Univerzita Komenského v Bratislave Fakulta matematiky, fyziky a informatiky

Transcript

1 Univerzita Komenského v Bratislave Fakulta matematiky, fyziky a informatiky Hodnotenie ţiackych výkonov v reformovaných prírodovedných programoch základnej školy 1

2 Univerzita Komenského v Bratislave Fakulta matematiky, fyziky a informatiky Hodnotenie ţiackych výkonov v reformovaných prírodovedných programoch základnej školy Doc. RNDr. Viera Lapitková, PhD., Doc. RNDr. Václav Koubek, PhD., Mgr. Petra Vnuková, PaedDr. Zuzana Šuhajová PhD., Mgr. Jana Útla, Vydavateľstvo Michala Vaška, Prešov

3 Hodnotenie ţiackych výkonov v reformovaných prírodovedných programoch základnej školy Monografia vznikla s podporou MŠ SR, v projekte KEGA UK- 4/2010: Hodnotenie ţiackych výkonov v reformovaných prírodovedných programoch na základnej škole a v gymnáziu Doc. RNDr. Viera Lapitková, PhD., Doc. RNDr. Václav Koubek, PhD., Mgr. Petra Vnuková, PaedDr. Zuzana Šuhajová, PhD., Mgr. Jana Útla, Jaroslava Švejdová Recenzenti: PaedDr. Klára Velmovská, PhD. Doc. RNDr. Peter Demkanin, PhD. Vydavateľ Vydavateľstvo Michala Vaška, Námestie Kráľovnej pokoja 3, Prešov 2011 ISBN

4 OBSAH Úvod 1. VŠEOBECNÉ OTÁZKY PEDAGOGICKEJ KONTROLY 1. 1 Evalvácia vzdelávacieho systému Kontrola učebnej činnosti na úrovni tried, predmetov a učiteľov Interná kontrola učebnej činnosti ţiakov Hodnotenie ţiackych výkonov AKTÍVNE POZNÁVANIE V PRÍRODOVEDNÝCH PREDMETOCH, VÝKONY ŢIAKA A ICH HODNOTENIE 2.1 Aktívne poznávanie a štruktúra hodnotených výkonov ţiaka Neinštrumentálne formálne prvky hodnotenia Hodnotenie zošitov Projekty a ich hodnotenie Výskumné úlohy a ich hodnotenie Neinštrumentálne neformálne prvky hodnotenia Sebahodnotenie DIDAKTICKÉ TESTY 3.1 Charakteristika didaktických testov Základné vlastnosti didaktického testu Základné typy úloh v didaktických testoch Bloomova taxonómia kognitívnych cieľov Tvorba didaktických testov Plánovanie testu a obsahová analýza Výber učebných prvkov a poznávacích operácií 53 4

5 3.5.3 Váţenie prvkov obsahu a klasifikačný kľúč SÚBOR DIDAKTICKÝCH TESTOV 4.1 Elektrický obvod a Ohmov zákon Analýza úloh Odpoveďový hárok Metodický pokyn pre učiteľa Vlastnosti kvapalín a plynov Analýza úloh Odpoveďový hárok Metodický pokyn pre učiteľa Výmena tepla Analýza úloh Odpoveďový hárok Metodický pokyn pre učiteľa Svetlo. Skúmanie vlastností svetla Analýza úloh Odpoveďový hárok Metodický pokyn pre učiteľa 108 Záver Literatúra Príloha Pracovný list pre ţiaka - Farba svetla a svetelný gradient 5

6 Úvod Hodnotenie a klasifikácia sú dva dôleţité pedagogické pojmy, ktorých obsah sa vývojom pedagogiky tieţ rozvíja. Klasifikácia sa najčastejšie chápe ako určitá forma hodnotenia (Metodický pokyn, 2011), čo znamená, ţe hodnotenie je potrebné chápať ako nadradený pojem. Moţno sa však stretnúť aj s názorom (Lapitka 1996), ţe sa hodnotením chápe činnosť učiteľa, v ktorej porovnáva výkon ţiaka s jeho osobnými moţnosťami, a klasifikácia je porovnanie výkonu ţiaka so všeobecne platnými normami (štandardy, štátny vzdelávací program). Iná definícia hodnotenia hovorí: Hodnotenie ţiaka je vyjadrením faktu, mienky alebo postoja učiteľa (resp. ţiaka) o ţiakovi, o jeho výkonoch, činoch a prejavených vlastnostiach na základe objektívnych kritérií a subjektívnych preferencií a na základe individuálnej alebo sociálnej vzťahovej normy (Kosová,1997). Ide o širšie poňatú úlohu hodnotenia, kedy cieľom nie je len zhodnotiť výkon ţiaka, ale,podľa autorky, naučiť ho hodnotiť svet a seba samého. Takto poňaté hodnotenie sa u nás objavuje v súvislosti s humanizáciou a demokratizáciou nášho školského systému po r Metodický pokyn na hodnotenie ţiakov základnej školy (č. 22/2011) uvádza, ţe podklady na hodnotenie ţiakov sa získavajú na základe diagnostického pozorovania ţiaka, sledovaním jeho výkonov prostredníctvom ústnych a písomných skúšok, didaktickými testami. Ďalej sa v spomenutom materiáli uvádzajú menej riadené metódy ako sú referáty, projekty, sebahodnotiace listy a analýza rôznych špecifických činností, charakteristických pre daný predmet. Vzdelávanie ţiakov v danom predmete bez overovania porozumenia obsahu a jeho myšlienkového spracovania, sa v školskom prostredí chápe ako porušenie školských pravidiel. V samotnom dokumente Metodické pokyny na hodnotenie ţiakov, sa píše, ţe Hodnotenie ţiaka je nevyhnutná súčasť výchovno-vzdelávacieho procesu, ktorá má informatívnu, korekčnú a motivačnú funkciu. Učiteľ je teda povinný na svojich hodinách pravidelne kontrolovať ţiacke vedomosti a zručnosti, a tak získavať podklady na ich hodnotenie. Pod pedagogickou kontrolou sa rozumie činnosť, ktorou učiteľ spoznáva aktuálnu úroveň ţiackych vedomostí a zručností. Kontrolou sa zisťuje, čo ţiak vie a čo nevie, a aká je miera toho, čo vie, oproti tomu, čo by mal vedieť (Lapitka 1996, s. 9). Znamená to, ţe kontrola sa opiera hlavne o školský vzdelávací program a výkonový štandard, ktorých obsah by mal tvoriť základ vedomostí a zručností kaţdého ţiaka. Kontrola vyučovacieho procesu je významná z viacerých hľadísk. Okrem toho, ţe je základom pre hodnotenie a klasifikáciu ţiakov, učiteľ získa dôleţité informácie o tom, či ţiak ovláda dôleţité pojmy a vzťahy, či si 6

7 osvojil potrebné zručnosti a zároveň získa aj spätnú väzbu týkajúcu sa efektivity svojej práce. Vyučujúci môţe odhaliť nejasnosti v myslení ţiakov, opraviť ich nesprávne uvaţovanie, prípadne zmeniť (zlepšiť) metódy svojej práce. Vyučujúci daného predmetu sa na základe pravidelnej kontroly zoznamuje so ţiakom a s jeho osobnosťou a získava predstavu o jeho moţnostiach do budúcnosti. Dlhé obdobie prevládalo na školách ústne skúšanie (Chráska 1999, s. 11), pričom sa uplatňovala len reprodukcia poznatkov. V súčasnosti sa učenie orientuje najmä na aktívne poznávanie ţiakov a vedie ho k racionálnemu uvaţovaniu a rozvíjaniu kognitívnych operácií. Z tohto hľadiska je potrebné zamýšľať sa nad vhodnými formami kontroly ţiakov a ich klasifikácií. So zmenou prístupu k získavaniu vedomostí sa menia aj formy kontroly. O novom pohľade na štruktúru výkonov ţiakov pojednáva kapitola 2.1 Aktívne poznávanie a štruktúra výkonov ţiaka. Jedna z foriem kontroly, o ktorej v ţiadnom prípade nemoţno hovoriť ako o novej, je didaktický test. Tento ponúka moţnosť, ako rýchlo, objektívne a vierohodne overiť vedomosti ţiakov. Správne zostavený didaktický test, merajúci vedosti z aktívneho poznávania, objavovania poznatkov ţiakmi, v primeranej náročnosti zisťuje aj nabudnuté zručnosti, stratégie a postupy ktoré si mali osvojiť. Samotné monitorovanie ţiakov v deviatom a maturitnom ročníku sa vykonáva didaktickými testami. Ako vidieť, didaktické testy získavajú na významnosti v rámci vzdelávacieho systému, a preto je dôleţité oboznamovať sa s tvorbou týchto meracích prostriedkov. Ţiaci by mali mať skúsenosti s vypracovávaním didaktických testov, ako prísnym a zároveň objektívnym nástrojom merania ich vedomostí. Preto je učiteľ často vystavený potrebe testy tvoriť. V publikácii je didaktickým testom venovaná samostatná kapitola 3. Didaktické testy. V poslednej kapitole sú uvedené rozbory testov a metodické pokyny k testom z novovydaných učebníc fyziky na základnej škole. 7

8 1. VŠEOBECNÉ OTÁZKY PEDAGOGICKEJ KONTROLY Kontrola vzdelávania patrí k podmienkach efektívneho fungovania národných vzdelávacích systémov. Realizuje sa dvojakým spôsobom pozorovaním činností vzdelávacích inštitúcií, osobitne učebného procesu, a zisťovanie a hodnotenie dosiahnutých výsledkov. Kontrolné mechanizmy majú dlhodobú tradíciu, ktorá korení v školstve raného stredoveku, ale stále sa vyvíjajú a prispôsobujú potrebám rozvinutých sociálnych systémov. Pre vysokú špecifickosť kontrolných činností, ktoré sa veľmi citlivo dotýkajú nielen ţiakov, ale vo veľkej miere aj pedagogických a riadiacich pracovníkov, teoretický pohľad na úlohy a uţitočnosť kontrolných inštitútov vo vzdelávacom systéme ďaleko prekračuje úroveň ich skutočnej výkonnosti. Teória riadenia vzdelávania a všeobecná didaktika uţ dávno vedia o podĺţnostiach, ktoré pedagogická kontrola vykazuje voči spoločenských potrebám, ale napriek tomu postup po tejto vecne uţ vytýčenej ceste je veľmi pomalý, ba neraz sa na dlhé roky zastavuje a pribrzďuje vývin ostatných zloţiek tohto systému. Kontrola národného systému vzdelávania (existujú aj zatiaľ veľmi opatrné náznaky na riadenie vzdelávania z nadnárodnej úrovne, napr. aktivity OECD) má niekoľko stupňov. Vzťah medzi nimi nie je vzťahom hierarchicky usporiadaných stupňov, ale ide o inkluzívnosť. Vyššie a všeobecnejšie formy overovania kvality vzdelávacieho systému zahŕňajú v sebe všetky niţšie úrovne s uţšou kompetenciou, bez ktorých nemôţu jestvovať, ale ktorým zasa spätne poskytujú niektoré informácie. Evalvácia národného systému Evalvácia vzdelávacích zariadení 1 2 Vnútroškolská kontrola 3 Obr. 1 Kontrola a hodnotenie národného systému vzdelávania 8

9 V tomto systéme môţeme rozlíšiť tieto úrovne: 1) evalvácia národného systému, 2) evalvácia jednotlivých inštitúcií, predovšetkým škôl, 3) kontrola učebnej činnosti na úrovni tried, predmetov a jednotlivých učiteľov. 1.1 Evalvácia vzdelávacieho systému Táto najvšeobecnejšia forma kontroly skúma účinkovanie vzdelávacej sústavy a úroveň sociálneho prostredia, ktoré je pre ňu vytvorené (legislatíva, administratívne právomoci, finančné zabezpečenie, príprava realizátorov a regulátorov vzdelávania atď.). Evalvácia školy vychádza z vonkajšej kontroly, ktorá sa sústreďuje v prvom rade na úspešnosť učebného procesu, ale zahŕňa aj ďalšie stránky činnosti školy - vzdelávacej inštitúcie (hospodárenie, bezpečnosť pri práci, hygiena školského prostredia, zdravotná starostlivosť a stravovanie ţiakov atď.). Paralelne s ňou postupuje aj pedagogické poradenstvo, ktoré však netvorí súčasť kontroly, ale reaguje na jej výsledky. Kontrola vzdelávacích výsledkov sa zabezpečuje predovšetkým štandardizovanými prostriedkami merania (testovanie), ale aj sledovaním niektorých ďalších parametrov (predovšetkým organizácia vyučovania, jeho materiálne zabezpečenie). Výsledky kontroly získané špecifickými vonkajšími inštitúciami majú byť verejné, pretoţe vytvárajú imidţ školy (alebo jej rating). V známom programovom dokumente Milénium sa odváţne predpokladalo, ţe v liberálne organizovanom vzdelávacom prostredí bude tento oficiálny rating školy slúţiť rodičom ako hlavný podklad na slobodný výber školy pre ich deti, takţe školy s nízkym ratingom budú smerovať do útlmu pre hromadný odchod ţiakov do úspešnejších zariadení. Takto zasiahnutá škola sa alebo spamätá a prísnou sebareguláciou zmení svoju pôsobnosť a výsledky, alebo zanikne. 1.2 Kontrola učebnej činnosti na úrovni tried, predmetov a učiteľov Navonok škola vystupuje ako autoregulatívny celok a jej imidţ a rating sa viaţu na ňu ako na inštitúciu. Pre vnútorné riadenie sú však dôleţité informácie o výsledkoch učebného procesu na úrovni tried, z pohľadu predmetov a jednotlivých učiteľov. 9

10 Výsledky externej kontroly sú hlavným signálom pre riaditeľstvo školy, aby v súhlase s nimi pokračovalo vo vlastnej kontrole učebného procesu, hodnotilo a oceňovalo úspechy a diagnostikovalo príčiny neúspešnosti tried, predmetov alebo jednotlivých učiteľov. Evalvačný systém má pedagogický a spoločenský význam iba vtedy, ak sa realizuje s úplnou pravidelnosťou a za dlhší čas, pretoţe ojedinelé dáta nemajú ţiadnu výpovednú hodnotu vţdy existujú isté problémy s validitou meracieho nástroja, ďalej pre prirodzené kolísanie v psychike učiteľov i ţiakov, pre sprostredkovanosť výkonu učiteľa cez výkon ţiakov atď. Tieto odchýlky sa vyrovnávajú multiplikáciou merania a jeho pravidelnosťou v čase. V evalvácii má spoločenskú hodnotu len trend časovo usporiadaného radu dát, ktoré sa zrodili z viacročnej aplikácie merania. Konzekvencie sú mnohostranné: dobré a výborné výsledky školy, resp. učiteľov môţu byť odmenené diferencovanými rozpočtovými príspevkami, resp. platmi, negatívne výsledky sú podnetom na uplatnenie zásahu orgánov pedagogického poradenstva, inštitúcií ďalšieho vzdelávania učiteľov a v konečnom dôsledku nútia siahnuť za personálnymi opatreniami. Ak to riaditeľ školy nezvládne, ohrozuje celú inštitúciu. V existujúcich školských sústavách a národných vzdelávacích systémoch sa vyskytujú rôzne izolované inštitúcie a inštitúty, ktoré sú súčasťou nejakého potencionálneho evalvačného systému vo vzdelávacej oblasti môţu to byť poradenské organizácie, inšpekcia, priebeţné a výstupné testovanie, medzinárodné kontrolné programy, napr. TIMSS, PISA, PIRLS a pod.), ale ucelený evalvačný systém sa doteraz nepodarilo vytvoriť. Ani na Slovensku. Preto celý, uţ desať rokov pôsobiaci, informačný systém monitorovania a externej maturitnej skúšky zatiaľ uteká do prázdna a ţiadny skutočný pedagogický efekt ani spoločenské konzekvencie neprináša. Interná kontrola učebného procesu a jeho výsledkov má najväčšiu tradíciu a je najznámejšia na úrovni pozorovania a kontroly administratívy a organizačnej práce pedagogických pracovníkov ju vykonáva riaditeľstvo školy. Pokiaľ ide o výsledky učebnej činnosti ţiakov, tie kontroluje vo väčšine prípadov sám vyučujúci. Výnimky sú zriedkavé komisionálne skúšanie, riaditeľské testy a samozrejme maturita, ktorá je štátnou skúškou. Pretoţe realizátorom tejto kontroly je jeden z členov sociálnej interakcie, na ktorej je zaloţený učebný proces, tieto výsledky trvalo sprevádza veľká nedôvera, a to tak zo strany verejnosti a rodičov, ako neraz aj zo strany ţiakov. Docimologické (docimológia teória merania) výskumy, ktoré sa uskutočňujú kvantitatívnymi metódami, opakovane zisťujú, ţe priemerné údaje vnútornej kontroly sú zväčša dosť spoľahlivé, ale individuálne 10

11 výsledky bývajú dosť nepresné a z hľadiska reliability merania majú dosť veľký rozptyl. Keď sa porovnávali výsledky klasifikácie a testové výkony ţiakov, absolútna väčšina testových výsledkov bola horšia, ako ukazovali údaje o klasifikácii (čo je v prijateľnej miere korektný a očakávaný výsledok, lenţe zistený stav túto mieru ďaleko prekračuje). Len vo veľmi malom počte prípadov došlo medzi týmito ukazovateľmi k zhode, alebo k situácii, ţe klasifikácia vyznela prísnejšie ako testové výsledky. Pravda, vzájomný vzťah výsledkov externej a internej kontroly je oveľa komplikovanejší, neţ aby stačilo jediné porovnávacie kritérium. Preto je potrebné o problematike internej kontroly pojednať osobitne a dôkladne. 1.3 Interná kontrola učebnej činnosti žiakov Kontrola, ktorú vykonáva nad učebnou činnosťou ţiaka učiteľ, je popri diagnostikovaní ţiakovej osobnosti a skúmaní jeho referenčného prostredia najdôleţitejšou formou jeho poznávania. Sleduje status, činnosti a premeny dieťaťa dospievajúceho ako subjekt učebnej činnosti (a u veľmi vyspelých učiteľov, schopných náročnej formy sebahodnotenia, aj ako jedného z dvoch subjektov vzdelávacej interakcie). Poznávanie ţiaka Sociálne a osobnostné podmienky Ţiak Ciele vzdelávania Pedagogická diagnostika Pedagogická kontrola Hodnotenie Klasifikácia Obr. 2 Ţiak v komplexe faktorov z hľadiska pedagogickej kontroly Kontrola učebnej činosti ţiaka je v podstate porovnávanie, pričom na jednej strane stoja objektivizované osobnostné ciele a všeobecne akceptované parametre správania (ciele vzdelávania) a reálny dosiahnutý stav týchto vlastností u konkrétneho, jednotlivého ţiaka. Kontrola sama neprihliada na 11

12 okolnosti, východiskové kvality osobnostné znaky ţiaka, ani na prostredie, v ktorom vyrastá, ani na jeho sociálnu a osobnostnú anamnézu (pokiaľ ţiak nebol preradený do oblasti špeciálneho vzdelávania). Jej zmyslom je zistiť, do akej miery sa ţiak zmenil účasťou na vyučovaní vzhľadom na ciele, ktoré sú určené pre celú relevantnú skupinu rovnako. Tento princíp sa neuplatňuje iba vtedy, ak sa podarí v škole uplatniť nejakú formu vnútornej diferenciácie, čo je zatiaľ vo verejnom školstve veľmi zriedkavá situácia. Údaje získané pedagogickou kontrolou sú obsahom prvej fázy spätnej informačnej väzby pre učiaci sa subjekt. Motivácia pre učenie a realizácia učebnej činnosti sa udrţuje v dynamickej podobe len vtedy, ak učiaci sa subjekt je trvalo a vo veľmi krátkych intervaloch informovaný všeobecne akceptovanou inštanciou (to je v škole v prvom rade učiteľ) o výsledkoch svojho úsilia. Tieto údaje sa tvoria podľa kritérií správnosti (vecné, vedecké, spoločensky a eticky aprobované hľadiská) pre danú činnosť. Ak sa prúd týchto spätných informácií preruší, zastaví sa aj proces učenia (výnimkou je situácia, keď motivácia učiť sa je výrazne zvnútornená a učiaci sa si sám zaopatruje informácie o svojom učebnom postupe). Poznávanie toho, aký ţiak je, vo vzťahu k tomu, aký má byť, teda vo vzťahu k pedagogickým cieľom, umoţňuje učiteľovi získať informácie o tom, do akej miery ţiak ovládol naňho kladené poţiadavky. Tento poznávací proces sa nazýva... školskou kontrolou (Píššová, 1981, s. 17). Hodnotenie / klasifikácia Kontrolná informácia Učiteľ Ţiak Učebný proces Vnútorná spätná väzba 12 Vonkajšia spätná väzba Obr.3 Kontrola a hodnotenie ako informačný proces Z povahy človeka, presnejšie - všetkých vyšších organizmov, vyplýva, ţe tieto spätné údaje o úspešnosti zvyšujú učebnú snahu subjektu, ak sú

