Václav Pumpr, Pavel Beneš, Michaela Frýzková, Svatava Janoušková
Environmentální výchova ve výuce chemie v základním vzdělávání
Univerzita Karlova v Praze - Pedagogická fakulta 2007
Anotace Tato metodická příručka obsahuje dvě části: část metodickou a příklady úloh. Metodická část obsahuje podněty pro integraci environmentální výchovy (EV) do výuky chemie v návaznosti na nově vzniklý Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. Jejím cílem je orientovat v této problematice učitele, naznačit jim směry, kterými se lze při integraci EV do chemie ubírat a poskytnout jim opěrné body pro vytváření školníhovzdělávacího programu. Příklady úloh by potom měly být učitelům konkrétní pomocí při výuce chemie. Snažili jsme se o nejrůznější úlohy, proto zde naleznete úlohy od elementárních až po složité. Je přirozeně jen na pedagogických záměrech vyučujících, které z nich zvolí, nebo které jim budou inspirací pro tvorbu jejich vlastních úloh. Zařazené úlohy jsou graficky upraveny tak, aby je bylo možno (po zkopírování) rovnou využít ve výuce.
Zpracovali: PhDr. Václav Pumpr, CSc. Prof. RNDr. Pavel Beneš, CSc. Mgr. Michaela Frýzková Mgr. Svatava Janoušková Recenzovali: doc. RNDr. PaedDr. Milada Švecová, CSc. PhDr. Martin Adamec © Václav Pumpr, Pavel Beneš, Michaela Frýzková, Svatava Janoušková Technická spolupráce: Renata Skálová 2. vydání Tato publikace je vydávána jako součást projektu Ekogramotnost, který je financován z ESF, státního rozpočtu ČR a rozpočtu HMP.
Obsah 1 ČÁST METODICKÁ .......................................................................................................... 5 1.1 Cíle Environmentální výchovy ve výuce chemie .................................................................... 5 1.2 Přehled tematických okruhů a vymezení obsahu učiva v návaznosti na Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání ......................................................................... 7 1.3 Doporučené vyučovací metody, formy, postupy a možnosti jejich využití s ohledem na přínos pro žáka .................................................................................................................... 10 1.4 Příklady vhodných metod, postupů a forem vyučování ve vztahu k tematickým okruhům a k obsahu učiva ..................................................................................................... 11 1.5 Hodnocení ................................................................................................................................. 13
2 PŘÍKLADY ÚLOH ........................................................................................................... 16 2.1 Voda a ovzduší .......................................................................................................................... 16 2.2 Cyklus uhlíku ............................................................................................................................ 19 2.3 Nebezpečí odpadů .................................................................................................................... 20 2.4 Nebezpečí kolem nás ................................................................................................................ 23 2.5 Kolik spotřebujeme vody? ....................................................................................................... 24 2.6 Odpady - dlouhodobý experiment ......................................................................................... 26 2.7 Kontrola smogu - dlouhodobý experiment .......................................................................... 27 2.8 Diskuse v rozhlasovém pořadu ............................................................................................... 28 2.9 Exkurze do vodárny ................................................................................................................. 29
SEZNAM UŽITEČNÝCH INTERNETOVÝCH ODKAZŮ ................................................ 30 SEZNAM VYBRANÝCH PERIODIK S INTERNETOVOU PREZENTACÍ ..................... 30
LITERATURA ...................................................................................................................... 31
3
1 ČÁST METODICKÁ 1.1 Cíle Environmentální výchovy ve výuce chemie Environmentální výchova (EV) je integrální součástí vzdělávacího oboru chemie. Na základě řady chemických poznatků je možné pochopit složité pochody, které nás v přírodě obklopují, lze z nich odvodit dopady znečištění prostředí na všechny jeho složky a je možné na jejich základě odhadovat možný vývoj situace do budoucnosti. O nutnosti vzdělávat žáky ve smyslu trvale udržitelného rozvoje není pochyb a výuka chemie k tomu může významně přispívat. Ze vzdělávacího hlediska (rozvoj vědomostí a dovedností žáků) může výuka chemie přispívat v oblastech životního prostředí (ŽP) k: • pochopení vybraných souvislostí v biosféře, • uvědomění si vztahu člověka k prostředí a důsledků dopadu lidských aktivit na ŽP a zdraví člověka, • rozkrývání rozsahu poškození ŽP z globálního hlediska, • pochopení některých technologií a postupů vedoucích ke zlepšení stavu ŽP, • ukázkám příkladů pozitivního jednání ve vztahu k ŽP v běžném životě, • vyhodnocování objektivity a závažnosti zpráv týkajících se problematiky ŽP, • rozvoji komunikace žáka, z hlediska vyjadřování a obhajování vlastních názorů ve vztahu k ŽP. Z výchovného hlediska ( postoje, hodnoty) výuka chemie umožňuje vést žáka k rozvoji: • vlastní odpovědnosti ve vztahu k biosféře, ochraně přírody a přírodním zdrojům, • angažovanosti v řešení problémů spojených s ochranou ŽP, • odpovědnosti k naplňování zdravého životního stylu. V souvislosti s platným Rámcovým vzdělávacím programem pro základní vzdělávání (RVP ZV) nyní naznačíme, jakým způsobem přispívá EV ve výuce chemie k rozvíjení klíčových kompetencí. Toto propojení může být pomůckou pro následné sestavování školního vzdělávacího programu (tabulka I).
