VYUŽITÍ PROGRAMU PREZI VE VYUČOVÁNÍ CHEMIE NA ZÁKLADNÍ ŠKOLE
Diplomová práce
Studijní program: Studijní obory:
N1407 – Chemie 7503T036 – Učitelství chemie pro 2.stupeň základních škol 7504T089 – Učitelství matematiky pro střední školy
Autor práce: Vedoucí práce:
Bc. Kateřina Jiráková PhDr. Bořivoj Jodas, Ph.D.
Liberec 2014
Prohlášení Byla jsem seznámena s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo. Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL. Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědoma povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše. Diplomovou práci jsem vypracovala samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím mé diplomové práce a konzultantem. Současně čestně prohlašuji, že tištěná verze práce se shoduje s elektronickou verzí, vloženou do IS STAG.
Datum:
Podpis:
PODĚKOVÁNÍ Za pomoc a odborné rady při zpracování diplomové práce tímto děkuji panu PhDr. B. Jodasovi, Ph.D. Dále děkuji také učitelům na základních školách, kteří vyzkoušeli mnou vytvořené prezentace v hodinách chemie a vyplnili informativní dotazník.
ANOTACE Diplomová práce (dále jen DP) je zaměřena na využití prezentací ve výuce chemie na základních školách. Podrobně popisuje grafický program Prezi a srovnává s jinými programy, které se často využívají ve vyučování. V praktické části DP jsou vytvořeny prezentace v programu
Prezi, které prostupují tematickými celky učiva chemie osmého a devátého
ročníku
dle
Rámcového vzdělávacího
programu
pro
základní vzdělávání. Ke každé prezentaci je sestaven metodický list, který obsahuje informace o prezentaci, doporučené postupy a pokusy k jednotlivým tématům.
KLÍČOVÁ SLOVA Prezi, výukové prezentace, výuka chemie, základní škola
ANNOTATION Diploma thesis (DT) is focused on the use of presentations in teaching chemistry in elementary schools. It describes in detail the graphic program Prezi and compares with other programs, which are often used in teaching. In the practical part of the DT are made presentations in Prezi that pervades the chemistry curriculum thematic units eighth and ninth grade by the Framework Education
Programme for Elementary Education. Each presentation is designed methodical list that contains information about the presentation, best practices and attempts to individual topics.
KEY WORDS Prezi, educational presentations, teaching chemistry, elementary school
OBSAH SEZNAM OBRÁZKŮ...............................................................................7 SEZNAM TABULEK...............................................................................7 ÚVOD....................................................................................................8 1 MOTIVACE......................................................................................11 1.1 Motivace ve výuce chemie.........................................................16 2 RÁMCOVÝ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM................................................19 2.1 Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání ..............19 2.1.1 Vzdělávací obor chemie......................................................20 3 PREZENTAČNÍ PROGRAMY.............................................................25 3.1 Prezentace................................................................................25 3.1.1 Pravidla prezentace............................................................26 3.2 Prezentační progamy.................................................................27 3.2.1 Prezi...................................................................................27 3.2.2 Impress..............................................................................41 3.2.3 Smart Notebook.................................................................43 3.2.4 Activ Inspire.......................................................................47 3.2.5 Porovnání programů..........................................................49 3.2.6 Porovnání prezentací..........................................................50 4 PRAKTICKÁ ČÁST............................................................................52 4.1 Metodické listy..........................................................................52 4.1.1 Metodické listy pro 8. ročník základní školy.......................53 4.1.2 Metodické listy pro 9. ročník základní školy.......................82 ZÁVĚR...............................................................................................113 SEZNAM ZDROJŮ.............................................................................114 SEZNAM PŘÍLOH..............................................................................119
6
SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Hlavní strana Prezi s vyhledáváním.........................................29 Obr. 2: Nepřehledné vyhledávání v Prezi..............................................30 Obr. 3: Pracovní plocha Prezi...............................................................33 Obr. 4: Panel nástrojů Prezi.................................................................34 Obr. 5: Úprava textu v Prezi................................................................37 Obr. 6: Úprava obrázku v Prezi............................................................38 Obr. 7: Uspořádání prezentací Prezi do složek.....................................39 Obr. 8: Hlavní strana Prezibase...........................................................40 Obr. 9: Průvodce prezentaci Impress...................................................41 Obr. 10: Pracovní plocha Impress........................................................42 Obr. 11: Pracovní plocha Smart Notebook...........................................44 Obr. 12: Panel nástrojů Smart Notebook.............................................45 Obr. 13: Pracovní plocha Active Inspire Studio....................................47 Obr. 14: Panel nástrojů Activ Inspire...................................................48 Obr. 15: Schéma elektrolýzy pro žáky..........................................106 Obr. 16: Prezentace - Nebezpečné látky.............................................121 Obr. 17: Prezentace - Uhlík...............................................................121 Obr. 18: Prezentace - Vitaminy..........................................................122 Obr. 19: Prezentace - Klasifikace chemických reakcí.........................122 Pozn. Všechny obrázky v této práci jsou vlastní tvorba.
SEZNAM TABULEK Tabulka 1: Verze Prezi pro širokou veřejnost......................................31 Tabulka 2: Verze Prezi pro učitele a studenty.....................................32
7
ÚVOD Úvodem bych ráda vysvětlila, z jakého důvodu jsem si vybrala didaktické téma se záměrem vytvořit kvalitní a motivační prezentace pro výuku chemie. Během studia na této škole jsem absolvovala pedagogické praxe na několika základních a jedné střední škole. Při přípravách na vyučování jsem chtěla využít již vytvořené osvědčené prezentace dostupné z internetu. Takových prezentací existuje velké množství, ale většina z nich nesplňovala mé představy o přínosné prezentaci. Často jsem nalezla prezentace, které obsahovaly souvislý text a pár obrázků k danému tématu doplněné mnoha různými a převážně rušivými efekty objektů. Velmi mě překvapilo, že takové prezentace
se
vyskytují
na
osvědčených
webových
portálech
s výukovými materiály. Po dlouhém hledání vyhovující prezentace jsem se rozhodla prezentaci vytvořit sama. Během studia jsem byla seznámena s interaktivními programy a také s programem Prezi. Prezi mě velice zaujal, jelikož byl bezplatný, dostupný
a
plně
funkční
v
každé
učebně
s
počítačem
a dataprojektorem. Vlastnosti a funkce tohoto programu umožňují vytváření kreativních a zajímavých prezentací nejen pro výuku chemie. Prezentací vytvořených v programu Prezi je velmi mnoho. Některé prezentace jsou veřejné a zároveň bohužel nedokončené, což zhoršuje proces
vyhledávání
prezentací.
Například
při
vyhledávání
podle
klíčového slova „chemie“ existuje více než jeden tisíc prezentací v různých jazycích, které nejsou dále kategorizovány. Při prohledávání databáze Prezi podle různých klíčových spojení jsem převážně narazila na žákovské či studentské práce. Pokud jsem našla učitelské prezentace,
velmi
často
připomínaly
„ powerpointové“
prezentace
s velkým obsahem souvislého textu či přehnaných efektů. Pokud
8
existují
kvalitní prezentace, pak mohou být skryté nebo je ve velké
a neuspořádané databázi prakticky nelze najít. Ve své diplomové práci (dále jen DP) se tedy věnuji vytváření nových výukových prezentací v programu Prezi pro výuku chemie. Tyto prezentace prostupují tématické celky a mohou být v edukačním procesu zařazeny jako výkladové, opakovací a motivační. Diplomová práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. Teoretická část obsahuje tři hlavní kapitoly zabývající se motivací, rámcovým
vzdělávacím
programem
a
prezentačními
programy.
Praktická část je sestavena z metodických listů k jednotlivým prezentacím. V první kapitole teoretické části se stručně zabývám druhy motivací u žáků během vyučování. Uvádím zde faktory, které motivaci ovlivňují v pozitivním i negativním smyslu. Převážně se věnuji zvýšení motivace u žáků ve výuce chemie, která nepatří mezi nejoblíbenější předměty. Druhá kapitola je zaměřena na státní dokument Rámcový
vzdělávací program upravující vzdělávací obsah, očekávané výstupy žáků a jejich klíčové kompetence. Konkrétně se věnuji Rámcovému
vzdělávacímu programu pro základní vzdělávání a vzdělávacímu oboru chemie
včetně
přesných
očekávaných
výstupů
jednotlivých
tématických celků. V třetí kapitole se věnuji pravidlům kvalitní a zajímavé prezentace. Dále prezentačním programům, u kterých popisuji základní funkce a ovládání.
Podrobněji
se
zabývám
programem
Prezi,
stručněji
programem Impress a interaktivními programy Smart Notebook a Activ
Inspire. V závěru kapitoly tyto programy porovnávám.
9
V praktické části jsem vytvořila metodické listy k jednotlivým prezentacím v Prezi. Metodické listy jsou rozděleny pro osmý a devátý ročník základní školy a obsahují identifikační tabulku, cíle, motivaci, práci s učivem a vhodné chemické pokusy. Metodické prezentaci.
listy
Vytvořila
také jsem
obsahují soubor
internetový dvanácti
tematickými celky vzdělávacího oboru chemie.
10
odkaz
k
prezentací
online napříč
1 MOTIVACE Motivací rozumíme souhrn motivů, které podněcují naše chování v pozitivním i negativním smyslu. Motivace je nedílnou součástí vyučování ve školském, ale i pracovním a běžném prostředí. Patří k nejdůležitějším faktorům, které ovlivňují proces učení po celý život [1, 2]. Motivace se dělí na vnitřní a vnější. Vnitřní motivace je nejsilnějším hnacím motorem pro úspěšný život a uspokojení sebe sama, což platí i ve školním prostředí. Žák, kterého uspokojuje poznání nových věcí, se učí lépe a kvalitněji. Vnější motivaci ovlivňuje mnoho okolních faktorů, ke kterým patří zájem o danou věc, smysl učení či konání úkolu, výhody či nevýhody, které učení a plnění úkolů přináší [1, 3]. Dále se motivace dělí na pozitivní a negativní. Pozitivní motivace působí s největším efektem, jelikož člověk jeví o danou věc či činnost zájem a uspokojuje ho. Negativní motivací rozumíme spíše nezájem a strach z důsledků. Mezi hlavní negativní motivy u žáků patří nuda a stres. Například u chemie působí negativní motivace ve formě strachu z nebezpečí, které chemie přináší. Každý den jsme informováni o únicích nebezpečných látek do životního prostředí, které způsobují znečištění
životního
prostředí
či
rakovinu.
Velmi
diskutovaným
tématem poslední doby jsou přídatné látky v potravinách. Média nám tvrdí, že všechny přídatné látky v potravinách jsou škodlivé a takové potraviny nemáme kupovat. Ale na druhou stranu se už nedozvíme, že například pod označením emulgátoru E300 nalezneme prospěšný vitamin C. Chemie není pouze věda o škodlivých látkách a jejich účincích, ale je přínosem v každodenním životě. [3, 4, 5].
11
Motivace působí na žáky krátkodobě i dlouhodobě. Ve školním prostředí
působí
spíše
krátkodobá
motivace,
která
podporuje
dlouhodobou k uskutečnění cíle. Motivaci je nutné udržovat každou vyučovací hodinu ke snadnějšímu dosažení dílčích cílů. Tyto dílčí motivace a plnění dílčích cílů pomáhá k dosažení konečného cíle, zvýšení sebedůvěry a sebevědomí a uspokojení sebe sama. Motivaci
u
žáků
jako
učitelé
můžeme
ovlivnit
vnějšími
motivačními činiteli, mezi které patří nejčastěji odměny a tresty, hodnocení žáků, klima ve školní třídě, aj. Učitelé by měli pečovat a pěstovat motivaci pozitivní, tedy přiměřeně odměňovat, zdůrazňovat kladné hodnocení, udržovat příjemné a přátelské klima ve třídě a povzbuzovat žáky k jejich samostatné aktivitě. Naopak by se učitelé měli vyvarovat vyvolávání strachu u žáků, který by mohl vést k frustraci a záškoláctví [5]. Motivaci ve školském prostředí ovlivňuje více faktorů, rozděleno podle knihy Moderní vyučování [6]. Užitečnost učiva Na první pohled vypadá tato rada velmi jednoduše a jasně, ale opak je pravdou. Většina učiva opravdu žákům do života nepřinese praktické rady a doporučení, ale pokud je to jen trochu možné, měli bychom se jako pedagogové snažit využívat situace ze života. Stále se ve
škole
při
hodině
matematiky
setkáváme
s
příklady,
které
neodpovídají dnešní realitě. Pokud se žáky počítáme klasické příklady z obchodu, měli bychom vždy alespoň přibližně počítat s reálnými hodnotami. V počítání příkladů v chemii je vhodné zařadit výpočet obsahu cukrů, tuků v potravinách a nápojích. Pokud se chceme žákům přiblížit, musíme pro ně vytvářet takové příklady, které pro ně mohou reálně nastat. Děti si kupují sladkosti a sladké nápoje, na nichž
12
můžeme demonstrovat výpočet složení surovin. Dále se žáky můžeme dokazovat vitamin C v různých potravinách, kdy se dobereme překvapujících výsledků. Propojením s matematikou, dalšími předměty a běžným životem přibližuje žákům svět chemie v globálním smyslu. V chemii najdeme spoustu témat, které se dají zahrnout do běžného života. Chemie a chemické výrobky nás obklopují na každém kroku. Setkala jsem se se situací, ve které žáci na základní škole dostali kompletní abecedně řazený latinský seznam s chemickými názvy a značkami prvků. Nastala situace, kdy se žáci učili logicky od prvního, tedy actinium, americium, atd. Nejen, že se žáci učili prvky, se kterými se v životě nepotkají, ale ani se o nich nebudou učit. Žáci si samozřejmě zapamatovali maximálně prvních deset latinských názvů, které ani neuměli pořádně vyslovit. Nehledě na to, že vůbec nevěděli, kde se tyto prvky nacházejí v periodické tabulce. Pro žáky je složité se nazpamět naučit chemickou značku a český název prvku, natož aby si zapamatovali celou periodickou tabulku a navíc latinsky. Upřímně si myslím, že převážná většina učitelů nezná všechny chemické značky, tak proč by je měli znát žáci. Cílem naučení se značek prvků není kvantita, ale pořádně znát základní názvy a značky prvků, o kterých se budou učit a které naleznou na etiketách potravin, čistících přípravků, kosmetiky, aj. [6]. Kvalifikace Kvalifikace je samozřejmě důležitou součástí motivace, ale na žáky nepůsobí přímo. Žák na základní škole, často i na střední, občas i na vysoké škole, absolutně netuší, čím by se chtěl živit. Děti mají určité představy vysněného povolání, většinou spojené s jejich koníčky, často i nereálné. Ale koníčky se s věkem mění, stejně tak jako sny o budoucnosti. V tomto věku mají děti pro ně „důležitější“ starosti. Jak jsem již zmínila v předešlém bodě, překládejme žákům reálné situace 13
a zároveň pro ně motivující, tedy momentálně aktuální a ne z daleké budoucnosti [6]. Úspěch Úspěch. Jen samotné slovo vyvolává pocit uspokojení a naplňuje člověka motivací k dalším krokům. Ale podle mého názoru chce každý člověk znát své výsledky bezprostředně po vykonání úkolu. Nejčastější chybou ve školství v tomto ohledu je známka například z písemné práce, kterou se žáci dozvědí po několika dnech či týdnech. O motivaci žáků musíme neustále pečovat a rozvíjet ji do dalších oblastí. V dnešní době není nic jednoduššího než žákům do dvou dnů vložit známky do elektronického systému s hodnocením. Dle mého názoru přispěje ke zvýšení motivaci i krátké pozitivní slovní hodnocení, co se žákovi v písemné práci povedlo [6]. Názory ostatních To, co si o nás myslí ostatní lidé, můžeme ovlivnit svým jednáním a činy. Pokud školní úspěchy vyvolávájí příznivý ohlas u ostatních, je velmi pravděpodobné, že se žák bude snažit úspěch zopakovat. Ovšem existují i opačné situace, že žák je oblíben pro negativní a vzdorné chování. Pozitivní motivace je silnějším faktorem, který když budeme utužovat, bude pravděpodobnější cesta pozitivního úspěchu [6]. Nepříjemné důsledky Nepříjemné důsledky řadíme do negativní motivace. Nejsme tedy motivováni, ale spíše vystrašeni, co by následovalo, kdybychom dostali špatné hodnocení. Nepříjemným důsledkům se ve školním i v běžném životě nevyhneme, ale je potřeba naučit žáky, jak takové situace řešit a jak se jim co nejvíce vyhýbat [6].
14
Zajímavost učiva Zajímavost učiva úzce souvisí s vyučovacím stylem učitele, který může
dát
učivu
náboj.
Chemie
rozhodně
patří
k
zajímavým
předmětům, ale často je vyučována v teoretické rovině bez zajímavých prvků, výukových materiálů, pokusů či historek. Pokud učitele vyučování baví a vyučuje poutavě, částečně přenáší zvídavost a zájem i na žáky [6]. Zábavné vyučování Pokud je probíraná látka nezajímavá a nevykládaná poutavě, zájem a motivace žáků upadá. Dle mého názoru je zábava ve školním vyučování potřeba stále častěji. Když se člověk baví, bývá spokojený, směje se a zábavné historky vypráví svému okolí. Příjemné vzpomínky se vytěsňují z paměti mnohem pomaleji než ty nepříjemné a zůstavají v souvislosti s dalšími vzpomínkami na učivo. Žáci si budou mnohem lépe pamatovat pokus, jak sodík umístěný v papírovém parníku prudce reagoval s vodou a vznikající hydroxid sodný barvil vodu do temně fialové, doplněný poutavou historkou o ztroskotání lodi. Samozřejmě světelné a barevné efekty při pokusu žáky zaujmou a pokud k tomu připojíme
zábavnou
historku,
je
větší
pravděpodobnost
na
zapamatování daného učiva. Pokud učitel zaujme žáky tím, že obyčejný chemický pokus připraví a demonstruje zábavně a poutavě, zvyšuje u žáků motivaci a zájem o daný předmět [6].
15
1.1 Motivace ve výuce chemie Česká studie Milana Kubiatka a dalších autorů s názvem Vnímání
chemie žáky druhého stupně základních škol se převážně zabývala zjišťováním zájmu žáků o chemii a významu chemie pro žáky. Z výsledků studie plyne, že žáci druhého stupně základních škol mají převážně neutrální postoj k vyučování chemie. K pozitivním výsledkům dospěli autoři v oblasti významu chemie,
zájmu žáků o chemii a
o chemické experimenty ve vyučovacích hodinách. Naopak negativní výsledky se promítli do oblasti budoucího života žáků a chemie [7]. Žáci,
kteří
v
dotazníku
uvedli
nejoblíběnější
přírodovědný
předmět, dosáhli vyššího skóre v oblíbenosti chemie než ti žáci, kteří mají oblíbený předmět jiný než přírodovědný. Vliv pohlaví a ročníku nebyl ve studii potvrzen [7]. Podobné výsledky týkající se zájmu žáků o chemii uvedli i autoři Veselský a Hrubišková o tři roky dříve ve studii Zájem žáků o učební
předmět chemie. Chemie se ve výzkumu zájmu o přírodovědné předměty umístila za matematikou, přírodopisem-biologií a změpisem. Naopak
chemie
je
oblíbenější
než
fyzika
a
přírodopis-geologie.
