Environmentální projekty s tématem vody pro střední školy … · 2010-06-10 · Dále je...
Transcript of Environmentální projekty s tématem vody pro střední školy … · 2010-06-10 · Dále je...
Univerzita Palackého v Olomouci
Přírodovědecká fakulta
Katedra botaniky
Environmentální projekty s tématem vody pro střední školy
Diplomová práce
Iva Navrátilová
Studijní obor: Biologie - Matematika, učitelství pro střední školy
Forma studia: prezenční
Vedoucí diplomové práce: Ing. Aleš Máchal
Termín odevzdání práce: květen 2010
2
Prohlášení
Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci vypracovala samostatně a pouţila pouze literaturu
uvedenou v přiloţeném seznamu. Nemám námitek proti zapůjčení práce se souhlasem
Katedry botaniky PřF UP.
Iva Navrátilová
3
Poděkování
Děkuji Ing. Aleši Máchalovi za odborné vedení a hodnotné rady během mé diplomové
práce.
4
Bibliografické identifikace:
Jméno a příjmení: Iva Navrátilová
Název práce: Environmentální projekty s tématem vody pro střední školy
Typ práce: Diplomová práce
Pracoviště: Lipka - školské zařízení pro environmentální vzdělávání, Brno, Úvoz 8
Vedoucí práce: Ing. Aleš Máchal
Rok obhajoby práce: 2010
Abstrakt:
Ve své diplomové práci se zabývám projektovou výukou a jejím uplatněním
v environmentální výchově. Práce obsahuje pět tematických celků. První část je věnována
postavení environmentální výchovy ve vzdělávání. Je zdůrazněn význam
environmentálního vzdělávání a charakterizováno její zařazení do Rámcového vzdělávacího
programu pro gymnázia. Dále jsou zmíněny moţnosti rozvoje klíčových kompetencí
prostřednictvím environmentální výchovy. V druhé části se zabývám projektovou metodou
výuky. Kapitola obsahuje základní charakteristiky školních projektů a jejich třídění. Stručně
je popsána historie projektů ve výuce. Dále je rozebírán význam projektové metody ve
výuce a její uplatnění pro rozvoj klíčových kompetencí ţáka. Třetí část je věnována tématu
vody a jejímu postavení ve vzdělávání. Konkrétně jsou popsány moţnosti realizace tohoto
tématu na škole. Další částí tohoto celku je obsah tématu vody doplněn o metodické
poznámky. Čtvrtá část mé diplomové práce je věnována návrhům projektové výuky
s tématem vody pro střední školy. Pátá část obsahuje realizaci návrhu projektové výuky pro
centrum ekologických aktivit města Olomouce – Sluňákov. Je popsán průběh výuky,
hodnocení z hlediska učitele a jsou zpracovány hodnotící dotazníky ţáků.
Klíčová slova: projekt, projektová výuka, environmentální výchova, Rámcový vzdělávací
program, klíčové kompetence, voda
Počet stran: 100
Počet příloh: 2
Jazyk: český
5
Bibliographical identification:
Author’s first name and surname: Iva Navrátilová
Title: Environmental projects about water for secondary schools
Type of thesis:
Workplace: Lipka - školské zařízení pro environmentální vzdělávání, Brno, Úvoz 8
Supervisor: Ing. Aleš Máchal
The year of presentation: 2010
Abstract:
In my thesis, I am concerned with projection for class work and its use in environmental
education. My work is divided into five chapters. First part is engaged in environmental
education in teaching. Emphasis is on the importance of the environmental training and
there is defined its enlistment into Education Framework Program for the grammar schools.
Moreover, there are mentioned some possibilities of development of the crucial
competencies by the means of environmental education. In the second part I deal with the
process of projection for class work. This chapter involves basic features of school projects
and their classification. There is a brief description of the history of the projects in class
work. Further there is analyzed significance of the process of projection for class work and
its use in development of crucial competencies of the pupil. The third part is devoted to the
theme of water and its role in education. There are described particularly possibilities of
realization of this theme in schools. To this theme of water are furthermore added some
methodical comments. The fourth part of my thesis is devoted to the concept of projection
for class work with the theme of water for high schools. The fifth part involves a realization
of the concept of this projection for class work for the center of ecological activities of the
town Olomouc – Slunakov. There is a description of the class work, the evaluation from the
point of view of the teacher and the evaluating questionnaires which are worked up.
Key words: project, projection for class work, environmental education, Education
Framework Program, crucial competencies, water
Number of pages: 100
Number of appendices: 2
Language: Czech
6
OBSAH
Úvod .......................................................................................................................... 7
1 Environmentální výchova ve vzdělávání ............................................................... 8
1.1 Přístupy k environmentálnímu vzdělávání a výchově ve středním školství ....... 9
1.2 Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, školní vzdělávací programy ....... 10
1.3 Environmentální výchova v RVP G .................................................................... 13
1.4 Klíčové kompetence a jejich vytváření ve vztahu k udrţitelnému rozvoji ......... 14
2 Projektová výuka .................................................................................................... 21
2.1 Školní projekt ...................................................................................................... 21
2.2 Historie projektové výuky ................................................................................... 23
2.3 Rozvoj klíčových kompetencí prostřednictvím projektové výuky ..................... 24
2.4 Srovnání projektové výuky a klasických metod ................................................. 27
2.5 Projektová výuka a její realizace......................................................................... 27
2.6 Shrnutí výhod a nevýhod projektové výuky ....................................................... 31
3 Téma vody v environmentálním vzdělávání .......................................................... 33
3.1 Téma vody a jeho průřezovost ............................................................................ 33
3.2 Formy realizace tématu voda .............................................................................. 33
3.2.1 Téma vody v projektu ...................................................................................... 34
3.2.2 Začlenění tématu voda do vyučovacích předmětů ........................................... 36
3.3 Obsah tématu vody .............................................................................................. 40
3.3.1 Význam vody v přírodě a pro člověka ............................................................. 40
3.3.2 Vlastnosti vody a jejich zkoumání ................................................................... 43
3.3.3 Výskyt vody ..................................................................................................... 51
3.3.4Cyklus vody v přírodě ....................................................................................... 56
3.3.5 Formování reliéfu, povodně ............................................................................. 57
3.3.6 Vodní ekosystémy ............................................................................................ 59
3.3.7 Vyuţití vody ..................................................................................................... 60
3.3.8 Znečištění vody ................................................................................................ 65
3.3.9 Čištění vod ....................................................................................................... 69
3.3.10 Vodní elektrárna ............................................................................................. 70
3.3.11 Ochrana vod ................................................................................................... 71
4 Návrhy projektů ..................................................................................................... 72
4.1 Návrh projektové výuky pro Sluňákov ............................................................... 72
4.2 Školní projekt, mezipředmětový ......................................................................... 79
5 Realizace projektové výuky ................................................................................... 85
5.1 Průběh projektové výuky
5.1.1 Průběh motivační hry ....................................................................................... 85
5.1.2 Průběh vlastní tvorby projektu ......................................................................... 86
5.2 Hodnocení projektové výuky .............................................................................. 89
5.2.1 Hodnocení výuky z mého pohledu vedoucího projektu ................................... 90
5.2.2 Sebehodnocení ................................................................................................. 92
5.2.3 Hodnocení projektové výuky ţáky .................................................................. 94
5.3 Závěrečné shrnutí ................................................................................................ 95
6 Diskuze a závěr ...................................................................................................... 96
Pouţitá literatura ....................................................................................................... 99
Přílohy ....................................................................................................................... 101
7
ÚVOD
V posledních letech se podstatně změnil ekonomický, kulturní i morální stav
české společnosti. Mění se postavení člověka ve společnosti, je kladen důraz na
zvyšování kvalifikace a celoţivotní vzdělávání. V důsledku poţadavků současné
společnosti nastává jiţ pečlivě plánovaná inovace ve vzdělávání. Mění se zásadně
koncepce vzdělávání a výchovy, jejíţ hlavní myšlenkou je příprava jedince pro ţivot
v 21. století. Reformy jsou legislativně podpořeny kurikulárními dokumenty,
tzv. Rámcovými vzdělávacími programy.
Cílem vyspělé společnosti je rozvinutá osobnost s pevnými morálními zásadami,
člověk kulturní a schopný produkovat kvalitní společenské hodnoty. Abychom mohli
dobře připravit následující generace pro budoucí ţivot ve společnosti, musíme vycházet
z jejího současného stavu a pokusit se vymezit její budoucí podobu. Srovnání
poţadavků vývojových trendů a stanovených cílů vede k nutné změně ve vzdělávání i
ve výchově.
Vědecké poznání se ve všech oborech stále prohlubuje a neustále vzrůstá
mnoţství vědeckých poznatků. Vytvářejí se nové vědecké disciplíny, vědní obory a
prohlubuje se integrace mezi vědními obory. Je přirozené, ţe obsah školního vyučování
se velmi těţko přizpůsobuje těmto změnám. Je samozřejmé, ţe systém vyučovacích
předmětů se nemůţe krýt se systémem věd. Mnoţství poznatků v učebních osnovách
nelze rozšiřovat neomezeně. Proto je nezbytné vycházet z předpokladu, ţe vzdělání je
otevřeným systémem, celoţivotním procesem. Při narůstajícím mnoţství poznatků je
třeba zaměřit větší pozornost na metody, které umoţňují získávání poznatků ţákem
samostatně.
Charakter metody ovlivňuje nejen mnoţství získaných poznatků, ale závisí na
něm do značné míry i kvalita a pouţitelnost vědomostí a dovedností v praktickém
ţivotě. Pouţitím vhodné vyučovací metody lze dosáhnout lepšího pochopení učiva,
schopností spojovat dílčí vědomosti v systém a chápat vzájemné vztahy mezi poznatky.
Lze docílit trvalejších vědomostí a dovedností, rozvíjet schopnost logického myšlení a
lepší orientaci v problémových situacích.
8
Ve své diplomové práci se zabývám perspektivní učební metodou, projektovou
metodou výuky, která vychází z nejnovějších poznatků pedagogických a
psychologických věd. Věnuji se uplatnění projektové výuky v environmentální
výchově, přičemţ se zaměřuji na téma vody ve vzdělávání. Vzhledem k zaměření svého
studia se orientuji na gymnaziální vzdělávání, ale doufám, ţe tato práce bude slouţit
jako inspirace pro realizaci projektové výuky na základních či odborných středních
školách.
Cílem mé diplomové práce je objasnit význam a postavení environmentální
výchovy ve vzdělávání, charakterizovat a klasifikovat projektovou výuku a popsat její
význam při utváření klíčových kompetencí ţáků gymnázia, zařadit téma vody do
vzdělávání a konkrétně popsat moţnosti jeho realizace, a vytvořit přehled o obsahu
tématu vody, který lze vyuţít při projektové výuce. Téma vody jsem zvolila, protoţe je
typickým příkladem průřezového tématu a svým obsahem je ideální pro
environmentální projekt. Dalšími cíli mé práce je navrhnout projekty s tématem vody
pro gymnázia, realizovat projektovou výuku s tématem vody v centru ekologických
aktivit města Olomouce – Sluňákově, popsat realizaci projektové výuky, provést
hodnocení výuky z mého pohledu učitele a zpracovat hodnocení projektové výuky
z hlediska ţáků.
9
1 ENVIRONMENTÁLNÍ VÝCHOVA VE VZDĚLÁVÁNÍ
V dnešní době, kdy jsme svědky rychlého zhoršování ţivotního prostředí, je
environmentální výchova nepostradatelnou součástí vzdělávání. Člověk je zodpovědný
za řadu globálních problémů (úbytek stratosférického ozónu, znečištění ţivotního
prostředí, nastupující změna klimatu, vyčerpání přírodních zdrojů, destrukce přírodních
ekosystémů, rychle rostoucí lidská populace, vznik nových epidemií a onemocnění a
podobně). Má-li se tento stav změnit, nestačí k tomu pouze donucovací právní a
ekonomické nástroje, ale je zapotřebí vytvářet pozitivní vztahy a odpovědný postoj
k ţivotnímu prostředí u co nejširší části populace. Prvním z předpokladů udrţitelného
rozvoje je zařazení environmentální výchovy do vzdělávacího procesu, protoţe jen
člověk environmentálně vzdělaný můţe přispět k řešení a prevenci současného stavu
ţivotního prostředí. Environmentální výchova se stává jednou z klíčových priorit
vzdělávací politiky Ministerstva školství, mládeţe a tělovýchovy (dále jen MŠMT).
Environmentální výchova se stala součástí rámcových vzdělávacích programů (dále jen
RVP) a školních vzdělávacích programů (dále jen ŠVP). Je zde zařazena jako průřezové
téma.
1.1 Přístupy k environmentálnímu vzdělávání a výchově ve středním školství
Vzdělávání v environmentální oblasti by mělo být zaměřeno na všechny ţáky,
nejen na jedince či skupiny ţáků, kteří jsou ochotni a schopni přijímat informace
z environmentální oblasti.
Péči o ţivotní prostředí je potřebné chápat jako proces ochrany prostředí před
neţádoucími vlivy. Klást důraz nejen na odstraňování negativních jevů, ale zejména na
jejich prevenci.
Je důleţité si uvědomit vzájemnou závislost vzdělávání a výchovy. Formujeme
nejen racionální stránku osobnosti, ale také postoje, citovou stránku osobnosti a
hodnotový systém.
10
Cílům výchovy přizpůsobujeme obsah a prostředky vzdělávacího procesu.
Environmentální výchova by měla být promyšleně zařazena do všeobecného i do
odborného vzdělání a to v návaznosti jednotlivých stupňů školského vzdělávání.
Vyučující by měli být připravováni nejen po stránce obsahové, ale i po stránce
metodické a pedagogické. Měla by být podporována snaha učitelů o prohloubení
vzdělání.
1.2 Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, školní vzdělávací programy
V průběhu času se značně mění a vyvíjí poţadavky a potřeby české společnosti.
Poţadavky na absolventa školy se výrazně liší od profilu absolventa v dobách
dřívějších. Proto nastala nutná reforma školních kurikulárních dokumentů, tvorba
Rámcových vzdělávacích programů. Tímto krokem je spuštěna řada změn v celém
školském systému ČR. Změny nastaly uţ v pojetí řízení školství, v této oblasti
pozorujeme tendence k decentralizaci, tedy převedení větší odpovědnosti na školy,
neboť právě škola zná nejlépe stav a poţadavky na vzdělávání v daném regionu.
Významné změny se projevují v cílech výuky, nastává obrat od poznatků ke
kompetencím. Kompetence jsou komplexní výbavou ţáka pro jeho zapojení do
společnosti, uvědomění si role občana a pro jeho vstup na pracovní trh. S tím souvisí i
změny v obsahu i podmínkách výuky, proto je třeba těmto změnám přizpůsobit také
prostředky výuky, jako jsou její metody či formy a hodnocení. Tyto reformy probíhají
celým školským systémem od škol mateřských, přes základní vzdělávání aţ po
vzdělávání na všeobecných gymnáziích i středních odborných školách. Dřívější
kurikulární dokumenty stanovovaly konkrétní vyučovací předměty a konkrétně
formulované povinné učivo, přesný učební plán s hodinovými dotacemi pro kaţdý
předmět v konkrétním ročníku. Tyto dokumenty zaručovaly výrazně uniformní výuku
na všech gymnáziích, coţ v souvislosti s dnešními poţadavky společnosti na vzdělání
bylo pro školy velmi svazující. V současné době je část odpovědnosti správní i
ekonomické převedena na školy. Tvorbou ŠVP získává škola pedagogickou autonomii.
Rámcové vzdělávací programy umoţňují větší variabilitu vzdělávání. Tvorbou ŠVP si
kaţdá škola volí svou strategii, zaměření, profil absolventa a tím získává velkou
moţnost se stát úspěšnější. Konkurence mezi školami se stává velkou hnací silou, která
11
vede školy k co nejlepším výkonům. Školy vyvíjejí mnoho prostředků autoevaluace a
snaţí se své programy, co nejvíce přizpůsobit poţadavkům společnosti, neboť jen touto
cestou lze vytvořit úspěšnou školu, která je konkurenceschopná v současnosti, kdy
ubývá studentů, kteří dosahují věku studenta střední školy.
Dne 24. 7. 2007 MŠMT schválilo Rámcový vzdělávací program pro gymnázia
(RVP G) a Rámcový vzdělávací program pro gymnázia se sportovní přípravou (RVP
GSP), které navazují na Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání (dále
RVP ZV). Tyto RVP slouţí k přípravě školních vzdělávacích programů pro čtyřletá
gymnázia a vyšší stupně víceletých gymnázií. Dnem 1. 9. 2007 započalo dvouleté
období, během kterého školy připravují své ŠVP, podle kterých budou nejpozději od
1. 9. 2009 vyučovat. V tvorbě ŠVP podporuje školy MŠMT poskytováním metodických
manuálů a příruček. V rámci plánování RVP bylo vybráno 16 pilotních škol. Tyto školy
tvorbou ŠVP, jejich analýzou a zkušenostmi s výukou dávají velmi cenné podněty
ostatním školám k tvorbě jejich ŠVP.
Rámcový vzdělávací program gymnaziálního vzdělávání poţaduje určitou
úroveň vzdělání pro kaţdého absolventa gymnázia. Tento poţadavek musí kaţdá škola
ve svém ŠVP respektovat. Další vzdělávací nabídku a zaměření školy přizpůsobuje
gymnázium zájmům ţáků a uplatnění absolventa. Vzdělávací obsah je rozdělen do osmi
vzdělávacích oblastí: Jazyk a jazyková komunikace, Matematika a její aplikace, Člověk
a příroda, Člověk a společnost, Člověk a svět práce, Umění a kultura, Člověk a zdraví,
Informační a komunikační technologie. Kaţdá vzdělávací oblast zahrnuje
charakteristiku vzdělávací oblasti, cílové zaměření a vzdělávací obsah oborů.
Charakteristika popisuje postavení a význam vzdělávací oblasti ve vzdělávání na
gymnáziu. Jsou zde zahrnuty také vzdělávací obory.
Cílové zaměření vymezuje vliv obsahu vzdělání na klíčové kompetence, jejich
formování a rozvíjení.
Vzdělávací obsah zahrnuje učivo a očekávané výstupy (vědomosti projevující se
v dovednostech, postojích a hodnotách). Osnovy vyučovacích předmětů přitom tvoří
učitelé daného gymnázia s ohledem na klíčové kompetence, jejichţ rozvíjení je cílem
vzdělávání. Základní učivo je v RVP stanoveno a je povaţováno za prostředek k získání
očekávaných výstupů. Kaţdá škola by měla usilovat o dosaţení maximální úrovně
12
vzdělání u kaţdého ţáka s ohledem na jeho individuální moţnosti. Při konkrétní tvorbě
ŠVP je učivo často řazeno tradičním způsobem do vyučovacích předmětů.
Na formování profilu absolventa se kromě vzdělávacích oblastí podílí průřezová
témata. Průřezová témata působí zejména v oblasti postojů, hodnot a jednání ţáků, tím
výrazně formují ţákovu osobnost. Procházejí napříč vzdělávacími oblastmi, propojují a
doplňují učivo. Umoţňují ţákům přistupovat k problému z různých hledisek, získat
zkušenosti vyuţitelné v praktickém ţivotě. Ţák by měl vnímat učivo komplexně tedy
nad úrovní konkrétních předmětů. Průřezová témata velmi pozitivně ovlivňují klima
třídy, školy, protoţe metodami jejich realizace jsou často různé přednášky, představení,
výstavy, besedy a výukové programy, při nichţ se ţáci setkávají i mimo školní lavice.
Průřezová témata v RVP G navazují na průřezová témata RVP ZV. Jsou to:
Osobnostní a sociální výchova, Výchova k myšlení v evropských a globálních
souvislostech, Multikulturní výchova, Environmentální výchova, Mediální výchova.
Všechna průřezová témata mají stejnou strukturu, obsahují charakteristiku
průřezového tématu, přínos průřezového tématu k rozvoji osobnosti ţáka a tematické
okruhy průřezového tématu.
Charakteristika zdůrazňuje význam a postavení průřezového tématu ve
vzdělávání.
Přínos průřezového tématu k rozvoji osobnosti ţáka především formuluje
poţadavky na konkrétní téma tak, aby bylo dosaţeno cílů výuky, tedy rozvoje
kompetencí v oblasti vědomostí, dovedností, schopností, postojů a hodnot.
Tematické okruhy všech průřezových témat jsou povinně dané v RVP, ale škola
si individuálně stanovuje jejich rozsah, hloubku a formu realizace.1
1 Kapitola 1.2 zpracována podle:Metodický portál RVP – články, hodnocení průřezových témat
(www.rvp.cz)
13
1.3 Environmentální výchova v RVP G
Environmentální problémy, které se ve světě vyskytují, nelze chápat pouze v
kontextu jedné vědní disciplíny (jednoho předmětu), proto je EV zařazena v RVP G
jako průřezové téma. Toto téma se opírá zejména o poznatky přírodovědných předmětů
(biologie, chemie, fyzika, zeměpis), ale zasahují sem i poznatky předmětů
společenskovědních a dalších. EV by měla ţáka formovat zejména v oblasti postojů a
hodnot, které jsou trvalejšího charakteru neţ znalosti. Ţák by si měl uvědomit své
postavení v přírodním systému a zodpovědnost za své chování. Člověk musí vyuţívat
přírodní zdroje, ale je třeba to činit tak, aby nedocházelo k trvalému poškození
ţivotního prostředí. Ţák by si měl dále uvědomit, ţe ochraně přírody můţe pomoci
kaţdý den i on sám, a vytvořit si návyky a způsoby chování šetrné k ţivotnímu
prostředí. Průřezové téma EV má pro ţáka význam i v oblasti vědomostí, dovedností a
schopností. Učí ţáka nahlíţet na environmentální problém z různých hledisek a vytvářet
si na ně svůj názor. Ţák se učí chápat propojenost environmentálních, ekonomických a
sociálních aspektů a vybírat správná řešení v reálných situacích. Ţák si uvědomuje
příčiny a důsledky znečištěného ţivotního prostředí a jeho vliv na lidské zdraví i zdraví
dalších organismů. Propojuje poznatky a dovednosti z různých předmětů a vyuţívá je
při řešení environmentálních problémů. V RVP G jsou dány povinné tematické okruhy2:
- Problematika vztahů organismů a prostředí
- Člověk a ţivotní prostředí
- Ţivotní prostředí regionu České republiky
Obsah těchto okruhů je velmi stručně nastíněn, ale rozsah a hloubku si určuje
kaţdé gymnázium samo.
2 Zpracováno podle BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007
14
Moţnosti začlenění tematického okruhu EV do vzdělávání jsou:
- Integrace tematického okruhu do vzdělávacího obsahu vybraných vyučovacích
předmětů
- Projekt či samostatný vyučovací předmět
- Kombinace všech uvedených moţností
Kaţdá škola si potom volí nejvhodnější formu podle svého zaměření a svých
moţností, podle svých materiálních, organizačních a pedagogických podmínek.