5
Tabulka I: Rozvoj klíčových kompetencí žáka z hlediska výuky chemie a EV
Klíčová kompetence
Žák: • získává samostatně informace o nových poznatcích v oblasti chemie a EV • utváří si představu o procesech probíhajících v přírodě na základě pozorování chemických látek Kompetence • uvažuje o propojení problematiky chemie resp. EV (chemických k učení látek, dějů, procesů) s běžným životem a motivuje se tak pro další učení • posuzuje věrohodnost informací a zpracovává je z hlediska důležitosti a objektivity, využívá je k dalšímu učení a vytváření postojů a hodnot ve vztahu k ŽP • využívá poznatků získaných v jiných oborech při řešení problematiky týkající se EV a chemie • aplikuje a hodnotí různé postupy práce v laboratoři a odhaduje Kompetence rizika s nimi spojená, a to i ve vztahu k ŽP k řešení problémů • porovnává odborné názory, mediální tvrzení a vlastní poznatky s ohledem na praktický život • formuluje problémy týkající se jeho chemického a environmentálního vzdělávání i ve vztahu k běžnému životu • využívá všech dostupných prostředků komunikace pro zpracování vybraných problémů a posuzuje vhodnost zvolených informačních zdrojů Kompetence • stručně a jednoznačně formuluje (písemně i ústně) výsledky svých komunikativní měření, experimentů i řešení problémů • obhajuje výsledky své práce i svůj názor na řešení problémů, přijímá jiný názor i kritiku • kooperuje v rámci skupiny při řešení zadaného úkolu • profiluje se v rámci skupiny s ohledem na své schopnosti a možnosti při řešení zadaného problému • uvažuje o ovlivnění zdraví vlastního i zdraví ostatních při práci Kompetence s vybranými chemickými látkami sociální a personální • uvědomuje si vliv chemických látek přítomných v okolním prostředí (ovzduší, potraviny, voda…) na zdraví své i zdraví ostatních lidí • vytváří si představu o chování svém i ostatních v nestandardních situacích (požár, zamoření nebezpečnou látkou), jež mohou Kompetence vzniknout v chemických laboratořích i při ekologických haváriích občanské • uvažuje o vlivu vybraných skupin chemických látek na životní prostředí a vyvozuje z toho závěry pro jednání ve svém osobním životě • volí nejvhodnější způsob experimentu a zpracování získaných dat Kompetence • pracuje podle pravidel bezpečnosti práce s ohledem na ochranu pracovní zdraví při práci a s ohledem na ŽP
6
1.2 Přehled tematických okruhů a vymezení obsahu učiva v návaznosti na Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání V současnosti je již v platnosti Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání (RVP ZV). Ten vymezuje celkem šest průřezových témat mezi něž patří i Environmentální výchova. Povinností školy je uplatnění všech tematických okruhů příslušného průřezového tématu ve výuce. Integrace tematických okruhů do jednotlivých vyučovacích předmětů může být jedna z vhodných alternativ naplnění této povinnosti. Následující výčet možností se proto může stát opěrnými body a inspirací pro váš školní vzdělávací program. Nahlédnutím do ostatních průřezových témat a některých vzdělávacích oblastí, zjišťujeme, že naplněním konkrétního tematického okruhu environmentální výchovy vhodnou formou, metodou nebo postupem, zároveň naplňujeme výstupy nebo tematické okruhy dalších vzdělávacích oblastí a průřezových témat. Kromě oblasti Člověk a příroda se jedná zejména o oblasti: Člověk a svět práce, Člověk a zdraví, Člověk a společnost a průřezová témata: Mediální výchova, Výchova demokratického občana, Myšlení v evropských a globálních souvislostech a Osobnostní a sociální výchova. Jako pomoc vyučujícím uvádíme v následujících tabulkách přehled tematických okruhů a vymezení učiva chemie z hlediska EV vzhledem k RVP ZV (tabulka II) a dále náměty pro rozpracování očekávaných výstupů a učiva EV v příkladu učebních osnov chemie pro základní vzdělávání (tabulka III).
7
Tabulka II: Přehled tematických okruhů a vymezení učiva chemie z hlediska EV ve vztahu k RVP ZV
Tematický okruh EV v RVP ZV
Základní podmínky života
Obsah učiva Voda • vlastnosti vody • způsoby čištění a úpravy vody Ovzduší • složení atmosféry a vlastnosti jejích nejvýznamnějších složek Biosféra • základní biogeochemické cykly (oběh vody, uhlíku, dusíku, event. fosforu a síry) Globální problémy ŽP • skleníkový efekt • poškození ozónové vrstvy a vliv UV záření na ekosystémy a zdraví člověka
Lidské aktivity a problémy ŽP
Vztah člověka k prostředí
Vliv lidských aktivit na životní prostředí • antropogenní chemické látky znečišťující vodu a jejich dopad na ekosystémy (fosfáty, hnojiva – eutrofizace, těžké kovy…) • antropogenní chemické látky znečišťující ovzduší (průmysl, doprava), jejich dopad na ekosystém event. stavby a materiály • antropogenní chemické látky znečišťující půdu a jejich dopad na ekosystémy (pesticidy, hnojiva..) • technologie směřující ke snížení nebo zamezení pronikání chemických látek do ŽP (alternativní zdroje energií, recyklace odpadů, úprava paliv, odlučovače…) • ekologické havárie Vliv lidských aktivit na zdraví člověka • vliv antropogenních chemických látek přítomných v ovzduší, vodě a půdě na zdraví člověka (oxidy dusíků, oxidy síry, pesticidy…..) • vliv chemických látek přítomných v potravinách na zdraví člověka (konzervanty, aditiva…) • vliv znečištění ovzduší vnitřních prostor (např. kouření) na zdraví člověka
8
Tabulka III: Námět pro rozpracování očekávaných výstupů a učiva EV v příkladu učebních osnov chemie pro základní vzdělávání
• • • • •
•
•
Rozpracované očekávané výstupy žáků Učivo VODA A VZDUCH Zhodnotí význam vody pro život na Zemi. − voda – pitná, Zjistí a uvede příklady znečišťování vody a vzduchu v přírodě užitková, odpadní − čistota vody i v domácnosti. Navrhne, jak lze v nejbližším okolí omezovat znečišťování vody − čistota ovzduší a vzduchu. Popíše, co je teplotní inverze. Vysvětlí pojem smog a uvede příklady zdrojů informací o čistotě ovzduší. CHEMICKÉ PRVKY A PERIODICKÁ SOUSTAVA CHEMICKÝCH PRVKŮ Zhodnotí vliv činnosti člověka na změny obsahu kyslíku a ozonu − ozónová vrstva v plynném obalu Země. OXIDY Popíše vlastnosti a použití vybraných oxidů a posoudí vliv těchto − skleníkový efekt látek na životní prostředí.