13 doplnené, doprevádzané ďalšími vecnými alebo aj emocionálnymi informáciami, ktoré účinok kontrolných údajov posilňujú. Toto posilnenie účinnosti spätnej väzby sa v pedagogike nazýva hodnotenie. Má dve navzájom dosť odlišné, ale zo sociálneho hľadiska komplementárne formy: klasifikáciu a verbálne hodnotenie. Klasifikácia, ako hovorí jej názov, je tradičný spôsob zaraďovania ţiakov do poradových, výkonnostných skupín, tried (vznikol v 18. storočí). Z praktických dôvodov sa tieto triedy označujú poradovým číslom (napr. od 1 do 5), alebo písmenami (napr. od A po E) a niekedy aj inak. Klasifikácia je priamym dôsledkom pedagogickej kontroly, pričom sa prihliada iba na stav subjektu a na ciele, ktoré slúţia ako kritérium. Nesmie zahŕňať iné faktory, neţ tie, ktoré sú určené cieľmi (validita) a nesmie do nej prenikať nijaký subjektívny vplyv učiteľových postojov (reliabilita). Preto sa môţe zverovať aj objektivizovaným nástrojom didaktickým testom, examinačným programom. Pojem štandardizovaný nástroj kontroly výsledkov neznamená nič iné, iba to, ţe sa tento nástroj presne zhoduje s cieľovými poţiadavkami, kaţdému testovanému sa administruje rovnako a jeho výsledky sa vyhodnocujú bez osobného zásahu administrátora (môţe to byť aj počítač). Takto získané údaje o výsledku učebnej činnosti ţiakov a k nim priradené výkonové klasifikačné stupne sú u všetkých ţiakov navzájom porovnateľné. Verbálne hodnotenie vystupuje tieţ ako posilnenie informácie o výsledku, ale jeho genéza je odlišná. Hodnotiaci subjekt, najčastejšie učiteľ (ale môţe to byť napr. aj rodič), vychádza nielen z poznatku o miere, v akej sa ţiak zvládol poţadované výkony/ciele, ale aj z odhadu jeho moţností. Pri hodnotení sa zohľadňujú tak výsledky kontroly, ako aj poznatky zhromaţdené prostriedkami pedagogickej diagnózy a z nej odhadnutej prognózy. Preto sa ten istý výkon hodnotí inak u ţiaka, ktorého celková výkonnosť a ostatné ţivotné okolnosti sa povaţujú za vynikajúce, a inak u ţiaka, ktorý obyčajne nedosahuje dobré výkony, nepochádza z podnetného prostredia alebo v minulosti sa stretol s najrôznejšími prekáţkami (sociálnymi, zdravotnými). To, čo sa do klasifikácie nemá zahrnúť, je naopak - veľmi dôleţité pri verbálnom hodnotení. V celoeurópskom kontexte sa hľadajú spôsoby, ako rozšíriť paletu nástrojov diagnostiky, kontroly a hodnotenia (napr. portfóliá), a tak zbaviť klasifikáciu jej výlučnej pozície pri zabezpečovaní spätnej väzby a jej často stresujúcich a demotivačných dôsledkov. Rozšírenie významu a účinnosti hodnotiacich mechanizmov orientuje pedagógov na širšie uplatnenie sebakontroly a sebahodnotenia ţiaka. Vo vyspelých vzdelávacích systémoch sú ţiaci oficiálne vedení k tomu, aby svoje výkony sami kontrolovali podľa určených kritérií a pokúšali sa ich aj 13

14 ohodnotiť. Učiteľove kontrolné informácie a ich posilnenie v podobe hodnotenia sa tak prezentuje ako konfrontácia s písomne zaznamenaným odhadom a očakávaním ţiaka. 1.4 Hodnotenie ţiackych výkonov Hodnotenie ţiackych výkonov je dôleţitou a často veľmi obťaţnou súčasťou učiteľových aktivít. V rámci určitého vyučovacieho predmetu sleduje hodnotenie niekoľko cieľov: Hodnotenie má ţiaka informovať, aké výsledky dosahuje pri danom pracovnom nasadení. Na základe takto získanej informácie môţe ţiak usúdiť, či jeho práca venovaná štúdiu predmetu je dostatočne intenzívna a zamyslieť sa, či nemá nevyuţité rezervy. V prípade, ţe jeho snaha je na hranici individuálnych moţností a napriek tomu nedosahuje dobré výsledky, hodnotenie ho upozorňuje, aby sa v budúcnosti vyhol povolaniam, vyţadujúcim spôsobilosti, ktoré má v predmete nadobudnúť. Hodnotenie, najmä jeho písomná forma, má v budúcnosti slúţiť ako jedna z charakteristík, ktorú potrebuje škola, na ktorú sa ţiak hlási na ďalšie štúdium. Z hodnotenia by malo byť zrejmé, do akej miery moţno očakávať, ţe prijímaný študent svoje vzdelávanie úspešne ukončí tak, aby ho bolo moţné odporúčať pre výkon povolania. Písomná forma hodnotenia je veľmi dôleţitá pre potencionálneho zamestnávateľa, pri prijímaní absolventa štúdia do pracovného pomeru. Preto by hodnotenie malo poskytnúť aspoň rámcovú informáciu o spôsobilosti uchádzača na pracovnú pozíciu, na ktorú sa hlási. V neposlednom rade je hodnotenie ţiackych výkonov dôleţité pre učiteľa, ktorý zabezpečuje a organizuje vzdelanie. Na základe vyhodnotených výsledkov práce svojich ţiakov si môţe učiteľ do značnej miery urobiť predstavu o úspešnosti svojej vlastnej vyučovacej činnosti. Hodnotenie ţiaka sa môţe uskutočniť rôznymi formami: Vo vyučovacej praxi sa často vyuţíva stručné slovné vyhodnotenie riešenia zadanej úlohy, alebo komplexné vyhodnotenie dlhšie sledovaných školských aj domácich ţiackych aktivít. Výhodou takého postupu je komunikácia, pri ktorej sa ţiak dozvedá, kde robí chyby, a učiteľ nachádza ich zdroje a chyby pomáha odstraňovať. Tento spôsob hodnotenia je obvykle súčasťou ústneho skúšania. Zaberá relatívne mnoho vyučovacieho času a neostáva z neho písomný záznam. Ak má hodnotenie spĺňať ciele, ktoré sme uviedli vyššie, malo by sa zaznamenať písomne. Písomný záznam hodnotenia potom môţe slúţiť škole, na ktorej ţiak chce pokračovať v štúdiu, alebo budúcemu zamestnávateľovi pri zaraďovaní absolventa školy na určitú pracovnú pozíciu. Písomný prepis 14

15 slovného hodnotenia ţiackych výkonov môţe ozrejmiť viaceré skutočnosti napr. usilovnosť a svedomitosť ţiaka, jeho schopnosti, záľuby a záujem o predmet štúdia. Tento spôsob bol doteraz v našom školstve málo obvyklý, hoci sa riešil ako výskumný problém v podobe - diagnostikovanie osobnosti ţiaka. Výsledkom riešení boli záznamové, diagnostické hárky ktoré by mali platiť celoplošne a tak uľahčiť prácu učiteľom. Do praxe sa však nezaviedli. Najobvyklejším spôsobom hodnotenia na slovenských školách je klasifikácia. Hodnotí úroveň ţiackych výkonov kvantitatívnym spôsobom, napr. počtom získaných bodov, percentuálnym podielom vyriešených zadaných úloh, alebo jednoducho známkou v dohodnutej niekoľkostupňovej klasifikačnej stupnici. Klasifikácia umoţňuje roztriediť ţiakov do skupín v kaţdej z nich známka (alebo percento) charakterizuje zauţívaným spôsobom výkony, ktoré ţiak podáva. Zaradenie ţiaka na určitý stupeň klasifikačnej stupnice sa spravidla odvodí od miery ovládania poznatkov (ovládanie súboru pojmov, pravidiel, zákonov, zručností, návykov atď.) daných štátnym vzdelávacím programom, pohotovosťou ich aplikácie do nových situácií a samostatnosťou, ktorú ţiak preukáţe pri riešení úloh, hodnotení javov a zákonitostí. Zameriame sa na riešenie rôzneho typu úloh vo vyučovaní fyziky a ich hodnotenie. Zadávanie úloh s cieľom klasifikovať ţiaka, prebieha obvykle pri písomnom alebo ústnom skúšaní v riadnom vyučovacom čase. Ten býva striktne vymedzený a preto niektorí ţiaci pri písomnom skúšaní nestihnú riešiť všetky zadané úlohy alebo riešia úlohy len sčasti. Pri ústnom skúšaní vedie učiteľa nedostatok vyučovacieho času k tomu, aby ţiakovi kládol návodné otázky, alebo aby zadanie úlohy doplnil dodatočnou úlohovou informáciou. Pri klasifikácii potom učiteľ ţiaka zaradí na niektorý stupeň klasifikačnej stupnice podľa počtu a kvality odovzdaných čiastkových písomných riešení, alebo podľa miery pomoci, ktorú ţiak na vyriešenie úlohy potreboval, pri ústnom skúšaní. Ţiak, ktorý vyrieši zadané úlohy s väčšou mierou samostatnosti a za kratší čas, disponuje zrejme potrebnými schopnosťami vo väčšej miere a ovláda predmetný obsah vyučovania lepšie ako ostatní ţiaci. V psychológii sa obvykle schopnosti chápu ako individuálne rozdiely, ktoré zapríčiňujú, ţe pri danej zásobe poznatkov a praxe, ako aj pri tých istých vonkajších podmienkach a pri rovnakej motivácii, jedni ľudia vykonávajú danú činnosť lepšie ako druhí, pričom si aj rýchlejšie osvojujú nové poznatky (Pietrasinski 1972, s. 92). Schopnosti môţu mať sčasti genetický základ, vo forme anatomicko - fyziologických predpokladov k určitým činnostiam. Túto (pravdepodobne konštantnú) zloţku schopností nazývame vlohy. Premennou, rozvíjateľnou zloţkou schopností sú potom vedomosti, spôsobilosti, zbehlosti, zručnosti a návyky, ktorými sa intelekt jednotlivca môţe obohatiť v procese výchovy. 15

16 Riešenie úloh predstavuje poznávací proces, v ktorom sa zámerne rozvíja (alebo by sa mala rozvíjať) niektorá zo ţiackych intelektových spôsobilostí, najmä tých, ktoré majú význam pre poznávanie. Ţiak, ktorý při riešení úloh prejavuje viac schopností, má pravdepodobne intelektové vlastnosti a s tým súvisiaci stupeň inteligencie na vyššej úrovni ako ţiaci, ktorí sú pri riešení úloh menej úspešní. Intelekt a inteligencia sú ľudské vlastnosti, ktoré študuje psychológia. Hľadiská, z ktorých pri tom vychádza, sú veľmi rozmanité. Preto aj definície, ktoré nachádzame pri laickom a nesústavnom sledovaní prác zameraných na túto oblasť, značne závisia od hľadiska, ktoré psychológ pri skúmaní inteligencie pouţíva. Stretávame sa teda s napr. pojmami inteligencia abstraktná, praktická, sociálna, spirituálna,... (pozri napr. Ruisel 2006), teda s názvami, ktoré laikovi takmer nič nehovoria, ak nie je oboznámený s kontextom ich postupného vývoja a spôsobu monitorovania. V priebehu celého dvadsiateho storočia psychológovia hľadali spôsob, ako merať inteligenciu jednotlivca. Vzniklo mnoho testov, pomocou ktorých sa miera ľudskej inteligencie vyjadruje ako inteligenčný kvocient (IQ). Nie všetci ľudia majú rovnaký vzťah a rovnaké vrodené dispozície ku všetkým oblastiam činnosti. Preto vznikli testy, ktoré skúmajú ľudskú inteligenciu osobitne v rôznych oblastiach, napr. matematiky a logiky, slovného vyjadrovania, hudby, priestorovej predstavivosti alebo aj pohybovej zdatnosti. Ľudský intelekt a s ním súvisiaca inteligencia sa s vekom rozvíja a obohacuje. Kaţdej vekovej kategórii zodpovedá určitý priemer inteligencie. Mentálny vek testovaného jednotlivca sa stanovuje ako vek tej skupiny, s ktorou sa jeho inteligencia zhoduje. Mentálny vek jednotlivca sa môţe líšiť od jeho skutočného chronologického veku. Testy stanovujú mentálny vek hodnoteného jednotlivca a jeho IQ vyjadrujú ako stonásobok pomeru mentálneho a chronologického veku v intervale (0, 140). Za priemerne inteligentného sa teda povaţuje jednotlivec, ktorého mentálny vek je zhodný s jeho chronologickým vekom (IQ = 100). V súčasnosti je k dispozícii (napr. aj na internete) mnoţstvo IQ testov, ktoré majú slúţiť verejnosti k otestovaniu vlastnej inteligencie. Nie všetky postupujú pri spracovaní meraných dát podľa rovnakých metodík. Autori článku sa necítia byť oprávnení vyjadrovať sa k hodnovernosti výsledkov, ktoré takéto testovanie prináša. Dlhodobé merania, ktoré sa konali v západnom svete v uplynulom storočí, viedli k zostaveniu tabuľky rozloţenia IQ vo vzdelávanej populácii. Napriek nerovnakému prístupu k snímaniu údajov a líšiacich sa metodík ich spracovania, treba brať váţne percentuálne rozdelenie populácie do skupín, z ktorých kaţdá zahrňuje jednotlivcov s určitými predpokladmi pre vzdelávanie, tvorivosť alebo riadiace činnosti (pozri nasledovnú tabuľku). 16

17 Tabuľka 1 Hodnoty IQ, predpokladané schopnosti jedinca Hodnota IQ nad 140 do 140 do 130 do 120 do 110 do 100 do 90 do 80 do 70 do 50 do 20 Popis a predpokladané schopnosti jedinca Inteligencia géniov Absolútne predpoklady pre tvorivú činnosť, určuje ostatným smer poznania. Výnimočná superiorná inteligencia Mimoriadne predpoklady pre tvorivú činnosť, vynikajúci manaţéri. Vysoko nadpriemerná inteligencia Ľahko vyštuduje vysokú školu, môţe dosiahnuť vynikajúce výsledky v tvorivej a manaţérskej činnosti. Nadpriemerná inteligencia Vyštuduje vysokú školu, pri vysokej pracovitosti môţe získať mimoriadne pracovné miesto. Vysoko priemerná inteligencia Vysokú školu vyštuduje len s ťaţkosťami. Dôslednosťou a pracovitosťou môţe získať spoločenské zaradenie predchádzajúcej kategórie. Priemerná inteligencia Dokáţe zloţiť maturitnú skúšku, v práci sa uplatní v strednom postavení. Slabo podpriemerná inteligencia Dokáţe absolvovať základnú školu a dobre sa uplatniť v manuálnych profesiách. Niţší stupeň slabomyselnosti S problémami zvládne základnú školu, úspešný v zvláštnej škole. Debilita, slabomyselnosť Ak je dobre vedený, zvládne zvláštnú školu. Imbecilita, stredný stupeň slabomyselnosti. Nevzdelávateľný, ale osvojí si sebaobsluţné návyky. Idiocia, ťaţká slabomyselnosť Nevzdelávateľný a nevychovateľný. % ľudí 0.2 % 2.8 % 6 % 12 % 25 % 25 % 10 % 10 % 6.8 % 2 % Učiteľa zaujíma predovšetkým tá časť populácie, ktorá pripadá do úvahy pre školské vzdelávanie. Vzdelávateľní jednotlivci majú podľa predchádzajúcej tabuľky hodnoty IQ v intervale 80 aţ 150. V intervale 80 aţ 130 moţno toto 17

18 rozdelenie povaţovať za normálne, teda také, ktoré moţno aproximovať gaussovou krivkou (pozri obr. 4 hore). Normálne rozdelenie prepokladáme aj u výsledkov merania ţiackych spôsobilostí v dostatočne veľkej vzorke. Vyuţijeme túto skutočnosť pri stanovení klasifikačnej stupnice, ktorou nahradíme stupnicu IQ (pozri obr. 4 dole). Predpokladáme pri tom, ţe aj v určitom vyučovacom predmete, sú ţiacke spôsobilosti rozdelené v závislosti od inteligencie a intelektových schopností ţiaka. Obr. 4 Aproximácia tabuľkových hodnôt percentuálneho rozdelenia IQ v populácii. Počty jedincov spadajúcich do vyznačených intervalov IQ zodpovedajú plochám uzavretým pod čiarou grafu. Hore: Normálne rozdelenie (červená čiara) pribliţne aproximuje interval IQ (80, 130). Z normálneho rozdelenia vyplýva, ţe väčšina ľudí má priemernú inteligenciu (priemerné IQ medzi ). Dole: Rozdelenie populácie vzdelávanej v určitom vyučovacom predmete, v ktorom sme nahradili stupnicu IQ päťstupňovou klasifikačnou stupnicou. Učiteľ, ktorý prijme rozdelenie zobrazené na predchádzajúcom obrázku klasifikuje svojich ţiakov do skupín: Ţiaci nadpriemerne alebo aj výnimočne schopní samostatne a tvorivo pristupovať k riešeniu problémových úlohových situácií v rámci vyučovaného predmetu. 18

19 Ţiaci, ktorí samostatne riešia štandardné úlohy a s minimálnou pomocou aj vybrané problémové úlohy v rámci vyučovaného predmetu. Ţiaci, ktorí zvládajú riešenie väčšiny štandardných úloh podľa zadaného vzoru, avšak len s pomocou riešia aj vybrané problémové úlohy. Ţiaci, ktorí väčšinu štandardných úloh riešia len s maximálnou pomocou učiteľa. Tvoriví ţiaci, ktorých sme v klasifikačnej stupnici zaradili do prvej, najvyššej kategórie, ktorej prislúcha známka výborne (1), sú obvykle schopní rýchlo reagovať a spravidla aj bez vynaloţenia väčšieho úsilia riešia problémové úlohy. Známka výborne ţiaka informuje, ţe v oblasti hodnotených výkonov v danom vyučovacom predmete vyniká vysoko nad priemer. Pri klasifikácii ţiakov je učiteľ povinný sa riadiť predpismi, ktoré zostavuje Ministerstvo školstva SR (Metodický pokyn č. 22/2011). Zásady klasifikácie sa dostatočne prekrývajú so zásadami, ktoré sme dedukovali z percentuálneho rozdelenia ľudských schopností, zisteného meraním inteligencie. Je potrebné však zdôrazniť, ţe zisťovanie IQ je len diagnostická informácia. Škola však dokáţe zabezpečiť osobnostný vývoj ţiaka a preto sa jeho školská výkonnosť môţe meniť. Pomerne často sa vo vyučovacej praxi stretávame s názorom, ţe povinnosťou učiteľa pri klasifikácii ţiaka je zohľadniť aj jeho pracovitosť a usilovnosť. V klasifikačnej stupnici MŠ SR sa takáto zásada neuvádza, pravdepodobne zámerne. Predpokladá sa, ţe jediným kritériom hodnotenia bude úroveň ovládania súboru pojmov, pravidiel, zákonov, zručností a návykov predpísaných štátnym vzdelávacím programom. 2. AKTÍVNE POZNÁVANIE V PRÍRODOVEDNÝCH PREDMETOCH, VÝKONY ŢIAKA A ICH HODNOTENIE 2.1 Aktívne poznávanie a štruktúra hodnotených výkonov ţiaka V histórii vyučovania prírodných vied moţno zaznamenať najmenej päť názorov na spôsob, ako má byť vyučovanie koncipované. Za najstarší spôsob sa povaţuje vyučovanie osnované ako výklad s dominantným postavením učiteľa tzv. odovzdávanie sformovaných vedomostí ţiakom. Postupne, ako sa názory na vyučovanie prírodných vied vyvíjali, sa viac prihliadalo na učebnú činnosť ţiakov, zohľadňovali sa skúsenosti ţiaka a jeho premýšľanie o prírodných javoch. Tým sa menila aj úloha učiteľa. 19

20 Dnes sa chápe prírodovedné vzdelávanie ako konštruovanie poznatkov ţiaka. Učiteľ pomáha, uľahčuje ţiakom pochopiť prírodné javy, konštruovať pojmy, objaviť súvislosti medzi nimi. Ţiaci sú organizovaní v skupinách, a preto sa učenie chápe aj ako individuálny, aj ako sociálny proces (Young, 1997). Takto chápaný učebný proces sa začína obyčajne skúmaním javov napr. pomocou praktických činností. Aj úloha pochopiť vzťahy a vyuţiť vedomosti je prenesená na ţiaka. Od učiteľa sa vyţaduje, aby našiel spôsoby, akými zapojí ţiakov do rôznych praktických činností, kde budú musieť vyuţívať svoje vedomosti. Ide o zdĺhavý proces budovania vedomostí, ale s tým, ţe ich pochopenie bude o to hlbšie. Uvedené predstavy o vyučovaní podmieňujú aj tvorbu pedagogických dokumentov, ako sú štátne vzdelávacie programy, vzdelávacie štandardy, a didaktických pomôcok, ako učebnice, metodické príručky a ďalšie materiály, s ktorými má učiteľ pracovať. Charakteristické pre program, v ktorom ţiak aktívne poznáva, je osvojenie si istých nástrojov, ktoré mu to umoţňujú. Jeden z dôleţitých nástrojov je aj schopnosť tvoriť informácie, napríklad z pozorovaní a meraní, a schopnosť tieto informácie spracovať. S tým súvisí aj osvojenie si zručností v experimentovaní, či vytváranie hypotéz a ich overovanie. Exemplárny príklad aktivity zameranej na samostatné poznávanie ţiakov je publikovaný v časopise Obzory matematiky, fyziky a informatiky. P. Horváth uverejnil z témy Mechanické kmitanie a vlnenie úlohu, ktorej riešenie spočíva v objavení vzťahu medzi periodou kmitov a dĺţkou kyvadla (Horváht, 2006). Pre klasické modely vzdelávania, kde dominuje učiteľov výklad, je charakteristické, ţe sa na prvé miesto v hierarchii cieľov kladie osvojenie si systému pojmov, ktoré ţiaci získajú ako informáciu od učiteľa. V tabuľke uvádzame porovnanie didaktickej stratégie zameranej na aktívne osvojenie si obsahu ţiakmi s klasickou stratégiou zameranou na osvojenie obsahu vzdelávania. Toto porovnanie by mohlo byť uţitočné aj pri formulácii cieľov a tvorbe obsahu vzdelávania v prírodovedných predmetoch a tieţ pre tvorbu nástrojov na hodnotenie a klasifikáciu výkonov ţiakov. Tabuľka 2 Stratégie vyučovania a výber prvkov obsahu vzdelávania Úroveň osvojenia učebného obsahu Metódy osvojovania a spracovania poznatkov Komunikačné zručnosti Didaktická Zapamätanie si Prijímanie informácii Počúvanie, čítanie a 20

