Experimenty s PASCO na 1. stupni ZŠ

Cílem tohoto článku je ukázat, že experimentování a práce s technologiemi v malých skupinách není jen pro žáky druhého stupně základní školy nebo střední školy, ale snadno lze aktivity připravovat také pro mladší děti. Nabízím zde několik tipů na jednoduché pokusy, ať už z nabídky hotových příprav sestav PASCO Sensorium včetně průvodců experimentem, nebo jednoduchých a rychlých pokusů s realizací v rámci klasické vyučovací hodiny doslova na pár minut. Zmíněna bude i metodika, jak pokus s mladšími žáky úspěšně realizovat a co přesně obnáší taková výuka. 

O sadách PASCO Sensorium, a jaké senzory obsahuje, se nebudu dlouze rozepisovat. Pokud máte zájem, více informací o této technologii se dozvíte na stránkách pasco.cz. 

Tipy na pokusy se 4 senzory ze základní nabídky PASCO Sensorium

Vybrala jsem z nabídky experimentování se senzorem teploty, napětí, barometrického tlaku a pohybu (měření vzdálenosti). Mnohé z uvedených experimentů je možné realizovat již od 2. ročníku ZŠ.

Senzor pro měření teploty (teplotní čidlo)

Toto zcela základní čidlo nabízí opravdu nepřeberné množství experimentů, které lze realizovat v 3. - 5. ročníku

K velmi jednoduchým experimentům patří například měření teploty různých částí těla, na kterých je možné děti naučit hned několika základním informacím - např. že teplota se měří v jednotce stupně Celsia (možné ukázat při měření přímo v prostředí programu SPARKvue), že se k měření používají teploměry, že mezi koncové části těla patří prsty, nos, ucho, ale měřit teplotu lze i v podpaží, nebo v ústech. Uvedený experiment můžete jakkoliv rozšiřovat a doplňovat - například měření teploty ruky před schlazením ve studené vodě (simulace studeného počasí), nebo naopak po zahřívání v teplé vodě nebo přinesené rukavici apod.

Jak na takový experiment metodicky? Vytvořit malé skupiny, před měřením si připravit poznámky nebo tabulky, do kterých děti zapisují naměřené hodnoty, které lze dále využít v matematice pro sčítání nebo odčítání, hledání maxima a minima apod. Důležité je i stanovení rolí - kdo ovládá program a spuští měření, kdo zrovna zapisuje naměřené hodnoty a kdo za vše zodpovídá jako "velitel" týmu.

K dalším tipům patří měření teploty s různými zdroji tepla- sledování varu vody s pomocí rychlovarné konvice, ohřívání vody vlastním dechem foukáním a bubláním do vody s brčky, nebo nahříváním vody pod žárovkou se silným výkonem.

Ohřívání a ochlazování vody a půdy. Pod zdrojem tepla v podobě žárovky můžete nechat nahřívat také různé vzorky půdy nebo kapalných roztoků, nebo pozorovat, zda se za stanovený čas ohřeje více voda nebo půda. Po ukončení zahřívání opět sledovat, co se rychleji bude ochlazovat.

Určitě už Vás napadají i další pokusy s teplotou, kterých může být opravdu desítky. A pokud ne, na další pokusy s teplotním čidlem se můžete těšit v dalším chystaném článku. 

Senzor pro měření napětí

Rychlé a snadné měření napětí baterií - nové, “čerstvě” zakoupené v obchodě, nebo těch dobíjecích a jejich srovnávání. Dále je možné tuto část rozšířit a děti nechat tvořit vlastní “domácí” baterie, např. z citrónu, cibule nebo brambory. K tomu je možné využít hotovou přípravu z PASCO Sensorium - ukázka ke stažení zde v pdf, nebo v spk2 (program SPARKvue).

Senzor pro měření barometrického tlaku

Díky teplotnímu čidlu a senzoru barometrického tlaku máme možnost s dětmi sledovat změny počasí a měřit teplotu a atmosférický tlak. Děti měří buď v rámci jednoho dne v přesně stanovených hodinách, nebo během jednoho týdne. Zdá se Vám téma atmosférického tlaku příliš složité? Stačí dát do slouvislostí číselné hodnoty tlaku a symboly počasí - zataženo a déšť nebo sníh = nízký tlak, slunečno a teplo nebo mráz = vysoký tlak, a přidat k nim několik tipů pro praktické využití v praxi, např. sušení prádla, plánování výletů a sportovních aktivit.

Senzor pro měření pohybu/vzdálenosti

S pomocí tohoto senzoru můžete děti naučit odhadovat, a následně změřit vzdálenost do dálky i do výšky. Ta nám díky orientaci v prostoru spíše “do boků” obecně dělá větší problém. Pokus lze realizovat například takto: děti mají za úkol odhadnout velikost některých domácích i volně žijících zvířat, například koza, prase, kráva kůň, zajíc, liška nebo zmije. V prvním kroku si vytvoří malou tabulku, do které zapíší své odhady, jak dlouhé či vysoké zvíře je a pak své odhady vyhodnotí s učitelem. V druhém kroku postupně odhadují vzdálenost od senzoru pro zadanou délku nebo výšku těla zvoleného zvířete. Poté s pomocí připravené šablony v programu SPARKvue spouští měření a porovnávají svůj odhad s naměřenou vzdáleností.

