Způsobují auta změny klimatu? (Vliv spalovacích motorů na životní prostředí)

Příklad dobré praxe; téma. Odborné vzdělávání, přírodovědné vzdělávání; žákovský projekt; průřezové téma: Člověk a životní prostředí

Autor/autoři: RNDr. Miroslav Bartošek


Uplatnění projektu:

  • obor vzdělání: Technické lyceum, Přírodovědné lyceum,
  • ročník: 2. až 4., dle ŠVP a časových a prostorových možností ve škole
  • oblast/oblasti vzdělávání: dále např. strojírenství, elektrotechnika
  • základní vyučovací předmět; příp. mezipředmětové vztahy: Fyzika, Základy přírodních věd, odborný předmět, ve kterém je téma spalovací motory obsaženo

 

Cíle projektu (základní idea/záměr žákovského projektu):

Naučit žáky orientovat se v daném tématu, posoudit v médiích publikované informace a názory v lokálním měřítku i v širších souvislostech, vytvořit si vlastní názor a ten pak uplatňovat ve svém profesním i občanském životě. Naučit žáky práci v týmu při zpracování interdisciplinárního tématu. Naučit žáky připravit obsahově správnou, přiměřenou a zajímavou prezentaci získaných informací a vlastních závěrů a vést k nim věcnou diskusi. Naučit je hodnotit výsledky vlastní práce.

 

Anotace:

Fyzika je všeobecně vzdělávací předmět s těsnou vazbou na odbornou složku vzdělávání. Cílem výuky je naučit žáky využívat znalosti fyzikálních jevů a jejich zákonitostí v profesním i občanském životě, klást si otázky o okolním světě a vyhledávat k nim s využitím informačních zdrojů relevantní odpovědi. Vyhledávat, analyzovat a třídit informace k tématům interdisciplinárního charakteru a interpretovat je v žádoucích souvislostech. Pracovat v týmu, komunikovat a věcně diskutovat na dané téma.

Obsahově je projekt zaměřen na:

  • Objasnění vzniku škodlivých emisí při spalování paliv, zejména ve spalovacích motorech.
  • Vymezení vlivu automobilové dopravy na lokální i globální ovzduší v kontextu dalších vlivů zejména činnosti Slunce, změn gravitačního pole Země.
  • Porovnání emisí lokálního topení, tepelných elektráren a dopravních prostředků.
  • Informování o opatřeních na snižování emisí v ovzduší v ČR, EU, USA. Přitom rozlišit opatření zaměřená na výrobu vozidel (katalyzátory, filtry pevných částic, snižování spotřeby paliv) a na provoz vozidel (technické a emisní kontroly) a jejich ekonomické a společenské konsekvence.
  • Posouzení nově vyvíjených a zaváděných technických řešení: biopaliva, plynová paliva, elektromobily, hybridní pohony automobilů.

 

Klíčová slova:

zdroje tepelné energie, spalovací motor, emise ve výfukových plynech, měření a kontrola emisí, snižování emisí v ČR, EU, USA, plynové motory, vodíkové motory, hybridní automobily, hybridní automobily, elektromobily

 

Typ projektu:

  • délka realizace: příprava v žákovských skupinách v době mimo vyučování cca 1 měsíc, výstupní seminář 1 až 3 vyučovací hodiny dle zaměření žáků
  • dle počtu zúčastněných: skupinový, pro 3 žákovské pracovní skupiny (3x 1/3 třídy)
  • dle místa realizace: kombinovaný (vyžaduje domácí přípravu, konzultace s vyučujícím, návštěvy odborných pracovišť a úřadů, závěrečný seminář ve škole či na jiném vhodném místě

 

Výstup projektu:

Seminář, PowerPointová prezentace a z ní odvozené písemné učební materiály pro žáky

 

Obsah projektu:

Úkoly učitele: Učitel vystupuje v projektu postupně v rolích iniciátora, rádce, moderátora a hodnotitele.

