Univerzita Karlova v Praze

Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Katedra učitelství a didaktiky chemie

Bakalářská práce

Tvorba databáze experimentů pro výuku chemie Design and preparation of database of experiments for chemistry education Eva Vrzáčková

Školitel: RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D.

Praha 2011

Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci vypracovala samostatně pod vedením školitele RNDr. Petra Šmejkala, Ph.D. a že jsem všechny použité prameny řádně citovala. V Praze dne ..................................

........................................ Podpis

Poděkování Na tomto místě bych ráda poděkovala vedoucímu bakalářské práce RNDr. Petru Šmejkalovi, Ph.D. za odborné vedení, za mnoho cenných rad a připomínek při psaní bakalářské práce. Dále bych chtěla poděkovat všem, kteří se nějakým způsobem podíleli na tvorbě Databáze chemických pokusů – ať již na natáčení videí, na recenzi pokusů a zhodnocení výsledné databáze či na tvorbě internetové verze vlastní databáze.

Klíčová slova chemický pokus, video, video odkazy, video databáze, databáze chemických pokusů, demonstrační experiment

Key words chemical experiment, video, video links, video database, database of chemical experiments, demonstration experiment

Seznam použitých zkratek (v abecedním pořadí) CD – z anglického Compact disc – kompaktní disk – optický disk pro ukládání digitálních dat doc – z anglického Document – formát textových souborů aplikace MS Word HD – z anglického High-Definition – vysoké rozlišení pdf – z anglického Portable Document Format – přenosný formát dokumentů vyvinutý společností Adobe PdF MU – Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity PHP – z anglického Personal home page – dynamický skriptovací jazyk pracující na straně serveru PřF UK – Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze RVP – Rámcový vzdělávací program RVP G – Rámcový vzdělávací program pro gymnázia SŠ – střední škola ŠVP – Školní vzdělávací program ZF JU – Zemědělská fakulta Jihočeské univerzity ZŠ – základní škola

Abstrakt V rámci této bakalářské práce byla navržena a vytvořena Databáze chemických pokusů, která byla pojata jako souhrn demonstračních pokusů. Videa byla k jednotlivým pokusům dodána pomocí odkazů. Jednotlivé pokusy byly vybrány na základě kriterií, která pomohli nastavit sami učitelé v rámci orientačního šetření – v potaz byly brány časová a materiální náročnost, dostupnost chemikálií, a také názornost pokusů. Pro všechny pokusy byla vytvořena jednotná šablona, do které byly uvedeny všechny potřebné údaje. K pokusům, ke kterým nebyl nalezen vhodný video odkaz, byla vytvořena videa. Vzniklá databáze obsahuje 58 experimentů, které jsou rozděleny do 25 hlavních kategorií. Některé pokusy byly zařazeny do více kategorií. Výsledná databáze byla umístěna na webovou stránku www.studiumchemie.cz, portál PřF UK pro podporu výuky chemie na ZŠ a SŠ.

Abstract This bachelor thesis involved the design and creation of a Database of chemical experiments, which serves as a source of demonstration experiments. Videos to individual experiments were delivered using external links. These individual experiments were chosen using criteria from teachers obtained via a general survey. The main criteria were time and material factors, availability of chemicals and also clearness of experiments. A template was made for each experiment, including all the information required. Experiments, for which no suitable video was found, were carried out and recorded. The resulting database includes 58 experiments divided into 25 main categories. Some videos are included in more than one category. The database was then placed on the website www.studiumchemie.cz, the web portal of Charles University Faculty of Natural Science for secondary school Chemistry teaching support.

OBSAH 1

Úvod ......................................................................................................................... 9 1.1

Kurikulární reforma .......................................................................................... 9

1.2

Experimenty ve výuce chemie........................................................................ 10

1.3

Vybrané databáze............................................................................................ 15

1.3.1

Internetová video-databáze chemických pokusů ZF JU ......................... 15

1.3.2

Chemické pokusy na Chemie.gfxs.cz ..................................................... 16

1.3.3

netexperimente.de - Chemieexperimente ............................................... 17

1.3.4

Chem Toddler ......................................................................................... 18

1.3.5

Mr. Kent´s Chemistry Page .................................................................... 19

1.3.6

Organisch-chemische

Demonstrationsexperimente

auf

Video

Visualisierte Chemie............................................................................................... 19 1.3.7

Experimentalchemie.de........................................................................... 20

2

Cíl práce................................................................................................................. 22

3

Orientační šetření ................................................................................................. 23

4

Volba formy databáze .......................................................................................... 30 4.1

Výběr typu experimentů ................................................................................. 30

4.2

Výběr formy videa .......................................................................................... 31

4.3

Výběr experimentů ......................................................................................... 31

4.3.1

Časová (ne)náročnost.............................................................................. 31

4.3.2

Názornost ................................................................................................ 32

4.3.3

Dostupnost chemikálií ............................................................................ 32

4.3.4

Materiální náročnost ............................................................................... 33

4.4

Výběr okruhů .................................................................................................. 34

4.5

Výběr experimentů do kategorií ..................................................................... 35

4.6

Šablona pro každý pokus ................................................................................ 37

5

Praktická část........................................................................................................ 40 5.1

Experimentální část......................................................................................... 40

5.2

Nahrávání a sestřih videí................................................................................. 41

6

Výsledná databáze ................................................................................................ 43

7

Umístění databáze na internet ............................................................................. 47

8

Testování databáze ............................................................................................... 53

9

Závěr ...................................................................................................................... 55

Citace...............................................................................................................................56 Seznam příloh..................................................................................................................60 Přílohy............................................................................................................................CD

1 Úvod 1.1 Kurikulární reforma V roce 2005 byla v českých základních a středních školách zahájena realizace reformy, která stále probíhá. Hlavním cílem této reformy je změna obsahu (kurikula) a cílů vzdělávání, zároveň je ovšem kladen důraz na to, aby nedocházelo pouze k memorování faktů, ale aby se žáci naučili vyhledávat informace a pracovat s nimi. Žáci by si také měli osvojit klíčové kompetence, které by jim měli pomoci začlenit se do společnosti a usnadnit jim život v 21. století. [1] V proběhlých fázích školské reformy došlo k vytvoření nových závazných dokumentů pro koncepci vzdělávání – Rámcových vzdělávacích programů pro jednotlivé úrovně a typy škol (RVP), které svým způsobem nahradily do té doby pro všechny školy jednotné osnovy. Podle RVP si školy vytvořily vlastní Školní vzdělávací programy (ŠVP). Tvorba RVP a zavádění vlastních ŠVP probíhaly v několika fázích – pro gymnázia byl Rámcový vzdělávací program (RVP G) schválen 24. 7. 2007, vyučovat se podle ŠVP začalo 1. 9. 2009. [2] Rámcové vzdělávací programy tak stanovují jakýsi rámec toho, jaký obsah musí být probrán a jakými způsoby a přístupy musí být výuka realizována. Konkrétnější podoba probraného učiva, témat a forem výuky je ale prostřednictvím ŠVP v rukách učitelů, kteří tak mohou personalizovat výuku po obsahové stránce i po stránce prostředků a forem výuky dle potřeb svých žáků a zaměření školy, dle svých představ a potřeb doby, např. snáze do výuky implementovat nové směry a obory, moderní formy a prostředky výuky atd. V RVP G je vzdělávací obor chemie začleněn do vzdělávací oblasti Člověk a příroda, do které spadají také biologie, fyzika a geografie. V charakteristice této vzdělávací oblasti je nastíněna blízkost předmětů této oblasti, která tkví v metodách a prostředcích, jenž všechny obory z této vzdělávací oblasti využívají. Všechny obory jsou jednak podpořeny empirickými prostředky, které zahrnují pozorování, měření a experimenty, jednak teoretickými prostředky, do kterých spadají pojmy, hypotézy, modely a teorie. [3]

9

1.2 Experimenty ve výuce chemie Nedílnou součástí výuky chemie kromě již zmíněných teoretických znalostí a faktů jsou experimenty – ať již v podobě demonstračních experimentů, které učitel žákům předvádí, žákovských experimentů, které žáci provádějí pod dohledem učitele, nebo ve formě laboratorních prací, kdy si žáci své naučené poznatky ověřují v praxi. I v kapitole RVP G, která nastiňuje cílové zaměření vzdělávací oblasti, lze najít odstavec, ve kterém je vyzdvižena důležitost experimentů ve vzdělávání těchto předmětů – cituji: Vzdělávání v dané vzdělávací oblasti směřuje k utváření a rozvíjení klíčových kompetencí tím, že vede žáka k: provádění soustavných a objektivních pozorování, měření a experimentů (především laboratorního rázu) podle vlastního či týmového plánu nebo projektu, k zpracování a interpretaci získaných dat a hledání souvislostí mezi nimi. [3] Důležitost a využitelnost pokusů v chemickém vzdělávání je tedy již zmíněna v RVP G. Vhodným způsobem, jak začlenit pokusy do výuky, jsou laboratorní práce, kde si každý student může sám vyzkoušet dané experimenty. Vybavenou laboratoří ovšem nedisponuje každá škola, pokud ano, tak zde například chybí dostatečná hodinová dotace nebo snaha učitelů využít laboratorní práce k demonstraci důležitých vlastností probíraného učiva. Žáci na různých školách tedy nemusí mít stejné podmínky pro provádění pokusů v laboratořích. Proto by se žáci měli s chemickým pokusem – jakožto jedním z pilířů oboru chemie – seznámit alespoň ve vyučovací hodině formou demonstračního pokusu, který by jim předvedl učitel. Tímto způsobem by provedení demonstračního pokusu ve vyučovací hodině mohlo přispět k naplnění cílů vzdělávací oblasti Člověk a příroda v případě, že žáci nemají možnost si pokusy sami vyzkoušet. V případě, že nelze provést reálný demonstrační pokus ve vyučovací hodině, popřípadě pokud by provedení takovéhoto pokusu bylo obtížné, je možno využít různých videí, na kterých jsou tyto pokusy zaznamenány. Učitel může také využít video pokusy k přípravě žáků na vlastní demonstrační pokus prováděný ve vyučovací hodině – a to buď zadáním domácího úkolu – shlédnout video pokus doma (video pokusy bývají většinou krátké) nebo video pokus přehrát žákům před vlastní demonstrací. Zároveň chemickým pokusem můžeme žáky vhodně motivovat – žáci se učí věci, které mohou použít v běžném životě, které jim přijdou užitečné či zajímavé, které 10

vzbuzují jejich pozornost. A na základě těchto faktů může být chemický pokus vhodným motivačním prvkem – pokud se něco děje, probíhá chemická reakce, žáci zpozorní, navíc pokud bude pokus ze života, čehož lze nejlépe využít v biochemii, žáci opět zpozorní a snáze si probírané učivo zapamatují. Velmi důležité je také do vyučovací hodiny vnést osobní rozměr – cituji: Jakýkoli obecný princip, abstraktní idea atd. budou zajímavější, když je předložíme z pohledu jedince, jehož ovlivňují. [4] – čehož lze opět dosáhnout využitím experimentu. Je vhodnější předvést experiment demonstrující danou vlastnost, o které právě mluvíme, než o ní sáhodlouze povídat, ale bez názornosti a osobního rozměru. [4] Je zřejmé, že role pokusu ve výuce chemie je stěžejní a velmi významná, otázkou ovšem zůstává, jak je tomu s experimenty v reálné výuce chemie, zda se využívají k demonstraci vlastností probíraného učiva a zda můžou žáky demonstrační experimenty zaujmout. Průzkum provedený u žáků víceletých i čtyřletých gymnázií, ve kterém byl zjišťován vztah k přírodovědným, ale i humanitním předmětům, potvrdil nízké postavení chemie na žebříčku oblíbenosti předmětů – u mladších gymnazistů 5. místo z 9 hodnocených předmětů, u starších gymnazistů 9., tedy poslední místo. Průzkumu se zúčastnilo 100 žáků nižších gymnázií a 100 žáků vyšších gymnázií. Zajímavé ovšem byly odpovědi na otázku, co se žákům nejvíce líbí na chemii. V obou dvou případech se žáci nižších i vyšších gymnázií shodli na tom, že nejzajímavější součástí výuky chemie jsou pokusy – 57,1 % u žáku nižších gymnázií, 46,7 % u žáků vyšších gymnázií. [5] Z průzkumu jasně vyplývá důležitost experimentu při výuce chemie. V článku Chemie zpupná a nenáviděná [6], který vyšel v Chemických listech v srpnu 2010, Kamil Wichterle hodnotí současnou výuku chemie na středních školách. Autor nastiňuje situaci dnešní výuky chemie – jednak se výuka podle něj zvrhla k memorování faktů (hlavně v oblasti obecné chemie), ke kterému učitele nutí převážně lékařské fakulty, jednak se výuka chemie odvrátila od praktické a technologické složky – cituji: Máme učitele, kteří se bojí strčit do octa lakmusový papírek, všechno je jedovaté a nebezpečné... [6] Autor také zmiňuje skutečnost, že – cituji: spousta středních škol vymýtila z pohodlnosti laboratoře pod záminkou, že jsou drahé. [6] V závěru svého pozastavení nad výukou chemie dodává, že by bylo lepší vysvětlovat