21 stratégia zameraná osvojenie obsahu na si faktov, termínov, definícii a zákonov ako hotových poznatkov. v prevzatej podobe a usporiadaní. zápis informácií. Hlásna a písomná reprodukcia. Didaktická stratégia zameraná tvorbu poznatkov rozvoj poznávacích schopností na a Chápanie javov a ich štruktúr, objavovanie súvislostí, modelovanie javov a ich vzťahov. Vyhľadávanie, triedenie a záznam informácii. Plánovanie a organizácia individuálnej a skupinovej učebnej činnosti. Usmernenie poznávania pomocou hypotéz, odhadov. Usporiadanie dát do tabuliek, grafov. Interpolácia a extrapolácia dát. Zovšeobecnenie a hodnotenie poznatkov. Transfer poznatkov. Dialóg, poradenstvo. Výklad. Diskutovanie. Formulácia námietok. Argumentovanie. Zápis informácií. Medzi zásadné rozdiely medzi klasickou koncepciou organizácie učebného procesu a koncepciou zaloţenou na aktívnom poznávaní patrí aj prístup ku klasifikácii a hodnoteniu. Ak chceme rozvíjať u ţiakov schopnosť samostatne poznávať, nemôţeme klasifikovať reprodukciu naučeného textu a rýchle odpovede. Úsilie ţiaka smeruje vţdy k tým aktivitám, ktoré hodnotí a klasifikuje učiteľ. Pri porovnávaní prístupov ku klasifikácii a hodnoteniu v tradičnom vyučovaní prírodovedných predmetoch a v programoch zameraných na aktívne poznávanie je potrebné dodať, ţe pri ich tvorbe je nevyhnutné, aby súčasťou koncepčných materiálov bol aj dokument, ktorý dá jasnú odpoveď na formy kontroly výkonov ţiakov. Preto dôleţitou súčasťou tvorby nových koncepčných materiálov vyučovania prírodovedných predmetov je ujasnenie si prístupu k hodnoteniu výkonov ţiakov a vypracovanie potrebných nástrojov, k čomu by mala slúţiť aj predloţená publikácia. Klasifikáciu a hodnotenie ţiaka v koncepciách zaloţených na aktívnom poznávaní rozdelíme do troch základných kategórii: - inštrumentálne hodnotenie, - neinštrumentálne hodnotenie, - sebahodnotenie. Uvedené prvé dve kategórie sa odlišujú na základe toho, či má ţiak vopred jasne formulované poţiadavky na jeho výkon. Od toho sa odvíjajú aj nástroje pre učiteľa na hodnotenie jeho výkonu. Za inštrumentálne hodnotenie sa povaţuje také hodnotenie, pri ktorom sú dané presné kritériá, ako výkony ţiakov hodnotiť. Jednou z foriem inštrumentálneho hodnotenia sú didaktické testy, ktoré sa povaţujú za 21

22 presné nástroje na klasifikáciu výkonov ţiakov a ţiaci majú jasne formulované poţiadavky na výkon. Didaktickým testom sa budeme venovať v samostatnej kapitole 3. Didaktické testy. Za neinštrumentálne hodnotenie sa povaţuje také hodnotenie, pri ktorom nie sú dané presné kritériá, ako výkony hodnotiť. Ďalej ich moţno rozdeliť na dva druhy formálne a neformálne hodnotenie. Pri formálnom neinštrumentálnom hodnotení je daná ţiakom forma, podľa ktorej by mali postupovať pri riešení úlohy. Ide napr. o ústne a písomné správy z výskumných úloh (napr. Meteorologická stanica F7) a projekty. Pri ústnej vedeckej správe si ţiak pripraví prezentáciu, v ktorej predstaví problém a vysvetlí metódy jeho riešenia. Počas výstupu sa očakáva prezentácia pomocou obrázkov, tabuliek, grafov, prípadne sa pouţije na prezentáciu počítač. Vo vystúpení by nemala chýbať analýza výsledkov a záver, v ktorom ţiak zhodnotí svoju prácu, spomenie prípadné problémy a ťaţkosti pri riešení. Súčasťou prezentácie je aj diskusia a odpovede na otázky spoluţiakov. V neformálnom hodnotení sa zohľadňuje účasť ţiaka na diskusiách, kooperatívnosť v pracovnej skupine, účasť na experimentovaní, pri interpretovaní výsledkov experimentov atď. Prehľad štruktúry hodnotenia a vzťah medzi jednotlivými zloţkami tejto štruktúry zobrazuje schéma na obr. 5. Hodnotenie inštrumentálne (učiteľ) testy zošity formálne projekty Hodnotenie neinštrumentálne (učiteľ) výskumné úlohy experimentovanie neformálne diskusie kooperácia v pracovnej skupine 22

23 ovládanie terminológie Sebahodnotenie (ţiak) práca na projektoch práca na výskumných úlohách Obr. 5 Štruktúra hodnotenia v prírodovedných programoch zameraných na aktívne poznávanie Sebahodnotenie, ako nový prvok vstupujúci do komplexu štruktúry hodnotenia, nemá mať charakter klasifikácie. Ide o rozvoj intrapersonálnej kompetencie, ktorej cieľom je kriticky zhodnotiť svoju prácu, prípadne vlastný podiel na práci v tíme. V učebniciach fyziky sú uvedené aktivity ako napr. práca s terminológiou, projekty, či dlhodobá, výskumná úloha Meteorologická stanica. Pri projektoch sa uvádzajú kriteriá, ktoré by mal ţiak pri ich realizácii splniť. Učiteľ môţe tieto kritéria vyuţiť a vyţadovať od ţiaka, či tímu, ktorý na aktivite spolupracoval, aby v rámci prezentácie výsledkov svojej práce zhodnotil splnenie uvedených kritérií. Sebahodnotenie sa môţe uskutočniť aj písomnou formou napr. v zošite. Sebahodnotenie vo vzťahu k terminológii rozoberieme v samostatnej podkapitole 2.4. Zo širšieho pohľadu moţno rozdeliť hodnotenie na prvky, ktoré realizuje učiteľ, a na prvky ktoré by mal vykonať ţiak (sebahodnotenie). Všetky prvky, ktoré sú určené učiteľovi, môţu byť klasifikované podľa presných či menej presných kritérií. Pri sebahodnotení ide o rozvoj kompetencie vedieť kriticky zhodnotiť vlastnú prácu, ide o rozvoj intrapersonálnej kompetencie. 2.2 Neinštrumentálne formálne prvky hodnotenia Hodnotenie zošitov Hodnotenie zošitov nemusí byť pre časť učiteľov novým prvkom v systéme hodnotenia a klasifikácie výkonov ţiaka. V programoch zameraných na aktívne poznávanie má hodnotenie zošita osobitné postavenie. Zošit sa stáva integrálnou súčasťou učebnice. Spracovanie obsahu vyučovania v učebniciach fyziky pre 6., 7. a 8. ročník základnej školy je postavené na záveroch riešení úloh a vykonaných 23

24 pokusoch. Odpovede na otázky k úlohám či pokusom dávajú ţiakovi moţnosť objaviť nový poznatok. Súčasťou úloh či pokusov sú často merania, ktorého výsledky ţiak zaznamenáva do tabuliek a následne spracúva do grafu. Odpovede na otázky, namerané hodnoty v tabuľkách a vypracované grafy z meraní, zhotovené počítačom či inou formou, by mal mať ţiak v zošite. Príkladom takto očakávaných výstupov zo ţiackej aktivity, dokonca aj s návrhom tabuľky, je úloha z učebnice Fyzika pre 7. ročník (Lapitková, 2010 s. 14) Obr. 6 Ukáţka úlohy s meraním hodnôt, návrhom tabuľky a spracovaním meraní grafom Riešenie úlohy aj so záznamom hodnôt a zostrojeným grafom je súčasťou state 1.2 Meranie času. Meranie teploty v priebehu času. Obyčajne vyučovacia hodina nestačí na realizovanie meraní a tieţ kontrolu záznamov ţiakov v zošitoch. Pritom si kaţdý učiteľ fyziky uvedomuje, ţe návrh tabuľky, správny záznam nameraných údajov do nej a následné zostrojenie grafu sú dôleţité zručnosti, ktoré by si mal ţiak na vyučovaní fyziky, a nielen tohto predmetu, osvojiť. 24

25 Ţiak by mal byť informovaný, ţe v pravidelných časových intervaloch (podľa našich skúseností stačí pred výročnou klasifikáciou, teda 2-krát ročne) bude jeho zošit podrobený kontrole. Na mnohých školách je povinnosťou kaţdého vyučujúceho oboznámiť na úvodných hodinách ţiakov s predmetom klasifikácie a tieţ formami skúšok. Často bývajú informácie o klasifikovaní v predmete zverejnené aj na webových stránkach škôl. Ďalej rozoberieme moţný prístup k hodnoteniu a klasifikácii zošita ţiaka. Pri hodnotení zošita je dôleţité sústrediť sa na nasledovné aspekty: systematické vypracúvanie záznamov z preberaných tém, záznam nameraných hodnôt do tabuľky, odpovede na otázky k úlohám a pokusom, správne vypracovanie grafov. Rozoberieme jednotlivé aspekty aj s návrhom bodového hodnotenia. V zošite navrhujeme hodnotiť: 1. Systematický záznam tém. Záznam by mal byť stručný, pozornosť by sa mala sústrediť na riešené úlohy a záznam pokusov, ktoré navrhujeme hodnotiť ešte osobitne. V prípade, ţe ţiak nie je prítomný na vyučovaní, stačí doplniť do zošita kópiu z kvalitného záznamu spoluţiaka. Za systematický záznam tém navrhujeme 10 b. Je potrebné uváţiť krátenie bodov za kaţdú chýbajúcu tému. 2. Záznamy z realizácie pokusov. Obsahujú schému pokusu, vlepené tabuľky s nameranými hodnotami, odpovede na otázky. Celkový počet bodov za realizované pokusy 10 b. 3. Záznamy z riešenia úloh, vrátane domácich úloh. Zohľadňuje sa zápis údajov zo zadania úlohy, v prípade numerických výpočtov ich záznam, odpovede na otázky a v prípade úloh zameraných na získavanie či spracovanie informácií aj zápis zdroja informácie. Celkový počet bodov za vypracované úlohy 10 b. 4. Hodnotenie kvality vypracovania grafov. Správne vypracovaný graf by mal mať názov, vhodne zvolenú hodnotu jedného dielika na osiach x a y, správne zostrojené body a čiaru grafu. Treba uváţiť závaţnosť chýb pri zostrojovaní grafov a následné krátenie bodov. Celkový počet bodov za správne vypracované grafy 10 b. 5. Celková úprava a prehľadnosť zošita 10 b. Uvedené aspekty hodnotenia zošita je potrebné brať ako návrh, ktorý bol síce odskúšaný dlhodobejšie v škole, ale kaţdý učiteľ si ho môţe prispôsobiť podľa vlastného uváţenia. Na základe zvolených kritérií odporúčame vypracovať formulár. Uvádzame formulár vypracovaný podľa vyššie uvedených aspektov hodnotenia zošita. 25

26 Meno ţiaka: V zošite sú správne zaznamenané: Hodnotenie zošita Dátum hodnotenia Dátum hodnotenia - všetky preberané témy (max. 10 b) - pokusy (max. 10 b) - riešenia úloh (max. 10 b) - grafy (max. 10 b) Celková prehľadnosť zošita max. 10 b) Počet dosiahnutých bodov: Známka: Počet bodov Počet bodov Návrh premeny bodového hodnotenia na známku: b známka Formulár na hodnotenie môţe byť súčasťou zošita ţiaka. Pri práci s formulárom sa osvedčilo vyznačiť chyby priamo v zošite a dať ţiakovi moţnosť si ich opraviť s tým, ţe sa chýbajúce body doplnia. Týmto spôsobom si môţe ţiak známku zo zošita opraviť. Dať šancu ţiakovi na opravu je dôleţité hlavne v niţších ročníkoch, kým si na túto formu hodnotenia nezvykne a druhým, ešte podstatnejším dôvodom je, ţe sú po oprave v zošite správne vypracované postupy či informácie Projekty a ich hodnotenie Zaraďovanie úloh vo forme projektu (v texte budeme úlohu tohto typu označovať aj skrátene projekt) do vyučovania prírodovedných predmetov napomáha plneniu vzdelávacích cieľov zameraných nielen na samotný obsah 26

27 predmetu, ale predovšetkým na sociálne-komunikačnú zloţku vzdelávania. Charakteristickým znakom projektov, tak ako sú začlenené do učebníc fyziky na základnej škole, je práca v tímoch, získavanie a spracovanie informácií, prezentácia vlastných názorov, argumentácia, kritický pohľad na nové poznatky,... teda vlastne všetko, čo človeka robí úspešným spolupracovníkom v pracovnej skupine alebo aj úspešným vedúcim skupiny. Od ţiakov sa ţiada, aby pracovali v podobných podmienkach, s akými sa môţu stretnúť v praktickom ţivote. Tvorba projektov je súčasťou práce v mnohých povolaniach, a preto je potrebné sa projektom venovať aj v školskom prostredí. Napokon sa s nimi ţiaci stretávajú aj v súťaţiach, ako je napr. Turnaj mladých fyzikov či na podujatí Festival vedy a techniky, ktorý kaţdoročne organizuje Asociácia pre mládeţ, vedu a techniku (AMAVET). Tento typ úloh moţno charakterizovať niekoľkými odlišnosťami od fyzikálnych úloh, aké sa v učebniciach a vo vyučovaní fyziky beţne zadávajú: projektové úlohy sa vyznačujú širším a komplexnejším zadaním ako úlohy iného typu a ich riešenia majú často divergentný charakter, výsledkom riešenia je jednak prezentovanie porozumenia obsahu vyučovania, na ktorý sa projekt viaţe, a často je s riešením projektu spojený aj tvorivý nápad a zhotovenie funkčného zariadenia, náročnejšie projekty si vyţadujú viaceré spôsoby riešenia výpočtom, meraním hodnôt fyzikálnych veličín, zostrojením grafov, zostrojením technického zariadenia a prípadne aj vypracovaním obrazovej a písomnej dokumentácie, na projekte by mali ţiaci dlhodobejšie pracovať v skupinách alebo vo dvojici. Projekty dávajú priestor na tímovú spoluprácu, svoje riešenia ţiaci obhajujú pred spoluţiakmi, čím sa učia pravidlám argumentovania, obhajoby, prezentácie. Stručne moţno projekt charakterizovať nasledovne: Úloha typu projekt je komplexná úloha, ktorá si vyţaduje tvorivú aplikáciu teoretických vedomostí na vyriešenie problému, často aj problému praktického charakteru. Riešenia úloh sa prezentujú a obhajujú pred triedou. Pri riešení projektových úloh je potrebné pouţívať podobné stratégie a myšlienkové postupy, ako pouţívajú vedci či vynálezcovia. Nemoţno očakávať, ţe ţiaci dokáţu riešiť úlohy tohto typu aj pri ich náhodnom zadávaní. Rozvoj potrebných schopností si vyţaduje systémový prístup. Riešeniu projektov predchádza zmena celého spôsobu vyučovania. Základná stratégia spočíva v samotnej konštruktivistickej filozofii prebudovávanie skúseností ţiakov na poznatky formou ich samostatnej práce, experimentovaním a premýšľaním. 27

28 Postup získavania vedomostí, označovaný ako explanačno experimentálny, moţno vyjadriť nasledovne: formulácia problému, realizácia pokusu, interpretácia výsledkov. Predpokladá sa aktívna činnosť ţiaka predovšetkým pri realizácii pokusov, či v riešení úloh a ich interpretácii. V uvedenom postupe by mal byť priestor aj na tvorivé nápady ţiakov, či uţ v podobe návrhu meraní, konštrukcií zariadení alebo tvorby hypotéz. Projekty moţno rozdeliť do niekoľkých skupín, a to projekty zamerané na: návrh a zhotovenie modelu zariadenia (meteorologického balóna, ponorky, periskopu, fotografického aparátu, ďalekohľadu), zhotovenie meradla, v niektorých projektoch aj vlastnej jednotky merania (dĺţky, hmotnosti, objemu, vlhkosti vzduchu, tlaku vzduchu, silomera), demonštrácia javu (rozklad svetla, jednej z vlastnosti tekutín, jedného zo spôsobov šírenia tepla). Po zadaní projektu na vyučovaní by sa mali ţiaci rozdeliť do skupín, vybrať si svojich spolupracovníkov. Ideálne skupiny by mali mať určité zloţenie, také, aby v kaţdej z nich bol ţiak schopný udrţať v skupine pracovnú atmosféru, a ďalší ţiak (ţiaci) s rozvinutou invenciou tak, aby sa zaručila dostatočná produkcia nápadov a impulzov pre pokračovanie v práci, ak sa poznávacia aktivita skupiny z nejakého dôvodu dostane do slepej uličky. Ak sa v triede riešia podobné úlohy častejšie, je moţné, ţe ţiaci vytvoria stabilné tímy, ktorých zloţenie sa neveľmi modifikuje. Napriek uvedeným skutočnostiam sa osvedčilo, aby výber spolupracovníkov na projekte bol ponechaný na ţiakoch samotných. Riešenie projektu môţe trvať aj viac týţdňov. Pri vyhodnocovaní projektov sa osvedčilo bodovanie, ktoré uskutočňuje celá trieda podľa nasledovných kritérií: správnosť vysvetlenia fyzikálneho princípu riešeného projektu, kvalita prezentácie projektu a vedenia diskusie, kvalita demonštrácie experimentu, či funkčnosti zariadenia (pokiaľ sa v projekte malo vytvoriť), originalita riešenia. 28

29 Obr.7 Ukáţka spracovania projektu v učebnici Fyzika pre 6. ročník V učebniciach fyziky sú pri zadaniach projektov uvedené aj príklady tabuliek, ktoré je moţné pouţiť na hodnotenie daného projektu. Osvedčeným spôsobom je hodnotenie projektov formou súťaţe. Kaţdý ţiak hodnotí prezentovaný projekt, najlepšie pomocou tabuľky, v ktorej sú uvedené jednotlivé poloţky, kritériá hodnotenia. Je potrebné zdôrazniť, ţe nie na kaţdý projekt moţno pouţiť rovnaké hodnotiace kritériá. Príklad tabuľky sa hodí na hodnotenie projektu ponorka (Lapitková, 2010 a, s. 89). 29

30 Čísla v záhlaví tabuľky sa zhodujú s počtom projektov v triede. Na začiatku prezentácie sa kaţdému projektu pridelí poradie, vhodná je aj náhodná forma losovanie. Tabuľka 3 Hodnotenie projektu Meno hodnotiteľa:... Predmet Číslo projektu hodnotenia: vysvetlenie fyzikálneho princípu kvalita prezentácie funkčnosť zariadenia originálnosť projektu Súčet bodov Kaţdá z hodnotených poloţiek max. 5b. Spolu za jeden projekt max. 20 b. Učiteľ môţe byť len jedným z hodnotiacich v triede, a tak o prvých troch najlepších projektoch vlastne rozhodne trieda na základe súčtu bodov. Takýto prístup k hodnoteniu vyvoláva v triede zo začiatku dosť problémov. Ţiakov je potrebné na objektívne hodnotenie práce spoluţiakov usmerňovať. Osvedčilo sa, aby hodnotenie nebolo anonymné a sčitovanie bodov celej triedy vykonávalo niekoľko ţiakov. Obr. 8 Ţiaci z Gymnázia Vazovova ul. Bratislava pri prezentácii projektu Vlastnosti tekutín 30