Důležitost chemie pro přípravu na život uvedlo méně než polovina dotazovaných žáků [8]. Chemie nepatří mezi nejoblíbenější předměty, jelikož se stále na mnoha školách vyučuje pouze v teoretické rovině. Navíc média nás každý den informují o škodlivosti chemických látek v potravinách, ovzduší, kosmetice, což způsobuje negativní pohled na chemii jako na celek. Chemie sama o sobě však není škodlivá, naopak je zajímavá a zábavná, ale špatnou z ní dělají lidé, kteří chemii zneužívají ke svému prospěchu bez ohledu na okolí. Příkladem šizení a obohacování se na úkor chemie jsou určitě potraviny. Toto negativní povědomí o chemii je
16
nutné změnit, aby žáci věděli, že ne všechny přídatné látky jsou škodlivé, ale mohou být naopak prospěšné. Úkolem
učitele
chemie
by
mělo
být
ukázání
významu
a prospěšnosti chemie pro život a také vzbudit u žáků zájem o chemii. Samotné lidské tělo funguje na základě tisíců chemických reakcí každý den. Pokud bychom neznali ocet, tedy kyselinu octovou, nemohli bychom nakládat okurky. Pokud bychom neznali chlor, pili bychom znečištěnou vodu plnou bakterií a dalších mikroorganismů, které zhoršují naše zdraví. Dále bez chemie bychom nemohli používat kosmetiku, drogerii na úklid, léky, stavební materiály, barvy a laky, plasty, automobily a spoustu dalšího. Chemie je všude kolem nás, doprovází nás na každém kroku a je nutné, aby si toto žáci uvědomili. Důležité je, aby žáci chemii neviděli jen ve špatném světle, ale je potřeba vyzdvihnout pozitivní objevy a využití. Samozřejmě nebudeme zapírat objevy například DDT a dynamitu, což je ukázka zneužití chemie lidskými zdroji. Mezi další motivační faktory nejen ve výuce chemie můžeme jistě zařadit osobnost učitele a jeho styl výuky. Dobrý učitel by podle žáků měl být převážně trpělivý, komukativní, chytrý, vtipný a zajímavý. Přirozená autorita učitele kombinovaná s vtipem a zájmem učitele o chemii zaručuje většinovou přízeň žáků. V dnešní době není jednoduché žáky zaujmout, je třeba využívat nejmodernější techniky, didaktické pomůcky, nové výukové materiály, chemické experimenty demonstrační i žákovské, didaktické hry s chemickou tématikou a další [9]. V poslední době se často ve výuce vyskytují projekty či projektové dny. Bohužel, některé „projekty“ jsou spíše tématickým vyučováním, než-li pravým projektem. Mezi hlavní znaky projektu patří řešení skutečného problému, jeho konkrétní výstup a tvořivost žáků.
17
V chemii
můžeme
se
žáky
pracovat
spíše
na
dlouhodobějších
projektech, které souvisí s ochranou životního prostředí. Výborným tématem pro projekt je například voda. Žáci budou řešit problém s ochranou čistoty vody a její čištění v jejich okolí. Nebo žáci mohou vypracovat projekt na téma přídatné látky v potravinách, kdy budou řešit problém zneužívání těchto látek ve finanční prospěch výrobců včetně nedostatečných zákonů v této problematice. Na závěr projektu vytvoří tabulku s vybranými látkami a základními potravinami a zhodnotí nebezpečnost přídatných látek v potravinách. Tabulka bude sloužit jako informační zdroj pro ostatní žáky ve škole [10]. Motivovat žáky rozhodně není snadné a ne vždy žáci ocení učitelovu snahu o zkvalitnění výuky. Zřejmě nejlepším způsobem zvýšení motivace je propojení učiva s praxí, zájmem žáků a střídání různých vyučovacích metod s moderními prvky.
18
2 RÁMCOVÝ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM Rámcový vzdělávací program (dále jen RVP) se spolu s Národním programem vzdělávání řadí do státní úrovně systému kurikulárních dokumentů. RVP obsahuje závazné vzdělávací rámce pro jednotlivé stupně vzdělávání [11]. RVP pro základní vzdělávání (dále jen RVP ZV) navazuje na RVP pro předškolní vzdělávání a vymezuje úroveň klíčových kompetencí a vzdělávací obsah včetně očekávaných výstupů žáků na konci základního vzdělávání [11].
2.1 Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání RVP ZV je rozdělen do čtyř částí. První a druhá část vymezuje postavení
RVP
ZV
v
systému
kurikulárních
dokumentů
a charakterizuje základní vzdělávání. Třetí část se zaměřuje na pojetí a cíle základního vzdělávání, klíčové kompetence, vzdělávací oblasti, průřezová témata a rámcový učební plán. Poslední část RVP ZV vymezuje vzdělávání žáků se speciálními vzdělávacími potřebami, žáků mimořádně nadaných, dále podmínky pro uskutečňování RVP, zásady pro vypracování, vyhodnocování a úpravy školního vzdělávacího programu (dále jen ŠVP). Za vypracování ŠVP zodpovídá ředitel dané školy a vychází z RVP [11]. RVP ZV definuje klíčové kompetence následovně:
„Klíčové
kompetence představují souhrn vědomostí, dovedností, schopností, postojů a hodnot důležitých pro osobní rozvoj a uplatnění každého člena společnosti. Jejich výběr a pojetí vychází z hodnot obecně přijímaných ve společnosti a z obecně sdílených představ o tom, které
19
kompetence
jedince
přispívají
k
jeho
vzdělávání,
spokojenému
a úspěšnému životu a k posilování funkcí občanské společnosti.“ (citováno z [11], str. 10) Mezi klíčové kompetence v základním vzdělávání patří kompetence
k učení; k řešení problémů; komunikativní; sociální a personální; občanské; pracovní [11]. RVP ZV rozděluje vzdělávací obsah pro základní vzdělávání do devíti vzdělávacích oblastí, které jsou tvořeny vzdělávacími obory. Mezi vzdělávací oblasti se řadí Jazyk a jazyková komunikace; Matematika
a její aplikace; Informační a komunikační technologie; Člověk a jeho svět; Člověk a společnost; Člověk a příroda; Umění a kultura; Člověk a zdraví; Člověk a svět práce [11]. Vzdělávací
obor
chemie
spolu
s
fyzikou,
přírodopisem
a zeměpisem je zařazen do vzdělávací oblasti Člověk a příroda [11].
2.1.1 Vzdělávací obor chemie Vzdělávací obor chemie rozděluje vzdělávací obsah chemie do tématických celků a určuje očekávané výstupy žáka po jejich probrání. Mezi tématické celky chemie patří Pozorování, pokus a bezpečnost
práce; Směsi; Částicové složení látek a chemické prvky; Chemické reakce;
Anorganické
sloučeniny;
a společnost [11].
20
Organické
sloučeniny;
Chemie
Následující tématické celky včetně očekávanýh výstupů jsou převzaty z RVP ZV v platném znění [11]. POZOROVÁNÍ, POKUS A BEZPEČNOST PRÁCE Očekávané výstupy žáka: CH-9-1-01
určí společné a rozdílné vlastnosti látek
CH-9-1-02
pracuje bezpečně s vybranými dostupnými a běžně používanými látkami a hodnotí jejich rizikovost; posoudí nebezpečnost vybraných dostupných látek, se kterými zatím pracovat nesmí
CH-9-1-03
objasní nejefektivnější jednání v modelových příkladech havárie s únikem nebezpečných látek
SMĚSI Očekávané výstupy žáka: CH-9-2-01
rozlišuje směsi a chemické látky
CH-9-2-02
vypočítá složení roztoků, připraví prakticky roztok daného složení
CH-9-2-03
vysvětlí základní faktory ovlivňující rozpouštění pevných látek
CH-9-2-04
navrhne postupy a prakticky provede oddělování složek směsí o známém složení; uvede příklady oddělování složek v praxi
CH-9-2-05
rozliší různé druhy vody a uvede příklady jejich výskytu a použití
21
CH-9-2-06
uvede příklady znečišťování vody a vzduchu v pracovním prostředí
a
domácnosti,
navrhne
nejvhodnější
preventivní opatření a způsoby likvidace znečištění ČÁSTICOVÉ SLOŽENÍ LÁTEK A CHEMICKÉ PRVKY Očekávané výstupy žáka: CH-9-3-01
používá
pojmy
atom
a
molekula
ve
správných
souvislostech CH-9-3-02
rozlišuje chemické prvky a chemické sloučeniny a pojmy užívá ve správných souvislostech
CH-9-3-03
orientuje se v periodické soustavě chemických prvků, rozpozná vybrané kovy a nekovy a usuzuje na jejich možné vlastnosti
CHEMICKÉ REAKCE Očekávané výstupy žáka: CH-9-4-01
rozliší výchozí látky a produkty chemických reakcí, uvede příklady prakticky důležitých chemických reakcí, provede jejich klasifikaci a zhodnotí jejich využívání
CH-9-4-02
přečte chemické rovnice a s užitím zákona zachování hmotnosti
vypočítá
hmotnost
výchozí
látky
nebo
produktu CH-9-4-03
aplikuje poznatky o faktorech ovlivňujících průběh chemických reakcí v praxi a při předcházení jejich nebezpečnému průběhu
22
ANORGANICKÉ SLOUČENINY Očekávané výstupy žáka: CH-9-5-01
porovná vlastnosti a použití vybraných prakticky významných oxidů, kyselin, hydroxidů a solí a posoudí vliv významných zástupců těchto látek na životní prostředí
CH-9-5-02
vysvětlí vznik kyselých dešťů, uvede jejich vliv na životní prostředí a uvede opatření, kterými jim lze předcházet
CH-9-5-03
orientuje se na stupnici pH, změří reakci roztoku univerzálním indikátorovým papírkem a uvede příklady uplatňování neutralizace v praxi
ORGANICKÉ SLOUČENINY Očekávané výstupy žáka: CH-9-6-01
rozliší nejjednodušší uhlovodíky, uvede jejich zdroje, vlastnosti a použití
CH-9-6-02
zhodnotí užívání fosilních paliv a vyráběných paliv jako zdrojů energie a uvede příklady produktů průmyslového zpracování ropy
CH-9-6-03
rozliší vybrané deriváty uhlovodíků, uvede jejich zdroje, vlastnosti a použití
CH-9-6-04
orientuje
se
fotosyntézy
ve a
výchozích
koncových
látkách
produktů
a
produktech
biochemického
zpracování, především bílkovin, tuků, sacharidů. CH-9-6-05
určí podmínky postačující pro aktivní fotosyntézu
23
CH-9-6-06
uvede příklady zdrojů bílkovin, tuků, sacharidů a vitaminů
CHEMIE A SPOLEČNOST Očekávané výstupy žáka: CH-9-7-01
zhodnotí využívání prvotních a druhotných surovin z hlediska trvale udržitelného rozvoje na Zemi
CH-9-7-02
aplikuje znalosti o principech hašení požárů na řešení modelových situací z praxe
CH-9-7-03
orientuje se v přípravě a využívání různých látek v praxi a jejich vlivech na životní prostředí a zdraví člověka
24
3 PREZENTAČNÍ PROGRAMY V dnešní době moderních technologií máme na výběr velké množství prezentačních programů. K neznámějším patří jistě Microsoft
PowerPoint, který zaujímá přední místo již několik let. V poslední době nastal
velký
rozvoj
prezentačních
programů
s
interaktivním
příslušenstvím. Mezi nejpoužívanější interaktivní programy v českých školách patří Smart Notebook a Activ Inspire, avšak pořízení těchto programů s interaktivním příslušenstvím není levnou záležitostí. Nový bezplatný program Prezi nabízí zajímavé a plnohodnotné prostředí k tvorbě výukových materiálů.
3.1 Prezentace Prezentace patří v dnešní době k velmi častým výukovým materiálům, jelikož umožňují učitelům zjednodušení příprav na vyučování a zajímavější výklad žákům. Prakticky
každý
z
nás
používá
prezentace
k
usnadnění
prezentování před větším počtem posluchačů. Bohužel se velmi často objevují prezentace, které svým provedením spíše připomínají souvislý text v textových procesorech rozdělěný do jednotlivých snímků. Není žádoucí zaplnit celý snímek souvislým textem, který přednášející pouze čte a nedodá mu žádnou přidanou hodnotu. V tomto případě nemusí posluchači ztrácet čas dojížděním, aby si vyslechli monotónní čtení, které by si mohli přečíst z pohodlí domova. Na stejném principu funguje i školní výuka, proto by vyučující měli dbát na vytváření a používání prezentací, která splňují základní pravidla.
25
3.1.1 Pravidla prezentace Pravidla pro prezentace platí pro všechny věkové kategorie posluchačů. Prezentace se však liší použitím efektů, obrázků, barev, a dalších. Pro dospělé posluchače nejsou vhodné animační, zvukové a jiné rušivé efekty. Pro mladší posluchače je důležité prezentací na první pohled zaujmout a těmito prvky udržovat pozornost po celou dobu prezentace. V každém případě musí být text, mluvený komentář a vzhled prezentace přizpůsoben věku posluchačů [12, 13]. Tři pravida pro kvalitní prezentace všech typů: STRUČNOST Každá prezentace by měla obsahovat pouze to nejdůležitější, co chce přednášející sdělit. Prezentace slouží jako doplňkový materiál s heslovitými
poznámkami,
které
doprovází
mluvený
komentář
objasňující souvislosti jednotlivých hesel. Ve školním prostředí by v prezentaci tedy mělo být to, co žáci mají pochopit, zapamatovat si a zapsat do školních sešitů [12, 13]. PŘEHLEDNOST Všechny části prezentace musí být přehledné a dobře čitelné i z posledních řad. Pokud je část na snímku nezřetelná, není důvod aby v prezentaci zabírala místo. Dalším prvkem přehlednosti je používání kontrastu písma a pozadí. Pro zvýraznění důležité informace se používá zvětšení, tučné písmo, změna barvy písma či jejich kombinace. Obrázky používejte ostré a velké. V celé prezentaci dodržujte jednotný vzhled. Na konci prezentace uvádějte zdroje informací a obrázků [12, 13].
26
KVALITNÍ PŘEDNES I
zajímavě
vytvořená
prezentace
bez
kvalitního
přednesu
nezaujme posluchače natolik, aby udrželi pozornost. Vyvarujte se monotónního hlasu, ale naopak s hlasem pracujte. Zdůrazněte důležité informace, udržujte oční kontakt s posluchači a zapojte je do dění. Na začátku prezentace stručně představte obsah a cíl prezentace. Po ukončení prezentace zopakujte hlavní informace a myšlenky [12, 13].
3.2 Prezentační progamy V
této
kapitole
se
věnuji
nejpoužívanějším
prezentačním
programům využívaných v edukačním procesu. Porovnávám nový program Prezi s programem Impress a interaktivními programy Smart
Notebook a Activ Inspire. U každého uvádím základní funkce ovládání, Prezi popisuji podrobněji.
3.2.1 Prezi Program Prezi patří k nejnovějším prezentačním programům, který byl poprvé spuštěn v roce 2009 v Budapešti. Zakladatelé Prezi jsou Adam Somlai-Fisher, Peter Halascy a Peter Arvai.
Prezi pracuje na základě tzv. virtuální tabule nebo-li otevřeného trojrozměrného plátna, na které je možno volně vkládat myšlenky.
Prezi je dynamická nelineární prezentace, kde si uživatelé mohou nastavit cestu zobrazovaných snímků nebo ji ponechat bez cesty a tvořit ji až při samotném prezentování.
Prezi připomíná myšlenkovou mapu s použitím zoomu a rotace, což vytváří iluzi 3D prezentace. Pomocí tohoto programu můžete vyprávět příběh nebo zasadit informace do kontextu a obrázkového 27
pozadí. Díky Prezi dokážete různá publika zaujmout dynamickou, barevnou a atypickou prezentací. Jelikož ve své diplomové práci vytvářím prezentace pro žáky osmých a devátých ročníků, používám barevné, pohyblivé, animační, přibližovací a oddalovací efekty ve větší míře. Snažím se, aby tyto prezentace byly kreativní, motivační, efektní a samozřejmě pro žáky zábavné a zároveň poučné a názorné. Vytváření prezentací je časově náročnější. Lidé si lépe pamatují prostor a příběh než pouze odrážkované pojmy, což v Prezi můžeme několika kroky zajistit. Velkými výhodami tohoto programu je rotace a zoom, který lze využít například pro porozumění makro a mikrosvěta v chemii [14, 15, 16, 17, 18]. HLAVNÍ STRANA PREZI Na webové stránce www.prezi.com se zobrazí hlavní strana online programu Prezi. V horní liště stránky nalezneme ikony Create, Learn
and Support, Explore a Sign up nebo Log in. Create Kolonka Create slouží k vytváření prezentací, pro které je nutné se přihlásit nebo zaregistrovat. Learn and Support
V této kolonce nalezneme instruktážní videa, která napomohou novým uživatelům orientovat se v programu Prezi a používat základní funkce. Videa jsou namluvena v anglickém jazyce, ale každý krok je v Prezi zřetelně ukázán.
28
Ve videích se vyskytují dobré rady pro vytvoření efektní prezentace a zároveň zde upozorňují na některé nežádoucí efekty například použitím rotace o více než 180° či velkého zoomu.
Obr. 1: Hlavní strana Prezi s vyhledáváním Explore
Tato ikonka slouží k prohlédávání databáze veřejných prezentací
Prezi od ostatních uživatelů. Každý den se na hlavní straně této záložky zobrazují
nejpopulárnější
prezentace
vytvořené
v
Prezi.
Do
vyhledávacího políčka stačí zadat hledané slovo či slovní spojení a databáze Prezi nám nabídne ve většině případů ohromné množství prezentací. Zobrazují se jen veřejné prezentace, některé lze pouze odprezentovat a některé i upravovat. Pokud chceme vyhledávat již vytvořenou prezentaci a přetvořit dle vlastních představ, musíme pod vyhledávacím políčkem zaškrtnout čtvereček Show Reusable prezis
only. Tyto prezentace si můžeme zkopírovat a upravovat. Samozřejmě 29
i zde platí autorská práva, proto je nutné uvádět původního autora prezentace. Bohužel, velkou nevýhodou populárního programu je extrémní množství
veřejných
vytvořených
i
rozpracovaných
prezentací.
Nenalezneme zde možnost vyhledávání přes podrobnější filtr ani řazení prezentací do různých kategorií dle témat.
Obr. 2: Nepřehledné vyhledávání v Prezi Sign up, Log in
Kolonky Sign up nebo Log in zajišťují registraci nebo přihlášení do systému Prezi. Pro registraci je nutné si nejprve zvolit verzi programu a poté zadat jméno a příjmení, e-mail a heslo. Další přihlašování probíhá pomocí zvoleného e-mailu a hesla.
30
VERZE PREZI Program Prezi nabízí uživatelům pět verzí, které si zvolí podle potřeby a možností. Rozdělení verzí, cena a jejich výhody ukazují následující tabulky.
VERZE PREZI PRO ŠIROKOU VEŘEJNOST PUBLIC
ENJOY
PRO
Zdarma
59 $ / rok
159 $ / rok
Pouze veřejné prezentace
Soukromé, skryté, veřejné prezentace
Soukromé, skryté, veřejné prezentace
Logo Prezi
Vlastní logo
Vlastní logo
Prezentování online i offline
Prezentování online i offline
Prezentování online i offline
100 MB úložný prostor
500 MB úložný prostor
2 GB úložný prostor
Prémiová podpora
Prémiová podpora Úpravy i v offline verzi
Tabulka 1: Verze Prezi pro širokou veřejnost
31
VERZE PREZI PRO UČITELE A STUDENTY (EDU) ENJOY EDU
PRO EDU
Zdarma
59 $ / rok
Soukromé, skryté, veřejné prezentace
Soukromé, skryté, veřejné prezentace
Vlastní logo
Vlastní logo
Prezentování online i offline
Prezentování online i offline
500 MB úložný prostor
2 GB úložný prostor
Prémiová podpora
Prémiová podpora Úpravy i v offline verzi
Tabulka 2: Verze Prezi pro učitele a studenty
Na tvorbu prezentací pro výuku doporučuji použít bezplatnou verzi
ENJOY
EDU.
Úložný
prostor
zajistí
dostatečné
množství
prezentací, které nemusíte stahovat do svého počítače a můžete je kdykoliv použít po přihlášení na www.prezi.com. Jedinou podmínkou této bezplatné výukové verze je zadání e-mailu školní instituce, kde pracujete či studujete. Tato verze slouží pouze pro edukační použití. OVLÁDÁNÍ PREZI Jak již bylo řečeno, v Prezi se pracuje na jednoduchém plátně, které má jen několik funkcí. Ovládání je velmi jednoduché a intuitivní, avšak postačující k vytvoření plnohodnotné, dynamické a kreativní prezentace. Někdo může vnímat program v anglickém jazyce za 32
nevýhodu, ale vzhledem k malému množství funkcí není ovládání složité. Navíc je ovládání doplněno o malé ikonky, které zobrazují danou funkci. Před spuštěním je vhodné si prohlédnout krátká instruktážní videa, aby se uživatel v prostředí Prezi lépe orientoval.
