Inovace předmětu Praktikum středoškolské chemie
Inovace předmětu Praktikum středoškolské chemie (C7655, podzim 2019)
Rozšíření badatelské výuky v laboratorním cvičení Školní pokusy 2
Badatelsky orientovaná výuka (BOV) může být přirozenou součástí laboratorních cvičení – pokud mají studenti k dispozici správné nástroje, strukturu úlohy a prostor k formulaci vlastních závěrů. Jak ale proměnit klasické praktikum ve skutečně aktivní a smysluplnou výuku? Stačí málo, jen správně položená otázka a měřicí čidlo po ruce. V tomto článku sdílíme zkušenosti z inovace výuky budoucích učitelů chemie, v níž jsme využili badatelské úlohy využívající moderní měřící senzory.
V rámci projektu inovace předmětu Školní pokusy 2 jsme se rozhodli posílit přímou zkušenost studentů učitelství s badatelsky orientovanou výukou (BOV). Tento přístup se osvědčil již při pilotním zařazení tohoto druhu laboratorního cvičení v předmětu Školní pokusy 1, kde se setkal s pozitivní odezvou. Naším cílem však bylo jít dál a vytvořit sadu plnohodnotných BOV úloh s využitím moderního měřícího systému Vernier.
Cíl inovace
Studenti učitelství chemie často přicházejí do praxe s minimální zkušeností s výukou postavenou na objevování. Proto jsme chtěli nabídnout bezpečné prostředí, kde si mohou principy BOV sami zažít – jako žáci – a zároveň se naučit tyto úlohy vést jako budoucí vyučující.
Inovace spočívala v:
- návrhu a pilotním ověření badatelských laboratorních úloh
- integraci školních měřících systémů Vernier
- vytvoření materiálů k jednotlivým úlohám
- průběžné reflexi výuky i zpětné vazbě od studentů.
Představené úlohy
Zde uvádíme několik příkladů z nově vytvořeného portfolia, které bylo testováno přímo ve výuce:
- Jak antioxidanty ovlivňují oscilační reakce?
Úloha využívá Briggs-Rauscherovu reakci v kombinaci s ORP čidlem. Studenti porovnávají periody oscilací před a po přídavku různých potravin bohatých na antioxidanty. - Kolik tepla se uvolní nebo spotřebuje při rozpouštění solí?
Badatelsky pojatá úloha z termochemie s využitím teplotního čidla Vernier a měřením teplotních změn při rozpouštění různých solí. - Jak funguje Hessův zákon?
Úloha zkoumá entaplie krokových neutralizací, například H₂SO₄ s KOH, pomocí měření změn teploty. - Jak ovlivnit rovnováhu?
Barevná reakce měďnatého kationtu s bromidem slouží k demonstraci Le Chatelierova principu v praxi. Studenti mění teplotu a koncentraci roztoků a pozorují posun rovnováhy.
Celkem vzniklo osm nových úloh využívajících digitální čidla a k nim odpovídající žákovské pracovní listy. Úlohy byly navrženy tak, aby byly škálovatelné, tedy je lze využít na SŠ i v učitelském vzdělávání.
Zkušenosti z výuky
Nové úlohy byly pilotně ověřeny ve výuce předmětu Školní pokusy 2 v letním semestru 2025. Studenti ocenili, že si mohli osvojit nejen laboratorní dovednosti, ale i metodickou strukturu BOV výuky – od formulace hypotézy po vyhodnocení výsledků.
Zpětná vazba ukázala, že:
- studenti považují BOV za smysluplnou alternativu k demonstračním pokusům
- práce s čidly Vernier přináší větší jistotu při vyhodnocování výsledků
- badatelské úlohy pozitivně ovlivnily jejich motivaci učit chemii aktivněji.
Sdílení mezi kolegy
Vybrané úlohy byly také využity v rámci kurzu pro učitele z praxe, který se konal 25. 4. 2025 na Masarykově univerzitě pod názvem Badatelské laboratorní úlohy se zaměřením na obecnou a fyzikální chemii. Kurz nabídl praktickou zkušenost s měřením pomocí čidel i s vedením BOV úloh a přispěl k diskusi o možnostech jejich využití v běžné středoškolské výuce. Kurzu se kromě vyučujících ze středních škol zúčastnili i noví vyučující předmětu Školní pokusy 2, kteří budou v této inovaci pokračovat a pomohou s její udržitelností a dalším rozšířením (Mgr. Jaromír Literák, Ph.D., RNDr. Jan Břížďala, Ph.D., Mgr. Patrik Pospíšil).
Výsledky inovace
Inovace se ukázala jako životaschopná a smysluplná. Nově vytvořené úlohy budou i nadále zařazovány do výuky předmětu, rozvíjeny a rozšiřovány. Věříme, že tato změna posiluje kompetence budoucích učitelů a přispívá k proměně výuky chemie směrem k větší aktivitě a porozumění.