Velký problém pro řadu škol nastává v hodnocení průřezových témat. Průřezové
téma by mělo slouţit ke komplexnějšímu vnímání dané problematiky, k rozšíření
obzoru ţáka a k získání zkušeností vyuţitelných v běţném ţivotě. Hodnocení by se
nemělo vztahovat pouze k vědomostem, ale spíše ke klíčovým kompetencím.
V hodnocení by měl být zohledněn individuální postup ţáka, schopnost aplikace
poznatků v běţném ţivotě, zájem ţáka a jeho školní i mimoškolní aktivita.
Jako budoucí učitelka biologie vnímám hodnocení průřezových témat jako velmi
nesnadnou záleţitost. Myslím si, ţe vytvořit konkrétní kritéria hodnocení není snadné.
Ale nejen hodnocení známkou je hodnocením. Je zde reforma kurikulárních
dokumentů, se kterou souvisí i reforma metod a forem výuky, málokdo si ale
uvědomuje, ţe je potřeba v některých případech přistoupit i k reformě v hodnocení.
Závěrečná známka na vysvědčení by neměla být pouze průměrnou známkou z písemek,
ale měla by být kompletním hodnocením ţáka v daném předmětu. Proto bych se
v případě průřezových témat přikláněla spíše k ústnímu (či slovnímu) hodnocení.
1.4 Klíčové kompetence a jejich vytváření ve vztahu k udrţitelnému rozvoji
Kompetence jsou vymezeny jako soubor vědomostí, dovedností, postojů a
hodnot, které si ţáci osvojují v průběhu vzdělávání na určitém stupni a typu školy.
Cílem vzdělávání je dosáhnout, co nejvyšší úrovně kompetencí, které jsou definované
v RVP pro jednotlivé typy škol. Kaţdá škola samostatně tvoří kompetence
pro jednotlivé vyučovací předměty (nebo jiné organizační celky např. moduly a
podobně). Kompetence definované v RVP reagují na stav dnešní společnosti a na
15
poţadavky trhu práce. Ze sociologických průzkumů vyplynulo, ţe zaměstnavatelé
poţadují od svých zaměstnanců dovednost řešení problémů, komunikační dovednosti
spojené s rozhodováním, adaptivitu a flexibilitu, schopnost práce v týmu, ochotu učit se
a přijímat nové informace, dovednost pracovat s informacemi.3
Na základě sociologických průzkumů byly stanoveny cíle vzdělávání. Na
čtyřletých gymnáziích a na vyšších stupních víceletých gymnázií se usiluje o naplnění
těchto cílů4:
- vybavit ţáky klíčovými kompetencemi na úrovni, kterou předpokládá RVP G
- vybavit ţáky širokým vzdělanostním základem na úrovni, kterou popisuje RVP G
- připravit ţáky k celoţivotnímu učení, profesnímu, občanskému i osobnímu
uplatnění
V RVP pro gymnázia jsou definovány tyto kompetence 5:
- kompetenci k řešení problémů
- kompetenci komunikativní
- kompetenci sociální a personální
- kompetenci občanskou
- kompetenci k podnikavosti
Kompetence k učení 6
Ţák:
- své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, vyuţívá je jako prostředku
pro seberealizaci a osobní rozvoj.
- efektivně vyuţívá různé strategie učení k získání a zpracování poznatků a
informací, hledá a rozvíjí účinné postupy ve svém učení, reflektuje proces vlastního
učení a myšlení.
3 Zpracováno podle ŠVECOVÁ, BLAŢOVÁ, Výchova k udrţitelnému rozvoji v biologii na gymnáziu a ve
všeobecném vzdělávání středních odborných škol, Praha: Klub ekologické výchovy, 2007 4 Zpracováno podle BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007 5 Zpracováno podle BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007 6 Převzato z BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007
16
- kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a vyuţívá
při svém studiu a praxi.
- kriticky hodnotí pokrok při dosahování cílů svého učení a práce, přijímá ocenění,
radu i kritiku ze strany druhých, z vlastních úspěchů i chyb čerpá poučení pro další
práci.
Jak rozvíjet ţákovy kompetence k učení v environmentální výchově
Vyučující poskytuje ţákovi dostatek moţností k pozorování přírody a
k provádění experimentů. Ţák získává dovednosti práce s přírodninami, s lupou,
mikroskopem, dalekohledem. Ţák aktivně pracuje s tabulkami a klíči. Vyučující vede
ţáky k vyhledávání informací z různých zdrojů a k jejich třídění. Ţák aktivně vyhledává
a systematicky třídí informace o jednotlivých organismech a dějích v přírodě. Pracuje se
zdroji informací (literaturou, internetem) a rozlišuje podstatné informace a objektivní
věrohodné zdroje. Vyučující klade důraz na pochopení souvislostí mezi
environmentálními pojmy, mezi skupinami organismů.
Kompetence k řešení problémů 7
Ţák:
- rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části.
- vytváří hypotézy, navrhuje postupné kroky, zvaţuje vyuţití různých postupů při
řešení problému nebo ověřování hypotézy.
- uplatňuje při řešení problémů vhodné metody a dříve získané vědomosti a
dovednosti, kromě analytického a kritického myšlení vyuţívá i myšlení tvořivé
s pouţitím představivosti a intuice.
- kriticky interpretuje získané poznatky a zjištění a ověřuje je, pro své tvrzení
nachází argumenty a důkazy, formuluje a obhajuje podloţené závěry.
- je otevřený k vyuţití různých postupů při řešení problémů, nahlíţí problém
z různých stran.
7 Převzato z BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007
17
- zvaţuje moţné klady a zápory jednotlivých variant řešení, včetně posouzení
jejich rizik a důsledků.
Jak rozvíjet ţákovy kompetence k řešení problému v environmentální výchově
Vyučující předkládá ţákovi úkoly, jejichţ řešení má více postupů. Rozvíjí
schopnost ţáka formulovat problém. Ţák se zamýšlí nad vztahem člověka a přírody, nad
vztahem mezi příčinami a důsledky přírodních jevů. Uvědomuje si vliv člověka na
přírodu a působení lidského jednání. Vyučující vede ţáky k řešení environmentálních
problémů. Podporuje ţáky v tvorbě návrhů a jejich obhajování. Ţák vyhledává
informace o environmentálních problémech, které mu pomáhají konstruovat vhodné
metody řešení environmentálních problémů.
Kompetence komunikativní 8
Ţák:
- s ohledem na situaci a účastníky komunikace efektivně vyuţívá dostupné
prostředky komunikace, verbální i neverbální, včetně symbolických a
grafických vyjádření informací různého typu.
- pouţívá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření
informací různého typu.
- efektivně vyuţívá moderní informační technologie.
- vyjadřuje se v mluvených i psaných projevech jasně, srozumitelně a přiměřeně
s ohledem na to komu, co a jak chce sdělit, s jakým záměrem a v jaké situaci
komunikuje, je citlivý k míře zkušeností a znalostí a k moţným pocitům
partnerů v komunikaci.
- prezentuje vhodným způsobem svou práci i sám sebe před známým i neznámým
publikem.
- rozumí sdělením různého typu v různých komunikačních situacích, správně
interpretuje přijímaná sdělení a věcně argumentuje; v nejasných nebo sporných
komunikačních situacích pomáhá dosáhnout porozumění.
8 Převzato z BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007
18
Jak rozvíjet ţákovy kompetence komunikativní v environmentální výchově
Vyučující dává ve výuce prostor pro diskuzi, podporuje ţáky ve sdělování jejich
názoru a jeho obhajobě. Ţák je schopen ústně i písemně formulovat své myšlenky,
postoje či poznatky týkající se přírody, zdraví, vztahu člověka a ţivotního prostředí.
Vyučující zařazuje do výuky skupinovou práci, při níţ se ţák učí naslouchat názorům
druhých. Vyučující vede ţáky k vyuţívání odborných textů (doporučených knih a
článků environmentálního charakteru). Ţáci se učí orientovat v textu a osvojují si
environmentální pojmy. Vyučující vede ţáky k vyjádření sebehodnocení a hodnocení
práce spoluţáků. Ţák se učí přijímat pozitivní i negativní kritiku.
Kompetence sociální a personální 9
Ţák:
- posuzuje reálně své fyzické a duševní moţnosti, je schopen sebereflexe.
- stanovuje si cíle a priority s ohledem na své osobní schopnosti, zájmovou
orientaci i ţivotní podmínky.
- odhaduje důsledky vlastního jednání a chování v nejrůznějších situacích, své
jednání a chování podle toho koriguje.
- přizpůsobuje se měnícím se ţivotním a pracovním podmínkám a podle svých
schopností a moţností je aktivně a tvořivě ovlivňuje.
- aktivně spolupracuje při stanovování a dosahování společných cílů.
- přispívá k vytváření a udrţování hodnotných mezilidských vztahů zaloţených na
vzájemné úctě, toleranci a empatii.
- projevuje zodpovědný vztah k vlastnímu zdraví a ke zdraví druhých.
- rozhoduje se na základě vlastního úsudku, odolává společenským i mediálním
tlakům.
9 Převzato z BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007
19
Jak rozvíjet ţákovy sociální a personální kompetence v environmentální výchově
Vyučující dává ve výuce prostor skupinové práci, projektové výuce. Ţáci pracují
ve skupinách při laboratorních pracích, při pozorování přírody nebo při plnění úkolů
zadaných učitelem. Ţáci se učí respektu k názorům druhých a smysluplné diskuzi.
Kompetence občanská10
Ţák:
- informovaně zvaţuje vztahy mezi svými zájmy osobními, zájmy širší skupiny, do
níţ patří, a zájmy veřejnými, rozhoduje se a jedná vyváţeně.
- uvaţuje o chodu společnosti a civilizace z hlediska udrţitelnosti ţivota, rozhoduje
se a jedná tak, aby neohroţoval a nepoškozoval přírodu, ţivotní prostředí ani
kulturu.
- respektuje různorodost hodnot, názorů, postojů a schopností ostatních lidí.
- rozšiřuje své poznání a chápání kulturních a duchovních hodnot, spoluvytváří je a
chrání.
- promýšlí souvislosti mezi svými právy, povinnostmi a zodpovědností; k plnění
svých povinností, přistupuje zodpovědně a tvořivě, hájí svá práva i práva jiných,
vystupuje proti jejich potlačování a spoluvytváří podmínky pro jejich naplňování.
- chová se informovaně a zodpovědně v krizových situacích a v situacích
ohroţujících ţivot a zdraví, poskytne ostatním pomoc.
- posuzuje události a vývoj veřejného ţivota, sleduje, co se děje v jeho bydlišti a
okolí, zaujímá a obhajuje informovaná stanoviska a jedná k obecnému prospěchu
podle nejlepšího svědomí.
Jak rozvíjet ţákovy občanské kompetence v environmentální výchově
Vyučující vede ţáky k dodrţování pravidel bezpečnosti při praktických
cvičeních. Vzbuzuje v ţácích pocit odpovědnosti za své zdraví a za zdraví ostatních lidí
i za stav celé planety. Ţák vnímá důleţitost pomoci při přírodních katastrofách.
Vyučující seznamuje ţáky s moţnostmi a způsoby chování, které vedou k její ochraně.
Ţák je vybaven dovednostmi, ví jak se chovat vůči ţivotnímu prostředí a chápe principy
10 Převzato z BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007
20
udrţitelného rozvoje. Vyučující buduje u ţáků statečnost, nelhostejnost a potřebu péče
o ţivotní prostředí.
Kompetence k podnikavosti 11
Ţák:
- cílevědomě, zodpovědně a s ohledem na své potřeby, osobní předpoklady a
moţnosti se rozhoduje o dalším vzdělávání a budoucím profesním zaměření.
- rozvíjí svůj osobní i odborný potenciál, rozpoznává a vyuţívá příleţitosti pro
svůj rozvoj v osobním a profesním ţivotě.
- uplatňuje proaktivní přístup, vlastní iniciativu a tvořivost, vítá a podporuje
inovace.
- získává a kriticky vyhodnocuje informace o vzdělávacích a pracovních
příleţitostech, vyuţívá dostupné zdroje a informace při plánování a realizaci
aktivit.
- usiluje o dosaţení stanovených cílů, průběţně reviduje a kriticky hodnotí
dosaţené výsledky, koriguje další činnost s ohledem na stanovený cíl; dokončuje
zahájené aktivity, motivuje se k dosahování úspěchu.
- posuzuje a kriticky hodnotí rizika související s rozhodováním v reálných
ţivotních situacích a v případě nutnosti je připraven tato rizika nést.
- chápe podstatu a principy podnikání, zvaţuje jeho moţná rizika, vyhledává a
kriticky posuzuje příleţitosti k uskutečnění podnikatelského záměru s ohledem
na své předpoklady, realitu trţního prostředí a další faktory.
Jak rozvíjet ţákovy kompetence k podnikavosti v environmentální výchově
Vyučující podporuje ţáka v činnosti spojené s praxí. Ţák je veden k zamyšlení
se nad podnikatelskou činností v okolí z hlediska ochrany ţivotního prostředí a zdraví,
udrţitelnosti rozvoje apod. Ţák je schopen řešit problémy spojené s pracovními
činnostmi v přírodě (např. v zemědělství) nebo při vyuţívání přírody. Vyučující vede
ţáky k důslednému zváţení zásahu do přírody, promyšlení rizik a zodpovědnosti za ně.
11 Převzato z BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007
21
2 PROJEKTOVÁ VÝUKA
Vzdělávací reformy podpořené tvorbou RVP vyţadují změny v přístupu
k hodnocení a k pouţívání výukových metod a forem. Zařazením průřezových témat do
výuky vyvstávají otázky, jak je ve výuce realizovat. Velmi vhodným způsobem
uplatnění se jeví projektová výuka. Projektová výuka je jednou z moţností, jak uchopit i
problematiku environmentálních témat. Vyuţívání projektů ve výuce umoţňuje rozvíjet
široké spektrum ţákových dovedností. Navazuje vztah mezi školou a praktickým
ţivotem. Projektová výuka je metodou integrace různých předmětů, coţ umoţňuje
komplexnější pohled ţáka na danou tématiku. Práce na projektu rozvíjí všeobecný
přehled ţáka. Velký význam přináší projektová metoda v oblasti postojů a hodnot ţáka.
V neposlední řadě je nutné zmínit její aktivizující funkci. Projektová metoda výuky
patří mezi konstruktivistické metody výuky. Je zaloţena na aktivním přístupu ţáka
k vlastnímu vzdělávání. Ţáci nepřebírají pasivně učivo vybrané a setříděné učitelem.
Poznatky si vytvářejí aktivně svým pozorováním a praktickou činností. Ţák v průběhu
výuky získává nové poznatky a přetváří své prekoncepty (původní představy) v dané
tématice. Při plnění úkolů ţák poznává své silné a slabé stránky, učí se kriticky hodnotit
svou práci. Vyučující působí v projektové výuce jako koordinátor, konzultant a
kontrolor. Vyučující koordinuje práci ţáků, pomáhá jim, podporuje a motivuje,
kontroluje výsledky práce ţáků. Projektová výuka formuje ţákovo kritické a tvořivé
myšlení, schopnost studovat z různých zdrojů a řešit problémy. Přirozenou cestou
dochází také k formování a rozvíjení sociálních kompetencí.
2.1 Školní projekt
Význam slova projekt vychází z latinského výrazu proicie (vrhnout vpřed, hodit,
napřáhnout). Vymezení pojmu projekt je v mnoha literaturách nestálé. Pro svou práci
jsem vybrala podle mého názoru nejpřesnější definici.
22
„Projekt je komplexní praktická úloha spjatá s ţivotní realitou, kterou je
nezbytné řešit teoretickou i praktickou činností.“12
Ţákovský projekt je velmi specifickou vzdělávací strategií. Následující vlastnosti
popisují přínos projektu lépe neţ mnohé definice.
Projekt13
:
- aktualizuje školní prostředí. Přináší moţnost řešit aktuální problémy a problémy
z praktického ţivota ţáka ve škole.
- rozvíjí kompetence ţáků.14
- vytváří prostor pro realizaci potřeb a zájmů ţáků. Projekt respektuje přirozenou
potřebu ţáka získávat nové poznatky a zkušenosti vlastní činností a mít vlastní
spoluodpovědnost za výsledek vzdělání.
- podporuje sebehodnocení a seberegulaci ţákova učení.
- zvyšuje motivaci.
- mění role ve výuce.
- podporuje spolupráci. Řada projektů je vedena formou skupinové práce.
- ruší hranice předmětů. Ţáci si vytvářejí mezipředmětové vztahy.
- mohou být společensky relevantní. Řešení projektů můţe být často vyuţitelné i
mimo školu v reálném světě. Jde o projekty, při nichţ škola či ţák spolupracuje
s jinou organizací či společností.
- přinášejí změnu v chápání školy. Škola není „chrámem poznání“, ale „dílnou
poznání“. Škola je chápána jako místo, kde se ţák připravuje na budoucnost.
Školní projekty lze třídit z mnoha hledisek. Typologická řada, jak ji formulovala
Kratochvílová, je patrná z následujícího přehledu. 15
12 Sekundární citace: KRATOCHVÍLOVÁ, J. Teorie a praxe projektové výuky, Brno: Masarykova
univerzita, 2006 (MAŇÁK, J., Výukové metody, Brno: Paido,2003) 13 Zpracováno podle KUBICOVÁ, S. Projektová výuka v biologickém vzdělávání na ZŠ a SŠ,
Ostrava: Ostravská univerzita, 2008
14Rozvoj klíčových kompetencí prostřednictvím projektové výuky je rozebrán v kapitole 2.3
23
Hledisko třídění Typy projektů
navrhovatel projektu spontánní ţákovské
uměle připravené
kombinace předchozích
účel projektu problémové
konstruktivní
hodnotící
směřující k estetické zkušenosti
směřující k získání dovedností
informační zdroj projektu volný
vázaný
kombinace obou variant
délka projektu krátkodobý (max. délka 1 den)
střednědobý (max. délka 1 týden)
dlouhodobý (max. délka 1 měsíc)
mimořádně dlouhodobý (více jak 1
měsíc)
prostředí projektu školní
domácí
kombinace obou typů
mimoškolní
počet zúčastněných na projektu individuální
společné (skupinové, třídní, ročníkové,
mezi-ročníkové, celoškolní)
způsob organizace projektu jedno-předmětové
více-předmětové
2.2 Historie projektové výuky
Projektová výuka se rozvíjí od začátku 20. století v myšlenkách pedagogického
pragmatismu. Základem pragmatismu je pragma (čin), jde tedy o učení konáním. 16
Pedagogický pragmatismus je zaloţen na snaze zbavit učitele centrálního postavení ve
výuce a nahradit ho ţákem. Za hlavní zástupce tohoto směru povaţujeme J. Deweyho a
W. H. Kilpatricka. Stěţejním principem Deweyho pedagogického pragmatismu je heslo
„learning by doing“. Hlavním cílem vzdělání je jeho vyuţitelnost v praxi. Tento směr
vzdělávání je orientován na ţáka a jeho zkušenosti. Metoda projektů je zaváděna, aby
přiblíţila školu dítěti a jeho ţivotu. Jejím základem je řešení problémových situací
vlastní aktivitou jedince. Dewey nepouţíval termínu „projektová metoda“, ale dal k ní
teoretický základ.
15 Zpracováno podle KRATOCHVÍLOVÁ, J. Teorie a praxe projektové výuky, Brno: Masarykova
univerzita, 2006 16Pozn. Učení konáním prosazoval uţ J. A. Komenský.
24
Projektovou metodu výuky poprvé zpracoval W. H. Kilpatrick v knize „The
Project Method“. Kilpatrick se také zaslouţil o proniknutí pragmatické pedagogiky do
škol. Jeho pojetí výuky směřuje k rozvoji dovedností, postojů a hodnot. Ve svých
pracích odmítá vyučování ryze na teoretické úrovni a nabádá k vyučování formou
rozhovoru a kladení problémových úloh, kooperace. K největšímu rozmachu
projektového vyučování dochází v USA v 70. letech 20. století, kdy je ve vyučování
kladen důraz na význam mezipředmětových vztahů.
Naše školství v průběhu 19. a 20. století stále směřuje k tradičním formám
výuky. V průběhu 20. století se objevují vlivy pragmatismu, přicházejícího z USA.
V USA studoval náš významný reformátor vzdělávání V. Příhoda, který byl ve svých
reformních snahách do velké míry ovlivněn americkou pragmatickou pedagogikou.
V experimentálních školách zaváděl globální metodu učení. Vzdělávání zakládá na
individuálním přístupu k ţákům. Zavádí diferenciace ţáků podle schopností a přichází
s myšlenkou pracovních druţstev. Klade důraz na tzv. „skutečný výsledek práce“,
k němuţ lze dojít pouţíváním projektové a problémové výuky. Na myšlenky V. Příhody
navazuje řada významných reformátorů, například R. Ţanta, S. Vrána a další.17
2.3 Rozvoj klíčových kompetencí prostřednictvím projektové výuky
Projektová výuka je metodou, která umoţňuje rozvoj řady klíčových
kompetencí. Tradiční metody výuky se zaměřují především na rozvoj vědomostí a
v menší míře dovedností. Projektová výuka má značný vliv také v oblasti dovedností,
hodnot a postojů. Můţe vzbuzovat ţákův zájem o ţivotní prostředí, buduje vztah
k přírodě a posiluje pocit zodpovědnosti za prostředí, ve kterém ţijeme. Dále přispívá
k dobrému vývoji školních vztahů a školního klimatu. Má velký význam při budování
osobnosti ţáka. Ţák se při řešení projektu dostává do kontaktu s ostatními ţáky i
učitelem prostřednictvím rozhovorů a diskuzí, v nichţ projevuje svá stanoviska a můţe
konfrontovat názor svůj s názory ostatních.
17 Kapitola 2.2 zpracována podle:
KRATOCHVÍLOVÁ, J. Teorie a praxe projektové výuky, Brno: Masarykova univerzita, 2006
VALENTA, J. Projektová metoda ve škole a za školou, , Praha: IPOS ARTAMA, 1993
25
Projektová výuka je jednou z metod výuky. Její uţití je třeba dobře zváţit,
promyslet a plánovat. Při zvaţování a plánování projektové výuky je třeba vycházet
z výchovně-vzdělávacích cílů. Výhody a úskalí projektové výuky jsou rozebrány
v kapitole 2.6.
V následujícím textu uvádím, jakým způsobem jsou prostřednictvím projektové
výuky rozvíjeny klíčové kompetence definované v RVP G. (Klíčové kompetence jsou
součástí kapitoly 1.4.)
Význam projektové výuky pro rozvoj kompetencí k učení
Při projektové výuce se ţák učí pracovat s informacemi. Vybírá podstatné
informace pro úspěšné řešení projektu. Učí se získávat poznatky z experimentální
činnosti, vyhodnocovat jejich charakter. Srovnává své poznatky s literaturou a
vyhodnocuje jejich správnost. Studiem odborné literatury si přirozeně osvojuje
odbornou terminologii a nalézá souvislosti. Porovnává získané vědomosti se svou
původní představou a uvědomuje si svůj pokrok ve vzdělání. Projektová výuka
poskytuje ţákům moţnost hodnotit své výsledky a konfrontovat je s výsledky ostatních,
tím vede ţáka ke správnému sebehodnocení a ke schopnosti správně hodnotit druhé.