  1. 1. Příprava projektu:
  2. 2. Prezentace a diskuse:
  3. 3. Příprava hodnocení:
  • Ujasnit si, PROČ projekt uskutečnit, co by měl projekt žákům dát, co je JÁDREM projektu, KDY a KDE projekt realizovat, JAK by měly být přizpůsobeny obsah a forma prezentace žákům ve třídě/skupině, v níž je projekt realizován. Najít optimální časové zařazení do výuky, kdy je to vhodné z hlediska provozu školy a zájmu žáků tak, aby k realizaci byly vytvořeny podmínky zaručující žádoucí efektivitu této formy výuky i závažnosti tématu. Projekt svým pojetím nemusí bezprostředně navazovat na výuku tématu „spalovací motory“, je možno vyžít času před prázdninami, náhradního režimu ve škole nebo času vyhrazeného ve školním roce k realizaci projektů.
  • Zvážit, jaké možnosti se k prezentaci výsledků práce skupin v daném čase ve škole nabízejí.
  • Na základě znalosti třídy zvážit optimální složení pracovních skupin a volbu jejich vedoucích.
  • Připravit si pro vlastní potřebu seznam klíčových slov a ujasnit jejich obsah/význam.
  • Stanovit čas oznámení projektu a stanovit termíny konzultací.
  • Pro konzultace s žáky rozmyslet způsob jejich vedení: Práce s médii, vyhledávání, analýza a třídění informací z různých zdrojů (cizojazyčné nevyjímaje), zpracování informací s ohledem na účel (styl, přiměřený výběr faktů, prezentace přizpůsobená publiku a vymezenému času), týmová spolupráce, komunikace v týmu, vedení věcné debaty, vytváření vlastního názoru, hodnocení výsledků práce
  • Při oznámení projektu žákům sdělit kromě zadání a rozdělení do skupin včetně stanovení vedoucích (doporučuje se maximální možná žákovská spoluúčast na výběrech) i rámcové podmínky: termín a místo realizace, časový rozsah prezentací a diskusí, cíle projektu a způsob hodnocení.
  • Organizačně zajistit podmínky pro prezentaci a diskusi. Je žádoucí, aby při prezentaci seděla/stála celá pracovní skupina v čele a všichni podle své dohody se zapojili do prezentace. (To umožní učiteli individuálně žáky ohodnotit.)
  • U žáků, kteří nejsou ještě zvyklí diskutovat, je vhodné je podněcovat. Je dobré, má-li učitel pro rozběh diskuse připraveny jednu až dvě otázky. Namístě jsou i otázky k nejasným sdělením.
  • U žáků zvyklých debatovat je třeba vhodným moderováním nedopustit odbíhání od tématu, udržet věcnost diskuse a dbát na dodržení stanoveného časového limitu.
  • Je-li mezi žáky vhodný moderátor, dát mu příležitost. Učitel je v ústraní připraven k nápomoci a má více času na sledování a hodnocení průběhu prezentace a diskuse a výkonů jednotlivých žáků.
  • Na závěr učitel uzavře diskusi, shrne spolu s žáky výsledky a vyhodnotí jak realizaci projektu, tak výkony jednotlivců.
  • Učitel zvolí, které činnosti žáků bude hodnotit a kriteria jejich hodnocení. S těmito pak žáky seznámí při vyhlášení projektu. Co lze v tomto projektu hodnotit u jednotlivých žáků:

-          jak aktivně žák vystupoval při konzultacích, jak náročné úkoly přebíral, jak spolehlivě a obsahově správně vybíral informace, nakolik využíval všech možností k získávání informací, zda pracoval i s cizojazyčnými zdroji;

-          projev žáka při prezentaci, jaký byl obsah jeho příspěvku, zda byl přiměřený, zajímavě podaný, zda uvedl různé názory/pohledy na problém, zda obsahoval aktuální informace, citace zdrojů;

-          uspořádání textu, výběr obrazové a jiné dokumentace, estetické zpracování, do jaké míry byly využity technické možnosti počítačové prezentace.

