Analýza dat z mezinárodních výzkumů fyzikální úlohy. Úlohy výzkumu PISA

Transkript

1 Analýza dat z mezinárodních výzkumů fyzikální úlohy Úlohy výzkumu PISA Zpracovala: Dana Mandíková, Kateřina Bašátková prosinec 2008 Tento materiál vznikl v rámci projektu 2E06020 Národního programu výzkumu II Fyzikální vzdělávání pro všestrannou přípravu a rozvoj lidských zdrojů na úrovni základních a středních škol, řešeného na Katedře didaktiky fyziky Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze v letech Viz webové stránky projektu na adrese

2 Obsah 1 Základní informace o výzkumu PISA Záměr Metody Úlohy výzkumu PISA Testovaní žáci Fáze výzkumu - tři aspekty gramotnosti 6 2 Přírodovědná gramotnost ve výzkumu PISA Vymezení přírodovědné gramotnosti Prezentace výsledků PISA 2000 a PISA Přírodovědné úlohy výzkumu PISA Parametry charakterizující obtížnost úloh Přehled úloh 10 3 Celkové výsledky českých žáků Celkové výsledky v roce 2000 a Chlapci a děvčata Výsledky žáků různých typů českých škol Výsledky 15letých a 17letých žáků středních škol v testu přírodovědné gramotnosti PISA Celkové výsledky v roce Úrovně způsobilosti Výsledky na dílčích škálách Rozdíly ve výsledcích Porovnání výsledků TIMSS a PISA 17 4 Analýza fyzikálně zaměřených otázek Výběr otázek Celková úspěšnost ve fyzikálně zaměřených otázkách Úspěšnost podle typu otázky Úspěšnost podle kompetencí Úspěšnost podle vědomostí Úspěšnost podle kontextu a situací Shrnutí výsledků 24 5 Závěr 27 Literatura Příloha 1 Přehled přírodovědných úloh s jejich charakteristikami Příloha 2 Tabulky s charakteristikami, celkovými výsledky a komentáři k fyzikálním otázkám Příloha 3 Tabulky s výsledky ve vybraných fyzikálně zaměřených otázkách podle jejich typu, kompetencí, vědomostí, kontextu a situací. 2

3 1. Základní informace o výzkumu PISA Mezinárodní výzkumy v oblasti vzdělávání se ve světě realizují již od 50 let minulého století a ve vyspělých zemích se jim přikládá velká důležitost. Jedním z nejdůležitějších a nejznámějších výzkumů, které byly ve světě realizovány, je mezinárodní výzkum známý pod zkratkou PISA ( Programme for International Student Assessment). Jedná se o výzkum Organizace pro ekonomickou spolupráci a rozvoj (OECD), do kterého se zapojilo kromě členských zemí OECD mnoho dalších zemí z celého světa. Výzkum PISA se zaměřuje na zkoumání gramotnosti patnáctiletých žáků ve všech typech škol. Za cíl si klade pravidelně monitorovat vědomosti a dovednosti v mateřském jazyce (čtenářská gramotnost), matematice (matematická gramotnost) a v přírodovědných předmětech (přírodovědná gramotnost). Cílem výzkumu je též seznámit odbornou i laickou veřejnost s novými trendy v oblasti hodnocení vzdělávání. Výzkum PISA tedy poskytuje tvůrcům školské politiky v jednotlivých zemích důležité informace o úspěšnosti a efektivitě jejich vzdělávacích systémů, včetně řady mezinárodních srovnání. 1.1 Záměr Výzkum PISA pokrývá tři oblasti gramotnosti: čtenářskou, matematickou, přírodovědnou. Definuje každou oblast nejen z hlediska učiva předepsaného školními osnovami, ale zejména z hlediska důležitých vědomostí a dovedností potřebných pro život v dospělosti. Klade důraz na plnohodnotné uplatnění žáků v moderní společnosti, např. na pracovním trhu, v osobním životě nebo v životě obce či jiného společenství. Důležité je zvládnutí postupů, porozumění pojmům a dovednost řešit nejrůznější situace v každé ze zmíněných oblastí. 1.2 Metody Testy: Úroveň gramotnosti žáků ve všech sledovaných oblastech je zjišťována prostřednictvím písemného testu. Na vypracování testu mají žáci 120 min. Dotazníky: Součástí výzkumu PISA je také dotazníkové šetření. Testovaní žáci vyplňují žákovské dotazníky, které obsahují otázky týkající se základních demografických charakteristik žáků, jejich domácího zázemí, podmínek a průběhu výuky, vztahu žáků ke škole a k testovaným předmětům. Čeští žáci rovněž vyplňovali nepovinný dotazník zaměřený na informační technologie. V roce 2000 vyplňovali čeští žáci také další speciální nepovinný dotazník, který zkoumal mezipředmětové dovednosti. Dotazník zjišťoval, jak žáci hodnotí své schopnosti a studijní strategie žáků. Ředitelé testovaných škol vyplňují školní dotazníky, které zjišťují základní údaje o škole (velikost, sídlo, typ), o rozdělení odpovědností a pravomocí, o kritériích pro přijímání a hodnocení žáků, o pedagogickém sboru, o používaných výchovných a vyučovacích metodách, o materiálních a výchovných problémech. 3

4 1.3 Úlohy výzkumu PISA Úlohy použité v testech výzkumu PISA se liší od úloh, které se běžně používají při výuce a hodnocení žáků v našich školách, nejen tím jaké dovednosti a vědomosti žáků se snaží zjišťovat, ale i tím jak vypadají. Úlohy většinou uvádí více čí méně rozsáhlý text, graf, obrázek či jiný písemný materiál, k němuž se vztahují následující otázky. Často se objevuje další text, obrázek či graf i mezi dílčími otázkami úlohy a rozvíjí nebo hlouběji ilustruje její nosné téma. Jako úvodní materiály se v úlohách vždy volí materiály autentické, s jakými se běžně setkáváme (články z novin a časopisů, internetové texty, fotografie, mapy, informační letáky apod.). To, že se k jednomu materiálu vztahuje více otázek, a žák tudíž pracuje delší dobu s jedním tématem, umožňuje žákovi důkladněji se s tématem seznámit a lépe se na něj soustředit. Pro úlohy jsou také charakteristické různé typy otázek. Tyto typy jsou rozděleny do čtyř následujících skupin. - Otázky s výběrem odpovědi: žáci vybírají jedinou správnou odpověď ze 4 5 nabízených možností. - Komplexní otázky s výběrem odpovědi: žáci vybírají jednu z odpovědí Ano/Ne v souboru minimálně dvou otázek. - Uzavřené otázky s tvorbou odpovědi: Žáci vytvářejí vlastní odpověď, jedná se však o odpověď vyjádřenou jedním či několika slovy (uvedení výsledku výpočtu, dokreslení symbolu do obrázku apod.). - Otevřené otázky s tvorbou odpovědi: Žáci odpovídají vlastními slovy, jedná se o odpověď rozsáhlejší ( zdůvodnění jak dospěli ke svému závěru, uvedení argumentů podporující správnost či nesprávnost určitého tvrzení apod.). Vyhodnocování odpovědí žáků Odpovědi žáků na otázky s výběrem odpovědi a na část uzavřených otázek s tvorbou odpovědi mohou být přímo elektronicky vkládány do programu na pořizování dat. Odpovědi na všechny otevřené otázky a na některé z uzavřených otázek však vyžadují odborné vyhodnocení. Vyhodnocování žákovských odpovědí spočívá v tom, že jim jsou na základě podrobného materiálu přiřazovány číselné kódy, které co nejpřesněji vystihují jak kvalitu odpovědi, tak způsob, jakým žáci odpovídají. Některé odpovědi na otázky je možné hodnotit pouze jako správné nebo nesprávné, a pro jejich hodnocení proto stačí dva kódy. Jiné otázky jsou komplexnější a při vyhodnocování odpovědí je nutné použít větší počet kódů, aby bylo možné posoudit míru správnosti odpovědi. Jedná se především o otázky s vyšší úrovní obtížnosti. Jelikož žáci ve svých odpovědích často vyjadřují své názory, formulují závěry, navrhují řešení apod., není vždy možné říci, že určitá odpověď je správná a jiná nesprávná. Místo výrazu správná a nesprávná odpověď jsou proto při vyhodnocování užívány termíny úplná odpověď, částečná odpověď, nevyhovující odpověď. 4

5 Při vyhodnocování úloh testu PISA se používají následující kódy: - Kódy 3, 2, 1 jsou vyhrazeny pro úplné a částečné odpovědi, přičemž kód vyšší číselné hodnoty vždy označuje vyšší míru úplnosti odpovědi něž kód nižší hodnoty. Nejvyšší bodové ohodnocení získává žák za úplnou odpověď. - Kód 0 je vyhrazen těm odpovědím, kdy se žák pokusil odpovědět na otázku, ale jeho odpověď nemůže být hodnocena ani jako částečná, popřípadě odpovědím, z nichž je zřejmé, že žák neporozuměl buď textu, nebo položené otázce. - Kód 9 je určen pro chybějící odpověď, kdy je zřejmé, že se o ni žák ani nepokusil. U některých otázek se používají dvouciferné kódy. První číslice označuje úroveň správnosti tak, jak je popsáno výše. Druhá číslice je určena pro zakódování různých druhů odpovědí. Díky tomu lze získat informace o chybných představách žáků a jejich odlišných přístupech k řešení problémů. Kromě podrobného popisu každého kódu jsou v manuálu pro vyhodnocování uvedeny také příklady možných odpovědí žáků. Ačkoliv by měl podrobný popis vyhodnocování spolu s uvedenými příklady minimalizovat míru subjektivity, je občas nutné pečlivě zvažovat, kde se hranice mezi jednotlivými kódy nachází. Ve výzkumu PISA platí zásada, že v případě pochybností se přiřazuje kód, který je pro žáka výhodnější. Jak už bylo zmíněno výše, každý žák pracoval s testem 120 minut. Tento časový interval však nestačí k ohodnocení všech vědomostí a dovedností, které výzkum PISA sleduje. Aby tedy bylo možno pokrýt větší spektrum vědomostí a dovedností, než odpovídá 120 minutám, byl testový materiál rozdělen do více testových sešitů, přičemž každý žák pracoval pouze s jedním z nich. Například v roce 2000 testový materiál pokryl celkem 7 hodin testovacího času a byl rozdělen do 9 testových sešitů. Každá úloha byla zařazena do více testových sešitů tak, aby ji řešil reprezentativní vzorek žáků. Do zpracování byly zahrnutí i žáci zvláštních škol, kteří pracovali se speciálním testovým sešitem, do kterého byly zařazeny méně obtížné úlohy ze všech tří sledovaných oblastí, a testovací čas byl jen 60 minut. 1.4 Testovaní žáci Ve výzkumu PISA jsou testováni žáci, kteří se narodili v určitém kalendářním roce bez ohledu na to, v jakém typu školy a v jakém ročníku se nacházejí. V roce 2000 byli testovaní žáci, kteří se narodili v kalendářním roce V roce 2003 byli testovaní žáci narození v roce 1987 a v roce 2006 žáci narození v roce Výběr vzorku probíhá podle mezinárodních pravidel tak, aby reprezentoval populaci všech patnáctiletých žáků. V České republice tvoří testovanou populaci žáci základních i středních škol. Vzorek je sestavován tak, aby byl reprezentativní pro jednotlivé typy škol: základní školy, víceletá gymnázia, čtyřletá gymnázia, střední odborné obory ukončené maturitou, střední odborné obory bez maturity, speciální školy (zvláštní školy, praktické školy a učiliště). Česká republika provedla v roce 2000 nad rámec mezinárodního šetření ještě výzkum ve 3. ročnících středních škol. Toto doprovodné šetření probíhalo na stejných školách jako mezinárodní. Aby byl srovnatelný vzorek z 1. a 3. ročníku, byli do výzkumu zařazeni jen žáci 5

6 narození v roce Šetření proběhlo i na několika tzv. inovativních školách, které vybrali odborníci na základě netradičních metod a přístupů používaných na těchto školách. V roce 2003 v České republice došlo k navýšení vzorku testovaných žáků i o žáky 9. ročníku základních škol a odpovídajících ročníků víceletých gymnázii narozených v jiných letech než v roce 1987, a to z důvodu aby v jednotlivých krajích byly reprezentativně zastoupeny tyto základní školy a víceletá gymnázia. 1.5 Fáze výzkumu - tři aspekty gramotnosti Šetření výzkumu PISA probíhá ve tříletých cyklech a v každém z nich je jedné ze tří zkoumaných oblastí věnovaná zvýšená pozornost. V roce 2000 to byla čtenářská gramotnost, v roce 2003 matematická gramotnost a v roce 2006 gramotnost přírodovědná. V současné době probíhá příprava dalšího šetření, které proběhne v roce 2009 a bude zaměřeno na čtenářskou gramotnost. Přestože je zvýšená pozornost věnována pokaždé jen jedné oblasti, sledovány jsou vždy všechny tři oblasti tak, aby bylo možno v každé z nich kontinuálně postihnout vývoj vědomostí a dovedností žáků. Výzkum PISA vymezuje základní kompetence v uvedených třech oblastech. Teoretickým východiskem výzkumu jsou dokumenty obsahující detailní koncepci zkoumaných oblastí, které byly využity jako základ při vývoji testových úloh, konstrukci testu a při tvorbě škál pro prezentaci výsledků žáků. Zkoumání gramotnosti v každé oblasti výzkumu PISA se zaměřuje na tři základní aspekty: - kompetence (dovednosti, činnosti, respektive postupy) - obsah (tradiční prvky školních osnov, respektive vědomosti) - situace (kontext, do kterého jsou řešené úlohy zasazeny) V každém šetření byla dále sledována jedna z dalších zvolených oblastí, které se přímo neváží k žádnému vyučovanému předmětu, ale jsou pro uplatnění žáků v životě neméně důležité. V roce 2000 touto oblastí bylo sebehodnocení a studijní strategie žáků. V roce 2003 byla sledována úroveň analytického myšlení žáků a jejich schopnost řešit problémové úlohy. V roce 2006 byly zkoumány postoje žáků k přírodním vědám. 2. Přírodovědná gramotnost ve výzkumu PISA 2.1 Vymezení přírodovědné gramotnosti Studium a aplikace přírodních věd vyžadují od jednotlivce osvojení mnohých důležitých dovedností, které bude v životě potřebovat a které lze považovat za jakousi nutnou či požadovanou výbavu pro život v rychle se vyvíjejícím světě na počátku třetího tisíciletí. Současné moderní názory na to, jaké přírodovědné vzdělání by měla škola všem svým žákům poskytnout, proto zdůrazňují obecné porozumění důležitým pojmům, porozumění metodám získávání důkazů na podporu vědeckých tvrzení, porozumění síle vědy i jejím omezením ve skutečném světě. Přírodovědná gramotnost byla ve výzkumu PISA vymezena následující definicí ([1], s.3): Přírodovědná gramotnost je schopnost využívat přírodovědné vědomosti, klást otázky a z daných skutečností vyvozovat závěry, které vedou k porozumění světu přírody a pomáhají v rozhodování o něm a o změnách působených lidskou činností. 6

7 Čtyři hlavní složky přírodovědné gramotnosti jsou: základní přírodovědné vědomosti, kterých by žáci měli nabýt, kompetence, které by si žáci měli osvojit a naučit se je používat, kontext, ve kterém se žáci s přírodovědnými problémy setkávají, postoje žáků k přírodním vědám. Vztah jednotlivých složek znázorňuje následující schéma: Kontext životní situace obsahující prvky přírodních věd a techniky Kompetence rozpoznávání přírodovědných otázek vysvětlování jevů pomocí přírodních věd používání vědeckých důkazů Vědomosti vědomosti z přírodních věd (o světě přírody) vědomosti o přírodních vědách (o vědě samotné) Postoje reakce na přírodovědná témata zájem uznání hodnoty vědeckého výzkumu odpovědnost Přírodovědné vědomosti zahrnují jednak vědomosti z přírodních věd (vědomosti o světě přírody), jednak vědomosti o přírodních vědách samotných. Vědomosti z přírodních věd: Jelikož ve výzkumu PISA je posuzována jen část přírodovědných vědomostí žáků, je důležité použít při jejich výběru jasná kritéria. Hodnocené vědomosti jsou vybírány z hlavních přírodovědných oborů (fyzika, chemie, biologie, zeměpis a technika) podle následujících zásad: - Vybírané vědomosti by měly mít vztah ke skutečným životním situacím, neboť přírodovědné vědomosti se liší v míře použitelnosti v životě. - Vybrané vědomosti by měly představovat důležité přírodovědné poznatky, a měly by být žákům dlouhodobě užitečné. - Vybrané vědomosti by měly odpovídat vývojové úrovni patnáctiletých žáků. Testované vědomosti z přírodních věd byly vybírány z následujících oblastí: neživé systémy (struktura a vlastnosti hmoty, chemické změny, pohyb a síla, energie a její přeměny, vzájemné působení energie a hmoty); živé systémy (buňky, člověk, populace, ekosystémy, biosféra); systémy Země a vesmíru (struktura systémů Země, energie a změny v systémech Země, historie Země, Země ve vesmíru); technické systémy (role techniky, vztah mezi vědou a technikou, pojmy, důležité principy). 7

8 Vědomosti o přírodních vědách: Pro vědomosti o přírodních vědách byly definovány dvě následující kategorie: vědecký výzkum (vědecké postupy, experiment, měření, práce s daty); vědecká vysvětlení (ověření hypotéz, závěry, důkazy, vysvětlení). Kompetence: Přírodovědnými kompetencemi rozumíme myšlenkové a fyzické postupy, které jsou spojeny s pochopením podstaty přírodních věd, jejich jednotlivých postupů, přínosu a omezení. Žáci například měli umět rozpoznat problémy, na něž přírodní vědy mohou, či naopak nemohou dát odpověď, na základě konkrétních důkazů by měli umět zformulovat odpovídající závěry. Je však například také důležité, aby byli schopni svá zjištění srozumitelně sdělit a zdůvodnit určitému publiku. Přírodovědné kompetence byly vymezeny následujícím způsobem: rozpoznávání přírodovědných otázek (žák umí: rozpoznávat otázky, které je v dané situaci možné zodpovědět pomocí přírodních věd, nebo určit klíčová slova, která lze použít pro vyhledání přírodovědných informací o daném tématu; rozpoznávat podstatné rysy vědeckého výzkumu co se má porovnávat, které proměnné je třeba měnit a které zachovat konstantní, jaké dodatečné informace jsou zapotřebí, jakým způsobem se mají sebrat potřebná data); vysvětlování jevů pomocí přírodních věd (žák umí: aplikovat příslušné vědomosti z přírodních věd popsat či interpretovat jevy a předpovídat změny, rozpoznávat, které popisy, vysvětlení nebo předpovědi odpovídají dané situaci); používání vědeckých důkazů (žák umí: chápat, že vědecká zjištění jsou druhem důkazů, z nichž lze odvodit určité závěry, získávat vědecké informace, argumentovat a vyvozovat závěry na základě vědeckých důkazů, vybrat vhodný závěr z několika možností a určit předpoklady, o něž se daný závěr opírá). 2.2 Prezentace výsledků PISA 2000 a 2003 Přírodovědná gramotnost byla ve výzkumu PISA 2000 a 2003 popsána pouze jedinou škálou. Škála udává schopnost žáků používat vědomosti z přírodních věd, rozpoznat otázky týkající se přírodovědné problematiky a určit, co je součástí vědeckého výzkumu, propojit přírodovědná zjištění se závěry a tvrzeními, která jsou z nich vyvozena, a sdělovat všechna svá zjištění a závěry. Mezinárodní průměr na této škále má hodnotu 500 a směrodatnou odchylku 100. V letech 2000 a 2003 nelze výsledky žáků v oblasti přírodovědné gramotnosti prezentovat prostřednictvím úrovní způsobilosti, neboť v těchto letech byla tato oblast oblastí vedlejší. Prezentace prostřednictvím úrovní způsobilosti je možná u výsledků z roku 2006, kde přírodovědná gramotnost byla hlavní zkoumanou oblastí. Popis škály přírodovědné gramotnosti Žáci, kteří se umístí poblíž horního okraje škály (okolo 690 bodů), jsou většinou schopni vytvářet jednoduché modely a používat je k vysvětlování a předpovídání, jsou 8

