Obsah: 1
Úvod - Motivace................................................................................................... 8
I.
Teoretická část..................................................................................................... 9
1. Výuka odborného předmětu v cizím jazyce............................................................. 9 1.1
Proč je třeba výuka v cizím jazyce?............................................................ 9
1.2
Co je CLIL? .................................................................................................... 9
1.2.1
Definice ................................................................................................ 9
1.2.2
Historie CLIL ....................................................................................... 10
1.2.3
Obsah CLIL.......................................................................................... 10
1.3
Výhody a nevýhody metody CLIL............................................................... 11
1.3.1
Výhody spojení jazyka s výukou odborného předmětu .................... 11
1.3.2
Nevýhody, rizika a problémy, které mohou být s CLILem spojené ... 11
1.4
Cíle, principy, struktura, strategie a metodika hodiny CLIL ...................... 12
1.4.1
Cíle ..................................................................................................... 12
1.4.2
Strategie výuky................................................................................... 12
1.4.3
Autonomní učení ............................................................................... 13
1.4.4
Struktura hodin a aktivity pro efektivní hodiny CLIL ......................... 13
1.4.5
Hodnocení v hodině CLIL ................................................................... 13
1.5
Místo CLIL v našem systému vzdělávání.................................................... 14
1.5.1
Legislativní rámec .............................................................................. 14
1.5.2
Projekt................................................................................................ 14
1.5.3
Důvody pro zavedení a úspěšné využití metody CLIL........................ 15
1.5.4
Zkušenosti s CLIL v českém prostředí................................................. 16
II.
Praktická část ..................................................................................................... 17
2
Biologie a chemie (Science) pro 2. st. ZŠ a pro gymnázia.................................. 17 2.1
Cíl a zdroje.................................................................................................. 17
2.2
Plánování hodin ......................................................................................... 17
2.2.1
Plánování hodin v angličtině .............................................................. 17
2.2.2
Anglické (cizojazyčné) vstupy............................................................. 18
2.3
Výsledky - Vlastní materiály....................................................................... 19
6
2.3.1
Earth, Water, Air and Fire and the Four States of Matter ................ 19
2.3.2
Photosynthesis and the nutrition of green plants............................. 28
2.3.3
Resources of the energy and biomass as a source of energy............ 33
3
Závěr .................................................................................................................. 40
4
Seznam použitých zdrojů. .................................................................................. 42
7
1
Úvod - Motivace První impuls, který způsobil můj zájem o problematiku
výuky odborného
předmětu v cizím jazyce (v angličtině) byl úkol z Didaktiky odborných předmětů. Šlo o analýzu didaktické situace na základě videa z internetu. Narazila jsem tehdy na video s výukou biologie v angličtině na prestižní škole OpenGate, kterou na téma Osmotické
jevy
v buňce
vedla
paní
učitelka
Kateřina
Košnarová
http://audiovideo.rvp.cz/video/2695/VIRTUALNI-HOSPITACE-%C2%80-BDBIOLOGIE-OSMOTICKE-JEVY-V-BUNCE.html. Tehdy jsem se začala blíže zabývat tématem bilingvního vyučování a vyučování odborného předmětu v cizím jazyce. Objevila jsem metodu CLIL, o níž jsem předtím neměla tušení. Dalším kamínkem do této mozaiky byl pro mne program, který absolvovala moje dcera při studiu na Česko-anglickém gymnáziu v Českých Budějovicích. V posledních dvou ročnících čtyřleté i osmileté formy gymnázia zde mají tzv. „Streaming“ , kdy učí angličtinu společně s odborným předmětem. Studenti si mohou podle svého zájmu či zaměření budoucího vysokoškolského studia vybrat mezi „Science“, „Business“, „Politics“ nebo „ English literature“. Povinná maturita z konverzace v angličtině obsahuje témata z příslušné oblasti „Streamingu“. Navíc zeměpisné informace o anglicky mluvících zemích vyučuje paní ředitelka Lhotková rovněž v angličtině. Cílem této práce je vytvořit soubor výukových materiálů pro výuku metodou CLIL inspirovaných třemi sešity z nakladatelství Fraus „Člověk a příroda“ s podtituly Voda, Vzduch a Půda, jež představují průřezová témata.
8
I.
Teoretická část
1. Výuka odborného předmětu v cizím jazyce 1.1 Proč je třeba výuka v cizím jazyce? V zásadě by se dalo říci, že pro výuku odborného předmětu (a biologie zvlášť) v angličtině lze najít minimálně 3 důvody: První je pragmatický. Biologie jako věda o přírodě má nejdůležitější zdroje v angličtině a občas je některé výrazy z oboru těžké do češtiny přeložit. Navíc, angličtina je pro vědeckou komunikaci v přírodních vědách zásadní a tak je dobré se odborné výrazy v angličtině naučit. Druhým důvodem jsou změny ve složení společnosti - multikulturní pojetí společnosti, dorozumět se o praktických věcech ve světovém jazyce se stává nezbytností. Třetí důvod může být kognitivní a vzdělávací. Výuka v cizím jazyce vede k využití jiných než tradičních způsobů výuky, což je významným obohacením a oživením výuky.
1.2 Co je CLIL? 1.2.1 Definice CLIL, tedy „Content and Language Integrated Learning“, obsahově a jazykově integrované vyučování, je obecně řečeno „výuka nejazykového předmětu s využitím cizího jazyka jako prostředku komunikace
a pro sdílení vzdělávacího obsahu“
(Šmídová a kol., 2012). Tím cizím jazykem je nejčastěji angličtina, ale nemusí to tak být. Rozlišujeme tzv. „soft CLIL“, kdy učitelé jazyka začlení obsah nejazykového předmětu do výuky jazyka, přičemž výběr je podřízen jazykovému cíli a „hard CLIL“, kdy jazyk je komunikační nástroj a propojení výuky odborného obsahu s vhodnými jazykovými prostředky umožní studentům informace analyzovat, přizpůsobit a utvářet nové myšlenky (Šmídová a kol., 2012).
9
Ideálně jej tak využívají učitelé odborného předmětu s velmi dobrou jazykovou znalostí. CLIL je tak někdy označován za jednu z forem bilingvního vzdělávání (Frigols, 2008).