Význam projektové výuky pro rozvoj kompetencí k řešení problému
Projektová výuka má velký význam pro rozvíjení schopnosti ţáků řešit
problémy. Ţákovi je zadán projekt, ţák při plánování řešení navrhuje několik
problémových úkolů, které svou aktivní činností řeší. Učí se problém rozpoznat a hledá
cestu k jeho řešení. Plánuje postup své práce, který směřuje ke konkrétnímu cíli. Ţák při
své aktivní práci tento postup zodpovědně dodrţuje a vyhodnocuje jeho výsledky.
Výsledky srovnává se svou původní hypotézou a vyvozuje závěry. Ţák se učí hodnotit
výsledky své práce, které obhajuje před ostatními ţáky a učitelem.
26
Význam projektové výuky pro rozvoj kompetencí komunikativních
Projektová výuka umoţňuje ţákům prezentaci své práce. Ţáci formulují postup a
výsledky svých pozorování a experimentů. Projekt je často realizován formou
skupinové práce. Ţáci se při práci ve skupině učí komunikovat s ostatními, učí se
projevovat svůj názor a naslouchat druhým. Učí se přesně, výstiţně a správně
vyjadřovat. Komunikace se uplatňuje ve všech fázích řešení projektu. Ve fázi plánování
se uplatňuje často v diskuzi mezi vyučujícím a ţáky. Ve fázi realizace projektové práce
se uplatňuje rozhovor a diskuse mezi členy skupiny. Při prezentaci výsledků se ţáci učí
vyjadřovat výstiţně a srozumitelně mluvenou nebo písemnou formou. Prezentace práce
v projektu umoţňuje komunikaci a navázání vztahů nejen mezi ţáky třídy, ale i mezi
jednotlivými třídami na škole, případně mezi školami nebo školou a mimoškolní
institucí.
Význam projektové výuky pro rozvoj kompetencí sociálních a personálních
Prací ve skupině se utváří mezi ţáky vzájemné vztahy. Ţáci se učí respektovat
druhé a pomáhat slabším jedincům. Uvědomují si potřebu pracovat jako tým. Ţáci se
učí ovládat své chování a uvědomují si dopad svého chování na svou pozici ve skupině.
Dále si uvědomují odpovědnost nejen za svou práci, ale za úspěch práce celé skupiny.
Význam projektové výuky pro rozvoj občanských kompetencí
Ţáci se při práci na projektu učí respektovat pravidla bezpečnosti a ochrany
zdraví. Dále dodrţují předem stanovená pravidla pro práci na projektu a pravidla
slušného chování při práci ve skupině. Schopnost ţáků dodrţovat a respektovat pravidla
je efektivnější, kdyţ se do určité míry mohou na tvorbě pravidel podílet, coţ projektová
výuka umoţňuje. Při řešení projektu se ţáci učí zodpovědnosti za svou práci.
Význam projektové výuky pro rozvoj kompetencí k podnikavosti
Při projektovém vyučování jsou ţákovi svěřeny pomůcky, materiály a
informace, za které přebírá odpovědnost. Projektová výuka umoţňuje ţákům
27
nahlédnout do profesní sféry, kde můţe ţák získat mnoho cenných zkušeností.
Projektová výuka můţe pozitivně stimulovat ţákovo osobní i profesní směřování.
V průběhu práce na projektu si ţák stanovuje cíle a dosahuje jejich plnění, učí se
kriticky hodnotit své výsledky a je schopen sebehodnocení. Učí se rozhodovat,
stanovovat rizika a nést za ně odpovědnost.
2.4 Srovnání projektové výuky a klasických metod 18
tradiční metody výuky projektová výuka
poznání předáváno jako hotový soubor
předem utříděných poznatků.
zaloţené na experimentování
a pozorování
ţák přijímá a reprodukuje poznatky aktivní řešení problémů a úkolů
učitel vedoucí postavení implicitní role (partner, poradce)
škola a
mimoškolní svět
Odděleny integrovány
vzdělávací
trajektorie
určena učitelem spoluutvářena ţákem a učitelem
motivace formální, jednostranná vnitřní, zaloţená na potřebách
a zájmech ţáka
schéma
vyučovacího
procesu
převládají frontální metody
výuky
vzdělávací postup reaguje na
individuální potřeby a aktuální
stav poznání ţáka
hodnocení hodnotí se momentální výkon respektuje osobnost ţáka
vztah učitel-ţák spíše neosobní zaloţený na partnerství
2.5 Projektová výuka a její realizace
Plánování a řešení projektu probíhá v následujících etapách:
- příprava projektu
- realizace projektu
- vyhodnocení výsledků projektu
18Zpracováno podle KUBICOVÁ, S. Projektová výuka v biologickém vzdělávání na ZŠ a SŠ,
Ostrava: Ostravská univerzita, 2008
28
Příprava projektu
Volba tématu
Klíčovým bodem přípravné fáze projektu je volba tématu. Téma musí být
vhodně zvolené vzhledem k věku ţáka, k jeho schopnostem a intelektuálním
předpokladům. Dále by mělo zohledňovat potřeby a zájmy ţáků. Projekty by měly řešit
aktuální otázky společnosti a měly by vytvářet prostor pro uplatnění mezipředmětových
vztahů.
V optimálním případě se na volbě tématu podílejí ţáci sami. Pro ţáky je účast na
tvorbě tématu a plánování postupu práce silně motivující. Vhodné je o volbě tématu
s ţáky diskutovat. Ţáci by měli přicházet s návrhy a otázkami, které by chtěli
odpovědět, přemýšlet nad úkoly, na kterých by rádi pracovali.
Stanovení cíle
Formování záměru projektu a stanovení cílů projektu je dalším ze základních
kroků k úspěšné projektové výuce. Při formulaci cílů vyučující zkoumá působení
projektu na rozvoj ţákovy osobnosti ze všech hledisek. Na základě toho stanovuje cíle
v rovině kognitivní, psychomotorické a sociální. Cíle je dobré formulovat v podobě
klíčových kompetencí, kterých ţák dosáhne.
Plánování projektové výuky
Plánování projektu zahrnuje:
- časový rozvrh
- místo realizace
- účastníky projektu (mohou se účastnit ţáci jednotlivci, skupiny ţáků, třídy, a
podobně)
- poţadavky a kritéria kvality výstupů
29
- způsob prezentace výsledků (prezentace před ţáky ve třídě, pro rodiče, ve škole
mimo třídní kolektiv, pro veřejnost, pro instituce)
- způsob hodnocení
- plánování postupu
Plánování projektové výuky je odlišné od plánování tradiční výuky. Na
plánování projektu se podílí ţáci spolu s učitelem. Ţáci se mohou podílet na plánování
většiny výše zmiňovaných bodů, často je však projektová výuka předpřipravena
vyučujícím. Vyučující stanový časový rozsah, místo realizace, účastníky, způsob
prezentace, kritéria a způsob hodnocení. Ţáci plánují vlastní realizaci, činnosti a postup
své práce. Výsledkem práce ţáků je potom plán zahrnující logicky uspořádané kroky,
jejich časový rozvrh a postup řešení. Je vhodné, aby tento plán ţáci vypracovali
písemně, nejlépe do tabulky.
Motivace ţáků
Jak nejlépe motivovat ţáky k práci na projektu:
- Výběr tématu by měl být přiměřený věku a schopnostem ţáků. Je vhodné
při výběru tématu spolupracovat s ţáky, brát v úvahu jejich nápady. Téma
projektu by mělo být aktuálním problémem. Současný problém regionu
umoţňuje zapojení i dalších institucí mimo školu. Takový přístup podporuje
motivaci ţáků k práci na projektu.
- Stanovení cíle, řešení a prezentace projektu by měly být dobře promyšleny a
ţáci by měli být s nimi seznámeni předem. Práce na projektu by měla
propojovat poznatky a dovednosti z různých oborů.
- Zváţit moţnost zapojení rodičů a veřejnosti do projektu popřípadě zajistit
jejich účast na prezentaci výsledků. Informovat o projektu v regionálním
tisku a podobně.
30
Realizace projektu
Při realizaci projektu ţáci postupují podle jimi stanoveného plánu činností. Při
vlastní realizaci se ţáci učí pozorovat, experimentovat, dále se učí zodpovědnosti za své
výsledky. Konzultují své výsledky s ostatními ţáky i učitelem a jsou rozvíjeny jejich
sociální a komunikační dovednosti. Nastávají pozitivní změny v postojích ţáka
k řešenému tématu. Realizační fáze končí prezentací výsledků.
Prezentace výsledků je velmi podstatnou částí projektové výuky. Ţák prezentuje
výsledek své práce ostatním. Prezentace výsledků můţe mít řadu podob, jako výstava
na nástěnkách, videozáznam, předvedení modelu, konference, divadelní představení,
časopis, výukový program pro mladší ţáky a další. Prezentace můţe být realizována ve
třídě mezi spoluţáky, v rámci školy pro zájemce o danou tématiku, pro rodiče nebo pro
veřejnost. Je vhodné k prezentaci výsledků přizvat rodiče, kteří jsou tímto způsobem
informováni o výsledcích práce svého dítěte, ale i o činnosti školy. Dochází k upevnění
vztahu mezi rodiči a školou.
Hodnocení projektu
Hodnocení projektu nesmíme vynechat. Hodnocení probíhá podle předem
stanovených kritérií, která byla ţákům předloţena v procesu plánování. Vyučující by
měl s ţáky probrat jejich názory na realizaci projektu. Dále by měl s nimi vyhodnotit,
zda projektová výuka splnila své cíle. Ţáci by měli zhodnotit, co bylo pro ně motivující,
jestli byla práce na projektu pro ně přínosem a zda byla prezentace úspěšná, případně co
by bylo třeba vylepšit. Při hodnocení projektu je brán ohled nejen na výsledek práce, ale
je hodnocen celý proces práce na projektu od plánování aţ po prezentaci výsledků.
Hodnocení by mělo být v první části všeobecné a v druhé části by se mělo týkat práce
konkrétních skupin. Hodnocení projektové výuky je pro učitele velmi obtíţné. Musí
hodnotit práci skupiny s ohledem na jednotlivce. Hodnocení podléhají nejen výsledky
pokusů a pozorování, ale i práce s počítačem, schopnost vyhledávání informací,
prezentace, schopnost týmové práce a další. Proto bych se přikláněla spíše k hodnocení
31
ústnímu, neţ k hodnocení známkou. Kromě hodnocení učitele by mělo být ţákovi
poskytnuto i hodnocení spoluţáků, se kterými pracoval, i ţáků z jiných skupin.
Závěrečná část hodnocení můţe obsahovat dotazník, ve kterém ţáci projektovou výuku
zhodnotí. Pokud budou hodnotit projekt i ţáci sami, bude to pro ně motivace a vyučující
si udělá lepší obrázek o práci a schopnostech jednotlivých ţáků. Hodnocení je zpětnou
vazbou pro ţáky i učitele a měla by z něj vyplynout opatření a ponaučení pro budoucí
projekty.
2.6 Shrnutí výhod a nevýhod projektové výuky
Projektová výuka má mnohé výhody, ale i nevýhody, proto je vhodné ji
kombinovat s dalšími metodami výuky.
Výhody
Projektová výuka:
- umoţňuje pracovat s jinými učiteli i ţáky.
- přináší uplatnění mezipředmětových vztahů.
- podporuje vztahy mezi učiteli a jejich společnou práci.
- podporuje všestranný rozvoj ţáka, rozvíjí jeho schopnosti a zvyšuje zájem.
- zvyšuje motivaci a odpovědnost ţáků.
- poskytuje příleţitost k řešení aktuálních problémů z praktického ţivota.
- podněcuje fantazii a tvořivost.
- pomáhá k pozitivnímu vývoji osobnosti.
- přesahuje hranice vyučovacích hodin z hlediska času a organizace výuky.
32
Nevýhody
- Omezený počet ţáků a nevyrovnaná iniciativa ţáků při práci na projektu.
- Náročná organizace s moţností organizačních problémů.
- Při nepromyšlené práci učitele, můţe být práce na projektu z časového hlediska
neefektivní.
- Témata projektů nabízejí převáţně učitelé.
- Mohou být vynechány kroky v učebním procesu, které jsou důleţité pro
důsledné pochopení učiva.
- Rozdílnost dosaţené úrovně rozvoje kompetencí mezi jednotlivými ţáky.
33
3 TÉMA VODY V ENVIRONMENTÁLNÍM VZDĚLÁVÁNÍ
Voda je tématem, jehoţ přítomnost ve vzdělávání nelze opomíjet. Je nutné ţáky
s jednou ze základních podmínek ţivota seznámit. Na vodě jsou závislí všichni
obyvatelé Země. Ubývající zdroje pitné vody a její distribuce jsou globálními problémy.
Značné problémy lidstvu způsobují téţ povodně nebo naopak sucha. Ţáci vodu vnímají
přirozeně, jako součást svého ţivota. Mají mnoho znalostí o tomto tématu, protoţe se
s vodou dennodenně setkávají. Je však potřebné, aby si ţáci uvědomili, co všechno je
pod tímto tématem obsaţeno. Je nutné jejich pohled na vodu rozšířit, budovat jejich
pozitivní postoje k vodě a způsoby zacházení s ní.
3.1 Téma vody a jeho průřezovost
Téma vody nelze vnímat pouze v kontextu jedné vědní disciplíny, nelze ho
zařadit do konkrétních vzdělávacích oblastí RVP. Téma vody řadíme do témat
průřezových. Jeho význam spatřujeme v získávání a propojování informací různého
charakteru, hledání souvislostí, uvědomování si významu vody, jejího vlivu na ţivot
člověka, naopak vlivů člověka na vodní prostředí a kvalitu vody a podobně. Téma vody
má také vliv výchovný, dále umoţňuje aktivní zapojení studenta, schopnost samostatné
práce, rozvoj tvořivosti, chápání odpovědnosti za stav vodních zdrojů či ekosystémů,
formování ţivotního stylu studenta a utváření klíčových kompetencí.
3.2 Formy realizace tématu vody
Téma vody je moţno řešit různými metodami a formami výuky. Za velmi
efektivní povaţuji ty, které vedou k aktivitě ţáka. Jedná se o metody rozvíjející
komunikaci (besedy, diskuze), metody, kdy dochází k přímému kontaktu ţáka
34
s prostředím (pokusy, pozorování, exkurze) a metody podporující schopnost samostatné
či skupinové práce ţáka. Velmi vhodnou volbou je v tomto tématu projektová výuka,
která zahrnuje všechny zmiňované.
Nejčastěji je téma vody na školách realizováno formou projektu nebo zařazením
do vyučovacích předmětů. Některé školy mají ve svých ŠVP zařazen denní program
„Den vody“, který v kalendáři připadá na 22. březen. V tomto dni potom probíhají různé
besedy, studenti mohou na stanovištích řešit nejrůznější úkoly z mnoha vzdělávacích
oblastí nebo zpracovávají své projekty s tématem vody. V následujícím textu uvádím
podrobněji realizaci tématu formou projektu i zařazení do konkrétních předmětů, obě
formy je vhodné kombinovat, tím docílíme vyšší efektivnosti ve vzdělávání.
3.2.1 Téma vody v projektu
Ţáci sami případně ve skupinkách řeší projekty, které konzultují s vyučujícím.
Projekty je moţné realizovat v bloku, například formou projektového dne. Projekty lze
také řešit průběţně ve volném čase ţáka i vyučujícího, nebo v rámci volitelného
předmětu či maturitního semináře.
Význam projektové výuky v tématu vody
Pouţití projektové metody v tématu vody přispívá k rozvoji schopností a
dovedností, vytváří vědomosti, ale i postoje a hodnoty s tímto tématem spjaté. Studenti
se učí samostatně pozorovat své okolí a vztahy lidí k vodě, získávat, třídit informace a
posuzovat je v jejich souvislostech, uvědomovat si důsledky lidské činnosti a to
pozitivní i negativní. Studenti často rozvíjí i své dovednosti při práci s počítačem (při
tvorbě prezentací) a internetem (při vyhledávání informací o vodě). Dále projektová
výuka zvyšuje zájem o řešení lokálních i globálních problémů s vodou, zejména
v oblasti hospodaření s vodou a v oblasti znečišťování vodních zdrojů. Student si
uvědomuje ekologické, technické, ekonomické i sociální souvislosti a význam prevence
v souvislosti s jednáním lidí. Při práci na projektu se rozvíjí tvořivost, samostatnost,
schopnost spolupráce, schopnost aplikovat znalosti, provádět pokusy a utvářet si vlastní
35
pohled na vodu a vztah k ní. Zejména v závěrečné fázi projektu se student učí
diskutovat, vyjadřovat své názory a obhajovat je před ostatními na základě
opodstatněných argumentů. V neposlední řadě je při práci na projektu o vodě ovlivněna
stránka citová. Student se učí citlivě zacházet s vodou, uvědomuje si její význam pro
přírodu, pro dennodenní ţivot lidí, vnímá krásu vody i její proměnlivost.
V projektové výuce s tématem vody doporučuji zaměřit se na význam lokální i
globální, stav a hospodaření s vodou v současnosti, minulosti i budoucnosti.
Projektová metoda vyţaduje:
Aktivní samostatnou práci studenta při zjišťování informací, pozorování,
pokusech, vedení rozhovorů, práci s literaturou, počítačem, mapou a podobně.
Vyhodnocení získaných informací a souvislostí.
Formulaci problémů a hledání způsobů jejich řešení.
Dokumentaci získaných informací z literatury, pokusů či pozorování a vyjádření
svého stanoviska
Prezentaci výsledků lze realizovat písemnou nebo ústní formou. Často
prostřednictvím nástěnek, školních nebo veřejných časopisů, školních konferencí a
dalšími mediálními prostředky školy či města (místní rozhlas, televize).
Praktické poznámky k realizaci projektové výuky na gymnáziu
Podle mého názoru je zapojení mimoškolních institucí a pracovišť do projektu
pro studenty velmi motivující. Získají mnoho zkušeností, větší nadhled nad problémem,
seznámí se s lidmi z praxe a jejich prácí. Často se mohou podílet přímo na výzkumu a
výsledky jejich práce jsou potom vyuţitelné pro společnost. Vstoupí do světa dospělých
a odpovědných lidí, coţ je zejména pro ţáky gymnázií velká výhoda v rámci přípravy
na další studium na vysoké škole nebo na praxi.
Za velmi efektivní povaţuji také tzv. školní konference, kdy ţáci přednášejí své
výsledky před větším publikem, které je sloţeno například ze studentů všech tříd
36
jednoho ročníku, učitelů, vedení školy, rodičů. Pozvání rodičů na prezentaci má velký
význam nejen pro navázání lepších vztahů a komunikaci ve vztahu škola-rodina, ale
tyto konference přispívají k environmentální osvětě mezi dospělou veřejností.
3.2.2 Začlenění tématu voda do vyučovacích předmětů
Voda ve vzdělávacích oblastech RVP G
Téma vody je propojeno s řadou přírodovědných předmětů ze vzdělávací oblasti
Člověk a příroda, kam patří biologie, zeměpis, chemie a fyzika. Má také velký význam
ve společenskovědních oborech vzdělávacích oblastí Člověk a společnost, Člověk a svět
práce. Výsledkem je propojení vědomostí a poznatků z různých vědních oborů a jejich
vyuţití při řešení konkrétních problémů.
Příklady zařazení tématu vody do konkrétních předmětů
Biologie: voda jako základ ţivých organismů (její význam od buňky přes sloţitější
organismy aţ k ekosystému), vodní ekosystémy, vodní organismy, voda
v krajině, význam vody pro ţivot člověka, důsledky nedostatku čisté
vody pro organismy, znečištění vody a jeho vliv na ţivot člověka i jiných
organismů
Příklady úkolů
- Pozorování vybraného vodního ekosystému v Olomouci a okolí.
- Pozorování některého rostlinného či ţivočišného vodního druhu v různých
oblastech (monitorovat vliv velkoměsta na daný druh).
- Jaká je míra vhodného pití minerálních vod.
- Jaká je kvalita pitné vody v našem okolí.
Geografie: výskyt vody v prostředí, voda v krajině – její formy (řeky, potoky,
mokřady), význam vody pro ţivot lidí, zásobárny pitné vody, rozloţení
37
vody na zemi, nerovnoměrnost výskytu sladké vody, vodní stavby –
ovlivňování mnoţství vody v krajině, přehrady, vliv vody a vln, povodně,
ochrana před vodou, voda v historii – zakládání civilizací podél řek,
přímořské a vnitrozemské státy, čistota vody v daném regionu nebo na
daném toku
Příklady úkolů
- Jaká je spotřeba vody v průmyslu v okrese Olomouc.
- Jaké jsou vodní elektrárny na Moravě.
- Kde jsou zdroje minerálních vod na Moravě.
- Zjistit zdroje pitné vody pro jednotlivé regiony.
- Jak souvisí nemoci a dostupnost pitné vody.
- Prostudovat dostupnost pitné vody na Zemi.
- Uvést příklady havárií ropných tankerů – důsledky.
- Mapové zpracování výskytu vody v krajině (můţe obsahovat i zjištěné
charakteristiky vody např. pH, přítomnost dusičnanů a podobně).
- Zmapovat změny klimatu v určitém časovém horizontu.
Chemie: chemické vlastnosti vody, význam vody pro lidský organismus,
znečištění vody a jeho důsledky, metody zjišťování vlastností vody
Příklady úkolů
- Pozorování chemických vlastností vody (obsah dusičnanů, fosforečnanů a
dalších sloučenin, pH, tvrdost vody, zápach) na různých vodních plochách.
Zajímavé je srovnáni vody: tekoucí – stojaté, čisté – destilované – znečištěné.
- Jak se čistí vody v Olomouci.
Fyzika: fyzikální vlastnosti vody, voda v krajině – skupenství, ochrana vody,
vodní elektrárny, metody zjišťování vlastností vody
38
Příklady úkolů
- Pozorování fyzikálních vlastností vody, jako jsou průhlednost, rychlost výparu,
tání, barva, teplota, obsah pevných částic – jejich charakter.
Vhodné je srovnání různých vodních ploch (viz chemie).
Matematika: příklady o mnoţství vody, její spotřebě, znečištění – statistické údaje,
grafy, tabulky
Příklady úkolů
- Jaká je spotřeba pitné vody v Olomouci.
- Jaký podíl tvoří spotřeba pitné vody v Olomouckém kraji, vzhledem k spotřebě
v celé České republice.
- Jaký je poměr mezi mnoţstvím energie získaným z vodních a dalších elektráren.
- Spotřeba vody v domácnosti.
- Jak a o kolik lze sníţit spotřebu vody ve vaší domácnosti.