Obr. 3: Pracovní plocha Prezi
Nejprve je nutné, po vybrání příslušné verze, se do programu
Prezi zaregistrovat. Po jednoduché registraci stačí zvolit v pravém horním rohu ikonku New prezi a zvolit si přednastavenou šablonu či čisté plátno. Na obrázku je zvolena přednastavená šablona, která obsahuje pozadí prezentace, snímky a typ písma. V levém horním rohu se nachází tlačítka pro náhled prezentace, kroky zpět a vpřed, uložení prezentace. V pravém horním rohu se nachází
tlačítka
pro
nápovědu, 33
sdílení,
stahování
prezentace
a ukončení editace. V levém sloupci se svisle zobrazuje cesta prezentace, kterou je možno měnit přetažením nebo tlačítkem Edit
path. Uprostřed horní lišty nalezneme tři hlavní ovládací prvky k vytvoření prezentace Frames & Arrows , Insert , Themes.
Obr. 4: Panel nástrojů Prezi Frames & Arrows
V ikonce Frames & Arrows mají uživatelé na výběr čtyři typy rámečků prezentace včetně neviditelného. Dále si mohou zvolit šipky, čáry nebo zvýrazňovač. Rámečky, šipky a čáry je možné po vytvoření dále libovolně upravovat. Nevýhodou při upravování šipek a čar, je omezený výběr z barev. Je zde k dispozici pouze pět barev, které odpovídají barevnému spektru použitého tématu či šabloně. Pro klasické prezentace tento
34
počet stačí, ale při vytváření prezentací pro děti, bych ocenila více barevných možností. Insert
Insert
Ikonka
nabízí
vložení
obrázků,
symbolů
a
tvarů,
diagramů, videí nebo hudby. Obrázky je možné vložit z databáze Google po napsání klíčového slova do připraveného vyhledávacího okénka nebo z obrázků uložených v počítači. Doporučuji si obrázky hledat v novém okně Google a ukládat do počítače včetně zdrojové webové adresy. Při použití databáze Google v Prezi nelze dohledat webovou stránku, ze které obrázek pochází. Pro spestření prezentace Prezi nabízí velké množství barevných i černobílých symbolů. Naopak výběr tvarů je velmi omezený tvarově i barevně. Uživatel má k dispozici pouze tři tvary (obdélník, popř. čtverec, kruh, trojúhelník) v pěti barevných variantách. I zde postrádám větší množství tvarů a barevných možností. Tuto nevýhodu lze snadno odstranit použitím ikonek z internetu. Při vkládání diagramů mají uživatelé na výběr velké množství typů, například řadové, kruhové, vějířovité, balanční, aj. U diagramů můžeme následně měnit velikost a tvar rámečku. Vkládání
videí
je
možné
z
databáze
Youtube
pomocí
hypertextového odkazu nebo vlastních videí uložených v počítači. Přehrávání videí z
Youtube lze použít pouze při prezentování
s připojením k internetu. Drobným nedostatkem při používání videí se ukázala absence ovládání hlasitosti videa. Zvuk můžeme pouze zapnout
či
vypnout, proto se
musí zvuk
35
ovládat na
počítači
a reproduktorech. Hudbu je možné přidávat po dobu celé prezentace nebo od její části. V neposlední řadě mohou uživatelé z počítače importovat formát
„pdf“ nebo snímky z hotových prezentací v programu PowerPoint. Prezi nabízí i možnost ukládání oblíbených obrázků, videí a ostatních materiálů do složky My collection pro použití v dalších prezentacích. Themes
Pomocí
ikonky
Themes
mohou
uživatelé
měnit
design
prezentace. Na výběr je zde několik barevně laděných témat nebo vytvoření vlastního designu prezentace. Při použití vlastního pozadí je vhodné mít obrázek v dostatečném rozlišení. Lze si zvolit barvu rámečků či šipek nebo například styl a barvu písma v nadpisech a podnadpisech. Nastavená šablona prezentace zůstane zachována. V placených verzích a verzích pro učitele a studenty je možné si nastavit vlastní logo. DALŠÍ FUNKCE PROGRAMU PREZI Mezi další důležité funkce programu, které navozují iluzi 3D prezentace, patří zoomování, rotace a animace. Pomocí zoomu nebo-li přiblížení mohou uživatelé klást důraz na detaily nebo se zaměřit na celkový pohled prezentovaného problému.
Prezi umožňuje rotování o 360° mezi jednotlivými kroky. Další funkcí je Animate
frame
contents,
která
umožňuje
nastavení
animace
jednotlivých prvků ve snímku. Lze ji nastavit kliknutím pravého tlačítka myši na snímek v levém sloupci s cestou prezentace.
36
TVORBA PREZENTACE Písmo
Pro vytvoření nadpisu nebo textu použijeme dvojklik na vybrané místo na pracovní ploše. Zobrazí se pole s kurzorem, napíšeme text, který následně upravíme dle svých představ pomocí tlačítka Edit text. Zvolit můžeme ze tří typů písma daného tématu, styl, velikost a barvu písma či odrážky a zarovnání. Pokud chceme text posunout, uchopíme jej pomocí ikonky ruky a přetáhneme. Plus a minus označují změnu velikosti označeného objektu s textem. Ruční změnu velikosti objektu provedeme roztáhnutím pomocí čtverečku v rozích objektu. Text můžeme libovolně natáčet uchycením kolečka v rohu vybraného objektu. Pokud text nevyhovuje, můžeme jej editovat ( Edit Text) nebo vymazat (Delete).
Obr. 5: Úprava textu v Prezi
37
Obrázek
Obrázek vložíme pomocí ikonky Insert → Image a zvolíme obrázek uložený v počítači nebo ho vyhledáme v databázi Google. Označený obrázek můžeme dále upravovat. Obrázek můžeme vyměnit za jiný (Replace), oříznout na potřebné rozměry (Crop image), zvolit efekty obrázků (Effects) nebo obrázek vymazat (Delete). Efekty nabízí velké množství barevných změn, přechodů a rámečků. Velikost obrázku nastavíme pomocí plus a minus nebo ručně roztáhnutím čtverečku v rozích objektu. Přetažení objektu provedeme pomocí ikony ruky na zvolené místo. S objektem můžeme libovolně otáčet uchycením kolečka v rohu objektu.
Obr. 6: Úprava obrázku v Prezi
38
SDÍLENÍ PREZENTACE PREZI V pravém horním rohu se nachází ikonka sdílení Share, která umožňuje sdílení Prezi s ostatními, na Facebooku nebo stáhnutí prezentace v „pdf“ formátu či jako přenosnou prezentaci. UKONČENÍ PREZENTACE PREZI Hotovou prezentaci uložíme a ukončíme tlačítkem Exit. Po ukončení prezentace Prezi nabízí stažení prezentace nebo jejího odkazu, uložení kopie, sdílení či u verzí ENJOY a vyšší nastavení soukromé, skryté nebo veřejné prezentace. K úpravám prezentací se můžeme kdykoliv vrátit, nalezneme je ve vlastním profilu. Pro přehlednější uspořádání se dají prezentace umístit do různých složek.
Obr. 7: Uspořádání prezentací Prezi do složek
39
PREZIBASE Webová stránka www.prezibase.com je přidruženou stránkou k Prezi. Na této stránce nalezneme internetový obchod se zajímavými šablonami vhodnými pro použití v prezentacích Prezi. Cenová hladina za šablony se pohybuje do 15 dolarů. Některé šablony jsou zdarma. Tento internetový obchod však plnohodnotně funguje pouze pro majitele nejvyšších verzí PRO a PRO EDU, kteří si po zaplacení stáhnou šablonu do svého počítače a pracují v offline verzi. Uživatelé nižších verzí si mohou vybrané šablony objednat, ale musí kontaktovat prodejce a informovat ho o nižší verzi. Po vyřízení objednávky autoři přidají do profilu uživatele objednané šablony, které si zkopírují [19].
Obr. 8: Hlavní strana Prezibase
SHRNUTÍ
Prezi nabízí moderní, zajímavé a efektní nástroje k vytvoření dynamických a kreativních prezentací. Velkou výhodu shledávám v bezplatných verzích pro učitele a studenty bez nutnosti instalace programů či jiných příslušentví. V každé škole existuje vybavení v učebnách
s
počítačem,
zpětným
40
projektorem
a
připojením
k internetu, což plně postačuje k využívání prezentací v Prezi. Výhodou je možnost vkládání videí přímo z portálu Youtube bez zbytečného přecházení od prezentace na internetové prohlížeče a zpět.
Prezi je vhodný program pro vytváření prezentací na výuku chemie na
každé
základní
škole.
Pomocí
zajímavých
funkcí
můžeme
nahlédnout a žákům přiblížit mikrosvět chemie, stavbu atomů, průběh reakcí, vznik chemických vazeb a dalších [15, 17, 18].
3.2.2 Impress K vytváření „klasických“ lineárních prezentací slouží prezentační program
Impress,
OpenOffice.org.
který
Tento
je
součástí
program
je
kancelářského
velice
podobný
balíku zřejmě
nejpoužívanějšímu placenému programu PowerPoint z kancelářského balíku Microsoft Office.
Obr. 9: Průvodce prezentaci Impress
41
Po spuštění programu je uživatelům k dispozici průvodce nastavením prezentace, kde si je možno zvolit šablonu a vzhled prezentace, které lze později podle potřeby měnit. V prvním kroku průvodce si uživatel může vybrat z přednastavených šablon, poté návrh snímku s pozadím a v posledním kroku efekty přechodu mezi jednotlivými snímky prezentace [20].
TVORBA PREZENTACE Po
dokončení
nastavení
prezentace
průvodcem
se
spustí
základní plocha programu Impress. V levém sloupci se zobrazují snímky, po přidání snímku je nutné klepnout pravým tlačítkem do tohoto sloupce a zvolit Nový snímek. V pravém sloupci se zobrazuje
Panel úloh, ve kterém je možno nastavit předlohu a rozvržení stránky, vzhled tabulky, vlastní animace a typ přechodu mezi jednotlivými snímky. Na horní liště se nachází hlavní nabídka a další funkce programu. Barevná paleta ve spodní části nabízí velké množství barev
Obr. 10: Pracovní plocha Impress
42
písma. Pod touto paletou si může uživatel zvolit z různých tvarů, šipek, křivek, bublin či vložení obrázku, rotaci a další [20].
SHRNUTÍ Program Impress se velmi podobá programu PowerPoint a v obou případech v nich lze vytvořit plnohodnotné prezentace. Přesto si však myslím, že prezentace v těchto programech nejsou nejvhodnějšími materiály pro výuku na základní škole. Nešvarem dnešních učitelů bývají
prezentace,
a obsahují
příliš
které mnoho
nesplňují textu,
základní
nejsou
pravidla
dobře
prezentací
čitelné,
zajímavé
a zábavné. Již na první pohled je zřejmé, že tvorba prezentací v Prezi je mnohem jednodušší kvůli menšímu množství funkcí. V Impressu je mnoho možností, které uživatel, dle mého názoru, ani nepoužívá a nevyužije. Program
Impress (podobně jako PowerPoint) nabízí
vytváření klasických lineárních prezentací. Linearitu však můžeme odbourat využitím odkazů na různé snímky. Tyto programy jsou velmi oblíbenou součástí výuky, ale řekla bych, že v poslední době je svět těmito prezentacemi přehlcen. Samozřejmě, že v těchto programech lze vytvořit kvalitní prezentace, ale pro motivaci žáků bych volila něco nového, neokoukaného a dynamického, například tedy prezentace v Prezi.
3.2.3 Smart Notebook Software Smart Notebook spolu s interaktivní tabulí Smart Board patří
k
novějším
programům
určeným
k
podpoře
vzdělávání.
Interaktivní tabulí rozumíme bílou pracovní plochu, která reaguje na dotyk uživatele. Software Smart notebook je program, který kooperuje s interaktivní tabulí a připojeným počítačem. 43
Pomocí interaktivní tabule můžeme ovládat počítač, vyhledávat na internetu, ve složkách i v dalším prostředí počítače. Ovládání interaktivní tabule tedy probíhá dotykem, lze použít dotyková pera či prsty. Cenová hladina licence Smart se pohybuje v řádech deseti tisíců korun pro všechny školní počítače a osobní počítače učitelů včetně jedné interaktivní tabule Smart Board plus další výdaje na instalaci tabule. Smart Board musí být umístěna a zabudována ve třídě spolu s dataprojektorem a počítačem. Program Smart Notebook je možné si na třicet dní zdarma stáhnout a vyzkoušet. Tento program slouží k přípravám učitelů na vyučování i studentům a žákům k vytváření domácích úkolů a referátů [21, 22]. TVORBA PREZENTACE Prostředí Smart Notebook je příjemné, jednoduché a v českém jazyce.
Program
pracuje
s
velkou
Obr. 11: Pracovní plocha Smart Notebook
44
pracovní
plochou,
různými
ovládácími prvky a galerií objektů. Pracovní plochu si lze jednoduše upravit dle svých potřeb. Panel nástrojů
Panel nástrojů se po spuštění nachází pod horní lištou, ale lze jej přesunout do spodní části. První část panelu obsahuje ovládací prvky stránek a celého souboru, například posuvník stránek, tlačítka zpět a vpřed, uložení souboru či nastavení zobrazení pracovní plochy.
Obr. 12: Panel nástrojů Smart Notebook
Na pracovní plochu můžeme vkládat různé tvary, pravidelné mnohoúhelníky, měřící nástroje, text či šipky a čáry. U každého prvku lze zvolit jeho styl, barvu nebo průhlednost. Samozřejmostí jsou barevné výplně, tabulka, guma a různé typy pera. Zajímavým nástrojem tohoto programu je tzv. roletka, která se využívá k postupnému odkrývání obsahu pracovní plochy. Roletka je velmi užitečným nástrojem pro kontrolu odpovědí při opakování a procvičování probíraného učiva. Postranní panel
Postranní panel se po spuštění nachází na levé straně, ale opět ho lze přesunout na stranu pravou. V tomto panelu se nachází osnova stránek, galerie objektů, přílohy, styly objektů a popřípadě i funkce
Smart Response. Tato funkce zajišťuje zaznamenávání hlasování žáků například při testování. Po ukončení testu se jednotlivé položky vyhodnotí, určí počet správných a špatných odpovědí a je možné 45
zobrazit i graf úspěšnosti. Hlasování probíhá pomocí připojení jednotlivých hlasovacích zařízení, kam žáci zaznamenávají odpovědi. Galerie obsahuje více než 6000 obrázků a flash animací řazených podle vyučovacích předmětů. V kategorii chemii nalezneme obrázky modelů
chemických
prvků,
laboratorního
nádobí
a
vybavení,
animované chemické reakce a změny skupenství. Velkou výhodou shledávám zpracování flash animací pro různé předměty. V chemii můžeme například spustit animaci reakce kovů s kyselinou chlorovodíkovou. Žáci mají za úkol přetáhnout kov do zkumavky s kyselinou a pozorují reakci. Například v případě reakce zinku s kyselinou chlorovodíkovou je znatelný únik vodíku, který žáci dokáží ikonkou hořící zápalky včetně charakteristického „štěknutí“. Tyto flash animace jsou zpracovány velmi kvalitně a efektně. Menší nevýhodou u těchto animací je anglický jazyk. V některých případech je anglický jazyk složitější a žákům může činit větší problémy s porozuměním [22]. SHRNUTÍ Práce se Smart Notebook je jednoduchá, intuitivní a lze vytvořit velmi kvalitní a efektní prezentace. Přípravy výuky v tomto programu jsou časově náročné a vyžadují větší znalost práce s počítačem a interaktivním zařízením. Žáci jsou do výuky více zapojeni zásluhou interaktivity, kterou
Smart nabízí. Mohou pracovat s tabulí, přetahovat objekty, doplňovat slova nebo rýsovat. Nevýhodu vidím ve velmi vysoké pořizovací ceně licence včetně interaktivní tabule. Otázkou je pak, zda jedna interaktivní tabule vystačí pro zapojení všech žáků ve škole.
46
Pokud jsou na dané škole interaktivní tabule Smart Board již nainstalovány, pak je jedině přínosem pro žáky i učitele je využívat. Učitelé mohou využít webové stránky s úložištěm již přes 20 000 hotových příprav na vyučování na www.veskole.cz.
3.2.4 Activ Inspire Software Activ Inspire spolu s interaktivní tabulí Activ Board patří k novějším programům určeným k podpoře vzdělávání. Smart a Activ jsou největšími konkurenty na trhu ve výrobě interaktivních tabulí s autorskými software. Software Activ Inspire je program, který kooperuje s interaktivní tabulí Activ Board a připojeným počítačem. Cena za interaktivní tabuli Activ Board se pohybuje podobně jako tabule Smart Board v řádech deseti tisíců korun. Výhodu oproti Smart
Notebook shledávám ve volně a zdarma stažitelné verzi Activ Inspire po osobní použití bez omezení. Učitelé tak mohou zdarma využívat Activ
Inspire na svých osobních počítačích bez licenčního čísla. Placené licence se vztahují na verze používané ve školním prostředí, tedy na počítače připojené k interaktivnímu zařízení.
Obr. 13: Pracovní plocha Active Inspire Studio
47
Bezplatná verze Activ Inspire Personal Edition pro osobní použití však není plnohodnotná. Základní funkce zůstávají zachovány, ale chybí například aktivity, motivy či hlasovací aktivity žáků. Chybí zde i galerie objektů s obrázky a animacemi. Uživatel tedy musí veškeré obrázkové materiály stahovat z internetu, což prodlužuje dobu vytváření příprav a práce s programem není tak plynulá jako se Smart
Notebookem. Activ Board nabízí dva módy obrazovky, primární pro první stupeň a sekundární pro druhý stupeň základní školy. Liší se převážně vzhledově a v zobrazení ovládacích prvků na panelu nástrojů. Pracovní plocha Activ Inspire Studia je příjemná, jednoduchá, ale ve srovnání se
Smart Notebook je panel nástrojů méně přehledný [23, 24]. Panel nástrojů
Panel nástrojů můžeme volit jako volně pohyblivý po celé pracovní ploše nebo jej ukotvit ke stranám. Panel nabízí
posuvník
stránek,
barevnou
paletu,
změnu
tloušťky, pero, zvýrazňovač, gumu, výplně, text a další. Mezi zajímavé funkce Activ Inspire patří magický inkoust, který schová určené objekty. Matematické nástroje jsou podobné jako ve Smart Notebook, můžeme využít pravítko, rýsovací trojúhelník a úhloměr. Podobně jako u Smart Notebook můžeme i v Activ
Inspire
najít
funkci
pro
hlasovací
aktivity
žáků,
tzv. ExpressPoll. Ikonky panelu nástrojů nejsou na první pohled jednoznačné
a
uživatel
může
mít
s vyhledáváním jednotlivých funkcí [23, 24].
48
problémy
Obr. 14: Panel nástrojů Activ Inspire
SHRNUTÍ
Activ Inspire s interaktivní tabulí Activ Board patří mezi nejpouživanější interaktivní zařízení pro výuku. Program Activ Inspire nemohu posoudit z celkového hlediska, jelikož jsem používala verzi
Personal, která například neobsahuje galerii objektů, která je pro vytváření zajímavých prezentací klíčová. Celkově prostředí programu je příjemné, ale méně intuitivní a z ikonek není na první pohled poznat daná funkce.
3.2.5 Porovnání programů Ve
své
diplomové
práci
porovnávám
funkce
a
ovládání
nejpoužívanějších prezentačních programů ve školském prostředí s novým a méně známým programem Prezi. Zabývala jsem se programy
Prezi, Impress, Smart Notebook a Activ Inspire. Z hlediska nápaditosti, zajímavosti a efektnosti hodnotím jako nejlepší program Smart Notebook, jelikož se v něm dají vytvořit zajímavé prezentace s interaktivními prvky. U tohoto programu oceňuji velkou galerii obrázků a animací. Activ Inspire je podobný programu
Smart Notebook, ale v bezplatné verzi Personal chybí galerie objektů a ovládání
není
tolik
intuitivní
jako
ve
Smart
Notebook.
