Vzdělávání by mělo reagovat na současný technologický pokrok a připravovat mladé lidi na jejich budoucí život ve světě, ve kterém se digitální technologie výrazně uplatňují ve stále více oblastech našeho života [1]. Velkou výzvou současných oborových didaktik je nejen hledání sdíleného porozumění tomu, co znamená být vzdělán v konkrétních oblastech školní výuky (tradičně předmětově orientované), ale také to, jaké metody a postupy vedou k efektivnímu osvojování znalostí a dovedností žáků. Přiměřená práce s digitálními technologiemi ve výuce je jedním z důležitých předpokladů k tomu, aby žáci dokázali vyhodnocovat možné výhody využívání technologií pro své učení ve škole, ale i v každodenním životě při řešení běžných situací.
Vzdělávání v přírodopise nabízí dobré možnosti pro uplatňování digitálních technologií zejména v oblasti práce s informacemi a daty, komunikace a spolupráce v digitálním prostředí, tvorby digitálního obsahu [2]. Ve výuce přírodopisu (obecně ve výuce přírodovědných předmětů) je vhodné uplatňovat badatelské přístupy [3]. Výše uvedené hlavní oblasti uplatňování digitálních technologií ve výuce lze přitom vztáhnout k práci s informacemi a zdroji v procesu aktivního učení a bádání. V rámci badatelsky orientované výuky žáci kladou otázky, formulují hypotézy, plánují postup jejich ověřování, provádějí pokusy, vyhledávají a třídí informace, vyhodnocují výsledky, formulují závěry, které nakonec sdílí s ostatními. Z tohoto pohledu lze vidět digitální technologie jako dobře využitelné především při:
(1) získávání informací a dat;
(2) uchovávání informací a dat;
(3) vyhodnocování informací a dat;
(4) sdílení informací a dat.
Digitální technologie mohou nabízet příležitosti k inovativním a kreativním způsobům, jak ve výuce přírodopisu řešit konkrétní přírodovědné problémy. Přitom je důležité nezapomenout na fakt, že výuka přírodopisu by měla být zejména o poznávání a zkoumání přírody v přírodě. U jednotlivých oblastí uplatňování digitálních technologií ve výuce přírodopisu uvádím konkrétní náměty na učební činnosti, které se zaměřují na aktivní učení žáků, badatelsky zaměřenou výuku a přístup kombinující výuku ve třídě s výukou venku.
V této fázi badatelské činnosti žáci pomocí digitálních technologií vyhledávají informace o pozorovaných a zkoumaných organismech a porovnávají vyhledané informace s informacemi v učebnicích a encyklopediích, pod vedením učitele hodnotí obsah vyhledaných materiálů a srovnávají jej s vlastní zkušeností. Informace a data žáci získávají nejen při práci ve škole, ale rovněž při výuce v terénu, která žákům usnadňuje porozumění tomu, jak příroda funguje a na jakých principech stojí věda o přírodě [4]. K tomu mohou posloužit mobilní zařízení (chytré telefony, tablety, laptopy) [5]. s instalovanými volně dostupnými aplikacemi usnadňující bádání a měření vlastností prostředí.
Při pozorování přírody se nabízí použití fotoaparátu, kamery, digitální lupy či digitálního mikroskopu, který lze získat z tabletu či mobilního telefonu pomocí nástavců. Při práci v terénu se rovněž hodí například aplikace na měření hluku, vlhkosti a teploty vzduchu, směrů a sklonu horninových vrstev. Kromě toho se nabízí uplatnění experimentálních systémů opatřených senzory pro měření a analýzy dat (např. Vernier, Pasco). V současné době jsou běžně dostupná mobilní zařízení, která umožňují nejen efektivní vyhledávání informací o zkoumaných organismech, ale rovněž nabízí prostředek pro pořizování kvalitních zvukový a obrazových záznamů (makroskopických i mikroskopických) pro další zpracování s důrazem na práci v terénu.