9 schopni navrhnout experiment k ověření nějaké myšlenky nebo rozpoznat, jaká myšlenka byla ověřována daným experimentem, použít předložené údaje pro posouzení alternativních závěrů a přesně a úplně tlumočit přírodovědné argumenty a popisy. Žáci, kteří dosáhnou výsledku blízkého hodnotě 550, jsou zpravidla schopni používat přírodovědné modely k vysvětlování a k předpovídání, dále jsou schopni rozpoznat, jaké otázky mohou být zkoumány prostřednictvím vědeckého výzkumu, nebo podrobně popsat, čeho se daný výzkum týká. Z množství informací či posloupností úvah jsou schopni vybrat ty, na základě kterých mohou vyvozovat závěry nebo předložené závěry posuzovat. Žáci, kteří se umístí na spodním okraji škály ( okolo 400 bodů ) jsou schopni si vybavit jednoduché přírodovědné poznatky ( názvy, fakta, termíny, jednoduché zákony ) a používat přírodovědné poznatky z běžného života k vyvozování závěrů a jejich hodnocení PISA 2006 Ve výzkumu PISA 2006 byly výsledky jednotlivých zemí prezentovány dvěma různými způsoby: pomocí skórů (počtu bodů) na škálách výsledků, které vyjadřují úspěšnost žáků při řešení testových úloh; pomocí šesti úrovní způsobilosti, na nichž se žáci mohou nacházet. Škály výsledků Výzkum uvádí jednak průměrný výsledek žáků na jedné celkové přírodovědné škále, jednak jejich výsledky v různých dílčích oblastech, pro které jsou vytvořeny dílčí škály. Dílčích škál bylo vytvořeno celkem sedm. Tři pro jednotlivé kompetence, tři pro vědomosti z přírodních věd (neživé systémy, živé systémy, systémy Země a vesmíru) a jedna společná pro vědomosti o přírodních vědách. Úrovně způsobilosti Rozdělení žáků podle úrovní způsobilosti poskytuje informaci o tom, s jakým úspěchem si žáci osvojili přírodovědné kompetence a vědomosti. Podle toho, jakého skóru žák v testu dosáhl, je mu přiřazena jedna ze šesti úrovní způsobilosti. Žáci na první úrovni způsobilosti dosahují nejnižších výsledků a ovládají pouze nejjednodušší kompetence, šestá úroveň odpovídá nejlepším výsledkům a nejsložitějším kompetencím. V rámci výzkumu PISA byla za základní stanovena druhá úroveň. Žáci, kteří této úrovně nedosáhnou, mohou mít problémy v dalším studiu a s uplatněním na trhu práce. (Podrobné vymezení toho, co by měli žáci na jednotlivých úrovních umět, lze nalézt v [1], s. 22). 2.3 Přírodovědné úlohy výzkumu PISA Pro měření přírodovědné gramotnosti se využívají různé typy úloh s přírodovědnou tématikou. Hlavní důraz při jejich tvorbě je kladen na to, aby řešení vyžadovalo na žákovi funkční využívání přírodovědných vědomostí a dovedností a nikoli pouze memorování přírodovědného učiva daného školními osnovami. Struktura přírodovědných úloh odpovídá obecnému popisu všech úloh výzkumu PISA (viz kap. 1.3). Opět jsou pro přírodovědné úlohy charakteristické různé 4 typy otázek (otázky 9

10 s výběrem odpovědi, komplexní otázky s výběrem odpovědi, uzavřené otázky s tvorbou odpovědi, otevřené otázky s tvorbou odpovědi). Jednotlivé otázky, z nichž sestávají přírodovědné úlohy výzkumu PISA, se klasifikují podle čtyř kritérii. Těmito kritérii jsou vědomosti, kompetence, kontext a typ. Taková klasifikace úloh napomáhá při tvorbě testu například zajistit, aby byly dostačujícím způsobem zastoupeny otázky vyžadující zjišťované dovednosti, otázky s požadovaným obsahem nebo aby byla zachována zamýšlená proporce otázek s výběrem a tvorbou odpovědi. U většiny přírodovědných úloh výzkumu PISA se za účelem detailnějšího vyhodnocení odpovědí žáků používají kódy dvoučíslicové. První číslice kódu vyjadřuje míru úplnosti odpovědi a její charakteristika se shoduje s charakteristikou jednočíslicových kódů (viz kap. 1.3). Druhá číslice slouží k rozlišení různých typů úplných, částečných či nevyhovujících žákovských odpovědí. Úplným odpovědím tak mohly být přiřazeny například kódy 21, 22, 23 atd. podle toho, o jaký typ odpovědi šlo, stejně tak mohly být různým typům nevyhovujících odpovědí žáků přiřazeny kódy 01, 02, 03 atd Parametry charakterizující obtížnost úloh Obtížnost úloh závisí na obtížnosti použitých pojmů, množství dat uvedených v zadání, na posloupnosti úvah, které je nutno provést pro vyřešení úlohy, a na požadované přesnosti komunikace. Obtížnost je dále ovlivňována kontextem, ve kterém je úloha prezentována, formátem úlohy a způsobem prezentace otázek. Úlohy z výzkumu PISA vyžadují práci s přírodovědnými pojmy různé obtížnosti: - jednoduché přírodovědné poznatky nebo údaje - přírodovědné pojmy nebo otázky a podrobnosti z přírodovědných výzkumů - složité přírodovědné pojmy, další rozšiřující informace nebo posloupnosti úvah - jednoduché modely nebo analýzy z přírodovědných pozorování nebo důkazů, které poskytují nové pohledy na danou problematiku Přehled úloh V souhrnné tabulce v Příloze 1 jsou uvedeny všechny přírodovědné úlohy použité v šetřeních výzkumu PISA v letech 2000, 2003 a Pro jednotlivé otázky je uvedena jejich klasifikace podle vědomostí, kompetencí, kontextu, situace a typu otázky, uveden je rovněž rok zadání, informace o uvolnění otázky a případné zaměření na fyziku. Následující Tabulka 1 shrnuje počet úloh a otázek v testech přírodovědné gramotnosti v jednotlivých šetřeních. Tabulka 1: Počty úloh a otázek v testech přírodovědné gramotnosti počet z toho z roku 2000 z toho z roku 2003 rok počet úloh otázek počet úloh počet otázek počet úloh počet otázek

11 3. Celkové výsledky českých žáků V Tabulce 2 jsou uvedeny počty českých žáků a škol, které se účastnily jednotlivých šetření výzkumu PISA. Tabulka 2: Zastoupení českých žáků a škol ve výzkumu PISA Rok Počet žáků Počet škol Celkové výsledky v roce 2000 a 2003 Pro prezentaci výsledků v přírodovědné gramotnosti byla v roce 2000 i 2003 použita jedna škála charakterizující schopnosti žáků s průměrem 500 bodů a směrodatnou odchylkou 100. Celkové výsledky českých žáků v testu přírodovědné gramotnosti v roce 2000 a 2003 zachycují Tabulky 3 a 4. V obou letech byly výsledky českých žáků nadprůměrné. V roce 2000 dosáhlo statisticky významně lepšího výsledku 7 zemí, v roce 2003 pak jen 2 země. Od roku 2000 do roku 2003 se výsledek českých žáků statisticky významně zlepšil. Ke zlepšení došlo zejména u žáků s lepšími výsledky, tím pádem se zároveň zvětšil rozdíl mezi dobrými a slabšími žáky Chlapci a děvčata V mezinárodním srovnání nebyly rozdíly ve výsledcích chlapců a děvčat nijak výrazné. V České republice byli v obou letech nepatrně lepší chlapci, rozdíl ale nebyl statisticky významný. Nelišilo se ani zastoupení chlapců a dívek, jejichž výsledek byl pod hodnotou 400 bodů a naopak nad hodnotou 600 bodů Výsledků žáků různých typů českých škol Výsledky žáků různých typů českých škol jsou v Tabulce 5. Všechny tyto rozdíly byly v obou letech statisticky významné. Nejúspěšnější byli v testu přírodovědné gramotnosti žáci víceletých a čtyřletých gymnázií, a to v roce 2000 i Na těchto typech škol došlo také k největšímu průměrnému zlepšení žáků do roku 2003, které bylo v obou případech statisticky významné. Graf 1 zachycuje, jaké procento žáků jednotlivých typů škol dosáhlo výsledku pod hodnotou 400 bodů a jaké procento nad hodnotou 600 bodů. Téměř všichni žáci gymnázií víceletých i čtyřletých dosáhli lepšího výsledku než 400 bodů, nad hodnotou 600 bodů byl větší podíl žáků víceletých gymnázií. Pod hodnotou 400 bodů byla 4 % žáků středních odborných škol s maturitou, 20 % žáků odborného studia s maturitou a přes 50 % žáků speciálních škol. Rozložení výsledků českých žáků základních škol přibližně odpovídá průměrnému rozložení výsledků žáků zemí OECD. 11

12 Tabulka 3: Výsledky PISA 2000 Země Průměr Korea 552 Japonsko 550 Finsko 538 Velká Británie 532 Kanada 529 Nový Zéland 528 Austrálie 528 Rakousko 519 Irsko 513 Švédsko 512 Česká republika 511 Francie 500 Norsko 500 USA 499 Maďarsko 496 Island 496 Belgie 496 Švýcarsko 496 Španělsko 491 Německo 487 Polsko 483 Dánsko 481 Itálie 478 Lichtenštejnsko 476 Řecko 461 Rusko 460 Lotyšsko 460 Portugalsko 459 Lucembursko 443 Mexiko 422 Brazílie 375 Průměrný výsledek země: je statisticky významně lepší než výsledek statisticky významně se neliší od výsledku je statisticky významně horší než výsledek je statisticky významně lepší než mezinárodní průměr zemí OECD neliší se od mezinárodního průměru zemí OECD je statisticky významně nižší než mezinárodní průměr zemí OECD Tabulka 4: Výsledky PISA 2003 Země Průměr Finsko 548 Japonsko 548 Hongkong 539 Korea 538 Lichtenštejnsko 525 Austrálie 525 Macao 525 Nizozemí 524 Česká republika 523 Nový Zéland 521 Kanada 519 Švýcarsko 513 Francie 511 Belgie 509 Švédsko 506 Irsko 505 Maďarsko 503 Německo 502 Polsko 498 Slovensko 495 Island 495 USA 491 Rakousko 491 Rusko 489 Lotyšsko 489 Španělsko 487 Itálie 486 Norsko 484 Lucembursko 483 Řecko 481 Dánsko 475 Portugalsko 468 Uruguay 438 Srbsko 436 Turecko 434 Thajsko 429 Mexiko 405 Indonésie 395 Brazílie 390 Tunisko

13 Tabulka 5: Výsledky českých žáků různých typů škol Škola Průměr Rozdíl Základní škola Gymnázium víceleté Gymnázium čtyřleté Střední odborná s maturitou Střední odborná bez maturity celkem (Podle [3], s. 49.) Graf 1 : Zastoupení českých žáků (v %) různých typů škol pod 400 body a nad 600 body % do 400 bodů Gymnázium víceleté Gymnázium čtyřleté Základní škola nad 600 bodů Střední odborná s maturitou Střední odborná s maturitou Speciální škola Výsledky 15letých a 17letých žáků středních škol v testu přírodovědné gramotnosti PISA 2000 V roce 2000 bylo v České republice provedeno šetření výzkumu PISA i ve třetích ročnících středních škol. V Tabulce 6 jsou uvedeny výsledky 15letých a 17letých žáků v testu přírodovědné gramotnosti pro různé typy škol. Graf 2 pak ukazuje rozdíl v průměrném výsledku. Tabulka 6: Výsledky 15letých a 17letých žáků různých typů středních škol Graf 2: Pokrok žáků během středoškolského studia Škola Průměr 15letí 17letí Rozdíl Gymnázium víceleté Gymnázium čtyřleté Maturitní obory Nematuritní obory Celkem (Podle [4], s. 44.) rozdíl Gymnázium víceleté 2 Gymnázium čtyřleté Maturitní obory Nematuritní obory Největšího přírůstku v průměrném výsledku dosáhli žáci čtyřletých gymnázií, nejmenšího naopak žáci víceletých gymnázií. Svědčí to o tom, že řadu vědomostí, které žáci čtyřletých gymnázií získávají během studia střední školy, získávají žáci víceletých gymnázií již na úrovni základní školy. Výsledky ukazují, že rozdíly mezi žáky jednotlivých typů středních škol se během studia nezvětšují. Je třeba ale vzít v úvahu, že test výzkumu PISA byl navržen pro 15leté žáky a je pravděpodobné, že řada žáků, zejména z gymnázií, dosáhla většího pokroku, který ale nebyl danými nástroji měřitelný. Podstatným zjištěním této části výzkumu je, že rozdíly mezi žáky jednotlivých typů škol, které se ukazují při nástupu na tyto školy, přetrvávají i během dalšího studia. K podobnému závěru dospěl i výzkum TIMSS. Výzkum PISA ukázal, že nedostatečné 13

14 vzdělání učňovské mládeže se projevuje i v situacích z běžného života, na které by měl být připraven každý občan. 3.2 Celkové výsledky v roce 2006 Celkové výsledky v testu přírodovědné gramotnosti v roce 2006 uvádí Tabulka 7. Čeští žáci dosáhli nadprůměrného výsledku. Statisticky významně lepších bylo jen 9 zemí. Česká republika patří ale k zemím, kde byl nadprůměrný rozdíl mezi dobrými a slabými žáky. Hodnota rozdílu mezi výsledky pěti procent nejlepších a pěti procent nejslabších žáků u nás činila 322 bodů. Přitom např. ve Finsku, které dosáhlo nejlepšího výsledku, byl tento rozdíl jen 281 bodů. Možnou příčinou tohoto malého rozdílu může být i fakt, že ve Finsku se slabším žákům a jejich individuálním potřebám věnuje pozornost již od samého počátku jejich vzdělávání. Tabulka 7: Výsledky PISA 2006 Země Průměr Země Průměr Finsko 563 Slovensko 488 Hongkong 542 Španělsko 488 Kanada 534 Litva 488 Tchaj-wan 532 Norsko 487 Estonsko 531 Lucembursko 486 Japonsko 531 Rusko 479 Nový Zéland 530 Itálie 475 Austrálie 527 Portugalsko 474 Nizozemí 525 Řecko 473 Lichtenštejnsko 522 Izrael 454 Korejská rep. 522 Chile 438 Slovinsko 519 Srbsko 436 Německo 516 Bulharsko 434 Velká Británie 515 Uruguay 428 Česká republika 513 Turecko 424 Švýcarsko 512 Jordánsko 422 Macao 511 Thajsko 421 Rakousko 511 Rumunsko 418 Belgie 510 Černá Hora 412 Irsko 508 Mexiko 410 Maďarsko 504 Indonésie 393 Švédsko 503 Argentina 391 Polsko 498 Brazílie 390 Dánsko 496 Kolumbie 388 Francie 495 Tunisko 386 Chorvatsko 493 Ázerbájdžán 382 Island 491 Katar 349 Lotyšsko 490 Kyrgyzstán 322 USA 489 Průměrný výsledek země je statisticky významně lepší než výsledek statisticky významně se neliší od výsledku je statisticky významně horší než výsledek je statisticky významně lepší než mezinárodní průměr zemí OECD neliší se od mezinárodního průměru zemí OECD je statisticky významně nižší než mezinárodní průměr zemí OECD Úrovně způsobilosti Procentuální zastoupení českých žáků na jednotlivých úrovních způsobilosti je uvedeno v Tabulce 8. Současně uvádíme toto zastoupení pro Finsko, které dosáhlo nejlepších výsledků a průměr zemí OECD. 14

15 Tabulka 8: Procentuální zastoupení žáků na jednotlivých úrovních způsobilosti (podle [1], s.5) úroveň pod % 12 % 23 % 28 % 22 % 10 % 2 % Finsko 1 % 4 % 14 % 29 % 32 % 17 % 4 % Průměr OECD 5 % 14 % 24 % 27 % 20 % 8 % 1 % Na dvou nejvyšších úrovních způsobilosti se nacházelo 12 % českých žáků, což je o 3 % více než průměr zemí OECD. Pod druhou úrovní způsobilosti, která byla stanovena jako základní, bylo 15 % českých žáků, průměr zemí OECD byl 19 %. Ve Finsku bylo takových žáků ale pouze 5 %. Rozdíly v zastoupení českých dívek a chlapců na jednotlivých úrovních způsobilosti byly minimální Výsledky na dílčích škálách Srovnáním výsledků žáků na dílčích škálách s jejich celkovým výsledkem v přírodovědném testu lze určit, ve kterých dílčích oblastech jsou žáci více nebo méně úspěšní. Kompetenční škály Čeští žáci byli více úspěšní na škále vysvětlování jevů pomocí přírodních věd (aplikace vědomostí) a méně úspěšní na škále rozpoznávání přírodovědných otázek (rozpoznávání otázek, které lze vědecky zodpovědět). Obdobně na tom byli i žáci Maďarska, Slovenska, Estonska, Polska a Litvy. Výsledky českých a slovenských žáků byly navíc výrazně horší i na škále používání vědeckých důkazů (interpretace a používání vědeckého dokazování). V Tabulce 9 je uvedeno, nakolik byl výsledek žáků příslušné země na konkrétní dílčí škále lepší nebo horší než celkový výsledek v přírodovědném testu. Tabulka 9: Rozdíly ve výsledcích na kompetenčních škálách kompetence celkový průměr přírodní vědy rozpoznávání přírodovědných vysvětlování jevů pomocí používání vědeckých důkazů otázek přírodních věd Česká republika Maďarsko Slovensko Estonsko Polsko Litva Finsko Na celkové přírodovědné škále téměř neexistovaly významnější rozdíly ve výsledcích českých chlapců a dívek, na dílčích škálách byla situace ale jiná. České dívky měly výrazně lepší výsledky než chlapci na kompetenční škále rozpoznávání přírodovědných otázek. Naopak čeští chlapci byli lepší než dívky ve vysvětlování jevů pomocí přírodních věd, přičemž tento rozdíl patřil mezi zúčastněnými zeměmi k největším. Na škále používání vědeckých důkazů se výsledky českých chlapců a dívek nelišily. Obdobná situace byla ve většině zemí OECD. 15

16 Vědomostní škály Výsledky českých žáků na škále vědomosti o přírodních vědách (vědecké postupy) byly výrazně horší než jejich výsledky na škále vědomosti z přírodních věd (znalost obsahu). Rozdíl mezi výsledky na obou škálách v České republice byl největší v zemích OECD. Druhý a třetí největší rozdíl byl shledán v Maďarsku a na Slovensku. Výsledky žáků v oblasti vědomosti z přírodních věd byly sledovány na třech škálách. Maďarsko a Česká republika byly dvě země OECD s nejlepším relativním výsledkem na škále neživé systémy (fyzika, chemie). Spolu se Slovenskem, Švédskem, Slovinskem a Rumunskem tvořily skupinu šesti evropských zemí, jejichž žáci dosáhli na této škále výrazně lepších výsledků než na celkové přírodovědné škále. V Tabulce 10 je uvedeno, nakolik byl výsledek žáků příslušné země na konkrétní dílčí vědomostní škále lepší nebo horší než celkový výsledek v přírodovědném testu. Tabulka 10: Rozdíly ve výsledcích na vědomostních škálách kompetence celkový průměr vědomosti o neživé živé země a přírodní vědy přírodních vědách systémy systémy vesmír Česká republika Maďarsko Slovensko Švédsko Slovinsko Rumunsko Finsko Na škále neživé systémy měli chlapci ve všech zemích OECD výrazně lepší výsledky než dívky. Česká republika však spolu s Rakouskem, Maďarskem a Slovenskem patřila k zemím s největším rozdílem ve výsledcích chlapců a dívek. Na škále živé systémy nebylo v zúčastněných zemích pozorováno mnoho významnějších rozdílů mezi chlapci a dívkami. Mezi země bez výrazných rozdílů patřila i Česká republika. Největší rozdíl mezi chlapci a dívkami ze všech zúčastněných zemí na škále systémy Země a vesmíru byl zjištěn v České republice. Jde o oblast, kde byly lepší výsledky chlapců obecným trendem Rozdíly ve výsledcích Česká republika patří k zemím, kde jsou velké rozdíly ve výsledcích žáků různých škol. Nejlepších výsledků dosáhli stejně jako v předchozích šetřeních žáci gymnázií, nejhůře si vedli žáci nematuritního středoškolského studia a speciálních škol. V Tabulce 11 je uveden jednak průměrný výsledek žáků v přírodovědném testu podle typu školy a také procentuální zastoupení žáků těchto typů škol na jednotlivých úrovních způsobilosti. Všichni žáci víceletých a čtyřletých gymnázií se nacházeli nad první úrovní způsobilosti, ve středním odborném studiu s maturitou bylo nad touto úrovní 96 % žáků. Je znepokojující, že druhé úrovně způsobilosti, která je považována za základní, nedosahovala pětina žáků základních škol, třetina žáků ve středním odborném studiu bez maturity a dvě třetiny žáků škol speciálních. 16