1.2.2 Historie CLIL Pojem CLIL byl poprvé použit prof. Marchem v r. 1994 na finské univerzitě v Jyväskylä. Jednalo se o výuku v angličtině. March pak metodu dále rozpracoval (March a Langé, 2000). Další podobný program funguje v Holandsku (TTO), v rámci Evropského programu pro vzdělávání. Obdobné programy mají ve Francii (EMIL) a ve Španělsku (AICLE). Vlastní projekt zaměřený na výuku v němčině má Goethe Institut v Německu s celoevropským působením Teprve později byl pojem CLIL rozšířen na výuku prostřednictvím jakéhokoliv jazyka, který není prvním či mateřským jazykem (Eurydice, 2006). Ale ani to není žádnou novinkou, bilingvní vzdělávání má dlouhou tradici v zemích s více oficiálními či úředními jazyky (např . v Lucembursku, Španělsku atd). V této souvislosti je možno připomenout i tzv. jazykovou imerzi - program realizovaný v kanadské provincii Quebec v 70.-80. letech 20. století.
Samozřejmě v každé zemi jsou
programy do jisté míry specifické
1.2.3 Obsah CLIL CLILem se rozumí soubor výukových metod, ve kterých se odborné předměty vyučují v cizím jazyce a v nichž výuka daného odborného obsahu probíhá simultánně s výukou cizího jazyka Mnozí autoři považují systém CLIL za tzv. „zastřešující termín“ (Mehisto a kol., 2008) pro všechny varianty. CLIL pro ně tedy není metodou ani přístupem, ale metodologií, která zastřešuje mnoho organizačních forem a metod výuky.
10
1.3 Výhody a nevýhody metody CLIL 1.3.1 Výhody spojení jazyka s výukou odborného předmětu ( podle Šmídové et al., 2011) •
inspirace a proměna tradičního stylu výuky (aktivizace, aktivní zapojení žáků),
nejvhodnější kombinace komunikativního a kognitivního přístupu • možnost využití cizojazyčných zdrojů ve výuce (videa, cizojazyčné materiály výběr zajímavých a poutavých forem výuky) •
zvýšení motivace ( respektování omezeného jazykového vybavení na obou
stranách - žák i učitel, využití non-verbálních forem komunikace - vizualizace, modelování, schematické a symbolické zápisy) • rozvoj učební strategie, podpora kognitivních procesů a kritického myšleni, důraz na důkladné objasnění učiva, porozumění obsahu • úspora času tím, že vystavíme žáky cizímu jazyku v nejazykových hodinách (udržování rovnováhy
v prohlubování znalostí v daném předmětu a současně
zdokonalení v cizím jazyce - čtení, psaní, výslovnost) • zlepšení komunikace ve třídě i v celé škole (nutná spolupráce a komunikace učitelů i žáků) • využití mezipředmětové koncepce ŠVP pro zvýšeni konkurenceschopnosti školy • zpětná vazba a monitorování výsledků, žáci se neučí cizí jazyk, učí se v něm myslet
1.3.2 Nevýhody, rizika a problémy, které mohou být s CLILem spojené •nedostatečná kvalifikovanost učitele a neschopnost vyučovat
dva předměty
najednou (odborný předmět a jazyk), v Belgii je např. vyžadována jazyková úroveň C1 (Šteflová, 2010a) • časová náročnost přípravy na vyučování a vyhledávání materiálů • neinformovanost obecně a nesystematická výuka • neinformovanost a nesouhlas rodičů (Šteflová, 2010b)
11
1.4 Cíle, principy, struktura, strategie a metodika hodiny CLIL 1.4.1 Cíle Výuku CLIL charakterizují tzv. duální cíle, které by měly být vyvážené, být v rovnováze, tedy cíle jazykové a věcné (obsahové). Ty by měly být doplněny o třetí, jímž je rozvoj učebních dovedností- strategií (Mehisto a kol, 2008). Coyle (2006) a Šmídová a kol (2012)doporučují soustředit se při plánování a přípravě hodin CLIL na tzv. 4C: Content- obsah, Communication- komunikaci, Cognition - poznávání a Culture - kulturu. Z názvu vyplývá, že obsah předchází jazyk, takže jazykové cíle vycházejí z těch obsahových.
1.4.2 Strategie výuky vychází ze 6 základních principů výuky, které představují Mehisto a kol (2008) 1. mnohočetná integrace a využití nových organizačních forem a metodických postupů ve výuce - mezipředmětové vztahy, projektové vyučování 2. příznivá pracovní atmosféra ve výuce - tvořivá atmosféra, kooperativní činnosti a podpora autonomního učení 3. Autenticita výuky-smysluplná témata související se životem či budoucím profesním zaměřením, měla by vycházet ze zájmu žáků, respektovat jejich už nabyté znalosti a dovednosti- zdroje materiálu mohou být z internetu, odborníci z dané oblasti, rodilí mluvčí 4. aktivní učení - aktivní účast studentů na vytváření obsahu- skupinová, párová práce, využití experimentů a originálních způsobů řešení, učitel by měl být spíše moderátor, sebereflexe, zpětná vazba 5. Podpora výuky - nezastupitelná role učitele , využití strategie „Scaffolding“. Doslovně jde o jakési „stavění lešení“ např. zvládnutí slovní zásoby, tj. vytváření slovníčků, postupné zvyšování náročnosti úloh atd. 6. spolupráce nejen v hodině, ale ve škole, vysoká míra spolupráce mezi učiteli, učiteli a vedením - podpora vedení a informovanost a podpora rodičů
12
1.4.3 Autonomní učení Snaží se zvyšovat odpovědnost studentů za vlastní vzdělání, má silný motivační vliv na studenty (žáky) a jeho součástí jsou metody a postupy, které se uplatní i v běžné výuce. (podle Šmídové a kol., 2012) 1. Výběr metody řešení a formy zápisu 2. výběr náročnosti domácího úkolu- volba úrovně pro různě pokročilé žáky 3. Otevřené otázky - lepší analýza odpovědí 4. méně frontální výuky, více konverzace 5. hodnocení a sebehodnocení- rozvoj sociálních, komunikačních a kognitivních dovedností 6. prezentace před reálným publikem, zveřejnění prací, minikonference
1.4.4 Struktura hodin a aktivity pro efektivní hodiny CLIL Hodina může začínat zahřívacími aktivitami, tedy rozcvičkami. Mohou to být různé hry, ale i hudební vstupy či krátká videa. Na ně navazují hlavní aktivity, jimiž jsou nejčastěji práce ve skupinách, ve dvojicích, dialogy a další tzv. doplňkové aktivity (Šmídová a kol., 2012).