Díky připravenému průvodci experimentem z řady SPARKlabů (viz PASCO Sensorium) děti s pomocí senzoru pohybu “vykreslují” křivku hory Říp a hravou formou se učí závislosti pohybu na čase. Není nic snazšího, než do této aktivity zapojit vyhledávání hory na mapě ČR, nebo povídání o hrdinech Starých pověstí českých.

Podpora čtenářské gramotnosti je nutností pro další vzdělávání!

Podle mého názoru není nácvik pochopení nebo porozumění textu a práce s ním pouze součástí výuky čtení a českého jazyka, ale je klíčová a nezbytná pro rozvoj efektivity výuky přírodních věd a také např. badatelské výuky. Bez pochopení zadání, co vše pokus obnáší, a jak krok za krokem postupovat, je velmi těžké s dětmi realizovat jakýkoliv proces sestavený z po sobě jdoucích kroků.

Pokud připravuji experiment, vždy k němu také píši zadání pro děti. Přečtete si nyní tento krátký text:

“Děti byly se školou na exkurzi v botanické zahradě. Navštívily zde také obrovský skleník. “Cítíte, žáci, jak je tady teplý a vlhký vzduch? Chtěli byste žít v takovém prostředí?” zeptala se paní učitelka.”  - tato část textu je převzata z motivační strany přípravy č. 25 / Mikroklima učebny, které jsou součástí experimentálních sad PASCO Sensorium.
Jaké informace lze z uvedeného textu “vytáhnout”? Co budou děti ve škole měřit? A s čím naměřená teplota souvisí?

Velmi často se setkávám s tím, že děti sice přečtou text, ale vůbec jej nevnímají, a ve finále vlastně vůbec neví, co budou nebo mají dělat, přestože mají např. pokus popsaný doslova krok za krokem. Kde je ta chyba? Jednoznačně v nedostatečně podpořené čtenářské gramotnosti. Doma děti s rodiči buď nečtou vůbec,nebo velmi málo a je otázka, nakolik s nimi přečtené texty rodiče diskutují a řeší. Stejně tak ve škole žáci často dostávají dobré známky za to, že něco “hezky a nahlas” přečetli, ale nikoliv za pochopení daného textu. Samozřejmě nemohu generalizovat, ale se situací nepochopení textu se setkávám opravdu často. Podobné je to také s výukou cizích jazyků.

Cizí jazyk ve vědě? ANO! I pro učitele přírodních věd

Jak lze podpořit výuku např. angličtiny i mimo předmět Cizí jazyk? Nejjednodušším krokem je tvorba jednoduché slovní zásoby - např: malý slovníček pojmů pro pozorování počasí, které lze realizovat s pomocí teplotního čidla a senzoru pro měření barometrického tlaku (viz tip v článku výše), by mohl vypadat i takto:

… měření = measurement; teplota = temperature; teploměr = thermometer; počasí = weather; slunce = sun, slunečno = sunny; oblak = cloudy, oblačno (zamračeno) = cloudy; déšť = rain, deštivo = rainy; vítr = wind, větrno = windy …

Doslova pár slovíček, které je snadné nechat si přeložit některým z online nástrojů, třeba v oblíbeném Překladači Google.

Pokud bude měření počasí s PASCO a grafická zobrazení žáky naměřených hodnot, podpořeno jednotlivými cizími slovy a dokreslenými vlastními obrázky, nebo symboly, pak se dětem mohou všechny tyto pojmy vzájemně propojit a nadále je budou vnímat a chápat jako celek.

Příprava učitele na experimentování

A co takové vyučování a učení vyžaduje? Kromě možnosti pracovat s danou technologií, je to především jiný přístup ve výuce a takéodklon od výuky teorie. Cílem takového pokusu nemusí být pouze opakování naučených informací a jejich potvrzení, ale naopak může být takto podpořena snaha učit požadovanou teorii praxí s pomocí prožitkového učení. O dalších metodách práce s PASCO si můžete přečíst v článku Metody badatelské výuky s PASCO Sensorium.

Určitě nezapomínejte na využívání tradičních výukových prostředků, jako je tužka a papír, například pro zakreslování schémat a zapisování tabulek, případně překreslování grafů. Taková manuální práce pomáhá zapoji ti žáky, kteří neradi pracují s technologií, nebo nejsou v manupilaci s ní tak šikovní. Stejně tak je vhodné dávat prostor pro vyhodnocení měření v podobě prezentování výsledků, kde se více zapojí i děti s talentem pro humanitní předměty. 

U badatelské výuky je na učitele kladen důraz především na trpělivost a snahu děti dané metodě naučit. Skupinová práce dětí, kdy se postupně učí chápat roli v rámci malé badatelské skupiny, zodpovědnosti za svou činnost v rámci týmu a porozumění významu výsledku celé skupiny, nikoliv jednotlivce, stejně jako respektování názoru ostatních, je jednou z dovedností, kterou ve svém budoucím praktickém životě využijí nejvíce.

Autorka článku je lektorkou systému PASCO a badatelské výuce s využitím moderních technologií se věnuje již několik let. 
Kontakt: Iva Loužecká, iva.louzecka@gmail.com