velikost textu

Počítačem podporované experimenty ve výuce chemie na střední škole

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Počítačem podporované experimenty ve výuce chemie na střední škole
Název v angličtině:
Microcomputer-Based Laboratory in Secondary School Chemistry Education
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Eva Stratilová Urválková, Ph.D.
Školitel:
RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D.
Oponenti:
prof. PhDr. Martin Bílek, Ph.D.
RNDr. Karel Nesměrák, Ph.D.
Konzultant:
prof. RNDr. Hana Čtrnáctová, CSc.
Id práce:
52996
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra učitelství a didaktiky chemie (31-280)
Program studia:
Vzdělávání v chemii (P1414)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
18. 9. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
školní experimentální systém, počítačem podporovaný experiment, střední škola, výuka chemie, akční výzkum, dotazník, případová studie
Klíčová slova v angličtině:
school experimental system, probeware, microcomputer-based laboratory, secondary school, chemistry education, action research, questionnaire, case study
Abstrakt:
Název: Počítačem podporované experimenty ve výuce chemie na střední škole Abstrakt Školní experimentální praxe žáků by měla reflektovat stav reálné laboratoře, aby přírodní vědy nebyly pro žáky odtržené od reality. V tom případě je potřeba do výuky zařadit instrumentální techniku, bez které se žádná současná laboratoř neobejde. Pro školní podmínky jsou v tomto ohledu vhodné školní experimentální systémy, které spojují moderní technologie s možností uplatnění metod orientovaných na žáka (např. badatelsky orientovanou výuku), které připravují žáky na celoživotní učení. V České republice dochází v posledních letech k postupnému průniku počítačem podporovaných experimentů do přírodovědného vzdělávání, avšak není mnoho výzkumů, které by zjišťovaly, zda jsou na jejich použití žáci i učitelé připraveni a jakým způsobem začleňují čeští učitelé počítačem podporované experimenty do výuky. Realizovaný výzkum se zjišťoval pomocí dotazníkového šetření postoje učitelů chemie (N = 65) a studentů učitelství chemie (N = 38) k měřicím přístrojům. Zároveň se prostřednictvím akčního výzkumu na dvou školách (3 učitelky chemie, 50 žáků celkem) pokoušel popsat, jak dochází k začleňování počítačem podporovaných experimentů do výuky chemie. Zapojení žáci vyplňovali pre- a post-dotazník zjišťující změnu postojů k přístrojům ve výuce. Výsledky kvantitativní části výzkumu ukazují, že všechny cílové skupiny mají k přístrojům kladný vztah, bez ohledu na pohlaví, považují experimentování v chemii za důležité a měřicí přístroje za užitečné. Na základě pozorování a rozhovorů se spolupracujícími pedagožkami byly popsány čtyři případové studie začleňování počítačem podporovaných experimentů do výuky chemie. Během spolupráce bylo ověřeno devět pracovních listů optimalizovaných s ohledem na POE (predict-observe-explain) přístup. Žáci ani učitelé případových studií nejsou zatím zvyklí používat badatelskou metodu, přesto jim práce s experimentálními systémy byla přínosem. Žáci se naučili především organizovat práci ve skupině, řešit problémy, vyhodnocovat data. Všechny učitelky oceňovaly možnost ukázat žákům moderní způsob experimentování. Zároveň se shodly, že bez pomoci s přípravou laboratoře a pracovních listů by nebyly samy schopny cvičení realizovat a naučit se s přístroji pracovat. Výsledky všech částí výzkumu ukazují, že úspěšné začlenění počítačem podporovaných experimentů do výuky chemie vyžaduje dlouhodobou přípravu učitele, ideálně během pregraduálního studia. Klíčová slova: školní experimentální systém, počítačem podporovaný experiment, střední škola, výuka chemie, akční výzkum, dotazník, případová studie, postoje, žáci, učitelé
Abstract v angličtině:
Eva Stratilová Urválková; Dissertation Thesis Title: Microcomputer-Based Laboratory in Secondary School Chemistry Education Abstract School experimental practice should reflect the real laboratory practice so that school science keeps in touch with reality. Todays laboratories are fully equipped with instrumental devices that are often presented in media, so it is necessary that students have experience also with this way of experiments. For school purposes seem suitable probeware (school experimental systems), that combine modern technology with concept of student-centered learning (eg inquiry based science education) that should successfully prepare students for lifelong learning. During recent years probeware has become one of discussed topics in Czech science education, but there has been a lack of research examining whether both teachers and pupils are prepared to accept and implement probeware into school chemistry curriculum. Almost none research has been done in field search describing the way of using the probeware and microcomputer-based laboratory in Czech school curriculum. Presented mixed method research focuses on attitudes of chemistry teachers (N = 65), pre-service chemistry teachers (N = 38) and students (N = 50) regarding attitudes to general devices and measuring devices (or probeware) to find out the obstacles when innovating school curriculum. The quantitative data from questionnaire survey were analyzed and the results show that all focus groups assess devices in life and in education very high, they also consider experimenting in chemistry as important and probeware in education as useful, with no tender differences. The qualitative research that was performed in two schools (3 chemistry teachers, 50 students), was based on observations and interview with cooperating teachers who implemented nine POE (Predict-Observe-Explain) worksheets and probeware in school education. Based on the observations four case studies were presented. Students involved in qualitative study filled in the pre- and post-questionnaire that had similar items as teachers’ questionnaires. The results showed that neither teachers nor pupils are used to POE approach, but to scholarly methods. Nevertheless, the micro-computer based laboratories were appreaciated by teachers who had the opportunity to show students a modern way of experimentation. All three teachers agreed that without the help of assistant (myself) who hepled with preparing the laboratory and worksheets, they would not be able to lead the laboratory and learn how to work with probeware. The results of all parts of the research show that successful integration of microcomputer-based laboraotories in chemismy education requires long-term preparation of teachers, ideally during undergraduate studies. Keywords: school experimental system, probeware, microcomputer-based laboratory, secondary school, chemistry education, action research, questionnaire, case study, attitudes, students, teachers
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Eva Stratilová Urválková, Ph.D. 7.49 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Eva Stratilová Urválková, Ph.D. 182 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Eva Stratilová Urválková, Ph.D. 184 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Eva Stratilová Urválková, Ph.D. 184 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Eva Stratilová Urválková, Ph.D. 868 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Petr Šmejkal, Ph.D. 130 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. PhDr. Martin Bílek, Ph.D. 58 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Karel Nesměrák, Ph.D. 138 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1.15 MB
Stáhnout Errata RNDr. Eva Stratilová Urválková, Ph.D. 184 kB