1.4.5 Hodnocení v hodině CLIL Co vlastně hodnotit? Věcný obsah nebo jazykové znalosti nebo obojí? Důležitá se jeví reflexe žáků, sebereflexe učitele, vedení pedagogického deníku (Šmídová a kol., 2012). V této souvislosti je třeba také vzpomenout práci s chybou, která je přirozenou součástí procesu učení, doporučuje se tzv. skrytá oprava chyb a „ zprostředkování významu.“
13
1.5 Místo CLIL v našem systému vzdělávání 1.5.1
Legislativní rámec
Národní program rozvoje vzdělávání v ČR (tzv. Bílá kniha) formuluje nové principy kurikulární politiky, které jsou zakotveny v zákoně č. 561/2004 Sb., což je zákon o předškolním, základním, středním, vyšším odborném a jiném vzdělávání. Do vzdělávací soustavy zavádí nový systém kurikulárních dokumentů pro vzdělávání žáků od 3 do 19 let. Jedná se o národní program vzdělávání (NPV) a rámcové vzdělávací programy (RVP). Na rozdíl od NPV, který zastřešuje celý systém, dokumenty RVP vymezují závazné rámce pro
jednotlivé etapy vzdělávání (předškolní, základní a střední
školství). Na jednotlivých školách se vytváří Školní vzdělávací programy (ŠVP) podle zásad příslušného RVP. V roce 2007 byl Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy schválen Rámcový vzdělávací program pro gymnaziální vzdělávání (RVP G), jež je určen pro čtyřletá gymnázia a vyšší stupeň víceletých gymnázií. Jeho obsah tvoří očekávané výstupy a povinné učivo, což určuje vzdělávací oblasti a obory. V našem vzdělávacím systému existují bilingvní gymnázia, která vyučují některé předměty v cizím jazyce a jiné jako např. Český jazyk a literaturu výhradně česky. Na ostatní (základní a střední) školy, které chtějí zavést výuku některých předmětů v cizím jazyce, se vztahuje Pokyn ministra školství, mládeže a tělovýchovy k postupu při povolováni výuky některých předmětů v cizím jazyce č. j. 527/2008-23. Tento Pokyn se nevztahuje na výuku metodou CLIL, znamená to tedy, že není potřeba zvláštního povolení ministerstva k výuce metodou CLIL. 1.5.2 Projekty Metoda CLIL byla v nedávné minulosti předmětem projektu Národního institutu pro další vzdělávání. Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.00/08.0082 z operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, hrazeného z Evropského
14
sociálního fondu a ze státního rozpočtu ČR. Projekt CLIL byl zahájen 1. 1. 2010, ukončen byl 31. 5. 2011. Cílovou skupinou projektu byli pedagogové 2. stupně ZŠ a nižšího stupně víceletých gymnázií. Partnerem projektu byl Výzkumný ústav pedagogický a sdružení metodiků AMATE. http://www.nidv.cz/cs/projekty/projekty-esf/clil.ep/ Efektivita CLILu souvisí s konkrétním využitím v podstatě v jakémkoliv předmětu. CLIL u nás se začal rozvíjet hlavně v návaznosti na dokument Evropské unie: Podpora jazykového vzdělávání a lingvistické rozmanitosti: Akční plán 2004-2006. http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2003:0449:FIN:EN:PDF Novým prvkem ve vzdělávání jsou tzv. průřezová témata. Jejich obsah je tvořen na
základě aktuálních světových problémů a kladou důraz
především na
multikulturní, demokratický, globální a proevropský aspekt výchovy a vzdělávání.
1.5.3
Důvody pro zavedení a úspěšné využití metody CLIL
jsou a) pragmatické Sem by bylo možno zahrnout i význam výuky odborného přírodovědného předmětu (v tomto případě biologie, ale i chemie) především v angličtině, neboť znalost angličtiny je pro biologa nezbytná, angličtina je pro přírodovědce hlavním dorozumívacím jazykem na celém světě. b) socio-kulturní Studentům to
umožňuje snadnější zapojení do výuky v případě zahraničního
výměnného pobytu i zlepšení komunikace v multikulturním světě (se spolužáky cizinci, jichž bude patrně přibývat vzhledem k mezinárodní situaci). c) kognitivní - poznávací
15
1.5.4
Zkušenosti s CLIL v českém prostředí
Klima při výuce matematiky v angličtině metodou CLIL bylo předmětem výzkumné studie publikované Binterovou (2012). Podle jejího názoru klady převažují nad zápory, práce obsahuje statisticky podpořenou případovou studii. Na téma využití metody CLIL v praxi českých škol vypracovala diplomovou práci Horská (2013). Týkala se využití CLIL v praxi dvou českobudějovických škol; v matematice a výtvarné výchově v ZŠ Matice školské a v zeměpise na Biskupském gymnáziu v Českých Budějovicích. Své poznatky ze spojení výuky hudební výchovy s angličtinou metodou CLIL jsou popsala ve své práci Urbanová (2013). Další zkušenosti, přímo se zaváděním výuky v angličtině v biologii jsou uvedeny ve zprávě z projektu realizovaného Masarykovou univerzitou v Brně . Motivací pro zavedení CLIL může být družba se zahraniční školou, touha po tom, aby si děti rozuměly při vzájemných návštěvách, zájem rodičů a snaha oživit a ozvláštnit hodiny, navázat na znalosti dětí z mateřinek (Šteflová, 2010b).
16
II. 2
Praktická část Biologie a chemie (Science) pro 2. st. ZŠ a pro gymnázia
2.1 Cíl a zdroje Při hlubším studiu jsem zjistila, že existuje řada materiálů na internetu, české i zahraniční provenience. Obsahem této praktické části by měla být témata pro výuku zpracovaná podle zásad CLILu obsahující průřezové téma Člověk a příroda. Inspirovala jsem se třemi učebnicemi vydavatelství Fraus Člověk a příroda (Human and nature) - Voda (Water), Vzduch (Air) a Půda (Soil) a využívala jsem internetové zdroje. Zmíněné učebnice vychází z německých originálů Naturwissenschften (Wasser, Luft, Boden). Klíčovou z hlediska metodického plánování CLIL hodin se pro mne stala kniha Teaching other Subject through English (Deller a Price, 2007).