Po interaktivních programech musím zařadit nový program Prezi, jelikož působí velmi moderně, atraktivně a dynamicky. Vytváření prezentací je podobně časově náročné jako u interaktivních programů. Na poslední místo řadím program Impress, který dle mého názoru (spolu s PowerPointem) lze nahradit mnohem zajímavějšími programy. Z hlediska finančního doporučuji program Prezi, jelikož je pro učitele a studenty bezplatný a lze v něm vytvořit zajímavé a motivační prezentace. Pořízení interaktivních programů se pohybuje v řádech deseti tisíců korun za licenci a interaktivní tabuli. Dle mého názoru 49
jedna interaktivní tabule na celé škole nestačí, aby byl plně využit potenciál
programu.
Tím
se
finanční
náklady
na
pořizování
interaktivních výukových metod zvyšují a pro menší školy nejsou dosažitelné. Pro tyto menší školy je pak výbornou náhradou právě program Prezi.
3.2.6 Porovnání prezentací V každém výše zmíněném programu lze vytvořit plnohodnotnou a efektní prezentaci, což však záleží na zpracování daného tématu autorem. V programu Prezi můžeme vytvořit neokoukané a dynamické prezentace,
které
žáky
zaujmou
a
pomohou
jim
k
pochopení
probíraného učiva. Do prezentací je možné mimo jiné vkládat i videa, hudbu, animace, které v přiměřené míře posilují efekt motivace. Program Impress nabízí tvorbu lineárních prezentací, které lze oživit animacemi. Linearitu prezentace je možné částečně odbourat pomocí hypertextových odkazů, což je časově a programově náročnější. Programy Smart Notebook a Activ Inspire zaručují aktivní zapojení žáků do výuky pomocí interaktivních prvků. Tyto prezentace jsou pro žáky zábavné, zajímavé a vhodné na procvičování a opakování učiva. Pokud je prezentace kvalitně zpracovaná, prakticky nezáleží na výběru prezentačního programu. Ovšem, dle mého názoru, interaktivní programy a program Prezi usnadňují zvýšení motivace u žáků. Zajímavé
výsledky
uvedli
autoři
výzkumu
[25]
s
názvem
PowerPoint vs. Prezi – Účinek grafických programů na učení pomocí prezentací. Zkoumali účinky na učení studentů pomocí grafického programu (GP) Prezi a lineárního programu (LP) PowerPoint na dvou skupinách přibližně po 80 účastnících. Dvě skupiny studentů byly 50
testovány na stejných online výukových prezentacích v různých programech. Po online výukové lekci byli studenti podrobeni testu kognitivních
dovedností.
Překvapivě,
studenti,
kteří
sledovali
prezentaci v Prezi, získali nižší počet bodů v testu kognitivních dovedností z daného tématu. Autoři však vysvětlují rozpor s jiným výzkumem, který udává zvýšení poznávacích dovedností při využívání grafických programů. Autoři vysvětlují možné zapříčinění horších výsledků u studentů ve skupině s GP kvůli prvotnímu setkání studentů s tímto programem. Je tedy možné, že studenti ve skupině s GP pozorovali i nové prostředí, pozadí, efekty a nesoustředili se pouze na podávané informace. Druhá fáze výzkumu ale potvrdila, že studenti preferují používání a učení se pomocí grafických programů. V závěru výzkumu autoři uvádí vyšší pravděpodobnost ocenění studenty při používání grafických programů ve výuce a zvýšení zájmu o dané téma [25]. V dalším výzkumu tito autoři zjistili, že účinek na učení pomocí grafických programů závisí na vzdělávacím kontextu a daném tématu. Pokud studenti již grafické programy znali, zvýšily se i jejich kognitivní dovednosti. Ty se však nijak výrazně neliší od dovedností u skupin s lineárními programy. Nicméně výzkum potvrzuje motivační faktor, jelikož studenti dávají přednost prezentaci v grafickém programu [26].
51
4 PRAKTICKÁ ČÁST V praktické části diplomové práce jsem vytvořila soubor dvanácti prezentací v Prezi a ke každé sepsala metodický list. Témata prezentací jsou zvolena tak, aby prezentace byly přínosem ve vyučovacím procesu. Učivo a metodické listy vychází z aktuálně platných učebnic chemie pro základní školy a metodických příruček pro učitele [27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34]. Prezentace jsou zařazeny podle časově tematického plánu učebnic chemie pro základní školy od nakladatelství Fraus [33, 34].
4.1 Metodické listy Metodický list je sestaven z identifikační tabulky, cílů daného tématu, motivace, práce s učivem a z pokusů. Identifikační
tabulka
obsahuje
autora,
název,
program
a internetový odkaz k prezentaci. Dále je uvedena cílová skupina, vzdělávací oblast a obor, tématický okruh a konkrétní téma prezentace. Ke každému tématu jsou uvedny očekáváné výstupy žáků, které jsou pouze doporučené, lze je upravit podle úrovně žáků. Prezentace mohou být zařazeny jako výkladové, opakovací a zároveň motivační. Většina prezentací obsahuje videa, proto je nutné je prezentovat online. Cíle tématu rozšiřují očekávané výstupy žáků, které se opět odvíjí od úrovně žáků. Každá prezentace slouží jako motivační, jelikož působí moderně a zajímavě. Dále je motivace ve většině případů doplněná o zábavně naučná videa a motivační pokusy. Práce s učivem je řazená od úvodu hodiny, kde by měla být použita motivace k povzbuzení a ke zvýšení aktivity žáků v hodině. 52
V této části metodického listu jsou doporučeny postupy a informace, které je vhodné využít ve vyučovací hodině. Dále jsou uvedeny pokusy, včetně
potřebných
pomůcek
a
chemikálií,
postupu
a
principu
chemických reakcí. Metodické listy slouží jako doporučení a přehled očekávaných výstupů žáků ve vyučovací hodině.
4.1.1 Metodické listy pro 8. ročník základní školy Pro osmý ročník základní školy jsem vytvořila šest prezentací, tři na každé pololetí. Do prvního pololetí jsem zařadila prezentace s názvy
Nebezpečné látky, Periodická soustava prvků a Uhlík a do druhého pololetí Názvosloví oxidů, Alkoholy a Estery. Téma Nebezpečné látky jsem zpracovala pomocí výstražných symbolů a vhodných videí k jednotlivým kategoriím nebezpečných látek. Prezentace slouží jako motivační a doplňková k výkladu a diskuzi o nebezpečných látkách. Pomocí videí si žáci lépe představí vlastnosti těchto látek a jejich důsledky. Prezentaci
s
názvem
Periodická
soustava
prvků
uvádím
motivačním videem s anglickou písní. V této prezentaci ukazuji myšlenku vzniku periodické soustavy prvků a jejich seřazení podle zákonitosti opakujících se vlastností. Prezentace slouží jako motivační a úvodní k danému tématu, tedy jako příprava na procvičování práce s periodickou tabulkou. Téma
Uhlík
jsem
vypracovala
převážně
jako
porovnávání
přírodních forem uhlíku, grafitu a diamantu, a jejich využití ukazují názorná dokumentární videa s výrobou tužek a broušení diamantů. Dále uvádím umělé fullereny s videem o výrobě uhlíkových rybářských
53
prutů a další vlastnosti využívané v automobilovém, textilním či strojírenském průmyslu.
Názvosloví oxidů jsem zařadila kvůli významu názvosloví pro žáky
v dalších studiích. V prezentaci jsem použila pouze určování
chemického názvu z chemického vzorce oxidů, aby si žáci tuto látku řádně procvičili. Téma
Alkoholů jsem vytvořila převážně jako porovnávání
základních zástupců jednosytných alkoholů, methanolu a ethanolu. Prezentaci uvádím motivačním videem s opilými zvířaty konzumující zkvašené ovoce. Kvůli methanolové kauze budou žáci jistě znát vysokou toxicitu methanolu a podobnost s ethanolem. Vlastnosti a použití obou látek jsem pojala formou pojmů, které žáci vysvětlují. Prezentaci jsem zakončila negativními vlivy ethanolu na člověka a videem, které upozorňuje na nebezpečí požívání alkoholu před řízením automobilu. V
prezentaci
s
názvem
Estery
jsem
vytvořila
molekuly
konkrétních látek, které vystupují v esterifikaci, a odvozuji název pro vzniklý ester. Uvádím významné estery používané v potravinářství, energetickém průmyslu či v medicíně.
54
METODICKÝ LIST Č.1 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 1. Nebezpečné látky FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/mcvzffhjxlwx/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
8. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Vlastnosti látek
TÉMA:
Nebezpečné látky Žák určí kategorie nebezpečnosti látek a ke každé uvede příklady. Žák charakterizuje látky výbušné, oxidující, hořlavé, toxické, nebezpečné pro zdraví, žíravé, dráždivé, nebezpečné pro životní
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY:
prostředí a plyny pod tlakem. Žák určí kategorii nebezpečnosti podle výstražného symbolu na etiketě. Žák popíše způsoby bezpečné práce s chemikáliemi a využívá správné ochranné pomůcky.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu.
55
CÍL Cílem tématu Nebezpečné látky je pochopení, že ne všechny látky jsou bezpečné a musíme s nimi tedy zacházet podle úrovně jejich nebezpečnosti. Žáci po probrání tématu dokáží vymezit kategorie nebezpečnosti látek, uvést ke každé kategorii příklady a podle výstražných symbolů zařadí látku do dané kategorie nebezpečnosti. Dále žáci popíší způsoby bezpečného zacházení s chemikáliemi. Žáky jistě seznamte s R-větami a S-větami, které doplňují výstražné symboly. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použita videa s danými kategoriemi látek k usnadnění rozlišení nebezpečnosti látek. Každá kategorie obsahuje nový výstražný symbol. Tyto symboly pro žáky namnožte k nalepení do sešitů. Na motivační úvod hodiny zařaďte demonstrační pokusy, které s učivem souvisí (např. sopka na stole, zuhelnatění cukru, nehořlavý kapesník). PRÁCE S UČIVEM V úvodu hodiny diskutujte se žáky o nebezpečnosti látek, které již znají. Dále znají nebezpečné symboly, například na čistících prostředcích, benzinových stanicích, atd. Upozorněte žáky o změně symbolů. Na motivační úvod s demonstračními pokusy zvolte tři pokusy, které můžete zařadit do různých kategorií nebezpečných látek. V prezentaci je uvedeno devět kategorií nebezpečných látek s novými výstražnými symboly a ke každé kategorii je zařazeno odpovídající video. Každou kategorii se žáky prodiskutujte a společně uveďte příklady chemických látek.
56
Seznamte žáky s R-větami (rizikovost látek) a S-větami (bezpečné zacházení). R,S-věty a symboly se žáky procvičte na konci hodiny pomocí etiket či bezpečnostních listů chemikálií, které použijete v motivačních pokusech. Etikety nebo bezpečnostní listy promítněte na tabuli. Zadejte žákům domácí úkol, aby doma našli chemikálii (například čístící prostředky, chemikálie v garáži či dílně) a vypsali si do školního sešitu název, použití, R,S-věty, nakreslili výstražný symbol a zařadili látku do kategorie či kategorií nebezpečnosti. Kategorie nebezpečnosti:
•
látky výbušné:
průmyslové trhaviny (TNT, dynamit, semtex)
•
látky oxidující:
chlorečnan
draselný,
dichroman
amonný,
peroxid vodíku •
látky hořlavé:
ethanol, benzin, nafta, propan-butan, topné oleje
•
látky toxické:
drogy, nikotin, methanol, jed na krysy, fosgen
•
látky žíravé:
kyseliny, hydroxidy (louhy)
•
látky dráždivé:
čístící prostředky
•
plyny pod tlakem: kyslík, dusík, vodík
•
látky nebezpečné pro zdraví: splodiny, drogy, alkohol
•
látky nebezpečné pro životní prostředí: insekticidy, ropné látky
57
POKUSY Pokusy použijte v motivačním úvodu a po probrání tématu zařaďte se žáky do kategorií nebezpečnosti látek. Pokus č.1:
Dichromanová sopka
Dichroman amonný se termicky rozkládá na oxid chromitý, dusík a vodu. Pokus připomíná chrlící sopku a mění se zbarvení ze sytě oranžové na tmavě zelenou díky vznikajícímu oxidu chromitému, který se používá jako zelený pigment (chromová zeleň). Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
porcelánová miska, lžička, zápalky, špejhle
Chemikálie:
dichroman amonný
Postup:
Cca 5 g dichromanu amonného nasypeme do porcelánové misky, upravíme lžičkou do tvaru sopky a zapálíme hořící špejhlí.
Poznámky:
Pokus provádějte pouze demonstračně z bezpečné vzdálenosti a dodržujte zásady bezpečného zacházení s nebezpečnou látkou. Žáci nesmí s toutu chemikálií pracovat. Dichroman amonný se řadí mezi látky oxidující, toxické, nebezpečné pro zdraví, žíravé a nebezpečné pro životní prostředí [35].
58
Pokus č.2:
Zuhelnatění cukru
Zuhelnatění cukru proveďte koncentrovanou kyselinou sírovou, která má dehydratační účinky. Odnímá z cukru vodu, vzniká černá hmota tvořená uhlíkem a uvolňuje se oxid siřičitý. Kyselina sírová je silná žíravina, která podobně jako na cukr působí na lidskou pokožku. Upozorněte žáky, že lidská pokožka se skládá z organických látek (sacharidy, lipidy, bílkoviny,...) a kyselina sírová jim odnímá vodu podobně jako cukru a tvoří nevratná poškození tkáně. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
hodinové sklíčko
Chemikálie:
kostka cukru, koncentrovaná kyselina sírová
Postup:
Kostku cukru umístíme na hodinové sklíčko a na ni kápneme kyselinu sírovou. Po chvíli začne cukr černat a tuhnout.
Poznámky:
Pokud pracujete s větším množstvím chemikálií, pracujte v dobře větrané místnosti, protože se při reakci uvolňuje oxid siřičitý [35].
59
Pokus č.3:
Nehořlavý kapesník
Kapesník namočený v roztoku lihu po zapálení hoří, ale po chvíli plamen uhasne. Na povrchu kapesníku hoří páry lihu a voda ochlazuje látku, a proto kapesník neshoří. Pokus zařaďte do skupiny hořlavé látky. Ethanol je hlavní částí alkoholických nápojů, proto jej zařaďte i do skupiny látek nebezpečných pro zdraví. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
čistý kapesník, větší kádinka, kleště, zápalky, špejhle
Chemikálie:
ethanol, voda
Postup:
Ethanol v kádince zředíme vodou v poměru 1:1. Kapesník ve roztoku namočíme a mírně vymačkáme. Kapesník chytíme jedním cípem do kleští a zapálíme.
Poznámky:
Kapesník musí být čistý, bez děr a otřepených okrajů. Dodržujte přesný poměr ethanolu a vody, aby kapesník neshořel. Zvolte žáka, aby zapálil sirkami špejhli a poté i kapesník [35].
60
METODICKÝ LIST Č.2 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 2. Periodická soustava prvků FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/kraam5rfqwnm/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
8. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Částicové složení látek
TÉMA:
Periodická soustava prvků Žák stručně popíše periodickou soustavu prvků a uvede vědce D.I. Mendělejeva. Žák vysvětlí periodický zákon a uvede příklady prvků s podobnými vlastnostmi. Žák správně pojmenuje skupiny, periody
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
a podle polohy prvků určí počet elektronových vrstev a počet valenčních elektronů (pouze u skupin I.A-VIII.A). Žák vymezí v periodické soustavě prvků kovy, polokovy a nekovy. Žák aktivně využívá periodickou soustavu prvků při dalším studiu chemie.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE:
Motivační, výkladová, opakovací
POZNÁMKY:
Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu. 61
CÍL Cílem tématu Periodická soustava prvků (dále jen PSP) je pochopení systému a významu PSP pro další studium chemie. Žáci po probrání tématu budou schopni aktivně a správně využívat informace, které získají z PSP. Žáci dokáží vysvětlit zákonitosti uspořádání prvků v PSP a určí D.I. Mendělejeva jako objevitele PSP. Žáci vysvětlí periodický zákon a uvedou příklady některých prvků a jejich podobných vlastností. Žáci správně používají pojmy skupina a perioda, včetně označení. Dále žáci podle polohy prvků v PSP určí počet elektronových vrstev a počet elektronů ve valenční vrstvě (pouze u nepřechodných prvků). Žáci dokáží určit kovy, polokovy a nekovy v PSP. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. V úvodu prezentace je použito motivační video s písní o periodické soustavě. Dále jsou použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. PRÁCE S UČIVEM V úvodu hodiny žáky namotivujte videem s písní o PSP. Píseň je v aglickém jazyce doplněná o kreslené obrázky značek a použití prvků. Tuto píseň můžete využít jako soutěž, který žák si stihne zapsat nejvíc informací o jednotlivých prvcích v PSP. O uspořádání prvků v PSP se zasloužil ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendělejev. Mendělejev seřadil prvky podle periodického zákona, tedy podle vzrůstající atomové hmotnosti a prvky s podobnými vlastnostmi
umístil
pod
sebe.
Přesněji
62
periodický
zákon
říká,
že vlastnosti chemických prvků se periodicky mění v závislosti na vzrůstajícím protonovém čísle. PSP publikoval v roce 1869. Prvky jsou v PSP uspořádány do sedmi period a osmnácti skupin. Periody označujeme arabskými číslicemi 1-7 nebo velkými písmeny K-Q.
Používejte číselné značení period, aby žáci na první
pohled viděli i počet obsazených elektronových vrstev atomu. Skupiny se
značí
číselně
1-18
nebo
římskými
číslicemi
a
písmeny
u nepřechodných prvků I.A-VIII.A a u přechodných prvků I.B-VIII.B. Označení skupiny VIII.B je použito pro tři skupiny. U skupin je vhodnější používat označení římskými číslicemi a písmeny, jelikož u nepřechodných prvků římská číslice určuje počet elektronů ve valenční vrstvě. Se žáky procvičte vyhledávání v PSP a určování protonového čísla, skupiny, periody a u nepřechodných prvků také počet obsazených vrstev v elektronovém obalu a počet valenčních elektronů. Lanthanoidy a aktinoidy jsou z tabulky vyčleněny, aby nebyla příliš dlouhá. Dále se žáky odvoďte z PSP zastoupení kovů, polokovů a nekovů. Kovy zaujímají převážnou většinu prvků. Se žáky procvičte příklady prvků, které zařadí mezi kovy, polokovy nebo nekovy. Se žáky procvičujte chemické značky a názvy prvků, které se používají v praxi. Nezatěžujte žáky prvky, o kterých se nebudou učit. Na závěr se žáky shrňte nejdůležitější poznatky o periodické soustavě prvků podle prezentace.
63
POKUSY Je uveden motivační pokus Ztroskotání Titaniku a Hoření
hořčíkové pásky. Pokus č.1:
Ztroskotání Titaniku
Pokus je založen na reakci sodíku ve vodě s fenoftaleinem. Sodík při styku vodou prudce reaguje na hydroxid sodný, ve kterém se mění bezbarvý fenoftalein na růžovo-fialový. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
větší nádoba, papírový parník, nožík, kleště
Chemikálie:
sodík, fenoftalein, voda
Postup:
Sodík opatrně kleštěmi vyndáme z petroleje a ukrojíme kousek velký asi jako nehet malíčku. Kleštěmi vložíme ukrojený kousek sodíku na dno papírového parníku. Parník opatrně položíme na hladinu vody v nádobě a ustoupíme. Papír se začně namáčet a sodík reaguje s vodou za vzniku hydroxidu sodného. Tím se mění pH z neutrálního na zásadité a fenolftalein se barví na růžovo.
Poznámky:
Pokus provádějte pouze demonstračně z bezpečné vzdálenosti a dodržujte zásady bezpečného zacházení s nebezpečnou látkou. Sodíku se nedotýkáme rukama. Zbylý sodík ihned vrátíme do lahve s petrolejem, aby nereagoval se vzdušnou vlhkostí. Jelikož sodík reaguje s vodou prudce, může kousíček vylétnout z nádoby. Je
proto
velmi
důležité
dodržovat
bezpečnou
vzdálenost a nepoužívat větší množství sodíku. 64
Na tomto pokusu můžete se žáky pozorovat vlastnosti sodíku, který je velmi měkký, na řezu kovově lesklý a prudce reaguje s vodou. Zadejte žákům úkol, aby vyhledali v PSP sodík, určili jeho chemickou značku, periodu, skupinu, počet elektronových vrstev a počet valenčních elektronů. Se žáky odvoďte díky znalostem PSP a řazení do skupin, že podobné vlastnosti mají i další prvky v této skupině, jako je lithium a draslík (další alkalické kovy není nutné uvádět) [35]. Pokus č.2:
Hoření hořčíkové pásky
Na vzduchu hořčík hoří jasným plamenem a reaguje se složkami vzduchu, kyslíkem a dusíkem. Při této reakci vzniká směs nitridu a oxidu hořečnatého. Pokus můžete doplnit reakcí hořící hořčíkové pásky vhozené do baňky s vodou a fenolftaleinem. Vznikající hydroxid hořečnatý změní pH z neutrálního na zásadité a fenolftalein se zbarví do růžova. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
kleště, kahan, baňka
Chemikálie:
hořčíková páska, voda, fenolftalein
Postup:
Hořčíkovou pásku uchopíme do kleští a vložíme do plamene. V druhé části pokusu vhodíme hořící hořčíkovou pásku do připravené baňky s vodou a fenolftaleinem.
Poznámky:
Upozorněte žáky, ať se nedívají přímo do jasného plamene
hořící pásky. Použijte ochranné brýle
a dodržujte bezpečnou vzdálenost. Zadejte žákům stejné úkoly na procvičení jako u sodíku [36]. 65
METODICKÝ LIST Č.3 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 3. Uhlík FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/9hnzb3xdtvrv/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
8. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Uhlovodíky
TÉMA:
Uhlík Žák u uhlíku určí periodu, skupinu, počet protonů, elektronů, valenčních elektronů podle PSP. Žák uvede uhlík jako nekov podle PSP. Žák vyjmenuje modifikace uhlíku (grafit,
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
diamant, fullereny) a u každé uvede základní charakteristiku. Žák porovná strukturu a vlastnosti grafitu a diamantu. Žák uvede význam uhlíku a jeho modifikací pro člověka.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu.
66
CÍL Cílem tématu Uhlík je pochopení významu tohoto prvku pro lidský život. Žáci po probrání tématu dokáží uvést modifikace uhlíku, a to grafit, diamant a fullereny. U každé modifikace uhlíku uvedou její základní vlastnosti a porovnají vlastnosti grafitu a diamantu (barva, tvrdost, vodivost elektrického proudu, využití). MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Dalšími motivačními prvky jsou tři videa, která ukazují využití jednotlivých modifikací uhlíku. Pro zvýšení motivace proveďte se žáky pokus Neviditelné písmo nebo ho zadejte žákům jako domácí pokus. PRÁCE S UČIVEM V úvodu hodiny se žáky zopakujte práci s periodickou soustavou prvků. Žáci vyhledají uhlík v PSP, jeho chemickou značku, periodu, skupinu a určí protonové číslo, počet protonů, elektronů, neutronů
a dále
molární
hmotnost,
elektronegativitu
a
počet
valenčních elektronů. Žáci podle PSP určí uhlík jako nekov. Po opakování s PSP se žáky diskutujte o významu uhlíku pro člověka, kde se s uhlíkem každý den setkávají. Žáci jistě budou znát použití grafitu v tužkách a špercích s diamanty. Zdůrazněte žákům, že všechny modifikace uhlíku jsou tvořeny stejným prvkem, ale liší se ve struktuře podle typu látky. Dále žákům zdůrazněte, že uhlík je ve vázané formě obsažen v každém živém organismu, což můžete dokázat motivačním pokusem Neviditelné písmo.
67
Jako první modifikaci uveďte přírodní formu uhlíku, grafit (tuha), se kterým se žáci setkávají každý den. Upozorněte žáky na vrstevnatou strukturu grafitu. Grafit je tvořen vrstvami šestiúhelníků z uhlíku a tyto vrstvy jsou spojeny slabými silami. Díky této struktuře můžeme s grafitem psát po papíře, jelikož se vrstvy grafitu otírají o papír.
Dále
můžeme
ze
struktury
grafitu
pozorovat
vodivost
elektrického proudu kvůli volným elektronům. Vodivost grafitu dokažte pokusem. Se žáky rozdrťte tuhu a společně odvoďte, že se grafit řadí mezi měkký (tvrdost 1) a nekujný nerost tmavě šedé až černé barvy. Krátké video zobrazuje průmyslovou výrobu tužek. Se žáky procvičte vlastnosti grafitu formou připravené soutěže Ano nebo Ne? Další přírodní formou uhlíku je diamant. Společně se žáky porovnejte strukturu grafitu a diamantu a jejich vlastnosti. Uhlík v diamantu je vázán čtyřmi vazbami a tudíž neobsahuje volné elektrony, které by vedly elektrický proud. Struktura diamantu a silné kovalentní vazby mezi uhlíky zajišťují nejvyšší tvrdost (tvrdost 10). Díky této vlastnosti se uměle vyrobené diamanty používají jako brusný materiál. Žákům uveďte používaný název briliant, který vzniká vybroušením 57 plošek ze surového diamantu. Hmotnost diamantu se udává v karátech, přičemž 1 karát představuje 0,2 g diamantu. Nejvetší diamant Cullinam byl nalezen na počátku 20. století v Africe o velikosti dětské pěsti. Se žáky procvičte vlastnosti diamantu formou připravené soutěže Ano nebo Ne? Dále se žáky shrňte a porovnejte vlastnosti a využití grafitu a diamantu. Třetí formou uhlíku jsou uměle vyrobené fullereny, které připomínají fotbalový míč. Uvádím zde mimotechnickou pomůcku „fotbaleny“. Z fullerenů se zpracovávají nanotrubičky. Společně se žáky odvoďte předponu nano (10-9). Uhlíkové nanotrubičky jsou lehké, odolné, pevné a dobré vodiče elektrického proudu, proto se používají k odlehčení
závodních
automobilů, 68
výrobě
moderních
tkanin
a materiálů, spojovacích materiálů a v elektronice. Kapitolu uhlík zakončete připravenou soutěží na přiřazování pojmů. POKUSY Pokus č.1:
Vodí tuha elektrický proud?
Žáci sestaví jednoduchý elektrický obvod z baterie, vodičů, žárovky a kousky tuhy. Pokud je obvod správně zapojený, žárovka se rozsvítí. Se žáky odvoďte, že tuha vede elektrický proud a využívá se v suchých článcích. Zařazení: Pokus č.2:
žákovský pokus Neviditelné písmo
Organické látky obsahují v molekulách vázaný uhlík, vodík, kyslík,
aj.
Uhlík
dokážeme
zhnědnutím
po
zahřátí
neviditelné
organické látky, kterou jsme aplikovali na papír. Zařazení:
žákovský pokus s dohledem dospělé osoby
Pomůcky:
zdroj tepla (kahan, svíčka, el. ohřívač), papír, štětec
Chemikálie:
citrónová šťáva
Postup:
Na papír napíšeme vzkaz citrónovou šťávou a necháme uschnout při pokojové teplotě. Papír zahříváme do doby zviditelnění vzkazu.
Poznámky:
V místě vzkazu jsou molekuly celulózy narušeny a jsou tedy citlivější na vyšší teplotu. Uhlík se v místě vzkazu projeví charakteristickýcm zhnědnutím. Pokus lze vyzkoušet i s octem, mlékem nebo se šťávou z cibule [37]. 69
METODICKÝ LIST Č.4 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 4. Názvosloví oxidů FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/b-a8_caca3nc/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
8. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Dvouprvkové sloučeniny
TÉMA:
Názvosloví oxidů Žák určí oxidy jako dvouprvkové sloučeniny kyslíku a jiného prvku. Žák určí pomocí elektronegativity kladné a záporné oxidační číslo u prvků.
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
Žák uvede v oxidech u kyslíku oxidační číslo vždy -II a dopočítá kladné oxidační číslo druhého prvku. Žák tvoří vzorec i název oxidů pomocí oxidačních čísel prvků v molekule.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentaci lze prezentovat bez připojení k internetu.
70
CÍL Cílem tématu Názvosloví oxidů je pochopení systému tvorby vzorců a názvů oxidů. Žáci pojmenují skupinu oxidů jako dvouprvkové sloučeniny kyslíku a jiného prvku. Podle elektronegativity určí kladné a záporné oxidační číslo u prvků. Žáci určí v oxidech u kyslíku oxidační číslo vždy -II. Po probrání celého tématu žáci dokáží tvořit chemické vzorce a názvy oxidů. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jednotlivé kroky postupu při tvorbě názvosloví jsou animovány pro snadnější pochopení učiva. Pro zvýšení motivace připravte žákům pokus Tančící rozinky. PRÁCE S UČIVEM Názvosloví patří k významnému učivu, jelikož žáky provází i na středních školách. Předpokladem pro úspěšnou tvorbu vzorců a názvů chemických
sloučenin
je
znalost
chemických
značek,
názvů
a koncovek přídavných jmen odvozených od oxidačních čísel. Apelujte na žáky, aby ovládali chemické značky a názvy základních chemických prvků. Často se žáky názvy a chemické značky opakujte a testujte. Nezatěžujte žáky latinskými názvy a prvky, které jsou méně známé a na základních školách se neučí. Postup tvorby názvosloví je uveden pouze pomocí dopočítávání oxidačních čísel do součtu v molekule. Křížové pravidlo není vhodné, protože ho žáci používají i u tříprvkových sloučenin. Diskutujte se žáky o oxidech, které znají z běžného života.
71
Určování
chemického
vzorce
z
názvu
oxidu
a
napak
neprobírejte v jedné vyučovací hodině, ale nejdříve řádně procvičte jeden postup, aby žáci nebyli zmateni. POKUSY Je uveden motivační pokus Tančící rozinky. Pokus č.1:
Rozinky
Tančící rozinky
se
pohybují
v
kádince
díky
vznikajícímu
oxidu
uhličitému z octa s jedlou sodou. Oxid uhličitý má nižší hustotu než ocet, uchytí se na okrajích rozinek a vynáší je k hladině. Na hladině se oxid uhličitý uvolní a rozinky klesají ke dnu. Reakce jedlé sody a octa probíhá nepřetržitě, proto se i rozinky pohybují nahoru a dolů. Zařazení:
žákovský pokus
Pomůcky:
kádinka, menší rozinky, lžička
Chemikálie:
kuchyňský ocet, jedlá soda
Postup:
Do poloviny kádinky nalijeme ocet a vhodíme menší rozinky. Přisypeme jedlou sodu.
Poznámky:
Jedlou sodu přidáváme podle potřeby, i v průběhu reakce pro zvýšení efektu. Jedlou sodu můžete nahradit práškem do
pečiva, ale
musíte
přidat
dvojnásobné množství než jedlé sody. Žáci by měli sami určit, o který oxid se jedná. Unikající bublinky v octu připomínají perlivé limonády, které jsou sycené právě oxidem uhličitým [38].
72
METODICKÝ LIST Č. 5 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 5. Jednosytné alkoholy FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/jbygp-o_un8k/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
8. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Deriváty uhlovodíků
TÉMA:
Jednosytné alkoholy Žák zařadí alkoholy mezi kyslíkaté deriváty uhlovodíků a uvede jejich charakteristickou skupinu. Žák vyjmenuje hlavní zástupce
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
jednosytných alkoholů, methanol a ethanol a uvede jejich funkční vzorce. Žák určí a porovná vlastnosti a použití methanolu a ethanolu. Žák vysvětlí důsledky požívání alkohol. nápojů na lidský organismus.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu.
73
CÍL Cílem tématu Jednosytné alkoholy je pochopení významu těchto látek pro běžný život. Žáci by měli vědět, že alkoholy nejsou pouze součástí alkoholických nápojů, ale také se využívají jako rozpouštědla a alternativní paliva. Žáci dokáží vysvětlit a načrtnout schéma odvození alkoholů od uhlovodíků a určit, že se jedná o kyslíkaté deriváty uhlovodíků. Žáci uvedou dva základní jednosytné alkoholy, methanol a ethanol, včetně jejich funkčních vzorců. Porovnají jejich vlastnosti a využití v bežném životě. Dále žáci vysvětlí pojmy uvedené v prezentaci v souvislosti s alkoholickými nápoji. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Dalšími motivačními prvky jsou tři videa. První video vtipně ukazuje vliv pojídání zkvašeného ovoce zvířaty v přírodě. Druhé video seznamuje s využitím ethanolu při výrobě lihovin. Poslední video je zaměřeno na vliv alkoholických nápojů na lidský organismus a jeho účinky v různých množstvích při řízení automobilu. PRÁCE S UČIVEM Na úvod hodiny se žáky diskutujte o alkoholech, které si většina z nich spojí s alkoholickými nápoji. Dále by si žáci měli pamatovat kauzu pančování alkoholu, při které se otrávilo a zemřelo mnoho lidí. Dojděte k závěru, že alkoholy se využívají i jako ředidla či alternativní paliva. Neodraďte žáky kázáním o škodlivosti alkoholických nápojů hned v úvodu hodiny. Společně se žáky odvoďte vznik alkoholů z uhlovodíků. Začněte na příkladu nejjednoduššího methanu, ve kterém se nahradí jeden 74
atom vodíku za hydroxylovou skupinu. Zdůrazněte rozdíl mezi anorganickými hydroxidy a organickými alkoholy. Názvosloví alkoholů uveďte na příkladu methanolu odvozením z methanu a příponou -ol (alkohol). Pojmenování procvičte se žáky i na dalších jednoduchých jednosytných alkoholech. Díky methanolové kauze budou žáci zřejmě znát oba hlavní zástupce
jednosytných
alkoholů,
tedy
methanol
a
ethanol.
U methanolu zdůrazněte jeho vysokou toxicitu, protože methanol se sice odbourává v játrech pomaleji než ethanol, ale vznikají vysoce toxické produkty. Methanol se dříve získával suchou destilací dřeva, proto byl označován jako dřevný líh. Dnes se methanol vyrábí reakcí oxidu uhelnatého a vodíku. Methanol je vysoce hořlavá bezbarvá kapalina a je vysoce toxický již v malém množství, dochází ke ztrátě zraku či ke smrti. Methanol se používá jako rozpouštědlo, k výrobě bionafty ve formě methylesteru mastných kyselin a v poslední době je součástí palivových článků. Ethanol se označuje jako líh a je hlavní složkou alkoholických nápojů. Alkoholové kvašení je proces, který přeměňuje polysacharidy (škrob) na nižší sacharidy pomocí enzymů kvasinek. Škrob se přemění až na jednoduchý sacharid glukózu, jejímž kvašením vzniká ethanol. Kvasinky přežívají pouze do 14% ethanolu v systému, proto se při 13% alkoholové kvašení zastaví. Zvyšování koncentrace ethanolu se provádí následnou destilací zkvašené směsi a oddělování ethanolu. Zopakujte se žáky princip oddělování směsi pomocí destilace. Ethanol je vysoce hořlavá bezbarvá kapalina. Oproti methanolu je méně toxický, ale zdůrazněte žákům, že je silně návykový a při jeho velké konzumaci dochází k nevratným změnám jater. Upozorněte
žáky,
že
ethanol
se
nepoužívá
jen k
výrobě
alkoholických nápojů, ale má své využití jako rozpouštědlo nebo 75
alternativní palivo. Směs benzinu s vysokým obsahem ethanolu se v dnešní době používá jako ekologické palivo, jelikož ethanol je lehce dostupný a při spalování v motoru nevznikají tak vysoké emise jako z fosilních paliv. Poslední část prezentace je věnována vlivům alkoholických nápojů na lidský organismus. Jsou zde uvedeny pojmy související s požíváním promile,
alkoholických
játra,
závislost,
nápojů:
opilost,
alkohol
tester,
návykový, alkoholik,
omamný, abstinent,
alkoholismus a kocovina. Tyto pojmy nechte žáky vysvětlit, popřípadě lépe zformulujte jejich odpovědi a doplňte chybějící informace. Zhlédněte se žáky poslední video a poté se žáky odvoďte vliv alkoholu na řidiče, porovnejte jeho schopnosti ve střízlivém a opilém stavu. POKUSY Jsou zde uvedeny dva motivační pokusy, Důkaz ethanolu ve víně a Nehořlavý kapesník, vhodné k tématu jednosytných alkoholů. Pokus č.1:
Důkaz ethanolu ve víně
Důkaz ethanolu ve víně je založen na principu vypařování ethanolu. Důkaz ethanolu provedete zapálenín par ethanolu. Zařazení:
žákovský pokus s dohledem dospělé osoby
Pomůcky:
baňka, zátka se skleněnou trubičkou, vařič, špejhle, zápalky
Chemikálie:
krabicové víno
Postup:
Do baňky nalijte přibližně 100 ml krabicového vína a zadělejte zátkou s trubičkou. Baňku zahřívejte
76
k varu na vařiči nebo nad kahanem. Poté hořící špejhlí zapalte unikající páry [36]. Pokus č.2:
Nehořlavý kapesník
Kapesník namočený v roztoku lihu po zapálení hoří, ale po chvíli plamen uhasne. Na povrchu kapesníku hoří páry lihu a voda ochlazuje látku, a proto kapesník neshoří. Pokus zařaďte do skupiny hořlavé látky. Ethanol je hlavní částí alkoholických nápojů, proto jej zařaďte i do skupiny látek nebezpečných pro zdraví. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
čistý kapesník, větší kádinka, kleště, sirky, špejhle
Chemikálie:
ethanol, voda
Postup:
Ethanol v kádince zředíme vodou v poměru 1:1. Kapesník ve roztoku namočíme a mírně vymačkáme. Kapesník chytíme jedním cípem do kleští a zapálíme.
Poznámky:
Kapesník musí být čistý, bez děr a otřepených okrajů. Dodržujte přesný poměr ethanolu a vody, aby kapesník neshořel. Zvolte žáka, aby zapálil sirkami špejhli a poté i kapesník. Pokus můžete rozšířit pokusem zapálení kapesníku namočeného pouze ve vodě, poté v 50%-ním roztoku ethanolu a naposledy pouze v lihu. Kapesník namočený ve vodě nezačně hořet a v lihu shoří celý [35].
77
METODICKÝ LIST Č.6 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 6. Estery FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/i0aqvbuigz94/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
8. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Deriváty uhlovodíků
TÉMA:
Estery Žák vymezí estery jako deriváty uhlovodíků. Žák stručně popíše esterifikaci včetně reaktantů a produktů. Žák pojmenuje reaktanty a produkty
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
konkrétní esterifikace. Žák pojmenuje a zapíše chemickým vzorcem jednoduché estery. Žák určí důležité estery a jejich význam pro lidský život.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentaci lze prezentovat bez připojení k internetu.
78
CÍL Cílem tématu Estery je pochopení významu těchto látek pro lidský život. Žáci po probrání tématu vymezí estery jako deriváty uhlovodíků a stručně popíší vznik esterů z kyselin a alkoholů. Žáci dokáží
pojmenovat
reaktanty
a
produkty
jednoduchých
reakcí
esterifikace a zapsat jednoduché estery chemickým vzorcem. Žáci vyjmenují některé estery, díky kterým má ovoce výraznou vůni, a důležité estery pro lidský život. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Pro zvýšení motivace proveďte pokus Příprava esteru s mátovou vůní. PRÁCE S UČIVEM Na úvod hodiny si přineste různé ovoce s výraznými vůněmi, krabičku od Aspirinu nebo Acylpyrinu, lahvičku odklakovače na nehty, obrázek dynamitu a rozeberte se žáky, co mají tyto věci společné. Látky v nich obsažené jsou odvozeny od karboxylových kyselin a nazývají se estery. V ovoci jsou estery zodpovědné za jejich výrazné vůně, někdy i příchuť. Léky na chřipku obsahují ester, který se nazývá kyselina acetylsalicylová. Řadí se mezi estery, protože obsahuje esterovou vazbu, ale zároveň i volnou karboxylovou skupinu. Po úvodní diskuzi se žáky procvičte esterifikaci. Estery vznikají reakcí kyseliny a alkoholu odjímáním molekuly vody. V základním schématu esterifikace je uvedena obecná kyselina, nikoliv pouze karboxylová, aby žáci nebyli zmateni u příkladu nitroglycerinu.