Informatika: zpracování statistik, vytvoření databází, grafů, tabulek
Příklady úkolů
- Vytvořit tabulku a graf srovnávající spotřebu pitné vody v jednotlivých krajích.
- Vytvořit tabulku a graf, srovnávající zdroje energie na území Moravy, ČR,
okolních států, Evropy.
- Vytvořit tabulku a graf závislosti růstu populace a spotřeby vody.
Český jazyk: komunikace o vodě a vztahu člověka a vody, diskuze, vyhledávání
informací o vodě při tvorbě referátů, slohových prací, téma vody v poezii
a próze
39
Příklady úkolů
- Téma k úvaze: voda v mém ţivotě; voda − nejdůleţitější látka na Zemi; globální
problém znečištění nebo spotřeba vody; povodně, spása nebo katastrofa.
- Téma k referátu: význam vody v historii; vodní elektrárna.
- Lze uvést mnoho dalších literárních forem a příkladů.
- Do doporučené literatury lze zařadit knihy s vodní problematikou, nebo
poukázat na výskyt tématu vody v literatuře.
- Zjistit názory občanů na kvalitu vody v Olomouci.
Hudební a výtvarná výchova: Tvorba hudebních a výtvarných prací na téma voda
a vztah člověka a vody, voda v písních a dílech
umělců klasických i současných.
Příklady úkolů
- Která umělecká díla jsou věnována vodě.
- Vytvořit hudební, výtvarné dílo s tématem vody.
Základy společenských věd: význam vody v ţivotě člověka – vliv vody na
zdraví, hygiena, potřeba vody v denním ţivotě,
ochrana vody – vodní zákon, vztah vody k lidské
historii, ekonomické náklady (vodné, stočné)
Příklady úkolů:
- Jaké zákony upravují kvalitu pitné vody.
- Jaké instituce či společnosti dohlíţí na kvalitu vody.
- Zjistit výhody a nevýhody vodní dopravy.
- Zjišťování názorů lidí na kvalitu vody, znečištění, hospodaření s vodou v okrese
Olomouc.
- Předmět základy společenských věd zahrnuje předměty jako je psychologie,
sociologie, filozofie, ekonomie, právo a mnoho dalších. Do tohoto předmětu lze
zařadit mnohé příklady z jiţ zmiňovaných.
40
Praktické poznámky k zařazení tématu vody do předmětů
Nejběţnějším způsobem realizace tématu vody na gymnáziích i jiných školách
je v dnešní době zařazení do vyučovacích předmětů. Vyuţívání projektů ve výuce je
v dnešní době spíše výsadou základních škol. Základní školy mají k projektové výuce
bliţší vztah také proto, ţe učí podle ŠVP, do kterých často projekty zahrnuly.
U gymnázií výuka podle RVP probíhá teprve od září 2009. Projekty na gymnáziu jsou
realizovány často jen formou středoškolských odborných činností, které ţáci
zpracovávají samostatně. Problémem je, ţe tyto středoškolské aktivity jsou dobrovolné
a účastní se jich jen velmi malé procento ţáků. Pokud je téma vody vyučováno pouze
zařazením do vyučovacích předmětů, nastává zde problém s komplexním chápáním
problému, často jsou informace probírané z hlediska konkrétního předmětu, například
fyziky, chemické vlastnosti, socioekonomické hledisko nebo historický význam vod
jsou potom zmíněny jen velmi okrajově. Zdůrazněny by měly být zejména vztahy mezi
fyzikálně chemickými vlastnostmi vody a ţivotem organismů, uţíváním vody pro ţivot
i průmysl, souvislosti pro rozvoj civilizace, dále vztahy mezi činností lidí,
znečišťováním a čištěním vod. Kladením důrazu na tyto vztahy posílíme propojenost
environmentálních, ekonomických a sociálních přístupů ţáka k vodě.
3.3 Obsah tématu vody
V této části kapitoly jsou shrnuty základní informace k tématu vody, které
mohou být velmi uţitečné při řešení projektů i ve frontální výuce. Jsou zde informace
obecné, aktuální a regionální, zaměřené na oblast Olomouce.
3.3.1 Význam vody v přírodě a pro člověka
Voda je jednou z nejdůleţitějších podmínek ţivota. Je součástí všech buněk a
účastní se základních buněčných dějů, jako jsou fotosyntéza, respirace. Všechny
41
biochemické reakce probíhají ve vodných roztocích. Voda je nejdůleţitějším
rozpouštědlem i transportním médiem (je součástí tělních tekutin). Organismy se
skládají z velké části z vody. Lidské tělo je tvořeno z 60 % vodou, tělo novorozence
obsahuje 80 % vody. V zelených listech rostlin je voda z 80−90 %. Tělo medúzy
obsahuje dokonce 98 % vody a i suchá semena jsou tvořena asi z 15 % vodou.
Rostliny přijímají vodu s rozpuštěnými minerálními látkami z půdy pomocí
kořenů. Dále je voda vedena u většiny rostlin cévami. V případě nahosemenných rostlin
a kapraďorostů cévicemi. Vedení vody rostlinou napomáhají kohezní a adhezní síly.
Rostlina vytěsňuje vodu transpirací (vypařování) nebo gutací (vytěsnění v podobě
kapének). Ţivočichové přivádějí vodu do organismu povrchem těla (např. měňavky,
trepky, ale i červi, plţi mlţi a obojţivelníci), ústy a dále pomocí různě sloţité trávící
soustavy. Voda je vylučována vylučovacími orgány (především ledviny) nebo
povrchem těla (ryby, obojţivelníci, ţíţaly a podobně). Většina suchozemských
ţivočichů je proti ztrátám vody chráněna chitinovým krunýřem (hmyz), obratlovci
potom peřím, srstí nebo zrohovatělou pokoţkou.
Nároky organismů na vodu jsou velmi rozdílné, ale všechny organismy udrţují
svůj vodní reţim v určitém rozmezí. Pokud je toto rozmezí z nějakého důvodu narušeno
a hodnoty se blíţí ke kritické hranici, dochází u organismů k poškození. U savců
dochází k poškození jiţ při ztrátách 10−15 % vody. Plţi mohou tolerovat ztráty aţ
60−80 %. Extrémem jsou larvy komárů, které mohou se ztrátou aţ 99 % vody přeţívat
aţ tři roky.
Někteří suchozemští ţivočichové a rostliny se dokáţou přizpůsobit obdobím
sucha. Na našem území souvisí nedostatek vody zejména se zimním obdobím, kdy je
voda přeměněna v led. Rostliny shazují listy nebo se mohou adaptovat jiným způsobem.
Někteří ţivočichové přechází do zimního spánku, kdy je sníţen jejich metabolismus na
minimum. Někteří pouštní ţivočichové umějí vodu vyrábět metabolicky, rozkladem
tuku. Velbloudi ukládají tuk v hrbech, gekoni v ocase. Tito ţivočichové vylučují také
velmi zahuštěnou moč a výkaly, aby sníţily úbytky vody na minimum.
Voda je pro mnoho organismů na Zemi ţivotním prostředím. Vodní organismy
jsou na ţivot ve vodě přizpůsobeny stavbou těla, fyziologicky i způsobem ţivota. Pro
řadu organismů je voda ţivotním prostředím pouze v jedné etapě ţivota. Někteří
ţivočichové kladou vajíčka do vody (například vajíčka ţab). U hmyzu je často na vodu
42
vázáno i larvální stádium (například larvy váţek, chrostíků). Ale i u ţivočichů
snášejících vejce se embryo vyvíjí v dutinách naplněných kapalinou, tvořenou převáţně
vodou. I vývoj lidského embrya i embrya dalších savců je vázaný na plodovou vodu.19
Voda a lidské tělo
V těle dospělého lidského jedince je přibliţně 42 litrů vody. V průběhu dne
člověk vylučuje přibliţně 2,5–3 litry, proto příjem vody ze stravy musí tento deficit
vyrovnat. Bez vody člověk vydrţí jen několik málo dní (bez stravy 14 dní i déle).
Voda v lidském těle 20
voda v buňkách 63 %
voda mimo buňky 37 %
krev 7 %
lymfa a tkáňový mok 27%
střevo 3 %
Příjem vody člověkem za 1 den21
Vyloučení vody člověkem za 1 den22
potrava 1,0 l dýcháním 0,5 l
voda vytvořená při látkové
přeměně
0,5 l pocením 0,5–1,0 l
nápoje 1,5–2 l močí 1,5–2 l
19 Zpracováno podle DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005 20 Zpracováno podle DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005 21 Zpracováno podle DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005 22 Zpracováno podle DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
43
3.3.2 Vlastnosti vody a jejich zkoumání 23
BARVA
Barva čisté vody ve větších vrstvách je modrá. V přírodě barvu vody ovlivňuje
přítomnost rozpuštěných látek a zákalu.
Pomůcky: 3 kádinky, destilovaná voda, bílý papír
Postup: Naplňte 2 kádinky zkoumanou vodou a jednu destilovanou. Postavte na bílý
podklad a stanovte barvu.
Vyhodnocení:
Tabulka typy zabarvení vod24
23 Kapitola Vlastnosti vody zpracována podle:
HORÁKOVÁ, M. A KOL., Analytika vody, Praha: Vysoká škola chemicko-technologická, 2000
DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro integrovanou výuku,
Voda, Plzeň: Fraus, 2005 24 Převzato z DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
bezbarvá
ţlutozelená
ţlutohnědá
ţlutavá
zelenavá
červenavá
červenavě hnědá
šedočerná
mléčná
44
ZAKALENÍ
Zákal vody v přírodě můţe být tvořen anorganickými látkami (např. jílové
částice) nebo je vegetačního původu. Zejména v letních měsících způsobuje vodní
zákaly nebo vodní květy plankton (sinice a řasy).
Pomůcky: 3 kádinky, destilovaná voda, černý papír
Postup: Naplňte 2 kádinky zkoumanou vodou a 1 kádinku vodou destilovanou. Postavte
kádinky na černý podklad a stanovte zákal.
Vyhodnocení:
Tabulka typy zakalení vod25
PRŮHLEDNOST
Průhlednost povrchových vod závisí především na barvě vody a zákalu. Je pro
nás první informací o stavu vody (mnoţství organismů a drobných částeček humusu a
jílu a podobně). Průhlednost se měří v jednotkách délky.
Pomůcky: Kotouč (poklice) na šňůře, metr
25 Převzato z DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
čirá
téměř čirá
slabě čirá
slabě zakalená
silně zakalená
slabě třpytivá (opalizující)
silně opalizující
černě vločkovitá
45
Postup: Ponořte kotouč do vody tak hluboko, dokud obrysy nezmizí. Poté vyjměte
kotouč z vody a změřte metrem vlhkou část šňůry. Tento údaj udává průhlednost vody.
RYCHLOST TOKU
Rychlost toku lze měřit pomocí plováku. Rychlost zjistíme vydělením trasy,
kterou plovák urazil (v metrech) ku času, za který plovák danou trasu uplaval
(v sekundách).
Pomůcky: PET láhev, metr, stopky (hodinky)
Postup: Na břehu vodního toku naměřte délku trasy 10 m, označte start a cíl. Úsek by
měl být rovný a bez překáţek. Láhev z části naplňte vodou. Stopkami změřte čas, za
který plovák urazí vzdálenost 10 metrů. Vyjádřete rychlost toku.
TEPLOTA
Pomůcky: Meyerova čerpací láhev (láhev se špuntem a zátěţí), teploměr
Postup: Odeberte do Meyerovy láhve vodu z povrchu, hloubky 1 metru a kousek nade
dnem. Zjistěte teplotu kaţdého vzorku.
ZÁPACH
Zápach vody také vypovídá o přítomnosti různých látek a znečištění.
Pomůcky: kádinka, Erlenmeyerova baňka, kahan, sirky
Postup: Nalijte 100 ml zkoumané vody do kádinky a zjistěte zápach (viz tabulka).
Ohřejte 100 ml vody v uzavřené Erlenmeyerově baňce, přibliţně na teplotu 40−60 °C.
Baňku protřepejte, otevřete a zjistěte zápach (viz tabulka). Zjištěné srovnejte.
46
Vyhodnocení:
Tabulka typy zápachu vod26
TVRDOST VODY (PŘÍTOMNOST ANORGANICKÝCH LÁTEK)
Tvrdost vody je podmíněna přítomností anorganických látek, zejména sloučenin
hořčíku a vápníku (celková tvrdost), měří se v mmol/l (minimol/litr). Tvrdost vody má
význam pro její vyuţití jako pitné či uţitkové vody. Tvrdost souvisí s tvorbou vodního a
kotelního kamene, a ovlivňuje chuťové vlastnosti vody.
Tvrdost můţe být trvalá a přechodná − trvalá je způsobena rozpuštěnými chloridy,
sulfidy, nitráty, a silikáty a přechodná je způsobena rozpuštěným Ca(HCO3)2. Po jeho
vysráţení vzniká CaCO3, tzv. vodní kámen.
Pomůcky: kádinka, testovací papírky
Postup: Stanovte celkovou tvrdost vody. Vodu odeberte do kádinky. Na sekundu
ponořte testovací papírek, nechte minutu odleţet a srovnejte se stupnicí tvrdosti.
26 Převzato z DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
bez zvláštnosti čistá voda
čerstvý
zemitý
zatuchlý
travní aţ plísňový můţe ukazovat hromadný rozvoj sinic
hnilobný můţe ukazovat hnilobné procesy (s tím souvisí nedostatek kyslíku)
po fekáliích můţe ukazovat na přívod odpadní vody
rybí můţe být způsoben rozsivkami
chemický způsoben chlórem, amoniakem, ropou, fenolem
47
Vyhodnocení:
Tabulka stupně tvrdosti vod27
Sloţitějšími pokusy lze určit přítomnost amonných iontů, dusičnanů, dusitanů,
fosforečnanů a dalších sloučenin. V současné době společnost Moravská vodárenská
distribuuje do škol učební pomůcku „Vodní kufřík“. Tento kufřík je takovou menší
laboratoří a umoţňuje provádět ve škole pokusy s vodou. Jde o snadnou cestu, jak zjistit
přítomnost různých sloučenin, mezi něţ patří i výše zmiňované. Součástí této přenosné
laboratoře je metodická příručka pro pedagoga, jak pokusy provádět.
ORGANICKÉ LÁTKY
Přítomnost organických látek ve vodě je způsobena přirozeným rozkladem nebo
přítokem odpadní vody. Rozkládající organismy váţou kyslík. Je-li ve vodě nízký obsah
kyslíku a větší mnoţství mrtvých organických částic, mohou se zde vyskytovat hnilobné
produkty, jako je sulfan a další sloučeniny síry.
Pomůcky: filtrační papír, kádinka, zkumavka, kahan, sirky, kyselina sírová,
manganistan draselný
Postup: Vzorek vody přefiltrujte přes filtrační papír. Do zkumavky odeberte 10 ml
filtrátu. Přidejte 5 kapek kyseliny sírové (25% roztok, pozor – leptavá) a 5 kapek
manganistanu draselného (0,002 M). Protřepejte a nechte 5 minut odstát. Poté vzorek
ohřejte k varu a nechte opět 5 minut odstát. Pomocí tabulky odhadněte obsah
organických látek ve vodě.
27 Převzato z DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
méně neţ 1 mmol/l voda měkká
1 aţ 3 mmol/l voda středně tvrdá
více neţ 3 mmol/l voda tvrdá
48
Vyhodnocení:
Tabulka mnoţství organických vod28
DŮKAZ SULFANU VE VODĚ
Pomůcky: uzavíratelná láhev, prouţek papíru, octan olovnatý
Postup: Naplňte láhev do dvou třetin. Vloţte papírek namočený v octanu olovnatém a
uzavřete tak, aby se papírek nedotýkal kapaliny.
Vyhodnocení: Pokud bude sulfan přítomen, papírek se zbarví ţlutě aţ hnědě.
OBSAH KYSLÍKU
Kyslík ve vodním prostředí je jedním z rozhodujících faktorů. Jeho přítomnost
podmiňuje průběh důleţitých procesů. Kyslík je základní podmínkou ţivota ve vodě.
Mnoţství kyslíku ve vodě nás informuje to mnoţství destruentů a producentů, ukazuje i
na čistotu vody. Jeho obsah během dne i noci kolísá. K nedostatku kyslíku dochází
tehdy, jestliţe ve vodě převaţují procesy, které kyslík spotřebovávají.
Pomůcky: zkumavka, chlorid manganatý, hydroxid sodný
Postup: Naplňte zkumavku aţ po okraj zkoumanou vodou bez vzduchových bublin.
Přidejte 1 ml roztoku chloridu manganatého (40% roztok) a 1,5 ml hydroxidu sodného
(40% roztok, leptavý). Uzavřete zkumavky a obraťte, aby se roztoky promísily.
28 Převzato z DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
Změna barvy Hmotnost org. látek
v litru roztoku
Kvalita vody
ţádné obarvení do 12 mg velmi čistá
odbarvení po ohřátí a stání 12 aţ 20 mg téměř čistá
odbarvení po ohřátí 21 aţ 30 mg lehce znečištěná
odbarvení při prvním stání 31 – 50 mg silně znečištěná
okamţité odbarvení Nad 50 mg velmi silně znečištěná
49
Vyhodnocení:
Tabulka obsah kyslíku ve vodách29
BSK5
Biologická spotřeba kyslíku − BKS5 − udává, kolik kyslíku se spotřebuje při
rozkladu organických látek za 5 dní. Čím vyšší hodnota, tím vyšší stupeň znečištění.
Postup: Nalijte 500 ml zkoumané vody do láhve o objemu 1 l. Protřepejte a uzavřete,
nechte 5 dní v klidu a temnu stát. Po pěti dnech zjistěte obsah kyslíku (viz pokus výše).
pH
Voda v přírodě má hodnotu pH většinou 6−8. Voda chemicky čistá má pro
srovnání hodnotu pH 7. Optimální hodnota pro sladkovodní organismy je 6,3–8. Spodní
hranice pro ţivot perlooček je pH 5,3. Hodnota pH vodního prostředí kolísá v průběhu
roku i v průběhu dne.
Pomůcky: kádinka, pH-metr nebo indikátorový papírek
Postup: Do kádinky odeberte přiměřené mnoţství zkoumané vody. Vloţte indikátorový
papírek a jeho barvu srovnejte s barevnou stupnicí. Zapište hodnotu pH.
29 Převzato z DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
bílá sraţenina bez kyslíku (do 0,75 mg/l)
světle ţlutá sraţenina málo kyslíku (3 aţ 6 mg/l)
hnědá sraţenina hodně kyslíku (9 aţ 12 mg/l)
50
PŘÍTOMNOST ROSTLIN A ŢIVOČICHŮ
1. Rostliny u vody (i stromy) a na vodní hladině
Postup: Urči rostliny u vody a na vodě pomocí určovacích klíčů a literatury.
2. Ţivočichové u vody a na vodní hladině
Postup: Urči rostliny u vody a na vodní hladině pomocí určovacích klíčů a literatury.
3. Vodní organismy
a) Odběr ze dna
Postup: Pomocí sítka odeberte půdu ze dna. Sítkem ve vodě provádějte krouţivé
pohyby, aby se odplavilo bahno. Zbytek dejte do misky. Vyberte pinzetou organismy a
vloţte je do misky se zkoumanou vodou. Odběr opakujte třikrát aţ pětkrát. S pouţitím
lupy a příslušné literatury určete organismy.
b) Odběr vodních rostlin
Postup: Sítko protáhněte porostem vodních rostlin a organismy přeneste do misek se
zkoumanou vodou. Odběr opakujte třikrát aţ pětkrát. S pouţitím lupy a příslušné
literatury určete organismy.
c) Odběr kamenů či kusů dřeva
Postup: Odeberte z vody 10 kamenů nebo kusů dřeva a sesbírejte organismy (především
ze spodní strany). Organismy přeneste do misek se zkoumanou vodou. S pouţitím lupy
a příslušné literatury určete organismy.
d) Odběr planktonu
Postup: Pod vodní hladinou projeďte sítkem a organismy umístěte do misky
se zkoumanou vodou. Vhodnější je odběr pomocí speciální síťky na plankton, která
obsahuje sběrnou nádobku a je na dlouhé tyči. Odběr opakujte třikrát aţ pětkrát.
S pouţitím lupy a příslušné literatury určete organismy.
e) Vláknité řasy
Postup: Pomocí tyče nachytejte vláknité řasy, vloţte do misky s vodou a pozorujte.
51
4. Určení trofického stupně
Postup: Určete trofický stupeň pomocí následující tabulky.
Vyhodnocení:
Tabulka trofické stupně vod30
3.3.3 Výskyt vody
Veškerá voda vyskytující se na Zemi je označována pojmem hydrosféra. Asi
97 % hydrosféry tvoří voda slaná, voda vyskytující se v mořích a oceánech. Necelá 3 %
30 Převzato z DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
Trofický
stupeň
Charakteristika vody Organismy
oligotrofní velká průhlednost 5−10
m, čirá chudá na ţiviny,
bohatá na kyslík
paroţnatky, vodní mechy, larvy jepic a
chrostíků
mezotropní průhlednost 2−4 m, vyšší
obsah ţivin, bohatá na
kyslík
rákosiny, mnoho vodních rostlin (růţkatec,
rdest, vodní mor), zelené a hnědé zákaly,
perloočky, larvy jepic
eutrofní průhlednost 1−2 m, dost
ţivin, u dna v létě málo
kyslíku
rákosiny, rostliny s plovoucími listy
(stolístek, leknín, stulík), vodní květy sinic,
mnoho drobného zooplanktonu, larvy
bráněnky, okruţanky, pijavice, beruška vodní
hypertrofií průhlednost pod 1 m,
nadbytek ţivin, v létě
velmi málo kyslíku,
usazeniny černého bahna
ţádné vodní rostliny, pouze blízko břehu
rdesno obojţivelné, rdest hřebenitý, silné
zákaly a vodní květy, mnoho zooplanktonu,
na dně larvy pakomárů, nitěnky, pijavice,
larvy pestřenek a bráněnek
52
zbývají na vodu sladkou. Z toho více přibliţně 69 % je obsaţeno v ledovcích a zbytek
tvoří voda podpovrchová (30 %), povrchová a atmosférická.
Rozloţení vody v hydrosféře 31
I. Povrchová voda
Voda povrchová se vyskytuje na pevnině v mořích a oceánech.
A) Povrchová voda na pevnině
Voda na zemský povrch přichází z atmosféry nebo z podzemí. Na zemském
povrchu rozlišujeme vodu tekoucí (potok, řeka) a vodu stojatou (jezero, rybník,
přehrada, močál).
31 Zpracováno podle DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
Výskyt vody Objem
(v mil. km3)
Objem
(v %)
Průměrná doba setrvání
molekuly vody
moře a oceány 1370 97,25 50–3 000 let
řeky 0,0017 0,0001 10–60 dní
půdní vlhkost 0,065 0,005 není stanoveno
podzemní voda 0,5 0,68 10–300 let
voda v atmosféře 0,018 0,001 9 dní
ledovce 29 2,05 12 000–15 000 let
jezera 0,125 0,01 10 let
biosféra 0,0006 0,000004 několik týdnů
celkem 1409 100 tento údaj nemá význam
53
Řeka
Řeka a její přítoky vytvářejí říční síť. Největší řekou je Amazonka, nejdelší
řekou Nil. V místě, kde řeka překonává velký výškový rozdíl, vznikají vodopády.