31 Sú skúsenosti s hodnotením projektov, keď sa známka na vysvedčení pri súhrnnej klasifikácii uzatvára u ţiaka na základe dosiahnutého bodového skóre. Aby bol ţiak nútený zúčastniť sa na tvorbe kaţdého projektu, do povinného základu sa stanoví za projekt 5b. V súťaţi môţe ţiak získať viac bodov, ako je určený povinný základ, ak sa umiestni po sčítaní hlasov na niektorom z prvých troch miest. Ţiaci teda môţu, pri výhodnom umiestnení v projektovej súťaţi, získať tzv. body naviac. Na stupnicu bodovania môţe mať však kaţdý učiteľ svoj individuálny pohľad. V prípade, ţe sa ţiak nezúčastní súťaţe pre neprítomnosť v škole, môţe projekt prezentovať na inej vyučovacej hodine mimo súťaţe s tým, ţe získa len základné body. Učiteľ pri počúvaní prezentácie projektov ţiakmi získava obraz o tom, do akej miery sa preberané učivo stalo súčasťou ich myslenia. Ţiaci aţ pri voľnejšom prejave, rozprávaní o svojej práci, odhalia kvalitu myslenia, ovládanie terminológie. V súčasnosti platné Metodické pokyny na klasifikáciu a hodnotenie (MŠSR, 2011) preferujú klasifikáciu výlučne na základe klasifikačných stupňov a nie bodov. Ak sa učiteľ rozhodne pre klasifikáciu projektov, potom uţ nemôţe hodnotiť trieda. V takom prípade odporúčame hodnotiť predovšetkým fyzikálne vysvetlenie v projekte a pouţívanie správnej terminológie. Tieto dva aspekty moţno zahrnúť do známky, ktorú je potrebné ţiakom zdôvodniť. Na jednom projekte môţe pracovať niekoľko ţiakov, potom je vhodné preveriť si otázkami mieru porozumenia a účasti na projekte kaţdého z nich. Prínos zadávania projektov vidíme v niekoľkých aspektoch. Ţiaci obyčajne nevystačia pri riešení len s informáciami získanými v škole, ale často ich získavajú aj z iných zdrojov. Ţiaci sa teda v projekte učia pracovať s informáciou. Spolupráca pri riešení a prezentácii projektu v tímoch núti ţiakov deliť si prácu aj zodpovednosť. Ţiaci si cvičia schopnosť kultivovane odpovedať na otázky spoluţiakov, viesť diskusiu o prezentovanom projekte, čím sa podstatne posilňuje sociálno-komunikačná zloţka vyučovania. Treba spomenúť ešte jeden aspekt - potešenie z nových nápadov a narušenie stereotypu vo vyučovaní Výskumné úlohy a ich hodnotenie Na Slovensku boli overované niektoré zahraničné programy vyučovania prírodovedných predmetovov (FAST, POLLEN), ktorých súčasťou bolo riešenie jednoduchých výskumných otázok, na ktorých mal ţiak pracovať dlhší čas, referovať o nich, prípadne o nich vypracovať písomnú správu. V jednoduchých výskumných úlohách pre ţiakov zostávajú vedecké postupy podobné s reálnymi vedeckými metódami. Tieto výskumné úlohy 31

32 charakterizuje nielen náročnosť ich riešenia, ale aj uplatnenie takých prostriedkov, ako je pozorovanie, meranie, spracovanie výsledkov merania a cieľavedomá práca s informáciami. Napr. v spomínanom projekte FAST sa od ţiakov poţadovala písomná správa napísaná podľa danej štruktúry. Ţiaci mali moţnosť vytvoriť tímy a spolupracovať na riešení úlohy. Vhodné námety na výskumné úlohy sú z oblasti biológie, kde si ţiaci navrhujú problémy spojené s rastom rastlín, pôdami či rôznymi faktormi vplývajúcimi na rast rastlín. Úlohu je moţné zadať všeobecne, aby si ţiaci sami sformulovali problém, zvolili postup a metódy práce, napr.: Navrhni si výskumný problém, ktorý sa bude týkať vybraného druhu rastlín. Pouţi postupy, ktoré pouţívajú vedci biológovia. Napíš o svojom výskume správu podľa tejto štruktúry: Nadpis (Krátka veta 3-8 slov, ktorou presne vyjadríš, aký výskum si robil. Napr. Vplyv svetla na klíčenie pšenice) Úvod (Stanovenie problému.výskumné otázky, hypotézy, predpoklady, ako výskum dopadne. Informácie o téme získané z kníh a článkov.) Pomôcky a metódy (Opíš svoju metódu tak presne, aby ju mohol zopakovať hocikto iný.) Výsledky (Opíš a vysvetli údaje, ktoré si získal. Uveď tabuľky s údajmi. Kaţdá tabuľka má mať nadpis a poradové číslo. Spracuj grafy, uveď ich nadpis a opíš, čo graf zobrazuje.opíš pozorovania pri výskume.) Diskusia a záver (Zhrň a vysvetli svoje zistenia a napíš závery z nich. Opíš,čo ukazujú údaje v tabuľkách a ich zobrazenie v grafoch. Vysvetli, prečo sa podľa teba pokus podaril či nepodaril podľa očakávania. V závere máš dať odpoveď na otázky a hypotézy poloţené v úvode.) Uvedieme niekoľko problémom z obsahu prírodovedných predmetov, ktoré ţiaci základnej školy, či niţších ročníkov 8-ročných gymnázií dokáţu zvládnuť ako výskumnú úlohu. Problémy môţu mať medzipredmetový charakter. Biológia - fyzika Vplyv dopadajúceho svetla na rast rastlín Vplyv svetla rôznych farieb na rast rastlín (V prílohe je uvedený pracovný list, ktorý moţno chápať ako výskumnú úlohu, v ktorej je ţiak vedený postupom. Kritériá na hodnotenie práce je potrebné prispôsobiť pracovnému listu.) 32

33 Biológia Vplyv zálievky (pôdy) na rast rastlín Pozorovanie správania vybraného druhu zvieraťa Fyzika - geografia V učebnici fyziky pre 7. ročník je uvedená dlhodobá úloha pozorovanie počasia prostredníctvom meteorologickej stanice, ktorá má pre ţiakov do istej miery výskumný charakter a môţe byť spracovaná aj písomne. Autori tejto publikácie majú dlhodobé skúsenosti so zadávaním a hodnotením úloh tohto typu. Pokiaľ ich ţiaci vypracúvajú aj v písomnej podobe a prezentujú pred triedou, ich realizácia rozvíja u ţiakov jednak písomný a ústny prejav, ale aj stratégie a postupy podobné tým, ktoré sa pouţívajú pri vedeckej práci. Námety na výskumné úlohy moţno nájsť aj v publikácii Velmovská, K. Rozvíjanie tvorivosti študentov... (Velmovská, 2001). Pri hodnotení a klasifikácii úloh tohto typu navrhujeme uplatniť nasledovné kritériá: - dodrţanie danej štruktúry, - vhodne zvolené metódy práce, - zrozumiteľný opis problému a metód jeho skúmania, - systematickosť v pozorovaní a meraní, - kvalita spracovania výsledkov v podobe tabuliek, grafov či fotodokumentácie a ich interpretácia, - kvalita prezentácie výsledkov a vedenie diskusie k nim. Od učiteľa sa očakáva prispôsobenie uvedených kritérií a priradenie bodov k jednotlivým poloţkám. Káţká poloţka by mala mať minimálne 3b, aby bolo moţné za čiastkové nedostatky zniţovať bodové skóre. V závere hodnotenia je potrebné dosiahnuté bodové skóre premeniť na známku. 33

34 2.3 Neinštrumentálne neformálne prvky hodnotenia Pri neinštrumentálnom neformálnom hodnotení, tak ako bolo povedané vyššie, sa zohľadňuje účasť ţiaka na diskusiach, kooperatívnosť v pracovnej skupine, účasť na experimentovaní, ktorá sa chápe širšie - aj ako pochopenie cieľov experimentu či ovládanie stratégie pri experimentálnej činnosti. Nie je vhodné presadzovať jednotnú formu na posudzovanie výkonov ţiaka a záväzné kritériá na hodnotenie, čo by mohlo viesť k neţiadúcemu schematizovaniu. Účasť ţiaka na diskusiách, či kooperatívnosť v skupine, sú do značnej miery viazané na osobnostné vlastnosti ţiaka, preto sa odporúča pri ich hodnotení postupovať u kaţdého ţiaka individuálne, zohľadňovať typ jeho osobnosti. Skúsenosti z vyučovania potvrdzujú, ţe formovanie ţiaka v predmetných oblastiach je dlhodobý proces, a preto hodnotiť výkon ţiaka sa odporúča len vzhľadom na jeho osobnostné vlastnosti a v dlhodobom časovom horizonte. Naviac, bez uplatnenia klasifikácie. Vychádzajúc z cieľov prírodovedných predmetov je dôleţité hodnotiť u ţiakov rozvoj schopnosti realizovať experiment a uplatniť pri tom určitú stratégiu, v prírodovedných predmetoch ide predovšetkým o stratégiu spojenú s empirickým modelom poznávania. Podrobnejšie rozoberieme indikátory, ktoré sú z hľadiska školského poznávania dôleţité na posúdenie výkonov ţiaka v oblasti ovládania stratégie empirického modelu poznávania, ktorý zahŕňa pozorovanie, ovládanie zručností v meraní a experimentovaní, ako aj potrebnú úroveň spracovania výsledkov meraní. V tabuľke uvedieme jednotlivé indikátory, ktoré povaţujeme za dominantné pre osvojenie zručností v oblasti pozorovania, experimentovania, merania a spracovania výsledkov merania. Tabuľka 4 Indikátory pre osvojenie si jednotlivých prvkov empirického modelu poznávania Prvky modelu Pozorovanie Indikátory osvojenia si danej oblasti Ţiak - vie opísať pouţitú aparatúru, - vie zobraziť aparatúru schémou, - vie rozlíšiť pozorovanie od vysvetlenia, - vie opísať pozorovaný jav a pouţíva pri opise zavedenú terminológiu, - rozlišuje pri opise pozorovaného javu podstatné a nepodstatné prvky. 34

35 Experiment Meranie Spracovanie nameraných údajov - pochopil problém, úlohu riešenú experimentom, - pozná vybrané prvky experimentálnych zariadení a vie s nimi pracovať, - vie podľa schémy zostaviť aparatúru, - pozná pravidlá bezpečnosti pri experimentovaní a všeobecne pri práci v laboratóriu. - vie zo skúmaného javu identifikovať merateľné vlastnosti, - pozná merané fyzikálne veličiny a ich jednotky, - vie merané fyzikálne veličiny správne zapísať, napr. aj formou tabuľky, - vie pracovať s predpísanými meradlami a vie identifikovať vlastnosti meradla. - správne zaokruhľuje odmerané hodnoty fyzikálnych veličín, - vie zostaviť tabuľku odmeraných hodnôt, - vie zobraziť odmerané dvojice hodnôt súradnicovým grafom, - vie analyzovať odmerané hodnoty zoradené v tabuľke alebo zobrazené graficky, - vie interpretovať výsledky vybraných experimentov a s nimi spojených meraní. Úroveň výkonu ţiaka v jednotlivých krokoch uvedenej stratégie môţe učiteľ zisťovať rôznymi formami. Odporúča sa pravidelné referovanie ţiaka o realizovaných experimentoch, teda - povedané tradičnou školskou terminológiou - ústne skúšanie. Rovnako môţu byť zadávané úlohy na zistenie napr. úrovne ovládania spracovania nameraných hodnôt, ktoré ţiak vypracuje písomne. V testoch uvedených v učebniciach (Lapitková, 2010a, 2010b) sa úlohy tohto typu vyskytujú. Ţiaci sa s pozorovaním javov a ich záznamom stretávajú uţ v prvých hodinách vyučovania fyziky v 6. ročníku (Lapitková, 2010, s. 11, 12). Opisujú svoje pozorovanie správania sa potápača v plastovej fľaši s vodou pri jej stláčaní, ako aj usporiadanie kvapalín s rôznou hustotou po ich postupnom nalievaní do sklenice (obr.9 ). Pri referovaní o svojej práci by mali rozlišovať opis pozorovania od vysvetlenia. 35

36 Obr.9 Prvé pozorovanie javov vo vyučovaní fyziky 6. ročník Aţ neskôr sa spája pozorovanie javov s meraním, spracovaním nameraných údajov do grafu, a to pri zavádzaní pojmu hustota. V učebnici fyziky pre 7. ročník (Lapitková, 2010b) sa predpokladá skúmanie premien skupenstva a s tým spojený cyklus empirického poznávania. Grafické zobrazenie dvojíc nameraných hodnôt teploty a času vychádza z priamych meraní ţiakov. Čiara grafu je prostriedkom na pochopenie procesov spojených s premenou skupenstva látky, s procesmi odohrávajúcimi sa v látke samotnej. Preto pri hodnotení výkonov ţiakov je v tomto ročníku veľmi dôleţité hodnotiť schopnosť ţiaka zostrojiť a interpretovať graf. Napokon sa to odráţa aj v testových úlohách v učebnici fyziky pre 7. ročník. V učebnici fyziky pre 8. ročník sa vyţaduje od ţiaka aj návrh tabuľky na zaznamenanie údajov zo skúmaného javu. úloha Navrhni metódu na zistenie slnečnej konštanty. Slnečnou konštantou sa rozumie teplo dodané slnečným svetlom dopadajúcim na plochu 1 cm 2 zemského povrchu za 1 minútu. Svoj návrh zrealizuj. (Pracuj v skupine.) 36

37 Príklady zariadenia na meranie slnečnej konštanty b) Navrhni a priprav si do zošita tabuľku na zaznamenanie hodnôt z merania v časových intervaloch 30 s počas 5 minút. c) Z nameraných hodnôt teploty a času zostroj graf.!poznámka: Pri počítačovom spracovaní dát môţete pouţiť súbor SlnkoKonst.cma zostavený v C6lite. Návod na vkladanie dát a ich spracovanie je súčasťou súboru. Dostupné na Odpovedz: 1. Koľko tepla v jouloch dodá slnečné svetlo na celú plochu zariadenia za čas jedna minúta? 2. Koľko tepla v jouloch dodá slnečné svetlo na plochu 1 cm 2 za 1 minútu? 3. Porovnajte si hodnoty slnečnej konštanty jednotlivých skupín s oficiálne udávanou hodnotou 8,2 J na plochu 1 cm 2 za minútu. Ako sa dajú vysvetliť rozdiely vo výsledkoch? 4. Aké argumenty by si pouţil na podporu tvrdenia, ţe slnečné svetlo je forma energie? Učiteľ má moţnosť v podobných úlohách hodnotiť, ako ţiak zvládol návrh tabuľky, teda ako vypracoval jej záhlavie s označením fyzikálnych veličín 37

38 a ich jednotiek. Obyčajne nie je dostatok času na uvedené hodnotenie priamo na vyučovacej hodine, a to aj z dôvodu porušenia dynamika vyučovacieho procesu. Zo skúsenosti odporúčame uzavrieť návrh tabuľky diskusiou so ţiakmi, prípadne skontrolovať a hodnotiť tabuľku v rámci komplexného hodnotenia zošita. Rovnako je potrebné zaoberať sa v rámci hodnotenia zošita aj správnosťou zostrojovania grafov (viď kap Hodnotenie zošita). Aj keď bolo hodnotenie experimentovania zaradené do tzv. neformálneho neinštrumentálneho hodnotenia, pokusili sme sa nájsť isté pravidlá, podľa ktorých moţno výkony ţiaka pri tejto poznávacej činnosti hodnotiť. Kaţdá experimentálna činnosť má však svoje osobitosti, ktorým je potrebné hodnotenie výkonu ţiaka prispôsobiť. V učebniciach fyziky sú pri experimentálnych aktivitách vypracované otázky, na ktoré by mal ţiak hľadať odpoveď skôr, ako sa v triede vyvodí nový poznatok. Tieto otázky sú tieţ základom pre diskusiu v triede, ktorou by sa mala aktivita uzavrieť. Učiteľ však môţe vyuţiť vypracované odpovede ţiakov tieţ na ich klasifikáciu. Ak napr. skupina ukončí meranie skôr ako ostatní a odpovede danej skupiny ţiakov sú vypracované správne, môţe mať takáto klasifikácia aj motivačný charakter pre ostatných ţiakov. Na opätovné zopakovanie experimentálnej aktivity môţe dať učiteľ priestor na začiatku nasledujúcej hodiny, a to formou referovania o nej, teda ústnou odpoveďou. V praxi sa osvedčilo, ţe referujúci ţiak mohol mať k dispozícii zošit s poznámkami a nameranými údajmi. Práve pri takejto forme odpovede môţe učiteľ pouţiť indikátory uvedené v tabuľke 4. Záver takéhoto referovania môţe patriť otázkam ţiakov adresovaným referujúcemu. Tvorbu dobrých otázok môţe učiteľ podporiť tým, ţe bude za ne ţiakov klasifikovať, a to napr. vo forme bodov. Istý počet bodov môţe premeniť na známku. Tento spôsob ústneho skúšania zabezpečuje sústredenie ţiakov na referujúceho a často podnecuje veľmi uţitočnú diskusiu o skúmanom probléme. Vo všeobecnosti klasifikácia dobrých otázok, ktoré ţiaci kladú spoluţiakom či učiteľovi, je vhodný prostriedok na podporu aktívnej účasti ţiaka na diskusiách. 2.4 Sebahodnotenie V školskej praxi či v didaktikách prírodovedných predmetov sa so sebahodnotením ţiaka prakticky nestretávame. Pritom sa medzi základné kompetencie, ktoré sa majú u ţiakov rozvíjať, zaraďuje tzv. intrapersonálna kompetencia, ktorá sa okrem iného charakterizuje ako schopnosť sebadiagnostikovania a sebahodnotenia. 38

39 V štúdiách, ktoré sa zaoberajú kvalitou ţivota človeka, sa schopnosť sebahodnotenia uvádza ako dôleţitý prostriedok na diagnostikovanie vlastných nedostatkov a ich odstránenie. Ako poukazujú niektoré vývinové štúdie, kľúčové komponenty sebahodnotenia sa vţdy získavajú v čase detstva. V charakteristike sebahodnotenia sa hovorí, ţe ide o relatívne nezaujaté, odosobnené hodnotenie seba samého a výsledkov svojej činnosti. Sebahodnotenie by malo slúţiť na vyvodenie pozitívnych záverov pre budúcnosť. Uviedli sme ho v štruktúre hodnotenia (obr.5, s.22) v prírodovedných programoch ako systémový prvok, ktorý sa spája s aktivitami, ako sú projekty, výskumné úlohy či ovládanie terminológie. Prvé dve zo spomenutých aktivít projekty a výskumné úlohy - sa veľmi často realizujú v skupinách. Na takejto práci sa ţiaci podieľajú nerovnakým dielom. Učiteľ je tak postavený pred problém, ako hodnotiť výkon jednotlivcov. Tu sa núka moţnosť vyuţiť sebahodnotenie ţiakov, na vyjadrenie sa kaţdého člena tímu, do akej miery participoval na výsledku spoločnej práce. To je jeden zo spôsobov uzavretia takejto aktivity. Osvedčenou formou tohto vyjadrenia je písomné sebazhodnotenie v zošite. Druhou moţnosťou, ktorá je v školskej praxi jednoduchšie realizovateľná, je zistenie formou otázok, do akej miery ţiak porozumel obsahovej stránke projektu či výskumnej úlohe. Iným predmetom sebahodnotenia v prírodovedných predmetoch, konkrétne vo fyzike, je práca s terminológiou. V nových učebniciach fyziky sú systematicky zaraďované úlohy pod názvom Dôleţité slová, kde má ţiak vysvetliť výrazy, pojmy, vzťahy, značky, ktoré boli obsahom danej témy. Tieţ má hľadať vzťahy medzi abstraktnými a konkrétnymi prvkami obsahu. Tieto úlohy, obyčajne vypracované vo forme tabuľky, moţno malou úpravou pouţiť ako test sebahodnotenia, ktoré následne vyhodnotí učiteľ. Po úprave úlohy z učebnice ( Lapitková, 2010b s. 77) v podobe doplnenia priestoru na zápis pre ţiaka (tabuľka niţšie) preformulovaná úloha znie nasledovne: Úloha dôleţité slová Doplň pred kaţdé slovo, slovné spojenia na ľavej aj pravej strane v tabuľke znak, ak slovu či slovnému spojeniu rozumieš. Pod termíny napíš svoje krátke vysvetlenie, čo znamenajú. Ľ Dôleţité slová P -----teória kalorika kalorimeter tepelný pohyb častíc látky 39

40 -----teplota Vysvetlenie: teplo Vysvetlenie: šírenie tepla vedením výmena tepla začiatočná teplota šírenie tepla ţiarením tepelné vodiče výsledná teplota rozdiel teplôt šírenie tepla prúdením tepelné izolanty tepelná rovnováha Aby sme mohli hovoriť o sebahodnotení ţiaka, ţiak by mal správnosť svojich vysvetlení overiť z kníh, učebnice či internetu. Následne by mal konfrontovať pôvodné vysvetlenia s overenými v rôznych zdrojoch informácii. Učiteľ pri kontrole takéhoto záznamu najskôr overí samotné vysvetlenia výrazov aj opravené po ich overení, ale aj zhodu medzi označenými výrazmi znakom a vysvetleniami. Dáva to obraz o sebahodnotení ţiaka, ale aj zodpovednosti k svojim vedomostiam. Psychológia skúma sebahodnotenie, sebakritiku a má adekvátne metódy diagnostikovania osobnosti z tohto aspektu. V didaktike a tieţ v odborových didaktikách musíme mať na zreteli predovšetkým rozvoj schopnosti ţiakov, študentov diagnostikovať vlastné nedostatky za účelom ich odstránenie. Podporiť sebavedomie ţiakov v tom, ţe ak si viem uvedomiť, priznať 40

41 nedostatky, ide o prvý krok k racionálnemu rozhodnutiu na ich iniciatívne odstránenie. Inými slovami povedané, som riaditeľom svojich vedomostí, viem urobiť rozhodnutia o vlastných schopnostiach, moţnostiach, potenciáli. 41