17 Tabulka 11: Výsledky podle typů škol (podle [1], s. 14) průměr úroveň pod Základní škola % % 30 % 17 % 4 % 1 % Víceleté gymnázium % 13 % 38 % 36 % 11 % Čtyřleté gymnázium % 15 % 40 % 34 % 6 % SOŠ, SOU s maturitou % 18 % 37 % 30 % 10 % 1 % SOŠ, SOU bez maturity % 26 % 40 % 23 % 5 % - - Speciální škola % 37 % 23 % 8 % 2 % % 12 % 23 % 28 % 22 % 10 % 2 % Značné rozdíly mezi žáky různých typů škol se objevovaly rovněž na třech dílčích kompetenčních škálách (viz Tabulka 12). Tabulka 12: Rozdíly ve výsledcích na kompetenčních škálách (podle [1], s. 14) celkový kompetence průměr přírodní vědy rozpoznávání přírodovědných otázek vysvětlování jevů pomocí přírodních věd používání vědeckých důkazů Základní škola Víceleté gymnázium Čtyřleté gymnázium SOŠ, SOU s maturitou SOŠ, SOU bez maturity Nejvyrovnanější výsledky na jednotlivých kompetenčních škálách měli žáci čtyřletých gymnázií, největší rozdíly pozorujeme u žáků středního odborného studia bez maturity a do značné míry též u žáků základních škol. U žáků dvou posledních jmenovaných typů škol je přitom zřejmé, že osvojování dovednosti vysvětlování jevů pomocí přírodních věd probíhá zejména na úkor dovednosti používání vědeckých důkazů. 3.3 Porovnání výsledků TIMSS a PISA Přímé srovnání výsledků výzkumů TIMSS a PISA není možné vzhledem k jejich odlišnému zaměření a různým věkovým skupinám. Jistý obrázek o výsledcích českých žáků v časovém průřezu může poskytnout porovnání umístění žáků 8. ročníků ve výzkumu TIMSS a patnáctiletých žáků ve výzkumu PISA, neboť tyto věkové kategorie jsou si blízké. V Tabulce 13 je uvedeno umístění zemí, které se účastnily všech uvedených výzkumů, vzhledem k mezinárodnímu průměru. 17

18 Tabulka 13: Časové porovnání výsledků žáků 8. ročníků a 15letých žáků v přírodních vědách (uvedeny jsou pouze země, které se účastnily všech pěti výzkumů) TIMSS 1995 TIMSS 1999 PISA 2000 PISA 2003 PISA 2006 Česká rep. Maďarsko Korea Japonsko Kanada Japonsko Japonsko Japonsko Korea Japonsko Korea Korea Kanada Austrálie Nový Zéland Maďarsko Austrálie Nový Zéland Česká rep. Austrálie Austrálie Česká rep. Austrálie Nový Zéland Korea Rusko Kanada Česká rep. Kanada Česká rep. USA Rusko USA Maďarsko Maďarsko Kanada USA Maďarsko USA Lotyšsko Nový Zéland Nový Zéland Itálie Rusko USA Itálie Lotyšsko Rusko Lotyšsko Rusko Lotyšsko Itálie Lotyšsko Itálie Itálie nad mezinárodním průměrem mezinárodní průměr pod mezinárodním průměrem 4. Analýza fyzikálně zaměřených otázek 4.1 Výběr otázek Podobně jako u výzkumu TIMSS jsme se podrobněji zabývali fyzikálně zaměřenými otázkami. Sledovali jsme, které otázky byly pro české žáky nejobtížnější a ve kterých si vedli nejlépe, jak úspěšní byli vzhledem k průměru zemí OECD, jak si vedli ve fyzikálních otázkách různého typu a ve sledovaných kompetencích. Pro každou otázku jsme vytvořili tabulku s její charakteristikou, výsledky českých žáků a mezinárodními průměry. U uvolněných úloh jsou též uvedena jejich zadání a v případě otevřených otázek i pokyny k hodnocení. Ukázka zpracované otázky je v Tabulce 14. Všechny takto zpracované otázky jsou v Příloze 2. Tabulka 14: Ukázka zpracování úlohy Úloha: Velký kaňon Kód úlohy: S426 Počet otázek: 5 Kód otázky S426Q03 Charakteristika otázky Vliv teplotních změn a vody v puklinách na erozi skal Uvolnění otázky Ano Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Systémy Země a vesmíru Vědomosti o přírodních vědách - Kontext/Situace Životní prostředí/sociální Úloha použita v letech 2006 Zadání otázky: Teplota ve Velkém kaňonu se pohybuje od teplot nižších než 0 C až po teploty přes 40 C. Ačkoli je to pouštní oblast, pukliny ve skalách někdy obsahují vodu. Jak napomáhají tyto změny teplot a voda ve skalních puklinách urychlit rozpad skal? A Mrznoucí voda rozpouští teplé skály. B Voda skály stmeluje. C Led vyhlazuje povrch skal. D Mrznoucí voda ve skalních puklinách nabývá na objemu. 18

19 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 [%] 73,5 72,5 74, OECD[%] 67,6 66,9 68,3 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce A B C D Ost. 2006/ [%] 5,7 12,3 5,8 73,5 2, OECD/ [%] 11,1 8,6 9,4 67,6 3,4 Sloupec se správnou odpovědí je podbarven. Komentář a zhodnocení výsledků: Čeští žáci dosáhli výsledku o 6 % lepšího než mezinárodní průměr. Výsledek dívek a chlapců byl v rámci chyby srovnatelný. Nejčastější chybnou představou českých žáků bylo, že voda skály stmeluje. Celkem bylo vybráno a zpracováno 23 otázek z šetření v roce 2000, 23 otázek z šetření v roce 2003 a 47 otázek z šetření v roce V Tabulkách je uvedeno zastoupení vybraných otázek v jednotlivých šetřeních podle jejich typu, kompetencí a vědomostí, na které byly zaměřeny, a podle kontextu a situace. Tabulka 15: Zastoupení vybraných fyzikálně zaměřených otázek podle jejich typu typ otázky rok počet s výběrem komplexní s výběrem odpovědi bou odpovědi bou odpovědi uzavřená s tvor- otevřená s tvor- otázek odpovědi počet % počet % počet % počet % ,8 5 21,7 3 13,0 7 30, ,8 5 21,7 2 8,7 8 34, , ,8 5 10, ,0 Tabulka 16: Zastoupení vybraných fyzikálně zaměřených otázek podle kompetencí kompetence rok počet rozpoznávání vysvětlování jevů pomocí používání vědeckých otázek přírodovědných otázek přírodních věd důkazů počet % počet % počet % , ,8 9 39, , , , , , ,3 19

20 Tabulka 17: Zastoupení vybraných fyzikálně zaměřených otázek podle vědomostí vědomosti z přírodních věd vědomosti o přírodních vědách rok systémy technické vědecký vědecká počet neživé živé Země a systémy výzkum vysvětlení otázek systémy systémy vesmíru počečečečečečet po- po- po- po- po- % % % % % % ,7 1 4,3 5 21,7 1 4,3 6 26,1 8 34, , ,4 3 13,0 5 21,7 7 30, , ,0 8 17,0 8 17, ,4 rok Tabulka 18: Zastoupení vybraných fyzikálně zaměřených otázek podle kontextu počet otázek životní prostředí zdraví hranice vědy a techniky rizika přírodní zdroje počet % počet % počet % počet % počet % ,2 3 13,0 6 26,1 1 4,3 1 4, ,1 2 8,7 6 26,1 1 4,3 5 21, ,9 6 12, , ,4 8 17,0 Tabulka 19: Zastoupení vybraných fyzikálně zaměřených otázek podle situace rok počet sociální osobní globální otázek počet % počet % počet % , ,8 6 26, , ,5 7 30, ,7 6 12, ,5 4.2 Celková úspěšnost ve fyzikálně zaměřených otázkách Celkově byla průměrná úspěšnost českých žáků ve vybraných fyzikálně zaměřených otázkách ve všech šetřeních vyšší než průměr zemí OECD (viz Tab. 20). Největší rozdíl ve prospěch českých žáků byl v roce 2003, a to 6,6 %. Čeští chlapci byli vždy mírně úspěšnější než dívky, největší rozdíl v jejich prospěch byl v roce 2006, a to 2,3 %. Tabulka 20: Průměrná úspěšnost ve fyzikálně zaměřených otázkách Rok Průměrná úspěšnost v % průměr OECD průměr chlapci dívky ,3 51,0 51,9 50, ,9 55,5 56,3 54, ,3 57,3 58,3 56,0 4.3 Úspěšnost podle typu otázky V Tabulce 21 je uvedena průměrná úspěšnost českých žáků a žáků zemí OECD podle typu vybraných fyzikálně zaměřených otázek. (Podrobné tabulky s výsledky po jednotlivých otázkách lze nalézt v Příloze 3 Tabulka 1 4.) 20

21 Typ otázky Tabulka 21: Průměrná úspěšnost podle typu otázky průměr OECD průměr Nejvyšší průměrné úspěšnosti ve všech třech šetřeních dosahovali čeští žáci i žáci zemí OECD v otázkách s výběrem odpovědi. Průměrná úspěšnost českých žáků se pohybovala mezi 70,1 % v roce 2003 a 59,3 % v roce Tento typ otázky spolu s otevřenými s tvorbou odpovědi patřil také k nejvíce zastoupeným (viz Tab. 15). Výsledky českých chlapců a dívek byly u tohoto typu otázek srovnatelné. Druhé nejvyšší průměrné úspěšnosti dosahovali čeští žáci ve všech třech šetřeních u komplexních otázek s výběrem odpovědi (52,3 59,2 %). V roce 2003 byli v těchto otázkách v průměru úspěšnější čeští chlapci než dívky (o 5,5 %), v roce 2000 a 2006 byla jejich úspěšnost srovnatelná. V otevřených otázkách s tvorbou odpovědi byli v roce 2000 čeští žáci nejméně úspěšní (v průměru 41,9 %), stejně tak i žáci zemí OECD. V roce 2003 i 2006 byla průměrná úspěšnost v tomto typu otázky vyšší (45,3 49,2 %) než u uzavřených otázek s tvorbou odpovědi (38,3 48,4 %). Čeští chlapci byli u těchto typů otázek v průměru vždy o něco úspěšnější než dívky. Výraznější rozdíl (4,6 %) byl však jen v roce 2000 u otevřených otázek s tvorbou odpovědi. 4.4 Úspěšnost podle kompetencí V Tabulce 22 je uvedena průměrná úspěšnost českých žáků a žáků zemí OECD podle kompetencí, na které byly vybrané fyzikální otázky zaměřeny. (Podrobné tabulky s výsledky po jednotlivých otázkách lze nalézt v Příloze 3 Tabulka 5 7.) Tabulka 22: Průměrná úspěšnost podle kompetencí Průměrná úspěšnost v % chlapci dívky průměr průměr chlapci dívky průměr průměr OECD OECD V roce 2003 a 2006 byli čeští žáci v průměru úspěšnější v otázkách zaměřených na vysvětlování jevů pomocí přírodních věd než v otázkách týkajících se používání vědeckých chlapci s výběrem odpovědi 57,1 59,3 58,8 60,0 60,7 70,1 70,0 70,1 63,6 69,5 70,9 67,6 komplexní s výběrem odpovědi 46,2 52,3 53,1 51,7 48,6 57,6 60,2 54,7 54,3 59,2 60,2 58,0 uzavřená s tvorbou odpovědi 45,6 47,4 48,8 46,3 38,1 38,3 38,6 37,9 44,2 48,4 48,8 47,7 otevřená s tvorbou odpovědi 37,7 41,9 44,6 40,0 40,0 45,3 46,2 44,3 46,4 49,2 49,8 48,4 Kompetence průměr OECD průměr Průměrná úspěšnost v % chlapci dívky průměr průměr chlapci dívky průměr průměr OECD OECD chlapci rozpoznávání přírodovědných otázek 36,6 48,3 47,8 48,9 31,6 42,5 40,3 44,8 54,2 57,0 55,8 58,5 vysvětlování jevů pomocí přír. věd 45,9 50,8 52,7 49,1 51,5 60,6 62,7 58,2 56,0 62,5 64,9 59,3 používání vědeckých důkazů 50,2 52,3 52,4 52,3 47,6 54,3 54,6 53,9 49,3 51,4 51,5 51,1 dívky dívky 21

22 důkazů, a to o 6,3 % v roce 2003 a o 11,1 % v roce V roce 2000 byli naopak čeští žáci v průměru mírně úspěšnější (o 1,5 %) v používání vědeckých důkazů než při vysvětlování jevů pomocí přírodních věd. Počet otázek zaměřených na rozpoznávání přírodovědných otázek byl v roce 2000 i 2003 příliš nízký (viz Tab. 16) na vyvozování nějakých závěrů. V roce 2006 byli čeští žáci v těchto otázkách v průměru o 5,5 % méně úspěšní než při vysvětlování jevů pomocí přírodních věd. Oproti výsledkům v celém přírodovědném testu, kde byl rozdíl ve výsledcích na kompetenčních škálách rozpoznávání přírodovědných otázek a používání vědeckých důkazů oproti škále vysvětlování jevů pomocí přírodních věd srovnatelný, byl u fyzikálně zaměřených otázek větší rozdíl u kompetence používání vědeckých důkazů než u rozpoznávání přírodovědných otázek. Co se týče úspěšnosti chlapců a děvčat, byly české dívky v roce 2006 v průměru o něco úspěšnější (2,7 %) při rozpoznávání přírodovědných otázek. Při vysvětlování jevů pomocí přírodních věd byli naopak ve všech šetřeních v průměru úspěšnější chlapci, nevíce v roce 2006 o 5,6 %. Průměrná úspěšnost chlapců a dívek při používání vědeckých důkazů byla srovnatelná. To odpovídá výsledkům v celém přírodovědném testu. Vědomosti 4.5 Úspěšnost podle vědomostí V Tabulce 23 je uvedena průměrná úspěšnost českých žáků a žáků zemí OECD podle vědomostí, na které byly vybrané fyzikální otázky zaměřeny. (Podrobné tabulky s výsledky po jednotlivých otázkách lze nalézt v Příloze 3 Tabulka 8 13.) Tabulka 23: Průměrná úspěšnost podle typu vědomostí průměr OECD průměr Průměrná úspěšnost v % chlapci dívky průměr průměr chlapci dívky průměr průměr OECD OECD Zaměříme se na rozbor výsledků v roce 2006, kdy byl počet otázek vyšší a jejich zastoupení v jednotlivých oblastech rovnoměrné (viz Tab. 17). Celkově byli čeští žáci v průměru úspěšnější ve vědomostech z přírodních věd než ve vědomostech o přírodních vědách. To odpovídá i výsledkům v celém přírodovědném testu. Nejvyšší průměrnou úspěšnost měli čeští žáci v oblasti neživé systémy (62, 4 %). V oblastech systémy Země a vesmíru a technické systémy byla průměrná úspěšnost stejná (58,7 %). V oblasti vědecký výzkum byla průměrná úspěšnost srovnatelná (57,0 %). V oblasti vědecká vysvětlení byla průměrná úspěšnost českých žáků nejnižší (45,7 %). Podobně tomu bylo i v průměru zemí OECD. chlapci z přírodních věd neživé systémy 62,1 67,7 73,7 62,4 57,4 64,2 68,7 59,3 55,9 62,4 65,7 58,0 živé systémy 54,6 62,4 64,1 60, systémy Země a vesmíru 36,1 36,3 37,5 35,3 37,5 46,9 48,6 45,1 52,4 58,7 60,2 53,2 technické systémy 75,9 84,3 83,9 84,7 54,8 63,5 64,2 62,8 56,2 58,7 58,8 58,6 o přírodních vědách vědecký výzkum 44,0 49,5 47,8 51,2 44,3 49,9 47,8 52,1 54,2 57,0 55,8 58,5 vědecká vysvětlení 50,2 51,6 53,1 50,4 53,8 57,5 58,1 57,0 45,1 45,7 46,1 45,3 dívky 22

23 Kontext Co se týče úspěšnosti českých chlapců a dívek, byli čeští chlapci v průměru úspěšnější v oblasti neživé systémy (o 7,7 %) a v oblasti systémy Země a vesmíru (o 7,0 %). V oblasti technické systémy a vědecká vysvětlení byl průměrný výsledek českých chlapců a děvčat srovnatelný, v oblasti vědecký výzkum byla česká děvčata v průměru o 2,7 % úspěšnější. 4.6 Úspěšnost podle kontextu a situací V Tabulce 24 je uvedena průměrná úspěšnost českých žáků a žáků zemí OECD podle kontextu, do kterého byly vybrané fyzikálně zaměřené otázky zasazeny. (Podrobné tabulky s výsledky po jednotlivých otázkách lze nalézt v Příloze 3 Tabulka ) Tabulka 24: Průměrná úspěšnost podle kontextu průměr OECD průměr Zaměříme se opět na rozbor výsledků v roce 2006, kdy byl počet otázek vyšší a jejich zastoupení v jednotlivých oblastech rovnoměrné (viz Tab. 18). Čeští žáci byli v průměru výrazně nejúspěšnější v kontextu rizika (69,8 %). Průměrná úspěšnost v kontextu přírodní zdroje (58,3 %) a hranice vědy a techniky (56,2 %) byla srovnatelná. Nejméně úspěšní byli čeští žáci v průměru v kontextu zdraví (48,4 %) a životní prostředí (46,3 %). Obdobné byly i výsledky v průměru zemí OECD. Čeští chlapci byli v průměru úspěšnější o 5 % v kontextu přírodní zdroje a o 3 % v kontextu rizika. Jinde byly výsledky srovnatelné. V Tabulce 25 je uvedena průměrná úspěšnost českých žáků a žáků zemí OECD podle situací, kterých se vybrané fyzikálně zaměřené otázky týkaly. (Podrobné tabulky s výsledky po jednotlivých otázkách lze nalézt v Příloze 3 Tabulka ) Tabulka 25: Průměrná úspěšnost podle situace Průměrná úspěšnost v % chlapci dívky průměr průměr chlapci dívky průměr průměr OECD OECD Nejúspěšnější byli čeští žáci ve všech šetřeních v otázkách spadajících do situací osobních, následovaly situace sociální a globální. V letech 2000 a 2003 byl však rozdíl mezi situací sociální a globální minimální, v roce 2006 byla průměrná úspěšnost v otázkách chlapci životní prostředí 41,86 45,20 46,12 44,47 45,98 53,01 53,73 52,26 44,61 46,27 46,61 45,86 zdraví 43,30 48,40 50,03 47,00 36,26 41,07 40,10 42,12 44,31 48,43 47,73 49,30 hranice vědy a techniky 57,75 62,30 60,58 64,00 58,01 65,08 63,92 66,23 52,17 56,23 56,65 55,49 rizika 59,10 65,70 67,70 64,00 59,65 66,06 70,28 61,52 63,53 69,80 71,08 68,07 přírodní zdroje 35,80 46,60 59,90 34,60 46,14 54,28 57,99 50,25 54,70 58,30 60,40 55,48 Situace průměr OECD průměr Průměrná úspěšnost v % chlapci dívky průměr průměr chlapci dívky průměr průměr OECD OECD chlapci sociální 40,67 47,10 47,38 46,95 45,24 49,60 50,01 49,12 53,69 58,16 58,98 57,16 osobní 52,13 54,68 54,30 55,15 54,61 62,82 62,22 63,40 63,83 69,75 71,06 68,04 globální 45,18 48,27 52,17 44,82 43,89 50,14 53,34 46,74 46,41 48,83 50,06 47,21 dívky dívky 23

24 spadajících do situací sociálních téměř o 10 % vyšší než u situací globálních. V mezinárodním srovnání bylo pořadí obdobné. Čeští chlapci byli vždy v průměru o něco úspěšnější než děvčata, nejvyšší rozdíly byly u situace globální, v roce 2000 a 2003 to bylo o 7 %, v roce 2006 o necelá 3 %. 4.7 Shrnutí výsledků PISA 2000 Otázky řešené nejhůře oproti mezinárodnímu průměru zemí OECD V roce 2000 byla průměrná úspěšnost českých žáků pod průměrem zemí OECD ve 4 z 23 vybraných otázek. Největší rozdíl (7,6 %) byl u otázky týkající se střídání dne a noci (S129 Q01 v plném znění v Příloze 2). Druhý nejvyšší rozdíl v průměrné úspěšnosti (4,5 %) pak byl u otázky z úlohy Skleníkový efekt (S114 Q04 v plném znění v Příloze 2). Otázky řešené nejlépe oproti mezinárodnímu průměru zemí OECD Nejlépe oproti průměru zemí OECD (rozdíl 10,8 %) řešili čeští žáci v roce 2000 otázku, v níž bylo třeba určit energetické zdroje podílející se na vytváření CO 2 (S269 Q04 viz Příloha 2). Druhý nejvyšší rozdíl v průměrné úspěšnosti (8,9 %) byl u otázky (S209 Q02 viz Příloha 2), kde bylo třeba uvést důvody malého využívání přílivových elektráren. O 8,4 % pak byli čeští žáci úspěšnější v otázce, kde měli vybrat přístroj pro ověření elektrické vodivosti tkaniny (S213 Q02 v plném znění v Příloze 2). Otázky s nejvyšší úspěšností V roce 2000 byli čeští žáci nejúspěšnější (88,8 %) v otázce, kde bylo třeba vybrat materiál s nejlepší tepelnou vodivostí (S256 Q01 viz Příloha 2). Druhá nejvyšší průměrná úspěšnost (84,3 %) byla v otázce, kde bylo třeba vybrat z nabídky přístroj, kterým by se ověřilo, že tkanina je elektricky vodivá (S213 Q02 v plném znění v Příloze 2). Třetí v pořadí byla otázka týkající se důsledků tání polárního ledu (S269 Q01 viz Příloha 2) s průměrnou úspěšností 65,7 %. Otázky s nejnižší úspěšností Nejhůře (průměrná úspěšnost 25,3 %) si čeští žáci vedli v roce 2000 v otázce, kde bylo třeba zakreslit sklon zemské osy (S129 Q02 v plném znění v Příloze 2). Ze stejné úlohy pak byla i třetí nejhůře řešená otázka (30,9 %) týkající se střídaní dne a noci (S129 Q01 v plném znění v Příloze 2). Druhou nejnižší průměrnou úspěšnost (25,6 %) měli čeští žáci v otázce z úlohy na skleníkový efekt (S114 Q05 v plném znění v Příloze 2). Otázky, kde byly dívky úspěšnější než chlapci České dívky byly v roce 2000 úspěšnější než chlapci v řešení 10 z 23 vybraných otázek. Největší rozdíl (12 %) byl u otázky, kde bylo třeba vybrat nejvhodnější vlákno k výrobě náhrdelníku na základě zjištěných vlastností (S133 Q03 viz Příloha 2). Druhý nejvyšší rozdíl (8,3 %) byl u otázky, kde bylo třeba rozhodnout, zda na dané otázky týkající se ozónové vrstvy může dát odpověď vědecký výzkum (S253 Q03 viz Příloha 2). O 7,1 % pak byly dívky v průměru úspěšnější u otázky, v níž bylo třeba rozhodnout o podloženosti uvedených tvrzení informacemi v textu (S252 Q03 viz Příloha 2). 24