HOSPODÁŘSKY VÝZNAMNÉ LÁTKY • Uvede význam průmyslových hnojiv a posoudí jejich vliv na životní prostředí. ENERGIE A CHEMICKÁ REAKCE • Uvede příklady fosilních a průmyslově vyráběných paliv, popíše jejich vlastnosti a zhodnotí jejich využívání. • Posoudí vliv spalování různých paliv (včetně motorových paliv) na životní prostředí. • Rozliší obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie.
− průmyslová hnojiva (N, P, K, stopové prvky) − obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie − fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní plyn) − průmyslově vyráběná paliva
UHLOVODÍKY • Vyhledá a uvede příklady havárií způsobených ropou, ropnými − průmyslové produkty a zemním plynem. zpracování ropy PŘÍRODNÍ LÁTKY • Orientuje se ve výchozích látkách a produktech dýchání a fotosyntézy. − fotosyntéza • Uvede podmínky pro průběh fotosyntézy a její význam pro život na Zemi
9
PLASTY A SYNTETICKÁ VLÁKNA
• Posoudí vliv používání plastů na životní prostředí.
• • • • •
CHEMIE A SPOLEČNOST Doloží na příkladech význam chemických výrob pro národní hospodářství a pro člověka. Uvede příklady prvotních a druhotných surovin pro chemické výroby a zhodnotí je z hlediska udržitelného rozvoje. Zhodnotí ekonomický a ekologický význam recyklace odpadů. Vysvětlí pojem biotechnologie a uvede příklady. Zjistí, kde a jak dochází v okolí ke znečišťování životního prostředí a uvede, jak tomu předcházet.
− polyethylen, polypropylen, polystyren, polyvinylchlorid − polyamidová a polyesterová vlákna − chemické výroby − pesticidy − biotechnologie, enzymy − detergenty − potraviny − chemie a životní prostředí
1.3 Doporučené vyučovací metody, formy, postupy a možnosti jejich využití s ohledem na přínos pro žáka Obecně lze říci, že vhodnými metodami, formami a postupy pro uplatnění EV ve výuce chemie jsou ty, které značně rozvíjejí postojovou a hodnotovou složku osobnosti žáka. Cílem vzdělávání by měl být jedinec vybavený nejen vědomostmi a dovednostmi, ale zejména postoji a hodnotami ve smyslu trvale udržitelného rozvoje. Pro orientaci v možnostech, které jsou v tomto smyslu k dispozici, uvádíme inspirativní přehled v tabulce IV. Na základě svého pedagogického záměru pak učitel zvolí postupy, které nejlépe vyhovují potřebám jeho i žáků.
10
Tabulka IV: Vybrané metody, formy a postupy při realizaci EV v chemii
Metoda, forma, postup Kooperativní učení ↓ možnosti: - skupinové řešení problému - diskuze - simulace - rolové hry - projekt
• • • • •
Možnosti zaměření/využití vyhledávání informací, jejich třídění a prezentace na základě zadaného úkolu třídění informací podle předem daných kritérií vytváření návrhů a plánů řešení daného problému s ohledem na zájmy skupiny nikoli jedince prezentace názorů k aktuální problematice ŽP řešení sporů (fiktivních) různých zájmových skupin z hlediska ochrany a tvorby ŽP vyhledávání informací, jejich třídění a prezentace na základě zadaného úkolu sběr, zpracování a analýza vlastních dat verifikace dat
Kooperativní a individuální učení ↓ možnosti: - laboratorní práce - experiment
•
Individuální učení ↓ možnosti: - seminární práce - referát - exkurze
• vyhledávání informací, jejich třídění a prezentace na základě zadaného úkolu • třídění informací podle předem daných kritérií
• •
• • • • •
Přínos pro žáka profilace žáka vzhledem k roli ve skupině osobní odpovědnost žáka vůči skupině, včetně přijetí kritiky a jiných názorů rozvoj komunikace a kooperace žáka silný prvek výchovy prožitkem a zkušeností rozvoj sociálních a občanských kompetencí
• osobní odpovědnost žáka • rozvoj pracovních kompetencí • významné propojení teoretické a praktické činnosti • rozvoj písemného vyjadřování žáka • osobní odpovědnost žáka • rozvoj komunikace • rozvoj písemného vyjadřování žáka • získávání poznatků z praxe
1.4 Příklady vhodných metod, postupů a forem vyučování ve vztahu k tematickým okruhům a k obsahu učiva Jak již bylo výše uvedeno, je zejména na pedagogickém záměru učitele, která z metod, forem a postupů bude pro jeho práci nejvhodnější. Kromě toho je třeba vždy zohlednit materiální stránku celé věci. Tabulka V uvádí jednu z možných alternativ metod, forem a postupů u jednotlivých tematických okruhů (celků) a učiva.