Nejmohutnějšími jsou Viktoriiny vodopády na Zambezi. Řeky jsou člověkem
vyuţívány k získávání elektrické energie (vodní elektrárny), k dopravě (lodní doprava),
k odstraňování odpadů.
V České republice odtok vody řekami výrazně převyšuje přítok vody z jiných
států, který je velice nízký.
Jezero
Jezero je přirozeně vzniklá vodní nádrţ. Jezera mohou být odtoková (např.
jezero Bajkal, z něhoţ vytéká řeka Ankara), bezodtoková (Aralské jezero), jezera bez
přítoku (zásobována pouze podzemní nebo sráţkovou vodou), jezera bez přítoku a
odtoku. Nejhlubším jezerem na světě je Bajkal. Největším jezerem je Kaspické moře.
Kaspické moře je slané jezero s vysokým obsahem minerálních látek.
Rybník
Rybník je uměle vytvořená vodní nádrţ, nejčastěji za účelem chovu ryb. V české
republice je nejvíce rybníků v oblasti jiţních Čech. Největší rybník v ČR je Roţmberk.
Mokřady
Mokřady (močály) jsou lokality trvale přesycené vodou. Zvláštním typem jsou
rašeliniště, která jsou kyselá a jsou typickým místem výskytu rašeliníků a mechů.
Mokřadů ubývá a jsou to zákonem chráněná území. Mají v krajině velký význam a jsou
chráněny i celosvětově. Mokřady se hojně vyskytují v Rusku, Finsku a Kanadě.
54
Ledovce
Ledovce jsou další formou povrchové vody. Vznikají ze sněhu, který se přemění
v led. Ledovce nacházíme ve vysokých pohořích v Alpách, Himálaji, jde o ledovce
horské. Ledovce v Grónsku a na Antarktidě označujeme jako kontinentální. Velkým
problémem dnešní doby je úbytek ledovců (viz kapitola Globální problémy).
B) Moře a oceány
Světové oceány tvoří více neţ tři čtvrtiny zemského povrchu. Tato plocha je
rozdělena mezi čtyři oceány (Tichý, Atlantický, Indický a Severní ledový oceán) a jim
příslušných moří. Moře jsou oblasti mezi oceánem a pevninou a jsou lidmi nejvíce
vyuţívána. Barva moře je modrá, u chladných moří aţ zelená. V teplejších oblastech je
vyšší salinita a méně planktonu, proto je barva průzračně modrá. V chladnějších
oblastech je planktonu více, způsobuje zelené zabarvení. V chladnějších oblastech je i
větší podmořský ţivot.
V důsledku působení větru vznikají na povrchu moří a oceánů vlny. Extrémní
vlny mohou být způsobovány tajfuny nebo hurikány. Nejnebezpečnější vlny (tsunami)
vznikají v důsledku výbuchu podmořské sopky.
K pohybu vody nedochází pouze na povrchu moří a oceánů, ale také v hlubších
vrstvách, tyto pohyby nazýváme mořskými proudy. Mořské proudy vznikají v důsledku
nestejného ohřívání vody v různých zeměpisných šířkách, rozdílné salinity a s tím
spojené hmotnosti. Nejznámější je Golfský proud, který vede teplou vodu z Mexického
zálivu k břehům severní Evropy, jejíţ podnebí otepluje. Mořské proudy mají velký
význam také pro podmořský ţivot. Promícháváním vrstev se dostává i do větších
hloubek kyslík.
Existence moří a oceánů na naší planetě má velký význam také proto, ţe jsou
obrovskou zásobárnou tepla. Pohlcují většinu infračerveného záření dopadající na Zemi.
Teplota teplých moří je okolo 22 oC aţ 27
oC, chladných moří v polárních oblastech
−1,7oC. Teplotní výkyvy vznikají v důsledku rozdílných teplot v průběhu roku, výrazně
ji ovlivňuje také zemské klima. Tato problematika bude rozebrána více v kapitole
Globální problémy.
55
II. Voda v atmosféře
Voda se v atmosféře vyskytuje ve formě vodní páry, oblak a vodních sráţek
(déšť, sníh, mlha, rosa, jinovatka). Vodní sráţky vznikají v důsledku potřeby vyloučení
přebytečné vlhkosti z ovzduší při určitém tlaku a teplotě. Nejvíce sráţek je v tropickém
pásmu, nejméně v pouštních oblastech.
Z hlediska čistoty je dešťová voda jedním z nejčistějších typů vod v přírodě.
V důsledku průmyslového rozvoje dochází k vypouštění škodlivých emisí do ovzduší,
ty potom reagují s vodními parami a na zem se dostávají ve formě imisí prostřednictvím
tzv. „kyselých dešťů“. (Kyselé deště jsou podrobněji popsány v příloze diplomové
práce.)
Ročně ve formě vodních sráţek spadne na povrch země 520 000 km3 vody.
III. Voda podpovrchová
Podpovrchová voda je voda nahromaděná v tzv. „zvodnělé vrstvě“. Do podzemí
se dostává vsakováním přes propustné vrstvy zemské kůry. Prosakováním horninami se
čistí a je obohacena o různé anorganické látky. Voda bohatá na minerální látky je
nazývána minerální vodou. Podzemní voda se dostává na zemský povrch samovolně ve
formě pramenů. V termálních oblastech můţeme najít horké prameny nebo gejzíry
(vlivem tlaku vytryskují na povrch). Člověk často získává podpovrchovou vodu
kopáním či vrtáním studní.
Výskyt vody v ČR
Vodstvo České republiky patří ke třem úmořím:
- úmoří Severního moře
- úmoří Balstkého moře
- úmoří Černého moře
56
Mapa mezinárodních povodí 32
3.3.4 Cyklus vody v přírodě
Voda v hydrosféře je v neustálém pohybu. Pohyb vody rozlišujeme na malý
hydrologický cyklus (nad pevninou) a velký hydrologický cyklus (koloběh mezi
pevninou a oceánem). Hnací silou je sluneční záření a gravitační síla. Slunce způsobuje
výpar vody z vodních ploch, ale i půdy, rostlin a ţivočichů. Vodní páry vytvářejí oblaka
a na zem se dostávají formou vodních sráţek (déšť, sníh, mlha, rosa, jinovatka). Část
sráţek se dostává do povrchových vod, část se vsákne a je potom vyuţita rostlinami,
steče do podpovrchových vod nebo se vypaří. S pohybem vody dochází také k pohybu
rozpuštěných látek, jsou to minerální látky, ale i látky škodlivé.
V České republice jsou jediným zdrojem vody atmosférické sráţky. Přítok
v podobě povrchových vod z okolních států je téměř zanedbatelný.
32 Převzato z JÁGLOVÁ, V. Voda České republiky v kostce, Praha: Ministerstvo ţivotního prostředí
ČR, 2009
57
Vodní zdroje ČR 33
Poloţka v mil. m3
Roční hodnoty
1992 1997 2001 2002 2006 2007
sráţky 48186 57809 63960 71298 55837 59544
evapotranspirace 36159 39859 48537 48533 37617 46194
roční přítok 492 653 761 1341 1070 637
roční odtok 12519 18603 16184 24106 19290 13987
zdroje povrchových vod 3882 6200 6600 6506 5317 4673
vyuţitelné zdroje podzemních vod 950 1430 1440 1625 1338 1224
Vliv lidské činnosti
Člověk ovlivňuje hydrologický cyklus odvodňováním močálů, znečišťováním
ţivotního prostředí, stavbou přehrad, úpravou vodních toků (napřimování, dláţdění),
zrychluje se odtok z krajiny.
3.3.5 Formování reliéfu, povodně
1) Formování reliéfu
Voda má vliv na zemský reliéf, působí mechanicky − obrušuje, odnáší části
hornin z výše poloţených oblastí (eroze) do níţe poloţených oblastí, kde je ukládá
(sedimentace). K erozi dochází v důsledku odstraňováním rostlin, které půdu chrání.
Eroze je velkým problémem zejména v Indii, kde voda kaţdoročně odnese aţ 80 tun
půdy z hektaru. Vlivem tekoucích vod dochází k mnoha deformacím zemského povrchu
např. hloubení kaňonů (Grand Canyon 2000 m), meandry (způsobené podmýváním
břehů). Moře vlnami obrušuje souš, v klidnějších zálivech vytváří pláţe. Ledovce za
sebou zanechávají nánosy hornin tzv. morény. Podpovrchové vody ve vápencových
oblastech mohou vytvářet jeskyně, propasti nebo podzemní řeky a druhotným
vytvořením vápence potom vznikají krasové útvary, jako jsou rampouchové tvary −
stalaktity (od stropu jeskyně), stalagmity (od země), stalagnáty (jeskynní) sloupy.
33Převzato z JÁGLOVÁ, V. Voda České republiky v kostce, Praha: Ministerstvo ţivotního prostředí
ČR, 2009
58
2) Povodně
Výše uvedené vlivy jsou dlouhodobou záleţitostí. Povodně někdy velmi výrazně
ovlivňují lidský ţivot na zemi. V České republice jsou povodně povaţovány za
nejčastěji se vyskytujících přírodní katastrofy, které způsobují velké ztráty majetku a
ohroţují člověka na ţivotě. Mezi povodněmi rozlišujeme povodně přirozené, vznikají
v důsledku přírodních podmínek, a povodně zvláštní, které vznikly na základě
přírodních příčin a současně na základě technické závady nebo havárie na vodním toku.
Význam povodní
Povodně měly velký význam v raných zemědělských kulturách jako je Egypt,
Mezopotámie a Čína, pro které byly podmínkou fungování zemědělství a hlavně byly
kaţdoročně očekávané. Povodňové nánosy zvyšují úrodnost půdy. S vývojem
civilizace začali lidé před povodněmi chránit svá města a začali budovat hráze a
přehrady.
Povodně ve světě
Mezi nejčastější příčiny povodní patří monzunové deště (rovníkové země),
hurikány, které způsobují obrovské vlny, doprovází je silné sráţky, extrémně nízký tlak,
který způsobuje zvýšení hladiny v centru bouřky o několik metrů. V našich podmínkách
je to potom často rychlé tání sněhu v důsledku náhlých teplotních změn.
V západní Evropě jsou řeky, u kterých hrozí povodně, velmi přísně
kontrolovány. Jsou budovány protipovodňové ochrany, jako hráze, nádrţe, splavy.
Přímořské státy budují mořské zdi. Nejdokonalejší protipovodňové bariéry má
Nizozemí. Největší povodně zasahují Asii, v Bangladéši je v době záplav pod vodou
většina území.
59
Povodně v České republice 34
V České republice se poledové povodně začaly objevovat ve středověku
v souvislosti s odlesňováním krajiny zejména horských oblastí. K odlesňování
v 11. − 12. století dochází v důsledku potřeby dřeva a půdy pro zemědělství. Před tisíci
lety naše území pokrýval z 90 % les, dnes činí plocha lesů asi 30 %. V důsledku
rozsáhlého vykácení lesů dochází k pravidelným povodním, které formují vzhled
krajiny do podoby, kterou známe dnes. Dřívější civilizace byly povodněmi vytlačeny na
vyvýšená místa a naučili se s povodněmi ţít. Ve 20. století nastává nový trend −
přetváření vodních toků. Lidé tím získávají úrodná pole, v záplavových oblastech staví
svá sídla a silnice. Ovšem povodně v letech 1997 a 2002 ukázaly ČR sílu vody. Od
těchto povodní se v ČR buduje řada protipovodňových opatření, jejichţ účinnost a
ekonomická efektivnost je předmětem mnoha diskuzí.
Rozlišujeme 3 stupně povodňové aktivity:
- První stupeň povodňové aktivity: bdělost − nastává při nebezpečí povodně.
Pominou-li příčiny nebezpečí, zaniká. Vyhlašuje jej Český hydrometeorologický
ústav.
- Druhý stupeň povodňové aktivity: pohotovost − nebezpečí povodně přerůstá
v povodeň nebo v době povodně, kdyţ nedochází k větším rozlivům mimo
koryto. Vyhlašuje ho příslušný povodňový orgán.
- Třetí stupeň povodňové aktivity: ohroţení − jde o bezprostřední nebezpečí nebo
vznikají větší škody. Jsou ohroţeny ţivoty a majetek v záplavovém území.
Vyhlašuje ho příslušný povodňový orgán.
3.3.6 Vodní ekosystémy
Ekosystém je funkční celek, který je souborem ţivé (biotické) a neţivé
(abiotické) přírody v daném čase na daném místě. Za vodní ekosystémy potom můţeme
povaţovat ekosystém rybníka, jezera, moře, a podobně. Mezi abiotické sloţky
významné pro vodní ekosystémy patří mnoţství slunečního záření, teplota vody, 34 Kapitola povodně v ČR zpracována podle Drobílková, M. O krajině a povodních, Brno: Sever –
středisko ekologické výchovy a etiky Rýchory a Rezekvítek, 2008
60
mnoţství kyslíku, rychlost proudění, mnoţství minerálních látek. Biotická sloţka,
sloţka zastoupená vodními organismy, je členěna zpravidla do tří skupin:
Plankton − soubor volně vznášejících se mikroorganismů. Plankton se skládá ze
zooplanktonu (ţivočišný plankton) a fytoplanktonu (rostlinný plankton).
Nekton − aktivně se pohybující ţivočichové.
Bentos − společenstvo organismů ţijících u dna.
Tyto skupiny organismů jsou propojeny potravními vztahy. Tyto vztahy uvedu na
příkladu potravní pyramidy ve vodním prostředí:35
3.3.7 Vyuţití vody
Voda je nepostradatelnou součástí lidského světa. Člověk vodu vyuţívá
v zemědělství, v průmyslu, k získávání energie, k dopravě, k rekreaci, ale i
v domácnosti k osobním potřebám.
35
Zpracováno podle DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005
61
1) Vyuţití vody v domácnosti
Ve většině domácností se vyuţívá pouze voda pitná. Zejména pokud jde o
domácnosti ve společných domech (panelové, cihlové domy na sídlištích ve městech),
zde je jen velmi malá moţnost, jak vyuţívat vodu uţitkovou. Uţitkovou vodu potom
častěji vyuţívají lidé ţijící v rodinných domech se zahradou. Při výuce s tímto tématem
je vhodné s ţáky prodiskutovat moţnosti vyuţití uţitkové vody.
Pitná voda
Pitná voda je voda zdravotně nezávadná. Jejím poţitím nedochází k ţádným
poruchám zdraví osob ani jejich potomstva. Pitná voda musí být pravidelně
kontrolována a musí splňovat normy uvedené ve vyhlášce č.252/2004 Sb. Znění této
vyhlášky lze najít na internetu například na stránkách Moravské vodárenské, a.s.
Mezi zdroje pitné vody patří voda povrchová (53 % vyuţívané pitné vody v ČR)
a podpovrchová (studniční). Povrchová voda se často musí upravovat, aby splňovala
podmínky pro označení pitná voda. Při těchto úpravách dochází nejprve k usazování
drobných nečistot a dále k desinfekci ozónem nebo chlórem. Studniční voda se musí
pravidelně kontrolovat, zda splňuje dané normy. Rozbory vody provádí hygienické
stanice a vodárny.
Jak měříme vodu
- základní měrnou jednotkou je 1 litr
- ve vodárenství se voda měří na metry krychlové (kubické), značí se m3
- m3 = 1 000 litrů vody
Při výuce s tématem vody je vhodné upozornit ţáky na aktuální ceny vodného a
stočného. Aktuální informace pro Olomoucko lze najít na internetové stránce.
www.smv.cz nebo se informovat přímo v Moravské vodárenské, a.s. na ulici Tovární 41
v Olomouci.
62
VODNÉ − tzv. „cena vody“, úhrada za odběr vody z veřejné vodovodní sítě.
Tato úhrada zahrnuje poplatek za odebranou vodu a nájem měřícího zařízení.
STOČNÉ – poplatek za odvádění odpadních vod.
Ceny vodného a stočného pro rok 2010 v okrese Olomouc 36
vodné 32,16 Kč/ m3
stočné 34,65 Kč/ m3
celkem 66,81 Kč/ m3
Spotřeba vody
Spotřeba vody v domácnosti v Olomouckém okrese je přibliţně 46m3 za rok na
osobu.37
Přibliţná denní spotřeba vody v domácnosti na osobu38
Předmět spotřeby Průměrné hodnoty
v litrech
za den
Průměrné denní hodnoty v Kč
(podle cen vodného a stočného
2010)
WC 33 2,2
osobní hygiena 48 3,2
praní v pračce, úklid 17 1,1
vaření, mytí nádobí 10 0,7
mytí rukou za den 5 0,3
ostatní 13 0,9
celkem 126 8,4
36 Převzato z Moravská vodárenská, a.s (www.smv.cz)
37 Zjištěno dotazem na Moravská vodárenská. 38 Zpracováno podle KVASNIČKOVÁ, D. Voda: průřezové téma: metodika pro 2. stupeň ZŠ a střední
školy, Praha: Klub ekologické výchovy, 2007
63
Spotřeba vody ve světě (v litrech na den)39
USA 300
vyspělé západoevropské země 120−150
ČR 120
země 3. Světa 10
hygienické minimum deklarované Světovou
zdravotnickou organizací 100
Vývoj spotřeby vody v ČR 40
1760 20
1850 80
1945 100
1965 300
1989 171
2000 110
Zbytečné ztráty vody41
kapající kohoutek 4 l/hod
netěsnící WC 80 l/hod
vytékající hadice na zalévání 60 l/hod
Nedostatek pitné vody
Nedostatkem čisté pitné vody trpí v současnosti nejvíce Afrika, kde nedostatek
pitné vody zapříčiňuje aţ 80 % infekčních onemocnění. Velmi váţná situace je také
v Číně, kde trpí nedostatkem vody stovky milionů obyvatel. Voda představovala jeden
z hlavních problémů, kterým se zabývala Světová konference OSN o udrţitelném
rozvoji v Johanesburku v roce 2002. Rok 2003 vyhlásila „Rokem sladké vody“.
39 Převzato z Ondeo Services CZ (www.ondeo.cz) 40 Převzato z Ondeo Services CZ (www.ondeo.cz) 41 Převzato z Ondeo Services CZ (www.ondeo.cz)
64
Nedostatek pitné vody je velkým problémem pro lidskou populaci, alarmující
úvahy uvádějí, ţe vzhledem k růstu lidské populace můţe kolem roku 2050 trpět
nedostatkem vody aţ 7 miliard lidí.
Pitná voda v ČR 2006
42
2) Vyuţití vody v zemědělství
V zemědělství je voda nepostradatelná, vyuţívá se k zavlaţování a k chovu
uţitkových zvířat. Zavlaţování je náhradou či doplněním dešťových sráţek vodou
z jiného zdroje za účelem pěstování zemědělských plodin. V dnešní době je
zavlaţováno necelých 20 % zemědělských ploch, ale toto procento se postupně zvyšuje.
Asi 30−60 % této vody se vrací do podzemních vod, zbytek se vypařuje nebo odtéká.
Při vsakování či odtoku často dochází k znečišťování povrchových a podzemních vod,
zejména dusíkem a fosforem. V důsledku přítomnosti sloučenin dusíku a fosforu
dochází k eutrofizaci vod, ve vodě bohaté na ţiviny dochází k přemnoţení organismů.
Při chovu uţitkových zvířat se vyuţívá kontrolované pitné vody. Problémy činí
zemědělcům likvidace či vyuţití vody odpadní, vody obsahující výkaly zvířat.
42 Převzato z Český hydrometeorologický ústav (www.chmi.cz)
65
3) Vyuţití vody v průmyslu
V průmyslu je voda vyuţívána jako surovina (k výrobě například vodíku), čisticí
prostředek, rozpouštědlo nebo se vyuţívá v energetice. V energetice je voda chladicí
kapalinou nebo přímo zdrojem energie (vodní elektrárny na vodních tocích, elektrárny
vyuţívající přílivu nebo síly mořských vln). Přitom je voda znečišťována odpadními
látkami (zbytky organických látek z potravinářského průmyslu, pesticidy a jiné další
škodlivé sloučeniny z chemického průmyslu a podobně) nebo se mění i její teplota
(chladicí voda v továrnách, elektrárnách). V dnešní době jsou platné právní předpisy pro
povinnost čistit odpadní vody jdoucí z továren.
4) Vyuţití vody k dopravě
Lodní doprava je velmi ekologickým způsobem dopravy. Na lodích lze převáţet
poměrně velké objemy materiálu a ve srovnání s dalšími způsoby dopravy (ţelezniční,
letecká, automobilová) je levná. Velkou nevýhodou je rychlost dopravy a závislost na
vodních tocích (materiál lze dopravit pouze tam, kde teče řeka).
3.3.8 Znečištění vody
Znečišťování vody je jedním ze současných celosvětových problémů. Na
celosvětovém znečišťování vod se do velké míry podílí člověk, ale má i příčiny přírodní
(sopky, bouře, zemětřesení, přemnoţení sinic a řas). Znečišťování vody má mnoho
příčin a různý charakter a lze ho dělit z mnoha hledisek:
Podle místa vzniku na látky produkované: 43
- obyvatelstvem
- průmyslem
43 HLAVÍNEK, ŘÍHA, Jakost vody v povodí, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004
66
- zemědělstvím
- dopravou
- jinými sloţkami
Podle zdroje znečištění:
- bodové – přímo produkují odpadní vody (výpust
kanalizace, únik látek ze skladu)
- plošné – neodvádí znečišťující látky přímo, přispívají
ke zhoršení kvality vod (eroze, eutrofizace, skládky, sráţky,
znečištění zemědělstvím a rekreací)
Podle povahy znečištění44
:
- půdní a jílovité částice
- toxické látky
- eutrofizace
- průmyslové tuky a oleje
- radioaktivní znečištění
- tepelné znečištění
- mikrobiální znečištění
- kyselé deště
Z didaktického hlediska povaţuji za nejvhodnější členění podle povahy
znečištění.
A) Půdní a jílovité částice: do vody se dostávají v důsledku eroze. (Příčiny a
následky eroze jsou rozebrány v kapitole Vliv vody, povodně.)
B) Toxické látky: jsou látky výrazně narušující vodní ekosystémy. Patří mezi ně
fenoly, sloučeniny těţkých kovů, pesticidy a podobně. Tyto látky znemoţňují
samočisticí schopnosti vody.