11

žákům věci názorněji a méně do hloubky a vrátit se zpět k experimentálnímu pojetí výuky chemie. V reakci na článek Chemie zpupná a nenáviděná se Bohumil Kratochvíl zamýšlí nad postavením chemie v současné společnosti – cokoliv mající za přízvisko chemické se rovná jedovaté. Ovšem autor vidí určité východisko v popularizaci chemických experimentů – cituji: Snad se ale blýská na lepší časy, takže určitou diváckou atraktivitu (měřeno

peoplemetrem)

mají

televizní

vážné

chemické

pokusy

Michaela

Londesborougha (pořad PORT) a převážně nevážná chemická vystoupení Milana Šteindlera (pořad Clever). [7] Didaktička Hana Čtrnáctová ve svém příspěvku reagujícím na článek Chemie zpupná a nenáviděná naopak poznamenává, že situace na středních školách není až tak hrozivá, jak vyznělo z úvodního článku – cituji: V současnosti má téměř každá škola velmi dobře zařízenou školní chemickou laboratoř a laboratorní cvičení jsou pravidelnou součástí výuky chemie. [8] Zároveň také zmiňuje, že učitelé se snaží využívat témata každodenního života, zařazují pokusy, které se žáků dnes a denně dotýkají – například přítomnost ,,éček“ v potravinách. Dodává ovšem také, že stěžejním elementem, který žáky přitáhne k chemii, nebo naopak je navždy odpudí, je sám učitel. [8] Středoškolský učitel Jan Čech ve své reakci na úvodní článek souhlasí s Kamilem Wichterlem, že k chemii patří přívlastek zpupná, kterým ji označil autor úvodního článku, ovšem také dodává, že úkolem středoškolských učitelů je právě přiblížit žákům chemii, aby pro ně nebyla tolik nepřístupná. Vyjmenovává, co všechno v našem okolí je ovlivněno chemií – tedy chemie nás ovlivňuje každý den po celý život. A na tomto principu by měla být postavena současná výuka chemie. Zároveň dodává – cituji: Nebudeme se bát experimentovat, vyzkoušíme si mnohé pokusy prakticky, neboť práce v laboratoři nám musí přinášet radost a potěšení z nově poznaného. [9] V článku Chemie zpupná a nenáviděná a reakcích na něj lze nalézt dva protichůdné názory v oblasti provádění pokusů při výuce chemie. V prvním článku autor Wichterle píše, že se učitelé bojí provádět pokusy, v reakci na něj autorka Čtrnáctová uvádí, že se učitelé snaží zařazovat do výuky pokusy z běžného života. Realita na středních školách je ovšem různá. Provádění chemických pokusů ve vyučovací hodině je ovlivněno několika aspekty – např. časová náročnost, materiální 12

vybavení, dostupnost chemikálií, ovšem závisí také na konkrétním učiteli, jestli se odhodlá provést pokus, nebo ho například raději pustí na videu a to buď pomocí videa, či internetu. Reálný pokus provedený přímo ve vyučovací hodině je nenahraditelným aspektem ve výuce chemie, ovšem i jakákoliv jiná forma pokusu – například video – je vždy lepší než pokus neprovádět vůbec. Spousta mladých učitelů neví, jaký pokus vybrat pro demonstraci vlastností daných látek, netuší jaký pokus vybrat, aby žáky zaujal, aby netrval dlouho a aby fungoval. V tomto případě mladým učitelům chybí jakási pomůcka při výběru experimentů – například pokud by existovala databáze video pokusů, kde by byly pokusy uspořádány, mohli by si začínající učitelé najít probíranou látku a hned by viděli, jaký pokus předvést. Mohli by si ho i přehrát na videu, zjistili by, jaká má pokus rizika a co vlastně pokus demonstruje za vlastnosti. Zároveň již zkušení učitelé, kteří léta učí a předvádí pořád ty samé pokusy, určitě hledají také novou inspiraci, jak oživit svoji výuku, nabrat nové náměty – a to opět mohou pomocí video pokusů, které byly natočeny v rámci různých projektů – a třeba jen staré známé pokusy byly nahrány v nové, živější a zajímavější podobě. Po případě souhrn video pokusů může také posloužit učitelům, kteří neprovádějí žádné experimenty – buď z důvodu nedostatku chemikálií, pomůcek, času či jen z vlastního ostychu – jelikož tito učitelé můžou použít video pokus jako náhradu za reálný pokus, ačkoliv reálný pokus má své nezastupitelné místo ve výuce chemie. V tomto případě by to žákům velmi pomohlo, jelikož by pokus alespoň shlédli formou videa a odnesli by si určité poznatky z něho. V ideálním případě by mohl video pokus, pokud by byl dostatečně názorný, přesvědčit učitele, kteří neprovádějí chemické pokusy, aby se odhodlali k demonstraci pokusů. Z předchozích faktů tedy vyplývá, že role video pokusů, respektive jejich utřídění do jedné databáze je důležitá, rozhodně má co nabídnout jak učitelům, tak i žákům, kteří si sami doma můžou pokus znovu přehrát, nebo vyhledat jiné alternativní pokusy se stejnou problematikou. Určitě je tedy nutné, aby zde existoval souhrn video pokusů, který by učitelům ulehčil práci, aby oni sami nemuseli sáhodlouze hledat a vybírat z různých video pokusů. Je nutné si ovšem uvědomit, že role vlastního demonstračního pokusu je pořád větší než video pokusů, neboť video pokus nedokáže úplně nahradit reálný experiment, ale dokáže ho částečně zastoupit. 13

Pro podporu výuky chemie vznikly u nás i ve světě video databáze pokusů, které jsou volně přístupné na internetu. V České republice existují dvě databáze video pokusů – Internetová video-databáze chemických pokusů ZF JU [10] a Chemické pokusy na chemickém vzdělávacím portálu Chemie.gfxs.cz [11]. Ze zahraničních lze zmínit německou stránku www.netexperimente.de [12] či srbskou video databázi pokusů Chem Toddler [13]. Zajímavé pokusy – převážně efektního rázu – lze najít také na stránce Mr.Kent´s Chemistry Page [14]. Spoustu ve výuce využitelných videí lze nalézt také na stránkách www.youtube.com – například pod hlavičkou Elementary Productions [15]. Své vlastní série pokusů vytváří i samotná gymnázia – například Gymnázium Špitálská v Praze 9 [16]. Názorná videa některých experimentů – především efektního zaměření a z oblasti obecné chemie – obsahuje web pro podporu výuky chemie www.studiumchemie.cz [17]. Hana Cídlová a Richard Cupák z katedry chemie Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity (PdF MU) se pokusili sestavit seznam video databází pokusů [18] – jednak k některým pokusům našli vhodná videa, jednak poskytli učitelům odkazy na zajímavé databáze – například na německý portál University Regensburg Organisch-chemische Demonstrationsexperimente auf Video Visualisierte Chemie (Demonstrační experimenty z organické chemie na videu vizulalizující chemii) [19] nebo na velmi zdařile zpracovanou internetovou stránku Experimentalchemie.de [20]. V tomto seznamu jsou také zmíněny pokusy natočené na PdF MU, ovšem pouhým vyhledáváním se k nim uživatel nedostane, je zapotřebí na tento seznam a přímo kliknout na konkrétní odkaz. Nevýhodou tohoto seznamu databází je také fakt, že některé odkazy již nefungují. Podobná databáze – ovšem ne pouze pro video pokusy, nýbrž pro všechny prostředky podporující výuku chemie – se nachází na stránkách The Catalyst – Chemistry Resources For The Secondary Education Teacher On The WWW (The Catalyst – zdroje v oblasti chemie pro učitele středních škol na WWW) [21]. Na této stránce lze najít kolem 60 odkazů na různé materiály. Výhodou jsou popisky u každého odkazu, co uživatel nalezne na dané stránce. Značným negativem této databáze je, že odkazy na externí databáze pokusů většinou nefungují. Existují zde odkazy na databáze video pokusů různých univerzit ve Spojených státech amerických, ovšem v současné době tyto odkazy nejsou funkční. V případě, že odkaz na databázi je aktivní, existují zde 14

další negativa – pokusy jsou špatně nahrané, popřípadě videa jsou malá a nejde na nich dobře vidět probíhající experiment. Za zmínku ovšem stojí video databáze Live Chem na stránce Virtual Chemistry [22], kde si každý může pokus ,,vyrobit“ sám – sám si zadá obě výchozí látky a na základě výběru se přehraje video. Nevýhodou je pouze omezený výběr výchozích látek. Velmi kladně hodnocenou webovou stránkou v této databázi je DWBrooks´Site [23] – autoři databáze poznamenávají, že se zde nachází největší sbírka materiálů, kterou nikde jinde na webových stránkách nenašli. Video pokusům se věnuje oddělení Doing Chemistry [24], kde lze nalézt okolo 120 pokusů převážně z obecné, respektive fyzikální chemie. Pokusy jsou doplněny o bohaté informace z hlediska popisu pokusu, podrobného pracovního postupu, vysvětlení, a dokonce i o pracovní list. Nedostačujícím u této databáze je bohužel samotné video, které není moc názorné, je doplněno o text, který ale nelze přes obraz v pozadí dokonale přečíst a celkově video působí ,,neučesaně“. Přehrání videí vyžaduje použití programu QuickTime Player.

1.3 Vybrané databáze Níže jsou některé databáze podrobněji popsány – s přihlédnutím k jejich kladům i záporům.

1.3.1 Internetová video-databáze chemických pokusů ZF JU Tato databáze byla vytvořena studentkami Pedagogické fakulty v rámci řešení jejich diplomových prací. Pokusy jsou zde rozděleny do 7 sekcí – Efektní pokusy I, Efektní pokusy II, Efektní pokusy III, Preparační cvičení z anorganické chemie, Organická chemie, Biochemie a Makromolekulární chemie. Efektní pokusy I obsahují 17 pokusů z oblasti anorganické chemie, které nejsou nijak tematicky spojeny. Dalších 17 pokusů lze nalézt také v kapitole Efektní pokusy II, jejíž součástí jsou již pokusy z organické chemie – např. Duha v rajčatové šťávě. V oddělení Efektní pokusy III je zahrnuto 10 pokusů, při kterých dochází ke změně zbarvení – např. Fialová fontána. Pokusy ale opět nejsou nijak tematicky řazeny. V kapitole Preparační cvičení z anorganické chemie je zařazeno 14 pokusů – většinou se jedná o přípravy komplexů. Oddíl Organická chemie obsahuje 21 pokusů, které jsou řazeny abecedně. V rámci těchto pokusů jsou obsaženy téměř všechny oblasti 15

organické chemie probírané na SŠ. Biochemie je dále rozdělena na jednotlivá podtémata – Cukry, Tuky, Bílkoviny, Nukleové kyseliny, Další přírodní látky a Enzymy. Velmi zdařilé je zařazení kapitoly Nukleové kyseliny a pokusu Důkaz DNA. V poslední kapitole Makromolekulární chemie je zahrnuto 13 pokusů, které většinou demonstrují vlastnosti makromolekulárních látek. Databáze je jednak přístupná na internetu, ale dá se také stáhnout. Pokusy je vhodné přehrávat pomocí přehrávače Windows Media Player, který je jedním z nerozšířenějších programů pro přehrávání videí. Nevýhodou této databáze je zdlouhavé proklikávání přes bezpečnostní upozornění k samotným pokusům. Samotné pokusy mají jednotnou strukturu – Princip, Prostup – a u některých lze najít i Otázky a úkoly, u nichž se správná odpověď ukáže až po rozkliknutí, a Video. Videa jsou bez zvuku, ale i tak jsou názorná.

Obrázek č.1: Webové rozhraní Internetové video-databáze chemických pokusů ZF JU (http://home.zf.jcu.cz/public/departments/kch/didaktika/l%20kotherova/index.htm)

1.3.2 Chemické pokusy na Chemie.gfxs.cz Chemie.gfxs.cz je chemický vzdělávací portál Gymnázia F. X. Šaldy, kde se kromě jiných materiálů nachází také video databáze chemických pokusů. Databáze obsahuje 30 video pokusů. Jedná se převážně o efektní pokusy z anorganické chemie. Lze zde ovšem najít i pokusy z biochemie – např. Modrý efekt. Pokusy nejsou řazeny podle nějakého klíče. Nevýhodou je nutná instalace přehrávače Quicktime 6 k přehrávání pokusů. U poloviny pokusů jsou uvedeny pomůcky a chemikálie. Je zde také popis pokusu, vysvětlení i s chemickými rovnicemi. Velmi zdařilým krokem je 16

poslední část Metodické poznámky, kde jsou uvedeny praktické věci k pokusu – spolehlivost pokusu, vhodnost pro věkovou kategorii žáků. Menší nevýhodou je fakt, že u druhé poloviny pokusů nejsou žádné informace – ani postup s vysvětlením. Videa jsou doprovázena komentářem a jsou zdařilá.