Pro hodnocení jednotlivých oblastí je vhodné připravit si bodovou tabulku (např. 1 až 5 bodů). Celkový součet bodů se převede na známku. Tabulky lze využívat i při hodnocení jiných podobných aktivit.

  • Učitel spolu s žáky hodnotí, jak byly splněny deklarované cíle projektu, jak pracovaly týmy, jak proběhla prezentace a diskuse a zda vznikly otázky či problémy, na něž je třeba hledat ještě odpověď, a jak s nimi bude naloženo.


Realizace a organizační zajištění projektu:

Zadání projektu, rámcové podmínky jeho realizace a hodnocení sdělí učitel žákům alespoň jeden měsíc předem. Projekt zpracují žáci ve třech pracovních skupinách se zvolenými vedoucími. Učitel žáky podporuje při zpracování projektu formou konzultací pro jednotlivé pracovní skupiny v předem dohodnutých termínech. Každá pracovní skupina je pověřena zpracováním jednoho z níže uvedených tematických okruhů:

  • Vznik emisí, měření emisí zvl. ve výfukových plynech automobilů, technická a správní opatření ke snižování emisí v ČR, EU a USA. Ekologické, ekonomické a společenské aspekty těchto opatření.
  • Vliv provozu motorových vozidel na životní prostředí, zvl. stav ovzduší v lokálním a celosvětovém měřítku. Porovnání znečišťování ovzduší automobily, lodní dopravou, leteckou dopravou a tepelnými elektrárnami. Porovnání těchto vlivů na klimatické změny s vlivem aktivity Slunce a magnetického pole Země.
  • Alternativní pohony v automobilech/problémy se zaváděním, výhody a nevýhody: plynná paliva, biopaliva, spalování vodíku, elektromobily, hybridní pohony.

Při zpracování projektu učitel organizuje pro pracovní skupiny konzultace. V nich pomáhá žákům hledat vhodné strategie řešení úkolu, vede je k optimálnímu rozdělení úkolů ve skupině, zpracování harmonogramu prací. Dbá, aby zpracování zahrnulo různé pohledy na problém a širší aspekty přístupů k řešení. Je-li to nutné, orientuje je na vhodné informační zdroje, ale upozorní, že je žádoucí využít i dalších zdrojů. Dbá, aby zpracování prezentace bylo pro spolužáky zajímavé, obsahově výstižné a srozumitelné. Přitom sleduje zapojení žáků a získané poznatky zahrne do hodnocení na závěr projektu. Žáci by měli využít k zpracování prezentace výsledků své práce počítačový program, např. PowerPoint.

Prezentace a diskuse probíhá v předem připravené místnosti, moderuje ji učitel nebo pověřený žák. Pracovní skupiny postupně prezentují výsledky své práce. S prezentací předstupuje celá pracovní skupina, na prezentaci se podílí každý člen pracovní skupiny v předem dohodnuté části. Prezentace by měla trvat cca 15 minut. Po prezentaci následuje diskuse. Učitel stanoví čas vymezený na diskusi (cca 10 minut), sleduje a hodnotí vystoupení jednotlivých žáků i skupiny jako celku a poznatky zahrne do hodnocení. Je-li to nutné, podněcuje učitel diskusi (např. úvodními otázkami k doplnění a objasnění prezentace). Dbá, aby diskuse neodbíhala od tématu, byla věcná a neobsahovala osobní útoky na spolužáky. Po prezentaci a diskusi ke všem tematickým okruhům učitel ve spolupráci s žáky shrne výsledky. Kopie prezentovaných materiálů obdrží žáci jako studijní podklady k založení do sešitů.