Nabízí se možnost využívání on-line virtuálních prostředí a animací, které umožňují vizualizace a pozorování ve výuce jen těžko pozorovatelných jevů a biologických objektů (př. vnitřní geologické děje, vývoj populací organismů, buněčné struktury). Uplatnění nacházejí především interaktivní multimédia v podobě virtuálních laboratoří (Virtual Labs), jejichž výhodou je možnost ve výuce pracovat i s přístroji a zařízením, které je jinak nedostupné (např. se skenovacím elektronovým mikroskopem). Alternativou pro realizaci terénních exkurzí mohou být tzv. virtuální terénní cvičení (Virtual Field Trips), během nichž se žáci seznamují s danou biologickou tematikou v digitálním prostředí [6]. Dynamicky rozvíjející oblastí je virtuální realita, pomocí které se žáci mohou názorně seznamovat s anatomií lidského těla, stavbou buňky aj. Při práci s informacemi a daty je důležité, aby si žáci uvědomovali problematiku autorských práv a aby citovali používané zdroje.
Náměty na učební činnosti:
Současné digitální technologie ve spojení s digitalizací dat přináší výhody především v možnostech přehledně a snadno třídit a uchovávat informace a data. Žáci třídí a řadí vyhledané informace a data podle obsahu ve vhodných formátech a aplikacích. Přitom využívají znalosti a dovednosti práce s běžnými kancelářskými aplikacemi (např. Excel, Word, Pages, Keynote, apod.), zároveň dokáží přenášet data z mobilních zařízení do cloudových uložišť (např. Google Drive, One Drive) nebo uložišť na pevném disku [2]. Zároveň je možné využívat databáze, které jsou určené různým typům biologických dat. Jedná se například o informační databáze (obsahují odborné publikace), databáze slučující výsledky pozorování a experimentů z různých oblastí biologie (taxonomické databáze, ekologické a biogeografické databáze, databáze k uchovávání informací o struktuře proteinů, genů apod.).
Přestože řada databází k uchovávání dat je spravována a využívána odbornou komunitou biologů, jejich uplatnění v biologickém vzdělávání pod vedením učitele je žádoucí z hlediska práce s důvěryhodnými zdroji informací. Žáci přitom nemusí využívat pouze data dostupná v těchto databázích, ale mohou svojí činností přispět i k rozšiřování databází o data pořízená při vlastní výzkumné činnosti žáků. Příkladem může být databáze v rámci mezinárodní encyklopedie rostlin, hub a živočichů BioLib.cz, nebo nálezové databáze spravované Agenturou pro ochranu přírody a krajiny ČR.
Náměty na učební činnosti:
Získaná data je potřeba analyzovat a následně jim přiřadit konkrétní význam na základě jejich porovnání s dalšími zdroji a vlastní zkušeností žáků. Dovednost analyzovat a vyhodnocovat různé podoby dat a informací a vyvozovat z nich odpovídající vědecké závěry patří mezi základní cíle přírodovědného vzdělávání [8]. K tomuto účelu nachází uplatnění množství softwarů, které se liší svojí složitostí a způsobem využití. Pro základní analýzy lze dobře využít jednoduchých tabulkových procesorů (např. Excel, Tabulky Google, Minitab).
Analýza dat nachází uplatnění při práci s on-line dostupnými programy pro simulaci přírodních jevů (např. http://virtualbiologylab.org/), jejich součástí jsou i různá graficky zpracovaná data, jež je potřeba analyzovat a na základě toho vyhodnotit průběh simulovaných přírodních procesů. Tím se žáci ve výuce přibližují skutečné práci vědců, kteří na základě analýz dat hledají souvislosti a vztahy pro ověřování hypotéz a tvorbu závěrů na základě aktuálního stavu poznání. Pomocí vizualizací a animací biologických jevů a struktur je možné docílit u žáků snadnějšího porozumění často problematickým tématům výuky přírodopisu a biologie [9]. Mezi tato problematická témata z pohledu žáků i učitelů patří buňka (buněčné organely, buněčné procesy), mikroorganismy, vznik a vývoj života na Zemi atd. [10].