42 3. DIDAKTICKÉ TESTY 3.1 Charakteristika didaktického testu Didaktický test predstavuje jednu z moţností, ako overiť a skontrolovať aktuálne vedomosti a zručnosti ţiakov. Didaktický test sa chápe ako písomná a najpresnejšia skúška. Je to však osobitný typ písomnej skúšky, pretoţe kaţdý didaktický test je charakteristický svojou štruktúrou a spĺňa vopred stanovené poţiadavky. Viacero didaktikov sa venovalo problematike didaktických testov, a teda existuje viacero chápaní pojmu didaktický test, z ktorých niekoľko uvedieme. I. Turek definuje didaktické testy ako moderné prostriedky na zisťovanie kvantity i kvality vedomostí a zručností učiacich sa subjektov (Turek 2005, s. 230). Podľa Byčkovského, didaktický test je nástroj systematického zisťovania (merania) výsledkov výučby (Byčkovský 1984, s.9). Podľa M. Lapitku, didaktickým testom označujeme taký druh písomnej skúšky, pri ktorom ţiak čo najúspornejšie odpovedá na vopred pripravenú otázku, alebo rieši vopred pripravenú úlohu, na ktorú existuje jediná správna odpoveď (Lapitka 1996, s. 23). Súhrnne môţeme o didaktickom teste povedať, ţe je to písomná forma kontroly, ktorá patrí medzi najobjektívnejšie nástroje overovania vedomostí a zručností ţiakov. Didaktický test je konštruovaný ako súbor úloh, ktorých počet môţe byť rôzny, pričom dôleţité je, ţe pre kaţdú úlohu je určená jednoznačná odpoveď. Úlohy môţu byť konštruované v rôznej forme, tomu je však venovaná iná kapitola. Didaktickým testom je moţné preverovať vedomosti (pojmy, definície, údaje, vzťahy medzi pojmami), poznávacie operácie a zručnosti (schopnosť pracovať s tabuľkami, s grafmi...) (Lapitka 1996, s. 18). V poslednom čase sa vyvíjajú aj didaktické testy zamerané na meranie praktických zručností. Podľa Niemierka (Byčkovský 1984, s. 27) plnia didaktické testy tri významné funkcie. Okrem toho, ţe učiteľ ţiaka klasifikuje, získava nielen predstavu o stave jeho vedomostí a o jeho nedostatkoch, ale aj o úspešnosti svojej práce. Napriek významu didaktického testu v procese kontroly a hodnotenia, didaktický test sa nesmie stať jediným nástrojom kontroly ţiakov. Ústne a ostatné písomné skúšky majú rovnako svoje pozitívne vlastnosti, kvôli ktorým sa ich oplatí zaradiť do vyučovania. 42

43 3.2 Základné vlastnosti didaktického testu Didaktické testy môţu byť tvorené dvoma skupinami ľudí. Štandardizované testy zostavujú odborníci, čím sú zaručené ich potrebné vlastnosti. Didaktickým testom nazývame len taký test, ktorý sa vyznačuje poţadovanou úrovňou reliability, validity a objektívnosti. Na tieto základné poloţky by mali myslieť všetci tvorcovia neštandardizovaných testov, teda poväčšine samotní učitelia. Pod reliabilitou didaktického testu si treba predstaviť akýsi ukazovateľ presnosti a spoľahlivosti merania, teda to, s akou presnosťou sa testom merajú vedomosti ţiakov (Lapitka 1996, s. 30). Ţiak disponuje určitými vedomosťami, ktoré môţu byť počas testovania ovplyvnené rôznymi faktormi. Sú to: schopnosť vyuţívať osvojené vedomosti, schopnosť samostatnej práce, neporozumenie testovej otázke, stres a nervozita, časová tieseň a nepozornosť. Výkon ţiaka v teste sa skladá z dvoch zloţiek: zo správnej a chybovej zloţky (Lapitka 2007, s. 29). Správna hodnota predstavuje skutočné vedomosti ţiaka. Chybová hodnota výkonu ţiaka predstavuje chyby vzniknuté pre jeho nepozornosť, únavu alebo v dôsledku nesprávne stavaných testovacích úloh. Tvorca didaktického testu musí pri jeho tvorbe myslieť na odstránenie všetkých negatívnych faktorov ovplyvňujúcich testový výsledok. To znamená zvoliť do testu primeraný počet jasne formulovaných úloh, zabezpečiť v triede pokojnú atmosféru a disciplínu. Pozornosť treba venovať i známej skutočnosti, ţe aj náhodné tipovanie môţe priniesť niektoré správne odpovede. Aby sa zabránilo odpisovaniu a náhodnému tipovaniu, je moţné zvoliť namiesto úloh s krúţkovaním úlohy s doplnením krátkej odpovede. Do testu sa neodporúčajú vkladať ani úlohy s dlhou odpoveďou, pretoţe odpovede na otvorené úlohy sú z hľadiska objektivity a jednoznačnosti ťaţko hodnotiteľné. Chyby spôsobené osobnými dôvodmi ţiaka učiteľ nepostrehne a nevie im zabrániť, preto je dôleţité, aby test bol čo najspoľahlivejší z hľadiska jeho obsahovej konštrukcie (Lapitka 1996, s ). Spoľahlivosť testu sa posudzuje podľa indexu reliability, ktorý sa určuje na základe porovnania dvoch obsahovo ekvivalentných testov. Ak väčšinu zodpovedajúcich dvojíc úloh ţiak vyrieši rovnako (obe úlohy správne alebo nesprávne) (Lapitka 1990, s. 35), testy sú potom reliabilné. Index reliability sa potom definuje podľa vzťahu (Lapitka 1996, s. 37): 43

44 Ako vyplýva z predchádzajúceho vzťahu, hodnota indexu reliability sa pohybuje v intervale od 0 do 1. V priemerných didaktických testoch sa index reliability pohybuje medzi hodnotami nad 0,65 (Lapitka 2007, s. 30). Logicky z toho vyplýva, ţe čím je index reliability vyšší, tým je kvalita testu zaručenejšia. Validita alebo platnosť didaktického testu predstavuje zhodu medzi obsahom testu a obsahom učiva vychádzajúceho z učebných osnov, cieľových poţiadaviek a samotnej výučby. Ak tvorcom didaktického testu je samotný učiteľ, nesmie do testu zaradiť pojmy a úlohy, ktorých podstata nebola preberaná na hodine fyziky. V prípade tvorby celoštátnych testov je základným kritériom obsah učiva zaradeného do vyučovania podľa štátneho vzdelávacieho programu, resp. vzdelávacieho štandardu (Lapitka, s. 13, 2007). Objektívnosť didaktického testu je sympatická vlastnosť nielen pre pedagógov, ale i pre samotných ţiakov. Na rozdiel od ústnych a písomných skúšok, v ktorých sa vyţadujú dlhé odpovede, didaktické testy sa radia medzi najobjektívnejšie skúšky. Samozrejme, objektívnosť testu súvisí s formuláciou testovej úlohy a formou jej odpovede. Úlohy, v ktorých sa doplní krátka odpoveď alebo sa zakrúţkuje správna moţnosť, sú povaţované za najobjektívnejšie. Naopak, pri úlohách s dlhými odpoveďami uţ objektívnosť testu klesá. Čím častejšie sa v teste nachádzajú úlohy s otvorenými dlhými odpoveďami, tým viac musí autor rátať s divergentnými odpoveďami ţiakov, čo je niekedy ťaţké vyhodnotiť. Otázka je objektívna len vtedy, keď na ňu existuje jednoznačná odpoveď. 3.3 Základné typy úloh v didaktickom teste Didaktický test obsahuje rôzne typy úloh, v klasifikácií ktorých sa nezhodujú mnohí didaktici. Najbeţnejšie sa úlohy členia na otvorené a uzavreté. Nakoľko sa vo fyzikálnych testoch môţu vyskytovať i úlohy vyţadujúce praktické zručnosti alebo prácu s grafom, rozhodli sme sa pre nasledovné členenie úloh: uzavreté úlohy, otvorené úlohy, grafické úlohy a konštrukčné úlohy. A) Uzavreté úlohy sú charakteristické tým, ţe ţiak narába s odpoveďami vytvorenými samotným autorom didaktického testu. Odpovede v uzavretých úlohách sú jednoznačne určené, a preto sú povaţované za najobjektívnejšie testovacie úlohy. Medzi uzavreté úlohy sa zaraďujú: Dichotomické úlohy ţiak na tvrdenie odpovedá jednou z dvoch moţností - áno/nie, správne/nesprávne, tieto úlohy však posilňujú riziko náhodného tipovania a ľahkého odpísania, preto sa príliš neodporúčajú. Zvyšovaním teploty telesa jeho energia: rastie - klesá. 44

45 Celková mechanická energia lopty poloţenej na podloţke je vzhľadom na podloţku nulová. Áno Nie. Úlohy s výberom jednej správnej odpovede úlohy sú formulované tak, ţe ţiak vyberá odpoveď z niekoľkých ponúknutých moţností, v ktorých je zahrnutá správna odpoveď - kľúč a tieţ distraktory - nesprávne odpovede (Rosa 2007, s. 41). Celková mechanická energia lopty poloţenej na podloţke a) sa rovná potenciálnej energii lopty, b) je nulová, c) nevieme určiť. Úlohy s výberom viacerých správnych odpovedí O hydrostatickom tlaku platí: a) je spôsobený tiaţou stĺpca kvapaliny, b) je spôsobený tiaţou stĺpca plynu, c) veľkosť hydrostatického tlaku závisí od hmotnosti telesa, d) hydrostatický tlak je v blízkosti hladiny kvapaliny v nádobe menší ako na jej dne, e) hydrostatický tlak je v kaţdom mieste kvapaliny rovnaký. Úlohy s výberom nesprávnych odpovedí O hydrostatickom tlaku neplatí: a) je vyvolaný tiaţou stĺpca kvapaliny, b) je vyvolaný tiaţou stĺpca plynu, c) veľkosť hydrostatického tlaku závisí od hmotnosti telesa, d) hydrostatický tlak je v blízkosti hladiny kvapaliny v nádobe menší ako na jej dne. e) hydrostatický tlak je v kaţdom mieste kvapaliny rovnaký. B) Otvorené úlohy sú charakteristické tvorbou odpovede. Podľa dĺţky odpovede sa otvorené úlohy členia na úlohy s krátkou a úlohy s dlhou odpoveďou. Úlohy s krátkou odpoveďou ţiak doplní číslo alebo slovo. 1. Opačný dej ako vyparovanie je V elektrickom obvode sú sériovo zapojené tri rezistory, kaţdý s odporom 100 Ω. Celkový odpor rezistorov v elektrickom obvode je... 45

46 Úlohy s dlhou odpoveďou ţiak niekoľkými vetami odpovedá na otázku, uvádza argumenty a vysvetlenia k problematike. Tieto typy odpovedí sa v didaktickom teste povaţujú za najmenej objektívne. 1. Vysvetli pojem rosný bod. 2. Vysvetli, prečo je grafom VACH ţiarovky krivka. C) Grafické úlohy sú charakteristické pre úlohy, v ktorých ţiak pracuje s grafom, odčítava údaje z grafu, analyzuje tvar čiary grafu. Podľa formy odpovede sa môţu grafické úlohy začleniť medzi otvorené úlohy s krátkou alebo dlhou odpoveďou. Na obrázku sa nachádza graf závislosti dráhy od času. a) Urč rýchlosť pohybujúceho sa telesa. b) Za aký čas prešlo teleso 20 m? c) Akú dráhu prešlo teleso za prvých 6 sekúnd? D) Konštrukčné úlohy úlohy orientované na zostrojovanie grafu, zostrojenie elektrického obvodu, odmeranie elektrického prúdu a napätia a ďalšie úlohy vyţadujúce od ţiaka vykonanie praktickej činnosti. 3.4 Bloomova taxonómia kognitívnych cieľov O testoch všeobecne platí, ţe overujú hlavne vedomosti, a tak najčastejšou pouţitou poznávacou operáciou je reprodukcia. Testovanie ţiakov zaloţené len na princípe zapamätania poznatkov predstavuje veľmi neúčinnú formu testu. Reprodukcia je základná operácia a test zostavený na báze tejto poznávacej operácie nevypovedá veľa o schopnostiach ţiaka. I vyučovanie sa v súčasnosti orientuje viac na rozvíjanie zručností ako na zapamätanie poznatkov. Didaktické testy sú výnimočné práve tým, ţe môţu overovať rozvoj myslenia či nadobudnuté zručnosti. V závislosti od veku ţiaka je potrebné do testu zaradiť vyššie poznávacie operácie, akými sú porovnávanie, abstrakcia, zovšeobecnenie, analýza, syntéza, indukcia a dedukcia. 46

47 Benjamin Bloom vytvoril vlastnú hierarchiu poznávacích operácií, nazývanú taxonómia kognitívnych cieľov, podľa ktorej sa kognitívny rozvoj ţiaka rozvíja zvládnutím nasledovných poznávacích operácií: zapamätanie si, porozumenie, aplikácia, analýza, syntéza a hodnotenie. Pri kaţdej z uvedených operácii uvedieme aj počet bodov, ktoré budeme úlohám v testoch prideľovať. Zapamätanie si (1 b) Definícia podľa Blooma: Ţiak prejaví znalosť tým, ţe na základe pamäťových procesov si vybaví termíny, faktické údaje, pravidlá, metódy, postupy, pojmy a zákony, a to v situáciách, ktoré sú nové, ale veľmi podobné situáciám, počas ktorých bolo učenie uskutočnené (Byčkovský 1984, s.36). Príklad: zopakovať definíciu Archimedovho zákona, vymenovať z čoho sa skladá atóm, zopakovať postup merania veľkosti elektrického prúdu v obvode. Zapamätanie budeme v úlohách označovať ako reprodukciu. Porozumenie (2 b) Definícia podľa Blooma: Porozumenie dosiahne ţiak vtedy, ak je schopný pochopiť význam predloţeného obsahu vo verbálnej, obrazovej alebo symbolickej forme a je schopný ho určitým spôsobom vyuţiť (Byčkovský 1984, s. 38). Príklad: vysvetliť princíp kondenzácie, charakterizovať elektrický odpor, opraviť v schéme nesprávne zapojenie ampérmetra. Aplikácia (3 b) Definícia podľa Blooma: Aplikácia vyţaduje od ţiaka, aby si v určitej situácií vybavil myšlienky, zákony, teórie alebo metódy, ktoré sa vzťahujú na danú situáciu, a zároveň ich vyuţil na vyriešenie stanoveného problému. Pri aplikácii dochádza k vyuţitiu naučených poznatkov v novej situácií (Byčkovský 1984, s. 38). Príklad: vypočítať hustotu telesa, demonštrovať meranie elektrického prúdu v danom elektrickom obvode. Analýza (4 b) Definícia podľa Blooma: Schopnosť rozloţiť problém na prvky alebo časti, a to tak, aby boli objasnené vzťahy medzi prvkami alebo časťami a aj celková štruktúra problému (Byčkovský 1984, s. 38). Príklad: porovnať grafy závislostí, analyzovať graf voltampérovej charakteristiky ţiarovky. Syntéza (5 b) Definícia podľa Blooma: Syntéza sa definuje ako skladanie prvkov a častí, aby vytvárali celok. Kombináciou prvkov a častí sa vytvára štruktúra, ktorá predtým neexistovala (Byčkovský 1984, s. 39). Príklad: zostrojiť elektrický obvod, zakresliť elektrickú schému, navrhnúť experiment, odvodiť vzťah. 47

48 Hodnotenie (6 b) Definícia podľa Blooma: Posúdenie hodnoty myšlienok, dokumentov, výtvorov, metód, spôsobov riešenia atď. z hľadiska nejakého účelu. Pri hodnotení sa zisťuje, či to, čo sa posudzuje, odpovedá stanoveným kritériám alebo normám z hľadiska presnosti, efektívnosti, hospodárnosti alebo účelnosti (Byčkovský 1984, s. 40). Príklad: prečítaj si text uverejnený v časopise a posúď, či sú uvedené informácie o fyzikálnych veličinách správne zapísané.(janovič 2004, s. 102) Tvorivosť (6 b) Často sa v novšej pedagogickej literature uvádza medzi najnáročnejšími myšlienkovými operáciami uvádza tvorivosť. Tvorivé uplatnenie vedomostí ţiaka sa v úlohách môţe vyskytnúť tak v rovine riešenia problému ako aj v návrhu postupu riešenia. Hodnotenie a tvorivé uplatnenie vedomostí bude klásť na jednu hladinu bodového hodnotenia. V teste je vhodné pouţiť vţdy viac poznávacích operácií. Od výberu poznávacích operácií potom závisí obťaţnosť testu Tvorba didaktických testov Autori zaoberajúci sa problematikou didaktických testov sa zhodujú v tom, ţe tvorba kaţdého testu pozostáva z nasledovných krokov (Lapitka, 1996, s 99): - plánovanie didaktického testu, - obsahová analýza učiva, - štrukturálny model učiva, - výber prvkov a poznávacích operácií, - váţenie prvkov a poznávacích operácií, - zostavenie plánu úloh, - formulácia úloh, - stanovenie klasifikačného kľúča. V tejto kapitole sa budeme zaoberať, ako to uţ vyplýva z názvu, tvorbou, konštrukciou didaktických testov. Budeme vychádzať a tvoriť konkrétny test z témy Elektrický obvod Plánovanie testu a obsahová analýza Plánovanie tvorby testu spočíva v zodpovedaní si niekoľkých základných otázok ohľadom jeho cieľov. Je potrebné premyslieť si, pre koho sa test zostavuje a za akým účelom, aká téma sa overuje, ktoré vedomosti a zručnosti sa budú merať a určí sa testovací čas, s ktorým súvisí počet úloh. 48

49 Obsahovou náplňou didaktického testu je Elektrický obvod a Ohmov zákon pre časť elektrického obvodu. Test overuje výstupné vedomosti po prebratí témy Ohmov zákon a zručnosti týkajúce sa práce s elektrickými obvodmi. Čas potrebný na vypracovanie testu je jedna vyučovacia hodina, teda 45 minút. V teste sa nachádza osem úloh, pričom riešenie kaţdej úlohy si vyţaduje čas pribliţne 5 minút. Dve úlohy sú praktické a zvyšné úlohy sú teoretické. Pri tvorbe didaktického testu sa treba riadiť poţiadavkami danými štátnym vzdelávacím programom a obsahom učebnice, aby sa zabezpečila validita testu. Štandardizované testy určené na široké testovanie nesmú zahŕňať obsahové prvky, ktoré nie sú v súlade so spomínanými poţiadavkami. Iná situácia nastáva, ak didaktický test vytvára samotný učiteľ pre účely overovania vedomostí svojich ţiakov. Pretoţe sú mu známe všetky preberané javy a naučené zručnosti, môţe do testu vloţiť všetky obsahové prvky preberané na vyučovaní, teda aj nad štandardom. Vo všeobecnosti tvorcovia testov nie sú prítomní na hodinách fyziky, preto testy z obsahovej stránky vychádzajú predovšetkým z obsahu učebnice a v primeranej náročnosti merajú vedomosti a zručnosti, o ktorých sa predpokladá, ţe ich ţiak ovláda. Práve učebnica, z ktorej ţiak študuje a čerpá informácie, a vzdelávacie štandardy, z ktorých vychádza učiteľ, sú vedúcimi ukazovateľmi pri tvorbe kaţdého testu. Ţiaci sa stretávajú s elektrickými obvodmi a s Ohmovým zákonom uţ na základnej škole. Získavajú skúsenosti so zostrojovaním jednoduchých elektrických obvodov, meraním elektrického prúdu a napätia a s grafickou interpretáciou Ohmovho zákona. Podľa Štátneho vzdelávacieho programu (ISCED 2, platný od mája 2009), z témy Elektrický obvod a Ohmov zákon by mal ţiak základnej školy dosiahnuť nasledovný výkon: - poznať základné časti jednoduchého elektrického obvodu, - zakresliť elektrický obvod pomocou schematických značiek, - rozlíšiť elektrické vodiče a izolanty, - zapojiť elektrický obvod podľa schémy, - zapojiť spotrebiče (žiarovky) do elektrického obvodu sériovo a paralelne, - odmerať veľkosť elektrického prúdu a elektrického napätia na žiarovke (rezistore) zapojenej v elektrickom obvode, - zostrojiť graf priamej úmernosti medzi prúdom a napätím z nameraných hodnôt, - poznať jednotku elektrického prúdu ampér (A), elektrického napätia volt (V), odporu ohm (Ω) a ich násobky a podiely, 49

50 -riešiť výpočtové úlohy s využitím vzťahu pre Ohmov zákon, - riešiť úlohy na praktické zapájanie elektrických obvodov a merania v nich. Po analýze učiva, z ktorého sa navrhuje test, je potrebné vytvoriť štrukturálny model učiva z danej témy, v našom prípade Elektrický obvod a Ohmov zákon. Tvorba štrukturálneho modelu učiva je neľahký krok, ktorý výrazne ovplyvňuje nasledujúce fázy tvorby didaktického testu. Štrukturálny model učiva má formu diagramu, ktorý je tvorený prvkami pojmami, charakteristickými pre danú tému. Tieto obsahové prvky vystupujú v určitých vzájomných vzťahoch s inými prvkami. V diagrame je kaţdý pojem označený obdĺţnikovým rámikom, spojnice medzi symbolmi pojmov označujú ich vzájomné vzťahy. Vodorovné spojnice sú znakom rovnocennosti pojmov, zvislé spojnice znamenajú inkluzívnosť: pojem uvedený v diagrame o riadok niţšie je špecifikáciou nadradeného pojmu (Lapitka, 1996, s. 42). Vytvorené štrukturálne modely učiva poskytujú teda schematický prehľad testovanej témy a pozícia jednotlivých prvkov charakterizuje ich špecifickosť. Ukáţkový test meria vedomosti z dvoch odlišných tém, preto si vytvoríme dva rôzne štrukturálne modely. Najvšeobecnejšie pojmy Ohmov zákon a elektrický obvod sa nachádzajú na najvyššej pozícií diagramu. Z týchto pojmov sa nasledovne odvíjajú ďalšie súvisiace pojmy. Nasledovné schémy zobrazujú štruktúru učiva v rámci Ohmovho zákona (obr. 10) a elektrického obvodu (obr. 11). Obr. 10 Štrukturálny model Ohmovho zákona 50