25 Otázky, kde byli chlapci úspěšnější než dívky Čeští chlapci odpověděli v roce 2000 v průměru lépe než dívky na 12 otázek z 23 vybraných. Výrazně největší rozdíl (25,3 %) byl u otázky, kde bylo třeba vybrat energetické zdroje podílející se na vytváření CO 2 (S269 Q04 viz Příloha 2). Druhý nejvyšší rozdíl (11,2 %) byl u otázky, kde bylo třeba uvést důvody malého využívání přílivových elektráren (S209 Q02 viz Příloha 2). O 9,8 % byli pak chlapci v průměru lepší v otázce, kde bylo třeba zakreslit sklon zemské osy (S129 Q02 v plném znění v Příloze 2). PISA 2003 Otázky řešené nejhůře oproti mezinárodnímu průměru zemí OECD V roce 2003 byla průměrná úspěšnost českých žáků pod průměrem zemí OECD jen ve 2 z 23 vybraných otázek. V obou případech se jednalo o otázky z úlohy Skleníkový efekt (S114 Q03 a Q04 v plném znění v Příloze 2), rozdíly v úspěšnosti byly 3,9 % a 1,8 %. Otázky řešené nejlépe oproti mezinárodnímu průměru zemí OECD Nejlépe oproti průměru zemí OECD (rozdíl 25,4 %) řešili čeští žáci v roce 2003 otázku týkající se střídání dne a noci (S129 Q01 v plném znění v Příloze 2). Zajímavé je, že tuto otázku v roce 2000 řešili čeští žáci naopak nejhůře, a to jak absolutně tak vzhledem k průměru zemí OECD. Druhý nejvyšší rozdíl v průměrné úspěšnosti (17,2 %) byl u otázky (S327 Q01 viz Příloha 2), kde bylo třeba určit pravdivost tvrzení o provozu přílivové elektrárny. O 13,4 % pak byli čeští žáci úspěšnější v otázce, v níž bylo třeba určit energetické zdroje podílející se na vytváření CO 2 (S269 Q04 viz Příloha 2). Otázky s nejvyšší úspěšností První dvě otázky s nejvyšší průměrnou úspěšností českých žáků v roce 2003 byly stejné jako v roce Byla to otázka, kde bylo třeba vybrat materiál s nejlepší tepelnou vodivostí (S256 Q01 viz Příloha 2) a otázka, kde bylo třeba vybrat z nabídky přístroj, kterým by se ověřilo, že tkanina je elektricky vodivá (S213 Q02 v plném znění v Příloze 2). Průměrné úspěšnosti zde byly 88,4 % a 87,4 %. Třetí v pořadí byla otázka týkající se výroby pitné vody z vody mořské (S304 Q02 viz Příloha 2) s průměrnou úspěšností 69,2 %. Otázky s nejnižší úspěšností Nejhůře (26,4 %) si čeští žáci vedli v roce 2003 podobně jako minulých šetřeních v odpovědích na otázku z úlohy týkající se skleníkového efektu (S114 Q05 v plném znění v Příloze 2). Druhou nejnižší průměrnou úspěšnost (27,1 %) měli čeští žáci v již zmiňované otázce, kde bylo třeba zakreslit sklon zemské osy (S129 Q02 v plném znění v Příloze 2). Třetí nejhůře zodpovězená otázka (34,2 %) pak byla opět z úlohy na skleníkový efekt, kde měli žáci v grafu růstu emisí CO 2 a grafu růstu průměrné teploty zemské atmosféry hledat části, které nepodporují dané tvrzení o příčinách růstu průměrné teploty Země (S114 Q04 v plném znění v Příloze 2). Otázky, kde byly dívky úspěšnější než chlapci V roce 2003 byly české dívky v průměru úspěšnější než chlapci v řešení 7 z 23 vybraných otázek. Největší rozdíl (7,3 %) byl u otázky, kde bylo třeba vybrat nejvhodnější vlákno k výrobě náhrdelníku na základě zjištěných vlastností (S133 Q03 viz Příloha 2). Druhý nejvyšší rozdíl (5,8 %) byl u otázky ze stejné úlohy, v níž bylo třeba napsat důvody, proč je třeba vážit zátěž při zkoumání pevnosti vlákna (S133 Q01 viz Příloha 2). O 5,7 % pak byly dívky v průměru úspěšnější v otázce, kde bylo třeba rozhodnout o podloženosti 25

26 uvedených tvrzení informacemi v textu (S252 Q03 viz Příloha 2). V této otázce byly výrazněji úspěšnější i v předchozím šetření. Otázky, kde byli chlapci úspěšnější než dívky Čeští chlapci odpověděli v roce 2003 v průměru lépe než dívky na 15 otázek z 23 vybraných. Výrazně největší rozdíl (22,3 %) byl opět u otázky, kde bylo třeba vybrat energetické zdroje podílející se na vytváření CO 2 (S269 Q04 viz Příloha 2). Druhý nejvyšší rozdíl (14,6 %) byl u otázky, kde bylo třeba určit pravdivost tvrzení o provozu přílivové elektrárny (S327 Q01 viz Příloha 2). O 9,2 % byli pak chlapci v průměru lepší v otázce, která se týkala porozumění principu výroby pitné vody z vody mořské (S304 Q02 viz Příloha 2). PISA 2006 Otázky řešené nejhůře oproti mezinárodnímu průměru zemí OECD Čeští žáci byli v roce 2006 pod průměrem zemí OECD v řešení 8 otázek. Největší rozdíl (12,6 %) byl u otázky s otevřenou odpovědí týkající se chlazení nádoby při výrobě penicilínu (S524 Q07 viz Příloha 2). U ostatních otázek rozdíl nepřesáhl 4,5 %, u dvou se pohyboval v rámci chyby. Otázky řešené nejlépe oproti mezinárodnímu průměru zemí OECD Nejlépe oproti průměru zemí OECD (rozdíl 14,8 %) řešili v roce 2006 čeští žáci otázku s otevřenou odpovědí, kde bylo třeba vybrat nejrizikovější místo pro novou výstavbu po úpravách terénu a volbu zdůvodnit (S514 Q03 viz Příloha 2). O 13,8 % byli čeští žáci lepší opět v otázce, kde bylo třeba vybrat energetické zdroje vytvářející CO 2 (S269 Q04 viz Příloha 2) a o 13,0 % v otevřené otázce, kde se měli vyjádřit k tvrzení novináře o důvodech tiché jízdy magneticky nadnášeného vlaku (S510 Q04 viz Příloha 2). Otázky s nejvyšší úspěšností Nejúspěšnější (86,5 %) byli čeští žáci v roce 2006 v řešení otázky, kde bylo třeba zdůvodnit možnost snazších a rychlejších terénních úprav při výstavbě v dnešní době oproti dřívějšku (S514 Q02 viz Příloha 2). Tato otázka měla vysokou úspěšnost řešení i v mezinárodním měřítku. V následujících dvou otázkách měli čeští žáci vysokou průměrnou úspěšnost i v předchozích dvou šetřeních. Jednalo se o otázku, kde bylo třeba vybrat z nabídky přístroj, kterým by se ověřilo, že tkanina je elektricky vodivá (S213 Q02 v plném znění v Příloze 2), zde byla úspěšnost 85,7 %. Výborný výsledek (85,5 %) dosáhli čeští žáci i v otázce, kde bylo třeba vybrat materiál s nejlepší tepelnou vodivostí (S256 Q01, viz Příloha 2). Otázky s nejnižší úspěšností Nejhůře (20,7 %) si čeští žáci vedli v roce 2006 podobně jako minulých šetřeních v odpovědích na otázku z úlohy týkající se skleníkového efektu (S114 Q05 v plném znění v Příloze 2). Druhou nejnižší průměrnou úspěšnost (23,9 %) měli čeští žáci v již zmiňované úloze týkající se chlazení nádoby při výrobě penicilínu (S524 Q07 viz Příloha 2). Třetí nejhůře zodpovězená otázka (31,6 %) pak byla stejně jako v šetření z roku 2003 opět z úlohy na skleníkový efekt (S114 Q04 v plném znění v Příloze 2). Otázky, kde byly dívky úspěšnější než chlapci České dívky byly v roce 2006 úspěšnější než chlapci v 18 otázkách, přičemž u 6 z nich se rozdíl pohyboval v rámci chyby. Největší rozdíl (11,7 %) byl u otázky z úlohy týkající se léčby ozařováním, kde bylo třeba posoudit, zda dané závěry je či není možné učinit na 26

27 základě předloženého grafu (S495 Q01 viz Příloha 2). Zajímavé je, že v naprosto obdobné otázce z této úlohy (S495 Q02 viz Příloha 2), jen s jiným grafem, byli naopak výrazně (15,1 %) úspěšnější chlapci. Otázky, kde byli chlapci úspěšnější než dívky Čeští chlapci odpověděli v roce 2006 lépe než dívky na 29 otázek, u 10 z nich se rozdíl pohyboval v rámci chyby. Výrazně největší rozdíl (25,3 %) byl u již zmiňované otázky, kde bylo třeba vybrat energetické zdroje podílející se na vytváření CO 2 (S269 Q04 viz Příloha 2). Otázky společné pro více šetření Ve všech třech šetřeních bylo společných 10 vybraných fyzikálně zaměřených otázek. Nejúspěšnější byli čeští žáci v roce 2003, kdy dosáhli v 5 otázkách nejlepší a v 5 otázkách druhý nejlepší výsledek. Nejméně úspěšní byli čeští žáci v roce 2006, v 6 otázkách měli nejnižší úspěšnost a jen v 1 otázce nejvyšší. U žádné z otázek však rozdíl v průměrné úspěšnosti nepřesáhl 7 %. V roce 2000 a 2003 bylo společných dalších 8 vybraných fyzikálních otázek. Ve všech byli čeští žáci úspěšnější v roce Nejvyšší rozdíl (27 %) byl v otázce týkající se střídání dne a noci (S129 Q01 v plném znění v Příloze 2). Druhý nejvyšší rozdíl (7 %) byl u úlohy zaměřené na rozpoznání vlastností vlákna důležitých pro daný účel použití (S133 Q04 viz Příloha 2). U pěti otázek byl rozdíl ve výsledku minimální (1 2 %). V roce 2003 a 2006 byla společná jedna další úloha se 4 vybranými otázkami(s304 Q01, Q02, Q03a,b viz Příloha 2). Ve všech byli čeští žáci úspěšnější v roce 2003, a to o 2 5 %. 5. Závěr V rámci úkolu byly shrnuty celkové výsledky českých žáků v přírodních vědách ve výzkumu PISA v letech 2000, 2003 a Podrobně byly analyzovány výsledky českých žáků ve vybraných 93 fyzikálně zaměřených otázkách. Byly zpracovány tabulky s charakteristikami jednotlivých fyzikálních otázek, výsledky českých žáků, mezinárodními průměry a komentáři. Pozornost byla věnovaná i výsledkům podle typu otázky, kompetencí a vědomostí, na které byly otázky zaměřeny, kontextu a situací, do kterých byly otázky zasazeny. Z provedených analýz vyplývají následující skutečnosti: Celkové výsledky V mezinárodním srovnání dosahovali čeští žáci ve všech dosavadních šetřeních výzkumu PISA v oblasti přírodovědné gramotnosti nadprůměrné výsledky. Výzkum PISA ukázal, že silnou stránkou českých žáků jsou především faktické znalosti. Problémy jim dělalo např. vytváření hypotéz, využívání různých výzkumných metod, experimentování, získávání a interpretace dat, posuzování výsledků výzkumu, formulování a dokazování závěrů. Výsledky českých žáků ve výzkumu PISA 2006 v oblasti vědomostí z přírodních věd byly výrazně lepší než výsledky v oblasti vědomostí o přírodních vědách. Výborní byli čeští žáci zejména v oblasti fyziky a chemie. 27

28 Co se týče zkoumaných kompetencí, byli čeští žáci ve výzkumu PISA 2006 úspěšnější při aplikaci vědomostí než při rozpoznávání otázek, které lze vědecky zkoumat a při používání vědeckých důkazů. Podobně na tom byli i žáci Maďarska a Slovenska, což jsou země s podobnou tradicí přírodovědného vzdělávání, které klade větší důraz na shromažďování a reprodukci teoretických znalostí než na podstatu vědeckého zkoumání a uvažování. V České republice byla skutečnost, že se žáci o přírodovědných jevech a jejich vysvětlení učí, místo aby je sami objevovali, dokumentována i v rámci videostudie realizované v roce 1999 jako součást výzkumu TIMSS. Celkově se výsledky českých chlapců a dívek ve výzkumu PISA v přírodovědném testu statisticky významně nelišily. Co se týče kompetenčních škál z roku 2006, měly české dívky výrazně lepší výsledky než chlapci v rozpoznávání přírodovědných otázek. Naopak čeští chlapci byli lepší než dívky ve vysvětlování jevů pomocí přírodních věd, přičemž tento rozdíl patřil mezi zúčastněnými zeměmi k největším. U používání vědeckých důkazů se výsledky českých chlapců a dívek nelišily. V oblasti neživé systémy měli chlapci ve všech zemích OECD ve výzkumu PISA 2006 výrazně lepší výsledky než dívky. Česká republika zde patřila k zemím s největším rozdílem ve výsledcích chlapců a dívek. V oblasti systémy Země a vesmíru byl rozdíl mezi chlapci a dívkami v České republice největší ze všech zúčastněných zemí. Výzkum PISA ukázal, že Česká republika patří k zemím, kde jsou velké rozdíly mezi nejlepšími a nejslabšími žáky. Značné byly také rozdíly ve výsledcích žáků různých typů škol. Fyzikálně zaměřené otázky Celkově byla průměrná úspěšnost českých žáků ve vybraných fyzikálně zaměřených otázkách ve všech šetřeních vyšší než průměr zemí OECD. Největší rozdíl ve prospěch českých žáků byl v roce 2003, a to 6,6 %. Čeští chlapci byli vždy mírně úspěšnější než dívky, největší rozdíl v jejich prospěch byl v roce 2006, a to 2,3 %. Nejvyšší průměrné úspěšnosti ve všech třech šetřeních dosahovali čeští žáci i žáci zemí OECD v otázkách s výběrem odpovědi. Výsledky českých chlapců a dívek byly u tohoto typu otázek srovnatelné. Druhé nejvyšší průměrné úspěšnosti dosahovali čeští žáci ve všech třech šetřeních u komplexních otázek s výběrem odpovědi. V roce 2003 byli v těchto otázkách v průměru úspěšnější čeští chlapci než dívky, v roce 2000 a 2006 byla jejich úspěšnost srovnatelná. V otevřených otázkách s tvorbou odpovědi byli v roce 2000 čeští žáci nejméně úspěšní, stejně tak i žáci zemí OECD. V roce 2003 i 2006 byla průměrná úspěšnost v tomto typu otázky vyšší než u uzavřených otázek s tvorbou odpovědi. Čeští chlapci byli u těchto typů otázek v průměru vždy o něco úspěšnější než dívky. V roce 2003 a 2006 byli čeští žáci v průměru úspěšnější v otázkách zaměřených na vysvětlování jevů pomocí přírodních věd než v otázkách týkajících se používání vědeckých důkazů. V roce 2000 byli naopak čeští žáci v průměru mírně úspěšnější (o 1,5 %) v používání vědeckých důkazů než při vysvětlování jevů pomocí přírodních věd. Počet vybraných otázek zaměřených na rozpoznávání přírodovědných otázek byl v roce 2000 i 2003 příliš nízký na vyvozování závěrů. V roce 2006 byli čeští žáci v těchto otázkách v průměru o 5,5 % méně úspěšní než při vysvětlování jevů pomocí přírodních věd. Oproti výsledkům v celém přírodovědném testu, kde byl rozdíl ve výsledcích na kompetenčních škálách rozpoznávání přírodovědných otázek a používání vědeckých 28

29 důkazů oproti škále vysvětlování jevů pomocí přírodních věd srovnatelný, byl u fyzikálně zaměřených otázek větší rozdíl u kompetence používání vědeckých důkazů než u rozpoznávání přírodovědných otázek. České dívky byly v roce 2006 v průměru o něco úspěšnější (2,7 %) při rozpoznávání přírodovědných otázek. Při vysvětlování jevů pomocí přírodních věd byli naopak ve všech šetřeních v průměru úspěšnější chlapci, nevíce v roce 2006 o 5,6 %. Průměrná úspěšnost chlapců a dívek při používání vědeckých důkazů byla srovnatelná. To odpovídá výsledkům v celém přírodovědném testu. Celkově byli v roce 2006 čeští žáci v průměru úspěšnější ve vědomostech z přírodních věd než ve vědomostech o přírodních vědách. To odpovídá výsledkům v celém přírodovědném testu. Nejvyšší průměrnou úspěšnost měli čeští žáci v oblasti neživé systémy. V oblastech systémy Země a vesmíru a technické systémy byla průměrná úspěšnost stejná. V oblasti vědecký výzkum byla průměrná úspěšnost srovnatelná. V oblasti vědecká vysvětlení byla průměrná úspěšnost českých žáků nejnižší. Podobně tomu bylo i v průměru zemí OECD. Čeští chlapci byli v průměru úspěšnější než děvčata v oblasti neživé systémy (o 7,7 %) a v oblasti systémy Země a vesmíru (o 7,0 %). V oblasti technické systémy a vědecká vysvětlení byl průměrný výsledek českých chlapců a děvčat srovnatelný, v oblasti vědecký výzkum byla česká děvčata v průměru o 2,7 % úspěšnější. Čeští žáci byli v roce 2006 v průměru výrazně nejúspěšnější v kontextu rizika. Průměrná úspěšnost v kontextu přírodní zdroje a hranice vědy a techniky byla srovnatelná. Nejméně úspěšní byli čeští žáci v průměru v kontextu zdraví a životní prostředí. Obdobné byly i výsledky v průměru zemí OECD. Čeští chlapci byli v průměru úspěšnější o 5 % v kontextu přírodní zdroje a o 3 % v kontextu rizika. Jinde byly výsledky srovnatelné. Nejvyšší průměrnou úspěšnost měli čeští žáci ve všech šetřeních v otázkách spadajících do situací osobních, následovaly situace sociální a globální. V letech 2000 a 2003 byl však rozdíl mezi situací sociální a globální minimální, v roce 2006 byla průměrná úspěšnost v otázkách spadajících do situací sociálních téměř o 10 % vyšší než u situací globálních. V mezinárodním srovnání bylo pořadí obdobné. Čeští chlapci byli vždy v průměru o něco úspěšnější než děvčata, nejvyšší rozdíly byly u situace globální, v roce 2000 a 2003 to bylo o 7 %, v roce 2006 o necelá 3 %. Pod průměrem zemí OECD byli čeští žáci v roce 2000 při řešení 4 a v roce 2003 při řešení jen 2 z 23 vybraných fyzikálně zaměřených otázek. V roce 2006 to bylo v 8 z 47 vybraných otázek. Největší rozdíl (12,6 %) byl v roce 2006 u otázky s otevřenou odpovědí týkající se chlazení nádoby při výrobě penicilínu a v roce 2000 u otázky týkající se střídání dne a noci (7,6 %). K otázkám řešeným nejlépe oproti průměru zemí OECD patřila ve všech šetřeních otázka, kde bylo třeba vybrat energetické zdroje vytvářející CO 2. V roce 2003 byli čeští žáci výrazně (25,4 %) úspěšnější v otázce týkající se střídání dne a noci, ve které byli v předchozím šetření naopak podprůměrní. K otázkám, kde měli čeští žáci absolutně nejvyšší úspěšnost ve všech třech šetřeních, patřila otázka, kde bylo třeba vybrat materiál s nejlepší tepelnou vodivostí a otázka, kde 29

