, J. Jak psát příspěvky do monografie z mezinárodní vědeckoodborné konference TVV 2009. In Trendy ve vzdělávání. 1. vyd. Olomouc : VUP, 2009, s. 599 – 600. ISBN 978-80-7220-316-1. [5] DOSTÁL, J. Učební pomůcky a zásada názornosti. Olomouc: Votobia, 2008. 40 s. ISBN 978-80-7220-310-9. [6] DOSTÁL, J. Počítač ve vzdělávání - modul 1. Olomouc: Votobia, 2007. 125 s. ISBN 978-807220-295-2. [7] DOSTÁL, J. Multimediální, hypertextové a hypermediální učební pomůcky - trend soudobého vzdělávání. Journal of Technology and Information Education. 2009, Olomouc, Vydala Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 2, s. 18 - 23. ISSN 1803-6805 (on-line). [8] DOSTÁL, J. Školní informační systémy. In Infotech 2007. Olomouc: Votobia, 2007. s. 540 – 546. ISBN 978-80-7220-301-7. [9] DOSTÁL, J. Možnosti využití výukového freeware. In Počítač ve škole 2009. Nové Město na Moravě : GVM, 2009. ISBN 978-80-2543995-1. CD-ROM. [10] DOSTÁL, J. Informační a počítačová gramotnost – klíčové pojmy informační výchovy. In Infotech 2007. Olomouc: Votobia, 2007. s. 60 – 65. ISBN 978-80-7220-301-7. PaedDr. PhDr. Jiří Dostál, Ph.D. Katedra technické a informační výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel: +420 585 635 813 E-mail: [email protected]

5 Literatura [1] DOSTÁL, J. Výukový software a počítačové hry - nástroje moderního vzdělávání. Journal of Technology and Information Education. 2009, Olomouc, Univerzita Palackého, Ročník 1, Číslo 1, s. 24 - 28. ISSN 1803-6805 (on-line). [2] DOSTÁL, J. Interaktivní tabule ve výuce. Journal of Technology and Information

130

131

Název publikace: Nové technologie ve vzdělávání : vzdělávací software a interaktivní tabule Publikace je přílohou k tištěné verzi časopisu Journal of Technology and Information Education (ISSN 1803-537X) – 2. číslo/2011.

Editor: PaedDr. PhDr. Jiří Dostál, Ph.D. Technická úprava: PaedDr. PhDr. Jiří Dostál, Ph.D. Vydala: Univerzita Plackého v Olomouci Vydání: první Místo a rok vydání: Olomouc, 2011

ISBN 978-80-244-2941-0

132