51 W=2 W=1 Obr. 11 Štrukturálny model elektrický obvod Výber prvkov obsahu a poznávacích operácií Hlavná funkcia štrukturálnych modelov učiva spočíva vo výbere a váţení prvkov obsahu. Výber obsahových prvkov testu úzko súvisí s obsahom vyučovania uvedenom v štátnom vzdelávacom programe. Tabuľka 5 Výber prvkov obsahu vyučovania do testu Elektrický obvod Elektrický obvod Sériové zapojenie Paralelné zapojenie Meranie prúdu a napätia Schéma elektrického obvodu Ohmov zákon Ohmov zákon Elektrický odpor Elektrický prúd Elektrické napätie Voltampérová charakt. rezistora Cieľom didaktického testu bolo pochopenie kľúčových pojmov a vzťahov medzi nimi, ako aj zručností v zapájaní elektrického obvodu a merania veľkosti prúdu a napätia. V úlohách boli obsiahnuté myšlienkové operácie, ako je aplikácia, analýza, syntéza. Po výbere obsahových prvkov a poznávacích operácií prejdeme k ďalšiemu kroku, a to k priraďovaniu bodového skóre - váţeniu. Váţiť prvky znamená prideliť body vybraným prvkom a poznávacím operáciám. Pri váţení prvkov vychádzame opäť zo štrukturálneho modelu učiva. Najväčšia váha sa pridelí prvkom v najvyššom rade štrukturálneho modelu učiva, ktoré predstavujú najvšeobecnejšie pojmy témy. To znamená, ţe v modeli Ohmovho zákona získa najväčšiu váhu prvok - Ohmov zákon (obr. 51

52 10) a v modeli elektrického obvodu získajú najväčšiu váhu prvky - elektrický obvod a jeho schematické znázornenie (obr. 11). Prvky v niţších radoch získajú váhu vţdy o jednotku menšiu. Prvky v najniţšom rade sú váţené váhou jedna, napriek tomu sú dôleţité v obsahu vyučovania. Ide len o vzťah základné prvky obsahu a odvodené. Poznávacie operácie váţime opačným spôsobom: váha poznávacej operácie rastie s jej náročnosťou. Váhy vybraných obsahových prvkov a poznávacích operácií uvádzame v tabuľke 6. Tabuľka 6 Váţenie prvkov obsahu vyučovania OHMOV ZÁKON Ohmov zákon 4 Elektrický odpor 3 Elektrický prúd 3 Elektrické napätie 3 VACH rezistora 1 VACH ţiarovky 1 ELEKTRICKÝ OBVOD Elektrický obvod 2 Schéma elektrického obvodu 2 Sériové zapojenie 1 Paralelné zapojenie 1 Meranie napätia, prúdu 1 POZNÁVACIE OPERÁCIE Aplikácia 1 Analýza 2 Syntéza 3 52

53 .5.3 Váţenie prvkov obsahu a klasifikačný kľúč Vytvoriť plán úloh znamená zostaviť tabuľku obsahových prvkov a poznávacích operácií s ich príslušnými bodovými hodnotami. K jednotlivým prvkom obsahu priradíme konkrétne poznávacie operácie, ktoré sú v úlohách obsiahnuté. Bodové skóre úlohy určíme ako súčet bodov za obsahový prvok a bodov za poznávaciu operáciu. Výsledné bodové skóre testu je daná súčtom bodov všetkých úloh. Počas vytvárania plánu úloh je vhodné mať premyslenú pribliţnú predstavu testovacích úloh. Vytvorené dvojice - pojmy a poznávacie operácie ovplyvnia celkovú náročnosť testu. Všeobecne platí, ţe ak sa k prvkom s niţšou váhou priradia poznávacie operácie s vyššou váhou, test je náročnejší. V tabuľke 7 uvádzame prvky obsahu v úlohách pre didaktický test z Ohmovho zákona a Elektrického obvodu uvedeného v podkapitole 4.1. V úlohách testu sú obsiahnuté myšlienkové operácie ako je analýza, syntéza a aplikácia. Sčítaním bodov z postavenia prvku obsahu v štrukturálnom modeli a za pouţitú myšlienkovú operáciu získame celkové bodové skóre za úlohu. Tabuľka 7 Bodové skóre úloh testu Elektrický obvod a Ohmov zákon Č. Prvok obsahu a body zo Poznávacie operácie Súčet úlohy štrukturálneho modelu a priradené body bodov Aplikácia Analýza Syntéza w = 1 w = 2 w = 3-1a) Elektrický obvod b) Meranie prúdu a napätia c) Schéma elektrického obvodu 2a) Sériové zapojenie b) Merací prístroj c) Elektrická schéma 2-5 3) Paralelné zapojenie ) Ohmov zákon ) Ohmov zákon ) VACH rezistora ) VACH ţiarovky ) Elektrický odpor ) Elektrický prúd ) Elektrické napätie Celkové bodové skóre 56 53

54 Pri formulácii úloh v didaktickom teste je potrebné myslieť na niekoľko poţiadaviek. Kaţdá testovacia úloha musí obsahovať tri základné časti: úvodnú informáciu, kmeň úlohy a charakterizovaný spôsob odpovede (Rosa 2007, s. 44). Ţiak sa týmto spôsobom ľahšie začlení do deja úlohy a jasný pokyn ho navedie na to, čo má vykonať. Od testovacích úloh sa vyţaduje, aby boli zrozumiteľne a gramaticky správne formulované, aby obsahovali potrebné mnoţstvo informácií na riešenie, aby merali len tie vedomosti a zručnosti, ktoré chceme overiť, a aby ich riešenie bolo jednoznačné (Rosa 2007, s. 44). Ďalším zásadovým pravidlom testovacích úloh je to, ţe riešenia úloh nesmú nadväzovať na riešenia predchádzajúcich úloh (Chráska 1999, s. 40). Ako sme spomínali v časti 2.3, podľa formy odpovede rozlišujeme rôzne testovacie úlohy. V didaktickom teste je vhodné zaradiť rôzne formy úloh, neodporúča sa zavádzať len úlohy konštruované na jeden typ odpovede. Z tohto dôvodu sme i v našom didaktickom teste Elektrický obvod a Ohmov zákon (kap. 4.1) zostavili typovo rôzne úlohy: - Uzavreté úlohy s výberom viacerých správnych odpovedí: úloha 8. - Otvorené úlohy s krátkou odpoveďou: úloha 3, úloha 4, úloha 5 - Otvorené úlohy s dlhou odpoveďou: úloha 7. - Grafické úlohy: úloha 5, úloha 7. - Konštrukčné úlohy: úloha 1, úloha 2, úloha 6. Úloha 5 je zaradená aj medzi grafické úlohy, ale formou odpovede patrí medzi otvorené úlohy s krátkou odpoveďou. Podobne, úloha 8 je čiastočne grafická a formou odpovede je zaradená medzi otvorené úlohy s dlhou odpoveďou. V teste sa nachádza väčšie mnoţstvo úloh s krátkou odpoveďou, aby sa zabránilo náhodnému tipovaniu odpovedí. Jednou z moţností stanovenia klasifikačného kľúča je klasifikácia podľa percenta vyriešených úloh v teste. V tabuľke 8 podávame prevod bodového skóre na klasifikačné stupne pre test Elektrický obvod. Ohmov zákon. Tabuľka 8 Klasifikácia podľa percenta správnych odpovedí Percento úspešnosti Zodpovedajúce bodové skóre Stupeň klasifikácie % 89-75% 74-60% 59-35% Kritériá na percento správnych odpovedí môţu byť aj prísnejšie (Chrasta 1999, s. 77). 54

55 4. SÚBOR DIDAKTICKÝCH TESTOV V tejto kapitole sú uvedené znenia testov ktoré sú vyuţiteľné vo vyučovaní fyziky na základnej škole a analýzy úloh. K testom sú ešte vypracované nasledovné materiály - odpoveďový hárok a metodické pokyny pre učiteľa. Uvedené didaktické testy pre 6., 7. a 8. ročník sa viaţu na vydané učebnice. (Lapitková, 2010a, 2010b, 2012). V čase spracovania publikácie ešte nebola vydaná učebnica fyziky pre 9. ročník a preto sa tvorba testu pod názvom Elektrický obvod. Ohmov zákon opiera len o Štátny vzdelávací program z fyziky na základnej škole (ISCED 2). V nasledujúcej kapitole začíname práve uvedeným testom, pretoţe sa viaţe na predchádzajúcu časť Didaktické testy. 4.1 Elektrický obvod. Ohmov zákon Test je určený pre 9. ročník základnej školy. Povolené pomôcky: kalkulačka, pravítko, písacie potreby. Praktická časť Na svojom stanovišti máš prichystané pomôcky: batéria 4,5 V, dve rovnaké ţiarovky, vodiče a voltampérmeter. Z týchto pomôcok budeš v jednotlivých úlohách zostavovať elektrické obvody. Postupuj podľa pokynov. (Úlohy vypracuj v odpoveďovom hárku. Po ukončení merania rozloţ elektrické obvody a uprac stanovište na pôvodný stav.) 55

56 ÚLOHA 1 Zostroj jednoduchý elektrický obvod, v ktorom sa nachádza batéria a jedna ţiarovka. Pouţi vhodný merací prístroj a zmeraj veľkosť elektrického prúdu prechádzajúceho ţiarovkou. Zapíš hodnotu elektrického prúdu do odpoveďového hárku. Do odpoveďového hárku nakresli schému zapojenia elektrického obvodu, ktorý si zostrojil (i zapojenie meracieho prístroja). ÚLOHA 2 Zostroj jednoduchý elektrický obvod, v ktorom sa bude nachádzať batéria a dve ţiarovky, pričom ţiarovky sú zapojené sériovo. Pouţi vhodný merací prístroj a zmeraj veľkosť elektrického napätia na ľubovoľnej ţiarovke. Hodnotu elektrického napätia zapíš do odpoveďového hárku. Do odpoveďového hárku nakresli schému zapojenia elektrického obvodu, ktorý si zostrojil (i zapojenie meracieho prístroja). Teoretická časť ÚLOHA 3 Na obrázku je znázornená schéma elektrického obvodu. V elektrickom obvode sú zaradené spínače, ktoré budeme rôzne zapínať. Sledujeme, ktoré ţiarovky sa pri zapnutí určitého spínača rozsvietia. V odpoveďovom hárku doplň do textu pod obrázkom správne odpovede. a)keď zapneme iba spínač S1, bude svietiť ţiarovka (ţiarovky)... b) Keď zapneme S1 a aj spínač S2, bude svietiť ţiarovka (ţiarovky)... c) Keď zapneme iba spínač S3, bude svietiť ţiarovka (ţiarovky)... ÚLOHA 4 Na svorkách ţiarovky zapojenej v elektrickom obvode sme v istom okamihu namerali napätie 3V pri prechádzajúcom prúde 180 ma. Vypočítaj odpor ţiarovky a hodnotu zapíš do odpoveďového hárku. 56

57 ÚLOHA 5 Na grafe je znázornená voltampérová charakteristika rezistora. Urč odpor rezistora a jeho hodnotu zapíš do odpoveďového hárku. ÚLOHA 6 Na známom rezistore s odporom 100 Ω sme menili elektrické napätie v intervale od 0V do 6V a merali sme elektrický prúd, ktorý prechádza obvodom pri určitom napätí. Do odpoveďového hárku nakresli graf zodpovedajúci meraniu (pomenuj graf, označ a pomenuj osi, zvoľ na osiach hodnoty). ÚLOHA 7 Na grafe pod textom je zobrazená závislosť prúdu od napätia na ţiarovke. Vysvetli, prečo je grafom krivka a nie priamka. Svoju odpoveď zapíš do odpoveďového hárku. ÚLOHA 8 Na obrázku sú zakresle né dve schémy elektric kých obvodo v. V oboch elektrických obvodoch sú pouţité rovnaké ţiarovky, rovnaké rezistory a rovnaký zdroj napätia. Zakrúţkuj všetky správne odpovede. 57

58 a) Celkový odpor spotrebičov v obvode č. 1 je väčší ako v obvode č. 2. b) Celkový odpor spotrebičov v obvode č. 1 je menší ako v obvode č. 2. c) V oboch obvodoch prechádza rovnako veľký elektrický prúd. d) Obvodom č. 1 prechádza väčší elektrický prúd ako v obvode č. 2. e) Obvodom č. 1 prechádza menší elektrický prúd ako v obvode č. 2. f) Väčší jas ţiaroviek sa zaznamená v obvode č. 1. g) Väčší jas ţiaroviek sa zaznamená v obvode č. 2. h) V oboch obvodoch svietia ţiarovky rovnako jasne. ch) V oboch obvodoch platí, ţe celkový súčet elektrických napätí na spotrebičoch sa rovná napätiu na zdroji. Koniec testu 58

59 4.1.1 Analýza úloh ÚLOHA 1 ÚLOHA 2 Obsahové prvky Elektrický obvod, sériové zapojenie, elektrická schéma, merací prístroj. Poznávacie operácie Aplikácia, syntéza. Analýza úlohy Praktickými úlohami overujeme, či je ţiak schopný zostrojiť jednoduchý elektrický obvod, zakresliť jeho schému a či rozlišuje sériový a paralelný obvod. Ďalej skúmame jeho zručnosť pracovať s meracími prístrojmi. Práca s voltmetrom a ampérmetrom zahŕňa ich zapojenie do elektrického obvodu, nastavenie rozsahu na meracom prístroji, odčítanie hodnoty elektrického prúdu alebo elektrického napätia a jej zápis. Hodnotenie úlohy Z plánu úloh vyplýva, ţe maximálne bodové skóre za úlohu 1 je 12 bodov a za úlohu 2 je 11 bodov. Tento maximálny počet bodov sa rozdelí medzi jednotlivé poloţky tak, ako je to znázornené v tabuľke. Tabuľka Bodové skóre úlohy 1 a úlohy 2 Úloha 1 Zostrojenie elektrického obvodu Zapojenie ampérmetra do elektrického obvodu Nastavenie rozsahu na ampérmetri Zápis správnej hodnoty veľkosti elektrického prúdu Zakreslenie schémy elektrického obvodu Úloha 2 Zostrojenie sériového elektrického obvodu Zapojenie voltmetra do elektrického obvodu Nastavenie rozsahu na voltmetri Uvedenie hodnoty elektrického napätia a fyzikálnej jednotky Zakreslenie schémy elektrického obvodu ÚLO HA 3 Obsa hový prvo k Paral elné zapoj enie. Poznávacia operácia Analýza. Analýza úlohy V úlohe sledujeme porozumenie ţiaka schéme elektrického obvodu. Je to kvalitatívna úloha, v ktorej ţiak vyuţíva svoje vedomosti o prechode elektrického prúdu obvodom a analyzuje jednotlivé situácie. V zadaní sa ţiakovi úmyselne neprezrádza, či má úloha viac riešení, a či vôbec nejaké riešenie má. 5b 2b 1b 1b 3b 4b 2b 1b 1b 3b 59

60 Riešenie úlohy Z1 a Z4. Z1, Z2 a Z4 nebude svietiť ţiadna ţiarovka Hodnotenie úlohy Ako vyplýva z plánu úloh, celkové skóre úlohy sú tri body. Tieto tri body sa rozdelia medzi odpovede a), b) a c). To znamená, ţe za kaţdú správne zodpovedanú časť sa udelí 1bod. V prípade, ţe ţiak zvolí v časti a) len jednu správnu odpoveď, strhne sa mu 0,5 bodu. V prípade, ţe ţiak v časti b) zvolí dve správne odpovede z troch, strhne sa mu 0,5 bodu, ak zvolí len jednu správnu moţnosť, neudelí sa mu ţiadny bod. ÚLOHA 4 Obsahový prvok Ohmov zákon. Poznávacia operácia Aplikácia. Analýza úlohy Úloha je zameraná na overenie Ohmovho zákona klasickým výpočtom, t.j. výpočet elektrického odporu z hodnôt elektrického prúdu a elektrického napätia, pričom pozornosť venujeme i premene jednotiek. Riešenie úlohy U R I 3 R 0, 180 R = 16,6 Ω Hodnotenie úlohy Celkové skóre za úlohu je 5 bodov, ktoré sa rozdelia medzi zručnosti uvedené v tabuľke. Tabuľka Bodové skóre úlohy 4 Ţiak ovláda vzťah pre Ohmov zákon Ţiak správne dosadí údaje do vzťahu pre Ohmov zákon Ţiak správne premení fyzikálne jednotky Správne zapíše výsledok 2b 1b 1b 1b 60

61 ÚLOHA 5 Obsahový prvok Ohmov zákon. Poznávacia operácia Analýza. Analýza úlohy V tejto úlohe overujeme Ohmov zákon prostredníctvom voltampérovej charakteristiky rezistora, z ktorej ţiak určí odpor rezistora. Úloha je zameraná na prácu s grafom VACH rezistora a na čítanie informácií z neho. Overujeme, či ţiak ovláda znenie Ohmovho zákona a či je schopný dospieť k výslednému odporu rezistora nepriamou cestou, teda odčítaním hodnôt elektrického napätia a elektrického prúdu z grafu voltampérovej charakteristiky. Jedným z cieľov úlohy je aj kontrola premeny jednotiek. Riešenie úlohy a komentáre Na grafe stačí zvoliť ľubovoľnú hodnotu elektrického napätia a k tomu pravítkom odčítať prislúchajúcu hodnotu elektrického prúdu. Napríklad, ak U = 1,5 V, tak k nemu prislúchajúci prúd je I = 15 ma. 1,5 R 100 0,015. Vypočítaný odpor rezistora sa môţe overiť tak, ţe sa zvolí iná hodnota elektrického napätia a z grafu sa odčíta prislúchajúca hodnota elektrického prúdu. Napríklad, ak U = 2 V, tak I = 20 ma. 2 R 100 0,020. Správna odpoveď je, ţe elektrický odpor rezistora je 100 Ω. Hodnotenie úlohy Celkové skóre je 6 bodov, ktoré sa rozdelia medzi zručnosti uvedené v tabuľke. Tabuľka Bodové skóre úlohy 5 Ţiak vie odčítať z grafu hodnoty U a I Ţiak ovláda vzťah pre Ohmov zákon Ţiak správne dosadí údaje do vzťahu pre Ohmov zákon Ţiak správne premení fyzikálne jednotky Správne zapíše výsledok riešenia úlohy 1b 2b 1b 1b 1b 61

62 ÚLOHA 6 Obsahový prvok Voltampérová charakteristika rezistora. Poznávacia operácia Syntéza. Analýza úlohy Úloha opäť overuje Ohmov zákon na vyššej úrovni. Úloha vyţaduje pouţiť vzťah pre Ohmov zákon a vypočítať elektrický prúd prislúchajúci pre dané napätie. Z týchto hodnôt U a I potom ţiak zostaví voltampérovú charakteristiku rezistora. Dôraz sa kladie na označenie osí, ich pomenovanie, správne priradenie elektrického napätia a prúdu na osiach spolu so správnymi jednotkami a spojenie bodov do čiary. Po porovnaní s úlohou 5 zistíme, ţe v podstate je to takmer podobná úloha iba s rozdielnym zadaním. Kľúčové vedomosti ţiakov sa v teste overujú aj niekoľkými úlohami. Riešenie úlohy Hodnotenie úlohy Celkové bodové skóre za úlohu sú 4 body. Body sa rozdelia medzi zručnosti uvedené v tabuľke 11. Tabuľka Bodové skóre úlohy 6 Ţiak správne určí poradie osí Ţiak e správne pomenuje osi (fyzikálna jednotka a fyzikálna veličina) Ţiak správne zvolí na osiach hodnoty fyzikálnych veličín Ţiak správne pomenuje graf Ţiak spojí body do priamky 1b 1b 1b 0,5b 0,5b 1 b 62

63 ÚLOHA 7 Obsahový prvok Grafická metóda zobrazovania, vplyv teploty na odpor vodiča. Poznávacia operácia Analýza. Analýza úlohy Úloha je spomedzi všetkých úloh v teste najnáročnejšia. Od ţiaka vyţadujeme analyzovať tvar čiary grafu voltampérovej charakteristiky ţiarovky. Z čiary grafu odvodil súvislosť medzi teplotou vodiča a jeho odporom. Riešenie a komentáre k úlohe Voltampérová charakteristika ţiarovky je závislosť elektrického prúdu od elektrického napätia. Keď ţiarovkou prechádza elektrický prúd, začína sa zohrievať jej vlákno a jej odpor sa zvyšuje. Elektrický odpor ţiarovky závisí od jej teploty. Po prezretí grafu vidíme, ţe po hodnotu napätia 0,2V rastie odpor ţiarovky úmerne, pretoţe na tomto úseku je grafom priamka. Zvyšovaním elektrického napätia nadobúda čiara grafu oblejší tvar. Všimnime si, ţe napätie rastie, rastie i elektrický prúd, ale za rovnakú zmenu elektrického napätia narastie elektrický prúd vţdy o menšiu hodnotu. Zamerajme sa teraz na odpor ţiarovky. Napríklad, ak namerané napätie na ţiarovke je U = 0,5 V, tak ţiarovkou prechádza prúd o veľkosti I = 80 ma. Potom odpor ţiarovky je 0,5 R 6, 25 0,080 Ale pri hodnote napätia U = 3,5 V bude hodnota elektrického prúdu I = 200 3,5 ma. Potom odpor ţiarovky je R 17, 5. 0,2 Zmena odporu je zapríčinená tým, ţe prechodom prúdu sa ţiarovka zohrieva a jej odpor rastie, lebo odpor ţiarovky závisí od teploty. Preto nie je grafom priamka, pretoţe vtedy by bol odpor ţiarovky konštantný. Hodnotenie úlohy Celové skóre za úlohu sú 3 body, ktoré sa rozdelia do zručností uvedených v tabuľke 12. Tabuľka Bodové skóre úlohy 7 Ţiak pozná závislosť odporu vodiča od jeho teploty. Ţiak vie vysvetliť, ţe odpor ţiarovky nie je konštantný. Ţiak vie posúdiť priebeh grafu. 1b 1b 1b 63