30 bylo třeba vybrat z nabídky přístroj, kterým by se ověřilo, že tkanina je elektricky vodivá. K otázkám s nejnižší průměrnou úspěšností českých žáků patřily ve všech šetřeních dvě otázky z úlohy na skleníkový efekt. V roce 2000 a 2003 to byla ještě otázka, kde bylo třeba zakreslit sklon zemské osy a správně popsat polokoule. V roce 2000 také výše zmiňovaná otázka týkající se střídání dne a noci a v roce 2006 otázka týkající se výroby penicilinu. Čeští chlapci byli ve všech třech šetřeních výrazně úspěšnější než děvčata (o více než 20 %) při řešení otázky, kde bylo třeba vybrat energetické zdroje podílející se na vytváření CO 2. V roce 2000 a 2003 přesáhl rozdíl ve prospěch chlapců 10 % ještě u otázek týkajících se přílivové elektrárny. Děvčata pak byla o více než 10 % v průměru úspěšnější než chlapci v roce 2000 v otázce, kde bylo třeba vybrat nejvhodnější vlákno k výrobě náhrdelníku na základě zjištěných vlastností. V roce 2006 pak v otázce týkající se léčby ozařováním. Zajímavé je, že v naprosto obdobné otázce z této úlohy, jen s jiným grafem, byli naopak o15 % úspěšnější chlapci. Ve všech třech šetřeních bylo společných 10 vybraných fyzikálně zaměřených otázek. Nejúspěšnější byli čeští žáci v roce 2003, kdy dosáhli v 5 otázkách nejlepší a v 5 otázkách druhý nejlepší výsledek. Nejméně úspěšní byli čeští žáci v roce 2006, v 6 otázkách měli nejnižší úspěšnost a jen v 1 otázce nejvyšší. U žádné z otázek však rozdíl v průměrné úspěšnosti nepřesáhl 7 %. Vzhledem k pravidelné účasti České republiky ve výzkumu PISA plánujeme provádění obdobných analýz i do budoucna. To umožní sledovat v delším časovém období stav vědomostí a kompetencí žáků v oblasti přírodních věd a zejména fyziky a zjistit, zda a jak jsou ovlivňovány změnami ve školské politice, např. zavedením rámcových a školních vzdělávacích programů. Literatura: [1] PALEČKOVÁ, J. a kol.: Hlavní zjištění výzkumu PISA Poradí si žáci s přírodními vědami? ÚIV, Praha [2] FRÝZKOVÁ, M., PALEČKOVÁ, J.: Přírodovědné úlohy výzkumu PISA. ÚIV, Praha [3] PALEČKOVÁ, J., TOMÁŠEK, V.: Učení pro zítřek. Praha, ÚIV, [4] STRAKOVÁ, J. a kol.: Vědomosti a dovednosti pro život. Čtenářská, matematická a přírodovědná gramotnost patnáctiletých žáků. Praha, ÚIV, [5] Assessing Scientific, Reading and Mathematical Literacy a Framework for PISA OECD 2006 [6] PISA 2006 Science Competencies for Tomorrow`s World. Volume 1: Analysis., Volume 2: Data, OECD

31 Příloha 1 Přehled všech přírodovědných úloh použitých v šetřeních výzkumu PISA v letech 2000, 2003 a 2006 a jejich klasifikace. 31

32 kód název kompetence S195 Q02 S195 Q04 S195 Q05 S195 Q06 S253 Q01 S253 Q02 S270 Q03 S253 Q05 S209 Q01 S209 Q02 semmelweisův deník používání vědeckých důkazů semmelweisův deník rozpoznání přírodověd. otázek vědomosti z přírodních věd vědomosti o přírodních vědách semmelweisův deník vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2000 ano ne semmelweisův deník vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2000 ano ne systémy Země a vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: vesmíru: změny v ozón popisování, interpretování systémech země 2000 ano ano vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a vědecká ozón předpovědí vysvětlení 2000 ano ano rozpoznání přírodověd. otázek:rozpoznání otázek, které je možno zodpovědět pomocí vědecký ozón přírodních věd výzkum 2000 ne ano vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z ozón přírodních věd živé systémy 2000 ano ano energie přílivu (bez výsledků) energie přílivu používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů S128 Q01 klonování používání vědeckých důkazů živé systémy uvo lně ní rok zadání fyzika typ otázky postoje situace kontext otevřená s vědecká tvorbou vysvětlení 2000 ano ne odpovědi osobní zdraví vědecká s výběrem vysvětlení 2000 ano ne odpovědi sociální zdraví otevřená s tvorbou odpovědi sociální zdraví vědecká vysvětlení 2000 ne ano vědecká vysvětlení 2000 ne ano 2000, 2003 ano ne s výběrem odpovědi osobní zdraví otevřená s tvorbou odpovědi sociální s výběrem odpovědi osobní komplexní s výběrem odpovědi sociální životní prostředí životní prostředí životní prostředí uzavřená s tvorbou odpovědi globální zdraví komplexní s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi sociální s výběrem odpovědi osobní životní prostředí životní prostředí hranice vědy a techniky S128 Q02 klonování používání vědeckých důkazů S128 Q03 klonování rozpoznání přírodovědných otázek vědecká vysvětlení vědecký výzkum 2000, 2003 ano ne 2000, 2003 ano ne hranice s výběrem odpovědi osobní vědy a techniky komplexní s výběrem odpovědi sociální rizika 32

33 S129 Q01 denní světlo vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí S129 Q02 denní světlo vysvětlování jevů pomocí přírodních věd vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: S133 rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a Q01 výzkum předpovědí S133 Q03 výzkum používání vědeckých důkazů : interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů S133 Q04 výzkum používání vědeckých důkazů používání vědeckých důkazů: S252 interpretování vědeckých důkazů, Q01 Jižní Rainea vyvozování a sdělování závěrů S252 Q02 Jižní Rainea používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů S252 Q03 Jižní Rainea používání vědeckých důkazů používání vědeckých důkazů: S327 interpretování vědeckých důkazů, Q01 energie přílivu vyvozování a sdělování závěrů S327 Q02 energie přílivu (bez výsledků) používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů S326 Q01 mléko používání vědeckých důkazů systémy Země a vesmíru: Země ve vesmíru systémy Země a vesmíru S326 Q02 mléko používání vědeckých důkazů S326 Q03 mléko používání vědeckých důkazů S326 Q04 mléko vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy vědecký výzkum vědecký výzkum vědecký výzkum vědecká vysvětlení vědecká vysvětlení vědecká vysvětlení 2000, 2003 ano ano s výběrem odpovědi 2000, 2003 ano ano 2000, 2003 ne ano 2000, 2003 ne ano 2000, 2003 ne ano 2000, 2003 ne ano 2000, 2003 ne ano 2000, 2003 ne ano vědecká vysvětlení 2003 ne ano vědecká vysvětlení 2003 ne ano vědecká vysvětlení vědecká vysvětlení vědecká vysvětlení 2003, 2006 ne ne 2003, 2006 ne ne 2003, 2006 ne ne 2003, 2006 ne ne osobní otevřená s tvorbou odpovědi osobní s výběrem odpovědi osobní s výběrem odpovědi osobní komplexní s výběrem odpovědi osobní s výběrem odpovědi osobní životní prostředí životní prostředí hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky životní prostředí s výběrem odpovědi osobní komplexní s výběrem odpovědi osobní komplexní s výběrem odpovědi globální otevřená s tvorbou odpovědi sociální uzavřená s tvorbou odpovědi osobní zdraví uzavřená s tvorbou odpovědi osobní zdraví životní prostředí životní prostředí životní prostředí životní prostředí s výběrem odpovědi osobní zdraví s výběrem odpovědi osobní zdraví 33

34 S114 Q03 S114 Q04 S114 Q05 skleníkový efekt skleníkový efekt skleníkový efekt používání vědeckých důkazů: Interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů používání vědeckých důkazů : interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a předpovědí S213 Q01 oblečení rozpoznání přírodověd. otázek S213 Q02 S131 Q02 S131 Q04 S256 Q01 S269 Q01 S269 Q03 S269 Q04 oblečení užitečné kmitočty užitečné kmitočty lžíce teplota na Zemi teplota na Zemi teplota na Zemi systémy Země a vesmíru: atmosférické změny vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd technické systémy používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů rozpoznání přírodověd. otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: neživé systémy: uplatnění vhodných vědomostí z chemické změny přírodních věd hmoty vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: systémy Země a Uplatnění vhodných vědomostí z vesmíru: změny v přírodních věd systémech Země vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd živé systémy vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd neživé systémy S268 Q01 řasy rozpoznání přírodovědných otázek S268 Q02 řasy vysvětlování jevů pomocí přírodních věd S268 Q06 řasy vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy: ekosystémy živé systémy: ekosystémy 34 vědecká vysvětlení vědecká vysvětlení vědecký výzkum vědecká vysvětlení vědecký výzkum vědecký výzkum 2000, 2003, 2006 ano ano uzavřená s tvorbou odpovědi 2000, 2003, 2006 ano ano otevřená s tvorbou odpovědi globální globální životní prostředí životní prostředí 2000, 2003, 2006 ano ano uzavřená s tvorbou odpovědi globální životní prostředí 2000, komplexní s hranice 2003, výběrem vědy a 2006 ano ano odpovědi sociální techniky 2000, hranice 2003, s výběrem vědy a 2006 ano ano odpovědi osobní techniky 2000, otevřená s 2003, tvorbou 2006 ne ano odpovědi sociální zdraví 2000, otevřená s 2003, tvorbou 2006 ne ano odpovědi sociální zdraví 2000, 2003, 2006 ne ano 2000, 2003, 2006 ne ano 2000, 2003, 2006 ne ne 2000, 2003, 2006 ne ano 2000, 2003, 2006 ne ne 2000, 2003, 2006 ne ne 2000, 2003, 2006 ne ne hranice vědy a techniky s výběrem odpovědi osobní otevřená s tvorbou odpovědi globální rizika otevřená s tvorbou odpovědi globální rizika komplexní s výběrem odpovědi globální s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální přírodní zdroje životní prostředí přírodní zdroje životní prostředí

35 S304 Q01 voda používání vědeckých důkazů S304 Q02 voda vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd neživé systémy: chemické změny hmoty neživé systémy: pohyb a síla S304 Q03a voda používání vědeckých důkazů technické systémy vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: S304 rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a Q03b voda předpovědí technické systémy používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů , 2006 ne ano 2003, 2006 ne ano 2003, 2006 ne ano 2003, 2006 ne ano S416 Q01 měsíc S416 Q10 N měsíc 2006 ne ano vědecká vysvětlení 2006 ne ano S416 Q10S měsíc 2006 ne ano geneticky S508 upravené vědecký Q02 plodiny rozpoznání přírodovědných otázek výzkum 2006 ano ne S508 Q03 S508 Q04 S508 Q10 N S519 Q01 geneticky upravené plodiny rozpoznání přírodovědných otázek geneticky upravené plodiny rozpoznání přírodovědných otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu vědecký výzkum 2006 ano ne vědecký výzkum 2006 ne ne geneticky upravené plodiny 2006 ano ne škála airbagy používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů vědecká vysvětlení 2006 ne ano S519 Q02 airbagy vysvětlování jevů pomocí přírodních věd neživé systémy 2006 ne ano S519 Q03 airbagy rozpoznání přírodověd. otázek:rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu vědecký výzkum 2006 ne ano otevřená s tvorbou odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi globální otevřená s tvorbou odpovědi sociální uzavřená s tvorbou odpovědi globální zájem o přírodní vědy uznání hodnoty vědeckého výzkumu komplexní s výběrem odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi sociální zájem o přírodní vědy otevřená s tvorbou odpovědi sociální komplexní s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi sociální přírodní zdroje přírodní zdroje přírodní zdroje přírodní zdroje hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky

36 S519 Q10 N airbagy 2006 ne ano škála S519 Q10S airbagy 2006 ne ano škála používání vědeckých důkazů: S495 léčba interpretování vědeckých důkazů, vědecká Q01 ozařováním vyvozování a sdělování závěrů vysvětlení 2006 ne ano S495 Q02 S495 Q03 S495 Q04 S415 Q02 S415 Q07 S415 Q08 léčba ozařováním léčba ozařováním používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů léčba ozařováním rozpoznání přírodověd. otázek solární kolektory solární kolektory solární kolektory vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: Uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd rozpoznání přírodověd. otázek:rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu rozpoznání přírodověd. otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu S426 Q01 velký kaňon vysvětlování jevů pomocí přírodních věd vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: S426 popisování, interpretování přírodovědných Q03 velký kaňon jevů a předpovídání změn S426 Q05 velký kaňon vysvětlování jevů pomocí přírodních věd S426 Q07 velký kaňon rozpoznání přírodověd. otázek vědecká vysvětlení 2006 ne ano vědecká vysvětlení 2006 ne ano vědecký výzkum 2006 ne ano systémy Země a vesmíru 2006 ne ano vědecký výzkum 2006 ne ano vědecký výzkum 2006 ne ano systémy Země a vesmíru 2006 ne ne systémy Země a vesmíru 2006 ano ano systémy Země a vesmíru 2006 ano ne vědecký výzkum 2006 ano ne zájem o přírodní vědy uznání hodnoty vědeckého výzkumu komplexní s výběrem odpovědi sociální zdraví komplexní s výběrem odpovědi sociální zdraví otevřená s tvorbou odpovědi sociální zdraví komplexní s výběrem odpovědi sociální zdraví s výběrem odpovědi globální komplexní s výběrem odpovědi osobní komplexní s výběrem odpovědi globální otevřená s tvorbou odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální komplexní s výběrem odpovědi sociální přírodní zdroje přírodní zdroje přírodní zdroje životní prostředí životní prostředí přírodní zdroje životní prostředí S426 velký kaňon 2006 ano ne škála uznání 36

37 Q10S hodnoty vědeckého výzkumu S413 Q04 S413 Q05 S413 Q06 S413 Q10 N S421 Q01 S421 Q02 S421 Q03 doba umělohmotná doba umělohmotná doba umělohmotná používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů technické systémy 2006 ne ano používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů technické systémy 2006 ne ano vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí neživé systémy: vlastnosti hmoty 2006 ne ne doba umělohmotná 2006 ne ano škála vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z velké a malé přírodních věd neživé systémy:struktura hmoty 2006 ne ano velké a malé (bez výsledků) vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ano vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: systémy Země a uplatnění vhodných vědomostí z vesmíru:země ve velké a malé přírodních věd vesmíru 2006 ne ano S421 Q10S velké a malé 2006 ne ano škála neživé S437 systémy:chemické Q01 hašení požáru změny hmoty 2006 ne ano komplexní s výběrem odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální uzavřená s tvorbou odpovědi osobní zájem o přírodní vědy uzavřená s tvorbou odpovědi osobní uzavřená s tvorbou odpovědi osobní uzavřená s tvorbou odpovědi osobní uznání hodnoty vědeckého výzkumu vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: neživé S437 uplatnění vhodných vědomostí z systémy:chemické Q03 hašení požáru přírodních věd změny hmoty 2006 ne ano vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: neživé S437 uplatnění vhodných vědomostí z systémy:chemické Q04 hašení požáru přírodních věd změny hmoty 2006 ne ano vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: neživé systémy: S437 popisování, interpretování přírodovědných chemické změny Q06 hašení požáru jevů a předpovídání změn hmoty 2006 ne ano S437 hašení požáru 2006 ne ano škála zájem o 37 hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky s výběrem odpovědi sociální rizika s výběrem odpovědi sociální rizika s výběrem odpovědi sociální rizika otevřená s tvorbou odpovědi sociální rizika

38 Q10 N S524 Q06 výroba penicilinu používání vědeckých důkazů technické systémy 2006 ne ano přírodní vědy komplexní s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou S524 Q07 výroba penicilinu používání vědeckých důkazů vědecká vysvětlení 2006 ne ano odpovědi sociální S524 zájem o Q10 výroba přírodní N penicilinu 2006 ne ano škála vědy komplexní s S456 výběrem Q01 gepard vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne odpovědi globální S456 s výběrem Q02 gepard vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne odpovědi globální S456 zájem o Q10 přírodní N gepard 2006 ne ne škála vědy uznání hodnoty S456 Q10S gepard 2006 ne ne škála vědeckého výzkumu S408 s výběrem Q01 oves hluchý vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne odpovědi sociální S408 Q03 oves hluchý vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne S408 Q04 oves hluchý vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne S408 vědecký Q05 oves hluchý rozpoznání přírodověd. otázek výzkum 2006 ne ne S408 Q10 N oves hluchý 2006 ne ne škála S408 Q10S oves hluchý 2006 ne ne škála otevřená s tvorbou odpovědi sociální komplexní s výběrem odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální zájem o přírodní vědy uznání hodnoty vědeckého výzkumu hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky životní prostředí životní prostředí přírodní zdroje přírodní zdroje přírodní zdroje přírodní zdroje 38

39 S493 Q01 tělesné cvičení vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ano ne komplexní s výběrem odpovědi osobní zdraví S493 Q03 tělesné cvičení vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ano ne S493 Q05 tělesné cvičení vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ano ne S425 Q02 ostrov tučňáků používání vědeckých důkazů 2006 ne ne S425 Q03 ostrov tučňáků vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne S425 Q04 ostrov tučňáků používání vědeckých důkazů S425 Q05 ostrov tučňáků rozpoznávání přírodovědných otázek vědecký výzkum 2006 ne ne vědecký výzkum 2006 ne ne komplexní s výběrem odpovědi osobní zdraví otevřená s tvorbou odpovědi osobní zdraví s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální uznání hodnoty S425 vědeckého Q10S ostrov tučňáků 2006 ne ne škála výzkumu S478 s výběrem Q01 antibiotika vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne odpovědi osobní zdraví S478 Q02 antibiotika používání vědeckých důkazů vědecká vysvětlení 2006 ne ne životní prostředí životní prostředí životní prostředí životní prostředí komplexní s výběrem odpovědi osobní zdraví komplexní s výběrem odpovědi osobní zdraví S478 Q03 antibiotika vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne S478 zájem o Q10 přírodní N antibiotika 2006 ne ne škála vědy magneticky vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: komplexní s S510 nadnášený Uplatnění vhodných vědomostí z výběrem Q01 vlak přírodních věd neživé systémy 2006 ne ano odpovědi sociální magneticky vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: otevřená s S510 nadnášený popisování, interpretování přírodovědných tvorbou Q04 vlak jevů a předpovídání změn neživé systémy 2006 ne ano odpovědi osobní 39 hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky

40 S514 Q02 zástavba a přírodní katastrofa používání vědeckých důkazů: uvažování o možných důsledcích vědeckého a technického rozvoje pro společnost technické systémy: role techniky 2006 ne ano otevřená s tvorbou odpovědi sociální rizika S514 Q03 S514 Q04 S514 Q10 N S521 Q02 zástavba a přírodní katastrofa zástavba a přírodní vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:rozpoznání vhodných popisů, vysvětlení a předpovědí používání vědeckých důkazů:uvažování o možných důsledcích vědeckého a technického rozvoje pro společnost systémy Země a vesmíru 2006 ne ano technické systémy: role techniky 2006 ne ano katastrofa zástavba a přírodní katastrofa 2006 ne ano škála vaření v přírodě vysvětlování jevů pomocí přírodních věd neživé systémy 2006 ne ne otevřená s tvorbou odpovědi sociální rizika komplexní s výběrem odpovědi sociální rizika zájem o přírodní vědy s výběrem odpovědi osobní S521 Q06 vaření v přírodě vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí neživé systémy: struktura hmoty 2006 ne ne s výběrem odpovědi osobní S521 zájem o Q10 vaření v přírodní N přírodě 2006 ne ne škála vědy S476 s výběrem Q01 operace srdce vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne odpovědi osobní zdraví S476 s výběrem Q02 operace srdce vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne odpovědi osobní zdraví S476 s výběrem Q03 operace srdce vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne odpovědi osobní zdraví S476 zájem o Q10 přírodní N operace srdce 2006 ne ne škála vědy S476 Q10S operace srdce 2006 ne ne škála S485 Q02 kyselý déšť vysvětlování jevů pomocí přírodních věd neživé systémy 2006 ano ne používání vědeckých neživé S485 důkazů:interpretování vědeckých důkazů, systémy:chemické Q03 kyselý déšť vyvozování a sdělování závěrů změny hmoty 2006 ano ne 40 uznání hodnoty vědeckého výzkumu hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky otevřená s tvorbou odpovědi sociální rizika s výběrem odpovědi osobní rizika