2.2 Plánování hodin 2.2.1 Plánování hodin v angličtině Vyučovací předmět: Biologie (případně Chemie či Fyzika), obecně Science Jazyk: Angličtina Témata: Člověk, zvířata a rostliny jako součást přírody-půda, voda, vzduch-interakce s prostředím, přírodní zdroje Ročník: 8.-9. ZŠ, víceletá gymnázia (od tercie výše) Obsahové cíle: Pomocí těchto materiálů lze dobře propojit a rozvinout poznatky získané předcházejícím studiem přírodovědných předmětů. Jazykové cíle: Žáci budou umět používat anglické pojmy. Žáci porozumí textu, který o těchto jevech pojednává a rozšíří si slovní zásobu o některá slova uvedenáv textu. Učební cíle (strategie): Žáci dokážou vyhledat informace v textu a na internetu, pracovat se slovníkem, diskutovat problémy s využitím anglického jazyka.
17
Ovšem není nutno učit celou hodinu anglicky, je možno začít třeba jen s krátkými anglickými vstupy v podobě videí, písniček a cizojazyčných materiálů. Těch je na internetu spousta a mohou představovat
oživení hodin biologie i dalších
přírodovědných předmětů.
2.2.2 Anglické (cizojazyčné) vstupy
Vyučovací předmět: Biologie ( Přírodní vědy) Jazyk: Čeština, angličtina Témata: Člověk, zvířata a rostliny jako součást přírody-půda, voda, vzduch-interakce s prostředím, přírodní zdroje Ročník: druhý stupeň ZŠ, víceletá gymnázia Obsahové cíle: výuka přírodovědných předmětů Jazykové cíle: obohacení slovní zásoby v angličtině Učební cíle (strategie): oživení hodin odborných předmětů, podpora výuky angličtiny - efektivita, smysl
18
2.3 Výsledky - Vlastní materiály 2.3.1 Earth, Water, Air and Fire and the Four States of Matter (Elements and States of Matter) – First topic
Methodology: Combine “What did you hear” and “Two minutes to remember” (Deller and Price 2007, page 43 and 50) Aims: Language Building vocabulary, Defining and describing, practising listening skills Other Listening for specific information, note-taking, memorizing key words and examples
Preparation: 1. Find a text 2. Prepare the text leaving gaps and photocopy the gapped text for each student 3. Make a list of the key words (letters) and another one of their explanations (numbers)
Procedure: 1. Start with warm-up brainstorming, write introductory questions on the board and discuss them with students 2. Read the first part of the text twice. Give out the gapped text and set a time limit for filling the gaps. The students work individually to fill the gaps.Correct it together. 3. Write the key words (earth, water, air , fire, solid, liquid, gas and plasma) on the board (draw a box round each word) and leave enough space around them. 4. Read the second part of the text, write the example words by the side of the matching key words ( use vocabulary table) and let the students to memorize the examples. 5. Read it once more.
19
6. Rub out the examples but leave the key words on the board and ask the students to write the examples they can remember on the board again (they can work in a small groups), finally check the work. 7. Match the parts of the sentences in the exercise 2: letters-(states of matter) and numbers (explanation of the conditions).
20
First topic
Worksheet
Earth, Water, Air and Fire and the Four States of Matter Warm-up introductory questions: What is it “element”? What “states of matter” you know?
Reading part 1: The ancient Greeks believed that there were four elements that everything was made up of: earth, water, air, and fire. This theory was suggested around 450 BC, and it was later supported and added to by Aristotle. (Aristotle also suggested that there was a fifth element, aether, because it seemed strange that the stars would be made out of earthly elements. He would be surprised to learn that they are in fact made up of many elements found on earth, and are so hot they could be said to be on fire all the time!)
Exercise 1: Complete the text (use the missing words below): The idea that these four elements - earth, water, air, and fire - made up all matter was the ………………………of philosophy, science, and ……………for two thousand years. The ……..... were "pure" but could not be found in that state on earth. Every visible …………..was made up of some combination of earth, water,………, and fire. The four elements were even used to described the four temperaments a person could have, and Hippocrates used the four elements to describe the four "humours" found in the body. These theories stated that the temperaments and humours needed to be in balance with each other in order for a person to be well both mentally and……….. While we do know now that these previous theories are false, in a way the four elements do align with the four ………that modern science has agreed on: solid (……..), liquid (……..), …….(air), and plasma (……..).
Words: Cornerstone, gas, elements, medicine, air, physically, earth, fire, states of matter, thing, water.
21
Matter is anything that has mass and volume and is made up of atoms, which are the smallest particles of matter. Bonding occurs among atoms to make larger molecules.
Reading part 2: The earth is full of a wide variety of rocks and minerals which provides the soil to grow vegetation and support life. The two most common elements in the earth's crust are oxygen (46%) and silicon (28%). Because of this, the most abundant mineral in the earth's crust is silica (silicon dioxide). More commonly known as sand, silica is a major component of glass. How can glass be made out of sand? Interestingly, when silica is heated, it melts and becomes glass, hardening as it cools. The chemical formula of water is H20, meaning it is made of two hydrogen atoms bonded to one oxygen atom. The hydrogen atoms each attach to one side of the oxygen atom and have a positive charge whereas the oxygen atom has a negative charge. This polarizes the water molecule, much like a magnet, giving a water molecule positive and negative ends. Since opposite charges attract, water molecules tend to "stick" together. This gives water surface tension and allows objects, such as paperclips, to float on it. While it can't dissolve everything, water is known as the universal solvent because it can dissolve more substances than any other liquid. It can dissolve salt, sugar, acids, alkalis, some gases, and organic material. Water travelling through your body or through the ground takes chemicals, minerals, and nutrients with it. Water's ability to dissolve substances helps keep the planet healthy. For more than a century, the burning of fossil fuels has pumped large amounts of carbon dioxide (CO2) into the atmosphere. The water in oceans has absorbed about half of this CO2 by dissolving the gas from the air and processing it by sea vegetation.