C) Eutrofizace: je znečišťováni vod ţivinami. Příčiny eutrofizace mohou být
přirozené (výplach z půdy, rozklad mrtvých organismů) nebo nepřirozené
44 HLAVÍNEK, ŘÍHA, Jakost vody v povodí, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004
67
(způsobené lidskou činností). Nepřirozená eutrofizace nastává v důsledku
nesprávného hnojení (splachy do vod), pouţívání pracích a mycích prostředků
obsahujících sloučeniny fosforu, vypouštění odpadních vod z potravinářství a
podobně. Do vody se dostávají sloučeniny dusíku a fosforu, dochází
k přemnoţení planktonu (vodní květ), zarůstá hladina a nastává masové
vymírání v důsledku nedostatku kyslíku.
Typy vod z hlediska obsahu ţivin
Ultraoligotrofní – extrémně málo ţivin, neúţivné vody
Oligotrofní – málo ţivin, slabě úţivné
Dystrofní – velké mnoţství huminových látek (často je obsahem ţivin oligotrofní)
Mesotrofní – středně úţivná
Eutrofní – velký obsah ţivin, silně úţivná
Polytrofní – velmi silně úţivná vody poškozující zdraví
Hypertrofní – extrémní obsah ţivin
D) Průmyslové tuky a oleje: jejich přítomnost je důsledkem především
nedokonalého čištění vod z potravinářského průmyslu.
E) Radioaktivní znečištění: radioaktivita vody je způsobena především těţbou a
zpracováním uranové rudy. Dalším zdrojem radioaktivity mohou být případné
havárie jaderných elektráren. Z hornin do vody můţe pronikat radon. V ČR se
situace radioaktivního znečištění zlepšuje v důsledku lepšího čištění odpadních
vod z těţby uranu.
F) Tepelné znečištění: vzniká v důsledku průmyslového vyuţívání vody, jako
chladicí kapaliny. Zvýšením teploty vody se mění kyslíkový reţim. Zvyšuje se
spotřeba kyslíku vodními organismy a zároveň se sniţuje nasycení vody
kyslíkem. Můţe také dojít k toxickým projevům některých látek, které nejsou za
normálních podmínek toxické. Na teplotě vody jsou závislé různé biologické,
68
chemické i fyzikální procesy. Teplota vody určena vládními nařízeními a jejich
dodrţování je kontrolováno.
G) Mikrobiální znečištění: jde o znečištění patogenními organismy, které jsou do
vod vypouštěny spolu s odpadními vodami z lidských sídel a ze zemědělství.
Vypouštěním virů, bakterií, plísní a dalších mikroorganismů můţe dojít
k nakaţení ţivočichů, rostlin i člověka. Mezi mikroorganismy způsobující
zdravotní potíţe patří například Cryptosporidium parvum, Giardia lambda,
Salmonella, viry, parazitičtí červi, jako jsou roupi a tasemnice a další.
H) Kyselé deště: Z elektráren a jiných průmyslových továren se do ovzduší
dostávají oxidy síry a dusíku a další škodlivé sloučeniny (emise). Ty poté reagují
s vodními parami za vzniku slabých kyselin a v podobě dešťových či sněhových
sráţek (tj. ve formě imisí) se dostávají zpět na zemský povrch a do vodního
prostředí. Ve vodním prostředí dochází ke sniţování pH a toto prostředí se můţe
stát nevhodným pro existenci některých druhů ryb a dalších vodních organismů.
Voda s niţším pH umoţňuje uvolnění některých toxických látek, které jsou
vázány na geologické podloţí a při normálním pH by se z hornin do vody
nedostaly.
Znečištění povrchových vod v České republice45
45 Převzato z Český hydrometeorologický ústav (www.chmi.cz)
69
3.3.9 Čištění vod
Čištění vody je soubor technologických procesů, které zajišťují sníţení
kontrolovaných hodnot na poţadované mnoţství. Dle poţadavků na kvalitu vody dělíme
vodu na pitnou, uţitkovou a odpadní.
Samočištění vod
Voda v přírodě disponuje pomocníky, kteří ji udrţují přirozeně čistou. Ve
vodách jsou přítomny různé organismy, které se ţiví organickými i anorganickými
látkami a přitom je rozkládají. Například houby a bakterie rozkládají bílkoviny, tuky a
sacharidy. Nálevníci konzumují organické látky a bakterie. Vodní rostliny vyuţívají
látky anorganické (soli fosforu, síry a dusíku). Mlţi (například slávička mnohotvárná)
filtrují vodu, přitom z ní odstraňují jemné organické zbytky. Na filtraci vody se podílí
také zooplankton, ţivící se fytoplanktonem. Plţi a larvy hmyzu seškrabávají z povrchu
kamenů nárosty. U všech těchto procesů je velmi důleţitý obsah kyslíku ve vodě.
U tekoucích vod je většinou obsah kyslíku dostatečný. V případě nedostatku kyslíku je
samočištění zastaveno a nastoupí hnilobné procesy, protoţe hnilobné bakterie
nepotřebují kyslík. Samočisticí procesy brzdí i toxické látky, protoţe poškozují
organismy. Například těţké kovy nelze samočištěním odbourat, kumulují se
v organismech a škodí přímo jim nebo organismům výše v potravním řetězci.
Čištění odpadní vody
Současná společnost produkuje obrovské mnoţství odpadní vody, které
přesahuje schopnost samočisticích procesů, a je proto nutné tuto vodu čistit v čistírnách
odpadních vod. Voda nejprve prochází mechanickým čištěním, kdy jsou odstraňovány
pevné látky, nejprve hrubé nečistoty, dále tuky, oleje a jemné nečistoty. Mechanickým
čištěním je voda zbavena 30 % nečistot. Následuje čištění biologické, které napodobuje
samočištění vody. Je vyuţíváno bakterií, hub, nálevníků, a podobně. Biologickým
70
čištěním se z vody odstraňuje 90 % látek. Posledním čištěním je čištění chemické. Je
nepostradatelné, protoţe organismy nejsou schopny rozloţit některé látky (například
sloučeniny těţkých kovů, dusičnany, fosforečnany).
Pro hodnocení čistoty vody se vyuţívá dvou ukazatelů: CHHK (chemická
spotřeba kyslíku) a BSK5 (biologická spotřeba kyslíku).
CHSK udává, kolik kyslíku se spotřebuje na oxidaci organických látek
v mg/l vody. BSK5 udává, kolik kyslíku na rozklad organických látek spotřebují
mikroorganismy za 5 dní.46
3.3.10 Vodní elektrárna
Vodní elektrárna je technologický celek slouţící k výrobě elektrické energie.
Dochází k přeměně energie vodního toku na energii elektrickou. Obecné schéma vodní
elektrárny je: přehradní hráz – vodní stavba (zadrţuje vodu) – strojovna (obsahuje
turbíny a alternátory).
Výhody
Energie vodních toků – obnovitelný zdroj
Ekologický provoz
Minimálně nároky na obsluţnost
Přehrady často slouţí k rekreaci nebo jsou zdrojem pitné vody
Nevýhody
46 Kapitola Čištění vod zpracována podle DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR, Člověk a
příroda, Učebnice pro integrovanou výuku, Voda, Plzeň : Fraus, 2005
71
Zatopení poměrně velkého území
Náklady na vybudování elektrárny
Závislost na stálém průtoku vody
Přehradní hráze brání vodní dopravě
Vodní elektrárny u nás: Lipno, Orlík, Kamýk, Slapy, Štěchovice, Vrané,
Střekov, Nechranice.
Kromě klasických velkých vodních elektráren máme na našem území i malé
vodní elektrárny a přečerpávací vodní elektrárny.
3.3.11 Ochrana vod
Ochranu vod v ČR upravuje vodní zákon č. 138/73 Sb. Tento zákon reguluje
vyuţívání povrchových i podpovrchových vod. Bez povolení lze uţívat vodu jen pro
soukromou drobnou potřebu. Dále upravuje pravidla vypouštění odpadních vod do
vodního toku. Určuje chráněné oblasti a ochranná pásma (například u zdrojů pitné
vody).
V mezinárodním měřítku ochranu vod upravují mnohé mezinárodní úmluvy,
které zajišťují ochranu moří a mořských ţivočichů, mokřadů a podobně. K ochraně
velkých vodních toků, přesahujících rámec státu jsou sestaveny mezistátní smlouvy.
V EU vyjadřuje zásady udrţitelného hospodaření s vodou Vodní direktiva EU,
Agenda 21 a další dokumenty.
Legislativa sestavená pro ochranu vody má velký význam a je předpokladem
sniţování desertifikace, odchemizování vod moří a oceánů, dostatku čisté pitné vody
pro lidi na celém světě.47
47 Kapitola Ochrana vod zpravována podle KVASNIČKOVÁ, D. Voda: průřezové téma: metodika pro
2. stupeň ZŠ a střední školy, Praha: Klub ekologické výchovy, 2007
72
4 NÁVRHY PROJEKTŮ
4.1 Návrh projektové výuky pro Sluňákov
4.1.1 Téma projektu
Voda kolem nás
4.1.2 Záměr projektu
Vzdělávací cíl:
Seznámit ţáky s ţivočišnými i rostlinnými organismy vyskytujícími se ve vodě nebo
jejím okolí.
Naučit ţáky zjistit a popsat chemické, fyzikální a biologické vlastnosti vody.
Seznámit ţáky s faktory způsobujícími znečištění vod.
Upozornit ţáky na rizika znečištění vody zejména jejich dopad na rostlinné a ţivočišné
organismy (včetně člověka).
Zdůraznit ţákům potřebu prevence znečištění vod.
Vytvořit ţákův postoj k potřebě chránit čistotu vody.
Seznámit ţáky s principy čištění vod.
73
Osobnost rozvíjející cíl:
Rozvíjet komunikační dovednosti ţáků (zejména dovednost prezentovat, argumentovat,
obhájit svá stanoviska, přijmout názory druhých).
Posílit dovednost samostatně pracovat i pracovat v týmu.
Posílit odpovědnost k samostatné i skupinové práci.
Jsou rozvíjeny klíčové kompetence:
Ţák aktivně pracuje s tabulkami a klíči.
Ţák manipuluje s mikroskopem, dalekohledem, lupou.
Ţák vyhledává a systematicky třídí informace o rostlinných a ţivočišných organismech.
Ţák efektivně pracuje s literaturou, internetem či jinými zdroji informací.
Ţák si uvědomuje vliv lidské činnosti na vodní prostředí a její důsledky.
Ţák konstruuje vhodné metody řešení problémů v oblasti vodních ploch.
Ţák naslouchá názorům druhých a je schopen opodstatněné argumentace.
Ţák je schopen samostatně i skupinově pracovat.
Ţák si uvědomuje odpovědnost svého jednání a jeho vliv na vodní prostředí.
Ţák dbá na bezpečnost práce.
Ţák si uvědomuje vliv zemědělství, průmyslu, dopravy a jiných pracovních činností na
vodní prostředí.
74
4.1.3 Účastníci projektu
Doporučuji pro vyšší ročníky základních škol (8. a 9. třída), gymnázia a střední
odborné školy.
4.1.4 Časový rozsah
Předpokládaný časový rozsah je 4 hodiny, ale je do velké míry ovlivněn
schopnostmi ţáků a poţadavky na zpracování. Časový rozsah lze individuálně upravit.
4.1.5 Mezipředmětové vztahy
Biologie
- poznávání a popis vodních nebo u vody se vyskytujících rostlin a ţivočichů, práce
s určovacími klíči
- výskyt organismů indikující stav vody
Chemie
- zjišťování látek obsaţených ve vodě a jejich vliv na organismy a zdraví člověka
Zeměpis
- zeměpisná charakteristika lokality
75
Fyzika
- zjištění fyzikálních vlastností zkoumané vody
4.1.6 Prostředí
Oblast CHKO Litovelské Pomoraví
Sluňákov − Centrum ekologických aktivit města Olomouce
4.1.7 Organizační formy výuky
- praktická cvičení
- skupinová práce
- konzultace se zaměstnanci Sluňákova
4.1.8 Metody výuky
- pozorování
- pokus
- práce s informačními zdroji (internet, odborná literatura, určovací klíče, slovníky)
- diskuse, rozhovor
4.1.9 Průběh
Motivace: Motivační hra a úvod k vlastnímu projektu (1 hodina)
76
Realizace: Vlastní práce ţáků na projektu (2 hodiny)
Prezentace: Prezentace vlastní práce ţáků a diskuze (1 hodina)
Způsob hodnocení: Hodnocení práce proběhne v závěrečné diskuzi.
4.1.10 Pomůcky
Určovací listy (klíče), pomůcky k jednotlivým pokusům, literatura k oblasti
Litovelského Pomoraví, fotoaparát, počítač, data-projektor a další.
4.1.11 Metodický postup
MOTIVAČNÍ HRA:
varianta: Ţáci budou rozděleni do 5 skupin a kaţdá skupina vystřídá kaţdé
z 5 stanovišť.
Stanoviště biologie: Zde ţáci budou přiřazovat obrázky vodních nebo u vody
vyskytujících se ţivočichů a rostlin ke svým názvům (rodové druhové jméno).
Stanoviště fyziky: Ţáci budou mít kartičky s nápisy a budou konstruovat model
tepelného znečištění (od vstupu studené vody do elektrárny (továrny) přes průchod
elektrárnou aţ po výstup teplé vody + důsledky). Podobně budou mít za úkol sestavit
model kyselých dešťů.
77
Stanoviště zeměpisu: Ţáci budou pracovat s mapou ČR a plnit úkoly např. popsat
vodstvo, najít vodní elektrárny, zjistit délku vodního toku a podobně. (nějaké
zajímavější práce s měřítkem).
Stanoviště chemie: Konkrétní vlivy látek obsaţených ve vodě (příčina výskytu látky –
látka – důsledek), kartičkovou metodou.
Stanoviště matematiky – zajímavé příklady z oblasti znečištění či spotřeby vody.
varianta – Studenti se rozdělí do 2 skupin (aby byl menší počet ţáků ve skupině).
Kaţdá tato skupina bude vnitřně rozčleněna a budou ţákům dány podklady k soudnímu
sporu. Ţáci tento spor nastudují a bude probíhat soud, v němţ budou proti sobě stojící
skupiny diskutovat. Diskuzi bude řídit soudce z řad ţáků.
varianta – Ţáci si vyberou v menší skupince fotografie, ke kterým dostanou několik
informací. Během pár minut dají dohromady stěţejní informace a přednesou své
stanovisko ostatním.
varianta – Ţáci vytvoří skupiny a dostanou kartičky s názvem a charakteristikou
závaţného problému s tématem vody. Úkolem kaţdé skupiny je zpracovat téma na papír
tak, aby ostatní skupiny poznaly, o který problém se jedná. Alternativou můţe být
scénka beze slov. Poté skupiny vypracují pojmovou mapu, kterou znázorní a popíší
problém ostatním.
REALIZAČNÍ FÁZE
Motivace k projektu: Vypracovat odbornou prezentaci vodní plochy k její
prezentaci na mezinárodním kongresu (nebo k prezentaci této vodní plochy proti
komerčnímu vyuţití).
Ţáci budou rozděleni do 2 skupin a kaţdá bude vnitřně členěna přibliţně na 3
botaniky, 3 zoology, 3 zeměpisce, 3 chemiky, 3 fyziky. Kaţdá skupinka bude v první
78
fázi dělat pokusy, výpočty, pracovat v terénu a poté vytvoří vlastní prezentaci svého
výzkumu (popř. i s komentářem v cizím jazyce). V závěru by mělo proběhnout srovnání
a ústní závěrečné hodnocení a diskuze.
Některé příklady zaměření
Z biologického hlediska lze zjišťovat:
- přítomnost vodních ţivočichů (bezobratlí i obratlovci)
- přítomnost u vody vyskytujících se ţivočichů (bezobratlí i obratlovci)
- přítomnost vodních rostlin, sinic a řas
- přítomnost u vody vyskytujících se rostlin
- přítomnost stromů v dané oblasti
Z chemického hlediska lze zkoumat:
- pH
- tvrdost vody
- látky obsaţené ve vodě (dusičnany, dusitany, fosforečnany, amonné
ionty, sulfan, apod.)
- obsah kyslíku
- BSK5
- organické látky
Z fyzikálního hlediska se lze zaměřit na:
- průhlednost
- barvu
- zakalení
- pevné látky ve vodě
- obsah látek s odlišnou hustotou
- objem nádrţe
- průtok
- rychlost toku
79
Ze zeměpisného hlediska se lze zaměřit na:
- geografický popis lokality
- geologické podloţí
- plocha a chráněnost území
- klimatické poměry
- aktuální počasí
ZÁVĚR
V závěru ţáci prezentují své výsledky a probíhá diskuze. Případně je moţné
zařadit motivační variantu 2 (viz výše).
4.2 Školní projekt, mezipředmětový
4.2.1 Téma projektu
Kvalita vody na Olomoucku
4.2.2 Cíl projektu (s ohledem na kompetence ţáka)
Ţák si uvědomuje vliv lidské činnosti, zemědělství, průmyslu, dopravy a jiných
pracovních činností na vodní prostředí.
Ţák si uvědomuje odpovědnost svého jednání a jeho vliv na vodní prostředí.
Ţák obratně pracuje s tabulkami a klíči.
Ţák manipuluje s mikroskopem
80
Ţák vyhledává a systematicky třídí informace
Ţák efektivně pracuje s literaturou, internetem či jinými zdroji informací.
Ţák naslouchá názorům druhých a je schopen opodstatněné argumentace.
Ţák je schopen samostatně i skupinově pracovat.
Ţák dbá na bezpečnost práce.
4.2.3 Účastníci projektu
Doporučuji pro ţáky druhého ročníku gymnázia, ale tento projekt lze realizovat
s ţáky od 8. tříd základních škol po 4. ročníky gymnázií s ohledem na úroveň znalostí
ţáků. Věku a schopnostem ţáků musí být přizpůsoben časový rozsah i obsah projektu.
4.2.4 Časový rozsah
Předpokládaný časový rozsah jsou 4 aţ 5 vyučovacích hodin pro základní
realizaci projektu v případě rychle pracujících ţáků, kteří uţ mají s projektovou výukou
zkušenosti.
4.2.5 Prostředí
V základní realizaci projektu je předpokládané prostředí školy. Projekt je velmi
vhodné rozšířit o exkurze do čistírny odpadních vod, úpravny pitné vody, parních
čerpacích stanic a podobně.
81
4.2.6 Organizační formy výuky
- praktická cvičení
- skupinová práce
- exkurze
4.2.7 Dílčí metody vyuţitelné v projektové výuce
- pozorování
- pokus
- práce s informačními zdroji (internet, odborná literatura, určovací klíče, slovníky)
- diskuse, rozhovor
4.2.8 Průběh
Úvodní část: Zadání a motivace k vlastnímu projektu, případně motivační hra
(15 minut−1 hodina)
Realizace: Vlastní práce ţáků na projektu: biologie (2 hodiny)
informatika (1−2 hodiny)
Prezentace: Prezentace vlastní práce ţáků a diskuze formou konference, v hodině
biologie či informatiky (1−2 hodiny)
Závěrečná část: Zhodnocení práce ţáků.
4.2.9 Pomůcky
82
Určovací listy (klíče), pomůcky k jednotlivým pokusům, literatura, fotoaparát,
počítač s internetem, data-projektor a další pomůcky s ohledem na hloubku realizace.
4.2.10 Metodický postup
ÚVOD
V úvodní části projektu dojde k seznámení s projektem, ţákům bude sdělen
rámec projektu, časová dotace v jednotlivých předmětech, poţadavky na úroveň
zpracování a prezentaci a způsob hodnocení. Proběhne také rozdělení ţáků do
pracovních skupin, které vytvoří učitel nebo sami ţáci. Tyto skupiny mohou být
homogenní nebo heterogenní vzhledem ke schopnostem ţáků.
Úvod by měl proběhnout v hodině biologie. Postačí 15 minut, ale je vhodné
ţákům poskytnout literaturu, aby začali plánovat postupy své práce. Vyučující je jim
neustále k dispozici a konzultuje se skupinami jejich návrhy. Ţáci se musí odborně
připravit na realizační část. Pro některé ţáky můţe být problematické se sejít mimo
prostředí školy, protoţe mají jiné mimoškolní aktivity. Učitel musí brát ohled na jejich
potřeby a schopnosti. V případě zvolení špatné strategie bude realizační fáze projektu
chaotická − ţáci nebudou vědět, co mají dělat, někteří nebudou mít zájem cokoli dělat a
můţe dojít aţ k tomu, ţe projektová výuka nesplní své cíle a očekávání učitele.
Plánování je základním předpokladem úspěšného projektu. Ţáci během něho koncipují,
jak bude projekt ve výsledku vypadat a jaký bude jeho význam. Pokud jsou ţáci zvyklí
řešit projekty, není problém jim pouze vysvětlit zadání a seřadit je do skupin. Ale pokud
s projektovou výukou začínáme, musíme počítat s větší časovou náročností. Ţáci nejsou
zatím v rozhodování a skupinové práci zdatní, potřebují více času k plánování, více
individuálních konzultací. Mysleme na to, ţe vydařená projektová výuka je velkým
přínosem pro ţáky. Pokud se nevydaří, pro ţáky bude stresující záleţitostí a budou ji
vnímat jako ztrátu svého volného času.
83
REALIZAČNÍ FÁZE
Realizační část se skládá ze dvou fází. První probíhá v hodině biologie formou
pozorování, pokusů a jejich vyhodnocení. V druhé fázi vyhledávají ţáci informace a
tvoří prezentaci svých výsledků na počítači v hodině informatiky. Doporučuji do
realizační fáze zařadit exkurze, na Olomoucku lze navštívit48
:
Čistírnu odpadních vod:
ČOV Nové Sady Olomouc, ČOV Uničov, ČOV Prostějov, ČOV Zlín – Malenovice
Úpravnu pitné vody:
UV Černovír u Olomouce, UV Příkazy Olomouc, UV Tlumačov u Otrokovic, UV
Klečůvka u Zlína, UV Ludkovice u Luhačovic
Parní Čerpací stanice Chválkovice:
bývá zpřístupněna jen během dnů otevřených dveří v rámci Světového dne vody 22.
března.
Tyto exkurze doporučuji aţ po ţákovském zkoumání vody, aby měli ţáci uţ
nějaké informace o vodě. Ţáci by si měli připravit dotazy. Poznatky zjištěné při exkurzi
by měly být součástí projektu a jeho závěrečné prezentace.
Prezentace
Prezentace výsledků je velmi podstatnou částí kaţdého projektu. Ţáci vidí
výsledky své práce a práce svých spoluţáků. Učí se prezentovat, klást otázky a
diskutovat. Prezentace mohou být součástí výuky biologie či informatiky (dle vybavení
školy). Z časových moţností a snadné realizace je tento typ prezentace výsledků
nejjednodušší a v případě základního provedení projektu postačující. V případě hlubšího
školního pojetí projektu doporučuji prezentaci na tzv. školní konferenci, kdy ţáci
přednášejí své výsledky před větším publikem, tvořeným studenty školy, učiteli, ale
mohou být účastni i rodiče. Vhodné je k prezentaci projektu přizvat i zaměstnance
48 Pozn.: Exkurze pořádá Moravská vodárenská, a.s.
84
místních novin. Je dobré o aktivitách školy informovat veřejnost − škola se zviditelní a
pro ţáky je to silný motivační prvek. Projekt by měl být, byť je realizován v základním
provedení, zmíněn alespoň ve školních novinách.