41 rozpoznání přírodovědných otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu S485 Q05 kyselý déšť vědecký výzkum 2006 ano ne S485 Q10 N kyselý déšť 2006 ano ne škála S485 Q10S kyselý déšť 2006 ano ne škála různé S465 podnebné vědecká Q01 pásy používání vědeckých důkazů vysvětlení 2006 ne ano S465 Q02 S465 Q04 S465 Q10S S527 Q01 S527 Q03 S527 Q04 S527 Q10 N různé podnebné pásy různé podnebné pásy vysvětlování jevů pomocí přírodních věd vysvětlování jevů pomocí přírodních věd systémy Země a vesmíru 2006 ne ano systémy Země a vesmíru 2006 ne ano různé podnebné pásy 2006 ne ano škála vyhynutí dinosaurů používání vědeckých důkazů vyhynutí dinosaurů vyhynutí dinosaurů vysvětlování jevů pomocí přírodních věd vysvětlování jevů pomocí přírodních věd vědecká vysvětlení 2006 ne ne systémy Země a vesmíru 2006 ne ne systémy Země a vesmíru 2006 ne ne vyhynutí dinosaurů 2006 ne ne škála otevřená s tvorbou odpovědi osobní rizika zájem o přírodní vědy uznání hodnoty vědeckého výzkumu otevřená s tvorbou odpovědi globální s výběrem odpovědi globální s výběrem odpovědi globální uznání hodnoty vědeckého výzkumu komplexní s výběrem odpovědi globální komplexní s výběrem odpovědi globální s výběrem odpovědi globální zájem o přírodní vědy uznání hodnoty S527 vyhynutí vědeckého Q10S dinosaurů 2006 ne ne škála výzkumu S447 krémy na vědecký s výběrem Q02 opalování rozpoznání přírodověd. otázek výzkum 2006 ano ne odpovědi osobní zdraví S447 krémy na rozpoznání přírodověd. otázek vědecký 2006 ano ne s výběrem osobní zdraví 41 životní prostředí životní prostředí životní prostředí hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky

42 Q03 opalování výzkum odpovědi S447 krémy na rozpoznání přírodovědných otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého vědecký s výběrem Q04 opalování výzkumu výzkum 2006 ano ne S447 Q05 S428 Q01 S428 Q03 používání vědeckých důkazů:interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů krémy na opalování bakterie v mléce používání vědeckých důkazů bakterie v mléce používání vědeckých důkazů vědecká vysvětlení 2006 ano ne vědecká vysvětlení 2006 ne ne vědecká vysvětlení 2006 ne ne odpovědi osobní zdraví otevřená s tvorbou odpovědi osobní zdraví s výběrem odpovědi sociální s výběrem odpovědi sociální otevřená s tvorbou odpovědi sociální S428 Q05 bakterie v mléce vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ne ne S428 zájem o Q10 bakterie v přírodní N mléce 2006 ne ne škála vědy komplexní s S438 vědecký výběrem Q01 parková zeleň rozpoznání přírodověd. otázek výzkum 2006 ne ne odpovědi sociální S438 vědecký s výběrem Q02 parková zeleň rozpoznání přírodověd. otázek výzkum 2006 ne ne odpovědi sociální S438 Q03 parková zeleň rozpoznání přírodověd. otázek vědecký výzkum 2006 ne ne S438 Q10 N parková zeleň 2006 ne ne škála S438 Q10S parková zeleň 2006 ne ne škála rozpoznání přírodověd. Otázek: S466 rozpoznání podstatných rysů vědeckého Q01 lesní požáry výzkumu používání vědeckých důkazů:interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů vědecký výzkum 2006 ne ano otevřená s tvorbou odpovědi sociální zájem o přírodní vědy uznání hodnoty vědeckého výzkumu přírodní zdroje přírodní zdroje přírodní zdroje životní prostředí životní prostředí životní prostředí komplexní s výběrem odpovědi sociální rizika S466 Q05 lesní požáry vědecká vysvětlení 2006 ne ano s výběrem odpovědi sociální rizika rozpoznávání přírodovědných komplexní s S466 otázek:rozpoznání podstatných rysů vědecký výběrem Q07 lesní požáry vědeckého výzkumu výzkum 2006 ne ano odpovědi sociální rizika S466 lesní požáry 2006 ne ano škála zájem o 42

43 Q10 N S458 Q01 ledová mumie vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: Uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd živé systémy:buňky 2006 ne ne S458 Q02 ledová mumie používání vědeckých důkazů živé systémy 2006 ne ne S477 Mary Q02 Montaguová vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ano ne S477 Mary Q03 Montaguová vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ano ne S477 Q04 S477 Q10S S498 Q02 S498 Q03 S498 Q04 S498 Q10 N S498 Q10S Mary Montaguová vysvětlování jevů pomocí přírodních věd živé systémy 2006 ano ne přírodní vědy otevřená s tvorbou odpovědi globální komplexní s výběrem odpovědi globální hranice vědy a techniky hranice vědy a techniky s výběrem odpovědi sociální zdraví s výběrem odpovědi sociální zdraví otevřená s tvorbou odpovědi sociální zdraví uznání hodnoty Mary Montaguová 2006 ano ne škála vědeckého výzkumu komplexní s pokus s vědecký výběrem trávením rozpoznání přírodověd. otázek výzkum 2006 ne ne odpovědi sociální jiné pokus s rozpoznání přírodověd. otázek:rozpoznání vědecký s výběrem trávením podstatných rysů vědeckého výzkumu výzkum 2006 ne ne odpovědi sociální jiné pokus s trávením používání vědeckých důkazů vědecká vysvětlení 2006 ne ne pokus s trávením 2006 ne ne škála pokus s trávením 2006 ne ne škála otevřená s tvorbou odpovědi sociální jiné zájem o přírodní vědy uznání hodnoty vědeckého výzkumu 43

44 Příloha 2 Tabulky s charakteristikami, celkovými výsledky a komentáři k jednotlivým fyzikálním otázkám. Poznámky: 1. U otázek, které byly uvolněny ke zveřejnění, jsou též zadání a podrobné výsledky, u otázek s otevřenými odpověďmi pak též pokyny pro hodnocení. 2. Pod mezinárodním průměrem se rozumí průměr zemí OECD. 3. U otázek s výběrem odpovědi je v podrobných výsledcích sloupec se správnou odpovědí šedě podbarven. 4. U otevřených a uzavřených otázek s tvorbou odpovědi bylo průměrné procento správných odpovědí stanoveno mezinárodním centrem na základě zastoupení úplně a částečně správných odpovědí. 44

45 Úloha S253 OZÓN -TEXT Přečti si následující část článku o ozónové vrstvě. Atmosféra je vzdušný oceán a drahocenný přírodní zdroj pro zachování života na Zemi. Tento zdroj společný nám všem je bohužel poškozován lidskou činností založenou na národních či osobních zájmech, a to zejména význačným zeslabováním zranitelné ozónové vrstvy, která působí jako ochranný štít pro život na Zemi. Molekuly ozónu jsou tvořeny třemi atomy kyslíku na rozdíl od kyslíkových molekul, které jsou tvořeny dvěma atomy kyslíku. Molekuly ozónu jsou neobyčejně vzácné: v každém miliónu molekul vzduchu jich je méně než deset. V průběhu téměř miliardy let však jejich přítomnost v atmosféře hraje zásadní roli v ochraně života na Zemi. Ozón může život na Zemi buď chránit nebo mu škodit, což závisí na tom, kde se nachází. Ozón v troposféře (do 10 kilometrů nad povrchem Země) je špatný ozón, který může poškodit plicní tkáň a rostliny. Ale asi 90 procent ozónu, který se nachází ve stratosféře (mezi 10 a 40 kilometry nad povrchem Země), je dobrý ozón, který hraje prospěšnou roli při pohlcování nebezpečného ultrafialového (UV-B) záření ze Slunce. Bez této užitečné ozónové vrstvy by byli lidé mnohem náchylnější k určitým chorobám způsobovaným dopadem ultrafialových paprsků ze Slunce. Slábnutí ozónové vrstvy by také mohlo díky škodlivému účinku UV-B paprsků na plankton narušit mořský potravní řetězec. Zdroj: Connect, Unesco International Science, Technology &Environmental Education Newsletter, Část článku nazvaného The Chemistry of Atmosferic policy, Sv. XXII, č. 2, (Jazykově upraveno) ozón - Diagram Všimni si tučné čáry v následujícím diagramu, která ukazuje, jaké je rozložení molekul ozónu v atmosféře. Množství ozónu (počet molekul na objemovou jednotku d h ) Výška (km) Stratosféra Troposféra 45

46 Úloha:Ozón Kód úlohy: S253 Počet otázek: 4 Kód otázky S253Q01 Charakteristika otázky Vysvětlení tvorby ozónu na základě obrázku Uvolnění otázky Ano Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: popisování, interpretování Vědomosti z přírodních věd Systémy Země a vesmíru: změny v systémech země Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Životní prostředí / Sociální Úloha použita v letech 2000 Zadání otázky: V předchozím textu se nic neříká o způsobu, jakým se ozón v atmosféře vytváří. Ve skutečnosti každý den trochu ozónu vznikne a trochu jiného ozónu zmizí. Způsob, jakým se ozón tvoří, objasňuje následující série veselých obrázků. Předpokládej, že máš strýčka, který se snaží porozumět významu obrázků. Ve škole ale nezískal žádné přírodovědné vzdělání a nechápe, co autor obrázků vysvětluje. Ví, že v atmosféře žádní malí panáčkové nejsou, ale rád by věděl, co tito malí panáčkové na obrázcích představují, co znamenají ta podivná označení O, O 2 a O 3 a jaký děj obrázky představují. Prosí tě, abys mu obrázky vysvětlil. Napiš pro svého strýčka vysvětlení obrázků

47 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 34,0 30,8 37, /mezinárodní [%] 28,3 26,8 29,8 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce Ost / [%] 18,0 10,7 10,7 26,9 33, /mezinárodní [%] 11,4 9,5 14,8 35,9 28,4 HODNOCENÍ: Úplná odpověď Kód 3: Uvádí odpověď, ve které jsou obsaženy tři následující aspekty: První aspekt: Molekula kyslíku nebo některé molekuly kyslíku (každá se skládá ze dvou atomů kyslíku) jsou rozděleny na atomy kyslíku (obrázek 1). Druhý aspekt: dělení (molekul kyslíku) je způsobeno slunečním zářením (obrázek 1). Třetí aspekt: atomy kyslíku se spojují s jinými molekulami kyslíku a vytvářejí molekuly ozónu (obrázky 2 a 3). POZNÁMKY KE KAŽDÉMU ZE TŘÍ ASPEKTŮ První aspekt: Rozdělení by mělo být popsáno s užitím správných výrazů (viz. řádky 5 a 6) pro O (atom nebo atomy) a O 2 (molekula nebo molekuly). Jestliže O a/nebo O 2 jsou popsány pouze jako částice nebo malé části, měl by být tento aspekt považován za nevyhovující. Druhý aspekt: Vliv Slunce by měl být dán do souvislosti s dělením O 2 (molekuly kyslíku nebo molekul kyslíku). Jestliže je vliv Slunce dán do souvislosti s tvorbou molekul ozónu z atomu kyslíku a molekuly kyslíku (obrázky 2 a 3), měl by být tento druhý aspekt považován za nevyhovující. Poznámka: Aspekty 1 a 2 mohou být uvedeny v jedné větě. Třetí aspekt: Tento aspekt by měl být ohodnocen (jedním bodem), jestliže je v odpovědi obsažen nějaký popis O spojujícího se s O 2. 47

48 3 popsána jako spojování (tří, samostatných) atomů O, neměl by být tento třetí aspekt uznán. Jestliže není O 3 popsán jako molekula nebo molekuly, ale například jako skupina atomů, může to být pro třetí aspekt tolerováno. Příklady pro Kód 3: Částečná odpověď Když slunce svítí na O 2 molekuly, dva atomy se rozdělí. Dva atomy O hledají jiné molekuly O 2, aby se k nim připojily. Když se O 1 a O 2 spojí, vytvoří O 3, což je ozón. Obrázky ilustrují tvorbu ozónu. Jestliže na molekulu kyslíku působí slunce, rozdělí se na dva samostatné atomy. Tyto samostatné atomy O se vznášejí v prostoru a hledají molekulu, ke které by se připojily. Připojí se k existující molekule O 2 a vytvoří molekulu O 3, takže jsou nyní spolu spojeny tři atomy; O 3 tvoří ozón. Malí panáčci jsou O, neboli atomy kyslíku. Když se dva spojí, vytvoří O 2, neboli molekulu kyslíku. Slunce způsobí to, že se rozloží zpět na kyslík. Atomy O 2 se naváží na molekulu O 2 a vytvoří O 3, což je ozón. [Poznámka: Odpověď může být považována za správnou. Došlo zde pouze k přepsání se ( O 2 atomy po předchozí zmínce o atomech kyslíku ).] Kód 2: Kód 1: Správně jsou právě dva aspekty Správně je pouze jeden aspekt Nevyhovující odpověď Kód 0: Žádný ze tří aspektů není správný Slunce (ultrafialové paprsky) spalují ozónovou vrstvu a současně ji také ničí. Tito malí panáčkové jsou ozónové vrstvy a utíkají od Slunce, protože je příliš horké. [Poznámka: Není získán žádný bod, ani za zmínku o jakémsi vlivu Slunce.] V prvním obdélníku Slunce spaluje ozón. Ve druhém obdélníku utíkají se slzami v očích pryč a ve třetím obdélníku chovají se slzami v očích jeden druhého v náručí. Dobrá, strýčku Herbe, je to jednoduché. O je jedna částice kyslíku, čísla u O se zvětšují s množstvím částic ve skupině. Kód 9 Ost.: Nezodpovězeno Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 6% lepší než mezinárodní průměr. Česká děvčata byla o 6 % lepší než chlapci. Úplně správnou odpověď uvedlo 18 % českých žáků, 27 % nemělo správně ani jeden aspekt a třetina českých žáků otázku nezodpověděla vůbec. 48

49 Úloha:Ozón Kód úlohy: S253 Počet otázek: 4 Kód otázky S253Q02 Charakteristika otázky Porozumění pojmům špatný, dobrý ozón na základě textu Uvolnění otázky Ano Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a předpovědí Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Životní prostředí / Osobní Úloha použita v letech 2000 Zadání otázky: Ozón se vytváří také při bouřkách. Způsobuje typický pach. Na řádcích rozlišuje autor textu mezi špatným ozónem a dobrým ozónem. Je ozón, který se tvoří při bouřce, špatný ozón, nebo dobrý ozón? Vyber odpověď se správným vysvětlením. Špatný, nebo dobrý ozón? Vysvětlení: A Špatný Tvoří se při špatném počasí. B Špatný Tvoří se v troposféře. C Dobrý Tvoří se ve stratosféře. D Dobrý Hezky voní. Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 32,3 35,8 29, / mezinárodní [%] 35,4 35,4 35,6 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce A B C D Ost / [%] 5,2 32,3 24,2 2,8 14, / mezinárodní [%] 7,5 35,4 22,6 1,7 13,5 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 3% horší než mezinárodní průměr. Chlapci v byli lepší než děvčata o 7%. Nejčastější chybnou odpovědí bylo, že se jedná o dobrý ozón tvořící se ve stratosféře, a to jak u českých žáků, tak v mezinárodním průměru. 49

50 Úloha: Ozón Kód úlohy: S253 Počet otázek: 4 Kód otázky S253Q03 Charakteristika otázky Rozhodnutí, zda dané otázky o oslabení ozónové vrstvy lze zodpovědět vědeckým výzkumem Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Rozpoznání přírodovědných otázek:rozpoznání otázek, které je možno zodpovědět pomocí přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Životní prostředí / Sociální Úloha použita v letech 2000 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 65,0 60,7 69, / mezinárodní [%] 56,7 53,9 59,7 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 8 % lepší než mezinárodní průměr. Chlapci v dopadli hůře než děvčata o 8 %. Správnou odpověď u obou otázek uvedlo 65 % českých žáků. 50

51 Úloha: Ozón Kód úlohy: S253 Počet otázek: 4 Kód otázky S253Q05 Charakteristika otázky Dopad ultrafialových paprsků na zdraví člověka Uvolnění otázky Ano Typ otázky Uzavřená s tvorbou odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Živé systémy Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Zdraví / Globální Úloha použita v letech 2000 Zadání otázky: Na řádcích 14 a 15 se píše: Bez této užitečné ozónové vrstvy by byli lidé mnohem náchylnější k určitým chorobám způsobovaným zvýšeným dopadem ultrafialových paprsků ze Slunce, Jmenuj jednu z těchto určitých chorob.. Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 62,4 64,1 60, / mezinárodní [%] 54,6 54,8 54,5 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce 1 0 Ost. 2000/ [%] 62,4 26,8 10, / mezinárodní [%] 54,6 32,6 12,8 Hodnocení: Kód 1: Poukazuje na rakovinu kůže nebo na jiné nemoci způsobené sluncem. Rakovina kůže. / Šedý zákal. / Melonom. [Poznámka: Tato odpověď může být považována za správnou, i když obsahuje pravopisnou chybu.] Nevyhovující odpověď Kód 0: Poukazuje na jiný určitý typ rakoviny. Rakovina plic. NEBO NEBO Kód 9 Ost.: Nezodpovězeno Poukazuje pouze na rakovinu. Rakovina. Jiné nesprávné odpovědi. Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 8 % lepší než mezinárodní průměr. Chlapci v byli lepší než děvčata o 3%. 51

52 Úloha: Energie přílivu Kód úlohy: S209 Počet otázek: 2 Kód otázky S209Q02 Charakteristika otázky Důvody řídkého využívání přílivových elektráren Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Životní prostředí / Sociální Úloha použita v letech 2000 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 52,3 58,2 47, /mezinárodní [%] 43,4 47,1 39,9 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 9 % lepší než mezinárodní průměr. Správnou odpověď uvedlo 52 % z nich. Téměř čtvrtina českých žáků na otázku neodpověděla. Čeští chlapci byli v průměru o 11 % lepší než dívky. 52

53 Úloha: Energie přílivu Kód úlohy: S327 Počet otázek: 2 Kód otázky S327Q01 Charakteristika otázky Určení pravdivosti tvrzení o provozu přílivové elektrárny Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Životní prostředí / Globální Úloha použita v letech 2003 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2003 / [%] 78,68 85,94 71, /mezinárodní [%] 61,52 66,75 56,39 Komentář a zhodnocení výsledků: Úspěšnost řešení v této otázce byla vysoká. Výsledek českých žáků byl o 17 % nad mezinárodním průměrem. Čeští chlapci byli výrazně úspěšnější (o 15 %) než dívky. 53

54 Úloha S129 DENNÍ SVĚTLO Přečti si informaci a odpověz na otázky, které jsou za ní uvedeny. DENNÍ SVĚTLO 22. ČERVNA 2002 Dnes, když je na severní polokouli nejdelší den v roce, Australané zažívají svůj nejkratší den. V Melbourne* v Austrálii vyjde Slunce v 7:36 ráno a zapadne v 17:08 odpoledne a poskytne tak devět hodin a 32 minut denního světla. Srovnejme dnešní den s nejdelším dnem v roce na jižní polokouli, který je očekáván 22. prosince, kdy Slunce vyjde v 5:55 ráno a zapadne ve 20:42 večer a poskytne tak 14 hodin a 47 minut denního světla. Prezident Astronomické společnosti pan Perry Vlahos řekl, že existence střídání ročních období na severní a jižní polokouli je spojena se sklonem zemské osy, který je 23 stupňů * Melbourne je město v Austrálii na 38. stupni jižní zeměpisné šířky. 54

55 Úloha: Denní světlo Kód úlohy: S129 Počet otázek: 2 Kód otázky S129Q01 Charakteristika otázky Střídání dne a noci Uvolnění otázky Ano Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí Vědomosti z přírodních věd Systémy Země a vesmíru: Země ve vesmíru Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Životní prostředí / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Zadání otázky: Které tvrzení vysvětluje, proč se na Zemi střídá den a noc? A Země se otáčí kolem své osy. B Slunce se otáčí kolem své osy. C Zemská osa je nakloněná. D Země obíhá okolo Slunce. Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 30,9 32,9 29, / mezinárodní [%] 38,5 33,6 43, / [%] 68,01 68,05 67, / mezinárodní [%] 42,60 47,45 37,87 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce A B C D Ost / [%] 30,9 2,7 29,2 26,1 1, / mezinárodní [%] 38,5 3,5 22,6 29,4 2,4 2003/ [%] 68,01 2,80 6,46 18,51 4, / mezinárodní [%] 42,60 3,36 20,77 29,34 3,93 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl roce 2000 o 8 % horší než mezinárodní průměr. Správně odpovědělo jen 31 % českých žáků. V roce 2003 byl naopak výsledek českých žáků o 25 % lepší než mezinárodní průměr a jejich průměrná úspěšnost vzrostla o 37 % oproti roku Chlapci v dopadli v roce 2000 o 4 % lépe než děvčata, v roce 2003 byl výsledek chlapců a děvčat srovnatelný. Nejčastější mylnou představou testovaných žáků bylo, že na Zemi dochází ke střídání dne a noci díky sklonu zemské osy nebo díky tomu, že Země obíhá okolo Slunce. 55