22
Air was considered a "pure" element, but in fact the air that's all around us is made up of a variety of gases: primarily nitrogen and oxygen, with almost 1% argon and even smaller amounts of carbon dioxide and other elements such as krypton and helium. The composition of air is just right for life on Earth, though. We use a lot of the oxygen, we get it from the air, then breathe out carbon dioxide - which plants need to manufacture their food through photosynthesis. Plants in turn give off oxygen during photosynthesis. How does fire work? It's closely linked to air. Fire needs three things in order to exist: oxygen, fuel and heat. The intensity of a fire varies because it is dependent on the oxygen, fuel, and heat available to it. Fire creates light, heat, and smoke by a rapid chemical reaction called combustion. Smoke is the result of the incomplete combustion (burning) of a fuel. Particles that were not burned become suspended in the air. Smoke is often dangerous because it contains harmful gases that can poison a person who inhales too much smoke.
23
Exercise 2: Match the letters (states of matter) with numbers (descriptions and examples) A) In a solid B) In a liquid C) In a gas D) In a plasma
1) the atoms are close together but can move around each other. This allows to take the shape of whatever container it is placed in (water, room temperature mercury, and hot lava - molten rock).
2) the atoms packed closely together in an ordered pattern, cannot move, giving a definite volume and shape. (rocks, wood, metal and ice).
3) the atoms have so much energy, that they actually split into smaller pieces, they are able to carry an electrical current and generate magnetic fields. (lightning, solar wind, the sun, fluorescent lights and neon signs).
4) there is more space between atoms, which can move freely, if it is not trapped in a container, the atoms will diffuse and spread throughout the atmosphere. (oxygen, nitrogen, helium and steam – water vapour).
24
First topic
Vocabulary
Vocabulary: Elements and states of matter
element- pure
rock (s)
fluorescent
atom
wood
atmosphere
molecule
metal
diffuse- spread
earth
mercury
magnetic field
water-ice-water
vapour- molten rock- hot lava
plasma
steam air
oxygen
volume - mass
Fire - burning- smoke
nitrogen
shape
solid
helium-argon-krypton
container
Liquid - solvent
lightning
space
Gas - gases
Sun - solar-light
bond- bonding
carbon dioxide
Temperature - heat
humour
energy
balance
cornerstone
current
philosophy
ancient
Fuel
-
combustion- harmful
aether
burn(ing) crust
silicon
organic
anorganic
paperclips
25
Fig.1 Seventeenth century alchemical emblem showing the four Classical elements in the corners of the image, alongside the tria prima on the central triangle
Source of picture: "Fotothek df tg 0007129 Theosophie ^ Alchemie" by Deutsche Fotothek. Licensed under Public Domain via Commons https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fotothek_df_tg_0007129_Theosophie_%5E_Alchemie.jpg #/media/File:Fotothek_df_tg_0007129_Theosophie_%5E_Alchemie.jpg
Source of reading texts: http://www.hometrainingtools.com/a/four-elements
26
First topic
Answer key.
Earth, Water, Air and Fire and the Four States of Matter
Exercise 1. The idea that these four elements - earth, water, air, and fire - made up all matter was the cornerstone of philosophy, science, and medicine for two thousand years. The elements were "pure" but could not be found in that state on earth. Every visible thing was made up of some combination of earth, water, air and fire. The four elements were even used to describe the four temperaments a person could have, and Hippocrates used the four elements to describe the four "humours" found in the body. These theories stated that the temperaments and humours needed to be in balance with each other in order for a person to be well both mentally and physically. While we do know now that these previous theories are false, in a way the four elements do align with the four state of matter that modern science has agreed on: solid (earth), liquid (water), gas(air), and plasma (fire).
Exercise 2. A 2, B 1, C 4, D 3
27
2.3.2 Photosynthesis and the nutrition of green plants ( Air and life) - Second topic
Methodology: “ Tell me what you know” (Deller and Price 2007, page 63 )
Aims Language Asking and answering the questions Other Using questionnaires, oral revision, interviewing skills
Preparation: Write a worksheet and an answer key, PowerPoint presentation.
Procedure: 1. Start with warm-up brainstorming, write the name of topic on the board and discuss them with students 2. Give each student a copy of worksheet, ask the students to walk round the class and interview other students, try to find answer of the questions- time limit 3. The students make notes of the answers they get into the worksheet 4. Choose a student to read out the collected information (different students for different questions) 5. Summarize information about photosynthesis through the prepared presentation (příloha č.1). 6. Homework - students work in groups, choose one of the questions to turn into a five – minute presentation for the next lesson.
28
Second topic.
Worksheet 1
Photosynthesis and the nutrition of green plants (Air and life) Tell me what you know - Questions:
1) What is needed for the process by which the most of the world's autotrophs make their food? 2) What is the organic molecule produced directly by photosynthesis ? 3) Where and under which conditions runs the process of splitting water which releases hydrogens and electrons during the light dependent process? 4) How is called the cycle of fixing carbon dioxide into carbohydrates in the light independent process? 5) Which way enters the carbon dioxide into the leaf? 6) How is this process regulated? 7) What is it chlorophyll? 8) What is it ATP? 9) Why and where evolves oxygen during photosynthetic process and why is oxygen so important for us and other animals? 10) Are there any other organisms besides of terrestric plants, which can photosynthesise? Where you can find them?
Source of Fig. http://www.onestopenglish.com/clil/
29
Second topic
Interpretative vocabulary
Photosynthesis and the nutrition of green plants (Air and life)
adenosine triphosphate (ATP) – high energy phosphoric ester, principal energycarrying compound in the cells of all living organisms. Its hydrolysis is accompanied by release of a relatively large amount of free energy which is used to drive many metabolic functions alga (algae) –common name for a protist resembling a relatively simple plants that is never differentiated into roots, stems and leaves. It contains chlorophyll. There are three different types of algae: red, brown and green. Algae range in form from single-celled eukaryotes to plant-like organisms several meters long (seaweeds) and can be found in ost habitants on Earth, majority occur in freshwater or marine environment Calvin cycle- a cyclic series of reactions occurring in the stroma of chloroplasts, in which carbon dioxide
is fixed and reduced to glucose using ATP and NADP.
Relatively stable product is a 3-carbon sugar carbon dioxide - the gas produced when humans and other animals breathe out and when fossil fuel are burned. It is used by plants in the process of photosynthesis. Carbon dioxide is a so called greenhouse gas. Chemical formula: CO2 chlorophyll – the green pigment in plants that function in photosynthesis by absorbing radiant energy from the sun, predominantly from blue and red regions of spectrum, the light removes an electron from the chlorophyll molecule. This is used to produce ATP and NADP for carbon dioxide fixation chloroplast - the part of the cells ( organelle) of plants where photosynthesis takes place. It is shaped like a very small bag and it contains chlorophyll together with other pigments (carotenoids) in photosynthetic complexes with proteins on thylakoid membranes and grana (stacks of thylakoids)
30
epidermis – the outermost layer or layers of cells in plants and animals growth - an increase in the size or development of a living organisms, usually as the result of an increase in the number of cells guard cells - a specialised type of plant epidermal cell which surround each stoma, changes in their turgidity regulated by abscisic acid (ABA) cause stomatal opening and closing NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)- functions as a hydrogen acceptor in the light dependent stage of the photosynthesis, is subsequently involved in the reduction of carbon dioxide oxygen - an important element in the air that is a gas with no smell or taste. It makes aerobic respiration possible in organisms. It combines with most other elements. Is it by-product of photosynthesis. Chemical formula: O2 photosynthesis - the process where green plants use the energy from light to produce their food stoma(ta)- small pore(s) in the epidermal layer of plants (especially leaves), allowing access for carbon dioxide and egress for water (water vapour). Stomata are surrounded by guard cells which control the pore size
Source: A Dictionary of Plant Science. (Ed. Allaby, M.), Oxford University Press, New York, 2006 http://www.onestopenglish.com/clil/
31
Second topic.
Answer key
Photosynthesis and the nutrition of green plants (Air and life.)
Tell me what you know – Questions- answers: 1. carbon dioxide, water, light, chlorophyll as a part of the photosynthetic complexes with proteins and subsidiary pigments 2. sugars, glucose (sucrose, starch) 3. in Photosystem II on the thylakoid membrane under light and optimal conditions 4. Calvin cycle in stroma of the chloroplast 5. through the stomata in the epidermis of the plants 6. guard cells of the stomata can open and close the pore 7. green photosynthetic pigment 8. high energy phosphoric ester, principal energy-carrying compound in the cells of all living organisms 9. Oxygen is by-product of light – depending photosynthetic process during hydrolysis of water in PSII, is it essential for cell respiration (for animal’s and human’s breathing) 10. lower plants - algae and photosynthetic bacteria (cyanobacteria), everywhere, in oceans about half of photosynthesis occurred
32
2.3.3 Resources of the energy and biomass as a source of energy Third topic Methodology: “ Using mind maps” (Deller and Price 2007, page 56 ) Aims Language Catalogizing words Other Using mind maps, visual- spatial intelligence Material: different coloured pens/ crayons Preparation: 1) List of words and phrases connected to the topic 2) Put them into the mind map in a way of organising and categorising vocabulary by grouping together words in similar categories. Add related vocabulary and concepts to each key- point 3) Prepare skeleton of mind map with blanks for student 4) Power Point presentation ( příloha č.2).
Procedure: 1. Start with warm-up brainstorming, write the name of topic on the board and discuss them with students 2. Give the student a copy of mind map blank with some of words filled in 3. Write the other words on the board and ask students to cooperate with colleagues in filling the mind map 4. Encourage the student to add other words as they arise 5. Summarize information about the topic in prepared presentation 6.Try to arrange the discussion about renewable resources of energy, their advantages and disadvantages
33
Third topic
Worksheet - Mind map
FOSSIL RESOURCES
ENERGY resources
RENEWABLE RESOURCES
34
Third topic
Reading
Read the text, watch the video, listen to the presentation and fill the gaps in the summary:
What is it biomass and biogas? Biomass is a total weight of the living components (producers, consumer and decomposers) at any moment in an ecosystem, usually expressed as dry weight per unit area (Allaby, 2006). Biogas typically is a mixture of different gases (primarily methane ( CH4)- 50-75% and carbon dioxide (CO2)- 25-50%, with small amount of
nitrogen (0-10%),
hydrogen sulfide (H2S)- (0-3%), moisture and siloxanes) produced by the breakdown of organic matter (biomass) in the absence of oxygen (in anaerobic condition). It can be produced by anaerobic digestion with anaerobic bacteria inside a closed system, or by fermentation of biodegradable materials. Biogas creation is also called biomethanation. Biologically derived gases are produced as metabolic products of two groups of microorganisms called bacteria and Archaea. These microorganisms feed off carbohydrates, fats and proteins, then through a complex series of reactions including hydrolysis, acetogenesis, acidogenesis and methanogenesis produce biogas consisting mainly of carbon dioxide and methane. Methane, hydrogen and carbon monoxide (CO) can be combusted or oxidized, so biogas can be used as a fuel for any heating purpose. It can be also used in a gas engine to convert into electricity and heat. A biogas plant is the name often given to an anaerobic digester that treats farm wastes or energy crops. It can be produced using anaerobic digesters (air-tight tanks with different configurations). These plants can be fed with energy crops such as maize silage or biodegradable wastes including sewage sludge and food waste. During the process, the microorganisms transform biomass waste into biogas (mainly methane and carbon dioxide) and digestate. The biogas is a renewable energy that can be used for heating, electricity, and many other operations that use
35
a reciprocating internal combustion engine. Other internal combustion engines such as gas turbines are suitable for the conversion of biogas into both electricity and heat. The digestate is the remaining organic matter that was not transformed into biogas. It can be used as an agricultural fertiliser. There are two key processes: mesophilic (35-45˚C) and thermophilic digestion (5060˚C). Both types of digestion typically require supplementary sources of heat to reach their optimal temperature. This heat is most commonly provided by a biogas CHP unit, operating on biogas and producing both electricity and heat for the process. Often, biogas plants that treat wastes originating from animal material, will also require the material to be treated at high temperature to eliminate any disease causing bacteria in the slurry. These systems pasteurise the slurry, typically at 90°C for one hour. Biogas can be compressed, the same way as natural gas is compressed to CNG, and used to power motor vehicles. In the UK it is estimated that biogas have the potential to replace around 17% of vehicle fuel Biogas can be dangerous; it can be explosive when mixed in the ratio of one part biogas to 8-20 parts air. When the tank is opened for cleaning or repair work then open flames, sparks and smoking should be avoided. The methane in biogas is 20 times more potent a greenhouse gas than carbon dioxide. Therefore, uncontained landfill gas, which escapes into the atmosphere, may significantly contribute to the effects of global warming. In addition, volatile organic compounds (VOCs) in landfill gas contribute to the formation of photochemical smog. In some cases, biogas contains siloxanes. They are formed from the aerobic decomposition of materials commonly found in soaps and detergents. During combustion of biogas containing siloxanes, silicon is released and can combine with free oxygen or other elements in the combustion gas. Deposits are formed containing mostly silica (SiO2) or silicates (SixOy) can contain calcium, sulphur, zinc
36
and phosphorus. Such white mineral deposits accumulate to a surface thickness of several millimetres and must be removed by chemical or mechanical means.