Obrázek č.2: Webové rozhraní Chemických pokusů na Chemie.gfxs.cz (http://chemie.gfxs.cz/index.php?pg=videa)

1.3.3 netexperimente.de - Chemieexperimente Německá stránka netexperimente.de – konkrétně její část Chemieexperimente obsahuje 120 pokusů z rozličných oblastí chemie, které jsou rozděleny do různých kategorií – například Algemeine Chemie (Obecná chemie), Alltagschemie (Každodenní chemie), Feuer und Flamme (Oheň a Plameny), Licht und Farbe (Světlo a Barvy) či Schall und Rauch (Zvuk a kouř). U každého pokusu jsou na začátku ve stručnosti nastíněna základní fakta, dále nechybí bezpečnostní opatření, seznam pomůcek a chemikálií, postup a výsledky. Pro každý pokus je zde nahráno video, jehož obraz je ovšem velmi malý, je nutno jej zvětšit na celou obrazovku. Video je se zvukem laboratoře, ale bez komentáře, který by byl výhodou. V současné době, kdy většina materiálu na webu je v angličtině, je pro tuto stránku mínusem, že je pouze v němčině – nemá anglickou verzi.

17

Obrázek č.3: Webové rozhraní netexperimente.de, Chemieexperiemnte (http://netexperimente.de/chemie/index.html)

1.3.4 Chem Toddler Chem Toddler je srbská internetová stránka s video databází, která vznikla s cílem zpopularizovat chemii a přiblížit ji komukoliv zábavnou formou. Tato databáze čítá v současné době okolo 45 pokusů, ovšem v budoucnu by se měla rozrůst až na 300 pokusů. Videa lze bez problémů najít i na www.youtube.com pod uživatelem ChemToddler. Pokusy jsou rozděleny do několika kategorií – například Acids and bases (Kyseliny a zásady), Chemical equilibrium (Chemická rovnováha), Complexes (Komplexy) nebo Oscillating reactions (Oscilační reakce), ovšem jak sami autoři na stránkách uvádí, je velmi složité udělat hranici mezi těmito oblastmi. Tyto pokusy jsou zajímavé tím, že jsou netradičně nahrány – většinou je volena zábavná forma, například pokus demonstrující různé komplexy niklu je natočen formou různě barevných drinků. Videa jsou také doprovázena hudbou. U některých pokusů lze nalézt vysvětlení. Většinou se jedná o efektní pokusy, tedy videa splňují motto autorů – rozhodně slouží k demonstraci chemie jako zábavného oboru.

18

Obrázek č.4: Webové rozhraní Chem Toddler (http://www.chemtoddler.com/complexes/nickel-complexes.html)

1.3.5 Mr. Kent´s Chemistry Page Na této anglické stránce lze v sekci Chemical Demonstrations Movie zhlédnout okolo 70 pokusů převážně efektního charakteru – například Sloní zubní pasta či Zlato a stříbro z mědi, některé pokusy jsou na pomezí chemie a fyziky. U některých pokusů je vysvětlení přímo na videu formou titulků, u některých lze nalézt krátké vysvětlení v popisku videa. Videa jsou vcelku názorná a přehrávají se ve formátu podobném stránce www.youtube.com. Zároveň lze na této stránce najít také videa či animace různých chemických jevů – například animaci oxidace a redukce. Jsou zde zveřejněny odkazy i na jiné video databáze – například na netexperimente.de.

1.3.6 Organisch-chemische

Demonstrationsexperimente

auf

Video

Visualisierte Chemie Organisch-chemische Demonstrationsexperimente auf Video Visualisierte Chemie je německá stránka Univerzity Regensburg, kde lze nalézt na 80 pokusů z oblasti organické chemie. Pokusy jsou rozděleny do několika kategorií – převážně podle

reakčního

mechanismu

–

Additionsreaktionen

(Adiční

reakce),

Substitutionsreaktionen (Substituční reakce), ale jsou zde také kategorie Farbstoffe 19

(Barevné látky) či Chemie im Alltag – Produkte aus Haushalt und Supermarkt (Každodenní chemie – Produkty z domácnosti a supermarketu). U každého pokusu jsou uvedeny potřebné pomůcky a chemikálie, postup, výsledky – a co je velmi zdařilé – podrobné vysvětlení, objasnění mechanismu reakce. Text je doplněn o obrázky. Videa se přehrávají pomocí programu Real Player. Videa jsou bez zvuku, názorná, ovšem na materiální vybavení velmi náročná. Některá videa mají nízkou kvalitu. Ve prospěch této stránky hovoří verze v angličtině i němčině.

1.3.7 Experimentalchemie.de Experimentalchemie.de je německý portál, který obsahuje pokusy z různých oblastí – je zde několik kategorií, například Anorganische, Organische Chemie (Anorganická, Organická chemie), Licht und Feuer (Světlo a Oheň) či Zeit und Kinetik (Čas a Kinetika). V každé kategorii lze nalézt kolem 15 pokusů. U některých pokusů – konkrétně u tzv. Pokusů měsíce či týdne – se nachází informace o pokusu – pomůcky, chemikálie, bezpečnostní upozornění, postup, ale také vysvětlení a obrázky z pokusu. U těchto pokusů jsou také různé odkazy na témata související s pokusem. Pro každý pokus na této stránce ovšem existuje video, nebo krátká sekvence, které lze přehrát jak ve Windows Media Player, tak i QuickTime Player, videosoubory lze i stáhnout. Videa jsou velmi rychlá, názorná, se zvukem, ale bez mluveného komentáře.

20

Obrázek č.5: Webové rozhraní Experimetalchemie.de (http://www.experimentalchemie.de/versuch-011.htm)

Z předchozího textu je patrné, že existuje velké množství databází, kde lze najít různé pokusy, ovšem na žádné stránce není ucelený přehled videí, která by byla přiřazena ke konkrétním tématům. Tento fakt ztěžuje práci hlavně při vyhledávání, jelikož učitel, potažmo jiný uživatel stráví hodně času jenom proklikáváním do různých databází, aby našel pokusy k určitému tématu. Někteří autoři se snaží zařadit pokusy k tematickým celkům, ovšem tyto databáze obsahují pouze několik pokusů. Zároveň ne všechny databáze obsahují návody a vysvětlení – učitel nikde nemá zaručeno, že pokus bude fungovat, pokud návod k pokusu najde. V některých databázích jsou navíc pokusy nahrány ve složité variantě, kterou nelze v běžné škole provést, a tedy pro využití ve výuce jsou nevhodná. V současné době zde tedy chybí ucelená databáze video pokusů, která by obsahovala pokusy utříděné do kategorií podle výukových plánů. Zároveň zde chybí databáze, kde by u pokusů byl uveden návod i princip, a také upozornění pro učitele – na co si dát pozor, kde může vzniknout problém apod.

21

2 Cíl práce Cílem této práce je vytvoření databáze chemických video pokusů, kde by jednotlivá videa pokusů společně s návody byla zařazena k odpovídajícím tematickým celkům dle RVP G. Snahou při řešení této bakalářské práce bude vytvořit pomůcku pro učitele, aby na videu měli možnost shlédnout daný pokus, aby na něm viděli, jak vlastní pokus provést, jaké zvolit pomůcky a chemikálie. Snahou tedy bude, aby databáze sloužila učitelům jako inspirace pro provádění pokusů ve vyučovací hodině. Přínos této databáze by mohl spočívat v tom, že pokusy budou na jedné stránce uspořádané, čímž by databáze mohla ulehčit učitelům práci, aby nemuseli zdlouhavě vyhledávat vhodné video. Vytvoření vlastní databáze se skládá z několika kroků: •

volba formy databáze video pokusů,

•

volba tematických okruhů a následně výběr vhodných pokusů,

•

vyzkoušení vybraných experimentů a natočení chybějících videí,

•

volba umístění databáze video pokusů na internetové stránky,

•

zprovoznění celé databáze a zhodnocení databáze vybranými učiteli.

22

3 Orientační šetření Na začátku řešení bakalářské práce bylo provedeno orientační šetření u učitelů středních i základních škol, v jehož rámci byla zjišťována současná situace v provádění pokusů v hodinách chemie, využitelnost databáze a nároky na pokusy. Získaná data z orientačního šetření byla následně využita a zohledněna při tvorbě vlastní databáze. Pomocí webové aplikace Google Documents byl vytvořen dotazník zaměřený na využívání pokusů v hodinách chemie. Byla zvolena forma multiplechoice u 6 otázek, kde dotazovaní učitelé pouze zaškrtli jejich odpověď na danou otázku. U těchto otázek mohli dotazovaní zaškrtnout pouze jednu odpověď. Ve 3 případech byla zvolena forma otázky s volnou odpovědí pro dotazované. V tomto případě se jednalo o otázky, kde učitelé mohli vyjádřit svůj názor na jejich nároky na pokusy, na využitelnost vznikající databáze či v posledním případě mohli okomentovat či doplnit své odpovědi, pokud chtěli. Toto orientační šetření bylo anonymní, ale učitelé měli možnost vyplnit i své jméno. Vytvořením dotazníku v Google Documents byla snaha dotazovaným učitelům ulehčit práci, aby nad dotazníkem nestrávili moc času a nemuseli vyplňovat dlouhé odpovědi na podivné otázky. V rámci orientačního šetření bylo osloveno 35 učitelů, z nichž odpovědělo na předložené otázky 17 – což odpovídá 49 %. Vyhodnocení tohoto orientačního šetření bylo provedeno 30. dubna 2011, přičemž nejvíce odpovědí došlo ihned po rozeslání otázek. V rámci tohoto orientačního šetření bylo mimo jiné zjišťováno, zda dotyčný využívá v hodině pokusy – pokud ano, jak dlouho mu trvá příprava pokusu na jednu vyučovací hodinu. Dále byly v dotazníku položeny otázky na využitelnost a potřebnost této nově vznikající databáze a jaké nároky mají učitelé na demonstrační pokusy využívané

při

výuce

chemie.

Byla

také

zjišťována

znalost

stránek

www.studiumchemie.cz [25], které byly vytvořeny před 2 lety v rámci řešení bakalářské práce studenta PřF UK Davida Brennera na Katedře učitelství a didaktiky chemie a kde bude vzniklá databáze uložena. [26] V případě odpovědí na otázku využívání chemických pokusů ve vyučovací hodině byly zjištěny překvapivé skutečnosti – 76 % z dotazovaných odpovědělo, že předvádí pokusy v hodinách chemie, 12 % volilo možnost neprovádění experimentů z časových důvodů a 12 % oslovených vybralo variantu Jiná odpověď. (Graf č.1) Takto 23

vysoké procento učitelů, kteří předvádí pokusy ve vyučovací hodině, nebylo očekáváno vzhledem k obecnému trendu předávání spíše teoretických znalostí a neprovádění demonstrací v hodinách.

četnost

Využití chemických pokusů v hodinách - výsledky 76%

80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

12%

12% 0%

Ano, využívám - je Ne, nevyužívám, Ne, nevyužívám, na pokusy v na škole nemáme to zpestření pro žáky a žáci si hodině není čas. vhodné pomůcky. danou látku snadněji zapamatují.

Jiná odpověď.

Graf č.1:Využití chemických pokusů v hodinách – výsledky

Výsledek tohoto orientačního šetření je ovšem v rozporu s výsledkem orientačního šetření kolegyně Zuzany Studničkové [27], která v rámci své bakalářské práce prováděla orientační šetření u svých spolužáků na téma provádění pokusů na středních školách. Bylo osloveno 20 studentů, z nichž odpovědělo 18. Dotazovaní odpovídali na otázku, zda na jejich středních školách v rámci výuky chemie učitelé využívali demonstrační pokusy – 29 % studentů odpovědělo, že nikdy neviděli demonstrační pokus, a 41 % uvedlo, že jejich učitelé spíše demonstrační pokusy neprováděli. Pouhých 12 % (odpovídá 2 studentům) potvrdilo, že jejich učitelé používali demonstrační experimenty téměř každou hodinu. Jeden student neodpověděl na tuto otázku.