11
Tabulka V: Metody, formy a postupy pro konkrétní tematický okruh a učivo
Tematický okruh EV v RVP ZV
Základní podmínky života
Lidské aktivity a problémy ŽP
Vztah člověka k prostředí
Obsah učiva
Metoda, forma, postup
Vlastnosti vody
Laboratorní práce, skupinové úkoly
Způsoby čištění a úpravy vody
Exkurze
Složení atmosféry a vlastnosti jejích nejvýznamnějších složek
Skupinové úkoly
Základní biogeochemické cykly (oběh vody, uhlíku, dusíku, event.fosforu a síry)
Skupinové úkoly, seminární práce, referát
Skupinové úkoly, Skleníkový efekt seminární práce, referát, diskuze Projekt, diskuze, Poškození ozónové vrstvy a vliv UV záření na skupinové úkoly, ekosystémy a zdraví člověka seminární práce, referát Projekt, diskuze, Antropogenní chemické látky znečišťující skupinové úkoly, rolové vodu a jejich dopad na ekosystémy (fosfáty, hry, simulace, seminární hnojiva – eutrofizace, těžké kovy ….) práce, referát Projekt, diskuze, Antropogenní chemické látky znečišťující skupinové úkoly, rolové ovzduší (průmysl, doprava), jejich dopad na hry, simulace, seminární ekosystémy, event. stavby a materiály práce, referát Projekt, diskuze, Antropogenní chemické látky znečišťující skupinové úkoly, rolové půdu a jejich dopad na ekosystémy hry, simulace, seminární (pesticidy, hnojiva..) práce, referát Technologie směřující ke snížení nebo Projekt, diskuze, zamezení pronikání chemických látek do skupinové úkoly, rolové ŽP (alternativní zdroje energií, úprava paliv, hry, simulace, seminární práce, referát odlučovače…) Projekt, diskuze, Ekologické havárie skupinové úkoly, seminární práce, referát Projekt, diskuze, Vliv antropogenních chemických látek přítomných v ovzduší, vodě a půdě na zdraví skupinové úkoly, člověka seminární práce, referát Vliv chemických látek přítomných v potravinách na zdraví člověka (konzervanty, aditiva…)
Projekt, diskuze, skupinové úkoly, seminární práce, referát
Znečištění ovzduší vnitřních prostor (kouření) na zdraví člověka
Projekt, diskuze, skupinové úkoly, seminární práce, referát
12
1.5 Hodnocení Hodnocení je bezesporu velmi důležitou složkou vzdělávacího procesu, neboť se jedná o jeden z pedagogických nástrojů jímž můžeme dosahovat cílů výuky. Obecně je hodnocení porovnávání něčeho s něčím, rozlišováním horšího od lepšího, výběr lepšího. V každém případě ovlivňuje významnou měrou kvalitu výuky. Hodnocení má řadu funkcí: motivační, poznávací a konativní. Funkce motivační má významnou emocionální rovinu. Zaměřuje pozornost k určitým hodnotám, přitahuje nebo odpuzuje. Lze jej s výhodou užít např. při (sebe)hodnocení chování a postojů žáků. Poznávací funkce souvisí zejména s intelektuální stránkou hodnocení. Cílem ve výuce je rozlišování hodnot a významů nebo ukazování souvislostí. Lze jej využít např. při rozvíjení a prohlubování znalostí. Konativní funkce hodnocení souvisí především s lidskou vůlí k činu. Cílem ve výuce je aktivizovat žáka a podněcovat jej k dosahování nebo udržováním hodnot. Typickým uplatněním ve výuce je upevňování znalostí a jejich aplikace event. (sebe)hodnocení výkonů žáků. Zvláštním případem hodnocení je tzv. školní hodnocení. Kromě obecně platných pravidel hodnocení má školní hodnocení ještě některá specifika vyplývající z jeho vztahu k učení a vyučování. Za školní hodnocení můžeme považovat všechny hodnotící procesy a jejich projevy, které bezprostředně ovlivňují školní výuku nebo o ní vypovídají. Školní hodnocení by mělo plnit roli motivační, informační a mělo by také ovlivňovat kvalitu výuky. Účastníky školního hodnocení jsou učitelé, žáci, rodiče, ředitel nebo pověření mimoškolní pracovníci. Hodnotící vztahy popisuje tabulka VI. Tabulka VI: Účastníci hodnocení ve vzdělávacím procesu
Hodnotitel pověřený mimoškolní pracovník ředitel učitel žák rodiče
hodnotí žáka spolužáky
sám sebe
výuku
ředitele
učitele
ano
ano
ano
ano
někdy ano
ano
ano
ano ano
ano ano ano někdy ano
ano ano ano někdy ano
ano ano ano ano
ano ano ano
ano ano
ano
Proto, aby hodnocení nebylo povrchní a nezhodnotilo výkon jen globálně (to bylo fantastické/to bylo strašné), volíme tzv. kritéria hodnocení. Kritérium hodnocení je název pro vlastnost, která se vyskytuje u více rozmanitých objektů, ale případ od případu dosahuje různé míry. Dovoluje nám tak členit celkové hodnocení (problém) na řadu hodnocení dílčích (podproblémů), která jsou snadněji uchopitelná. Výběr kritérií je proto klíčovým problémem hodnocení, neboť kritéria jsou měřítky žákovy způsobilosti. Ve škole před žáky má „problém“ podobu úkolu/úlohy. Podproblémem je potom rozložení úkolu/úlohy na dílčí části. Například: Žák má sestavit aparaturu pro chemický pokus podle návodu v učebnici. Podúkoly: a) dovede vyhledat příslušné chemické nádobí, b) dovede jednotlivé komponenty pojmenovat, c) dovede je sestavit podle náčrtu v učebnici do funkční podoby. To jsou hodnotící kritéria, která jsme si slovně popsali (najde, pojmenuje, sestaví), a vymezili jsme tak pravidla nebo charakteristiky, které vymezují kvalitu žákových výkonů a jeho chování. Můžeme si nyní vytvořit škálu od nejlepší po nejhorší (najde/pojmenuje/sestaví vše/část/nic) a na ní zvolit bod, kterému výkon odpovídá. Každý stupeň škály by měl být účelně vymezen.V řadě případů je účelné, aby hodnotící kritéria byla sestavována společně se žáky a velmi podstatné je, aby
13