ZÁVĚR
Předmětem hodnocení by neměl být pouze výsledek (izolované poznatky), ale
také pracovní proces a konkrétní dovednosti, k jejichţ rozvoji prostřednictvím
projektové práce došlo. Za vhodné povaţuji pouţít místo tradiční klasifikace slovní
hodnocení, které posuzuje činnosti jak jednotlivých ţáků, tak činnost pracovních
skupin. Při hodnocení projektu je také vhodné vyuţít sebehodnocení a vzájemné
hodnocení mezi ţáky.
85
5 REALIZACE PROJEKTOVÉ VÝUKY
Projektovou výuku jsem realizovala podle vlastního návrhu projektu „Voda
kolem nás“ v Centru ekologických aktivit města Olomouce – Sluňákově, dne 6. 5. 2010.
Projekt byl navrhnut pro ţáky gymnázia. Zúčastnil se šestý ročník osmiletého
gymnázia. Projektovou výuku jsem uskutečnila s asistencí lektorky ze Sluňákova
Kateřiny Jenešové. Byl mi poskytnut k dispozici prostorný sál Sluňákova
s dataprojektorem.
5.1 Průběh projektové výuky
5.1.1 Průběh motivační hry
Třída byla pozvána na 8:30 do nízkoenergetického domu Sluňákova v Horce nad
Moravou. Projektu se zúčastnilo 19 ţáků. Po krátkém úvodu, kdy se ţáci dozvěděli o
činnosti Sluňákova a byli seznámeni s organizační stránkou celého dopoledne, jsme
přešli k úvodní motivační hře. Ţáci se rozdělili do šesti skupin a vylosovali si jedno
z témat:
- Povodně
- Nedostatek pitné vody
- Tání ledovců
- Kyselé deště
- Globální oteplování
- Znečištění vody
Kaţdá skupina měla své téma graficky ztvárnit tak, aby ostatní skupiny poznaly,
o jaký problém se jedná. Ţáci pracovali v oddělených skupinách, rozmístěných po sále i
chodbě budovy. Příprava ţákům trvala asi 10 - 15 minut a poté jsme přešli k identifikaci
jednotlivých problémů.
86
V druhé části motivační hry si skupiny vyměnily témata a vytvořily pojmovou
mapu. Vlastní práce na pojmové mapě trvala ţákům asi 10 minut. Kaţdá skupina svou
pojmovou mapu ukázala ostatním, přečetla a vysvětlila vztahy mezi jednotlivými
pojmy.
5.1.2 Průběh vlastní tvorby projektu
Pro ţáky byly v učebně přichystány stanoviště s pomůckami a návrhem
projektové činnosti. U jednotlivých stanovišť byl napsán počet ţáků ve skupině. Ţáci se
samostatně domluvili a kaţdý si našel stanoviště jemu vyhovující. Ţáci měli hodinu na
vlastní výzkumné aktivity v terénu. Všichni společně jsme došli na první zkoumanou
lokalitu „Častava“. Zde se oddělila skupina, která měla výzkum luţního lesa. Skupiny
chemiků a mikrobiologů odebraly vzorky vody a pokračovaly na druhou lokalitu
„tůňky“ u budovy Sluňákova. Zde ţáci odebrali druhý vzorek a přesunuli se do budovy
Sluňákova provést rozbory vody. Fyzici a biologové zůstali celou hodinu v přírodě a
prováděli pokusy a odlovy. Zeměpisci naměřili souřadnice obou lokalit, vyhotovili
polohopisný náčrt a přesunuli se do budovy k dalšímu rozboru lokality. Dále uvádím
podrobný přehled výzkumných skupin.
Přehled skupin výzkumu
A. Zeměpis
Skupina zeměpisců čítala dva ţáky a měli k dispozici pomůcky: analogový
termometr a hygrometr, mapy podlebí ČR (sráţky, sníh, teplota vzduchu, vlhkost
vzduchu a výpar, sluneční záření a oblačnost, tlak vzduchu a vítr, nebezpečné
atmosférické jevy49
), geologické mapy50
, školní atlas světa, měřič GPS souřadnic,
příručky s informacemi k Litovelskému Pomoraví (Litovelské Pomoraví: CHKO pro
49 Jedná se o ukázky map k atlasu: Atlas podnebí Česka, dostupné na
http://www.atlaspodnebi.cz/uvod.html 50 http://www.geologicke-mapy.cz/regiony
87
environmentální výchovu a Litovelské Pomoraví, geologie chráněných krajinných
oblastí České republiky)
Zeměpisci měli k dispozici návrh činností, které mohou při tvorbě projektu vyuţít.
- Vytvořte polohopisný náčrt:
proveďte náčrt zkoumaného místa
zakreslete budovy, cesty, stromy, keře
zakreslete místa odběru vzorků
- Určete pomocí „GPSky“ souřadnice zkoumaných oblastí.
- Charakterizujte počasí a podnebí:
změřte aktuální teplotu a vlhkost
charakterizujte pomocí přiloţených map podnebí zkoumané
oblasti
- Popište pomocí map a literatury podloţí a půdy zkoumané oblasti
- Popište říční síť řeky Moravy v oblasti Litovelského Pomoraví
B. Fyzika
Skupina fyziků byla tvořena dvěma ţáky. Fyzici měli k dispozici náměty pokusů
k vlastnostem: barva, zákal, průhlednost, rychlost toku, teplota 51
a byly pro ně
připraveny pomůcky ke všem pokusům.
C. Výzkum – luţní les
V této skupině byly tři ţákyně. K dispozici měly literaturu k určování rostlin
(Klíč ke květeně České republiky, Naše květiny, Nový průvodce přírodou: Stromy),
obojţivelníků a plazů (Obojţivelníci a plazi České republiky), ptáků (Atlas ptáků České
51 Pokusy jsou uvedené v kapitole 3.3.2 Vlastnosti vody a jejich zkoumání
88
a Slovenské republiky, Poznáváme ptáky v naší přírodě). Dále byla k dispozici Velká
kniha ţivočichů a řada určovacích klíčů, zapůjčených Sluňákovem.
Návrh k projektové výuce:
- Určete pomocí literatury rostliny vyskytující se v luţním lese.
- Určete pomocí literatury ţivočichy vyskytující se v luţním lese.
- Pomocí literatury charakterizujte typickou floru a faunu luţních lesů.
D. Chemie
Chemická skupina byla tvořena šesti dívkami. K vyuţití měly chemický kufřík
zapůjčený ze Sluňákova.52
Vodní kufřík je malá chemická laboratoř, doplněná
metodickou příručkou pro učitele a návody k pokusům. Ţáci mohou s vodním kufříkem
realizovat asi 40 pokusů, přičemţ získávají mnoho praktických a zajímavých poznatků a
dovedností. Chemická skupina zjišťovala při práci na projektu obsah dusičnanů,
dusitanů, fosfátů, amoniaku a pH vody. Ţákyně měly moţnost vyuţít i pomůcky
zapůjčené ze ZŠ Svatoplukova (indikátorové papírky ke zjištění tvrdosti vody a
pomůcky k stanovení zápachu: stojan, azbestovou síťku a Erlenmeyerovu baňku,
kahan). Ke stanovení tvrdosti a zápachu vody byly ţákyním poskytnuty návody,
uvedené v kapitole 3.3.2 Vlastnosti vody a jejich zkoumání. Skupina chemiček dostala
k dispozici následující námět k projektové činnosti:
- Odeberte vzorky vody lokalit Častava, tůňky u Sluňákova.
- Stanovte obsah chemických látek ve vodě, pomocí chemického kufříku.
- Stanovte zápach vody.
- Stanovte tvrdost vody.
52 Vodní kufřík poskytuje vybraným vzdělávacím centrům a školám Moravská vodárenská, a.s (více o
kufříku na www.smv.cz)
89
E. Biologie
Biologickou skupinu tvořili čtyři chlapci. Biologové zkoumali organismy
vyskytující se ve vodě a u vody. Měli k dispozici lovící síťky, krabičkové lupy a
určovací klíče, které byly zapůjčeny Sluňákovem. Ke své činnosti dostali návrh:
- Proveďte odběr bezobratlých ţivočichů, vyskytujících se ve vodě nebo její blízkosti.
- Určete je pomocí určovacích klíčů.
F. Mikrobiologie
Mikrobiologové byli 2 ţáci, kteří měli k dispozici mikroskop, pomůcky k
mikroskopování a určovací literaturu (Malý obrazový atlas našich sinic a řas).
Mikrobiologům byl k dispozici návrh na projekovou činnost:
- Odeberte vzorky vody lokalit Častava, tůňky u Sluňákova.
- Určete drobné bezobratlé ţivočichy, sinice a řasy, vyskytující se ve vzorcích.
Po výzkumné části následovala patnáctiminutová přestávka. Poté se ţáci pustili
do vytváření prezentace své práce v programu Microsoft Office PowerPoint. Vytvoření
prezentace ţákům trvalo asi 45 minut. Následovalo promítnutí vytvořených prezentací
prostřednictvím dataprojektoru s komentářem ţáků. Prezentace byla obohacena o ţivé
ukázky rostlin a ţivočichů, které ţáci přinesli.
Po prezentaci jsem ţákům rozdala dotazníky k hodnocení projektové výuky a
k ověření získaných znalostí.
5.2 Hodnocení projektové výuky
Hodnocení projektové výuky jsem pojala ze tří hledisek. V první části je
popsáno hodnocení z mého pohledu vyučujícího. Velmi podobný projekt jsem
realizovala i se ţáky sedmé třídy Základní školy Svatoplukova, Olomouc dne 8. 4.
2010. Proto se v hodnocení objevuje srovnání práce ţáků dvou věkových úrovní.
90
Druhým hlediskem je sebehodnocení. Poslední část obsahuje hodnocení výuky ţáky,
přičemţ jsou vyhodnoceny jimi vypracované dotazníky.
5.2.1 Hodnocení výuky z mého pohledu vedoucího projektu
Hodnocení motivační hry
Při motivační hře se všichni ţáci gymnázia aktivně zapojili. Ţáci mezi sebou
velmi dobře komunikovali, kreslili většinou všichni členové skupiny. Jejich práce byla
velmi přehledná a výstiţná. Ostatní skupiny rychle problém pojmenovaly. Na některých
nákresech se vyskytovaly i symboly, které nebyly přímo v problému popsány, coţ
naznačuje širší nadhled ţáka nad problémem. Jednotlivé znaky a obrázky měly často
logickou souvislost, ţáci pouţívali šipky a jiné znaky vyjadřující vazbu příčina –
důsledek. Druhou část motivační hry, tvorbu pojmové mapy, jsem ţákům musela
nejprve názorně vysvětlit, ale poté byly výsledky aţ na drobné chyby velmi dobré.
Tuto motivační hru jsem zařadila v úplně shodném provedení i při své
projektové výuce s ţáky ZŠ. Ţáci sedmé třídy pracovali více individuálně. Jejich
komunikace a spolupráce s ostatními členy skupiny byla na výrazně niţší úrovni, práce
jim trvala déle. Obrázky byly většinou izolovanější, bez zařazení do kontextu a téměř se
nevyskytovaly prvky vnesené ţákem navíc. Pojmové mapy byly aţ na drobné chyby
správné, ale při vlastním popisu vytvořené mapy se ţáci někdy ztráceli.
Hodnocení vlastního projektu
Ţáci pracovali samostatně. Na lektory se obraceli jen zřídka. Pouze
mikrobiologové potřebovali pomoc při práci s mikroskopem i při určování sinic a řas.
Ţáci bez problémů a velmi obratně pracovali s PowerPointem při tvorbě prezentace.
Vlastní prezentace byly většinou velmi zdařilé. Někteří k prezentaci svých výsledků
vyuţily archy papírů, na nichţ byly nákresy lokalit nebo ukázky pozorovaných rostlin.
Biologové přinesli vzorky bezobratlých ţivočichů v krabičkových lupách a vytvořili
jejich seznam, aby si i ostatní spoluţáci mohli vzorky prohlédnout. Úroveň komentářů
k prezentacím byla různá, někteří ţáci měli problém se před ostatními vyjadřovat, ale
91
jednalo se spíše o výjimky. Ţáci vţdy pozorně naslouchali prezentující skupině. Jevili
velký zájem o výsledky práce druhých skupin. Vystavené přírodniny si se zájmem
prohlíţeli. Často se objevovaly různé otázky na prezentující skupinu. Zejména ţáky
zajímalo, jak byl pokus, jehoţ výsledky jsou prezentovány, prováděn. Ţáci se také ptali
na nesrovnalosti v prezentaci nebo na informace, které jim nebyly jasné. Nejvíce otázek
směřovala k chemické skupině a jejich chemickému rozboru. Ţáci většinou ochotně a
správně na poloţené dotazy reagovali. Jen jednou jsem musela do odpovědi chemiků
zasáhnout, protoţe si ţáci nebyli schopni porozumět.
Pokud srovnám práci ţáků 2. ročníku gymnázia s prací ţáků 7. třídy základní
školy, ţáci základní školy byli mnohem méně samostatní. Očekávali konzultaci svých
výsledků téměř po kaţdém pokusu. Při práci s PowerPointem byly zruční, ale pomalejší
a jen zřídka se objevily animace. Celkově byly prezentace stručnější a obsahovaly více
obrázků. Ústní projev ţáků 7. třídy byl stručnější, více se projevil strach mluvit před
ostatními. Otázky k prezentacím se téměř neobjevovaly.
Testovací dotazník, který jsem zařadila na konci projektové výuky, prokázal
přínos projektové výuky nejen v oblasti dovedností, postojů a hodnot, ale i v rozšíření
znalostí.
1. Vyjmenuj některé ze závaţných světových problémů, týkajících se tématu vody.
2. Podrobně popiš jeden z nich (lze i formou pojmové mapy).
3. Napiš, co lze zkoumat ve vodním prostředí z hlediska fyziky a chemie.
FYZIKA:
CHEMIE:
4. Charakterizuj Litovelské Pomoraví.
5. Vypiš 3 bezobratlé ţivočichy vyskytující se ve vodním prostředí.
6. Vypiš 2 řasy nebo sinice vyskytující se ve vodním prostředí.
92
Kaţdé otázce jsem přiřadila 2 body a vyhodnotila následujícím způsobem.
Číslo
otázky
Maximální počet bodů při
počtu 19 ţáků
Dosaţený počet
bodů
Úspěšnost v
procentech
1 38 33,5 88,2 %
2 38 31 81,6 %
3 38 31 81,6 %
4 38 33 86,8 %
5 38 33 86,8 %
6 38 26 68,4 %
celkem 228 187,5 82,2 %
Vysoká úspěšnost ţáků při testu vypovídá o získaných znalostech v projektové
výuce. Nejniţší procento úspěšnosti bylo v šesté otázce. Tento výsledek přisuzuji méně
povedené prezentaci skupiny mikrobiologů.
5.2.2 Sebehodnocení
Motivační hra
Při motivační hře na základní škole jsem pro nákres ţákům rozdala velký formát
papíru, ale nechala jsem na nich, jaké tuţky pouţijí pro kresbu. Nákresy byly zdařilé,
ale většinou provedené tenkými a málo výraznými pastelkami, tedy ze zadních lavic
těţko viditelné. Tento nedostatek jsem při realizaci motivační hry na Sluňákově
odstranila. Ţáci měli k dispozici výrazné silné pastelky a fixy.
Konstrukci pojmových map jsem u ţáků základní školy podrobně rozebrala a
vytvořila ukázku na tabuli. Všichni ţáci bez problémů a jen s malými nedostatky mapu
vytvořili. Na Sluňákově jsem ţákům gymnázia stručně vysvětlila konstrukci pojmové
mapy na tištěné pojmové mapě vitamínů. Při procházení mezi skupinami jsem zjistila,
ţe jedna skupina nepochopila význam pojmové mapy a musela jsem jim konstrukci
pojmové mapy podrobněji vysvětlit pro jejich případ. Při následující práci s pojmovou
mapou podrobněji vysvětlím její konstrukci, aby ji všichni ţáci pochopili.
93
Vlastní práce na projektu
Práce ţáků na projektu probíhala bez větších nedostatků. Před vlastním
zkoumáním ţáků, jsem je upozornila, ţe v návrhu projektu jsou pouze náměty pokusů a
úkolů, které by mohli realizovat. Přesto ţáci zeměpisné a chemické skupiny byli
nervózní, ţe své úkoly nesplní. Chemičky měly k dispozici i časovou dotaci
jednotlivých pokusů. Ţákyně byly zkoumáním chemických vlastností velmi nadšeny a
mrzelo je, ţe nemohou všechny návrhy dokončit. Zeměpisci byli pouze dva a stihli
přibliţně polovinu úkolů. Nelze, ale z tohoto důvody redukovat mnoţství návrhů,
protoţe by potom šlo spíše o aktivizující výuku formou pokusů, nikoli o výuku
projektovou. Nedostatek svého návrhu spatřuji v tom, ţe fyzici byli se svou prací hotovi
o necelých deset minut dříve. Při následující realizaci by bylo vhodné, ještě některé
návrhy k jejich práci doplnit.
Při pokusech v terénu jsem si neuvědomila špatný přístup k vodě za
nepříznivého počasí. Jeden ţák na krátkém svahu uklouzl a spadl do bláta. Ţáci byli
předem upozorněni, ţe budou pracovat u vody a mají si vzít vhodnou obuv a oděv.
Tvorba prezentace ţákům trvala asi 45 minut. Tato doba byla pro některé
skupiny krátká. Před tvorbou prezentace příště ţáky hromadně upozorním, ţe ne
všechno, co chtějí spoluţákům přednést, musí být napsáno v prezentaci. Velmi
povedené byly prezentace, které byly kombinací ukázek přírodnin a prezentace
v PowerPointu. Při tvorbě kombinované prezentace všichni ţáci neustále pracovali.
Naopak chemická skupina, která čítala 6 ţákyň, pracovala na jedné prezentaci. Kaţdá z
dívek tvořila několik listů a ostatní postávaly kolem. Příště bych této skupině dala
k dispozici dva počítače, aby obě dílčí skupiny zpracovaly data k jedné zkoumané vodě.
Jim přidělený čas by byl tak efektivněji vyuţit.
Test, který ţáci na závěr vyplnili, byl pro ně snadný, protoţe v něm celkově
dosáhli úspěšnosti 82 %, coţ v běţném hodnocení odpovídá známce 2. Tento výsledek
můţe vypovídat o nízké náročnosti otázek nebo vysoké úrovni třídy. Pro příští realizaci
projektu bych zvolila konkrétnější a náročnější otázky.
94
5.2.3 Hodnocení projektové výuky ţáky
V závěru výuky ţáci vyplňovali dotazník k hodnocení projektové výuky.
Dotazník byl tvořen šesti otázkami orientovanými na ţákův vztah k přírodním vědám,
na pochopení tématu, skupinovou práci, zajímavost výuky a na jejich poznámky
k hodině. Výsledky hodnocení ţáků jsem zpracovala v následujícím přehledu.
1. Mám kladný vztah k přírodním vědám a pokusům: ano – ne
Téměř 95 % ţáků má kladný vztah k přírodním vědám.
2. Pracoval (a) jsi někdy na nějakém projektu: ano – ne.
V případě ţe ano, při jaké příleţitosti?
Pouze 21 % ţáků (4 ţáci) pracovalo někdy na projektu. Ţádný z nich neuvedl
konkrétní projekt.
3. Projektová výuka s tématem vody byla: zajímavá – nezajímavá.
Zdůvodni
Pro téměř 95 % ţáků byla výuka zajímavá. Jako důvody uváděli: získání nových
zajímavých informací, samostatné získání poznatků, zajímavé pokusy.
4. Práce ve skupinách mi: vyhovovala – nevyhovovala.
Zdůvodni:
Naprosté většině ţáků práce ve skupině vyhovovala, pouze jeden ţák napsal, ţe
je individualista a práce ve skupině mu nevyhovovala. Ţáci uváděli odůvodnění:
vzájemná souhra činností, kaţdý pracoval na části úkolu a vzájemně se
doplňovali.
5. Porozuměl (a) jsem všemu, na čem jsem pracoval (a): ano – ne
Pokud ne, uveďte konkrétní příklady:
95
Téměř všichni ţáci porozuměli své práci, pouze jeden ţák neporozuměl,
konkrétní příklad neuvedl.
6. Co se ti líbilo nejvíce, nejméně. Tvé poznámky a doporučení k projektu.
Nejvíce se většině ţáků líbila výzkumná část. Ţáci uvádějí: pokusy, chemické
analýzy, lovení bezobratlých. Několik ţáků uvádí: příroda, prezentace ţáků.
Nejméně se ţákům líbilo počasí, tento faktor uvedlo přes 60 % ţáků. Jedné
ţákyni se nelíbila prezentace jedné skupiny a ostatní na otázku přímo
neodpověděli.
Do poznámek k projektu ţáci uváděli téměř vţdy kladné hodnocení projektové
výuky, například: „dobrá forma výuky“, „byla to legrace“, „hodně nových
záţitků“, „vedoucí projektu byly v super“, a podobně. Někteří ţáci se zmínili, ţe
byli na Sluňákově poprvé a velký dojem na ně udělal nízkoenergetický dům.
Dvěma ţákům chyběla moţnost zakoupení svačiny.
5.3 Závěrečné shrnutí
Realizace projektové výuky byla aţ na menší nedostatky zdařilá a efektivní. Při
tvorbě projektu si ţáci osvojili důleţité oborové kompetence. Naučili se pracovat s
tabulkami a klíči, mikroskopem, dalekohledem a lupou. Rozvíjeli kompetenci
vyhledávat a systematicky třídit informace o rostlinných a ţivočišných organismech a
pracovat s různými zdroji informací (oborová literatura, internet). Získávali dovednosti
při práci s počítačem.
V průběhu projektové výuky byly dále rozvíjeny mnohé kompetence
komunikativní. Ţáci se učili naslouchat názorům druhých a argumentovat, prezentovat
své výsledky. Ve skupinové práci byly dále rozvíjeny kompetence sociální a personální.
Ţáci rozvíjeli svou schopnost pracovat ve skupině i samostatně v rámci skupiny. Při
motivační hře byli ţáci vedeni k uvědomění si vlivu lidské činnosti na vodní prostředí a
její důsledky. Dále byli vedeni k pocitu odpovědnosti za své jednání a jeho důsledky pro
vodní prostředí. Při prezentaci chemických vlastností byl zmíněn vliv zemědělství,
průmyslu, dopravy a jiných pracovních činností na vodní prostředí.
96
6 DISKUZE A ZÁVĚR
6.1 Diskuze
Předkládaná diplomová práce obsahuje tři teoretické kapitoly (Environmentální
výchova ve vzdělávání, Projektová výuka a Téma vody v environmentálním vzdělávání)
doplněné o metodická doporučení a poznámky z vlastní praxe. Dvě následující,
praktické kapitoly jsou Návrhy projektové výuky a Realizace projektové výuky, které
jsou zpracovány samostatně bez přímého pouţití odborné literatury.