24

V případě využití video pokusů ve výuce 25 % studentů uvedlo, že jim učitelé pouštěli pokusy na videu, 37,5 % uvedlo variantu spíše ne a 37,5 % studentů odpovědělo, že jim učitel chemie pokusy na videu vůbec nepouštěl. Průzkum mé kolegyně dopadl úplně jinak – v neprospěch demonstračních pokusů. Vysoké procento učitelů využívajících demonstrační pokusy mě osobně také zarazilo, ale jednalo se o velmi malý vzorek a je možné, že tito učitelé – byli osloveni učitelé registrovaní na webu www.studiumchemie.cz [25] – jsou nadšenými chemiky, a tudíž pokusy v hodinách provádí. Popřípadě je možné, že tito učitelé demonstrují pokusy v určitých časových intervalech, jak vyplynulo z odpovědí studentů. Ovšem je nutné také dodat, že 51 %, tedy polovina oslovených učitelů neodpovědělo na otázky, tedy je možné, že tito učitelé neprovádí pokusy, a proto se například nechtěli zúčastnit tohoto orientačního šetření. Většina učitelů, kteří na předchozí otázku odpověděli, že využívají pokusy při vyučování, zvolila za čas potřebný na přípravu pokusů na jednu vyučovací hodinu 20 minut (53 % dotazovaných), 23 % dotazovaných odpovědělo, že jim stačí 10 minut, 30 minut pokusy připravuje 6 % učitelů a 18 % respondentů zvolilo Jinou odpověď. (Graf č.2) 20 minut na přípravu pokusu/pokusů pro 1 vyučovací hodinu je velmi dlouhá doba, a pokud člověk uváží, že učitel má v jeden den více vyučovacích hodin, stráví v laboratoři mnoho času navíc.

25

Čas potřebný na přípravu pokusů pro 1 vyučovací hodinu - výsledky 60% 53% 50%

četnost

40% 30% 23% 18%

20% 10%

6%

0% asi 10 minut

asi 20 minut

asi 30 minut

Jiná odpověď.

Graf č.2: Čas potřebný na přípravu pokusů pro 1 vyučovací hodinu – výsledky

V otázce využitelnosti databáze se všichni učitelé shodli, že by se určitě podívali na navržené pokusy, popřípadě by se jimi nechali inspirovat. U otázky potřebnosti a prospěšnosti nově vznikající databáze, kde mohl každý učitel sám vyjádřit svůj názor a napsat své postřehy, velká část dotazovaných zmiňovala jako nejdůležitější aspekt prospěšnosti databáze inspiraci a zpestření výuky díky pokusům. Dalším důležitým prvkem, ve kterém by učitelé viděli prospěšnost databáze, je motivace žáků. Dále učitelé zmiňovali názornost, nové nápady či inovaci starých pokusů. Jeden dotazovaný odpověděl, že plusem této databáze bude soustředěnost pokusů na jednu stránku – což je dle mého názoru hlavní myšlenka této práce. Zároveň také jeden dotazovaný uvedl, že by tato databáze mohla pomoci především začínajícím učitelům vybrat vhodný pokus pro učivo, s čímž lze bezvýhradně souhlasit. Na tuto otázku neodpověděli pouze 3 dotazovaní. (Tab. č.1)

26

Tabulka č.1: Aspekty potřebnosti a prospěšnosti databáze chemických pokusů

Aspekt

Počet odpovědí

Aspekt

Počet odpovědí

inspirace

4

nové nápady, modifikace pokusů

2

zpestření výuky

3

soustředění pokusů do 1 databáze

1

motivace

2

pokusy nenáročné na chemikálie

1

názornost

2

pokusy nebezpečné na provedení v hodině

1

Nejdůležitějším z nároků, které mají učitelé na pokusy prováděné v hodinách chemie, je dostupnost a nenáročnost na chemikálie a pomůcky. Na stejné úrovni jako předchozí bod je i jednoduchost pokusů. Dále učitelé vybírají pokusy, aby byly efektní, aby dobře doplnily probírané učivo, a dbají také na bezpečnost. Dalším faktorem, který hraje roli při výběru demonstračního pokusu, je časová nenáročnost a názornost. Podrobné výsledky jsou uvedeny níže (Tab. č.2). Zajímavá byla odpověď jednoho dotazovaného, který zmiňoval fakt, aby video pokusy byly spustitelné s jakýmkoli softwarovým vybavením, a také aby každý pokus byl v samostatném videu, nikoliv jako celek. Všechny tyto požadavky jsou podle mého názoru opodstatněné a při výběru pokusů pro video databázi byly právě tyto nároky učitelů brány v potaz. Velmi zajímavá byla poznámka o video databázi a funkčnosti videí v různých přehrávačích.

27

Tabulka č.2: Nároky na pokusy předváděné v hodinách chemie

Aspekt

Počet odpovědí

Aspekt

Počet odpovědí

dostupnost a nenáročnost (chemikálie a pomůcky)

9

názornost

3

jednoduchost

9

vysvětlení

2

efektní pokus

6

snadná příprava

1

doplnění učiva

5

složitější pokusy na videu

1

bezpečnost

3

videa spustitelná s jakýmkoliv softwarem

1

časová nenáročnost

3

jednotlivé pokusy na videu, nikoliv celek

1

V neposlední řadě byla učitelům položena otázka týkající se znalosti webu www.studiumchemie.cz. Téměř polovina dotazovaných (41 %) odpověděla, že danou stránku využívá, a to převážně při procvičování. 6 % dotazovaných z této stránky čerpá při přípravě a 12 % učitelů stránku spíše nenavštěvuje, jelikož zde nenašli moc materiálů. 41 % dotazovaných zaškrtlo možnost Jiná odpověď. (Graf č.3) Materiály na stránce www.studiumchemie.cz slouží většinou k procvičování učiva, což odpovídá výsledku průzkumu. Učitelé, kteří zde nenašli mnoho vhodných materiálů, jsou z větší míry ze základních škol, pro které na webu moc materiálů není. Učitelé tento fakt poznamenávali v poslední otázce, kde mohli doplnit či vysvětlit své odpovědi. Učitelé, kteří zaškrtli kolonku Jiná odpověď, využívají tuto stránku pravděpodobně jinak – mohou zde hledat inspiraci, nebo se jen občas podívají – například jak pojmout dané učivo.

28

četnost

Využití www.studiumchemie.cz při výuce - výsledky 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

41%

41%

12% 6% 0% Ano, čerpám z ní při přípravě.

Ano, různé Ne, nenaš(e)l/a Ne, nenaš(e)l/a Jiná odpověď. materiály jsem vhodné jsem zde moc využívám při materiály, jaké materiálů, vlastní výuce bych si nenavštěvuji představoval/a. stránku často. např. při procvičování.

Graf č.3: Využití www.studiumchemie.cz při výuce – výsledky

29

4 Volba formy databáze 4.1 Výběr typu experimentů Na začátku tvorby vlastní databáze bylo nutné zvolit typ experimentů, které budou zařazeny do databáze chemických pokusů. Byly vybrány převážně demonstrační experimenty, jelikož jsou prvním krokem při seznamování žáků s chemickými pokusy. Demonstrační pokusy umožňují rozvoj schopnosti cílevědomého pozorování žáků. Jako demonstrační experimenty se volí většinou obtížnější, technicky náročnější, ale didakticky nutné pokusy. Učitel předvádí experiment před celou třídou – je tedy nutné, aby bral zřetel na pozici místa, kde pokus provádí, aby všichni žáci dobře viděli. Nevýhodou demonstračních experimentů je skutečnost, že si žáci sami pokus nevyzkouší. Ovšem vhodně zvolený pokus k dané problematice může v žácích probudit zájem o probírané učivo. Demonstrační experimenty se zařazují buď za probranou látku, po případě jako motivace před vlastním výkladem, nebo učitel může na experimentu popsat danou problematiku. Od žákovských a laboratorních pokusů se odlišují tím, že se od žáků neočekává předchozí znalost učiva. Žáci se teprve prostřednictvím demonstračního pokusu seznamují jednak s laboratorní praxí, jednak s novými poznatky, které by měli mít žáci osvojené, než budou provádět vlastní laboratorní pokusy. [28], [29] Na základě výše uvedených faktů byla tedy databáze pojata jako souhrn demonstračních experimentů, jelikož žáci by se měli s pokusem nejprve seznámit ve vyučovací hodině, a poté by si sami mohli vyzkoušet experiment při práci v laboratoři. U každého pokusu je uvedeno, zda je pokus vhodný jako demonstrační či zda ho lze využít i jako laboratorní. Některé pokusy je vhodnější předvést pouze jako demonstrační – například pokusy Modrá a Duhová baňka jsou déletrvající – není tedy nutné je zařazovat do laboratorních prací. Naopak pokusy z chemické kinetiky jsou velmi jednoduché a žáci si na nich ověří a utříbí své znalosti, proto jsou tyto pokusy vhodné i jako laboratorní. U každého pokusu má tedy učitel vždy poznamenán typ pokusu, ale je na něm samotném, jak a kdy pokus využije.

30

4.2 Výběr formy videa Po výběru demonstračních experimentů bylo nutné rozhodnout, v jaké formě budou videa umístěna na internetu v databázi chemických video pokusů. V počáteční fázi bylo uvažováno natočení všech videí k pokusům obsaženým v databázi – tato možnost se jevila jako velmi dobrá z toho důvodu, aby všechna videa pokusů v databázi měla stejný formát a aby byla po obsahové i grafické stránce konzistentní. Ovšem při rešerši stránek různých databází bylo zjištěno, že na internetu již existuje mnoho zdařilých videí k jednotlivým pokusům a že stejné video, jaké by bylo mnou vytvořeno (natočeno a vloženo do zpracovávané databáze), je na internetu již v několika verzích – k jednomu pokusu byla nalezena průměrně 3 videa, z nichž byly použitelné 1 až 2 odkazy. Proto bylo rozhodnuto, že databáze bude pojata formou video odkazů na jednotlivé pokusy – video odkazy budou umístěny u každého pokusu a učitel si bude moci vybrat odkaz, který se mu zamlouvá. Pouze v případě, že k pokusu nebylo nalezeno vhodné video, byl pokus natočen v laboratoři a video bylo následně umístěno na internet.

4.3 Výběr experimentů V další fázi byla nastavena kriteria, podle nichž byly následně vybrány jednotlivé pokusy. Tato kritéria pomohli nastavit sami učitelé v rámci orientačního šetření. Vyšla jsem z jejich požadavků, jelikož tato databáze vzniká především pro učitele a jejich žáky.

4.3.1 Časová (ne)náročnost Byly vybrány experimenty, které jsou časově nenáročné – jak na přípravu, tak i na provedení – příprava by měla trvat okolo 10 až 20 minut, vlastní provedení pokusu by se mělo odehrát během 10, maximálně 15 minut, aby se zbytečně nenarušila vyučovací hodina. Některé experimenty trvají delší dobu, jelikož se musí zahřívat na vodní lázni (například pokus Amylasa ve slinách) či naopak je vhodné vyčkat do ochlazení (například pokusy Sublimace jódu a naftalenu – vhodné vyčkat do ochlazení par). V tomto případě bylo doporučeno začít pokus na začátku hodiny, poté pokračovat 31

jinou aktivitou a na konci hodiny se k pokusu vrátit. Tímto způsobem by doba věnovaná vlastnímu pokusu neměla přesáhnout 15 minut. Zároveň i čas na přípravu by neměl přesáhnout 10 minut na jeden pokus, jelikož učitel, který v jeden den učí například 6 hodin chemie, by v tomto případě strávil v laboratoři hodinu navíc pouze přípravou pokusů. Proto byly vybrány pokusy i s co možná nejmenší časovou náročností na přípravu.

4.3.2 Názornost Dalším kritériem byla názornost pokusu – tedy skutečnost, že daný pokus by měl vyjádřit chemickou reakci či chemický děj obecně buď změnou zbarvení, změnou skupenství či doprovodnými jevy – např. zápachem. Na tomto místě stojí připomenout, že žáci nejvíce ocení ,,pokusy s barvičkami“ – ty se dají nejlépe využít v případě sloučenin d-prvků. V databázi je obsaženo několik pokusů se sloučeninami d-prvků, například pokusy se sloučeninami železa, mědi, manganu. V případě esterifikace bohužel na videu nelze pozorovat výsledky pokusu, ovšem výsledek reakce lze detekovat čichem. Změnu skupenství lze využít například při úniku plynů z reakční směsi – ať oxid uhličitý (v případě pokusu Důkazu uhličitanů) či kyslík (pokus Důkaz kyslíku).

4.3.3 Dostupnost chemikálií Při výběru pokusů byla také zohledněna dostupnost chemikálií. Byly zvoleny takové experimenty, které jsou nenáročné na chemikálie. V případě špatné dostupnosti chemikálií byla tato skutečnost u daného pokusu poznamenána a navržena jiná alternativa, např. puštění pouze videa jako náhradu za reálný pokus. Tato varianta byla volena zejména u pokusů v organické části, kdy lze předpokládat, že některé organické látky nebudou na školách dostupné. V případě pokusu Oxidace toluenu KMnO4 nenastávají z pohledu dostupnosti chemikálií komplikace, toluen je vcelku běžnou chemikálií. Ovšem problém už může být u experimentu Oxidace alkoholů dichromanem, manganistanem – kde lze využít jednak velice dobře dostupné alkoholy ethanol a methanol, ovšem látky jako propan-1-ol či butan-2-ol jsou na školách méně dostupné. Tedy pokus lze na školách ještě provést s dostupnými chemikáliemi. U pokusu Reakce alkanů a alkenů s bromem a 32

manganistanem draselným ovšem nastává složitější situace – na školách nejsou běžně dostupné alkeny, proto zde byla volena forma video pokusu. Na předchozích třech případech jde vidět, že některé chemikálie jsou na školách běžně dostupné, a tedy pokusy s nimi lze předvést, některé chemikálie lze nahradit či vynechat – použít chemikálie, které jsou základní součástí každé laboratoře (viz Oxidace alkoholů dichromanem, manganistanem – použití ethanolu). V některých případech ovšem potřebné chemikálie pro provedení pokusu na školách chybí – zde je vhodné zvolit variantu video pokusu.