Hodnocení provede učitel za spoluúčasti žáků. Přitom vychází z oblastí hodnocení a kriterií, s kterými žáky seznámil při vyhlášení projektu. Nutno odděleně hodnotit celkový průběh projektu, práci jednotlivých skupin a jednotlivých žáků. Při hodnocení žáků postupuje učitel v souladu s klasifikačním řádem školy (veřejně nebo individuálním pohovorem s žákem). Pro zpětnou vazbu může učitel použít i žákovský dotazník. Učitel spolu s žáky hodnotí, jak byly splněny deklarované cíle projektu, jak pracovaly týmy, jak proběhla prezentace a diskuse. Zda vznikly otázky či problémy, na něž je třeba hledat ještě odpověď, a jak s nimi bude naloženo.


Nutné prostředky pro řešení projektu:

Počítač s internetovým připojením, datový projektor/zpětný projektor, videokamera/digitální fotoaparát, zadní automobilová registrační značka s plaketami o prohlídce STK a emisní kontrole, ekologická známka umožňující vjezd automobilu do centra měst v SRN, protokol o měření emisí auta, kopie velkého technického průkazu novějšího auta, mapa emisí ve zvoleném místě (sídlo školy nebo bydliště), fotografie nebo videozáznamy z návštěvy STK, odboru životního prostředí, tabulky a grafy, odkazy na zdroje relevantních informací k tématu. Prezentace práce skupiny zpracovaná např. v PowerPointu.


Vyhodnocení výsledků a hodnocení žáků:

Hodnocení individuálních výkonů žáků:

  • Učitel zvolí, které činnosti žáků bude hodnotit a kriteria jejich hodnocení. S těmito pak žáky seznámí při vyhlášení projektu. Co lze v tomto projektu hodnotit u jednotlivých žáků:

-          jak aktivně žák vystupoval při konzultacích, jak náročné úkoly přebíral, jak spolehlivě a obsahově správně vybíral informace, nakolik využíval všech možností k získávání informací, zda pracoval i s cizojazyčnými zdroji;

-          projev žáka při prezentaci, jaký byl obsah jeho příspěvku, zda byl přiměřený, zajímavě podaný, zda uvedl různé názory/pohledy na problém, zda obsahoval aktuální informace, citace zdrojů;

-          uspořádání textu, výběr obrazové a jiné dokumentace, estetické zpracování, do jaké míry byly využity technické možnosti počítačové prezentace.

  • Pro hodnocení jednotlivých oblastí použije učitel předem připravenou bodovou tabulku. Celkový součet bodů převede na známku.

Hodnocení projektu jako celku:

  • Učitel spolu s žáky hodnotí, jak byly splněny deklarované cíle projektu, jak pracovaly týmy, jak proběhla prezentace a diskuse a zda vznikly otázky či problémy, na něž je třeba hledat ještě odpověď, a jak s nimi bude naloženo.

 

Použitá literatura a jiné zdroje:

  • pro řešitele projektu (pro žáky):

Příklady zdrojů informací:

-          návštěva odboru životního prostředí krajského resp. městského resp. obecního úřadu

-          návštěva pracoviště Stanice technické kontroly

-          návštěva informačního centra ČEZ

-          časopisy: Svět motorů (např. č. 41, 42/2010), Autotip (např. č.20 21/2010), Automobil

-          www.i-autotip.cz

-          www.nova.cz/magazin/auta/bezpecnost-a-zakony/emisni-limity-sikana

-          denní tisk: MFD – příloha ekonomika z 13. 10. 2010

-          www.mzp.cz

-          www.euraktiv.cz

-          www.prateleprirody.cz

-          Atlas životního prostředí www.premis.cz/atlaszp

-          www.bezjedu.arnika.org

-          www.seznam.cz ve vyhledávači: např. vliv Slunce na klima, znečišťování ovzduší tepelnými elektrárnami atd.