Germany is Europe's biggest biogas producer and the market leader in biogas technology. In 2010 there were 5,905 biogas plants operating throughout the country; Lower Saxony, Bavaria and the eastern federal states are the main regions. Most of these plants are employed as power plants. Usually the biogas plants are directly connected with a CHP which produces electric power by burning the bio methane. The electrical power is then fed into the public power grid. In 2010, the total installed electrical capacity of these power plants was 2,291 MW. The electricity supply was approximately 12.8 TWh, which is 12.6% of the total generated renewable electricity. In 2011 energy crops for biogas production consumed an area of circa 800,000 ha in Germany.
Fig 1. Scheme of the biomas plant Source: https://www.clarke-energy.com/biogas/
37
Example of the small biogas plants used in the developing countries for households - Fixed–dome Biogas
Fig.2. Fixed dome plant Nicarao design: 1.Mixing tank with inlet pipe and sand trap. 2.Digester. 3.Compensation and removal tank. 4.Gasholder. 5.Gaspipe. 6.Entry hatch, with gastight seal. 7.Accumulation of thick sludge. 8.Outlet pipe. 9.Reference level. 10.Supernatant scum, broken up by varying level.
Fig.3. Basic function of a fixed-dome biogas plant: 1.Mixing pit, 2.Digester, 3.Gasholder, 4.Displacement pit, 5.Gas pipe https://energypedia.info/wiki/Fixed-dome_Biogas_Plants#Fixed-dome_Plants
38
39
3
Závěr Cílem této práce bylo blíže se seznámit s metodou integrovaného vyučování
odborného předmětu a angličtiny (CLIL) a vytvořit soubor výukových materiálů pro 2. stupeň ZŠ , případně pro studenty gymnázia. K biologii dnes angličtina neodmyslitelně patří. Pro přírodovědce, lékaře a další profese je znalost anglické terminologie nezbytnou součástí jejich práce. Kromě toho, že výuka angličtiny je díky této metodě smysluplnější než klasická jazyková výuka a že lze při výuce využít dostupné cizojazyčné materiály z biologie (přírodovědy), k dalším kladům patří úspora času a to, že tato metoda přímo vybízí k využití řady netradičních metod. Původně jsem měla v úmyslu vyzkoušet si výuku touto metodou
v rámci své praxe na Česko-anglickém gymnáziu v Českých
Budějovicích (ČAG). Nakonec téma, které jsem si v praxi vyzkoušela bylo jen poslední zde uvedené, tedy „Resources of the energy and biomass as a source of energy“, v rámci výuky Science v angličtině pro třetí ročník a septimu s časovou dotací 90 min. Hodiny se zúčastnilo jen 5 studentek. Součástí prezentace bylo video o výrobě bioplynu a této hodině předcházela návštěva bioplynové stanice v Ohrazeníčku (tam přijelo 10 studentů, ale jen některé studentky byly přítomny na obou hodinách). Materiál v podobě podkladů je přílohou č. 2 této práce, celá prezentace je v elektronické podobě práce. Nemám aprobaci pro výuku angličtiny, takže příprava pro mne byla velmi náročná. Studenti na ČAG mají skvělou úroveň angličtiny, součástí hodiny byla i jakási improvizovaná debata o výhodách a nevýhodách využití obnovitelných zdrojů energie, kdy studentky přijaly role moderátorky a čtyř účastnic debaty s odlišnými názory na využití různých zdrojů energie z různých hledisek. Anglickou terminologii (anglický vstup) jsem zařadila do výuky praktického cvičení zaměřeného na dělení fotosyntetických pigmentů pomocí chromatografie na tenké vrstvě. To bylo předmětem mé praxe a zde v této práci je to soubor podkladů v příloze č.3, v elektronické verzi lze nalézt příslušnou prezentaci.
40
Osobně vidím budoucnost této metody ve spolupráci s učitelem angličtiny nebo ještě lépe s učitelem, který je rodilým mluvčím.
41
4
Seznam použitých zdrojů.
ALLABY, Michael (ed.). A Dictionary of Plant Sciences. 2. New York: Oxford University Press, 2006. ISBN 978-019-860891-2.
BERGSTEDT, Christel, Volkmar DIETRICH a Klaus LIEBERS. Člověk a příroda: Voda. 1. vyd. Plzeň:Fraus, 2005, 64 s. Učebnice pro integrovanou výuku. ISBN 80-723-8337-X.
BERSTEDT, Christel, Volkmar DITRICH a Klaus LIEBERS. Člověk a příroda.: Půda. 1. Plzeň: Fraus,2005. ISBN 80-7238-340-X.
BINTEROVÁ, Hana. Klima výuky matematiky v angličtině (metodou CLIL). Pedagogická orientace. 2012, 22(1): 66-81.
COYLE, Do, Philip HOOD a David MARSH. CLIL: content and language integrated learning [online].1st pub. Cambridge: Cambridge University Press, 2010, 173 s. [cit. 2015-12-10]. ISBN 978-0-5-1-13021-9.
DELLER, Sheelagh a Christine PRICE. Teaching other subjects through English. 1st publ. Oxford:Oxford University Press, 2007, 151 s. Resource books for teachers. ISBN 13-987 019 442578 0.
DITRICH, Volkmar, Gabriele MEDEROW, Christel BERGSTEDT a Klaus LIEBERS. Člověk a příroda:Vzduch. 1. Plzeň: Fraus, 2005. ISBN 80-7238-338-8.