4.3.4 Materiální náročnost V neposlední řadě byla také zohledněna náročnost z hlediska provedení a pomůcek. U pokusů byla zvolena ta nejjednodušší varianta, která nezatíží vyučujícího, žáky, ani laboratoř. Většinou byly nalezeny pokusy, kde se i složitější aparatura dá nahradit jiným způsobem. Například u pokusu Vlastnosti kyseliny borité (důkaz trimethylesteru kyseliny borité) lze pokus provést v kulaté baňce upevněné na stojanu a těkavý ester zapálit na konci trubičky v zátce, kterou je baňka uzavřena. Tato varianta je velice složitá na sestavení a následně na provedení – mnohem jednodušší je provedení pokusu na porcelánové misce a následné zapálení reakční směsi. Zjednodušením byl také vyřešen pokus Sublimace jódu. V různých materiálech bylo popsáno provedení pokusu s chlazením pomocí nálevky s namočeným filtračním papírem, nebo dokonce s chlazením pomocí kulaté baňky nasazené na kádince. Obě varianty jsou náročné na přípravu i vlastní provedení – nedokonalé těsnění nálevky, upevnění kulaté baňky do stojanu. Jako nejjednodušší varianta byla vybrána kádinka s chlazením pomocí hodinového sklíčka a případným ucpáním dírky u ústí kádinky pomocí vaty. Podobná zjednodušení týkající se především změny chemického nádobí byla provedena u 20 % všech pokusů.

33

4.4 Výběr okruhů V dalším kroku bylo nutné vybrat hlavní kategorie, do kterých by byly jednotlivé pokusy zařazovány. Vyšla jsem z RVP G, kde je vzdělávací obor Chemie rozdělen do 4 částí – Obecná chemie, Anorganická chemie, Organická chemie a Biochemie. Každá část je charakterizována očekávanými výstupy a učivem, které je ovšem velmi zevrubné a nijak konkrétní – například učivo Organické chemie obsahuje: uhlovodíky a jejich klasifikace, deriváty uhlovodíků a jejich klasifikace, heterocyklické sloučeniny, syntetické makromolekulární látky a léčiva, pesticidy, barviva a detergenty. [3] Na první pohled by se mohlo zdát, že toto dělení je dostačující, ovšem pro potřeby výuky je nutné jej ještě dále konkretizovat – např. deriváty uhlovodíků a jejich klasifikace se mohou ještě dále dělit na halogenderiváty, dusíkaté deriváty, kyslíkaté deriváty, karboxylové kyseliny a jejich deriváty. Aby rozdělení do dalších kategorií v rámci databáze bylo smysluplné a potenciálně využitelné, bylo za tímto účelem nahlédnuto i do ŠVP gymnázií, jak je učivo podle RVP G rozpracováno do konkrétních úseků. Nahlédla jsem do ŠVP Gymnázia Jeseník [30], Gymnázia Elišky Krásnohorské v Praze [31] a Gymnázia Brno [32]. Najít ŠVP jednotlivých gymnázií na webových stránkách ovšem nebylo jednoduché, ačkoliv většina škol má svůj ŠVP k nahlédnutí – ovšem pouze v tištěné podobě na sekretariátu školy. Byly zvoleny ŠVP různých gymnázií z různých krajů, přesto se jednotlivé ŠVP od sebe moc nelišily. Na základě RVP G, respektive ŠVP výše zmíněných gymnázií bylo vybráno v první fázi 26 hlavních kategorií. Některé kategorie – například Chemický děj; Termochemie, kinetika a rovnováha – byly dále rozpracovány do dalších podkategorií. Posledním podkategoriím ve větvení byly následně přiřazeny jednotlivé pokusy. Byly vybrány i kategorie, které spadají do oblasti Obecné chemie, a tudíž by se mohlo zdát, že nebude možné do těchto kategorií zařadit žádný pokus, jelikož jsou považovány za příliš obecné a pro demonstrační pokus nevhodné. I samotní učitelé v orientačním šetření potvrzovali, že pokusy v oblasti Obecné chemie, a také Organické chemie nevyužívají. Ovšem i do těchto kategorií byl vybrán vhodný pokus demonstrující daný jev – příkladem mohou být kategorie Chemická vazba, vznik a typy vazeb či Rovnováha. Zároveň byla snaha i o co největší záběr kategorií v oblasti Organické chemie a Biochemie – jelikož, jak bylo uvedeno výše, učitelé pokusy z těchto oblastí příliš nevyužívají, a proto bylo vybráno co možná nejvíce kategorií, aby 34

bylo možno žákům ukázat vlastnosti co možná nejvíce organických látek prostřednictvím pokusů. Opět byly zvoleny netradiční kategorie (v případě Organické chemie Alkany a Areny, které doposud nebyly na středních školách z hlediska pokusů nijak často demonstrovány, v případě Biochemie Enzymy, hormony, vitamíny – kategorie, jež také patřila spíše k teoreticky laděnému učivu, ovšem právě v databázi je ukázáno, že i toto učivo lze demonstrovat názornými a žákům blízkými pokusy). Po přiřazení pokusů byla vynechána hlavní kategorie Heterocykly, jelikož nebyly nalezeny žádné vhodné pokusy, které by byly realizovatelné na středních školách. Je možné, že v budoucnu bude i tato kategorie zahrnuta do databáze a najde se vhodný pokus na demonstraci vlastností zástupců této skupiny. V konečném stádiu databáze obsahuje 25 hlavních kategorií.

4.5 Výběr experimentů do kategorií Do vybraných kategorií – k poslední podkategorii ve větvení – byly přiřazovány pokusy na základě výše popsaných kriterií. Ke každé podkapitole byly vyhledány alespoň dva vhodné pokusy – samozřejmě v některých případech byl využit pouze jeden pokus, jelikož nebyly nalezeny jiné vhodné pokusy (např. Alkyny). Experimenty byly vybírány tak, aby demonstrovaly důležité vlastnosti látek, důležité procesy, popřípadě aby doplňovaly učivo. Při výběru experimentů byly opět zohledněny výsledky orientačního šetření provedeného u učitelů ZŠ a SŠ, kteří konstatovali, že pokusy nejvíce využívají v Anorganické chemii, ale z oblasti Obecné a Organické chemie téměř nic nepředvádí. Tento fakt jsem vzala na zřetel a zaměřila jsem se na vyhledání vhodných pokusů do těchto oblastí. Skutečně to nebyl jednoduchý úkol, ale podařilo se najít několik názorných a snad i na středních školách proveditelných pokusů (např. Oxidace toluenu KMnO4, Oxidace alkoholů dichromanem, manganistanem). V oblasti Biochemie byly vybrány naopak pokusy z každodenního života – tyto pokusy by měly být žákům bližší a mohly by se jim líbit. Inspirací pro pokusy převážně z Anorganické chemie, ale i částečně z Obecné chemie byla publikace od prof. Čtrnáctové a kolektivu Didaktika a technika chemických pokusů [33] a Chemické pokusy pro školu a zájmovou činnost [34]. Pokusy jsou zde 35

důkladně popsány – pomůcky, postup – ovšem některé pokusy postrádají vysvětlení, v prvém případě to vyplývá z charakteru publikace. Pokusy z Obecné chemie – konkrétně z reakční kinetiky – zpracovávala ve své diplomové práci [35] studentka PedF UK Veronika Koldová. Pro potřebu nově vznikající databáze byly tyto materiály také využity, ovšem byly částečně poupraveny, jelikož návody byly vcelku složité a neobsahovaly důkladné vysvětlení. Organická chemie a Biochemie je velice zdařile zpracována v knize od dr. Šulcové a kolektivu Netradiční experimenty z organické a praktické chemie [36]. Pokusy jsou zde navrženy za použití látek z běžného života a obsahují pozorování a vysvětlení. Další pokusy z oblasti Organické chemie lze nalézt v materiálu Katedry učitelství a didaktiky chemie – Praktické pokusy z organické chemie a biochemie pro střední školy [37]. Zajímavou publikací, která byla inspirací pro výběr pokusů do databáze, je také Praktická a laboratorní výuka chemie [38]. Některé pokusy byly převzaty v původní podobě – fungovaly, pomůcky i chemikálie byly dobře dostupné, některé pokusy ovšem bylo nutné upravit pro potřeby výuky chemie na středních školách – byla zvolena jednodušší varianta uspořádání (např. Sublimace jódu a naftalenu – místo kulaté baňky na chlazení bylo použito hodinové sklo) či jiné chemikálie dostupné na školách (např. Chemické jojo – místo hexanu byl zvolen benzin). Kromě výše uvedených kriterií byla také zohledňována skutečnost, jestli pro daný pokus existuje video – u vhodných pokusů, kde nebyl nalezen žádný video odkaz, bylo nutné nahrát vlastní video. U existujících videí byla zohledňována délka videa, aby video nebylo zdlouhavé; jestli je zde obsaženo vysvětlení probíhajících dějů – ve formě titulku či zvuku; dále byla posuzována názornost, zvuk – buď slovní popis pokusu nebo zvukový doprovod formou různých melodií, potažmo titulky a v neposlední řadě také celkový styl zpracování videa. Ke každému pokusu byly nalezeny průměrně 3 odkazy na videa, přičemž po shlédnutí byly využitelné jeden až dva odkazy. U některých pokusů lze ovšem nalézt až 8 video odkazů (např. Chromatografie, Reakce alkanů a alkenů s Br2, Důkaz redukujících cukrů). Tato videa byla velmi zajímavá, a proto jsem využila všechny odkazy. Některá nalezená videa byla velmi zdařilá – například videa z Internetové video-databáze ZF JU [10] byla velmi profesionálně nahrána, ovšem byla bez zvuku. Na serveru www.youtube.com byla nalezena od různých uživatelů, dokonce i od škol 36

také velmi precizně natočená videa. Videa efektních pokusů v netradičním provedení byla nalezena také na stránkách www.chem-toddler.com [13]. Zároveň na stránce www.studiumchemie.cz [17] je obsaženo velké množství natočených videí – ať od studentů, či učitelů. V tomto seznamu byly také nalezeny pokusy z reakční kinetiky od Veroniky Koldové – každý pokus byl nahrán ve 3 variantách, což ve výsledku čítá 13 pokusů, které byly využity pro tvorbu databáze. Videa zachycující pokusy, k nimž nebyly nalezeny video odkazy (převážně se jednalo o pokusy z Organické chemie a Biochemie), bylo nutné natočit v laboratoři. V případě pokusů z biochemie – např. Biuretová reakce, Katalasa v bramboře, Důkaz škrobu – byly sice vyhledány pokusy k této problematice, ale neodpovídaly popisu uvedeného pokusu. Zároveň pokusy z biochemie bylo problematičtější vyhledat, jelikož byly využity experimenty, které se týkají každodenního života – viz Důkaz vitamínu C – v Citronce, Důkaz bílkovin – v potravinách, Důkaz škrobu – v potravinách. Tyto pokusy byly velmi často natočeny pouze v provedení s chemikáliemi (důkaz alaninu, tyrosinu; důkaz škrobu). Na základě výše uvedených faktů bylo vybráno 58 experimentů, které jsou uspořádány v 25 hlavních kategoriích. Každý experiment ovšem lze použít ve více kategoriích – např. pokus Vytěsňování mědi železem lze jednak využít u problematiky Chemický děj – Redoxní reakce, ale také Substituce (Vytěsňování), zároveň jej lze využít při osvojování učiva d-prvků. U každého pokusu je vždy napsáno, kde lze pokus využít.