56 Úloha: Denní světlo Kód úlohy: S129 Počet otázek: 2 Kód otázky S129Q02 Charakteristika otázky Popsání modelu Země Uvolnění otázky Ano Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Systémy Země a vesmíru Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Životní prostředí / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Zadání otázky: Obrázek ukazuje, jak světelné paprsky ze Slunce dopadají na Zemi. světlo ze Slunce Země Obrázek: Světelné paprsky ze Slunce Předpokládej, že v Melbourne je nejkratší den v roce. Nakresli do obrázku zemskou osu, severní polokouli, jižní polokouli a rovník. Všechny součásti své odpovědi popiš. Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 25,30 30,40 20, / mezinárodní [%] 18,00 20,30 15, / [%] 27,13 28,70 25, / mezinárodní [%] 18,61 21,01 16,24 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce Ost / [%] 42,10 15,50 17,60 24, / mezinárodní [%] 49,60 11,30 12,30 26, / [%] 40,69 18,74 17,76 22, / mezinárodní [%] 51,19 12,24 12,49 24,09 56

57 HODNOCENÍ Poznámka: Důležité rysy při hodnocení této odpovědi jsou: 1. Správně je zemská osa nakreslena tak, že je nakloněna směrem ke Slunci, přičemž úhel, který svírá se svislou osou, je v rozmezí od 10 do 45. To ukazuje následující diagram: Vně intervalu od 10 do 45 vzhledem ke svislé ose: nesprávně. 2. Přítomnost jasně označené severní a jižní polokoule nebo je označena pouze jedna polokoule s tím, že název druhé polokoule z toho vyplývá. 3. Správně je rovník nakreslen nakloněný ke Slunci, přičemž úhel, který svírá s vodorovnou osou, je v rozmezí od 10 do 45. To ukazuje následující diagram: Rovník může být nakreslen buď jako elipsa nebo jako rovná čára. Vně intervalu od 10 do 45 vzhledem k vodorovné ose: nesprávně. Úplná odpověď Kód 21: Diagram, na kterém je rovník nakreslen nakloněný směrem ke Slunci pod úhlem, který je v rozmezí od 10 do 45, a zemská osa je nakloněna směrem ke Slunci pod úhlem vzhledem ke svislé ose, který je v rozmezí od 10 do 45, a severní a/nebo jižní polokoule jsou správně označeny (nebo je označena pouze jedna s tím, že název druhé polokoule z toho vyplývá). 57

58 Částečná odpověď Kód 11: Úhel sklonu osy je mezi 10 a 45, severní a/nebo jižní polokoule jsou správně označeny (nebo pouze jedna označena, druhá z toho vyplývá), ale úhel sklonu rovníku není mezi 10 a 45 nebo rovník chybí. Kód 12: Úhel sklonu rovníku je mezi 10 a 45, severní a/nebo jižní polokoule jsou správně označeny (nebo pouze jedna označena, druhá z toho vyplývá), ale úhel sklonu zemské osy není mezi 10 a 45 nebo osa chybí. Kód 13: Úhel sklonu rovníku mezi 10 a 45, úhel sklonu zemské osy mezi 10 a 45, ale severní a jižní polokoule nejsou správně označeny (nebo je chybně označena jedna a druhá z toho vyplývá nebo chybí obě značení). 58

59 Nevyhovující odpověď Kód 01: Severní a jižní polokoule jsou správně označeny (nebo pouze jedna označena, druhá z toho vyplývá), je to jediný správný prvek odpovědi. Kód 02: Úhel sklonu rovníku mezi 10 a 45 je jediný správný prvek odpovědi. Kód 03: Úhel sklonu zemské osy mezi 10 a 45 je jediný správný prvek odpovědi. Kód 04: Žádné prvky nejsou správné nebo jiné odpovědi. Kód 99: Nezodpovězeno. Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků v roce 2000 byl o 7 % lepší než výsledek mezinárodního průměru, v roce 2003 o 8 %. V obou letech byl výsledek českých žáků srovnatelný. Chlapci v dopadli lépe než děvčata v obou dvou testovaných letech. V roce 2000 byli lepší o 10 % a v roce 2003 o 3 %. 59

60 Úloha:Výzkum Kód úlohy: S133 Počet otázek: 3 Kód otázky S133Q01 Charakteristika otázky Určení důvodu, proč je třeba vážit zátěž při zkoumání pevnosti vláken Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a předpovědí Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních Vědecký výzkum vědách Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 62,5 61,3 63, / mezinárodní [%] 56,6 55,8 57, / [%] 67,01 64,10 69, / mezinárodní [%] 60,72 58,40 63,02 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl v roce 2000 i 2003 o 6 % lepší než mezinárodní průměr. V roce 2003 dosáhli čeští žáci o 4,5 % lepšího průměrného výsledku než v roce Chlapci v dopadli hůře než děvčata v obou dvou letech, a to o 2 % v roce 2000 a o 6 % v roce

61 Úloha:Výzkum Kód úlohy: S133 Počet otázek: 3 Kód otázky S133Q03 Charakteristika otázky Výběr nejvhodnějšího vlákna k výrobě náhrdelníku na základě zjištěných vlastností. Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů : interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 46,1 40,0 52, / mezinárodní [%] 41,9 40,4 43, / [%] 47,41 43,75 51, / mezinárodní [%] 36,60 35,23 38,05 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl v roce 2000 o 4 % lepší než výsledek mezinárodního průměru, v roce 2003 o 11 %. V obou letech byl výsledek českých žáků srovnatelný. Chlapci v dopadli hůře než děvčata v obou dvou letech, a to o 12 % v roce 2000 a o 7 % v roce Nejčastější chybou byl výběr vlákna s největším prodloužením. 61

62 Úloha:Výzkum Kód úlohy: S133 Počet otázek: 3 Kód otázky S133Q04 Charakteristika otázky Rozpoznání důležitých vlastností vlákna pro daný účel použití Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 43,6 42,2 44, / mezinárodní [%] 43,5 42,1 45, / [%] 50,31 50,84 49, / mezinárodní [%] 45,43 44,14 46,71 Komentář a zhodnocení výsledků Výsledek českých žáků byl v roce 2000 stejný jako mezinárodní průměr. Úplně správnou odpověď uvedlo 44 % žáků. V roce 2003 se čeští žáci zlepšili oproti roku 2000 o 7 % a jejich výsledek byl o 3 % nad mezinárodním průměrem. Výsledek českých dívek byl v roce 2000 o 3 % lepší než výsledek chlapců, v roce 2003 byl srovnatelný. 62

63 Úloha: Jižní Rainea Kód úlohy: S252 Počet otázek: 3 Kód otázky S252Q01 Charakteristika otázky Určení polohy Měsíce vůči Zemi na základě obrázku a textu Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Životní prostředí / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 55,8 57,8 54, / mezinárodní [%] 48,3 50,5 46, / [%] 57,80 60,84 54, / mezinárodní [%] 52,07 54,64 49,60 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl v roce 2000 o 8 % lepší než výsledek mezinárodního průměru, v roce 2003 o 6 %. V obou letech byl výsledek českých žáků srovnatelný. Chlapci v dopadli lépe než děvčata v obou dvou letech, a to o 3 % v roce 2000 a o 6 % v roce

64 Úloha: Jižní Rainea Kód úlohy: S252 Počet otázek: 3 Kód otázky S252Q02 Charakteristika otázky Určení přibližné teploty v dané oblasti na základě obrázku a textu Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Životní prostředí / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 74,0 71,3 76, / mezinárodní [%] 72,2 70,9 73, / [%] 75,16 71,90 78, / mezinárodní [%] 68,71 67,36 70,08 Komentář a zhodnocení výsledků: Otázka nedělala českým žákům problémy, v obou letech uvedly správnou odpověď přibližně tři čtvrtiny z nich. Výsledek českých žáků byl v roce 2000 o 2 % lepší než výsledek mezinárodního průměru, v roce 2003 o 6 %. Chlapci v dopadli hůře než děvčata v obou dvou letech, a to o 5 % v roce 2000 a o 7 % v roce

65 Úloha: Jižní Rainea Kód úlohy: S252 Počet otázek: 3 Kód otázky S252Q03 Charakteristika otázky Rozhodnutí o podloženosti uvedených tvrzení informacemi z textu Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Životní prostředí / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 57,90 54,20 61, / mezinárodní [%] 54,80 53,90 55, / [%] 59,61 56,75 62, / mezinárodní [%] 58,06 57,46 58,63 Komentář a zhodnocení výsledků: V obou letech byl výsledek českých žáků srovnatelný, úplně správnou odpověď uvedlo v roce % z nich a v roce %. Výsledek českých žáků byl v roce 2000 o 3 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2003 o 2 %. Chlapci v v obou dvou testovaných letech.dopadli hůře než česká děvčata. V roce 2000 byli horší o 7 % a v roce 2003 o 6 %. 65

66 Úloha S114 SKLENÍKOVÝ EFEKT Přečti si text a odpověz na otázky, které jsou za ním uvedeny. SKLENÍKOVÝ EFEKT: SKUTEČNOST NEBO VÝMYSL? Živé věci potřebují k přežití energii. Energie, která udržuje život na Zemi, přichází ze Slunce, které je velmi žhavé, a tak vyzařuje energii do vesmíru. Nepatrná část této energie se dostává na Zemi. Zemská atmosféra působí jako ochranná pokrývka povrchu naší planety a zabraňuje změnám teploty, které by existovaly ve světě bez vzduchu. Většina vyzářené energie přicházející ze Slunce prochází zemskou atmosférou. Země něco z této energie pohltí a něco se od zemského povrchu odrazí zpět. Část této odražené energie pohltí atmosféra. V důsledku toho je průměrná teplota nad zemským povrchem vyšší, než by byla, kdyby nebylo atmosféry. Zemská atmosféra má stejný účinek jako skleník, odtud tedy pochází termín skleníkový efekt. Říká se, že skleníkový efekt v průběhu dvacátého století zesílil. Faktem je, že průměrná teplota zemské atmosféry vzrostla. V novinách a časopisech se často tvrdí, že hlavní příčinou vzrůstu teploty ve dvacátém století jsou rostoucí emise oxidu uhličitého. 66

67 Žáka Ondru začal zajímat možný vztah mezi průměrnou teplotou zemské atmosféry a emisemi oxidu uhličitého na Zemi. V knihovně našel následující dva grafy. Emise oxidu uhli Emise čitého oxidu (v tisících uhličitého milionů tun (v za tisících rok) milionů tun za rok) roky roky Průměrná teplota zemské Průměrná teplota atmosféry ( C) zemské atmosféry ( C) 15,4 15,4 15,0 15,0 14,6 14, roky roky Ondra z těchto dvou grafů usoudil, že je jisté, že vzrůst průměrné teploty zemské atmosféry je způsobený vzrůstem emisí oxidu uhličitého. 67

68 Úloha:Skleníkový efekt Kód úlohy: S114 Počet otázek: 3 Kód otázky S114Q03 Charakteristika otázky Určení vztahu mezi průměrnou teplotou zemské atmosféry a emisemi oxidu uhličitého na Zemi na základě grafu Uvolnění otázky Ano Typ otázky Uzavřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Životní prostředí / Globální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Zadání otázky: Co v těchto grafech podporuje Ondrův závěr?... Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 54,3 56,7 52, / mezinárodní [%] 57,3 58,1 56, / [%] 50,14 49,87 50, / mezinárodní [%] 54,02 53,36 54, / [%] 49,66 47,99 51, / mezinárodní [%] 53,94 52,80 55,08 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce 1 0 Ost / [%] 54,3 26,4 19, /mezinárodní [%] 57,3 28,2 14, / [%] 50,14 31,46 18, /mezinárodní [%] 54,02 29,14 16,84 Výzkum v roce Ost / [%] 46,35 3,31 11,33 17,77 21, / mezinárodní [%] 49,85 4,09 10,35 22,06 12,65 HODNOCENÍ Úplná odpověď Kód 11: Poukazuje na nárůst jak (průměrné) teploty, tak emisí oxidu uhličitého. Když se zvýšily emise, vzrostla teplota. Oba grafy jsou rostoucí. Protože v roce 1910 začaly oba grafy růst. Teplota stoupá, když je vypouštěn CO2. Křivky v grafech společně stoupají. Vše vzrůstá. Kód 12: Poukazuje (v obecných termínech) na vztah mezi teplotou a emisemi oxidu uhličitého. 68

69 [Poznámka: Tento kód by měl postihovat použití takových termínů, jako např. vztah, podobný tvar nebo přímo úměrné. Ačkoli vyjádření vztahu výrazem přímo úměrné není úplně správné, ukazuje dostatečné porozumění a tato odpověď může být jako celek považována za správnou.] Množství CO2 a průměrná teplota na Zemi jsou přímo úměrné. Mají podobný tvar, který ukazuje na vzájemný vztah. Nevyhovující odpověď Kód 01: Poukazuje na nárůst buď (průměrné) teploty, nebo emisí oxidu uhličitého. Teplota stoupla. CO 2 se zvyšuje. Projevuje se překvapivá změna teplot. Kód 02: Poukazuje na teplotu a emise oxidu uhličitého bez jasného uvedení nějakého vztahu. Emise oxidu uhličitého (graf 1) mají vliv na stoupající zemskou teplotu (graf 2). Oxid uhličitý je hlavní příčinou vzrůstu zemské teploty. NEBO jiná odpověď Emise oxidu uhličitého rostou mnohem více než průměrná zemská teplota. [Poznámka: Tato odpověď je nesprávná, protože je za odpověď považován rozsah, v jakém stoupají emise CO 2 a zemská teplota, spíše než to, že je obojí rostoucí.] Nárůst CO 2 během let je způsoben nárůstem teploty zemské atmosféry. Způsob, jakým graf stoupá. Je tady růst. Kód 99: nezodpovězeno Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl v roce 2000 lepší o 4 % než v následujících dvou šetřeních. Ve všech testovacích obdobích byl výsledek českých žáků pod mezinárodním průměrem (o 3 4 %). V roce 2000 dopadli chlapci v o 4 % lépe než děvčata, v roce 2006 byli naopak o 4 % horší než děvčata, v roce 2003 byly výsledky srovnatelné. 69

70 Úloha: Skleníkový efekt Kód úlohy: S114 Počet otázek: 3 Kód otázky S114Q04 Charakteristika otázky Určení vztahu mezi průměrnou teplotou zemské atmosféry a emisemi oxidu uhličitého na Zemi na základě grafu Uvolnění otázky Ano Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace životní prostředí / Globální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Zadání otázky: Žákyně Jana nesouhlasí s Ondrovým závěrem. Porovnává oba grafy a říká, že některé části grafů jeho závěr nepodporují. Uveď příklad části grafů, která nepodporuje Ondrův závěr. Vysvětli svou odpověď Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 35,0 39,1 31, / mezinárodní [%] 39,5 40,3 39, / [%] 34,19 34,21 34, / mezinárodní [%] 35,99 36,47 35, / [%] 31,56 30,28 33, / mezinárodní [%] 34,47 34,54 34,31 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce / populace Ost. 2000/ [%] 24,2 21,6 17,1 37, / [%] 26,2 26,4 20,1 27,3 2003/ [%] 22,49 23,39 20,22 33, / [%] 23,45 25,07 23,72 27, / [%] 20,82 21,47 20,45 37, / mezinárodní [%] 22,4 24,14 27,61 25,85 HODNOCENÍ Úplná odpověď Kód 2: Vztahuje se k jedné určité části grafů, kde nejsou obě křivky buď klesající, nebo stoupající, a udává odpovídající vysvětlení. V období (přibližně) přibýval CO2, zatímco teplota klesala. 70

71 V období klesal oxid uhličitý a teplota stoupala. Teplota v 19. století je téměř stejná, první graf však stále stoupá. Mezi 1950 a 1980 se teplota nezvyšovala, avšak CO2 přibýval. Od 1940 do 1975 teplota zůstává přibližně stejná, ale emise oxidu uhličitého vykazují prudký růst. V roce 1940 je teplota mnohem vyšší než teplota v roce 1920 a oběma přísluší podobné emise oxidu uhličitého. Částečná odpověď Kód 1: Uvádí správné období bez vysvětlení před 1910 NEBO Zmiňuje pouze jeden určitý rok (ne časové období) s přijatelným vysvětlením. V roce 1980 emise klesly, ale teplota stále stoupala. NEBO Udává příklad, který nepodporuje Ondrův závěr, udělá ale chybu v uvedení období. Mezi 1950 a 1960 teplota klesala a emise oxidu uhličitého rostly. NEBO Poukazuje na rozdíly mezi dvěma křivkami bez zmínky o určitém období. Na některých místech teplota stoupá, i když emise klesají. Dříve byly malé emise, přesto však byla vysoká teplota. Když je v grafu 1 rovnoměrný nárůst, není nárůst v grafu 2, ten zůstává konstantní. [Poznámka: Zůstává konstantní celkově.] Protože ze začátku je teplota stále vysoká tam, kde je oxid uhličitý velmi nízký. NEBO Poukazuje na nepravidelnosti v jednom z grafů. Přibližně v roce 1910 teplota poklesla a po určité období tak přetrvávala. Ve druhém grafu je v roce 1910 pokles teploty zemské atmosféry. NEBO Uvádí rozdíly v grafech, vysvětlení je však nedostačující. Ve čtyřicátých letech bylo teplo velké, ale oxid uhličitý byl velmi nízký. [Poznámka: Vysvětlení je velmi chabé, avšak rozdíl, který uvádí, je zřejmý.] Nevyhovující odpověď Kód 0: Poukazuje na nepravidelnosti na křivce bez toho, že by výslovně poukázal/a na dva grafy. Trochu stoupá a klesá. Klesla v roce NEBO Poukazuje na nedostatečně definované období nebo rok bez jakéhokoli vysvětlení. Prostřední část NEBO jiné odpovědi V roce 1940 průměrná teplota vzrostla, ne však emise oxidu uhličitého. Kolem roku 1910 teplota vzrostla, ne však emise. Kód 9 Ost.: nezodpovězeno 71

72 Komentář a zhodnocení výsledků: Úspěšnost v této otázce byla nízká. Nejlepší průměrný výsledek dosáhli čeští žáci v roce 2000 (35 %), v roce 2003 byl výsledek srovnatelný, v roce 2006 byli v průměru o 3 % horší. Výsledek českých žáků byl ve všech šetřeních horší než mezinárodní průměr (o 2 5 %). Chlapci v dopadli lépe než děvčata v roce 2000, a to o 8 %, v roce 2003 byly jejich správné odpovědi srovnatelné s odpověďmi děvčat a v roce 2006 byli chlapci horší než děvčata o 3 %. 72

73 Úloha: Skleníkový efekt Kód úlohy: S114 Počet otázek: 3 Kód otázky S114Q05 Charakteristika otázky Znalost faktorů ovlivňujících skleníkový efekt Uvolnění otázky Ano Typ otázky Uzavřená s tvorbou odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a předpovědí Vědomosti z přírodních věd Systémy Země a vesmíru: atmosférické změny Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Životní prostředí / Globální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Zadání otázky: Ondra trvá na svém závěru, že růst průměrné teploty zemské atmosféry je způsoben vzrůstem emisí oxidu uhličitého. Ale Jana si myslí, že jeho závěr je ukvapený. Říká: Než uděláš tento závěr, musíš si být jistý, že ostatní faktory, které by mohly ovlivnit skleníkový efekt, se nemění. Jmenuj jeden z faktorů, které má Jana na mysli Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 25,6 25,5 25, / mezinárodní [%] 24,8 24,9 24, / [%] 26,35 27,32 25, / mezinárodní [%] 22,26 22,24 22, / [%] 20,66 20,44 20, / mezinárodní [%] 18,89 18,68 19,08 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce 1 0 Ost / [%] 25,6 31,4 43, / mezinárodní [%] 36,9 24,8 38,3 2003/ [%] 26,35 32,54 41, / mezinárodní [%] 22,26 39,45 38,29 Výzkum v roce Ost / [%] 9,03 11,62 3,39 4,30 25,68 45, / mezinárodní [%] 9,17 9,72 6,25 8,02 31,36 35,49 HODNOCENÍ Úplná odpověď Kód 11: Udává faktor vztahující se k energii/záření přicházející ze Slunce. Slunce zahřívá a Země možná mění polohu. 73

74 Energie je od Země odrážena zpět. Kód 12: Udává faktor vztahující se k přírodní složce nebo k případnému zdroji znečištění ovzduší. Vodní pára ve vzduchu. Mraky. Takové věci jako výbuchy sopek. Znečištění ovzduší (plyn, palivo). Množství výfukových plynů. Freony. Počet aut. Ozón (jako složka vzduchu). [Poznámka: Když je zmíněno ztenčování ozónové vrstvy, použijte kód 03.] Nevyhovující odpověď Kód 01: Poukazuje na příčinu, která ovlivňuje koncentraci oxidu uhličitého. Kácení deštných pralesů. Množství CO2, který unikl. Pevná paliva. Kód 02: Poukazuje na neurčitý faktor. Hnojiva. Spreje. Jaké bývá počasí. Kód 03: jiné nesprávné faktory nebo jiné odpovědi Množství kyslíku. Dusík. Díra v ozónové vrstvě se také zvětšuje. Kód 99 Ost.: nezodpovězeno Komentář a zhodnocení výsledků: Otázka patřila k obtížnějším. Průměrná úspěšnost českých žáků v letech 2000 a 2003 byla 26 %, do roku 2006 poklesla na 21 %. Čeští žáci byli ve všech třech šetřeních mírně nad mezinárodním průměrem (o 1 4 %). Chlapci v dopadli stejně jako děvčata v roce 2000, v roce 2003 byli lepší než děvčata o 2 % a v roce 2006 byli výsledky chlapců opět srovnatelné s výsledky děvčat. 74