odpovídala jejich schopnostem. Cílem totiž je nejen žáka zhodnotit, ale také ho naučit zacházet s chybami jako s prostředky k dalšímu poznávání a poučení. Podstatný, z hlediska uplatnění EV v chemii a jejího hodnocení, je způsob hodnocení kooperativního učení. U kooperativního učení se těžiště posouvá od hodnocení individuálních výkonů k hodnocení skupiny. Na počátku je třeba si vymezit CO budeme hodnotit a PROČ, jedná se tedy opět o zavedení kritérií hodnocení. Nositeli hodnocení (s ohledem na typ programu) se stávají: učitelé, skupina sama, vrstevníci, rodiče. Posun hodnocení od učitele směrem ke skupině je velmi žádoucí, neboť žáci přebírají odpovědnost za vlastní učení. Podstatné je rovněž načasování hodnocení. Lepší než sumativní závěrečné hodnocení je hodnocení průběžné, kdy skupina může ještě svou činnost určitým způsobem ovlivnit. Účelné je v tomto smyslu využívat tzv. hodnotící listy (tabulka VII, VIII). Metod a technik hodnocení je samozřejmě více. Kromě hodnotících listů se nejčastěji využívají dotazníky. Zařazují se na konci skupinové práce. Příklady otázek: Co jste dělali pro úspěšné společné řešení problému? Co bude příště třeba zlepšit? Ovlivnilo společné řešení problému nějak tvůj pohled na něj? Ve stejném duchu lze zpracovávat při dlouhodobější činnosti skupiny deníky reflektující myšlenky, pojmy, principy, informace, příspěvek jedince k řešení problému, atp. Další možností je hodnocení pomocí videozáznamu. Analýzou videozáznamu může skupina hodnotit svou činnost i zpětně. Pro získání řady informací lze s výhodou využít interview. Tazatel může být z jiné skupiny a získávat od „konkurence“ informace o tom, jak skupina na zadaném problému pracovala. Tyto informace potom může předat zpětně své skupině, celé třídě nebo vyučujícímu. Poslední technikou, kterou uvedeme je zpětné zpravodajství. Tato metoda je vhodná u dlouhodobější práce skupiny na zadaném úkolu. Na začátku podává předem vybraný člen skupiny stručnou zprávu o tom, čeho dosáhla skupina minule. Podává tak informace nejen vyučujícímu, ale také své skupině a skupinám ostatním. Při hodnocení je třeba stále mít na zřeteli, že cílem snažení je nejen rozvoj znalostí a dovedností, ale (v případě EV) zejména hodnot a postojů. Kromě toho, posune-li se hodnocení od učitele směrem ke skupině, je naplňována řada klíčových kompetencí z RVP ZV. Jedná se zejména o kompetenci komunikativní, kompetenci sociální a personální a kompetenci občanskou. Tabulka VII: Příklad hodnotícího listu pro skupinu žáků
Členové skupiny: Vašek, Pavel, Sváťa, Míša Úkol: Připravit si plán k vytápění nově postaveného domu s maximálním ekologickým provozem a zároveň s omezeným množstvím financí. Úkol Vypracuje Splněno Poznámky 1. Rozdělení úkolů (všichni) Ano 2. Vyhledá informace o plynových kotlích
(Sváťa)
Ne
3. Vyhledá informace o kotlích na biomasu (Vašek)
Ano
4. Vyhledá informace o přímotopech
(Pavel)
Ano
5. Vypracování dílčích zpráv
(všichni)
Ne
6. Sepsání plánu
(Míša)
Ano
7. Prezentace před členy třídy
(Míša)
Ano
14
Dodělal Vašek Zprávu o přímotopech vypracovala Sváťa
Tabulka VIII: Příklad hodnotícího listu skupiny žáků učitelem
Kriterium 1. Účastnil se každý?
Ano
Ne
2. Cítil se někdo nevyužitý? 3. Přispíval každý? 4. Dominoval někdo? 5. Měli jste spory? 6. Našli jste řešení? ….. 7. Věděl každý, co má dělat? 8. Jste spokojeni s prací, kterou jste (dosud) udělali?
15
Poznámky
2 PŘÍKLADY ÚLOH 2.1 Voda a ovzduší (Tematický okruh: Základní podmínky života – Tab. V, str. 12) TEXT 1 Tabulka udává pH u různých typů vod. Typ vody Dešťová voda Mořská voda Rašelinová voda Voda z vápencových podloží
Hodnota pH 5,7 8,0 3,0 10,0
Úloha 1 Pořadí 1. 2. 3. 4.
Typ vody
Zapište druhy vody uvedené v předchozí tabulce tak, aby byly od 1. do 4. pořadí uspořádány od nejzásaditější po nejkyselejší.
Úloha 2 Uveďte, která z uvedených vod se nejvíce přibližuje hodnotě pH neutrálního protředí.
Úloha 3 Napište, které ionty mohou způsobovat zásadité prostředí vody. (Pokud nevíte, můžete využít slovník, encyklopedii, internet či jiný zdroj informací.)
16
Úloha 4 Zakreslete barvu roztoku po přidání několika kapek indikátoru fenolftaleinu. Obr. A - Zkumavky
rašelinová voda
voda z vápencových podloží
TEXT 2 Jednou z důležitých veličin, které se ve vztahu k ovzduší měří, je vlhkost vzduchu. Úloha 5 V dostupných informačních zdrojích (knihy, internet) nalezněte a zapište, v jakých jednotkách se vlhkost vzduchu měří.
Úloha 6 Napište tři zdroje vodní páry, které ji uvolňují do ovzduší.
TEXT 3 Z celkového objemu vzduchu je dusíku 78 %, kyslíku 21 %, vzácných plynů 0,9 % a oxidu uhličitého 0,04 %. Úloha 7 K výsečovému grafu znázorňujícímu složení vzduchu správně doplňte: kyslík, dusík, vzácné plyny, oxid uhličitý. Obr. B – Výsečový graf složení vzduchu
17
TEXT 4 Vodní pára je jedním z plynů, který způsobuje skleníkový efekt. Je to však přirozený skleníkový plyn, jehož přítomnost v atmosféře je nutná. Ostatní skleníkové plyny, jako oxid uhličitý (CO2), methan (CH4) a ozon (O3) mají také své přirozené zdroje, z velké části se však do atmosféry dostávají vlivem lidské činnosti. Úloha 8 Kapalná voda se mění na páru při
((Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A ‒5 °C. B 1 000 °C.
C 100 °C. D ‒10 °C.
Úloha 9 Vodní pára se v atmosféře mění na
(Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A kámen.. B mlhu, oblaky, ledové částice.
C volný vodík a kyslík. D ozon.
Úloha 10 Kondenzovaná vodní pára padá k zemi ve formě
(V každém řádku zaškrtněte pouze jeden čtvereček.)
a) mlhy. b) deště. c) krup. d) sněhu.