4.6 Šablona pro každý pokus Pro každý pokus byla sestavena šablona, která obsahuje klasické položky – Pomůcky, Chemikálie a Postup. Byla snaha uvést vždy všechny pomůcky i chemikálie tak, aby učitel mohl pokus provést a nemusel nic dohledávat. Postup byl psán co možná nejjednodušeji, ale aby zde byly obsaženy všechny důležité informace. Dále je u každého pokusu uvedena kolonka Princip, kterou považuji za jednu ze stěžejních – jelikož u každého pokusu by mělo být vysvětlení, co se v pokusu odehrálo – nejlépe prostřednictvím chemické rovnice – a proč se to odehrálo. Poté jsou zde uvedeny kategorie, v jejichž rámci je daný pokus možno využít ve výuce chemie

37

(Využití), zároveň je zde i uvedeno, jestli je daný pokus vhodný jako demonstrační nebo i laboratorní (Typ pokusu). Důležitou součástí šablony je bezesporu Bezpečnost – tato položka byla pojata spíše formou „co by se žákům všechno mohlo stát“ – tedy např. že na sebe mohou vylít baňku při posílání po třídě, že by mohli chtít pít vzorky (u alkoholů). U pokusů nebyla zvolena forma zkratek (E, F, O, T, C, Xn, Xi, N), jelikož tyto zkratky v sobě nezahrnují veškerá možná rizika. Proto byla zvolena místo nich jiná forma – u každého pokusu bylo napsáno, že daná látka je toxická, a tudíž by s ní žáci neměli pracovat; že látka je žíravina, a tudíž by s ní také žáci neměli pracovat, jelikož nesmí používat žíravé roztoky. Rovněž bylo nutné také uvést, že látka je jedem – případ modré skalice, methanolu. U tohoto bodu jsem vycházela z bezpečnostních opatření, která jsou popsána v knihách Chemické pokusy pro školu a zájmovou činnost [34] a Netradiční experimenty z organické a praktické chemie [36]. Zároveň byly také chemikálie vyhledávány v databázi Ministerstva průmyslu a obchodu – Dance (Vyhledávání látek) [39], kde byla zjišťována koncentrace chemikálií, které jsou již považovány za žíravé. Poté následuje kolonka Časová náročnost, kde učitel vidí, kolik času zabere příprava na pokus, a jako dlouho trvá vlastní provedení pokusu. Jako stěžejní kolonku v této šabloně bych považovala sekci Tipy, triky, kde jsou uvedeny poznámky k pokusu – jak dlouho trvá zahřívání, kolik kapek činidla přidat, dále jsou zde různé varianty pokusů, upozornění na video odkazy a další. Tato položka může každému učiteli pomoci v rozhodnutí, jestli daný pokus provede či ne – jsou zde i upozornění, jestli pokus funguje, pokud ano – za jakých podmínek, je zde i upozornění, že v určité variantě pokus neprobíhá, nebo jen velmi pomalu. Na konci šablony lze nalézt video odkazy, které byly vybrány jako nejnázornější k danému pokusu. Video odkazy jsou podle mého názoru řazeny od nejvýstižnějšího po méně výstižný odkaz či od nejnázornějšího k méně názornému. Za odkazem je vždy uveden název pokusu, poté zde může, ale nemusí být popis videa – v jakém je provedení, jaké látky jsou použity. U odkazů je také uvedeno, jestli je pokus s vysvětlením – zvukovým, nebo pouze s titulky, jestli je pokus se zvukovou kulisou, a v neposlední řadě je uveden typ přehrávače – většina videí se přehrává ve Windows Media Playeru, který je běžně dostupný, takže s ním nebývá problém, ale některá videa

38

se přehrávají v QuickTime Playeru, který je nutno nainstalovat, pokud ho daný člověk nemá.

Obrázek č.6: Vzhled šablony

39

5 Praktická část Po výběru pokusů a nalezení vhodných video odkazů bylo nutné vyzkoušet dané pokusy, jestli opravdu fungují podle návodu. Zároveň při zkoušení experimentů byly získány cenné poznatky, které mohly být následně použity do sekce Tipy, triky. Pokusy, ke kterým nebyla nalezena vhodná videa, bylo nutné natočit a sestříhat.

5.1 Experimentální část V rámci experimentální části byly téměř všechny pokusy – celkem 58 pokusů – vyzkoušeny. Některé velmi známé pokusy byly otestovány velmi rychle, v databázi jsou ovšem zahrnuty i nové, netradiční pokusy, kterým bylo nutné se více věnovat. Zároveň na pokusy z Biochemie byla nutná příprava (donést všechny potraviny či pomůcky). Při zkoušení pokusů v laboratoři bylo objeveno mnoho poznatků, které byly následně využity jako rady učitelům u jednotlivých pokusů. Při experimentování bylo například zjištěno, že pokus velice známý a velmi často předkládaný jako vzorový – odbarvení Coca Coly pomocí aktivního uhlí – nefunguje. Pokus byl vyzkoušen podle návodu, ale k odbarvení vůbec nedošlo. Naopak pokus s červeným vínem a aktivním uhlím probíhal velmi dobře. Tedy pokus s Coca Colou byl nahrazen pokusem s červeným vínem. U pokusů z reakční kinetiky jsem vyšla z návodů od Veroniky Koldové [35] – pokusy byly vyzkoušeny, ovšem návody byly náročné na použité chemikálie; příprava kyseliny chlorovodíkové ředěním koncentrované byla náročná a v jednom případě bylo připraveno asi desetkrát více kyseliny, než bylo potřeba. Proto byla vyzkoušena jiná alternativa – použití roztoku 10% HCl, se kterým pokus zdárně fungoval – tedy byla uvedena i tato varianta v návodu k pokusu. V případě pokusů z oblasti Anorganické chemie byly získány při zkoušení pokusů informace právě pro sekci Tipy, triky – pokusy probíhaly dle návodu, ale například bylo zjištěno, jak dlouho trvá zahřívání v případě Chlorovodíkové a Amoniakové fontány – také bylo vyzkoušeno, který indikátor je nejvýhodnější použít z hlediska změny zbarvení. Dále u Chemikovy zahrádky bylo pozorováno, jak dlouho trvá růst ,,krápníků“ – a posléze v sekci Tipy,triky bylo doporučeno přerušení pokusu jinou aktivitou a na konci hodiny návrat k pokusu a jeho vyhodnocení. 40

Pokusy z Organické chemie také byly vyzkoušeny z důvodu zjištění časové náročnosti – bylo zjišťováno, jak dlouho trvá změna zbarvení manganistanu draselného v případě oxidačních reakcí (indikující proběhlou reakci), jak dlouho je nutné mít zkumavky ponořené v teplé vodě v případě oxidace alkoholů či jodoformové reakce. Byly také získány informace o změně zbarvení – u Oxidace alkoholů dichromanem není změna vždy na zelenou, nýbrž barva produktu může být až modrá, modrozelená. Pokusy z Biochemie byly pojaty povětšinou jako důkazy složek potravin – v tomto případě bylo nejnáročnější shromáždit všechny potraviny – tato poznámka se také objevila v sekci Tipy, triky. Zároveň byly doporučeny potraviny, se kterými pokusy probíhají nejlépe, kde je zbarvení dobře pozorovatelné. Při

zkoušení

experimentů

v laboratoři

byla

pořízena fotodokumentace

k některým pokusům (převážně k těm, kde dochází ke změně zbarvení), která byla následně využita při tvorbě webových stránek k doplnění šablony pokusu.

5.2 Nahrávání a sestřih videí Pro 22 pokusů nebyla nalezena vhodná videa, a proto bylo nutné nahrát vlastní videa. Jednalo se převážně o pokusy z Organické chemie – např. Oxidace toluenu KMnO4, Oxidace alkoholů dichromanem a manganistanem – a z oblasti Biochemie – příkladem mohou být pokusy Důkaz vitamínu C, Amylasa ve slinách, Katalasa v bramboře. Videa byla nahrávána pomocí videokamery Sony handycam HDR – XR105 ve vysokém rozlišení (HD) a následně sestříhána pomocí programu Windows Live Movie Maker. Výhodou tohoto programu je, že je bezplatný a dá se stáhnout z internetu – k sestříhání natočených videí byl dostačující. K sestříhanému videu se v tomto programu dal doplnit název, titulky či bylo možné přidat zvukovou stopu. Všechna videa byla opatřena názvem ve stejném formátu. U některých pokusů byl ponechán původní zvuk, u některých pokusů byl zvuk dodatečně přidán a některé pokusy byly ponechány bez zvuku – byly jim přidány titulky. Sestříhaná videa byla uložena ve formátu Windows Media Video (wmv), který lze přehrát pomocí přehrávače Windows Media Player, jenž je nejrozšířenějším programem pro přehrávání videí. Byla tedy snaha zohlednit požadavek učitelů, aby nově natočená videa byla spustitelná s jakýmkoliv softwarem.

41

Videa uložená ve formátu wmv byla před vlastním umístěním na web www.studiumchemie.cz [17] zmenšována, aby se stránka dlouho nenačítala kvůli velikosti video souboru. Zmenšování videí bylo také nutné kvůli prostorovým omezením stránek www.studiumchemie.cz [17] na serveru. K tomuto účelu byl využit program Any Video Convertor 3.23, který umožňuje provádět konverze mezi různými video formáty, v tomto případě bylo video konvertováno do formátu MPEG4. Výhodou tohoto programu je, že se dá volně stáhnout na internetu a je zadarmo. Mezi výhody také patří, že s pomocí tohoto programu lze snadno změnit dávkově velikost a formát u více souborů najednou. Standard videí na internetových stránkách je velikost 640x480 a formát wmv.

42

6 Výsledná databáze Po vyzkoušení všech pokusů v laboratoři a natočení všech potřebných videí bylo nutné dokončit databázi – dát jí finální podobu. Na základě laboratorních zkušeností byly upraveny návody pro jednotlivé pokusy, byly doplněny principy pokusů – a opatřeny chemickou rovnicí. Zároveň u každého pokusu bylo uvedeno využití pokusu v rámci učiva chemie. Byla také doplněna bezpečnost po laboratorních zkušenostech. Všechny získané poznatky ohledně pokusů byly také poznamenány do sekce Tipy, triky. Zároveň při hledání vhodných videí na internetu byla nalezena videa experimentů, které nelze provést ve škole, které pouze doplňují probíranou látku – jedná se tedy spíše o efektní pokusy. Všechna takováto videa byla shrnuta do kapitoly Alternativní pokusy – a umístěna vždy do dané kategorie – takto například u Dusíkatých derivátů lze v Alternativních pokusech najít videa k Azobarvivům, v případě Kyslíkatých derivátů ke Slizové hmotě či Fluoresceinu. Některá videa v těchto kapitolách mohou být v budoucnosti doplněna o návod, jak daný pokus provést. Výsledná databáze obsahuje 58 pokusů, které jsou rozděleny do 25 hlavních kategorií. Některé pokusy jsou zařazeny do více kategorií, v tomto případě počet experimentů vzrostl na 132. Níže je uveden seznam pokusů, které jsou obsaženy v jednotlivých kategoriích a podkategoriích. Databáze ve formátu pdf i doc je přiložena na CD.

Tabulka č.3: Seznam pokusů v databázi

1 KLASIFIKACE LÁTEK 1.1 Dělení látek 1.1.1 Chromatografie – Složení barviv ve fixech, Složení potravinářských barviv 1.1.2 Adsorpce – Aktivní uhlí a červené víno 1.1.3 Filtrace – Filtrace (pouze video) 2 CHEMICKÝ DĚJ 2.1 Typ – podle typu přenášených částic 43

2.1.1 Acidobazické reakce – Dýmovnice (NH3 + HCl), Reakce kyseliny se zásadou – neutralizace 2.1:2 Komplexotvorné reakce – Důkaz Fe2+ a Fe3+, Komplexní sloučeniny Cu 2.1.3 Redoxní reakce – Reakce Fe2+ s I-, Reakce Na s vodou, Různé barvy Mn, Vytěsňování mědi železem 2.2 Typ – podle vnější změny 2.2.1 Syntéza (Slučování) – Dýmovnice (NH3 + HCl) 2.2.2 Analýza (Rozklad) – Sopka 2.2.3 Substituce (Vytěsňování) – Vytěsňování mědi železem 2.2.4 Konverze (Podvojná záměna) – Reakce NaCl s AgNO3 2.3 Typ – podle tepelného zabarvení 2.3.1 Exotermické reakce – Sopka, Alternativní pokusy – exotermické reakce 2.3.2 Endotermické reakce – Reakce NH4SCN s Ba(OH)2 3 CHEMICKÁ VAZBA, VZNIK A TYPY VAZEB 3.1 Důkaz polární a nepolární vazby 4 TERMOCHEMIE, KINETIKA A ROVNOVÁHA 4.1 Termochemie 4.1.1 Exotermické reakce – Sopka, Alternativní pokusy – exotermické reakce 4.1.2 Endotermické reakce – Reakce NH4SCN s Ba(OH)2 4.2 Vliv různých faktorů na rychlost chemické reakce 4.2.1 Katalyzátor – Katalytický rozklad peroxidu vodíku 4.2.2 Teplota – Reakce Zn s HCl (zkumavkový pokus) – vliv teploty, Reakce manganistanu draselného s kyselinou šťavelovou – vliv teploty (pouze video) 4.2.3 Povrch – Reakce Zn s HCl (zkumavkový pokus) – vliv povrchu, Reakce CaCO3 s HCl – vliv povrchu (pouze video) 4.2.4 Reaktant – Rozdíl reaktivity Mg a Zn s HCl (zkumavkový pokus) 44