79
Konkrétní příklady esterifikace jsou uvedeny s karboxylovými kyselinami. První reakci esterifikace žákům vysvětlete na příkladu kyseliny octové a ethanolu za vzniku ethylesteru kyseliny octové. Tento ester se vyrábí průmyslově a používá se k výrobě rozpouštědel (ředidla, odlakovače na nehty). Žáci by po procvičování měli být schopni načrtnout schéma esterifikace a pojmenovat reaktanty a produkty. Při pojmenovávání
esterů
používejte
delší
název
tvořený
z
esteru
alkoholového zbytku určité kyseliny (ethylester kyseliny octové). Ostatní formy názvosloví neuvádějte. Jedinou vyjímkou může být ethylester kyseliny octové nebo-li ethylacetát, který se objevuje ve složení na lahvičce odlakovače na nehty. Po procvičení esterifikací a názvosloví esterů žáky seznamte s různými druhy esterů. V prezentaci jsou rozděleny na voňavé, estery bez vůně a významné estery. Mezi voňavé estery řadíme estery obsažené v ovoci nebo ty, které se používají jako aromata v potravinářském průmyslu. Pokud máte k dispozici potravinová aromata, nechte žáky přičichnout a na internetu či v učebnici vyhledat ester dané vůně. S estery bez vůně se setkáváme v běžném životě, jsou to tuky, oleje a vosky. O těchto esterech (lipidech) se žáci budou učit podrobněji v devátém ročníku. Mezi významné estery patří methylestery mastných kyselin z řepkového oleje. Odvoďte se žáky využití řepkového oleje získávaného z řepky olejky, který je součástí bionafty. Diskutujte se žáky o důležitosti používání paliv z obnovitelných zdrojů. Dále sem řadíme významnou kyselinu acetylsalicylovou, která je účinnou složkou léků používaných proti chřipce, bolesti či horečce. Acylpyrin či Aspirin mají analgetické a antipyretické účinky. Odvoďte se žáky, co tyto termíny znamenají v českém jazyce. 80
Mezi významný objev patří nitroglycerin, který vzniká reakcí kyseliny dusičné a glycerolu. Zdůrazněte, že nitroglycerin se používá k léčbě srdečních potíží a je také součástí dynamitu. Dynamit vynalezl Alfred Nobel, po kterém je pojmenováno každoroční oceňování za významný vědecké objevy, „Nobelova cena“. Dynamit se využívá k odstřelování skal při těžbách, ale je také zneužíván pro zabíjení lidí. Jako zajímavost uveďte, že sám vynálezce dynamitu A. Nobel na konci svého života tohoto vynálezu litoval. POKUSY Je uveden pokus
Příprava esteru s mátovou vůní, tedy
ethylesteru kyseliny benzoové. Pokus č.1:
Příprava esteru s mátovou vůní
Ethylester kyseliny benzoové připravte esterifikací ethanolu a kyseliny benzoové. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
zkumavka, kleště, kahan
Chemikálie:
ethanol, kyselina benzoová, konc. kyselina sírová
Postup:
Do zkumavky nasypte 0,5 g kyseliny benzoové, přilijte 2 ml ethanolu a 2 kapky koncentrované kyseliny sírové. Zkumavku opatrně zahřívejte nad kahanem a poté obsah vylijte na hodinové sklíčko.
Poznámky:
Během zahřívání je cítit mátová vůně ethylesteru kyseliny benzoové. Pokud je vůně esteru nevýrazná, na hodinové sklíčko přidejte na špičku nože uhličitan sodný [39]. 81
4.1.2 Metodické listy pro 9. ročník základní školy Pro devátý ročník základní školy jsem vytvořila šest prezentací, tři na každé pololetí. Do prvního pololetí jsem zařadila prezentace s názvy Fotosyntéza, Vitaminy, Faktory ovlivňující rychlost chemických
reakcí a do druhého pololetí Vyčíslování rovnic redoxních reakcí, Elektrolýza a Klasifikace chemických reakcí. V
prezentaci
Fotosyntéza
jsem
využila
motivačního
videa
s anglickou písní o průběhu fotosyntézy. Princip fotosyntézy jsem propojila s animacemi, aby byla pro žáky látka zajímavá a snadněji pochopitelná. Prezentaci Vitaminy uvádím opět motivačním videem s anglickou písní o vitaminech. Téma jsem zpracovala převážně pouze s využitím pojmů a obrázků, které s danými vitaminy souvisí. Použila jsem pojmy spojené se zdroji vitaminů, jejich významem pro lidský organismus a důsledky nedostatku jednotlivých vitaminů. Prezentaci ukončuji druhým videem, opět s anglickou písní o vitaminech.
Faktory ovlivňující rychlost chemických reakcí jsem vypracovala pomocí
názorných
animací
faktorů,
které
ovlivňují
rychlost
chemických reakcí. Ke každému faktoru je přiřazeno odpovídající video s názorným pokusem a ukázkou pomalé a zrychlené reakce.
Vyčíslování rovnic redoxních reakcí jsem zařadila, jelikož žákům činí větší problémy. Nejprve pomocí konkrétního příkladu ukazuji, které chemické reakce řadíme mezi redoxní a uvádím vysvětlení pojmů oxidace a redukce prvků s názornými obrázky. Vytvořila jsem animace, které ukazují postup při vyčíslování rovnic redoxních reakcí. V prezentaci s názvem Elektrolýza jsem využila animačních prvků k názorné ukázce průběhu elektrolýzy. V první části prezentace odvozuji pojem elektrolýza a uvádím látky, které vedou elektrický 82
proud. V druhé části prezentace znázorňuji pomocí animací elektrolýzu roztoku chloridu měďnatého včetně odvození redoxních reakcí na elektrodách. V poslední části přikládám videa s praktickým využitím elektrolýzy, elektrolýzu solanky a výrobu hliníku. Poslední prezentaci s názvem Klasifikace chemických reakcí jsem vytvořila pomocí animací molekul chemických sloučenin a odpovídajích videí s pokusy.
83
METODICKÝ LIST Č.7 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 7. Fotosyntéza FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/vwvcka8gon7b/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
9. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Přírodní látky
TÉMA:
Fotosyntéza Žák vlastními slovy stručně popíše princip a fáze fotosyntézy. Žák vysvětlí význam fotosyntézy pro život
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
na Zemi. Žák rozliší reaktanty a produkty fotosyntézy. Žák uvede organizmy a organely, ve kterých fotosyntéza probíhá.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje video, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu.
84
CÍL Cílem tématu Fotosyntéza je pochopení významu procesu fotosyntézy pro život na Zemi. Žáci po probrání tématu rozliší reaktanty a produkty fotosyntézy a zapíší ji chemickou rovnicí. Žáci dokáží vysvětlit princip fotolýzy vody, zapsat ji chemickou rovnicí a vysvětlit význam produktů při této reakci. Uvedou, ve kterých organizmech a organelách fotosyntéza probíhá. Žáci vysvětlí funkci
chlorofylu a při procesu fotosyntézy. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Dalším motivačním prvkem jsou videa s jednoduchou anglickou písní a příběhem o průběhu a významu fotosyntézy. Pro zvýšení motivace zařaďte pokusy Chromatografie rostlinných barviv a Důkaz škrobu. PRÁCE S UČIVEM Fotosyntéza je velmi složitý proces, který žákům usnadněte a uvádějte jen nejdůležitější informace a chemické rovnice. Fotosyntézu zařaďte po tématu sacharidy. Na úvod se žáky prodiskutujte, co o fotosyntéze již vědí z hodin přírodopisu ze 7. ročníku. Odvoďte se žáky pojem fotosyntéza (photos = světlo, syntéza = skladná reakce). Celé téma fotosyntézy rozdělte na dvě vyučovací hodiny. V první hodině se věnujte světelné a temnostní fázi fotosyntézy. Dělení rostlin podle způsobu tvorby sacharidů a faktory ovlivňující fotosyntézu proberte v další hodině. Prezentace je podrobně zaměřena na světelnou část fotosyntézy a jeden snímek je věnován fázi temnostní. Do úvodu prezentace jsem 85
umístila motivační anglickou píseň o fotosyntéze. Píseň doprovází animace průběhu včetně chemické rovnice fotosyntézy. Žákům zadejte pokyn, aby si zapisovali informace, které pochytí z písně, a poté je společně vyhodnoťte. Fotosyntéza je složitý proces probíhající v zelených částech rostlin, při které dochází působením světla (photos) a zeleného barviva
chlorofylu a ke vzniku (syntéze) monosacharidů z oxidu uhličitého a vody.
Upozorněte
žáky,
že
fotosyntéza
probíhá
i
v
jiných
organizmech, v hnědých a červených řasách a u prvoků, nikoliv však u živočichů. Zopakujte s žáky pojmy chloroplast a chlorofyl, které znají již ze 7. ročníku z hodin přírodopisu. Pomocí chromatografie na křídě dokažte
žákům,
že
existuje
více
rostlinných
barviv
(chlorofyly,
xantofyly, karotenoidy) a jejich význam v rostlinnách. Xantofyl je žluté barvivo, které se na podzim projevuje žlutým zbarvením listů nebo je obsaženo například v paprice. Karoteny mají oranžovou barvu a vyskytují se hlavně v mrkvi a rajčatech. Během světelné fáze dochází k nahromadění světelné energie, kterou rostliny přeměňují na energii chemickou. V této fázi je část energie využita na proces fotolýzy vody. Odvoďte se žáky pojem fotolýza vody (photos = světlo, lýza = rozklad) podobně jako pojem fotosyntéza. Při fotolýze vody se dvě molekuly vody vlivem slunečního záření rozkládají na čtyři atomy vodíku (tzv. redukovaný vodík) a molekulu kyslíku. Rostlina vodík dále využívá pro tvorbu enzymů, sloučenin urychlující reakce, které rostlina využije v temnostní fázi. Vznikající kyslík se uvolňuje do atmosféry. Upozorněte žáky, že kyslík je „odpadní produkt“ pro rostliny, avšak pro převážnou většinu organizmů je nezbytně důležitý k životu na Zemi. V temnostní fázi pomocí energie a enzymů probíhá syntéza monosacharidů z oxidu uhličitého a vody. Monosacharidy se slučují a vznikají disacharidy a polysacharidy, které se ukládají v orgánech rostlin jako zásobní látky. Zásobní látkou 86
zelených rostlin je polysacharid, škrob. Zopakujte se žáky význam a výskyt škrobu, např. bramborový či kukuřičný škrob se používá k zahušťování pokrmů (jogurty, omáčky, paštiky, pečivo, salám...) a ke škrobení prádla nebo jako plnidlo kancelářského papíru. POKUSY Je uveden pokus Chromatografie rostlinných barviv na křídě a Důkaz škrobu v potravinách a v papíru. Pokus č. 1:
Chromatografie rostlinných barviv na křídě
Rostlinná barviva dělíme na chlorofyly, xantofyly a karotenoidy. Chlorofyly se na křídě projeví zeleným zbarvením. Xantofyly mají žluté a karotenoidy oranžové zbarvení. Zařazení:
žákovský pokus
Pomůcky:
kádinka, Petriho miska, křída, třecí miska s tloučkem, list zelené rostliny (nejlépe kopřivy či pelargonie), filtrační aparatura, kapátko
Chemikálie:
ethanol, křemenný písek
Postup:
List rostliny rozetřete s trochou křemenného písku v třecí misce, přilijte pár mililitrů ethanolu, zamíchejte a zfiltrujte. Kapátkem naneste filtrát na křídu asi 2 cm od okraje po obvodu křídy. Touto stranou křídu postavte do kádinky s asi 1 cm vrstvou ethanolu a zakryjte Petriho miskou.
Poznámky:
Pokus proveďte společně se žáky nebo v úvodu příští hodiny jako motivační samostatnou práci. Připravte společně větší množství filtrátu a rozdělte žáky do tří 87
až čtyřčlenných skupinek. Žáky nechte vyhodnotit, která barviva se vyskytují v listech rostlin nebo zadejte žákům vyhledání barviv na internetu za domácí úkol. Zopakujte se žáky metody dělení směsí z 8. ročníku. Pokus můžete obměnit i s filtračním papírem a porovnat výsledky obou postupů [28, 34]. Pokus č. 2:
Důkaz škrobu v potravinách a v papíru
Zásobní látka zelených rostlin se nazývá škrob, který se hojně využívá v potravinářství. Řekněte žákům, aby si nechali malý kousek jejich svačiny na tento pokus a otestujte, zda se v potravinách vyskytuje
škrob.
Škrob
se
projeví
po
zakápnutí
roztoku
jodu
modrofialovým až modročerným zbarvením. Zařazení:
žákovský pokus
Pomůcky:
hodinová sklíčka, kapátko, vzorky potravin, filtrační a kancelářský papír
Chemikálie:
Lugolův roztok (vodný roztok I2 a KI) nebo 1%-ní roztok jodu v lihu
Postup:
Vzorky potravin umístěte na hodinová sklíčka a každý vzorek pokapejte trochou roztoku jodu.
Poznámky:
Pokud je ve vzorku obsažen škrob, projeví se zbarvením modrofialové až modročerné. Záleží na kvalitě potravin, levnější jsou zahušťovány škrobem. Pro
jistotu
mějte
v
záloze
vlastní
potraviny.
Ve filtračním papíru škrob nedokážete, jelikož je vyroben
pouze
z
celulózy.
Do
kancelářského
papíru se škrob přidává jako plnidlo [35].
88
METODICKÝ LIST Č.8 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 8. Vitaminy FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/arnpowd6fmx2/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
9. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Přírodní látky
TÉMA:
Vitaminy Žák uvede dělení vitaminů podle rozpustnosti ve vodě (B, C) a v tucích (A, D, E, K).
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY:
Žák u každého vitaminu uvede výskyt a význam pro člověka. Žák uvede rozdíl mezi hypovitaminózou a hypervitaminózou.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu.
89
CÍL Cílem tématu Vitaminy je pochopení významu těchto látek pro lidský organismus. Žáci po probrání tématu dokáží vysvětlit význam vitaminů pro lidský organismus a rozdělit vitaminy na rozpustné ve vodě a rozpustné v tucích. U obou případů uvedou příklady vitaminů, jejich výskyt, význam a nebezpečí při hypovitaminóze. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Dalšími motivačními prvky jsou dvě videa s anglickými písněmi o vitaminech a jejich významu. Pro lepší zapamatování vitaminů rozpustných
v
tucích
uvádím
mnemotechnickou
pomůcku
(Z) A, D, E, K. PRÁCE S UČIVEM Téma vitaminy je možné rozdělit na dvě vyučovací hodiny. V první hodině seznamte žáky s vitaminy, jejich vlastnostmi při fungování organizmu a možnost předávkování či nedostatku vitaminů při
příjmu
potravy.
Rozdělte
vitaminy
na
dvě
skupiny
podle
rozpustnosti ve vodě a v tucích. V této hodině se věnujte vitaminům rozpustných ve vodě, tedy vitaminům C a B. V druhé vyučovací hodině použijte první část prezentace jako opakování učiva z minulé hodiny a připojte druhou skupinu vitaminů, tedy vitaminy rozpustné v tucích. V prezentaci se nevyskytují chemické názvy vitaminů, pro žáky jsou to cizí a těžká slova, která by později pouze pletli. U každého vitaminu jsou klíčové obrázky a pojmy, které by žákům měly napovědět výskyt a význam daného vitaminu. Zkuste se žáky nejprve odvodit důvod jednotlivých pojmů u vitaminu nebo je poté vysvětlete. Dále žákům 90
důrazně vysvětlete význam rozpustnosti ve vodě a v tucích v souvislosti s předávkováním vitaminů. Nadbytek vitaminů rozpustných ve vodě se vyloučí močí, ale vitaminy rozpustné v tucích se hromadí v těle s negativními účinky. Jelikož žáci některé vitaminy znají, bylo by vhodné v úvodu hodiny od žáků zjistit, co již o vitaminech vědí, kde se vyskytují a jaký mají význam pro člověka. V úvodu prezentace je vloženo video, anglická píseň o vitaminech. Jedná se o velmi jednoduchou angličtinu doplněnou
animovaným
filmem,
žáci
by
neměli
mít
problém
s porozumněním kontextu v písni. Tuto píseň je možné využít jako předehru před tématem vitaminů, žáci si mohou během písně psát poznámky k různým vitaminům a ty poté můžete společně vyhodnotit u jednotlivých vitaminů. Vitaminy rozpustné ve vodě
Je vhodné začít nejznámnějším vitaminem C. Tento vitamin žáci jistě dobře znají například z televize a z obchodů. V prezentaci uvádím pouze pojmy antioxidant, imunita, kurděje a obrázky paprik, šípku a citrusů.
Citrusy
jsou
doporučované
na
zvýšení
imunity
díky
vysokému obsahu vitaminu C, ale mnohem více vitaminu C obsahují papriky, šípek, jahody, kysané zelí, aj. Upozorněte žáky na reklamy propagující vitamin C například v džusech, jelikož reklama bývá často závádějící. Džus možná obsahuje vitamin C, ale v malém množství, naopak často obsahuje jen několik procent ovocné šťávy a mnoho cukru. Také je upozorněte na správnou úpravu potravin, protože vitamin C se při vyšších teplotách degraduje. Zde uveďte například horký čaj s citronem. B-komplex je skupina vitaminů B. V prezentaci je uvádím pouze jako B-komplex, není nutné, aby žáci znali jednotlivé vitaminy
91
skupiny B. V prezentaci uvádím pojmy krvetvroba, chudokrevnost, beri-beri a obrázky masa a mléka. Vitaminy rozpustné v tucích
Vitamin A je známější spíše jako provitamin karoten. Zde vysvětlete rozdíl mezi vitaminem a provitaminem. V prezentaci uvádím obrázky mrkve, rajčat a paprik a pojmy karoten, oči, slepota. U vitaminu D uveďte jeho význam pro ukládání vápníku do kostí a s tím spojené onemocnění křivice u dětí nebo řídnutí kostí u dospělých. Uveďte i význam slunečního záření pro tvorbu tohoto vitaminu. V prezentaci uvádím obrázky vajec, kostlivce, slunce a pojmy vápník a křivice. Vitaminem E je označována skupina podobných sloučenin. Vitamin E je antioxidant a je nezbytný pro správnou funkci pohlavní soustavy. V prezentaci uvádím pojmy antioxidant, plodnost, sexuální výkonnost a obrázky ořechů, luštěnin a celozrnného pečiva. Posledním vitaminem této skupiny je vitamin K, který v lidském těle vzniká činností střevních bakterií. Upozorněte žáky, že některé bakterie jsou pro fungování lidského organizmu potřebné. V prezentaci uvádím pojmy srážlivost krve, hojení ran, střevní bakterie a obrázky listové zeleniny, luštěnin a střevních bakterií.
92
POKUSY Je uveden pokus Důkaz vitaminu C. Pokus č.1: Důkaz vitaminu C
Chlorid železitý reaguje s kyselinou askorbovou (vitamin C), která redukuje železité kationty na železnaté. Železnaté kationty se dokáží přidáním červené krevní soli za vzniku tmavě modré sraženiny. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
zkumavky, stojan na zkumavky, kapátko, kádinky
Chemikálie:
roztok vitaminu C (tablety Celaskonu), různé vzorky ovocných šťáv, roztok chloridu železitého, červená krevní sůl (roztok hexakyanoželezitanu draselného)
Postup:
Zkumavky naplňte přibližně po 5-ti ml testovaných vzorků, do každé zkumavky přidejte 1 ml chloridu železitého a promíchejte. Poté do každé zkumavky přidejte několik kapek roztoku hexakyanoželezitanu draselného a opět zamíchejte.
Poznámky:
V pokusu použijte různé vzorky s obsahem i bez obsahu
vitaminu
C.
Porovnejte
se
žáky
standardizovaný vzorek vitaminu C s ostatními vzorky [35].
93
METODICKÝ LIST Č.9 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 9. Faktory ovlivňující rychlost chem. reakcí FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/gg_uiz30afun/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
9. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Chemické reakce a děje
TÉMA:
Faktory ovlivňující rychlost chem. reakcí Žák vysvětlí pojem chemická rovnice a rychlost chemické reakce.
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
Žák vyjmenuje faktory, které ovlivňují rychlost chemických reakcí. Žák stručně vysvětlí princip zvýšení rychlosti reakce u jednotlivých faktorů.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu.