V první kapitole se zabývám environmentální výchovou, která je zařazena do
gymnaziálního vzdělávání jako průřezové téma podle RVP G (Balada, J., a kol., 2007).
Průřezové téma obsahuje dle RVP G (Balada, J., a kol.) charakteristiku vzdělávací
oblasti, cílové zaměření a vzdělávací obsah oborů. Pro průřezové téma, environmentální
výchovu, jsou dány pro gymnaziální vzdělávání povinné tematické okruhy
(Problematika vztahů organismů a prostředí, Člověk a ţivotní prostředí, Ţivotní
prostředí regionu České republiky), jejichţ náplň je uvedena v RVP G (Balada a kol.,
2007). Environmentální výchovu lze realizovat ve výuce formou projektu, zařazením do
vyučovacích předmětů a ideálně kombinací obou těchto forem.
Projektovou výuku jsem si zvolila, neboť je metodou výuky, která postihuje
současné trendy ve vzdělávání. Projektem je dle Maňáka (Maňák, J. 2003) komplexní
praktická úloha spjatá s ţivotní realitou, kterou je nezbytné řešit teoretickou i praktickou
činností. Kratochvílová (Kratochvílová, J. 2006) popisuje historický vývoj projektové
výuky, která se rozvíjí od začátku 20. století, kdy se zrodila v myšlenkách
pedagogického pragmatismu v USA. Jako nejvhodnější klasifikaci uvádím klasifikaci
projektů podle Kratochvílové (Kratochvílová, J., 2006). Dále se zabývám srovnáním
projektové výuky a klasických metod dle Kubicové (Kubicová, S., 2008), která hovoří
výrazně ve prospěch projektové výuky. Avšak není dostatečně objektivní, neuvádí
úskalí projektů a výhody klasických metod. Proto úskalí a výhody projektové výuky
doplňuji v podkapitole 2.6, zpracované na základě vlastních zkušeností s projektovou
výukou. Projektová výuka vhodně rozvíjí řadu klíčových kompetencí, definovaných
97
v RVP G (Balada a kol., 2007) jako soubory vědomostí, dovedností, postojů a hodnot.
Dále rozepisuji blíţe jednotlivé klíčové kompetence (kompetence k řešení problémů,
kompetenci komunikativní, kompetenci sociální a personální, kompetenci občanskou,
kompetenci k podnikavosti), které si má ţák dle RVP G (Balada a kol., 2007) v průběhu
studia osvojit. Vhodnou metodou pro rozvoj širokého spektra klíčových kompetencí je
tudíţ právě projektová výuka.
Dle Kratochvílové (Kratochvílová, J., 2006) téma vody splňuje svým
charakterem základní poţadavky pro volbu tématu projektové výuky. Toto téma jsem
realizovala také zařazením do vyučovacích předmětů dle publikace Kvasničkové
(Kvasničková, D., 2007). Pro návrhy a realizaci vlastní projektové výuky jsem si
vybrala z jiţ zmíněných důvodů téma vody. Základ pro toto téma je v celé řadě
vzdělávacích oborů, a to jak přírodovědných – biologie, chemie, fyzika, geografie a
geologie, tak v oborech společenskovědních. V pojetí tématu vody jsem uplatnila nutný
posun od tradiční oborové výuky k výuce integrované. Přičemţ dochází k propojování
poznatků, dovedností a zkušeností z různých oborů, které jsou následně vyuţívány pro
konkrétní řešení environmentálních problémů v praxi. První návrh byl zpracován pro
Centrum ekologických aktivit města Olomouce – Sluňákov. Druhý projekt má charakter
půldenního mezipředmětového projektu. Oba návrhy splňují dle Kratochvílové
(Kratochvílová, J., 2007) náleţitosti projektové výuky. Projektovou výuku jsem
realizovala v Centru ekologických aktivit města Olomouce – Sluňákově podle návrhu
„Voda kolem nás“ (kapitola 4.1). Při realizaci byly rozvíjeny klíčové kompetence, které
jsou formulovány v návrhu projektu (kapitola 4.1.2).
6.2 Závěr
Svou diplomovou práci jsem zaměřila na projektovou výuku jako na metodu
postihující současné trendy ve vzdělávání. Vzdělávací reformy podpořené RVP a
tvorbou ŠP vyţadují změny v přístupu k hodnocení a k pouţívání výukových metod a
forem. Environmentální výchova má v Rámcových vzdělávacích programech charakter
průřezového tématu. Se zařazením průřezových témat do výuky vyvstávají otázky, jak
je realizovat. Velmi vhodným způsobem uplatnění se jeví projektová výuka. Cílem
vzdělávání v dnešní společnosti nejsou izolované poznatky, ale kompetence, tedy
98
soubory vědomostí dovedností, postojů a hodnot. Projektová výuka formuje ţáka
schopného aktivně a samostatně získávat vědomosti a dovednosti, vyhodnocovat
informace a formulovat závěry podle vlastního úsudku. Projektová výuka je jednou z
moţností, jak uchopit i problematiku environmentálních témat. Vyuţívání projektů ve
výuce umoţňuje rozvíjet široké spektrum ţákových dovedností. Navazuje vztah mezi
školou a praktickým ţivotem. Projektová výuka je metodou integrace předmětů, coţ
umoţňuje komplexnější pohled ţáka na danou tématiku. Velký význam přináší
projektová metoda v oblasti postojů a hodnot ţáka. Školní ekologické projekty jsou
v posledních letech realizované na mnohých základních i středních školách. Tato výuka
bývá mezi ţáky oblíbená a buduje si stabilní místo mezi klasickými výukovými
metodami.
Ve své diplomové práci jsem podala základní přehled o environmentální
výchově, jejím významu a postavení ve vzdělávání. Charakterizovala jsem projektovou
výuku a popsala její význam při utváření klíčových kompetencí ţáků gymnázia. Dále
jsem se zabývala tématem vody, které svým charakterem splňuje poţadavky na
environmentální projekt. Na základě svých vědomostí z literatury a dřívějších
zkušeností s projektovou výukou jsem zpracovala návrh projektu s tématem: Voda
v našem okolí. Tento projekt jsem prakticky ověřila v Centru ekologických aktivit
města Olomouce – Sluňákově s ţáky 2. ročníku gymnázia. Projektovou výuku jsem
vyhodnotila z hlediska učitele a zpracovala dotazníky vyplněné ţáky.
Práce na diplomové práci mi přinesla řadu teoretických znalostí, ale zejména
praktických zkušeností a dovedností v oblastech plánování výuky, organizace
mimoškolní výuky a projektové výuky samotné. Zkušenosti s prací s ţáky gymnázia i
nad rámec školních lavic a bez udělování známek.
99
POUŢITÁ LITERATURA
BRTNOVÁ, ČEPIČKOVÁ Environmentální výchova jako průřezové téma školního
vzdělávacího programu: příručka pro učitele, Ústí nad Labem: Univerzita Jana
Evangelisty Purkyně, 2006. 52 s. ISBN 80-7044-826-1
KRATOCHVÍLOVÁ, J. Teorie a praxe projektové výuky, Brno: Masarykova univerzita,
2006, ISBN 80-210-4143-0
VALENTA, J. Projektová metoda ve škole a za školou, Praha: IPOS ARTAMA, 1993,
ISBN 80-7068-066-0
ŠVECOVÁ, BLAŢOVÁ Výchova k udrţitelnému rozvoji v biologii na gymnáziu a ve
všeobecném vzdělávání středních odborných škol, Praha: Klub ekologické
výchovy, 2007, ISBN 978-80-254-4393-4
BALADA, J., Rámcový vzdělávací program pro gymnázia, Praha: Výzkumný ústav
pedagogický, 2007, ISBN 978-80-87000-11-3
KUBICOVÁ, S. Projektová výuka v biologickém vzdělávání na ZŠ a SŠ,
Ostrava: Ostravská univerzita, 2008, ISBN 978-80-7368-549-2
DIETRICH, KLAUS, LIEBERS, VOLKMAR Člověk a příroda, Učebnice pro
integrovanou výuku, Voda, Plzeň: Fraus, 2005, ISBN 80-7238-337
DROBÍLKOVÁ, M. O krajině a povodních, Brno: Sever – středisko ekologické
výchovy a etiky Rýchory a Rezekvítek, 2008
KVASNIČKOVÁ, D. Voda: průřezové téma: metodika pro 2. stupeň ZŠ a střední školy,
Praha: Klub ekologické výchovy, 2007, ISBN 978-80-254-4391-0
JÁGLOVÁ, V. Voda České republiky v kostce, Praha: Ministerstvo ţivotního prostředí
ČR, 2009, ISBN 978-80-7212-491-6
HORÁKOVÁ A KOL., Analytika vody, Praha: Vysoká škola chemicko-
technologická, 2000, ISBN 80-7080-391-6
HLAVÍNEK, P. Jakost vody v povod,Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004.
209 s. ISBN 80-214-2815-5
100
Pouţité internetové stránky
Metodický portál RVP – články, hodnocení průřezových témat (www.rvp.cz)
Moravská vodárenská, a.s (www.smv.cz)
Ondeo Services CZ (www.ondeo.cz)
Český hydrometeorologický ústav (www.chmi.cz)
101
SEZNAM PŘÍLOH
Příloha č. 1: Podklady pro motivační hru projektové výuky
Příloha č. 2: Dotazníky k projektové výuce
102
Příloha č. 1
Podklady pro motivační hru projektové výuky
Nedostatek pitné vody
Pitná voda je voda zdravotně nezávadná. Jejím poţitím nedochází k ţádným poruchám
zdraví osob ani jejich potomstva. Pitná voda musí být pravidelně kontrolována a musí splňovat
normy uvedené ve vyhlášce. Mezi zdroje pitné vody patří voda povrchová (53% vyuţívané
pitné vody v ČR) a podpovrchová (studniční). Povrchová voda se často musí opravovat, aby
splňovala podmínky pro vodu pitnou.
Nedostatek pitné vody
Nedostatkem čisté pitné vody trpí v současnosti nejvíce Afrika, kde nedostatek
pitné vody zapříčiňuje aţ 80 % infekčních onemocnění. Velmi váţná situace je také
v Číně, kde trpí nedostatkem vody stovky milionů obyvatel. Voda představovala jeden
z hlavních problémů, kterým se zabývala Světová konference OSN o udrţitelném
rozvoji v Johanesburku v roce 2002. Rok 2003 vyhlásila „Rokem sladké vody“.
Nedostatek pitné vody je velkým problémem pro lidskou populaci, alarmující
úvahy uvádějí, ţe vzhledem k růstu lidské populace můţe kolem roku 2050 trpět
nedostatkem vody aţ 7 miliard lidí.
Zdroje:
KVASNIČKOVÁ, D. Voda: průřezové téma: metodika pro 2. stupeň ZŠ a střední školy,
Praha: Klub ekologické výchovy, 2007
103
Obrázek převzat z www.osn.cu/zpravodajstvi
Znečištění vody
Znečišťování vody je jedním z globálních problémů. Nejčastější příčinou znečištění vod jsou
průsaky z půdy, vypouštění odpadních vod z průmyslu nebo různé druhy havárií. Znečištění
má i příčiny přírodní (sopky, bouře, zemětřesení, přemnoţení sinic a řas). Znečištěná
voda působí škodlivě na zdraví člověka a dalších organismů. Voda můţe být znečištěna
přítomností následujících faktorů:
Toxické látky: jsou látky výrazně narušující vodní ekosystémy. Patří mezi ně fenoly,
sloučeniny těţkých kovů, pesticidy a podobně.
Eutrofizace: je znečišťováni vod ţivinami. Příčiny eutrofizace mohou být přirozené
(výplach z půdy, rozklad mrtvých organismů) nebo nepřirozené (způsobené lidskou
činností). Nepřirozená eutrofizace nastává v důsledku nesprávného hnojení (splachy do
vod), pouţívání pracích a mycích prostředků obsahujících sloučeniny fosforu,
vypouštění odpadních vod z potravinářství a podobně. Do vody se dostávají sloučeniny
dusíku a fosforu, dochází k přemnoţení planktonu (vodní květ), zarůstá hladina a
nastává masové vymírání v důsledku nedostatku kyslíku.
Průmyslové tuky a oleje: jejich přítomnost je důsledkem především nedokonalého
čištění vod z potravinářského průmyslu.
Půdní a jílovité částice: do vody se dostávají v důsledku eroze.
104
Radioaktivní znečištění: radioaktivita vody je způsobena především těţbou a
zpracováním uranové rudy. Dalším zdrojem radioaktivity mohou být případné havárie
jaderných elektráren. Z hornin do vody můţe pronikat radon.
Tepelné znečištění: vzniká v důsledku průmyslového vyuţívání voda, jako chladicí
kapaliny.
Mikrobiální znečištění: jde o znečištění patogenními organismy, které jsou do vod
vypouštěny spolu s odpadními vodami z lidských sídel a ze zemědělství.
Kyselé deště: Z elektráren a jiných průmyslových továren se do ovzduší dostávají
oxidy síry a dusíku a další škodlivé sloučeniny (emise). Ty poté reagují s vodními
parami za vzniku slabých kyselin a v podobě dešťových či sněhových sráţek (tj. ve
formě imisí) se dostávají zpět na zemský povrch a do vodního prostředí.
Zdroje: HLAVÍNEK, ŘÍHA, Jakost vody v povodí, Brno, 2004
Povodně
Povodně jsou přírodní katastrofy, které způsobují velké ztráty majetku a ohroţují
člověka na ţivotě. Mezi povodněmi rozlišujeme povodně přirozené, vznikají v důsledku
přírodních podmínek, a povodně zvláštní, které vznikly na základě přírodních příčin, ale na
základě technické závady nebo havárie na vodním toku.
Význam povodní
Povodně měly velký význam v raných zemědělských kulturách jako je Egypt,
Mezopotámie, Čína, pro které byly očekávanou podmínkou pro zemědělství. Povodňové nánosy
zvyšují úrodnost půdy. S vývojem civilizace začali lidé před povodněmi chránit svá města a
začali budovat hráze a přehrady.
Povodně ve světě
Příčiny povodní jsou závislé na oblasti. Mezi nejčastější příčiny patří monzunové deště
(rovníkové země), hurikány, které způsobují obrovské vlny, doprovází je silné sráţky, extrémně
nízký tlak, který způsobuje zvýšení hladiny v centru bouřky o několik metrů. V našich
105
podmínkách je potom často rychlé tání sněhu v důsledku rychlých teplotních změn. V západní
Evropě jsou řeky, u kterých hrozí povodně velmi přísně kontrolovány. Jsou budovány
protipovodňové ochrany, jako hráze, nádrţe, splavy. Přímořské státy budují mořské zdi.
Nejdokonalejší protipovodňové bariéry má Nizozemí. Největší povodně zasahují Asii,
v Bangladéši je v době záplav pod vodou většina území.
Povodně v České republice
V České republice se poledové povodně začaly objevovat aţ ve středověku v souvislosti
s odlesňováním krajiny, zejména horských oblastí. Odlesňování v 11. - 12. století nastává
v důsledku potřeby dřeva a půdy pro zemědělství. Před tisíci lety naše území pokrýval z 90 %
les, dnes činí plocha lesů asi 30 %. V důsledku rozsáhlého vykácení lesů dochází k pravidelným
povodním, které formují vzhled krajiny do podoby, kterou známe dnes. Dřívější civilizace byly
povodněmi vytlačeny na vyvýšená místa a naučili se s povodněmi ţít. Ve 20. století nastává
nový trend přetváření vodních toků. Lidé tím získávají úrodná pole, v záplavových oblastech
staví svá sídla a silnice. Ovšem povodně v letech 1997 a 2002 ukázali ČR sílu vody. Od těchto
povodní se v ČR buduje řada protipovodňových opatření, jejichţ účinnost a ekonomická
efektivnost je předmětem mnoha diskuzí.
Rozlišujeme 3 stupně povodňové aktivity:
První stupeň povodňové aktivity – bdělost – nastává při nebezpečí povodně. Pominou-li příčiny
nebezpečí, zaniká. Vyhlašuje je Český hydrometeorologický ústav.
Druhý stupeň povodňové aktivity – pohotovost – nebezpečí povodně přerůstá v povodeň nebo
v době povodně, kdyţ nedochází k větším rozlivům mimo koryto. Vyhlašuje ho příslušný
povodňový orgán.
Třetí stupeň povodňové aktivity – ohroţení – jde o bezprostřední nebezpečí nebo vznikají větší
škody. Jsou ohroţeny ţivoty a majetek v záplavovém území. Vyhlašuje ho příslušný povodňový
orgán.
Zdroje: DROBÍLKOVÁ, M. O krajině a povodních, Brno, 2008,
obrázek převzat z http://www.olomouc.eu/foto/2006/020406_povodnova_situace/11.jpg
106
Tání ledovců
Tání ledovců je důsledkem oteplování zemského povrchu. Oteplování naší planety představuje
pro ledovce nevratné změny:
Od roku 1960 na Zemi ubylo 10 % ledové pokrývky.
Tloušťka ledu Severního ledového oceánu se na jaře sniţuje asi o 40 %.
Ustupují horské ledovce.
Zalednění Grónska mizí rychlostí 50km3 za rok.
Odlomené kusy kontinentálních ledovců ohroţují plavidla.
Důsledkem tání ledovců je zejména zvýšení hladiny světových oceánů a moří. Hladina
kaţdoročně stoupne přibliţně o 1 mm. Do konce století je odhadováno zvýšení o 9 – 88 cm.
Zvyšování hladiny je hrozbou zejména pro tichomořské ostrovy. V Bangladéši ţije přibliţně 6
miliónů lidí níţe neţ 1 m nad hladinou moře. V Evropě jsou nejvíce ohroţeni Nizozemí, Polsko
a podobně.
Zdroje: KVASNIČKOVÁ, D. Voda: průřezové téma: metodika pro 2. stupeň ZŠ a střední
školy, Praha : Klub ekologické výchovy, 2007
Obrázek převzat z http://data.regiony24.cz/foto/clanky/stare/130308_ledovec.jpg
107
Kyselé deště
První zprávy o kyselých deštích máme ze 40. let 20. století. Normální déšť je
mírně kyselý. Kyselým deštěm rozumíme déšť s niţším pH neţ 5,6.
Kyselé deště vznikají v důsledku reakce síry a dusíku s vodní párou. Vznikají
sloučeniny kyseliny sírové a kyseliny dusičné (také označujeme pojmem emise), které
pak ve formě sráţek padají na zem (imise). Tyto sráţky mají destruktivní vliv na zelené
rostliny, protoţe narušují proces fotosyntézy. Kyselina sírová rozpouští rostlinám
výţivné látky (vápník, kalcium) které jsou potřebné pro stavbu jejich buněk, a také ničí
buněčnou tkáň kořenu a listu. U stromů kyselé deště narušují povrch listů a stromy jsou
tak náchylnější k mrazu, houbám a hmyzu, které je poškozují.
Kromě rostlin, ovlivňují kyselé deště ţivot ve vodním prostředí. Klesá pH a tím
je narušován celý ekosystém. V pH niţším neţ 4,5 prakticky ţádná ryba nepřeţije,
zatímco v pH 6 nebo vyšším ţijí zdravé ryby. Nízké pH potlačuje růst fytoplanktonu a
zvířata, která se jím ţiví trpí hladem.
Při nízkém pH dochází k uvolnění některých toxických látek, které jsou vázány
na geologické podloţí.
Kyseliny pocházejí ze zemského povrchu. Do atmosféry se dostávají oxidy
sopečnou činností nebo oxidací sulfanu, vznikajícího při mikrobiálním rozkladu
odumřelé biomasy. Oxidy síry se dostávají do ovzduší zejména lidskou činností při
spalování fosilních paliv. Oxidy dusíku se dostávají do atmosféry z automobilové
dopravy. Mezi přirozené zdroje oxidů dusíku patří zejména mikrobiální pochody
v půdách.
108
Zdroje: HRUŠKA, J., KOPÁČEK J. Kyselý déšť stále s námi – zdroje, mechanismy,
účinky, minulost a budoucnost, Praha, 2005
Obrátek převzat z www.wikipedia.cz
Globální oteplování
Globální oteplování je růst průměrné teploty zemského povrchu, atmosféry i
oceánů Mezi zřejmé příčiny globálního oteplování je vzrůstající mnoţství skleníkových
plynů (oxidu uhličitého a methanu, také oxidů dusíku a freonů). Tyto skleníkové plyny
způsobují skleníkový efekt, který zvyšuje teplotu zemského povrchu. Bez tohoto efektu
by Země nebyla obyvatelná. Mezi přírodní příčiny oteplování planety řadíme
proměnlivost sluneční činnosti, sopečné erupce a další.
Mnoţství oxidu uhličitého a oxidů dusíku v atmosféře stoupá v důsledku stále
většího pouţívání fosilních paliv. Methan je produkován především biologicky.
Přírodními zdroji jsou termiti, močály. Jeho mnoţství v atmosféře do velké míry
ovlivňuje i člověk například pěstováním rýţe, chovem dobytka a podobně. Freony jsou
látky přímo lidmi vyrobené.
109
Důsledky vzrůstající průměrné teploty jsou například vzestup hladiny oceánů,
tání ledovců, můţe se zvýšit četnost a intenzita extrémních atmosférických jevů jako
jsou povodně, sucha, vlny veder, hurikány a další.
Zdroje: NÁTR, L., Země jako skleník, Praha: Academia, 2006
SIGNER, F., Globální oteplování: Lidské dílo nebo přírodní jev?, Praha, 2008
Obrázek převzat z www.obrazky.cz
110
Příloha č. 2
Dotazníky k projektové výuce
Dotazník – hodnocení projektové výuky
7. Mám kladný vztah k přírodním vědám a pokusům: ano – ne.
8. Pracoval (a) jsi někdy na nějakém projektu: ano – ne.
V případě ţe ano, při jaké příleţitosti?
9. Projektová výuka s tématem vody byla: zajímavá – nezajímavá.
Zdůvodni:
10. Práce ve skupinách mi: vyhovovala – nevyhovovala.
Zdůvodni:
11. Porozuměl (a) jsem všemu, na čem jsem pracoval (a): ano – ne.
Pokud ne, uveďte konkrétní příklady:
12. Co se ti líbilo nejvíce, nejméně. Tvé poznámky a doporučení k projektu.
111
Dotazník – zjištění úrovně znalostí
1) Vyjmenuj některé ze závaţných světových problémů, týkajících se tématu vody.
2) Podrobně popiš jeden z nich (lze i formou pojmové mapy).
3) Napiš, co lze zkoumat ve vodním prostředí z hlediska fyziky a chemie.
FYZIKA:
CHEMIE:
4) Charakterizuj Litovelské Pomoraví.
5) Vypiš 3 bezobratlé ţivočichy vyskytující se ve vodním prostředí.
6) Vypiš 2 řasy nebo sinice vyskytující se ve vodním prostředí.