4.2.5 Koncentrace – Reakce Zn s HCl (zkumavkový pokus) – vliv koncentrace 4.3 Rovnováha – Duhová baňka, Modrá baňka (Blue Effect), Rovnováha chroman – dichroman 5 VODÍK, KYSLÍK A JEJICH SLOUČENINY – Důkaz kyslíku, Důkaz vodíku, Katalasa v bramboře, Reakce H2O2 s jodidem draselným (Hrnečku vař, Sloní pasta), Alternativní pokusy – vodík, kyslík a jejich sloučeniny 6 HALOGENY – Chlorovodíková fontána, Sublimace jódu, Reakce Fe2+ s I-, Reakce NaCl s AgNO3, Dýmovnice (NH3 + HCl), Jodoformová reakce, Důkaz škrobu, Amylasa ve slinách Reakce alkanů a alkenů s Br2, Alternativní pokusy – halogeny 7 CHALKOGENY – Vlastnosti kyseliny sírové (dehydratace – modrá skalice, cukr, filtrační papír), Reakce kyseliny se zásadou – neutralizace, Alternativní pokusy – chalkogeny 8 PENTELY – Amoniaková fontána, Dýmovnice (NH3 + HCl), Důkaz aromatických aminokyselin (Xanthoproteinová reakce), Alternativní pokusy – pentely 9 TETRELY – Důkaz uhličitanů, Chemikova zahrádka, Močovina, Aktivní uhlí a červené víno 10 TRIELY – Vlastnosti kyseliny borité, Alternativní pokusy – triely 11 KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN A ALKALICKÉ KOVY – Reakce Na s vodou, Barvení plamene, Chemické jojo, Důkaz acetylenu, Reakce kyseliny šťavelové, Reakce kyseliny se zásadou – neutralizace, Vlastnosti mýdla, Alternativní pokusy – kovy alkalických zemin a alkalické kovy 12 PŘECHODNÉ PRVKY – Sopka, Důkaz Fe2+ a Fe3+, Různé barvy Mn, Komplexní sloučeniny Cu, Reakce Fe3+ s I-, Vytěsňování mědi železem, Reakce NaCl s AgNO3, Chemikova zahrádka, Reakce alkanů a alkenů s KMnO4, Oxidace alkoholů dichromanem, Oxidace alkoholů manganistanem, Oxidace toluenu KMnO4, Reakce s Fehlingovým a Tollensovým činidlem, Močovina, Rovnováha chroman – dichroman, Důkaz redukujících cukrů, Důkaz peptidové vazby (Biuretová reakce), Redukční účinky vitamínu C (kyseliny askorbové), Důkaz vitamínu C, Alternativní pokusy – přechodné prvky 13 ALKANY A CYKLOALKANY – Chemické jojo, Reakce alkanů a alkenů s KMnO4, Reakce alkanů a alkenů s Br2, Alternativní pokusy – alkany a cykloalkany 14 ALEKNY A ALKADIENY – Reakce alkanů a alkenů s KMnO4, Reakce alkanů a alkenů s Br2, Alternativní pokusy – alkeny a alkadieny 15 ALKYNY – Důkaz acetylenu 16 ARENY – Oxidace toluenu KMnO4, Sublimace naftalenu 45

17 HALOGENDERIVÁTY – Beilsteinova zkouška, Jodoformová reakce 18 DUSÍKATÉ DERIVÁTY – Nitrocelulosa, Alternativní pokusy – dusíkaté deriváty 19 KYSLÍKATÉ DERIVÁTY – Oxidace alkoholů dichromanem, Oxidace alkoholů manganistanem, Reakce s Fehlingovým a Tollensovým činidlem, Jodoformová reakce, Vlastnosti kyseliny borité, Esterifikace, Alternativní pokusy – kyslíkaté deriváty 20 KARBOXYLOVÉ KYSELINY A JEJICH DERIVÁTY – Esterifikace, Vlastnosti kyseliny borité, Močovina, Reakce kyseliny šťavelové, Alternativní pokusy – karboxylové kyseliny a jejich deriváty 21 MAKROMOLEKULÁRNÍ LÁTKY – Beilsteinova zkouška, Alternativní pokusy – makromolekulární látky 22 SACHARIDY – Důkaz redukujících cukrů, Důkaz škrobu, Modrá baňka (Blue Effect), Duhová baňka, Redukční účinky vitamínu C (kyseliny askorbové), Amylasa ve slinách 23 LIPIDY – Vlastnosti mýdla 24 PROTEINY – Důkaz peptidové vazby (Biuretová reakce), Důkaz aromatických aminokyseliny (Xanthoproteinová reakce), Močovina, Alternativní pokusy – proteiny 25 ENZYMY, HORMONY, VITAMÍNY – Amylasa ve slinách, Redukční účinky vitamínu C (kyseliny askorbové), Důkaz vitamínu C, Katalasa v bramboře

46

7 Umístění databáze na internet Po vyzkoušení všech pokusů v laboratoři a natočení všech videí byla databáze hotová ve formě dokumentu v aplikaci Microsoft Office Word. Dalším krokem bylo umístění databáze na internet – databáze byla umístěna na web www.studiumchemie.cz – portál PřF UK na podporu výuky chemie na ZŠ a SŠ [25] – podobně jako všechny výukové materiály, které vznikají na Katedře učitelství a didaktiky chemie PřF UK. Tato webová stránka byla vytvořena v rámci řešení bakalářské práce studenta PřF UK Davida Brennera roku 2009. [26] Webová stránka byla vytvořena v programovém jazyce PHP, aby bylo možno dynamicky přidávat materiály na webové stránky. [26] Jednotlivé

pokusy

byly

postupně

nahrávány

na

webové

stránky

www.studiumchemie.cz prostřednictvím rozhraní, které vytvořil správce stránek – v tomto případě se převedl text i vzorce, ve kterých byly horní a dolní indexy, ovšem rovnice – které byly vytvořeny v Editoru rovnic nebo v programu ChemSketch – nešly na webovou stránku v tomto formátu uložit. Proto byla zvolena forma převedení objektu rovnice na obrázek, který se následně vložil na webovou stránku. Vložený obrázek kvalitou není dostačující, ale jednalo se o jediné vhodné řešení, jelikož pro popis chemického pokusu jsou rovnice stěžejní a jiným způsobem nešly nahrát. V případě video odkazu na www.youtube.com bylo toto video vloženo přímo na stránku tohoto pokusu. Ostatní video odkazy byly řešeny pouze odkazem – i v případě nově nahraných pokusů – ty byly vloženy na stránku www.studiumchemie.cz do sekce Výukové materiály – Video [17] a u jednotlivých pokusů se na ně uvedl pouze odkaz. Pro potřeby webu www.studiumchemie.cz byly hlavní kategorie ještě zařazeny do oblastí – Obecná, Anorganická, Organická chemie a Biochemie. Na webu bylo také možné přepnutí do chronologického uspořádání kategorií a podkategorií podle toho, jak se dané učivo probírá ve škole, pokusy v posledních podkategoriích větvení jsou již řazeny abecedně. Zároveň bylo možné provázat jednotlivé pokusy s více kategoriemi – tedy jeden pokus může být obsažen ve více kategoriích v případě, že jej lze využít u různých témat. Výsledná struktura databáze vypadá tak, že vpravo se nachází seznam kategorií, kde učitel může klikat na jednotlivé položky – a vlevo se mu zobrazuje seznam pokusů, které spadají do dané kategorie. Databáze uložená v dokumentu pdf je zde volně ke stažení, aby si ji učitelé mohli případně sami upravit a použít při výuce. 47

Obrázek č.7: Vzhled rozhraní Databáze chemických pokusů

Níže jsou uvedeny dva pokusy – jak vypadají v dokumentu a jak vypadají na webové stránce.

48

2.2.3.1 Vytěsňování mědi železem


Pomůcky: kádinka




Chemikálie: 5% roztok CuSO4, železný hřebík




Postup: Do kádinky s roztokem modré skalice vložte železný hřebík. Roztok se postupně zbarvuje zeleně a na hřebíku se vylučuje měď.




Princip: Železo se nachází v Beketovově řadě napětí kovů vlevo – má nižší redoxní potenciál, a tudíž dokáže vytěsnit měďnaté kationty z roztoků jejich solí. Při reakci tedy dochází ke změně zbarvení roztoku do zelena – podle vznikajícího síranu železnatého, naopak na železném hřebíku se vylučuje kovová měď.

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu


Využití: redoxní reakce, substituce, d-prvky (Fe, Cu, Beketovova řada napětí kovů)




Typ pokusu: demonstrační i laboratorní




Bezpečnost: nepít roztok modré skalice – CuSO4 klasifikován jako jed (zdraví škodlivý)




Časová náročnost: příprava – 5 minut, vlastní provedení – 5 minut




Tipy, triky: o pokus běží velice snadno – dokonce i s 5% roztokem modré skalice – do 5 minut se na hřebících objeví vrstvička mědi (oranžová barva) – roztok sice moc nezezelená, ale pokrytí je jasně patrné o pokus lze také provést na Petriho misce – zde lze zpozorovat mírnou změnu zbarvení roztoku




Video-odkazy:

http://www.youtube.com/watch?v=cZFM4_IoBpI

(Fe

+

CuSO4,

video

na

www.youtube.com úplně stejné jako na stránce www.netexperimente.de – větší obraz bez zvětšení než na originální stránce) http://netexperimente.de/chemie/118.html (Eisennagel in Kupfersulfatlösung, stejný pokus jako výše – přímo ze stránky www.netexperimente.de – vysvětlení celého pokusu, vlevo video – malé, nutné zvětšit na celou obrazovku) http://www.youtube.com/watch?v=TQdNPSwHUt4&feature=related mluvením – anglicky, velmi názorné) 49

(Redox,

s

Obrázek č.8: Vzhled stránky s pokusem Vytěsňování mědi železem

50

16.1 Oxidace toluenu KMnO4


Pomůcky: zkumavka, stojan na zkumavky, zátka, kapátko




Chemikálie: toluen, 1% KMnO4




Postup: Do zkumavky nalijte 3 ml toluenu. Přikápněte pár kapek roztoku manganistanu draselného. Zkumavku uzavřete zátkou a protřepte. Po chvíli se ve zkumavce objeví hnědé zbarvení.




Princip: Toluen je možno oxidovat oxidačním činidlem – manganistanem draselným – za vzniku kyseliny benzoové. Proběhnutou reakci indukuje změna zbarvení roztoku KMnO4, který je fialový, po redukci se vytvoří hnědé zbarvení typické pro MnO2. CH3

COOH KMnO 4




Využití: d-prvky (mangan – oxidační vlastnosti KMnO4), areny (toluen – chemické vlastnosti – oxidace)




Typ pokusu: demonstrační i laboratorní




Bezpečnost: roztok manganistanu draselného způsobuje hnědé fleky – lepší předejít styku s kůží, toluen (organická látka) – zapáchá, zdraví škodlivý




Časová náročnost: příprava – 5 minut, vlastní provedení – 5 minut




Tipy, triky: o hnědé zbarvení se objeví až po chvíli (asi až po 2 minutách) – nejprve dojde k přechodu zbarvení na červenou




Video-odkazy:

http://www.studiumchemie.cz/video2.php?URL=Eva_Vrzackova/oxidace_toluenu_KM nO4.wmv (Oxidace toluenu KMnO4, video se zvukem)