Náměty na učební činnosti:
Výzkumná práce není kompletní, dokud se nesdílí či nezveřejní její výsledky v podobě pro ostatní srozumitelných informací a dat. V této fázi výzkumné činnosti se výrazně uplatňuje dovednost komunikace a spolupráce v digitálním prostředí. Žáci se v této fázi zároveň stávají tvůrci digitálního obsahu v podobě článků, webových stránek (např. wordpress.com, weebly.com, wix.com), posterů, prezentací, videoklipů a jednoduchých elektronických nástěnek (padlet.com) pro komunikaci výsledků a průběhu vlastní badatelské činnosti. To vyžaduje dovednost vyhledané či výzkumně získané informace a data zpracovat do vhodné podoby pro jejich komunikaci a sdílení. Přitom je důležité respektovat autorství a uvádět, ze kterých zdrojů informace a data pochází.
Digitální technologie současnosti nabízí velké příležitosti pro komunikaci vlastní výzkumné činnosti s virtuální vzdělávací komunitou [11]. Jde především o to, že v této komunitě skupina žáků či jednotlivci mezi sebou komunikují pomocí on-line dostupných aplikací a webů s hlavním cílem spolupráce při sdílení vlastních poznatků a výměně zkušeností [12]. Tím získává výzkumná činnost rozměr vzájemně učící se komunity, která přesahuje hranice států a kontinentů, což má potenciál nejen výrazně prohlubovat poznávání, ale také motivovat žáky k dalšímu poznávání. Běžně se pro tento účel využívá sociálních sítí (Facebook aj.), prostředí učebny Google Classroom s využíváním aplikace Google Meet, Skype nebo jiných aplikací umožňujících jednoduše na dálku komunikovat prostřednictvím internetu. Velký potenciál pro komunikaci a sdílení nabízejí projekty založené na platformě eTwinning. Sdílení a komunikace v on-line prostředí se neoddělitelně pojí s potřebou bezpečného chování na internetu.
Náměty na učební činnosti:
Text nabízí obecný pohled toho, v čem je možné spatřovat hlavní přínos digitálních technologií pro výuku přírodopisu. Obsah a zaměření přírodovědného vzdělávání poskytuje dobré výchozí možnosti uplatňování digitálních technologií [6]. Pro cílené, smysluplné a kreativní uplatňování technologií se jeví jako zcela zásadní výuku zaměřovat na kritickou práci s informacemi, komunikaci a spolupráci v digitálním prostředí a tvorba digitálního obsahu. Přitom je důležité, aby se žáci při vhodných příležitostech seznamovali rovněž s principy bezpečného chování na internetu a při práci s informacemi uplatňovali právní a etické normy spojené s využíváním převzatých zdrojů.
V textu uvádím konkrétní náměty do výuky, které z mého pohledu poskytují příležitosti pro smysluplné využívání digitálních technologií ve výuce přírodopisu. Domnívám se, že pro učitele skutečně přínosná podpora spočívá především v setkávání učitelů s cílem sdílení námětů do výuky a výměny zkušeností s jejich realizací. To lze podpořit například v on-line prostředí na sociálních sítích (např. veřejná skupina učitelů přírodovědných předmětů na sociální síti Facebook), nicméně zcela zásadní je i osobní setkávání učitelů se zájmem o inspiraci do výuky přírodopisu. Ve spojení digitálních technologií a přírodních věd je zároveň důležité nezapomenout na skutečnost, že výuka o živé přírodě je nejefektivnější v podmínkách, ve kterých žáci mohou živou přírodu skutečně pozorovat a zkoumat. Přitom je důležité vždy zvažovat to, kdy digitální technologie podpoří učení žáků a kdy si vystačíme bez nich.
Článek je publikován pod licencí Creative Commons BY-SA.
Článek nebyl prozatím komentován.
Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.
Tento článek je zařazen do seriálu Podpora revizí ICT kurikula.
Ostatní články seriálu:
