UČEBNY NOVÉ GENERACE NOVÉ PŘÍLEŽITOSTI PRO PRIMÁRNÍ MATEMATICKÉ VZDĚLÁVÁNÍ

Transkript

1 Elementary Mathematics Education 2016 April , Olomouc, Czech Republic UČEBNY NOVÉ GENERACE NOVÉ PŘÍLEŽITOSTI PRO PRIMÁRNÍ MATEMATICKÉ VZDĚLÁVÁNÍ Radka DOFKOVÁ, David NOCAR Abstrakt Příspěvek seznamuje čtenáře s modelem učeben označovaných termínem učebny nové generace (New Generation Classroom) a poukazuje na jejich přínos pro výuku matematiky na prvním stupni základní školy. Hlavní důraz u takto označovaných učeben je v přístupu žáků k moderním digitálním technologiím. Přínos takovéhoto typu učeben je hned v několika faktorech zároveň. Vzbuzuje u žáků motivaci, podporuje konstruktivistické přístupy edukačního procesu a v neposlední řadě může rozvíjet v matematice i cizojazyčné dovednosti. Klíčová slova: učebny nové generace, digitální technologie NEW GENERATION CLASSROOM NEW OPPORTUNITIES FOR PRIMARY MATH EDUCATION Abstract The article introduces the classroom model termed as New Generation Classroom and refers to their benefits for primary school mathematics teaching. The main accent at so called classrooms is in pupils access to modern digital technologies. The benefits of this type of classrooms are in several factors together. It excites pupils' motivation, supports constructivist approach of educational process and last but not least can develop foreign language skills in mathematics. Key words: new generation classroom, digital technology 1. Úvod Učebny nové generace (New Generation Classroom) představují model, který by mohly být v primárním matematickém vzdělávání prospěšný jak pro motivaci ve výuce, tak pro vlastní budování nových poznatků žáků. Bylo mnohokrát prokázáno, že vyzývavé a povzbudivé prostředí má přímý vliv na žákovu motivaci k učení. Při výuce se učitelé neustále potýkají s problémem, jak udělat matematiku žákům zajímavější. Zde je úzké propojení moderních didaktických prostředků s principy pedagogického konstruktivismu, který klade důraz na žákovu vlastní zkušenost, která je obecně vnímána jako nepřenosná. Proto musíme dát žákům šanci a prostor k rozvoji tvůrčího myšlení a budování vlastních poznatků. Prostor zde představuje adekvátní prostředí učebny umožňující vlastní bádání. V takové učebně by měli mít 82

2 žáci veškeré dostupné prostředky a pomůcky pro své vlastní poznávání. Zde dostávají šanci zkoumat, bádat a experimentovat, což má při dosažení požadovaného cíle za následek nejen nově získaný poznatek, ale také pocit úspěchu a radosti. V souladu s těmito zásadami lze předpokládat, že učebny nové generace jsou vhodným prostorem a nástrojem pro výuku matematiky. Učitelskou rolí je především nastartovat poznávací proces žáků, řídit tento proces a směrovat žáky k budování si vlastních nových poznatků. Učebny nové generace pouze poskytují prostor a prostředky k procesu poznávání. Na rozdíl od běžně vybavené třídy by měl být kladen důraz na takové prostorové uspořádání, aby byl umožněn pohyb žáků po učebně z důvodu různé kooperace, projektové činnosti žáků, přístup k různým pomůckám a hlavně digitálním technologiím. Digitální technologie jsou nedílnou součástí učeben nové generace. Tyto moderní didaktické prostředky nemají pouze motivační charakter. Při správném užívání se učivo stává poutavější, názornější, informace dostupnější a např. při vhodně zvolených softwarových nástrojích může být proces bádání a budování nových poznatků efektivnější názornější a rychlejší. 2. Učebny nové generace Hlavním rysem konstruktivismu je důraz na žákovu vlastní konstrukci poznatků, které jsou zde obecně chápány jako nepřenosné. Toto vytváření poznatků se sice opírá o získávané informace, ale je podmíněno kognitivními prekoncepty žáků. V souladu s touto zásadou by měl být poskytnut žákům prostor pro rozvíjení kooperativního a tvořivého myšlení. Jedním z hlavních požadavků na upoutání žákovy pozornosti ve výuce je podnětné prostředí a užití efektivních výukových pomůcek. Již několik desetiletí existuje celá řada těchto pomůcek: mozaiky, skládanky, prostorové modely, didaktické hry, apod. Stejně tak má dlouholetou tradici také využívání ICT technologií ve výuce, a to nejen jako instrumentu motivace, ale také jako prostředek badatelsky orientovaného vyučování. Badatelsky orientované vyučování je v poslední době velmi silně se rozvíjející směr a pozadu nezůstává ani výuka matematiky na 1. stupni ZŠ. Velmi vhodnou oblastí matematiky pro samostatné bádání a objevování žáky je geometrie, která přímo vybízí zadávat úlohy badatelsky orientované. Situaci ještě umocňuje potenciál softwaru dynamických geometrií, které jsou obzvláště vhodné pro bádání a experimentování. [1]. Potencionál objevitelských aktivit prostřednictvím počítačového softwaru dynamické geometrie v souvislosti s učebnami nové generace ještě více umocnil tým vývojářů programu GeoGebra svými verzemi pro mobilní zařízení (tablety, mobilní telefony). Tyto programy jsou pro samostatné bádání a objevování vhodné nejen z hlediska jejich dynamičnosti, interaktivity a dnes i mobilitě a dostupnosti zdarma kdekoliv, ale také jak uvádí Žilková [2], roli zde hraje i jejich motivační hodnota a přitažlivost. Relativní novinkou v oblasti edukačního procesu jsou tzv. New Generation Classroom možno přeložit jako Učebny nové generace. Jedná se o využívání tabletů a dalších moderních technologií při výuce. V České republice nemá výuka pod tímto názvem dlouhou tradici, přestože např. zmiňovaných tabletů se již využívá. Koncepčně spadá tento styl pod tzv. Next Generation Learning Challenges (NGLC) využívající k inovaci edukačního procesu aplikované technologie [3]. 83

3 Učebny nové generace zásadním způsobem také inovují tradiční pojetí výuky. Skutečnost, že v dnešní době má žák možnost dostat se stisknutím jediného tlačítka k nekonečnému množství informací, představuje jakousi zvláštní výzvu pro strukturu vzdělávacího systému. Na základech konstruktivistického pojetí výuky se mění role učitele, který se stává facilitátorem. Žák si zde potom aktivním způsobem řídí tempo svého učení a rozvíjí cenné podněty [3]. Zásadním způsobem se zde také mění vzdělávací obsah. Učebny nové generace jsou totiž schopny zlepšit a urychlit přístup ke kvalitním informacím, který je k dispozici kdykoliv, kdekoliv a na jakémkoliv zařízení, stejně jako přístup k online zdrojům. Výuka se tedy stává personalizovaná a rozvíjí nejen odborné znalosti daného předmětu, ale zaměřuje se i na rozvoj dovedností, které žáci musí zvládnout, aby byli úspěšní v dalším vzdělávání. Za účelem dosažení požadovaných výsledků je nutná i úprava prostředí, kde se koná vlastní výuka, proto je tradiční rozložení třídy poněkud přebudováno. Při efektivní výuce spolu žáci musí spolupracovat, komunikovat a rozvíjet kritické myšlení a kreativitu. Proto bývají učební prostory přepracovány, tak aby zahrnovali: otevřené učební prostory s pohyblivými stěnami (pro individuální a skupinovou výuku), učební zóny, místa pro spolupráci, rozmanitost tvaru stolů a výšek sezení (nízká, tradiční a barová úroveň), rozmanitost typů pohodlných křesel (konverzační židle, tradiční židle a měkké sezení) a flexibilní nábytek, který může být umístěn v různých konfiguracích. Největší pozornost je však upřena na výukové pomůcky (nástroje), se kterými se v učebnách nové generace pracuje. Jedná se především o různé digitální technologie (DT): počítače, tablety, interaktivní tabule, vizualizéry, různé projekce, připojení k internetu a softwarové nástroje. 3. Motivační aspekt učeben nové generace v matematice Motivace je předpokladem zahájení procesu učení, představuje jeho úspěšný start. Může mít různé formy: od vhodně vedené diskuse o zajímavé problematice k dobře položené otázce či formulaci problému, k diskusi o životní strategii, až např. k zajímavé úloze či podnětné hře. Motivace způsobuje napětí mezi nemám a chtěl bych mít, neumím a potřebuji umět, neznám a potřebuji znát. [4]. Základním úkolem učitele je motivovat žáky k aktivitě. Podaří-li se mu to, je tím nastartován konstruktivní poznávací proces u žáků, kteří si vytvářejí vlastní představy a budují vlastní strukturu poznatků. Ve vnitřním světě žáků se odehrávají procesy porozumění, vznikají představy a krystalizují se pojmy. Výstavba poznání je tedy procesem aktivním. Je zřejmé, že pro vzbuzení aktivity u žáka je velice důležité ho vhodně motivovat, a tak žák musí dostat možnost pracovat s informacemi a s didaktickým materiálem. Činnosti bývají zprvu fyzické (např. manipulace s předměty), po vytvoření představy probíhají v mysli žáka mentální operace (analýza, syntéza apod.) [5]. Základem je respektovat individuální charakteristiky učících se jedinců, což jsou zejména jejich prekoncepty a z nich vycházející individuální zkušenosti, učební styly. [6] Pokud se zaměříme na motivační aspekt učeben nové generace v matematice s využitím nových digitálních technologií, tak aktuálním trendem je zřejmě výuka s tablety. Ta již má i v České republice několikaletou zkušenost. Domníváme se, že 84

4 hlavní překážkou plošnějšího využívání tabletů je jejich pořizovací cena, na kterou potom navazují další výdaje na nákup vhodných aplikací. Spousta aplikací je však již volně ke stažení. Dalším úskalím je také fakt, že tyto aplikace jsou často v anglickém jazyce. V této oblasti má však matematika zřejmou výhodu v tom, že žáci k provádění výpočtů nemusí nutně ovládat anglický jazyk na komunikativní úrovni. Při výuce je možné žákům poskytnout základní slovní zásobu, kterou budou v dané aplikaci potřebovat. [7] Využíváním digitálních technologií (především internetu a aplikací zahraničních autorů) nám do vzdělávacího procesu vstupuje další faktor a tím je propojení s cizím jazykem. Ve výuce matematiky na 1. st. ZŠ se jedná pouze o základní terminologii související s konkrétním učivem a konkrétní použitou aplikací, ale i tím nám automaticky a nenásilně začíná v učebnách nové generace prolínání s dalším inovativním vzdělávacím přístupem označovaným termínem CLIL. Zkratka CLIL vznikla z anglického Content and Language Integrated Learning. Volně přeložit se tedy dá jako integrace obsahového a jazykového vzdělávání. Při využití CLILu ve výuce se tedy rozvíjí nejen znalosti v odborné oblasti, ale zlepšuje se i slovní zásoba a schopnost komunikace o konkrétní problematice. [8] Pro žáky prvního stupně ZŠ je velice dobrá aplikace imath 1 v anglickém jazyce, která má jasnou strukturu pro rozvoj matematických schopností a rozvíjení zájmu o matematiku. Je však možné najít i zdařilé volně dostupné aplikace v českém jazyce pro děti různých věkových kategorií, např. Učení online 2 nebo MatMat Závěr Příspěvek reflektuje významné faktory vzdělávacího procesu a jejich dopad na primární matematické vzdělávání. Tyto jednotlivé faktory nejsou nic samy o sobě, netvoří-li součásti celku poznávacího procesu. Konstruktivistické přístupy, jakým je např. badatelsky orientované vzdělávání, kladou hlavní důraz na žákovu vlastní konstrukci poznatku, která ale vyžaduje vysokou úroveň motivace. Tato motivace bývá často nedostatečná z důvodu problematického zázemí jak potřebných matematických znalostí a dovedností, tak podnětného prostředí a takových moderních didaktických prostředků, jakými jsou dnes různé digitální technologie. Tento nedostatek může do určité míry kompenzovat model učebny označovaný jako New Generation Classroom (učebny nové generace). Vzdělávací proces, který nereaguje na aktuální vzdělávací potřeby a aktuální trendy vedoucí k naplnění těchto potřeb vede ve většině případů ze strany žáků k nezájmu. Jestliže je však žák vystavován novým podnětům, je přirozenou cestou nucen se rozvíjet a učit novým poznatkům. Chápat řešení problému motivace žáků v matematice jako prostor pro vytváření učeben nové generace je velmi slibné, i když z hlediska počáteční realizace velice náročné. Odměnou je pak aktivní práce nadšených žáků, kteří se v příjemném a podnětném prostředí mění v mladé badatele a nadšeně čelí novým výzvám matematického poznávání. 1 imath. Dostupné z < 2 Učení online. Vzdělávací program. Dostupné z < 3 MatMat. Inteligentní procvičování matematiky. Dostupné z < 85

5 Příspěvek vznikl v rámci realizace projektů Katedry matematiky PdF UP IGA_PdF_2016_009 a Grantového fondu děkana. Literatura 1. NOCAR, D. - NOVÁK, B. Objevujeme s Cabri. In Studia Scientifica Facultatis Paedagogicae Universitatis Catholica Ružomberok, Rok 2015, ročník 14, číslo 2. Ružomberok: Verbum - vydavateľstvo Katolickej univerzity, ISSN ŽILKOVÁ, K. Teória a prax geometrických manipulácií v primárnom vzdelávaní. Praha: Powerprint, ISBN Next generation learning challenges. In EDUCASE [online]. Dostupné na World Wide Web: < /teaching-and-learning/next-generation-learning-challenges>. 4. HEJNÝ, M., KUŘINA, F. Dítě, škola a matematika: konstruktivistické přístupy k vyučování. Druhé aktualizované vydání. Praha: Portál, ISBN PRŮCHA, J. Moderní pedagogika. Čtvrté aktualizované vydání. Praha: Portál, ISBN DOULÍK, P., ŠKODA, J. Reflexe nad základními aspekty konstruktivistického pojetí výuky. In Pedagogická revue, 2003, vol. LV, č. 5, s ISSN DOFKOVÁ, R. Výukové moduly výuky matematiky v AJ. [online]. Dostupné na World Wide Web: < 8. WOSSALA, J., JANSKÁ, L., NOCAR, D., RŮŽIČKOVÁ, L. CLIL a motivace ve výuce matematiky. In Moderní trendy ve vyučování matematiky a přírodovědných předmětů. Brno: Masarykova univerzita, ISBN Kontaktní adresa PhDr. Radka Dofková, Ph.D. Katedra matematiky, Pedagogická fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci Žižkovo nám. 5, Olomouc, ČR Telefon: radka.dofkova@upol.cz Mgr. David Nocar, Ph.D. Katedra matematiky, Pedagogická fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci Žižkovo nám. 5, Olomouc, ČR Telefon: david.nocar@upol.cz 86