94
CÍL Cílem tématu Faktory ovlivňující rychlost chemických reakcí je pochopení průběhu chemických reakcí za normálních podmínek a s využitím některého z faktorů urychlující chemickou rekaci. Žáci po probrání tématu dokáží uvést jednotlivé faktory, které mají vliv na rychlost chemických reakcí. Žáci stručně vysvětlí princip jednotlivých vlivů působících na rychlost reakce. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Dalšími motivačními prvky jsou čtyři videa s ukázkami jednotlivých reakcí. Ve videích je vždy porovnání reakce pomalé a urychlené použitím daného faktoru. PRÁCE S UČIVEM V úvodu hodiny se žáky diskutujte, jakými způsoby by bylo možné urychlit průběh chemické reakce. Žáci si zřejmě vzpomenou na urychlování rozpouštění pevných látek v kapalinách, zvýšením teploty či rozdrcením pevné látky. Upozorněte je však na rozdíl fyzikálního děje rozpouštění a chemické reakce. Na tuto diskuzi můžete navázat, že i rychlost chemické reakce ovlivňuje teplota a plošný obsah povrchu reaktantů, dále zvýšení koncentrace reaktantů a použití katalyzátoru. Za normálních podmínek většina reakcí probíhá velmi pomalu nebo neprobíhá vůbec, a proto je nutné použít některý faktor, který reakci urychlí. Zvýšená koncentrace reaktantů v systému způsobuje větší pravděpodobnost účinných srážek částic a tím i rychlejší průběh reakce. Naopak pokud je
koncetrace 95
reaktantů nízká, dochází
k menšímu počtu účinných srážek částic a tím i k pomalejšímu průběhu reakce. V ukázkovém videu je znázorněn pokus zinku s kyselinou chlorovodíkovou v různých koncentracích. Dalším faktorem ovlivňující rychlost chemických reakcí je teplota. Při nízké teplotě se částice v systému pohybují pomaleji, dochází k menšímu počtu účinných srážek a tím i k pomalejší reakci. Pokud
teplotu
zvýšíme,
pohyb
částic
se
urychlí,
zvýší
se
pravděpodobnost účinných srážek částic a tím se urychlí chemická reakce. Video ukazuje zvýšení rychlosti chemické reakce mědi s kyselinou dusičnou. Diskutujte s žáky, jaké výhody přinesl vynález chladničky a mrazničky v běžném životě. Zvětšením plošného obsahu povrchu reaktantů zvýšíme rychlost průběhu chemické reakce. Chemická reakce probíhá na rozhraní fází reaktantů. Pevná látka vcelku tedy reaguje pouze na povrchu a kontakt látek je malý. Pokud pevnou látku rozdrtíme, zvýšíme tím plošný obsah povrchu a chemická reakce se urychlí. V prezentaci je zvýšení plošného povrchu reaktantů ukázáno na dělení krychle, přičemž se po dělení plošný obsah zvýší o stěny řezu krychle. Pokus na videu znázorňuje chemickou reakci hoření hliníku vcelku a v prášku. Katalyzátor je látka, která snižuje aktivační energii, tedy energii potřebnou k proběhnutí reakce, a z reakce odchází v nezměněné podobě. Katalyzátor se naváže na reaktant a vytvoří tzv. aktivovaný kompex, který potřebuje nižší energii k průběhu reakce. Aktivovaný komplex není stabilní a rozpadá se. Reakce proběhne a katalyzátor z reakce odchází v nezměněné formě. Názorné video ukazuje rozdíl v hoření samotné kostky cukru a kostky cukru obaleném v popelu. Jelikož je popel produktem hoření, již nemůže shořet a tedy se nezmění. Samotná kostka cukru nehoří, pouze se taví a barví do
96
hněda. Kostka cukru obalená v popelu hoří právě kvůli použitému popelu jako katalyzátoru. Diskutujte
s
žáky,
kde
se
v
běžném
životě
setkávají
s katalyzátory. Jistě budou znát automobilové katalyzátory, které přeměňují oxidy dusíku na dusík a kyslík a také oxid uhelnatý na oxid uhličitý. Dále žáky stručně seznamte s biokatalyzátory, enzymy a vitaminy, které urychlují biochemické reakce v organizmech. Mezi další faktory, které ovlivňují rychlost chemických reakcí, patří promíchávání směsi a u plynných složek i vliv tlaku. Na konci probíraného tématu srhňte společně se žáky, jakými způsoby můžeme ovlivnit rychlost reakcí a kde se tyto způsoby využívají v praktickém životě. POKUSY Pokus č.1:
Hořící cukr
Pokus je založen na principu použití katalyzátoru. Samotný cukr nehoří, pouze se taví a barví do hněda. Pokud ale kostku cukru obalíme v popelu, cukr hoří a popel působí jako katalyzátor této reakce. Zařazení:
žákovský pokus s dohledem dospělé osoby
Pomůcky:
porcelánová miska, kleště, kahan
Chemikálie:
dvě kostky cukru, popel
Postup:
Kleštěmi uchopte kostku cukru a vložte do plamene. Po chvilce se cukr začne tavit, ale nehoří. Druhou kostku cukru obalte v popelu a pokus opakujte. Kostka cukru začne viditelně hořet [36]. 97
METODICKÝ LIST Č.10 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 10. Vyčíslování rovnic redoxních reakcí FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/upa8stysc8bx/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
9. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Chemické reakce a děje
TÉMA:
Vyčíslování rovnic redoxních reakcí Žák vysvětlí pojem chemická reakce a chemická rovnice. Žák vysvětlí pojem redoxní reakce. Žák vysvětlí děj oxidace a redukce. Žák uvede důvod, proč se chemické rovnice
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
vyčíslují. Žák vysvětlí zákon zachování hmotnosti. Žák uvede postup při vyčíslování rovnic redoxních reakcí. Žák správně vyčíslí jednoduché rovnice redoxních rovnic.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentaci lze prezentovat bez připojení k internetu.
98
CÍL Cílem tématu Vyčíslování rovnic redoxních reakcí je pochopení systému a významu vyčíslování chemických rovnic. Žáci po probrání tématu dokáží stručně vysvětlit princip vyčíslování rovnic redoxních reakcí a správně vyčíslit konkrétní chemické rovnice redoxních reakcí. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Každý krok postupu je animován a barevně odlišen, aby se žáci lépe orientovali v jednotlivých krocích. PRÁCE S UČIVEM V úvodu hodiny se žáky zopakujte, co je to chemická reakce a chemická rovnice. Odvození redoxních rovnic proveďte pomocí připraveného úkolu, zjištění oxidačních čísel v konkrétní redoxní reakci. Poté barevně vyznačte změny oxidačních čísel a zdůrazněte, že u redoxních reakcí dochází k této změně. Na porovnání napište na tabuli neredoxní reakci, aby žáci viděli rozdíl. Poté odvoďte pojem redoxní reakce. V redoxních reakcích probíhají zároveň dva děje, oxidace
a
redukce,
proto
tyto
rovnice
nazýváme
také
oxidačně- redukční. Oxidaci a redukci věnujte větší pozornost a důrazně žákům vysvětlete ztrátu a příjem záporných částic-elektronů. Tato látka je pro žáky matoucí, proto se žáky procvičte několik příkladů s kreslenými modely atomů. Oxidace je děj, při kterém dochází ke ztrátě elektronů a tím ke zvyšování oxidačního čísla. Redukce je opačný děj k oxidaci. Při redukci dochází k příjmu elektronů a tím ke snižování oxidačního čísla. 99
V
chemických
reakcích
platí
zákon
zachování
hmotnosti.
Hmotnost všech látek do reakce vstupujících je rovna hmotnosti všech látek z reakce vystupujících. V prezentaci je uveden příklad molekul vodíku a kyslíku na levé straně a molekuly vody na straně pravé. Postup při vyčíslování rovnic redoxních reakcí se žáky zapište do sešitů, aby měli jednotlivé kroky stále před očima. Vysvětlete postup vyčíslování rovnic na dvou příkladech a poté nechte žáky pracovat samostatně či ve dvojicích. Jednotlivé příklady rovnic ihned kontrolujte společně se žáky. POKUSY Pokus Ztroskotání Titaniku použijte v motivačním úvodu a pro rychlejší žáky můžete zadat bonusový úkol na konci hodiny či za domácí úkol, sestavení chemické rovnice a její vyčíslení. Pokus č.1:
Ztroskotání Titaniku
Pokus je založen na reakci sodíku ve vodě s fenoftaleinem. Sodík při styku s vodou prudce reaguje na hydroxid sodný, ve kterém se mění bezbarvý fenoftalein na růžovo-fialový. Dále se uvolňuje vodík. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
větší nádoba, papírový parník, nožík, kleště
Chemikálie:
sodík, fenoftalein, voda
Postup:
Sodík opatrně kleštěmi vyndáme z petroleje a ukrojíme kousek velký asi jako nehet malíčku. Kleštěmi vložíme ukrojený kousek sodíku na dno papírového parníku. Parník opatrně položíme na hladinu vody v nádobě a ustoupíme. Papír se začně namáčet a sodík reaguje 100
s vodou za vzniku hydroxidu sodného. Tím se mění pH z neutrálního na zásadité a fenolftalein se barví na růžovo. Poznámky:
Pokus provádějte pouze demonstračně z bezpečné vzdálenosti a dodržujte zásady bezpečného zacházení s nebezpečnou látkou. Sodíku se nedotýkáme rukama, pracujeme pouze s kleštěmi. Zbylý sodík ihned vrátíme do lahve s petrolejem, aby nereagoval se vzdušnou vlhkostí. Jelikož sodík reaguje s vodou prudce, může kousíček vylétnout z nádoby. Je proto velmi důležité dodržovat bezpečnou vzdálenost a nepoužívat větší množství sodíku. Společně se žáky určete reaktanty a produkty redoxní reakce a zadejte žákům za úkol sestavení rovnice a její vyčíslení: 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
101
[35].
METODICKÝ LIST Č. 11 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 11. Elektrolýza FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/opr3m--o4v_y/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
9. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Chemické reakce a děje
TÉMA:
Elektrolýza Žák vysvětlí pojem elektrolýza. Žák popíše způsob vedení elektrického proudu v kovech a elektrolytech. Žák vysvětlí štěpení iontových látek a pojmenuje částice, které štěpením vznikají.
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY Z RVP ZV:
Žák pojmenuje elektrody, určí jejich náboj a stručne popíše chování iontů v elektrolytu při průchodu stejnosměrnéo proudu. Žák popíše redoxní děje probíhající při elektrolýze a určí, kde probíhá oxidace a redukce, a uvede příklady využití elektrolýzy.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu. 102
CÍL Cílem tématu Elektrolýza je pochopení procesu probíhajícího při průchodu stejnosměrného proudu v elektrolytech. Žáci pro probrání tématu dokáží vysvětlit pojem elektrolýza, její princip a podmínky, při kterých elektrolýza probíhá. Dále žáci vysvětlí a uvedou příklady štěpení iontových látek. Žák popíše a vysvětlí redoxní děje, které probíhají při elektrolýze. Žák uvede příklady chemických látek, které se elektrolýzou vyrábí. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva. Dalšími motivačními prvky jsou tři videa s ukázkou elektrolýzy vody, roztoku chloridu sodného a výrobou hliníku z bauxitu. Pro zvýšení motivace proveďte pokus elektrolýzy vody a dokažte vodík a kyslík. PRÁCE S UČIVEM Na úvodu hodiny se žáky diskutujte, co již o elektrolýze znají z učiva fyziky. Odvoďte se žáky rozbor cizího slova elektrolýza jako rozklad látek průchodem elektrického proudu. Zdůrazněte žákům, že se jedná o stejnosměrný proud a nikoliv o střídavý. Při probírání principu elektrolýzy nechte žáky zdůvodnit, proč musí systémem procházet stejnosměrný, a ne střídavý, proud. Žáci by měli sami určit, že by se při průchodu střídavého proudu měnily náboje na elektrodách a rozklad látek by neprobíhal. Zopakujte se žáky vedení proudu v kovech pomocí volných elektronů a uveďte žákům další látky, které vedou elektrický proud. Dalšími látkami jsou taveniny, iontové a polární roztoky, souhrně nazývané elektrolyty. Elektrolyty vedou elektrický proud pomocí iontů, 103
které vznikají štěpením látek. Zopakujte se žáky typy chemických vazeb: nepolární, polární a iontové včetně orientačních hodnot rozdílů elektronegativit. Se žáky určete příklady těchto látek pomocí periodické soustavy prvků. Názorně předveďte žákům příklad štěpení vodných roztoků iontových látek a pojmenujte vzniklé ionty, kation a anion. Zadejte žákům několik příkladů štěpení těchto látek jako samostatnou práci. V prezentaci je vytvořeno několik animací, které znázorňují průběh elektrolýzy. Pojmenujte se žáky části aparatury, zadejte jim načrtnutí schématu elektrolýzy a pojmenování elektrod, průchod elektrického proudu a pohyb iontů do školního sešitu. Pro další použití žákům namnožte prázdná schémata elektrolýzy (viz příloha na konci metodického listu), které společně se žáky vyplňte s konkrétním roztokem. Konkrétní příklad elektrolýzy uveďte na vodném roztoku chloridu měďnatého. Roztok se štěpí na kation Cu 2+ a anion Cl-. Po zapnutí zdroje elektrického proudu se v elektrodách pohybují elektrony, které na katodě redukují kation Cu2+ na Cu0. Na anodě se oxidují dva anionty Cl- na molekulu Cl2 odebráním dvou elektronů. Cu2+ + 2 e- → Cu 2 Cl- - 2 e- → Cl2 Připomeňte žákům, že opaky se přitahují, a proto se k záporně nabité elektrodě (katodě) přitahují kladné ionty (kationty) a ke kladně nabité elektrodě (anodě) záporné ionty (anionty). Upozorněte žáky, že při elektrolýze probíhají na elektrodách redoxní děje, tedy redukce na katodě a oxidace na anodě. Společně se žáky napište chemické rovnice probíhajících redoxních dějů. Na závěr se žáky shrňte rozdíl mezi elektrodami a zapište do školních sešitů. 104
V praxi se elektrolýza využívá k výrobě hydroxidu sodného elektrolýzou
solanky
a
k
výrobě
hliníku
elektrolýzou
bauxitu.
Na prvním videu je ukázka pokusu elektrolýzy vody s důkazy kyslíku a vodíku. V druhém videu je provedena elektrolýza chloridu sodného, která je chemicky složitější, proto rovnice u této reakce neuvádějte. V prostoru katody je na videu vznikající hydroxid sodný dokázán přítomností indikátoru fenoftaleinu, který se v zásaditém prostředí mění z bezbarvého na růžový. Na anodě jsou patrné unikající bublinky vznikajícího plynu chloru. Třetí video ukazuje zdroje bauxitu, výrobu hliníku a jeho použití. POKUSY Ke zvýšení motivace proveďte pokus elektrolýzy vody s dúkazy vznikajícího vodíku (štěkání) a kyslíku (vzplanutí žhnoucí špejhle). Pokus č.1:
Elektrolýza vody
Elektrolýza
vody
je
založena
na
principu
rozkladu
vody
průchodem stejnosměrného proudu. Na katodě vzniká vodík, na anodě kyslík. Objemy vznikajících plynů jsou v poměru 2:1 podle struktury vody H2O. Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
skleněná nádoba, dvě zkumavky, uhlíkové elektrody, vodiče se svorkami, baterie (9 V), zapalovač, špejhle
Chemikálie:
roztok kyseliny sírové nebo hydroxidu sodného (10%), voda
Postup:
Nádobu naplňte vodou a přidejte roztok kyseliny sírové nebo hydroxidu sodného pro rychlejší průběh. Do zkumavek
vložte
elektrody 105
napojené
na
vodiče
a umístěte zkumavky dnem vzhůru v nádobě. Vodiče připojte ke zdroji stejnosměrného proudu, postačí baterie. Poznámky:
Elektrolýza vody probíhá velmi pomalu, proto si pokus připravte a založte před hodinou. Pokud nemáte k dispozici jednoduchou
Hoffmanův aparaturu.
přístroj,
sestavte
Zkumavku
s
si
vodíkem
přendejte dnem vzhůru a vodík dokažte zapálenou špejhlí. Pokud do zkumavky s vodíkem vnikl vzduch, vzniká třaskavá směs, která po zapálení „štěká“. Kyslík ve zkumavce dokažte žhnoucí špejhlí. Pokud kyslík neunikl, špejhle opět vzplane [38]. Příloha:
Obr. 15: Schéma elektrolýzy pro žáky
106
METODICKÝ LIST Č.12 METODICKÝ LIST K PREZENTACI AUTOR PREZENTACE:
Bc. Kateřina Jiráková
NÁZEV PREZENTACE: 12. Klasifikace chemických reakcí FORMÁT PREZENTACE: INTERNETOVÝ ODKAZ K PREZENTACI:
Flash http://prezi.com/ce4qami3ar_y/? utm_campaign=share&utm_medium=copy& rc=ex0share
CÍLOVÁ SKUPINA:
9. ročník ZŠ
VZDĚLÁVACÍ OBLAST:
Člověk a příroda
VZDĚLÁVACÍ OBOR:
Chemie
TÉMATICKÝ OKRUH:
Chemické reakce a děje Klasifikace chemických reakcí podle
TÉMA:
podstaty průběhu (syntéza, analýza, substituce, konverze) Žák provede klasifikaci chemických reakcí a uvede konkrétní příklady.
OČEKÁVÁNÉ VÝSTUPY:
Žák u každého typu reakce načrtne schéma průběhu. Žák u každého typu reakce uvede jednoduchý příklad.
ZAŘAZENÍ PREZENTACE: POZNÁMKY:
Motivační, výkladová, opakovací Prezentace obsahuje videa, proto je nutné ji prezentovat s připojením k internetu.
107
CÍL Cílem tématu Klasifikace chemických reakcí podle podstaty
průběhu je pochopení různých typů chemických reakcí. Žáci po probrání tématu dokáží vymezit typy chemických reakcí (syntéza, analýza,
substituce,
konverze),
vysvětlit
jejich
průběh
a
uvést
konkrétní příklady jednotlivých reakcí. MOTIVACE Samotná prezentace slouží jako motivační. Jsou zde použity efektní prvky animace k usnadnění pochopení probíraného učiva a videa chemických pokusů ke každému typu chemické reakce. V prezentaci je u každého typu chemické reakce zařazeno odpovídající video, ale doporučuji minimálně dva pokusy provést demonstračně, zkombinovat s videi a podrobně probrat změny probíhající při chemických reakcích. PRÁCE S UČIVEM Na začátek této kapitoly je vhodné se žáky zopakovat, které typy reakcí již znají. Dále zopakovat, že vstupní látky se nazývají reaktanty, výstupní látky produkty a šipka určuje směr reakce. V prezentaci je u každého typu chemické reakce uveden obecný modelový zápis daného typu reakce, model konkrétního příkladu doplněný o schematický zápis rovnice chemické reakce a pokusu na videu. Jednotlivé kroky jsou animovány pro snadnější pochopení. Prvním typem chemické reakce je skladná reakce (syntéza), u které je uveden pokus syntézy amoniaku a kyseliny chlorovodíkové za vzniku chloridu amonného – Dým. Po provedení pokusu je vhodné pustit i video, kde je použito větší množství chemikálií. 108
Druhým typem chemické reakce je rozkladná reakce (analýza), která má opačný průběh než syntéza. Příkladem tohoto typu chemické reakce je uveden pokus Sloní zubní pasta, při kterém probíhají složité chemické reakce, ale žákům postačí zapsat princip rozkladné reakce peroxidu vodíku na vodu a kyslík. Vznikající kyslík dokažte žhnoucí špejhlí. Třetí typem chemické reakce je vytěsňovací reakce (substituce) doplněná o reakci železa s roztokem modré skalice, při které železo vytěsní měď z roztoku. Vytěsnění mědi železem chvíli trvá, proto je vhodné si tento pokus založit na začátku hodiny, aby při probírání tohoto typu reakce byl viditelný výsledek. Posledním
typem
chemických
reakcí
je
podvojná
záměna
(konverze). Modelový zápis reakce je uveden na příkladu konverze dusičnanu stříbrného a jodidu draselného, ale na videu je efektnější pokus Zlatý déšť, který vzniká konverzí dusičnanu olovnatého s jodidem draselným. Pro modelový zápis tohoto typu reakce byly použity jednodušší sloučeniny pro přehlednější schéma. POKUSY Pro zvýšení motivace jsou uvedeny tři pokusy Dým, Sloní zubní
pasta a Vytěsnění mědi železem. Pokus č.1:
Dým
Pokus skladné reakce amoniaku a kyseliny chlorovodíkové za vzniku
chloridu
amonného
je
vhodné
kouzelnický pokus s motivačním efektem.