Literatura:

  • SLAVÍK, Jan. Hodnocení v současné škole. 1. vyd. Praha: Portál 1999. 199 s. ISBN 80-7178-262-9.
  • MAŇÁK, Josef - ŠVEC, Vlastimil. Výukové metody. Brno: Paido, 2003. 219 s. ISBN 80-7315-039-5.
  • KRATOCHVÍLOVÁ, Jana. Teorie a praxe projektové výuky. 1. dotisk, 1. vyd. MUNIPRESS. Brno: Masarykova univerzita 2009. 160 s. ISBN 978-80-210-4142-4.
  • KOTRBA, Tomáš – LACINA, Lubor. Praktické využití aktivizačních metod ve výuce. 1. vyd. Brno: Barrister&Principal, 2007. 186 s. ISBN 978-80-87029-12-1.
  • KAŠPAROVÁ, Jana a kol. Metodika tvorby školních vzdělávacích programů SOŠ a SOU. 1. vyd. Praha: Národní ústav odborného vzdělávání 2007. 90 s. ISBN 978-80-85118-12-4
  • Rámcový vzdělávací program pro obor vzdělání 78-42-M/01 Technické lyceum. Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky č.j. 12698/2007-23 ze dne 28. 6. 2007. Praha: Národní ústav odborného vzdělávání 2007.
  • Fachϋbergreifender und fächerverbindender Unterricht. In: Lehrpläne allgemein bildener Schulen 2005/2009. Comenius Institut Dresden. Staatsministerium fϋr Kultus. Freistaat Sachsen. URL: < http:// www.sachsen-macht-schule.de >

 

Přílohy a poznámky:

Odborné podklady k tématu (kromě příkladů zdrojů informací) neuvádím. Domnívám se, že to v době vyhledávačů na internetu a rejstříků knihoven není nutné. Další informace jsem získal při studiu publikací, internetových zpráv a účastí na seminářích (organizované např. Jednotou českých matematiků a fyziků nebo Technickou univerzitou v Drážďanech).

 

Reflexe projektu (co se dělo, jaký to má význam)pro rozvoj klíčových kompetencí:

Žáci pracují s médii, vyhledávají, analyzují a třídí informace z různých zdrojů (cizojazyčné nevyjímaje), zpracovávají informace s ohledem na účel (styl, přiměřený výběr faktů, prezentace přizpůsobená publiku). V týmové spolupráci a při komunikaci v týmu, rovněž při hodnocení výsledků práce jsou rozvíjeny jejich sociální a komunikativní kompetence. V rámci vedení věcných debat žáci řeší odborné problémy, vytvářejí si vlastní názory a učí se je vhodným způsobem prezentovat.

Při řešení projektu je realizováno také průřezové téma Člověk a životní prostředí – vliv člověka na životní prostředí – vliv spalovacích motorů na životní prostředí.


Komentář:

Uvedený projekt je návrh, který jsem vytvořil na základě svých zkušeností s výukou fyziky, více jak 13 let na SOŠ různého typu a SOU v ČR, 13 let na gymnáziu v ČR a takřka 10 let na gymnáziu v Sasku (SRN). V Sasku jsou žákovské projekty nedílnou součástí výuky již mnoho let. V nově vydaných učebních plánech se klade důraz mj. na projekty přesahující rámec jednoho předmětu a na projekty propojující výuku ve více předmětech. V učebních plánech jsou pro ně vyčleněny až 2 týdny ve školním roce. Pracovní skupiny žáků jsou tvořeny v rámci ročníku, nevymezují se tedy jen v rámci třídy. Tím jsou žáci vedeni ke komunikaci a spolupráci v týmu v nově stanovených podmínkách. Témata jsou propojena s aktuálními problémy, např. z oblasti ekologie, světa práce, poznávání jiných kultur, životního stylu apod. Takovéto projekty organizačně i didakticky připravují pracovní skupiny učitelů, které pro tento účel stanoví vedení školy. Výstupem je zpravidla seminář, na kterém žákovské skupiny prezentují své výsledky k diskusi se spolužáky. Samozřejmostí je používání výpočetní techniky. Tyto projekty jsou specifickou součástí školního kurikula, kterou se škola, kromě jiného, profiluje.