75 Úloha S213 OBLEČENÍ Přečti si text a odpověz na otázky, které jsou za ním uvedeny. Tým britských vědců vyvíjí inteligentní oblečení, které umožní postiženým dětem mluvit. Děti oblečené do vest vyrobených ze zvláštního elektrotextilu a napojené na zvukový syntetizátor se budou schopné jednoduše dorozumívat lehkým klepáním na materiál, který je citlivý na dotek. Materiál je vyroben z normální látky a důmyslné sítě vláken impregnovaných uhlíkem, která mohou vést elektřinu. Když se na tkaninu zatlačí, dojde ke změně v soustavě signálů, které procházejí vodivými vlákny, a počítačový čip tak může zjistit místo dotyku na oblečení. Čip pak může spustit jakékoliv připojené elektronické zařízení, které nemusí být větší než dvě krabičky zápalek. Vtip je v tom, jak látku utkáme a jak skrze ni posíláme signály - můžeme ji přitom vetkat do již hotových druhů látek tak, že ji tam ani nerozeznáte, říká jeden z vědců. Aniž by se poškodil, může se materiál prát, omotávat kolem předmětů nebo se může zmačkat, přičemž vědec tvrdí, že se bude moci levně vyrábět ve velkém. 75

76 Úloha: Oblečení Kód úlohy: S213 Počet otázek: 2 Kód otázky S213Q01 Charakteristika otázky Rozpoznání otázek, které může zodpovědět vědecký výzkum Uvolnění otázky Ano Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Rozpoznání přírodověd. otázek Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Sociální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Zadání otázky: Který z těchto požadavků uvedených v článku se dá testovat vědeckým výzkumem v laboratoři? U každého požadavku zakroužkuj Ano nebo Ne. Bez poškození se materiál může prát omotávat kolem předmětů zmačkat levně vyrábět ve velkém Může být tento požadavek testován vědeckým výzkumem v laboratoři? Ano / Ne Ano / Ne Ano / Ne Ano / Ne Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 48,50 48,60 48, /mezinárodní [%] 40,30 38,90 42, / [%] 49,99 47,55 52, / mezinárodní [%] 41,98 39,20 44, / [%] 54,27 54,16 54, / mezinárodní [%] 47,86 45,07 50,72 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce Ost / [%] 0,90 4,80 8,90 34,90 48,50 2, / mezinárodní [%] 1,70 6,80 10,90 38,10 40,30 2, / [%] 0,92 7,20 7,93 33,11 49,99 0, / mezinárodní [%] 1,77 8,40 11,86 34,47 49,98 1, / [%] 0,92 6,29 8,24 29,59 54,27 0, / mezinárodní [%] 1,45 6,77 10,46 32,79 47,85 0,67 Číselné kódy odpovídají počtu správně zodpovězených otázek. 76

77 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků se v jednotlivých šetřeních postupně zlepšoval z 49 % v roce 2000 na 54 % v roce Ve všech šetřeních byli čeští žáci nad mezinárodním průměrem (o 7 8 %). Chlapci v dopadli stejně jako děvčata v roce 2000, v roce 2003 byli horší než děvčata o 5 % a v roce 2006 byli výsledky chlapců opět srovnatelné s výsledky děvčat. 77

78 Úloha:Oblečení Kód úlohy: S213 Počet otázek: 2 Kód otázky S213Q02 Charakteristika otázky Znalost fyzikálních měřících přístrojů Uvolnění otázky Ano Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Technické systémy: Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Zadání otázky: Který kus laboratorního vybavení by byl mezi vybavením, které bys potřeboval/a pro ověření, že tkanina je elektricky vodivá? A Voltmetr B Světelná komora C Mikrometr D Přístroj na měření hluku Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 84,3 83,9 84, / mezinárodní [%] 75,9 78,2 73, / [%] 87,38 88,90 85, / mezinárodní [%] 76,22 78,19 74, / [%] 85,71 84,96 86, / mezinárodní [%] 79,37 81,75 77,00 Podrobné výsledky (Zastoupení jednotlivých typů odpovědí v %): Výzkum v roce / populace A B C D Ost. 2000/ [%] 84,3 2,6 5,3 4,6 2, / [%] 75,9 6,6 7,1 5,6 3,7 2003/ [%] 87,38 2,39 4,41 3,72 2, / [%] 76,22 6,78 7,35 6,07 3, / [%] 85,71 2,91 5,93 3,36 2, / mezinárodní [%] 79,37 5,87 6,93 5,41 2,42 Komentář a zhodnocení výsledků: Otázka nedělala českým žákům obtíže ani v jednom z šetření, jejich průměrná úspěšnost se pohybovala mezi 84 % v roce 2000 a 87 % v roce Výsledek českých žáků byl vždy nad mezinárodním průměrem (o 6 11 %). Výsledky českých chlapců a děvčat se příliš nelišily. Nejčastější chybnou odpovědí ve všech třech letech bylo, že mikrometrem lze ověřovat elektrická vodivost, tuto odpověď však uvedlo jen 4 6 % českých žáků. 78

79 Úloha: Užitečné kmitočty Kód úlohy: S131 Počet otázek: 2 Kód otázky S131Q02 Charakteristika otázky Rozmezí slyšitelnosti práce s textem Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů:interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Zdraví / sociální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 51,4 51,9 51, / mezinárodní [%] 50,6 52,3 49, / [%] 47,17 47,22 47, / mezinárodní [%] 46,41 45,41 47, / [%] 44,60 43,37 46, / mezinárodní [%] 46,24 45,21 47,33 Komentář a zhodnocení výsledků: Čeští žáci byli nejúspěšnější v roce 2000, kdy správnou odpověď uvedlo 51 % z nich, nejméně úspěšní byli v roce 2006 s 45 % správných odpovědí. Výsledek českých žáků byl v roce 2000 i v roce 2003 o 1 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2006 čeští žáci dopadli hůře než mezinárodní průměr, a to o 2 %. Průměrná úspěšnost českých chlapců a děvčat se v roce 2000 a 2003 téměř nelišila, v roce 2006 byli chlapci horší, a to o 3 %. Kolem pětiny českých žáků otázku ve všech šetřeních neřešilo. 79

80 Úloha:Užitečné kmitočty Kód úlohy: S131 Počet otázek: 2 Kód otázky S131Q04 Charakteristika otázky Určení hlavní myšlenky experimentu práce s textem Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Rozpoznání přírodovědných otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Zdraví / Sociální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 31,40 34,10 29, / mezinárodní [%] 24,70 24,40 25, / [%] 34,97 32,97 37, / mezinárodní [%] 26,11 25,30 26, / [%] 33,90 31,03 37, / mezinárodní [%] 31,11 29,72 32,59 Komentář a zhodnocení výsledků: Průměrná úspěšnost českých žáků se pohybovala mezi 31 % v roce 2000 a 35 % v roce Výsledek českých žáků byl roce 2000 o 10 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2003 o 9 % a v roce 2006 o 3 %. Chlapci v dopadli lépe než děvčata v roce 2000, a to o 5 %, v roce 2003 byla však lepší děvčata, a to o 4 %, a v roce 2006 taktéž dopadla lépe děvčata, tentokrát o 6 %. Kolem pětiny českých žáků otázku v roce 2003 a 2006 neřešilo. 80

81 Úloha:Lžíce Kód úlohy: S256 Počet otázek: 1 Kód otázky S256 Q01 Charakteristika otázky Určení materiálu s nejlepší tepelnou vodivostí Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Neživé systémy: chemické změny hmoty Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Hranice vědy a techniky /Osobní Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 88,8 87,5 90, / mezinárodní [%] 88,3 86,6 90, / [%] 88,35 88,4 88, / mezinárodní [%] 87,12 85,18 89, / [%] 85,47 86,66 84, / mezinárodní [%] 87,75 86,37 89,16 Komentář a zhodnocení výsledků: Otázka patřila celkově k méně obtížným. Průměrná úspěšnost českých žáků se pohybovala mezi 86 % v roce 2006 a 89 % v roce Výsledek českých žáků byl srovnatelný s mezinárodním průměrem. Chlapci v byli mírně úspěšnější než děvčata v roce 2006, děvčata naopak v roce 2000, v roce 2003 byla úspěšnost stejná. 81

82 Úloha: Teplota na Zemi Kód úlohy: S269 Počet otázek: 3 Kód otázky S269Q01 Charakteristika otázky Důsledky tání polárního ledu Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Systémy Země a vesmíru: změny v systémech Země Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Rizika / Globální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 65,7 67,7 64, / mezinárodní [%] 59,1 63,0 55, / [%] 66,06 70,28 61, / mezinárodní [%] 59,65 63,63 55, / [%] 59,30 61,85 55, / mezinárodní [%] 57,76 61,01 54,46 Komentář a zhodnocení výsledků: Otázku řešilo správně v roce 2000 a % českých žáků, v roce 2006 klesla úspěšnost na 60 %. Výsledek českých žáků byl v roce 2000 o 7% lepší než mezinárodní průměr, v roce 2003 o 6 % a v roce 2006 o 2 %.Chlapci v dopadli lépe než děvčata ve všech třech letech, a to o 4 % v roce 2000, o 9 % v roce 2003 a v roce 2006 o 6 %. 82

83 Úloha: Teplota na Zemi Kód úlohy: S269 Počet otázek: 3 Kód otázky S269Q04 Charakteristika otázky Určení energetických zdrojů způsobujících vytváření CO 2 Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Neživé systémy Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Přírodní zdroje / globální Úloha použita v letech 2000, 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2000 / [%] 46,6 59,9 34, / mezinárodní [%] 35,8 44,4 27, / [%] 49,16 59,83 37, / mezinárodní [%] 35,76 43,27 28, / [%] 47,99 58,84 33, / mezinárodní [%] 34,11 40,84 27,12 Komentář a zhodnocení výsledků: Průměrná úspěšnost českých žáků se pohybovala mezi 47 % v roce 2000 a 49 % v roce Výsledek českých žáků byl v roce 2000 o 10 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2003 o 13 % a v roce 2006 o 14 %.Chlapci v dopadli výrazně lépe než děvčata ve všech třech šetřeních, a to o 25 % v roce 2000 a 2006 a o 22 % v roce

84 Úloha: Voda Kód úlohy: S304 Počet otázek: 4 Kód otázky S304Q01 Charakteristika otázky Porozumění pojmu koncentrace při odsolování mořské vody Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů Vědomosti z přírodních věd Neživé systémy: chemické změny hmoty Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Přírodní zdroje / Sociální Úloha použita v letech 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2003 / [%] 49,87 52,75 46, / mezinárodní [%] 44,94 46,53 43, / [%] 46,55 49,16 43, / mezinárodní [%] 43,63 44,90 42,31 Komentář a zhodnocení výsledků: Průměrný výsledek českých žáků byl v roce 2003 o 3 % lepší než v roce Výsledek českých žáků byl v roce 2003 je o 5 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2006 už jen o 3 %.Chlapci v dopadli lépe než děvčata, a to o 6 % v roce 2003 i v roce

85 Úloha: Voda Kód úlohy: S304 Počet otázek: 4 Kód otázky S304Q02 Charakteristika otázky Porozumění principu výroby pitné vody z vody mořské na základě obrázku Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Neživé systémy: pohyb a síla Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Přírodní zdroje / Sociální Úloha použita v letech 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2003 / [%] 69,24 73,66 64, / mezinárodní [%] 61,83 66,19 57, / [%] 66,65 69,34 63, / mezinárodní [%] 62,07 55,38 58,71 Komentář a zhodnocení výsledků: Čeští žáci byli v roce 2003 úspěšnější o 3 % než v roce Výsledek českých žáků byl roce 2003 o 7 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2006 už jen o 5 %.Chlapci v dopadli lépe než děvčata, a to o 9 % v roce 2003 i v roce Nejčastější chybnou představou jak českých žáků, tak v mezinárodním průměru bylo, že díky sklonu skla na něm dochází ke kondenzaci vodní páry. 85

86 Úloha: Voda Kód úlohy: S304 Počet otázek: 4 Kód otázky S304Q03a Charakteristika otázky Posouzení energetických výdajů na výrobu pitné vody danou metodou práce s obrázkem Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů Vědomosti z přírodních věd Technické systémy Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Přírodní zdroje / Globální Úloha použita v letech 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2003 / [%] 46,37 45,93 46, / mezinárodní [%] 38,02 37,33 38, / [%] 41,28 40,77 41, / mezinárodní [%] 39,00 39,82 38,20 Komentář a zhodnocení výsledků: Průměrná úspěšnost českých žáků byla v roce 2003 o 5 % vyšší než v roce Výsledek českých žáků byl v roce 2003 o 8 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2006 už jen o 2 %. Výsledky českých chlapců i dívek byly v obou letech srovnatelné. Čtvrtina českých žáků otázku neřešila. 86

87 Úloha: Voda Kód úlohy: S304 Počet otázek: 4 Kód otázky S304Q03b Charakteristika otázky Posouzení, zda daná metoda výroby pitné vody splňuje určitou podmínku. Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd:rozpoznání vhodných popisů,vysvětlení a předpovědí Vědomosti z přírodních věd Technické systémy Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Přírodní zdroje / Sociální Úloha použita v letech 2003, 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2003 / [%] 56,78 57,78 55, / mezinárodní [%] 50,15 51,32 49, / [%] 55,04 57,80 51, / mezinárodní [%] 50,68 51,56 49,74 Komentář a zhodnocení výsledků: V roce 2003 byli čeští žáci v průměru o 2 % úspěšnější než v roce Výsledek českých žáků byl v roce 2003 o 6 % lepší než mezinárodní průměr, v roce 2006 o 5 %. Chlapci v dopadli v roce 2006 o 6 % lépe než děvčata, v roce 2003 o 2 %. Čtvrtina českých žáků otázku neřešila. 87

88 Úloha: Měsíc Kód úlohy: S416 Počet otázek: 1 Kód otázky S416Q01 Charakteristika otázky Určení fáze Měsíce - práce s obrázkem Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů: interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Globální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 51,09 51,02 51, / mezinárodní [%] 45,43 46,76 44,08 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 6 % lepší než mezinárodní průměr. Průměrné procento správných odpovědí chlapců a děvčat v se shoduje. 88

89 Úloha: Airbagy Kód úlohy: S519 Počet otázek: 3 Kód otázky S519Q01 Charakteristika otázky Vysvětlení výhody použití airbagu práce s grafem Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů:interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Sociální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 33,95 33,10 35, / mezinárodní [%] 35,32 33,34 37,31 Komentář a zhodnocení výsledků: V této otázce byli čeští žáci o 1 % horší než mezinárodní průměr. Děvčata v byla lepší než chlapci o 2 %, v mezinárodním průměru o 4 %. Úloha: Airbagy Kód úlohy: S519 Počet otázek: 3 Kód otázky S519Q02 Charakteristika otázky Posouzení správnosti tvrzení týkajících se dějů při aktivaci airbagu Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Neživé systémy Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Hranice vědy a techniky/ Sociální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 57,53 58,01 56, / mezinárodní [%] 52,62 54,38 50,83 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 5 % nad mezinárodním průměrem. Průměrná úspěšnost českých chlapců a dívek byla srovnatelná. 89

90 Úloha: Airbagy Kód úlohy: S519 Počet otázek: 3 Kód otázky S519Q03 Charakteristika otázky Na základě textu určit, na co by se měl soustředit vědecký výzkum týkající se airbagů Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Rozpoznání přírodovědných otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Hranice vědy a techniky / Sociální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 31,63 30,10 33, / mezinárodní [%] 28,71 27,49 29,98 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 3 % lepší než mezinárodní průměr. Chlapci v i v mezinárodním průměru dopadli o něco hůře než děvčata, a to o 3 %. 90

91 Úloha: Léčba ozařováním Kód úlohy: S495 Počet otázek: 4 Kód otázky S495Q01 Charakteristika otázky Posouzení, zda lze uvedené závěry vyvodit z daného grafu Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů:interpretování vědeckých důkazů, vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Zdraví / Sociální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 54,16 48,98 60, / mezinárodní [%] 42,13 39,61 44,75 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl lepší než mezinárodní průměr o 12 %. Česká děvčata byla o 12 % lepší než chlapci. Úloha: Léčba ozařováním Kód úlohy: S495 Počet otázek: 4 Kód otázky S495Q02 Charakteristika otázky Posouzení, zda lze uvedené závěry vyvodit z daného grafu Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů:interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Zdraví / sociální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 59,57 66,27 51, / mezinárodní [%] 57,62 60,93 54,18 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 2 % lepší než mezinárodní průměr. Chlapci v dopadli lépe než děvčata, a to o 15 %. Je zajímavé, že v obdobné otázce v této úloze byla výrazně lepší děvčata. 91

92 Úloha: Léčba ozařováním Kód úlohy: S495 Počet otázek: 4 Kód otázky S495Q03 Charakteristika otázky Určení výhody léčby nádoru protony oproti rentgenovému záření na základě grafu Uvolnění otázky Ne Typ otázky Otevřená s tvorbou odpovědi Kompetence Používání vědeckých důkazů:interpretování vědeckých důkazů,vyvozování a sdělování závěrů Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecká vysvětlení Kontext / Situace Zdraví / Sociální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 43,27 43,76 42, / mezinárodní [%] 38,56 38,82 38,29 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků převyšoval mezinárodní průměr o 5 %. Výsledek český chlapců a děvčat byl srovnatelný. Úloha: Léčba ozařováním Kód úlohy: S495 Počet otázek: 4 Kód otázky S495Q04 Charakteristika otázky Určení otázek zodpověditelných vědeckým výzkumem Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Rozpoznání přírodověd. otázek Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Zdraví / Sociální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 55,08 52,98 57, / mezinárodní [%] 50,21 47,99 52,48 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 6 % lepší než mezinárodní průměr. Na tuto otázku jak v, tak v mezinárodním průměru odpovídala lépe děvčata. Česká děvčata byla lepší než čeští chlapci o 5 %. 92

93 Úloha: Solární kolektory Kód úlohy: S415 Počet otázek: 3 Kód otázky S415Q02 Charakteristika otázky Zdůvodnění maximálního elektrického výkonu kolektorů kolem poledne práce s grafem Uvolnění otázky Ne Typ otázky S výběrem odpovědi Kompetence Vysvětlování jevů pomocí přírodních věd: Uplatnění vhodných vědomostí z přírodních věd Vědomosti z přírodních věd Systémy Země a vesmíru Vědomosti o přírodních vědách - Kontext / Situace Přírodní zdroje / Globální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 82,34 82,14 82, / mezinárodní [%] 78,35 77,81 78,92 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků převyšoval mezinárodní průměr o 4 %. Výsledky chlapců a děvčat v byly srovnatelné. Úspěšnost v otázce byla celkově vysoká, nejčastější chybou (8 %) bylo uvádění vysoké teploty vzduchu. Úloha: Solární kolektory Kód úlohy: S415 Počet otázek: 3 Kód otázky S415Q07 Charakteristika otázky Určení otázek zodpověditelných vědeckými pokusy Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Rozpoznání přírodovědných otázek: rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Přírodní zdroje / osobní Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 72,93 71,18 75, / mezinárodní [%] 72,05 70,00 74,23 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl srovnatelný s mezinárodním průměrem. Chlapci v byli horší než děvčata v průměru o 4 %. 93

94 Úloha:Solární kolektory Kód úlohy: S415 Počet otázek: 3 Kód otázky S415Q08 Charakteristika otázky Výběr problémů, které by měli řešit vědci Uvolnění otázky Ne Typ otázky Komplexní s výběrem odpovědi Kompetence Rozpoznání přírodovědných otázek:rozpoznání podstatných rysů vědeckého výzkumu Vědomosti z přírodních věd - Vědomosti o přírodních vědách Vědecký výzkum Kontext / Situace Přírodní zdroje / Globální Úloha použita v letech 2006 Souhrnné výsledky (Průměrné procento správných odpovědí): Výzkum v roce průměr chlapci dívky 2006 / [%] 53,64 54,53 52, / mezinárodní [%] 57,68 56,95 58,44 Komentář a zhodnocení výsledků: Výsledek českých žáků byl o 4 % lepší než mezinárodní průměr. Chlapci v byli lepší o 2 % než děvčata. 94

95 Úloha S426 VELKÝ KAŇON Velký kaňon leží v poušti v USA. Je to velmi rozsáhlý a hluboký kaňon, ve kterém se nachází mnoho vrstev hornin. Někdy v minulosti byly tyto vrstvy vyzdviženy pohyby v zemské kůře. Velký kaňon je nyní na některých místech až 1,6 km hluboký. Dnem kaňonu protéká řeka Colorado. Podívej se na obrázek Velkého kaňonu vyfotografovaného z jeho jižního okraje. Na stěnách kaňonu jsou vidět různé vrstvy hornin. Vápenec A Břidlice A Vápenec B Břidlice B Krystalická břidlice a žula 95