ANO
NE
Úloha 11 Napište, zda považujete za přínosné úlohy 8, 9 a 10 a proč.
18
2.2 Cyklus uhlíku (Tematický okruh: Základní podmínky života – Tab. V, str. 12) TEXT Uhlík je základním stavebním prvkem živých organismů. Zelené rostliny přijímají uhlík v podobě oxidu uhličitého z vody a vzduchu. Působením slunečního záření dochází v zelených rostlinách k reakci oxidu uhličitého s vodou a vzniká glukosa a voda. Děj se nazývá fotosyntéza. Část uhlíku uvolňují rostliny zpět dýcháním. Ostatní organismy (zvířata, lidé, apod.) získávají vázaný uhlík z potravy, např. konzumací rostlinné stravy. Vázaný uhlík, který takto přijmou v organismu dále přeměňují. Část využijí pro tvorbu důležitých látek v organismu, část vyloučí z těla jako odpadní produkty (moč, stolice, pot) a část vydechují v podobě oxidu uhličitého. Po odumření organismu (rostliny, živočicha) a jeho rozkladu přechází uhlík jako humus do půdy. Úloha 1 Fotosyntéza je děj, kterým se oxid uhličitý a voda přeměňují na
(Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A B C D
dusík a vodní páru. kyslík a glukosu. glukosu a vodík. kyslík a dusík.
Úloha 2 Oxid uhličitý vydechují zpět do atmosféry (Zakroužkujte písmeno u nejvhodnější odpovědi.))
A B C D
pouze rostliny. živočichové včetně člověka. rostliny a živočichové včetně člověka. pouze člověk.
Úloha 3 Při cyklu uhlíku v přírodě atomy tohoto prvku nepřibývají ani neubývají. To odpovídá (Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A B C D
zákonu akce a reakce. zákonu zachování hmotnosti. zákonům České republiky. periodickému zákonu.
19
2.3 Nebezpečí odpadů (Tematický okruh: Lidské aktivity a problémy ŽP – Tab. V, str. 12) TEXT 1 Člověk znečišťuje ovzduší řadou chemických látek. Kdyby tyto látky v ovzduší zůstávaly, nebyl by život na světě možný. Atmosféra má naštěstí samočisticí schopnost, a tak se v ní tyto látky nehromadí. Čištění probíhá dvěma způsoby. Buď látky sestupují vlivem gravitace k zemi samy a zachycují se na půdě, rostlinách, živočiších, lidech, stavbách atp., nebo jsou vymývány srážkami, tj. deštěm, sněhem, kroupami, mlhou. Úloha 1 Látky přecházející z ovzduší na zem se rozhodně nenacházejí (Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A B C D
ve vodních tocích. v půdě. na povrchu rostlin. na Slunci.
Úloha 2 Přítomnost kyselých látek z ovzduší, které se pohlcují ve vodě, zjistíme zachycením srážek do plastové nádoby a měřením (Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A B C D
pH pomocí indikátorových papírků. tlaku barometrem. pH hustoměrem. teploty teploměrem.
Úloha 3 Napište, jakým jednoduchým způsobem byste ve vodě zjistili přítomnost kyselých látek z ovzduší.
Úloha 4 Uveďte tři případy, kde na povrchu Země můžeme najít látky, které se původně nacházely ve znečištěné atmosféře.
20
TEXT 2 Skleníkový efekt se dá vysvětlit takto: Část slunečního záření, které prochází vrstvami atmosféry, se pohltí v zemském povrchu. Zemský povrch vyzařuje zpět hlavně tepelné záření. Ovzduším s obsahem oxidu uhličitého nepronikne zpět do vesmíru všechno tepelné záření vysílané povrchem Země. Oxid uhličitý v atmosféře tak plní podobnou funkci jako sklo ve skleníku. Úloha 5 K zesilování skleníkového efektu přispívá provoz:
(V každém řádku zaškrtněte pouze jeden čtvereček.)
a) b) c) d) e) f) g) h)
jaderných elektráren. tepelných elektráren. automobilů bez katalyzátorů. automobilů s katalyzátory. kamen na zemní plyn. kamen na dřevěné piliny. kamen na elektrický proud. kamen na lehký topný olej.
ANO
NE
Úloha 6 Na Zemi dochází také k zeslabování skleníkového efektu (snižování množství oxidu uhličitého v atmosféře). K tomuto ději přispívají (V každém řádku zaškrtněte pouze jeden čtvereček.)
a) b) c) d) e) f)
tropické deštné lesy. lesy. jakékoliv zelené rostliny na souši. ryby a ostatní vodní živočichové. suchozemští živočichové. řasy v mořích.
ANO
NE
TEXT 3 Praha patří mezi nejvíce znečištěná území v ČR. Úloha 7 Napište co nejvíce zdrojů látek znečišťujících ovzduší v Praze. Ke každému zdroji uveďte, alespoň jednu znečišťující látku. (Pátrejte na internetu, v materiálech vydaných k této problematice, popř. v jiných informačních zdrojích.)
Úloha 8 V dostupných informačních zdrojích nalezněte, které z oblastí Prahy jsou nejvíce znečištěny. Zde uveďte alespoň čtyři z nich.
21
Úloha 9 Zapište alespoň dva informační zdroje, s jejichž pomocí jste řešili úlohy 7 a 8. Aby byla vaše odpověď správně zapsaná, informujte se u svých vyučujících, v knihovně nebo na internetu o české normě bibliografických citací (ČSN ISO 690). Úloha 10 Ve třídě uspořádejte diskuzi dvou zájmových skupin. Jedna bude prosazovat regulaci dopravy v Praze a druhá bude zastáncem stávajícího stavu. Během diskuse zapisujte argumenty obou stran na tabuli a po skončení diskuse si tři (pro vás) nejdůležitější zapište také do sešitů. a) Závažné argumenty pro regulaci dopravy:
b) Závažné argumenty pro zachování stávajícího stavu:
TEXT 4 Chemie zkoumá prvky a sloučeniny a jejich vzájemné přeměny. Mnoho prvků a sloučenin je pro lidi užitečných. Některé z nich však mohou být nebezpečné. Úloha 11 Přiřaďte látkám ve sloupci I jejich využití ze sloupce II a jejich hlavní škodlivost (pokud unikají do okolí) ze sloupce III. (Svá řešení zapisujte pomocí písmen do tabulky podle vzoru v prvním řádku.)