51

Obrázek č.9: Vzhled stránky s pokusem Oxidace toluenu KMnO4

52

8 Testování databáze Vzniklá databáze byla otestována u učitelů středních a základních škol, kteří byli vybráni jako vzorek pro orientační šetření, a také u skupiny budoucích učitelů. Dotazník pro zhodnocení databáze byl poslán 35 učitelům, z nichž odpověděli pouze 2 (odpovídá 6 %), tedy výsledek tohoto zhodnocení databáze nemá téměř žádnou váhu. U budoucích učitelů byl dotazník rozeslán 17 studentům, přičemž své hodnocení provedlo 10 budoucích učitelů (odpovídá 59 %). Sumarizace výsledků dotazníku proběhla 12. 6. 2011. V dotazníku ke zhodnocení nově vzniklé databáze byly položeny otázky na formát databáze – jak se dotazovaným líbí rozdělení pokusů do kategorií, jestli je v databázi zařazen dostatek pokusů, jak hodnotí šablonu použitou pro všechny pokusy. K těmto otázkám byly nabídnuty odpovědi a učitelé volili pouze 1 možnost. Další 3 otázky byly ponechány s volnou odpovědí – učitelé měli vybrat pokusy, které považují za zdařile zpracované, dále jak by zhodnotili videa k pokusům a jak by v tuto chvíli celkově zhodnotili databázi. Budoucím učitelům byly položeny stejné otázky, k nimž přibyly ještě další dvě otázky týkající se budoucího povolání – jestli v tuto chvíli tuší, jaké pokusy by u daného učiva mohli předvést a jestli by chtěli využívat experimenty ve výuce chemie. Budoucí učitelé částečně tuší, jaké pokusy by mohli u daného učiva předvést (pouze 2 dotazovaní – 20 % – odpověděli, že v tuto chvíli vůbec neví), zároveň se všichni shodli, že by pokusy chtěli žákům ukazovat. 80 % dotazovaných ze skupiny budoucích učitelů shledalo rozdělení pokusů do kategorií jako přehledné, pokusy k jednotlivým kategoriím lze bez problémů najít. Většina z budoucích učitelů odpověděla, že pokusů v databázi je hodně, dá se zde najít vhodný pokus. Pouze 2 dotazovaní (20 %) uvedli, že pokusů v databázi je málo. Použitou šablonu pro všechny pokusy hodnotili všichni dotazovaní kladně. Jako pokusy, které považují dotazovaní za zdařile zpracované, vybírali budoucí učitelé převážně nové, netradiční pokusy (např. Chromatografie na školní křídě, Aktivní uhlí a červené víno), a také pokusy nahrané autorkou.Na otázku týkající se zhodnocení videí odpovídalo pouze 7 dotazovaných, přičemž většina z nich hodnotila videa pozitivně – videa se spouští v pořádku, nenačítají se dlouho; u videí budoucí učitelé 53

uvítali vhodný komentář – ve formě zvuku či titulků. Budoucí učitelé v tuto chvíli hodnotí databázi velmi pozitivně – vyzdvihují hlavně zařazení sekce Tipy, triky; Principu a Časové náročnosti. Oceňují také zařazení pokusů do kategorií a jednoduché ovládání databáze pomocí rozklikávání kategorií vpravo na webové stránce. Z oslovených 35 učitelů středních a základních škol odpověděli pouze 2, tedy výsledek hodnocení nelze považovat za relevantní. Odpovědi těchto dvou učitelů je ovšem záhodné porovnat s odpověďmi budoucích učitelů. Jeden učitel u první otázky uvedl, že pokusů je v databázi hodně, ale ještě by ji chtělo doplňovat, druhý učitel poznamenal, že pokusů je v databázi málo, nepokrývají celou škálu oblastí chemie. U těchto odpovědí je vhodné srovnání s budoucími učiteli, kteří v tuto chvíli vidí databázi jako ucelený souhrn pokusů, který je dostačující. Je možné, že učitelé, kteří již učí pár let, vidí tuto problematiku jinak, vidí, že přeci jenom předvádí více pokusů. Na druhou stranu je vhodné poznamenat, že databáze obsahuje 58 pokusů, které když se zařadí do všech možných kategorií, navýší se počet pokusů v databázi na 132, což činí databázi vcelku obsáhlou. Rozdělení pokusů do kategorií i zvolenou šablonu hodnotí učitelé jako přehledné a zdařilé. Učitelům se líbí pokusy z oblasti Anorganické chemie, a také pokus Důkaz vitamínu C. Videa i databázi celkově považují oba učitelé za dobře zpracovanou.

54

9 Závěr V rámci této práce byla vytvořena na základě orientačního šetření provedeného ve skupině učitelů ZŠ a SŠ databáze videí chemických experimentů. Databáze zahrnuje 58 experimentů, které jsou zařazeny do 25 hlavních kategorií vytvořených na základě témat uvedených v RVP G. Některé pokusy byly zařazeny do více kategorií. Kategorie Obecná chemie obsahuje 33 pokusů, Anorganická chemie 56 pokusů, Organická chemie 28 pokusů a Biochemie 15 pokusů. Videa chemických experimentů jsou v databázi uvedena formou odkazů na příslušných zdrojích (Internetová video-video databáze chemických pokusů ZF JU, Chemické pokusy na Chemie.gfxs.cz, www.youtube.com, Chem Toddler, atd.), 23 videí chemických experimentů bylo vytvořeno pro účely databáze nově, tedy natočeno, sestříháno a opatřeno zvukem či titulky. Každá položka databáze obsahuje kromě samotného videa taktéž informace o experimentu jako jsou potřebné pomůcky a chemikálie, princip, postup provedení, tipy a triky atd. Všechny experimenty byly prakticky ověřeny. Koncepce a vytvoření databáze byly realizovány na základě orientačního dotazníkového šetření, které ukázalo, že učitelé vítají vytvoření takovéto databáze, přičemž její využitelnost vidí především v inspiraci pro provádění pokusů. Databázi považují za potřebnou a prospěšnou z hlediska nových nápadů na pokusy, které žáky motivují a které zpestří výuku chemie. Učitelé také uvítají soustředěnost pokusů do jedné databáze. Formou dotazníkového šetření byl také zjišťován názor vybraných učitelů na vytvořenou databázi. Toto šetření ukázalo, že učitelé hodnotí databázi pozitivně, ovšem uvítají její rozšíření. Uspořádání databáze je podle jejich názoru přehledné – a to jak rozdělení do kategorií, tak jednotná šablona pro všechny pokusy. Videa považují za zdařile zpracovaná, přičemž nejvíce se jim líbí pokusy z Anorganické chemie a netradiční pokusy z Biochemie. Budoucí učitelé kromě výše uvedených faktů navíc kladně hodnotí zařazení sekce Tipy, triky, a také jednoduché ovládání databáze pomocí panelu vpravo na webové stránce. Lze doufat, že vytvořená databáze bude užitečná a přínosná pro SŠ učitele chemie i jejich žáky a podpoří využívání experimentů ve výuce chemie či pomůže ve výuce chemie tam, kde realizace experimentů není možná. 55

CITACE [1] Ministerstvo školství mládeže a tělovýchovy: Školská reforma [online]. Citováno 22. 4. 2011. Dostupné z http://www.msmt.cz/vzdelavani/skolskareforma. [2] Ministerstvo školství mládeže a tělovýchovy: Harmonogram školské reformy [online].

Citováno

22.

4.

2011.

Dostupné

z

http://www.msmt.cz/vzdelavani/skolskareforma/harmonogram. [3] Rámcový vzdělávací program pro gymnázia [online]. Citováno 22. 4. 2011. Dostupné z http://www.msmt.cz/file/10427_1_1/download/. [4] Petty Geoffrey, Moderní vyučování, Portál, Praha 2004 [5] Využití chemických experimentů při integraci přírodovědných poznatků, Klečková Marta, Fadrná Veronika, Topičová Petra, [online]. Citováno 27. 4. 2011. Dostupné z http://www.science.upol.cz/poster.htm. [6] Chemické listy: Chemie zpupná a nenáviděná, Wichterle Kamil [online]. Citováno 22. 4. 2011. Dostupné z http://www.chemicke-listy.cz/docs/full/2010_08_753-755.pdf. [7] Chemické listy: Současná středoškolská chemie z více pohledů, Kratochvíl Bohumil [online].

Citováno

27.

4.

2011.

Dostupné

z

http://www.chemicke-

listy.cz/docs/full/2010_08_753-755.pdf. [8] Chemické listy: Středoškolská chemie z pohledu didaktika, Čtrnáctová Hana [online].

Citováno

27.

4.

2011.

Dostupné

z

http://www.chemicke-

listy.cz/docs/full/2010_08_753-755.pdf. [9] Chemické listy: Zpupná chemie z pohledu středoškolského profesora, Čech Jan [online].

Citováno

27.

4.

2011.

Dostupné

z

http://www.chemicke-

listy.cz/docs/full/2010_08_753-755.pdf. [10] Internetová video-databáze chemických pokusů ZF JU [online]. Citováno 22. 4. 2011. Dostupné z http://home.zf.jcu.cz/public/departments/kch/didaktika/didaktika.htm. [11] Chemie.gfxs.cz – chemický vzdělávací portál: Chemické pokusy [online]. Citováno 22. 4. 2011. Dostupné z http://chemie.gfxs.cz/index.php?pg=videa. [12]

Chemieexperimente

[online].

Citováno

http://netexperimente.de/chemie/index.html. 56

27.

4.

2011.

Dostupné

z

[13] Chem Toddler [online]. Citováno 27. 4. 2011. Dostupné z http://www.chemtoddler.com/index.php. [14] Mr. Kent´s Chemistry Page, Knet´s Chemical Demonstrations Movies [online]. Citováno 28. 4. 2011. Dostupné z http://www.kentchemistry.com/KentsDemos.htm. [15] Elementary productions: Blue Bottle na www.youtube.com [online]. Citováno 27. 4.

2011.

Dostupné

z

http://www.youtube.com/watch?v=OeQtQdSFPXU&feature=related. [16] G Špitálská na www.youtube.com [online]. Citováno 27. 4. 2011. Dostupné z http://www.youtube.com/watch?v=NSVI49fwsWg&feature=related. [17] www.studiumchemie.cz – portál PřF UK pro podporu výuky chemie na ZŠ a SŠ, sekce Výukové materiály – Video [online]. Citováno 27. 4. 2011. Dostupné z http://www.studiumchemie.cz/materialy.php?obor=&typ=video&rvp=. [18] Využití videozáznamů ve výuce chemie, Cídlová Hana, Cupák Richard, katedra chemie Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity [online]. Citováno 27. 4. 2011. Dostupné z http://svp.muni.cz/ukazat.php?docId=466. [19] Organisch-chemische Demonstrationsexperimente Auf Video Visualisierte Chemie, Peter Keusch, Universität Regensburg [online]. Citováno 27. 4. 2011. Dostupné

z

http://www.uni-

regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/Organische_Chemie/Didaktik/Keusch/D-Videod.htm. [20]

Experimentalchemie

[online].

Citováno

27.

4.

2011.

Dostupné

z

http://www.experimentalchemie.de/01-d.htm. [21] The Catalysits, Chemistry Resources For The Secondary Education Teacher On The

WWW

[online].

Citováno

27.

4.

2011.

Dostupné

z

http://www.thecatalyst.org/m05demos.html [22] Live Chem, Virtual Chemistry [online]. Citováno 27. 4. 2011. Dostupné z http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/LiveChem/transitionmetals_content.html. [23] DWBrooks´Site [online]. Citováno 28. 4. 2011. Dostupné z http://dwb.unl.edu/. [24] Doing Chemistry, DWBrooks´Site [online]. Citováno 28. 4. 2011. Dostupné z http://dwb.unl.edu/Chemistry/DoChem/DoChem00.html. 57

[25] www.studiumchemie.cz – portál PřF UK na podporu výuky chemie na ZŠ a SŠ [online]. Citováno 6. 6. 2011. Dostupné http://www.studiumchemie.cz/. [26]

Brenner

David,

Příprava

materiálů

pro

projekt

podpůrného

webu

www.studiumchemie.cz, bakalářská práce PřF UK, 2009 [27] Studničková Zuzana, Role pokusů ve výuce na waldorfském lyceu ve srovnání s ,,běžným“ gymnáziem v ČR, bakalářská práce PřF UK, 2011 – dosud nepublikováno [28] Trtílek Josef, Hoffmann Viktor, Borovička Jiří, Školní chemické pokusy, Státní pedagogické nakladatelství, Praha 1973 [29] Mokrejšová Olga, Moderní výuka chemie, Triton, Praha 2009 [30] Školní vzdělávací program, Gymnázium Jeseník [online]. Citováno 6. 6. 2011. Dostupné z http://www.gymjes.cz/images/stories/svp_2009-10/SVP.pdf. [31] Školní vzdělávací program, Gymnázium Elišky Krásnohorské, Praha 6 [online]. Citováno 6. 6. 2011. Dostupné z http://www.gekom.cz/index.php?strana=plany. [32] Školní vzdělávací program, Gymnázium Brno [online]. Citováno 6. 6. 2011. Dostupné z http://www.jaroska.cz/files/svp/ctyrlete-vseobecne-2009.pdf. [33] Čtrnáctová Hana, Halbych Josef, Didaktika a technika chemických pokusů, Karolinum, Praha 2006 [34] Čtrnáctová Hana, Halbych Josef, Hudeček Jiří, Šímová Jana, Chemické pokusy pro školu a zájmovou činnost, Prospektrum, Praha 2000 [35] Koldová Veronika, Kinetika chemických reakcí – didaktický materiál pro střední školy, diplomová práce PedF UK, 2008 [36] Šulcová Renata, Böhmová Hana, Netradiční experimenty z organické a praktické chemie, UK v Praze, PřF, Praha 2007 [online]. Citováno 6. 6. 2011. Dostupné z http://rena.sulcova.sweb.cz/. [37] kolektiv autorů Katedry učitelství a didaktiky chemie, PřF UK, Praktické pokusy z organické chemie a biochemie pro střední školy, UK v Praze, PřF, Praha 2003 [38] Mokrejšová Olga, Praktická a laboratorní výuka chemie, Triton, Praha 2005

58

[39] Ministerstvo průmyslu a obchodu: Dance (Vyhledávání látek) [online]. Citováno 6. 6. 2011. Dostupné z http://www.mpo.cz/cz/prumysl-a-stavebnictvi/dance/vyhledanilatek.html.

59

SEZNAM PŘÍLOH Databáze chemických pokusů – ve formátu pdf i doc (samostatná příloha na CD)

60