MARSH, David(ed.) a LANGÉ (ed.). Using languages to learn and learning to use languages: an introduction to content and language integrated learning for parents and youngpeople. Jyväskylá, Finland: University of Jyväaskylá on behalf of TIE-CLIL, 2000. ISBN 95-139-07-5-1.
42
FRIGOLS, María Jesús. Uncovering CLIL: content and language integrated learning in bilingual andmultilingual education. 1st pub. Oxford: Macmillan, 2008, 238 s. Macmillan books for teachers. ISBN978-023-0027-190.
HORSKÁ, Renata. Metoda CLIL v praxi českých škol. JčU, České Budějovice, 2013. Diplomová práce.
KAZELLEOVÁ, Jitka (ed.) a Tamara VÁŇOVÁ (ed.). CLIL do škol: Sborník konference [online]. Brno:Masarykova univerzita, 2012 [cit. 2015-12-10]. ISBN 78-80-210-59382. Dostupné z:http://is.muni.cz/repo/1083069/sbornik_CLIL.pdf
KLEČKOVÁ, Gabriela (ed.). Integrovaná výuka cizího jazyka a odborného předmětu CLIL. Praha: Výzkumný ústav pedagogický v Praze, 2011. ISBN 978-80-87000-85-4.
MEHISTO, Peeter, María Jesús FRIGOLS a David MARSH. Uncovering CLIL: content and language integrated learning in bilingual and multilingual education. 1st pub. Oxford: Macmillan, 2008, 238 s. Macmillan books for teachers. ISBN 978-023-0027190.
ŠMÍDOVÁ, Tereza (ed.). Seznamte se s CLILem: Getting to know CLIL practices [online]. První vyd., Praha: Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro další vzdělávánípedagogických pracovníků (NÚV, 2011 [cit. 2015-12-10]. ISBN 978-80-87063-52-1. Dostupné z:http://www.nuv.cz/uploads/Publikace/Publikace_ke_stazeni.pdf
ŠMÍDOVÁ, Tereza, Lenka TEJKALOVÁ a Naděžda VOJTKOVÁ. CLIL ve výuce: Jak zapojit cizí jazykydo vyučování. 1. Praha: NÚV-Národní ústav pro vzdělávání, 2012. ISBN 978-80-87652-57-2.
43
ŠTEFFLOVÁ, Jarmila. CLIL podporuje výuku cizích jazyků. Učitelské noviny. 2010, 113(18): 12-13. ISSN 0139-5718.
ŠTEFFLOVÁ, Jarmila. Na cizí jazyky metodou CLIL. Učitelské noviny. 2010, 113(6): 13. ISSN 0139-5718.
URBANOVÁ, Pavla. Romantismus v české hudbě ve výuce anglického jazyka prostřednictvím metody CLIL: Romanticism in Czech Music taught in English through CLIL ( Content and Language Integrated Learning). České Budějovice, 2013. Diplomová práce. JčU.
Content and language integrated learning (CLIL): at school in Europe. Brussels: Eurydice, 2006, 78s. ISBN 92-790-0580-4. Zpráva o provádění akčního plánu „Podpora jazykového vzdělávání a jazykové rozmanitosti“ [online]. Brusel, 2007 [cit. 2015-12-10]. Dostupné z: http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/CS/TXT/PDF/?uri=CELEX:52007DC0554&rid=1
Energypedia.
Energypedia
[online].
[cit.
2015-11-5].
Dostupné
z:
https://energypedia.info/wiki/Fixeddome_Biogas_Plants#Fixed-dome_Plants
Content and Language Integrated Learning. British Council, BBC [online]. London: © British Council,© BBC World Service, 2014, 28 May 2014 [cit. 2015-12-10]. Dostupné z: http://www.teachingenglish.org.uk/article/content-language-integrated-learning
CLIL. NiDV [online]. (C) Copyright NIDV, 2006 [cit. 2015-12-10]. Dostupné z: http://nidv.cz/cs/projekty/projekty-esf/clil.ep/
Biogas. Clarke Energy, Engineer Install Maintain [online]. © Clarke Energy. [cit. 2015-12-10].
44
Dostupné z: https://www.clarke-energy.com/biogas/
Uncovering CLIL: The many faces of CLIL. The many faces of CLIL [online]. © Macmillan Publisher Ltd., 2015, 25th June 2015. [cit. 2015-12-10]. Dostupné z: http://www.onestopenglish.com/clil/methodology/teaching-tips/the-many-facesof-clil/500528.article
One stop english: Number one for English language teachers [online]. © Macmillan Publishers Ltd,2015 [cit. 2015-12-10]. Dostupné z: http://www.onestopenglish.com/clil/
Photosynthesis, The Life Originator Of Earth. Smart Science Pro Unbelievable Science Piece in your Hand [online]. Smart Science Pro, 2015 [cit. 2015-12-17]. Dostupné z: http://www.smartsciencepro.com/photosynthesis-process/
CLIL do škol: Biologie pro nižší stupeň víceletých gymnázií [online]. Brno, 2012 [cit. 2015-12-10]. Dostupné z: http://is.muni.cz/repo/1083115/bio_SS.pdf. Zpráva z projektu.
Elements: Earth, Water, Air, and Fire. Home Science Tools The Gateway to Discovery [online]. ©Home Training Tools, 2015 [cit. 2015-12-10]. Dostupné z: http://www.hometrainingtools.com/a/four-elements
CLIL Content and Language Integrated Learning. Lets speak together [online]. Centre for
Modern
Education,
2014
[cit.
2015-12-10].
Dostupné
z:
http://letsspeak.cfme.net/clil.aspx#bd
Virtuální hospitace – Biologie: Osmotické jevy v buňce. Www.rvp.cz [online]. [cit. 2015-05-20].
Dostupné
z:
http://audiovideo.rvp.cz/video/2695/VIRTUALNI-
HOSPITACE-%C2%80-BD-BIOLOGIE-OSMOTICKE-JEVY-V-BUNCE.html
45
Seznam příloh: Příloha č.1 Photosynthesis - prezentace Příloha č.2 Energy in the world and biomas plant – prezentace Příloha č.3 Fotosyntetická barviva- Photosynthetic pigments and chromatography
46