I. Látka 1 C6H6 (benzen) 2 CH4
3 SO2 4 NH4NO3 5 CO2
Zadání II. Využití III. Hlavní škodlivost A palivo P V nadbytečném množství znečišťuje půdu a vodu. B výroba H2SO4, Q Vzniká při spalování některých konzervační paliv (uhlí, topné oleje) – vznik kyselých dešťů. činidlo v potravinářství C Hnojivo R Uvolňuje se ze skládek (rozklad organického odpadu) – skleníkový plyn. D chladící zařízení, S Vzniká při spalování uhlíkatých látek (uhlí, ropa) – skleníkový výroba sody, hasící přístroje plyn. E rozpouštědlo, T Uvolňuje se z automobilové výroba léčiv, dopravy – znečištění ovzduší. barviv, plastů, výbušnin
22
Řešení II
III
E
T
2.4 Nebezpečí kolem nás (Tematický okruh: Vztah člověka k prostředí – Tab. V, str. 12) TEXT 1 (V TEXTU 1 jsou uvedené látky označovány pouze značkami nebo vzorci.) Při nedokonalém spalování fosilních paliv (uhlí, ropy a dalších uhlíkatých látek) vzniká CO. CO se váže na červené krevní barvivo hemoglobin lépe než O2. Při otravě CO tedy člověk nejprve upadá do bezvědomí, a potom umírá na udušení. Velké množství CO produkuje také doprava. Určité nemalé množství CO se uvolňuje také při kouření cigaret. Úloha 1 Vzorec CO odpovídá názvu
(Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A B C D
oxid uhličitý. oxid sírový. oxid uhelnatý. oxid vápenatý.
Úloha 2 Vzorec O2 může označovat molekulu (Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A B C D
kyslíku. dusíku. vodíku. chloru.
TEXT 2 Představte si, že jste přišli do místnosti, která je plná kouře pravděpodobně z kamen. Na podlaze jste nalezli člověka, který nereaguje na váš hlas. Úloha 3 Jaká by byla vaše správná reakce?
(Zakroužkujte písmeno u správné odpovědi.)
A Utěsnit okna i dveře v místnosti a přiložit do kamen, pokusit se o první pomoc, a pak běžet pro pomoc. B Utěsnit okna a dveře v místnosti, začít lít do kamen vodu a po částečném uhašení se snažit poskytnout první pomoc a běžet pro pomoc. C Otevřít okna i dveře, snažit se bezvědomého člověka dostat ven z místnosti, pokusit se o první pomoc a běžet pro pomoc. D Rozplakat se, sednout si k nalezenému člověku a čekat, jestli nepřijde někdo další. Úloha 4 Napište, jak byste postupovali při případné první pomoci.
23
2.5 Kolik spotřebujeme vody? (Tematický okruh: Základní podmínky života – Tab. V, str. 12) (převzato z: Beneš, P., Pumpr, V., Frýzková, M.: Základy praktické chemie a náš život. Praha: Fortuna 2005) TEXT 1 Víte, jakou máte doma spotřebu vody? Pokuste se zjistit, kde je umístěn měřič spotřeby vody (vodoměr) ve vaší domácnosti. (Pozor, v některých domech je pouze jeden vodoměr, společný pro celý dům.) Poté vytvořte skupinky nejlépe po čtyřech tak, aby takto vytvořený tým měl přístup k jednomu vodoměru pro domácnost. Následně si rozdělte role. 1) Experimentátor osm dnů, vždy ve stejnou hodinu, odečte stav vodoměru a zapíše jej do tabulky. Tam také doplňuje spotřebu vody v domácnosti. 2) Analytik počítá průměrnou denní spotřebu vody celé rodiny i jednoho člena. 3) Grafik graficky vyjádří závislost spotřeby vody na dni v týdnu. (Použije připravený osový kříž a nezapomene na popis os.) 4) Mluvčí týmu prezentuje výsledky práce týmu před spolužáky a napíše krátkou písemnou zprávu. Podklad pro zápis experimentátora: Den v týdnu
Stav vodoměru
Spotřeba vody v litrech
Pondělí
–
Úterý Středa Čtvrtek Pátek Sobota Neděle Pondělí Podklad pro zápis analytika: Průměrná denní spotřeba rodiny ……………………………. je …………….. litrů. (příjmení)
Průměrná denní spotřeba jednoho člena rodiny je……………. litrů.