109
provést
například
jako
Zařazení:
demonstrační pokus
Pomůcky:
Erlenmayerova baňka, 2 stejné zátky, neprůhledný šátek
Chemikálie:
amoniak (čpavek), kyselina chlorovodíková
Postup:
Do Erlenmayerovy baňky si před začátkem hodiny kápneme trochu amoniaku a uzavřeme neupravenou zátkou. Druhou zátku si upravíme tak, že ve vnitřní části zátky vytvoříme malý otvor na smotek vaty. Na vatu
kápneme
kyselinu
chlorovodíkovou.
Tuto
upravenou zátku si uložíme na místo, kde ji žáci neuvidí. Na hodině před žáky předvedeme kouzelnický pokus, kdy v „čisté“ baňce vykouzlíme pod šátkem dým. Nejprve ukážeme „prázdnou“ baňku a poté schováme pod šátek, kde opatrně vyměníme zátky. V „prázdné“ a zazátkované baňce vzniká dým – chlorid amonný. Poznámky:
Pokus je dobré si vyzkoušet před hodinou, zda množství chemikálií je dostatečné a v baňce vzniká viditelný dým. Pokus provádějte při teplotě vzduchu nad 20°C. Proveďte demonstračně. Pokus můžeme obměnit injekční stříkačkou s čpavkovou vodou, kterou stříkneme
do
Erlenmayerovy
baňky
s kyselinou chlorovodíkovou. Při provádění pokusu zopakujte směsi (stejnorodé, různorodé) a vlastnosti použitých sloučenin (amoniak, kyselina chlorovodíková). Amoniak nebo-li starším názvem čpavek je toxický štiplavý plyn, kyselina chlorovodíková nebo-li kyselina 110
solná je silná žíravina a vyskytuje se v lidském žaludku, kde připravuje potravu na trávení [35]. Pokus č.2:
Sloní zubní pasta
Tento pokus doporučuji provést na hodině, protože je u žáků velmi oblíbený. Chemismus reakce je složitý, ale žákům vyzdvihněte princip rozkladu peroxidu vodíku na vodu a kyslík. Zařazení:
žákovský pokus pod dohledem učitele
Pomůcky:
velký
odměrný
válec,
kádinka,
lžička,
špejhle,
zapalovač Chemikálie:
30%-ní peroxid vodíku, saponát (doporučuji Jar), potravinářské
barvivo,
nasycený
roztok
jodidu
draselného Postup:
Do odměrného válce nalijeme asi 50 ml peroxidu vodíku, přilijeme cca 20 ml Jaru a promícháme. Pro barevný efekt je možné přidat ještě asi půl sáčku potravinářského
barviva.
Poté
do
směsi
rychle
přilijeme 10 ml nasyceného roztoku jodidu draselného a odstoupíme. Reakce s koncetrovaným peroxidem vodíku probíhá rychle, vzniká velké množství pěny s odpařováním vody (uvolňování tepla). Pěna vzniká díky kyslíku a saponátu. Vznikající kyslík dokažte vložením žhnoucí špejhle do pěny a tím pěnu „rozsvítíme“. Tento důkaz je nutné provést ihned, protože kyslík rychle uniká. Poznámky:
Peroxid vodíku nalijte do válce vy, s ostatními kroky mohou pomoci žáci, kteří ocení zapojení do provedení pokusu. Při provádění pokusu zopakujte vlastnosti 111
použitých sloučenin. Peroxid vodíku (3%) se používá jako dezinfekce, kyslík podporuje hoření [35]. Pokus č.3:
Vytěsnění mědi železem
Pokus vytěsnění mědi železem je vhodné založit již na začátku hodiny. Principem této reakce je vytěsnění mědi z roztoku síranu mědnatého (modré skalice) železem. Odvoďte s žáky postavení obou kovů v Beketovově řadě kovů a jeho vliv na průběh reakce. Železo stojí v této řadě více vlevo a dokáže vytěsnit měď z roztoku. Zařazení:
žákovský pokus pod dohledem učitele
Pomůcky:
železný hřebík, kádinka
Chemikálie:
10%-ní roztok síranu měďnatého (modré skalice)
Postup:
Do kádinky nalijeme asi 20 ml roztoku modré skalice a ponoříme do něho očištěný hřebík. V průběhu pokusu vzniká síran železnatý a měď, která se vylučuje na povrchu hřebíku. Probíhá také barevná změna roztoku.
Poznámky:
Upozorněte žáky na práci s jedovatou chemikálií, zopakujte s nimi bezpečnost práce s chemikáliemi. Při provádění pokusu zopakujte vlastnosti použitých sloučenin. Železo je nejpoužívanější kov na světě, vyrábí se z něho ocel. Modrá skalice je jedovatá látka, která se používá k čištění bazenů [35].
112
ZÁVĚR Cílem diplomové práce bylo vytvořit nové a zajímavé výukové prezentace
v
programu
Prezi
se
záměrem
zvýšení
motivace
a zkvalitnění výuky chemie na základních školách. Tyto prezentace můžeme zařadit jako výkladové, opakovací a motivační. Je samozřejmé, že samotné prezentace nemohou plně nahradit výklad učitele, ale napomohou v přípravách na vyučování a vhodnou kombinací s dalšími motivačními prvky ke zvýšení motivace u žáků. V teoretické části jsem stručně popsala druhy motivací a faktory, které ji pozitivně či negativně ovlivňují. Při vytváření prezentací jsem vycházela z Rámcového vzdělávacího programu pro základní vzdělávání a vzdělávacího oboru chemie. Dále jsem popsala základní funkce a ovládání vybraných prezentačních programů, které se nejčastěji využívají k tvorbě výukových prezentací. Program Prezi jsem popsala podrobněji a nakonec všechny programy porovnala. Program Prezi považuji za velmi zdařilý, zajímavý, lehce ovladatelný a dostupný. V tomto programu můžeme vytvořit efektní a motivační prezentace, které napomohou k pochopení probíraného učiva. V praktické části jsem vytvořila soubor dvanácti prezentací v programu Prezi napříč tematickými celky vzdělávacího oboru chemie. Ke každé prezentaci jsem sepsala metodický list s informacemi a doporučeními k přípravě výukové hodiny chemie. Odkazy s prezentacemi v Prezi jsem odeslala učitelům chemie do několika základních škol v Jablonci nad Nisou a okolí. Na spolupráci mi odpověděli pouze tři učitelé, kteří tyto prezentace vyzkoušeli ve svých hodinách a vyplnili informativní online dotazník. Kompletní dotazník včetně odpovědí dokládám v příloze.
113
SEZNAM ZDROJŮ [1]
ČÁP, J., MAREŠ J. Psychologie pro učitele. Praha: Portál, 2001. ISBN: 80-7178-463-X.
[2]
VOJTOVÁ, E. Motivace žáků ve výuce chemie. [online]. Bakalářská práce. Masarykova univerzita, Brno, 2013. Dostupné online z: http://is.muni.cz/th/388769/pedf_b/ Bakalarska_prace_Eva_Vojtova.pdf
[3]
LOKŠOVÁ, I., LOKŠA, J. Pozornost, motivace, relaxace a
tvořivost dětí ve škole. 1.vyd. Praha: Portál, 1999. 208 s. ISBN: 80-7178-205-X. [4]
PLHÁKOVÁ, A. Učebnice obecné psychologie. Praha: Academia, 2005. ISBN: 80-200-1387-3.
[5]
HOFFMANOVÁ, K. Motivace žáků k učení v souvislosti s jejich
hodnotovou orientací. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Brno, 2009. [6]
PETTY, G. Moderní vyučování. Praha: Portál, 2008. ISBN: 978-80-7367-427-4.
[7]
KUBIATKO, M., et al. Vnímání chemie žáky druhého stupně
základních škol. Pedagogická orientace [online]. 2012, roč. 22, č. 1, s. 82-96. Dostupné online z: http://www.ped.muni.cz/pedor/archiv/ 2012/PedOr12_1_Vnimani_Kubiatkoetal.pdf
114
[8]
VESELSKÝ, M., HRUBIŠKOVÁ, H. Zájem žáků o učební předmět
chemie. Pedagogická orientace [online]. 2009, roč. 19, č. 3, s.45-64. ISSN 1211-4669. Dostupné online z: http://www.ped.muni.cz/pedor/archiv/ 2009/PedOr09_3_ZajemZakuOUcebniPredmetChemie_Veselsky Hrubiskova.pdf [9]
DLOUHÁ, Z. Vliv osobnosti učitele na motivaci žáků. [online]. Bakalářská práce. Technická univerzita, Liberec, 2007. Dostupné online z: https://dspace.tul.cz/bitstream/handle/ 15240/1050/bc_11778.pdf?sequence=1
[10]
KASPEROVÁ, D. Projektové vyučování-kapitola 2. [online] Technická univerzita, Liberec, 2012. Omezeně dostupné online z: https://moodle.fp.tul.cz/
[11]
Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. [online]. Praha: Výzkumný ústav pedagogický v Praze, 2013. Pozn. Platný od 1. 9. 2013. Dostupné online z: http://www.msmt.cz/vzdelavani/zakladnivzdelavani/upraveny-ramcovy-vzdelavaci-program-pro-zakladnivzdelavani
[12]
TEPLÝ, P. Pravidla správné prezentace. [online prezentace]. Univerzita Karlova, Praha. Dostupné online z: https://www.natur.cuni.cz/chemie/ educhem/teply1/vyuka-1/Didaktika-anorganickechemie/soubory/Pravidla%20spravne%20prezentace.pdf
115
[13]
LEDVOŇ, J. Jak vytvořit kvalitní prezetaci. [online prezentace]. Dostupné online z: http://dum.rvp.cz/materialy/jak-vytvoritkvalitni-prezentaci.html
[14]
http://prezi.com/
[15]
PERKINS, J. Where are the instructions? Understand more,
Remember better: Learning to use Prezi in the 21st century. Digital Pedagogies, 2009. Dostupné online z: http://s3-ap-southeast-2.amazonaws.com/ jigsydney/general/PDF/186222~MDN642_Sem2_09-Posterassignment-Joseph-Perkins-n4993535.pdf [16]
ČERNÁ, M. Využití ICT ve výuce dějepisu. [online]. Diplomová práce. Masarykova univerzita, Brno, 2013. Dostupné online z: http://is.muni.cz/th/270508/pedf_m/ diplomova_prace_final_20_4_2013.pdf
[17]
CAMPBELL, L. O., WILLIAMS-ROSSI, D. The way they want to
learn. Using technology to build student's literacy across the science dsciplines. [online]. The Science Teacher, 2012. Dostupné online z: http://people.uncw.edu/kubaskod/ SEC_406_506/Classes/Class_4_TechnoLiteracy/ Learn_Technology_Sources.pdf [18]
ROCKINSON-SZAPKIW, A. J., et al. Prezi: Trading Linear
Presentations for Conceptual Learning Experiences in Counselor Education. [online]. Blacksburg, 2011. Dostupné online z: http://works.bepress.com/amanda_rockinson_szapkiw/18/
116
[19]
http://prezibase.com/
[20]
FALTÝNEK, L. Základy: Vytvořte si prezentaci v Impress. [online]. 2008. Dostupné online z: http://www.openoffice.cz/navody/zakladyvytvorte-si-prezentaci-v-impress
[21]
http://smarttech.com/
[22]
VEJVODOVÁ, J. Práce s interaktivní tabulí Smart Board. [online]. 2011. Dostupné online z: www.kompetentniucitel.cz/cms/get/ file.php?id=307
[23]
http://activboard.cz/
[24]
KOTLABA, R., et al. Metodická příručka. [online]. 2012. Dostupné online z: www.pekarjeucitelonline.cz/stahnoutsoubor/37848.pdf
[25]
CASTELEYN, J., et al. PowerPoint vs. Prezi-The Impact Of
Graphic Organizers On Learning From Presentation. [online], 2012. Dostupné online z: http://www.scribd.com/doc/97652110/ Casteleyn-Mottart-Valcke-PowerPoint-vs-Prezi-The-Impact-OfGraphic-Organizers-On-Learning-From-Presentations [26]
CASTELEYN, J., MOTTART, A. Presenting material via graphic
organizers in science classes in secondary education. [online]. Science direct, 2012. Dostupné online z: http://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S1877042812054201 117
[27]
ŠKODA, J., DOULÍK, P., et al. Chemie 8, učebnice pro základní
školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2006. ISBN: 80-7238-442-2. [28]
ŠKODA, J., DOULÍK, P., et al. Chemie 9, učebnice pro základní
školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2007. ISBN: 978-80-7238-584-3. [29]
BENEŠ, P., PUMPR, V., BANÝR, J. Základy chemie 1. 3. vydání. Praha: Fortuna, 2005. ISBN: 80-7168-720-0.
[30]
BENEŠ, P., PUMPR, V., BANÝR, J. Základy chemie 2. 3. vydání. Praha: Fortuna, 2004. ISBN: 80-7168-748-0.
[31]
MACH, J., PLUCKOVÁ, I., ŠIBOR, J. Chemie 8 - Úvod do obecné
a anorganické chemie. 1. vydání. Brno: Nová škola, 2010. ISBN: 978-80-7289-133-7. [32]
MACH, J., PLUCKOVÁ, I., ŠIBOR, J. Chemie 9 - Úvod do obecné
a organické chemie, biochemie a dalších chemických oborů. 1. vydání. Brno: Nová škola, 2010. ISBN: 978-80-7289-282-2. [33]
DOULÍK, P., ŠKODA, J., et al. Chemie 8, příručka učitele pro
základní školy a víceletá gymnázia. 1. vydání. Plzeň: Fraus, 2006. ISBN: 80-7238-444-9. [34]
DOULÍK, P., ŠKODA, J., et al. Chemie 9, příručka učitele pro
základní školy a víceletá gymnázia. 1. vydání. Plzeň: Fraus, 2007. ISBN: 978-80-7238-585-0. [35]
http://www.studiumchemie.cz/
[36]
http://www.e-chembook.eu/cs/
[37]
http://www.chempokusy.webzdarma.cz/index.htm
[38]
http://www.enviroexperiment.cz/
[39]
http://www.mssch.cz/ 118
SEZNAM PŘÍLOH Příloha A: Seznam internetových odkazů k prezentacím ................. 120 Příloha B: Ukázky snímků vybraných prezentací ............................ 121 Příloha C: Dotazník …..................................................................... 123
119
Příloha A: Seznam internetových odkazů k prezentacím 8. ROČNÍK: 1. NEBEZPEČNÉ LÁTKY 2. PERIODICKÁ SOUSTAVA PRVKŮ 3. UHLÍK 4. NÁZVOSLOVÍ OXIDŮ 5. JEDNOSYTNÉ ALKOHOLY 6. ESTERY 9. ROČNÍK: 7. FOTOSYNTÉZA 8. VITAMINY 9. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ RYCHLOST CHEMICKÝCH REAKCÍ 10. VYČÍSLOVÁNÍ ROVNIC REDOXNÍCH REAKCÍ 11. ELEKTROLÝZA 12. KLASIFIKACE CHEMICKÝCH REAKCÍ
120
Příloha B: Ukázky snímků vybraných prezentací
Obr. 16: Prezentace - Nebezpečné látky
Obr. 17: Prezentace - Uhlík
121
Obr. 18: Prezentace - Vitaminy
Obr. 19: Prezentace - Klasifikace chemických reakcí
122
Příloha C: Dotazník Přikládám
dotazník,
který
jsem
použila
k
informativnímu
zjišťování vhodnosti prezentací v Prezi k výuce chemie na základních školách. Odpovědi tří účastníků jsou uvedeny pod jednotlivými otázkami v tabulkách.
Využívání PREZI ve výuce chemie na ZŠ Dobrý den, jmenuji se NMgr. studium
Kateřina na
Jiráková a studuji druhým ročníkem
Technické
univerzitě
v
Liberci
–
Fakulta
přírodovědně-humanitní a pedagogická. Píši diplomovou práci na téma
Využití programu Prezi ve vyučování chemie na základní škole a ráda bych zjistila, zda prezentace v programu Prezi jsou vhodné pro výuku chemie a zda zvyšují zájem žáků o chemii. Tímto bych Vás chtěla poprosit o vyplnění krátkého dotazníku. Mnohokrát děkuji za ochotu a Váš čas. Kateřina Jiráková
123
*Povinné pole Pohlaví *
Muž
Žena
Žena Žena
Muž
Přibližný počet let pedagogické praxe 20
14
6
1. Jak dlouho znáte prezentační program PREZI? * 0-3 měsíce 3-12 měsíců
3-12 měsíců
12 a více měsíců
0-3 měsíců
12 a více měsíců
2. Jste zaregistrován(a) na www.prezi.com? * Ano
Ne
Ne
Ne
Ne
3. Používáte prezentace vytvořené v programu PREZI ve výuce chemie? * Ano
Ne
Ne
Ne
Ne
4. Využil(a) jste ve výuce chemie prezentace PREZI, které jsem Vám zaslala? * Ano Ano
Ne Ano
Ano
124
5. Z jakých důvodů jste použil(a) či nepoužil(a) tyto prezentace? * Vhodné pro výuku na
Prezentace jsem ráda
Použil jsem je z
ZŠ, něco nového pro
využila v osmých a
důvodu otestování.
žáky.
devátých třídách pro
Vybrané prezentace
zopakování učiva.
bych ještě použil dále,
Květen, červen už
jako doplněk. Mám již
spíše opakujeme
připravené jisté
probrané učivo. Příští
materiály, ale ty Vaše
rok zařadím k
bych použil jako
tématům od začátku
jistou obměnu a
školního roku.
doplnění.
6. Pokud jste tyto prezentace použil(a), jak reagovali žáci? * (změna zájmu o chemii, pozornosti, aktivity, pochopení látky,...) Prezentace se jim
Prezentace pro žáky
Žáci reagují
líbily.
byly zajímavé. Uvítali
standardizovaně,
i spojení chemie a
moderní technologie a
anglického jazyka! Prezentace rozhodně upoutala pozornost!
125
software znají a Prezi není něco, co je vyvádí z míry.
7. Jaké výhody podle Vás mají prezentace PREZI ve výuce chemie? * Jiný a hlavně nový
Lze je zařadit k výuce
Zajímavější než na
způsob výuky.
- jako nové učivo,
první pohled
k procvičování,
PowerPoint, snad
k opakování učiva,
snažší animace.
k zápisu, ale i spojení s anglickým jazykem bylo velmi pěkné! 8. Jaké nevýhody podle Vás mají prezentace PREZI ve výuce chemie? * Vše se žákům omrzí.
Nevýhodu nevidím,
Nový software,
pokud se vhodně
přidaná hodnota není
zařadí do části
oproti PowerPointu
vyučovací hodiny...
tak značná. Má dost konkurentů využíváme Smart Board, které má také zajímavé prostředí, včetně interaktivity, hlasovacích zařízení, aj.
9. Budete dále využívat programu Prezi pro výuku? * Ano Ano
Ne
Nevím Ano
Nevím
126
10. Prostor pro Vaše rady, návrhy, komentáře či připomínky ohledně zaslaných prezentací. -
Prezentace velmi pěkné!
Asi není v současné době Prezi to aktuální pro mě, přesto Vaše
Připomínky: např. u
materiály hodnotím velmi dobře a
prezentace názvosloví
myslím, že pro výuku jsou
oxidů, bych ještě zařadila tvoření chemického vzorce z chemického názvu u prezentace vitamíny – např. Doplnit, co znehodnocuje
vhodné. Zvláště mohou pomoci někomu, kdo daná témata nemá zpracované. Trochu problematické je prostředí, neboť ještě není zcela zakotveno, jako
účinek vitaminů v
např. PowerPoint. Ale jako
organismu
praktický výstup DP je to
Vaše prezentace určitě ráda
znamenité. Možná by bylo lepší
využiji na hodinách chemie.
vybrat si nějaký tematický celek, ale to je již na Vás a oboje je obhajitelné.
127