24
Podklad pro nárys grafika:
Zpráva mluvčího:
25
2.6 Odpady – dlouhodobý experiment (Tematický okruh: Lidské aktivity a problémy ŽP – Tab. V, str. 12) (upraveno podle: Javna, J.: 50 nápadů pro děti k záchraně Země. Praha: ČSOP, 1991) TEXT Jak jistě víte, v přírodě dochází k rozkladu všech látek. U některých probíhá rozklad rychle, u jiných velmi pomalu. Zkuste si jednoduchý experiment při kterém ověříte, která z látek se rozkládá nejrychleji a která nejpomaleji. Pomůcky: • ohryzek jablka • slupka od banánu • kousek novinového papíru • plechová konzerva • plast (např. část plastové lahve) • skleněné akvárium • zemina Postup: • Na dno skleněného akvária dejte malou vrstvu zeminy. • Umístěte ohryzek jablka, slupku od banánu, kousek novinového papíru, plechovou konzervu a část plastové lahve ke stěně akvária tak, aby na ně bylo dobře vidět. • Odpady zasypte hlínou. • Na povrch zeminy zasaďte v akváriu nějaké rychle rostoucí rostliny, např. řeřichu. (Navodíte tím podmínky ještě více podobné těm, které jsou v přírodě.) • Akvárium umístěte ven. Úloha 1 Sledujte akvárium po delší časovou jednotku (alespoň 3 měsíce) a pozorujte, jak se jednotlivé součásti umístěné do akvária mění. Svá sledování si zapisujte do deníku. Úloha 2 Po skončení experimentu (prováděného alespoň 3 měsíce) svá pozorování shrňte do závěrečné zprávy. Závěrečná zpráva o rychlosti rozkladu odpadů
26
2.7 Kontrola smogu – dlouhodobý experiment (Tematický okruh: Lidské aktivity a problémy ŽP – Tab. V, str. 12) (upraveno podle: Javna, J.: 50 nápadů pro děti k záchraně Země. Praha: ČSOP, 1991) TEXT O znečištění ovzduší se mluví snadno, horší je představit si, jak působí na věci, rostliny a lidi. Pomůcky: • osm gumiček z „pravé gumy“ • dvě drátěná ramínka na šaty • sáček z polyethylenu • zvětšovací sklo
gumičky
Postup: • Ohněte ramínka do obdélníku (viz. nákres). • Navlečte čtyři gumičky na každé ramínko tak, aby byly napnuté. • Jedno ramínko pověste ven, ne však na slunce. • Druhé ramínko dejte do sáčku a těsně jej uzavřete, aby do něj nemohl vzduch. Schovejte ho do zásuvky. • Po 14 dnech zkontrolujte gumičky na ramínku, které visí venku. K pozorování použijte zvětšovací sklo. • Srovnejte gumičky, které byly venku, s těmi, co byly v zásuvce. Úloha Popište, co jste zjistili.
27
2.8 Diskuse v rozhlasovém pořadu (Tematický okruh: Vztah člověka k prostředí – Tab. V, str. 12) TEXT V České republice je tabák „zabijákem“ číslo jedna. Na následky kouření u nás podle odhadů lékařů denně umírá 63 lidí. Je to více než na následky požívání alkoholu a jiných drog. Úloha Uspořádejte diskuzi na téma kouření. Role rozdělte následujícím způsobem: vytvořte dvě skupiny. První skupina budou odpůrci kouření: budou demonstrovat – jaké chemické látky se při kouření uvolňují, jaký je jejich vliv na zdraví člověka a jak ovlivňuje znečištění vnitřních prostor (místností) zdraví těch, kteří kouří tam „pasivně“ (dýchají kouř). Druhá skupina budou výrobci a prodejci cigaret, zastánci kouření. Budou argumentovat dopadem na ekonomiku (odvod daní), zaměstnaností, omezováním svobod, atp. a) Během diskuse zapisujte argumenty obou stran na tabuli. b) Zapište podle vás tři nejdůležitější argumenty, proč nekouřit.
c) Zapište podle vás tři nejdůležitější argumenty, proč by se nemělo omezovat kouření.
28
2.9 Exkurze do vodárny Pokuste se udělat zápis z exkurze ve vodárně. Poznámky si dělejte již přímo při exkurzi, abyste něco neopomněli. Při zápisu se řiďte následujícími otázkami. 1. Kolika domácnostem (přibližně) vodárna dodává vodu?
2. Kde vodárna získává vodu pro následnou úpravu?
3. Jakým způsobem jsou z vody odstraňovány nežádoucí pevné látky, které jsou ve vodě přítomny?
4. Jakým způsobem je prováděna desinfekce vody, aby byla zajištěna její zdravotní nezávadnost?
29
Seznam užitečných internetových odkazů Environmentální výchovou se zabývá celá řada organizací, které vytvářejí projekty, semináře, exkurze a pracovní listy pro žáky základních i středních škol. Zde je výčet některých internetových odkazů a literatury, již lze pro EV využít: http://www.pavucina-sev.cz
obsahuje odkazy na všechny členy sdružení Pavučina rozdělené podle krajů
http://www.kev.ecn.cz http://terezango.cz http://toulcuvdvur.cz http://www.adminhigh.cz/paleta/ http://web.quick.cz/areka_opava/ http://www.ceu.cz
Seznam vybraných periodik s internetovou prezentací: BEDRNÍK ECOLIST ECOMONITOR EKOLOGIE LESNICTVÍ SALIX SISYFOS VERONIKA WASTE INTERNET PORTAL
přes vyhledávač http://www.ecolist.cz http://www.ecomonitor.cz http://www.ekologie.cz http://www.lesnictví.cz http://www.salix.cz/rs/ http://www.volny.cz/evans01/sisyfos/index.html http://www.veronica.cz http://www.waste.cz
30
Literatura Adamec, V., Kvasničková, D. Doprava a životní prostředí: Metodická příručka pro učitele ZŠ. 1. vydání. Praha: KEV, 2003. Belz, H., Siegriest, M. Klíčové kompetence a jejich rozvíjení. 1. vydání. Praha: Portál, 2001. Beneš, P., Pumpr, V., Frýzková, M. Základy praktické chemie a náš život. 1. vydání. Praha: Fortuna, 2005. Čtrnáctová, H., Vasileská, M. Ekologie v chemických příkladech. 1. vydání. Praha: Septima, 1993. Gavora, P. Úvod do pedagogického výzkumu. 1. vydání. Brno: Paido, 2000. Javna, J. 50 nápadů pro děti k záchraně Země. 1. vydání. Praha: ČSOP, 1991. Kasíková, H. Kooperativní učení, kooperativní škola. 1. vydání. Praha: Portál, 1997. Kvasničková, D. Co je udržitelný rozvoj? 1. vydání. Praha: KEV, 2001. Lerner, I.,J. Didaktické základy metod výuky. 1. vydání. Praha: SPN, 1986. Maňák, J. a kol. Alternativní metody a postupy. 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 1997. Slavík, J. Hodnocení v současné škole. 1. vydání. Praha: Portál, 1999. Ústav pro informace ve vzdělávání Měření vědomostí a dovednost: Nová koncepce hodnocení žáků. 1. vydání. Praha: Tauris, 1999. Vulterin, J. a kol. Chemie a životní prostředí. 1.vydání. Praha: SPN, 1992. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání (se změnami provedenými k 1. 9. 2005). 1. vydání. Praha: VÚP, 2005.
31