64 ÚLOHA 8 Obsahový prvok Elektrický odpor, elektrický prúd, elektrické napätie. Poznávacie operácie Analýza. Analýza úlohy Úlohou overujeme, či ţiak ovláda vlastnosti elektrického odporu, elektrického prúdu a napätia v sériovom obvode (celkový odpor je daný súčtom odporov na spotrebičoch, súčet napätí na spotrebičoch sa rovná napätiu na zdroji, spotrebičmi prechádza rovnaký elektrický prúd). V úlohe ţiak vyuţíva Ohmov zákon a porovnáva hodnoty jednotlivých fyzikálnych veličín. Riešenie úlohy a komentáre Celkový odpor v sériovom obvode je daný súčtom odporov jednotlivých spotrebičov. Úloha je zjednodušená, pretoţe odpor oboch pouţívaných rezistorov je rovnaký, takisto odpor oboch ţiaroviek je rovnaký. Celkový odpor spotrebičov v obvode je teda väčší v obvode č. 1. Zo vzťahu pre Ohmov zákon vyplýva, ţe elektrický prúd je nepriamo úmerný odporu. Pri rovnakom napätí teda prechádza obvodom s väčším elektrickým odporom menší elektrický prúd, to znamená, ţe v obvode č. 1 prechádza menší elektrický prúd. Veľkosť elektrického prúdu ovplyvňuje i jas ţiaroviek. Čím väčší prúd prechádza ţiarovkou, tým jasnejšie svieti. Keďţe obvodom číslo 1 prechádza menší prúd, bude jasnejšie svietiť ţiarovka v obvode č. 2. Pre napätie v sériovom obvode platí, ţe napätie na zdroji sa rozloţí na napätia na spotrebičoch. Správne odpovede sú teda: a), e), g), i). Hodnotenie úlohy Celkové bodové skóre za ôsmu úlohu je 12 bodov. Tieto body sa rozdelia nasledovným spôsobom. Za správnu odpoveď a) získa ţiak 4 body, za správnu odpoveď i) získa ţiak 4 body a za odpoveď e) a g) získa po 2 body. 64

65 4.1.2 Odpoveďový hárok Elektrický obvod. Ohmov zákon Meno a priezvisko... Trieda... Číslo stanovišťa... Praktická časť 1. ÚLOHA Veľkosť elektrického prúdu prechádzajúceho ţiarovkou je... Schéma zapojenia elektrického obvodu: 2. ÚLOHA Veľkosť elektrického napätia na ţiarovke je... Schéma zapojenia elektrického obvodu: Teoretická časť 3. ÚLOHA a) Keď zapneme iba spínač S1, bude svietiť ţiarovka (ţiarovky)... b) Keď zapneme S1 a aj spínač S2, bude svietiť ţiarovka (ţiarovky)... c) Keď zapneme iba spínač S3, bude svietiť ţiarovka (ţiarovky)... 65

66 4. ÚLOHA Výpočet: Odpor ţiarovky je ÚLOHA Výpočet: Odpor rezistora je ÚLOHA 66

67 7. ÚLOHA Vysvetlenie: ÚLOHA a) Celkový odpor spotrebičov v obvode č. 1 je väčší ako v obvode č. 2. b) Celkový odpor spotrebičov v obvode č. 1 je menší ako v obvode č. 2. c)v oboch obvodoch prechádza rovnako veľký elektrický prúd. d)obvodom č. 1 prechádza väčší elektrický prúd ako v obvode č. 2. e) Obvodom č. 1 prechádza menší elektrický prúd ako v obvode č. 2. f) Väčší jas ţiaroviek sa zaznamená v obvode č. 1. g) Väčší jas ţiaroviek sa zaznamená v obvode č. 2. h) V oboch obvodoch svietia ţiarovky rovnako jasne. ch)v oboch obvodoch platí, ţe celkový súčet elektrických napätí na spotrebičoch sa rovná napätiu na zdroji Metodický pokyn pre učiteľa Tento test sa je určený na zistenie výkonov ţiakov z témy Elektrický obvod a Ohmov zákon. Test pozostáva z dvoch častí praktickej a teoretickej. Praktická časť je zameraná na laboratórne problémy. Obsahuje úlohy, v ktorých sa sleduje praktická zručnosť ţiakov - zostrojenie jednoduchého obvodu, odmeranie elektrického prúdu a elektrického napätia pomocou meracieho prístroja. Teoretická časť obsahuje šesť príkladov, ktoré sa riešia v lavici. Príklady sú zamerané na Ohmov zákon a jeho overenie viacerými metódami. Sleduje sa v nich aplikácia Ohmovho zákona a práca s grafmi. 67

68 Príprava. Praktickú časť vykonávajú študenti na vopred pripravených stanovištiach. Na jednu triedu pripadajú minimálne 4 stanovištia. Vhodné je pripraviť aj viac stanovíšť, záleţí od vybavenia kabinetu. Kaţdé stanovište má svoje číslo, ktoré ţiak napíše do odpoveďového hárku na vyznačené miesto aţ keď bude na ňom pracovať. Jedno laboratórne stanovište obsahuje: batéria 4,5 V, dve ţiarovky, vodiče, voltampérmeter. Pomôcky pre ţiaka: 1x zadanie testu, 1x odpoveďový hárok, písacie potreby, kalkulačka, pravítko. Realizácia V triede sú pripravené stanovištia s číslami. Po vyplnení záhlavia odpoveďového hárku obsadí časť ţiakov stanovištia, jedno stanovište jeden ţiak. Zapíše si číslo stanovišťa Ţiak pracuje na svojom stanovišti samostatne a podľa pokynov uvedených v teste. Jeho úlohou je zostrojiť dva jednoduché elektrické obvody, ktorých názorná ukáţka je na nasledujúcich obrázkoch. Na vypracovanie praktickej časti mu je poskytnutý čas 10 minút. Úloha 1: Úloha 2: Kým časť ţiakov pracuje na svojich stanovišt iach, ostatní riešia teoretické úlohy. Hneď ako študent dokončí meranie, nastupuje ďalší, aţ kým 68

69 sa nevystriedajú všetci ţiaci. Je dôleţité pripomenúť ţiakom, aby po meraní zanechali stanovište v pôvodnom stave. Učiteľ dbá na to, aby ţiaci medzi sebou nekomunikovali a aby všetko prebiehalo nerušene a pokojne. 4.2 Vlastnosti kvapalín a plynov Test je určený pre 6. ročník základnej školy. 1. V rámčeku sú pomiešané plyny a kvapaliny.vypíš slová ktoré označujú plyny. benzín, dusík, kyslík, minerálka, ocot, olej, oxid uhličitý, voda, vodík, vodná para, vzduch, zemný plyn, 2. V rámčeku sú vymenované vlastnosti kvapalín a plynov. Urob si do zošita dva stĺpce tak, ako je to znázornené pod rámčekom a napíš do stĺpcov patričné vlastnosti. tekutosť, pruţnosť, deliteľnosť, rozpínavosť, nestlačiteľnosť, merateľnosť objemu, stlačiteľnosť, nerozpínavosť Kvapaliny Plyny 3. Ak stlačíme plastovú fľašu s vodou, ktorá má okolo dna dierky, voda bude striekať rovnako prudko na všetky strany. Ako sa dá vysvetliť tento jav? 69

70 4. Zuzka sa snaţí zatlačiť piest striekačky, v ktorej je voda. Čo sa stane s piestom striekačky? (Zakrúţkuj správnu odpoveď.) a) Voda v striekačke sa stlačí a piest sa celkom priblíţi k ruke Zuzky. b) Voda v striekačke sa stlačí a piest sa priblíţi k ruke Zuzky o 2 ml. c) Piest striekačky sa nepohne, pretoţe sú kvapaliny takmer nestlačiteľné. 5. Prečo sa prevrátený pohár, ktorý ponoríme do vody, nenaplní vodou? 70

71 6. Na obrázku sa Zuzka snaţí zatlačiť piest striekačky v ktorej je vzduch. Ako dopadne toto jej snaţenie? (Zakrúţkuj správnu odpoveď.) d) Vzduch v striekačke sa stlačí a piest sa celkom priblíţi k ruke Zuzky. e) Vzduch v striekačke sa stlačí a piest sa priblíţi k ruke Zuzky o niekoľko ml. f) Piest striekačky sa nepohne, pretoţe sú plyny takmer nestlačiteľné. 7. Na obrázku sú sklené nádoby v rôznych polohách. Ako sa ustáli hladina, ak do nich nalejeme dţús? Nakresli ju do obrázkov. 71

72 8. Na obrázku je znázornený odmerný valec a) Aký najväčší objem kvapaliny ním moţno odmerať? b) Koľko ml pripadá na 1 dielik stupnice? 9. Aký objem vody je znázornený na obr. A a B? Číselnú hodnotu a jednotku napíš do rámčeka vedľa obrázkov. A B 10. Máš tieto pomôcky: 72

73 Vedel by si dokázať, ţe vzduch je deliteľný? Napíš postup, ako by si to urobil. 11. Premeň jednotky objemu: ml =...l Koniec testu 4 l =...ml Analýza úloh Pojmy obsiahnuté v téme Vlastnosti kvapalín a plynov moţno rozdeliť do dvoch úrovní. Tieto úrovne sú rozlíšené v úlohe Dôleţité slová na s. 33 v učebnici Fyzika pre 6. ročník (Lapitková 2010 a). Na ľavej strane v tabuľke sú abstraktné výrazy (pojmy) a na pravej strane konkrétne výrazy. Vyššiu úroveň majú abstraktné výrazy, pojmy. V úlohách testu, okrem úlohy 2, ţiak pracujeme s konkrétnymi vlastnosťami látok a telies, konkrétnymi látkami, telesami. Preto moţno povedať, ţe prvky obsahu majú v úlohách jednu úroveň, aţ na úlohu 2, kde ţiak pracuje s abstraktným pojmom vlastnosť. Obsahovú náročnosť v úlohách rozlíšime tým, ţe úlohe 2 pridelíme 1 bod. Inak diferencovanosť úloh zabezpečujú len v nich pouţité myšlienkové operácie, ktorých postupnosť a bodové skóre je uvedené v kap Tabuľka Bodové skóre úloh testu Vlastnosti kvapalín a plynov Číslo úlohy Pojem Poznávacia operácia Váha úlohy (body) 73

74 1. Plynné látky Analýza 4 2. Tekutosť, pruţnosť, deliteľnosť, Klasifikačná 5 rozp., nerozp., nestlač., stlač., merateľnosť objemu analýza 3. Prenos tlaku v kvapalinách Aplikácia 3 4. Nestlačiteľnosť kvapalín Reprodukcia 1 5. Objem plynov Reprodukcia 1 6. Stlačiteľnosť plynov Reprodukcia 1 7. Vodorovná hladina kvapalín Aplikácia 3 8. a) Rozsah merania b) Hodnota najmenšieho dielika Porozumenie Porozumenie Meranie objemu kvapalín Porozumenie Porozumenie Deliteľnosť plynov Tvorivosť Premena jednotiek objemu Reprodukcia Reprodukcia 1 1 Súčet 34 ÚLOHA1 Analýza úlohy Úloha sa zameriava na rozlíšenie kvapalných látok od plynných látok. Riešenie úlohy dusík, kyslík, vzduch, oxid uhličitý, vodík, vodná para a zemný plyn Hodnotenie úlohy Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 4 body. V prípade, ţe ţiak vypíše len tri správne odpovede, treba mu za riešenie úlohy udeliť 0 bodov, ţiak nevie odlíšiť plynné látky od kvapalných. Za 4 správne odpovede získa 1b, za 5 správnych odpovedí získa 2b, za 6 správnych odpovedí získa 3b. V prípade, ţe ţiak okrem správnych plynných látok doplní do svojej odpovede i kvapalnú látku, strhne sa mu 1b. ÚLOHA 2 Analýza úlohy Úloha sa zameriava na spoločné a rozdielne vlastnosti plynov a kvapalín. Ţiak z uvedených pojmov (tekutosť, pruţnosť, deliteľnosť, rozpínavosť, nestlačiteľnosť, merateľnosť objemu, stlačiteľnosť, nerozpínavosť) rozhodne, ktoré vlastnosti prislúchajú kvapalinám, a ktoré plynom. Niektoré 74

75 z uvedených vlastností v zadaní sú spoločnými vlastnosťami pre plyny i kvapaliny. Riešenie úlohy Kvapaliny Tekutosť Deliteľnosť Nestlačiteľnosť Merateľnosť objemu Nerozpínavosť Plyny Tekutosť Pruţnosť Deliteľnosť Rozpínavosť Merateľnosť objemu Stlačiteľnosť Hodnotenie úlohy V úlohe ţiak priraďuje vlastnosti kvapalinám a plynom. Vykonáva klasifikačnú analýzu. Za analýzu boli úlohe priradené 4 body a obsahovú náročnosť 1 bod. Vzhľadom na veľký počet poloţiek môţeme za nesprávne zadelenú vlastnosť či nepriradenú vlastnosť z celkového bodového skóre 5 b odčítať 0,5 b. Môţe sa stať, ţe ţiak aj určí niektorú z vlastností správne a nebude mu bod pridelený. V takom prípade však majú jeho vedomosti váţne nedostatky. ÚLOHA 3 Analýza úlohy Úloha je formulovaná ako experiment, výsledky ktorého majú ţiaci vysvetliť. Hlavným pojmom, ktorý úloha overuje, je šírenie tlaku v kvapalinách. Riešenie úlohy Uvedený jav sa dá vysvetliť tým, ţe stlačením fľaše zvýšime v nádobe tlak. Toto zvýšenie sa prenáša do všetkých smerov rovnako. Hodnotenie úlohy Za správne a úplné zdôvodnenie výsledkov sa odpoveď boduje 3 b. Za čiastočné zdôvodnenie (napr. v kvapaline sa vytvorí tlak) sa udelí 1b. ÚLOHA 4 Analýza úlohy Úloha je zameraná na jednu z vlastností kvapalín, a to je nestlačiteľnosť. Ţiaci majú rozhodnúť, čo sa stane s piestom striekačky, v ktorej je voda. V úlohe voľbou odpovede reprodukuje skúsenosti z experiment. Riešenie úlohy c)piest striekačky sa nepohne, pretoţe sú kvapaliny takmer nestlačiteľné. Hodnotenie úlohy 75

76 Za správne zvolenú moţnosť sa udelí 1bod. ÚLOHA 5 Analýza úlohy Ţiaci majú zdôvodniť, prečo sa prevrátený pohár ponorený do vody nenaplní vodou. Podobný obrázok je uvedený aj v učebnici, teda ide o reprodukciu poznatku. Riešenie úlohy V pohári sa nachádza vzduch. Vzduch je plyn a plyny majú objem, zaberajú priestor. Hodnotenie úlohy Uţ za jednoduché vyjadrenie, ţe v pohári je vzduch poţno prideliť 1b. Ak sa ţiak vyjadrí v odpovedi v zmysle uvedeného správneho riešenia, môţe mu byť pridelených aj viac bodov. ÚLOHA 6 Analýza úlohy Úlohou sa overuje pojem stlačiteľnosť vzduchu. Podobne ako v úlohe 4, ţiak má rozhodnúť, či sa dá zatlačiť vzduch v injekčnej striekačke. Ţiak vyberá jednu moţnosť z troch uvedených. Riešenie úlohy b) Vzduch v striekačke sa stlačí piest sa priblíţi k ruke Zuzky o niekoľko ml. Hodnotenie úlohy Za správne určenie odpovede sa udelí 1 bod. ÚLOHA 7 Analýza úlohy Úloha overuje osvojenie pojmu vodorovné ustálenie vodnej hladiny. Do obrázkov sklenených nádob, rôzne naklonených, je potrebné zakresliť ustálenie vodnej hladiny kvapaliny v nich naliatej. Riešenie úlohy Ţiak nakreslí hladinu vody v nádobách vodorovnou čiarou. Hodnotenie úlohy Ak ţiak zakreslí vodorovnú vodnú hladinu vo všetkých obrázkoch správne, získa 3 body. Za kaţdé nesprávne zakreslenie sa strháva bod. Len za jedno správne zakreslenie sa bod neprideľuje. ÚLOHA 8 Analýza úlohy V úlohe ţiak aplikuje postup práce s odmerným valcom. Úloha overuje, či ţiak vie určiť rozsah merania a hodnotu najmenšieho dielika na stupnici. 76

77 Riešenie úlohy a) 250 ml, b) 5 ml Hodnotenie úlohy Za správne vyriešenú úlohu a) je moţné získať 2 body a b) tieţ 2 body. Bod sa nepridelí, ak je uvedená nesprávna číselná hodnota, prípadne nie je uvedená jednotka merania. ÚLOHA 9 Analýza úlohy Cieľom úlohy je určiť objem kvapaliny v odmernom valci. V úlohe sa nachádzajú dva rôzne odmerné valce (rôzny maximálny objem, rôzna hodnota najmenšieho dielika). Riešenie úlohy A 145 ml, B 25 ml Hodnotenie úlohy Za kaţdú správnu odpoveď sa udelí po 2 body. Bod sa nepridelí, ak je uvedená nesprávna číselná hodnota, prípadne nie je uvedená jednotka merania. ÚLOHA 10 Analýza úlohy Úloha vyţaduje od ţiaka tvorivé riešenie a preto je hodnotená veľkým počtom bodov 6. Riešenie úlohy Nafúkaný balónik opatrne rozviaţeme a necháme postupne vyfučať do kvapaliny, v ktorej sa vytvoria zo vzduchu bubliny. Bublina je časť vzduchu z balóna. Hodnotenie úlohy Hodnotí sa nápad a logický postup krokov pri opise. Veľmi zjednodušené odpovede sa síce hodnotia, ale len čiastočným počtom bodov. ÚLOHA 11 Analýza úlohy Cieľom úlohy je overiť, či ţiak ovláda premeny základných jednotiek (litre na mililitre a opačne). Riešenie úlohy 5000 ml = 5 l 4 l = 4000 ml Hodnotenie úlohy Celkové bodové skóre za správne riešenie úlohy je 2 body, za kaţdú správnu premenu jednotiek 1 bod. 77

78 4.2.2 Odpoveďový hárok Vlastnosti kvapalín a plynov Meno:... Trieda:... Dátum: Plyny sú Kvapaliny Plyny 3. Uvedený jav sa dá vysvetliť tým, ţe a) Voda v striekačke sa stlačí a piest sa celkom priblíţi k ruky Zuzky. b) Voda v striekačke sa stlačí a piest sa priblíţi k ruke Zuzky o 2 ml. c) Piest striekačky sa nepohne, pretoţe sú kvapaliny takmer nestlačiteľné. 5. Odpoveď:... 78

79 a) Vzduch v striekačke sa stlačí a piest sa celkom priblíţi k ruke Zuzky. b) Vzduch sa v striekačke sa stlačí a piest sa priblíţi k ruke Zuzky o niekoľko ml. c) Piest striekačky sa nepohne, pretoţe plyny sú takmer nestlačiteľné Odpoveď a)... Odpoveď b) A B Postup: ml =...l 4 l =...ml Metodický pokyn pre učiteľa 79

80 Test je určený pre ţiakov 6. ročníka základných škôl za účelom preverenia vedomostí po ukončení tematického celku Vlastnosti kvapalín a plynov. Obsahom testu sú nasledujúce témy: - vlastnosti kvapalín, - meranie objemu kvapalín, - vlastnosti plynov, - spoločné a rozdielne vlastnosti kvapalín a plynov. Test obsahuje 11 teoretických úloh s rôznou formou odpovede. Väčšina úloh je zadaná formou obrázku z experiment. Pri vypracovávaní testu má kaţdý ţiak na lavici len zadanie testu, odpoveďový hárok a písacie potreby. Test sa rieši 40 minút. Celkové bodové skóre testu je 34 bodov. Test sa môţe klasifikovať podľa nasledovného kľúča: Percento úspešnosti % % 74 60% 59 35% Zodpovedajúce bodové skóre Stupeň klasifikácie Pri stanovovaní bodovej škály sme sa riadili aj skúsenosťou so zadávaním testov. Učiteľ však môţe rozhodnúť aj o prísnejšej klasifikácii. 4.3 Výmena tepla Test je určený pre 7. ročník základnej školy. 1. Deti si nastrihali pásiky papiera a pripevnili ich na dva špagáty. Špagáty natiahli v rôznych výškach do otvoreného okna tak, ako je to na obr. A a B. V miestnosti bola vyššia teplota ako vonku. Vysvetli, prečo sa lístky správajú inak v hornej a inak v spodnej časti okna. 80

81 A B 2. Ak jeden koniec skúmavky so vzduchom zohrievame nad ohňom, do druhého konca môţeme zasunúť prst bez toho, aby sme sa popálili. a) Vysvetli, prečo to môţeme urobiť. b) Aká je tvoja predstava o pohybe častíc vzduchu počas zohrievania? (Napíš vysvetlenia, prípadne svoju predstavu nakresli do rámčeka.) 3. Jeden koniec dlhej oceľovej tyče je krátky čas horúci a druhý studený. Šípky na obrázku svojou dĺţkou znázorňujú rýchlosť pohybu častíc. Uváţ, ktorý z koncov je horúci a ktorý studený a doplň čísla k slovám:

82 - horúci - studený. 4. Veľmi často sa pri chladení strojových súčiastok pouţíva voda. Vysvetli, prečo je voda dobrým chladičom. 5. Urob predpoklad výslednej teploty pri zlievaní rovnakých objemov horúceho a studeného čaju. a) Hodnoty výslednej teploty napíš do tabuľky. Horúci čaj Teplota ( o C) Objem (ml) Studený čaj Objem (ml) Výsledná teplota čaju po zmiešaní Teplota ( o C) Odhad ( o C) b) Predpokladajme, ţe tvoja úvaha a urobené odhady výslednej teploty boli správne. Domnievaš sa, ţe po uskutočnení meraní by sa odhadnutá výsledná teplota a nameraná hodnota úplne zhodovali? 6. Dve tyče, jedna z medi a druhá zo skla, majú jeden koniec v plameni ohňa a druhý upevnený na stojane. Pozdĺţ tyčí sú parafínom upevnené klinčeky. Zohrievaním sa parafín roztopí a klinčeky postupne odpadnú. Z ktorej tyče odpadnú všetky klinčeky najskôr? Svoju odpoveď vysvetli. 82

83 Odpoveď (správne slovo podčiarkni): Najskôr odpadnú klinčeky z medenej, sklenej tyče. 7. V miestnosti sa kúri kachľami a na troch miestach boli v nej namerané nasledovné teploty: 20 0 C, 22 0 C a 19 0 C. Doplň do obrázka pred stupne Celzia hodnotu teploty, ktorú si myslíš, ţe by tam mohla byť nameraná. Koniec testu Analýza úloh V tabuľke Bodové skóre úloh testu Výmena tepla je uvedený zoznam pojmov (prvkov obsahu) a poznávacích operácií pouţitých v jednotlivých úlohách. Z hľadiska dôleţitosti moţno prvky obsahu v úlohách rozdeliť do dvoch 83

84 úrovní. Prvej úrovni sa priraďuje väčší počet bodov. Pojmy, prvky obsahu, na ktoré bol kladený menší dôraz, majú niţšie bodové skóre. Prvkami obsahu prvej úrovne - tepelné vodiče, tepelné izolanty, tepelná výmena, predstava o pohybe častíc v závislosti od teploty sa priradila váha 2, pojmom - tepelné straty, prúdenie vzduchu sa priradila váha 1. V úlohách boli pouţité poznávacie operácie reprodukcia, porozumenie a aplikácia. Pri bodovaní myšlienkových operácií sa opierame o Bloomovu taxonómiu, kde reprodukcia znamená najniţšiu úroveň, a preto sa jej priraďuje najniţšie bodové skóre a aplikácii vyššie. Celkové bodové skóre za úlohu je súčtom bodov za dôleţitosť pojmu, prvku obsahu a pouţitej myšlienkovej operácie. Tabuľka Bodové skóre úloh testu Výmena tepla Číslo úlohy Pojem 1. Prúdenie teplého a studeného vzduchu 2. a) Tepelné izolanty b) Predstava o pohybe častíc vzduchu počas zohrievania 3. Rýchlosť pohybu častíc v závislosti od teploty telesa 4. Tepelná výmena medzi vodou a kovom 5. a) Tepelná výmena medzi teplou a studenou vodou b) Tepelné straty 6. Tepelné vodiče a izolanty Váha pojmu Poznávacia operácia (PO) Váha PO Váha úlohy (body) 1 aplikácia reprodukcia reprodukcia reprodukcia porozumenie reprodukcia porozumenie 2 aplikácia Prúdenie vzduchu 1 porozumenie 2 3 Súčet

85 ÚLOHA 1 Analýza úlohy Cieľom úlohy je overiť aplikovanie prúdenia teplého a studeného vzduchu na zobrazenú situáciu. Ţiak rozhoduje, prečo papierové pásiky zavesené na hornej a dolnej časti otvoreného okna sa pohybujú rôznym smerom. Vysvetlenie zobrazenej situácie uvádza ţiak do odpoveďového hárku. Riešenie Teplý vzduch oproti studenému má menšiu hustotu, a teda stúpa nahor. Vzhľadom na to, ţe teplota vnútorného a vonkajšieho prostredia je rôzna, dochádza k cirkulácii studeného a teplého vzduchu v miestnosti. Prichádzajúci chladnejší vzduch postupným ohrievaním prúdi v miestnosti zdola nahor. To spôsobuje, ţe teplý vzduch vychádza z miestnosti cez hornú časť okna a pásy zavesené vyššie smerujú von. Namiesto teplého vzduchu vchádza do miestnosti cez dolnú časť okna studený vzduch a pásy zavesené niţšie smerujú do miestnosti. Hodnotenie Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 4 body. Úplná odpoveď by mala obsahovať vysvetlenie: listy zavesené na hornej časti okna smerujú von, lebo teplý vzduch prúdi von (1 bod), listy zavesené v dolnej časti okna smerujú dnu, lebo do miestnosti prúdi studený vzduch (1 bod), hustota teplého vzduchu je menšia ako hustota studeného vzduchu (1 bod), vzduch rôznej teploty cirkuluje v miestnosti tak, ţe studený vzduch sa pohybuje zdola a postupným ohrievaním stúpa nahor (1 bod). Poznámka ide len o príklad vysvetlenia, dôleţitý je vzťah medzi smerom prúdenia a hustotou vzduchu. Body sa za vysvetlenie strhávajú, ak ţiak nedá do vzťahu zmenu hustoty vzduchu s teplotou. ÚLOHA 2 Analýza úlohy Úloha v časti a) sa zameriava na kľúčové pojmy - tepelné vodiče a tepelné izolanty. Ţiak sa s podobnou úlohou stretol uţ v učebnici. Cieľom úlohy je overiť schopnosť ţiakov vyuţiť poznatky týkajúce sa vlastností látok vo vzťahu k vedeniu tepla. Vzduch aj sklo sú zlými vodičmi tepla. Časť úlohy b) zisťuje predstavu ţiaka o vzťahu medzi zmenou teploty a pohybom častíc vzduchu. Odpoveď je reprodukciou, pretoţe je problém spracovaný v učebnici. V prípade odpovede b) je moţné zakreslenie rýchlosti pohybu 85

86 častíc vo forme rôznej dĺţky vektorov, znázorňujúcich rôzne rýchlosti častíc v závislosti od teploty. Riešenie Sklo a vzduch prítomný v skúmavke sú zlými vodičmi tepla. To je dôvod, prečo sa človek nepopáli. Úloha v časti a) sa zameriava na kľúčové pojmy - tepelné vodiče a tepelné izolanty. Ţiak sa s podobnou úlohou stretol uţ v učebnici. Cieľom úlohy je overiť schopnosť ţiakov vyuţiť poznatky týkajúce sa vlastností látok vo vzťahu k vedeniu tepla. Vzduch aj sklo sú zlými vodičmi tepla. Časť úlohy b) zisťuje predstavu ţiaka o vzťahu medzi zmenou teploty a pohybom častíc vzduchu. Odpoveď je reprodukciou, pretoţe je problém spracovaný v učebnici. V prípade odpovede b) je moţné zakreslenie rýchlosti pohybu častíc vo forme rôznej dĺţky vektorov, znázorňujúcich rôzne rýchlosti častíc v závislosti od teploty. Riešenie a) nepopáli. b) Častice vzduchu sa pohybujú voľne a vzájomne sa seba naráţajú. V zohrievanej časti vzduchu sa rýchlosť častíc zvýši a častejšie na seba naráţajú. V chladnejšej časti je ich rýchlosť pomalšia a nárazy sú menej časté. Hodnotenie Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 6 bodov. Za časť a) je moţné získať 3 body a za časť b) 3 body. Bodovanie úlohy závisí od počtu niţšie uvedených poloţiek: a) 3body vzduch aj sklo sú zlými vodičmi tepla (2 body), zahrieva sa len skúmavka a vzduch v blízkosti plameňa, odovzdávanie tepla prebieha pomaly (1bod), b) 3body porovnanie rýchlosti pohybu častíc v chladnejšej a teplejšej časti vzduchu (2 body), porovnanie frekvencie nárazov častíc v chladnejšej a v zohrievanej časti vzduchu (1 bod). ÚLOHA 3 Analýza úlohy Úloha sa zaoberá vedením tepla telesom z tuhej látky. V zadaní úlohy sa uvádza obrázok znázorňujúci rôznu rýchlosť častíc v rôznych častiach tyče v závislosti od teploty. Dĺţka vektorov rýchlosti je úmerná teplote - to je základný poznatok, ktorý by mal ţiak pri riešení úlohy vyuţiť. Úloha je 86

87 zameraná na reprodukciu. V odpoveďovom hárku sú uvedené slová - horúci a studený, ku ktorým ţiak doplní odpoveď. Riešenie Horúci koniec tyče má znázornený pohyb častíc dlhšími červenými šípkami. Studený koniec tyče má znázornený pohyb častíc kratšími modrými šípkami. Hodnotenie Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 3 body. Nesprávna odpoveď sa hodnotí 0 bodmi. ÚLOHA 4 Analýza úlohy Cieľom úlohy je overiť porozumenie tepelnej výmene medzi dvoma rozdielnymi látkami - vodou a kovom. Ţiak pri riešení úlohy vyuţíva nielen poznatky z učebnice, ale predovšetkým vyuţíva skúsenosti, ktoré získal v praktickom cvičení zameranom na výmenu tepla medzi kovom a vodou. Úloha je zameraná na porozumenie. Riešenie Dochádza k výmene tepla medzi vodou a kovom. Kov odovzdáva teplo vode, a tým sa jeho teplota zniţuje, voda teplo prijíma a jej teplota sa zvyšuje. Kov a voda sú látky, ktoré majú rôznu schopnosť prijímať a odovzdávať teplo. Oproti vysokej zmene teploty kovu je zmena teploty vody oveľa menšia. Hodnotenie Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 4 body. Bodovanie úlohy závisí od počtu niţšie uvedených poloţiek: strojové súčiastky sú obyčajne z kovov, ktoré odovzdávajú teplo vode, nastáva tepelná výmena (1 bod), teplota kovu sa zniţuje o desiatky stupňov celzia, teplota vody sa zvyšuje len o niekoľko stupňov (2 body), voda potrebuje viac tepla na zohriatie ako kov (1b). ÚLOHA 5 Analýza úlohy Cieľom časti úlohy a) je overiť porozumenie ţiaka tepelnej výmene medzi teplou a studenou vodou rovnakej hmotnosti. Pri riešení úlohy sa vyuţívajú skúsenosti, ktoré získal ţiak v praktickom cvičení zameranom na výmenu tepla medzi teplou a studenou vodou. Predpokladaná výsledná teplota sústavy po zmiešaní teplej a studenej vody rovnakej hmotnosti sa rovná aritmetickému priemeru pôvodných teplôt. V úlohe sa pouţila poznávacia operácia reprodukcia. Výsledné teploty zapisuje ţiak do tabuľky uvedenej v odpoveďovom hárku. Cieľom b) časti úlohy je spoznať reálny pohľad ţiaka na predchádzajúcu situáciu. Pri riešení úlohy v a) sa predpokladá ideálna situácia, pri ktorej nedochádza k stratám tepla. Pri reálnom meraní dochádza 87

88 vţdy k únikom tepla do okolia a časť tepla sa spotrebuje na zohriatie nádoby. V časti b) sa vyuţila poznávacia operácia porozumenie. Riešenie Horúci čaj Studený čaj Výsledná teplota čaju po zmiešaní Objem Teplota Objem Teplota Odhad (ml) ( o C) (ml) ( o C) ( o C) Hodnotenie Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 6 bodov. Za časť a) je moţné získať 4 body a za časť b) je moţní získať 3 body. Bodovanie úlohy je nasledovné: a) 3 body tri správne určené hodnoty výslednej teploty (3 body), dve správne určené hodnoty výslednej teploty (2 body), jedna správne určená hodnota výslednej teploty (1 bod), b) 3body odpoveď vo forme áno, výsledky sa nezhodujú (1 bod), odpoveď vo forme teplo sa stráca, alebo teplo uniká do prostredia (2 body), odpoveď vo forme teplo uniká do okolia a časť sa spotrebuje na zohriatie nádoby (3 body). ÚLOHA 6 Analýza úlohy Úloha sa zameriava na osvojenie pojmov tepelné vodiče a tepelné izolanty. Úloha overuje poznatok rôzne látky rôzne vedú teplo. Porovnáva sa tepelná vodivosť dvoch materiálov - medená tyč ako tepelný vodič a sklenená tyč ako tepelný izolant. Ţiak by mal aplikovať poznatok na situáciu zadanú v úlohe. Ţiak v odpoveďovom hárku podčiarkne správnu odpoveď a uvedie vysvetlenie. Riešenie Najskôr odpadnú klinčeky z medenej, sklenenej tyče. Medená tyč patrí k tepelným vodičom, kým sklo sa povaţuje za tepelný izolant. To spôsobuje, ţe teplo sa v medenej tyči postupne šíri rýchlejšie a klinčeky odpadnú skôr. Na sklenenej tyči sa ohreje len ohrievaná časť tyče, ďalej sa teplo šíri veľmi pomaly. Hodnotenie 88

89 Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 5 bodov. Úplná odpoveď ţiaka by mala obsahovať tieto základné poloţky: podčiarknutie správnej odpovede (1 bod), medená tyč je tepelný vodič (1 bod), sklenená tyč je tepelný izolant (1 bod), teplo sa šíri medenou tyčou od miesta zohrievania rýchlejšie (1 bod), teplo sa sklenenou tyčou šíri pomaly (1 bod). ÚLOHA 7 Analýza úlohy Kľúčovým pojmom úlohy je opäť prúdenie vzduchu v závislosti od jeho teploty. Ţiak by si mal osvojiť informáciu, ţe teplota vzduchu ovplyvňuje jeho hustotu, a teda i jeho správanie. S rastúcou teplotou vzduchu sa jeho hustota zmenšuje, preto teplý vzduch stúpa. Následne dochádza k cirkulácii vzduchu v miestnosti. Úloha si kladie za cieľ overiť porozumenie uvedenému javu. Ţiak vpisuje teploty do obrázka uvedenom v odpoveďovom hárku. Riešenie Poradie teplôt smerom nahor: 19, 20, 22. Hodnotenie Úloha je ohodnotená celkovým bodovým skóre 3 body. Za kaţdé správne priradenie teploty sa udelí 1 bod Odpoveďový hárok Výmena tepla Meno:... Trieda:... Dátum:. 1. Vysvetlenie: a) Vysvetlenie: b) 89

90 3. Horúci... Studený... 4.Vysvetlenie: a) Obje m (ml) Horúci čaj Studený čaj Výsledná teplota čaju po zmiešaní Teplota ( o C) Objem (ml) Teplota ( o C) Odhad ( o C) b) Vysvetlenie: Vysvetlenie:......

91 Odpoveď (správne slovo podčiarkni): Najskôr odpadnú klinčeky z medenej, sklenej tyče Metodický pokyn pre učiteľa Test obsahuje sedem teoretických úloh, ktoré sledujú osvojenie, porozumenie a aplikáciu pojmov, ako je tepelná vodivosť, výmena tepla, výmena tepla prúdením. Pri vypracovávaní testu má kaţdý ţiak na lavici len zadanie testu, odpoveďový hárok a písacie potreby. Test sa rieši 40 minút. Hodnotenie Celkové bodové skóre testu je 31 bodov. Klasifikačný kľúč je zostavený podľa nasledujúcej tabuľky: Percentuálne vymedzenie Bodová stupnica Stupeň klasifikácie % % % % Svetlo. Skúmanie vlastností svetla Test je určený pre 8. ročník základnej školy. Praktická časť Na laboratórnom stanovišti nájdeš 3 filtre odlišnej farby a spektroskop. Predkladaj postupne filtre pred štrbinu spektroskopu a pozoruj spektrum. Doplň do tabuľky farby prepusteného a absorbovaného svetla. (Pouţi skratky začiatočné písmená farieb.) 91

92 Farba filtra modrý zelený červený Farba prepusteného svetla Farba absorbovaného svetla Teoretická časť 1. Štvorčekový papier bol osvetľovaný najprv ţiarovkou a potom Slnkom, pričom svetlo prechádzalo tienidlom s otvorom 1 cm 2 Postupne sme menili vzdialenosť medzi tienidlom a štvorčekovým papierom. Grafy zobrazujú veľkosť osvetlenej plochy S s (S ţ ) v závislosti od vzdialenosti d tienidla od štvorčekového papiera. Aká veľká bola osvetlená plocha, keď vzdialenosť medzi štvorčekovým papierom a tienidlom bola 15 cm? a) Pri osvetľovaní ţiarovkou. b) Pri osvetľovaní slnečným svetlom. Čo sa stane s osvetlenou plochou pri pouţití týchto svetelných zdrojov, ak sa vzdialenosť medzi štvorčekovým papierom a tienidlom zväčší? a) Pri osvetľovaní ţiarovkou. b) Pri osvetľovaní slnečným svetlom. c) Pri akej vzdialenosti budú oba zdroje svetla osvetľovať rovnakú plochu? 2. Napíš poradie farieb spektra pri rozklade svetla hranolom. 92

93 Poradie farieb v spektre: 3. Svetlo sme rozkladali modrým hranolom.na bielej stene sme zachytili modrú a zelenú farbu, ktorú hranol prepustil. Vypíš farby, ktoré hranol absorboval. 4. V Petriho miske bola voda s hmotnosťou 20 g. Slnko svietilo na vodu 2 minúty a tá sa zohriala z teploty 22 o C na teplotu 26 o C. Koľko tepla prijala voda za 1 minútu? ( c v = J/kg. o C) 5. Uveď príklad skladania farieb. 6. Opíš, v čom sa navzájom líšia ţiarovka a Slnko ako zdroje svetla a v čom sú si podobné. Koniec testu Analýza úloh V tabuľke sa nachádza zoznam pojmov/zručností a poznávacích operácií pouţitých v jednotlivých úlohách za účelom určenia bodového skóre úloh. Kľúčovým pojmom (farebné spektrum, teplo a skladanie farieb) sa priradila váha 3, pojmom niţšej kategórie (práca so spektroskopom, absorpcia svetla) sa priradila váha 2 a pojmom najniţšej kategórie (grafická analýza, vlastnosti slnečných lúčov, vlastnosti zdrojov svetla) sa priradila váha 1. V úlohách boli pouţité poznávacie operácie reprodukcia, porozumenie, aplikácia a analýza. Tabuľka Bodové skóre úloh testu Svetlo. Skúmanie vlastností svetla Úloha Pojem, zručnosti Váha pojmu Poznávacia operácia (PO) Váha PO Váha úlohy 93

94 1. P Práca so spektroskopom 2 Analýza T Grafická analýza Vlastnosti svetelných lúčov 1 1 Analýza Porozumenie 2.T Farebné spektrum 3 Reprodukcia T Absorpcia svetla 2 Reprodukcia T Teplo 3 Aplikácia T Skladanie farieb 3 Reprodukcia T Vlastnosti zdrojov svetla 1 Klasifikačná analýza Súčet 37 Praktická úloha Analýza úlohy Praktickou úlohou sa sleduje porozumenie pojmov prepusteného a absorbovaného svetla a ich rozlíšenie pri práci so spektroskopom. Ţiak prikladá pred štrbinu spektroskopu farebné filtre a analyzuje, ktoré farebné zloţky bieleho svetla sú prostredím prepustené a ktoré sú absorbované. Výsledky sa zapisujú do pripravenej tabuľky v odpoveďovom hárku. Dôleţité je uvedomenie si, ţe v spektroskope sú viditeľné len prepustené zloţky svetla, absorbované zloţky svetla nie sú viditeľné. Riešenie úlohy Farba filtra Farba prepusteného svetla Farba absorbovaného svetla modrý Z, M Č, O, Ţ, F zelený Z Č, O, Ţ, M, F červený Č, O Ţ, Z, M, F Hodnotenie Úloha je ohodnotená vysokým bodovým skóre - 6 bodov, za kaţdý správne vyplnený rámček tabuľky sa udelí 1 bod. Teoretické úlohy 94

95 ÚLOHA 1 Analýza úlohy Úloha je zameraná na schopnosť ţiaka analyzovať graf. Ţiak porovnáva a analyzuje priebeh grafov reprezentujúcich veľkosť osvietenej plochy svetelným zdrojom ţiarovkou a Slnkom v závislosti od vzdialenosti medzi tienidlom a štvorčekovým papierom. Ţiak by mal mať na základe praktických skúsenosti osvojený poznatok, ţe Slnko je zdroj svetla s rovnobeţnými lúčmi a ţiarovka je zdroj svetla s rozbiehavými lúčmi. Riešenie úlohy a-1) Svetelné lúče ţiarovky sú rozbiehavé, hodnoty sa odčítajú z prvého grafu. Analýzou grafu sa určí, ţe vo vzdialenosti 15 cm medzi tienidlom a štvorčekovým papierom je veľkosť osvietenej plochy 16 cm 2. b-1) Svetelné lúče Slnka sú rovnobeţné, teda veľkosť osvietenej plochy bude konštantná. Hodnoty sa teda odčítajú z druhého grafu. Vo vzdialenosti 15 cm medzi tienidlom a štvorčekovým papierom bude veľkosť osvietenej plochy 1 cm 2. a-2) Pri postupnom zväčšovaní vzdialenosti medzi štvorčekovým papierom a tienidlom sa bude veľkosť osvietenej plochy pri pouţití ţiarovky zväčšovať, lebo svetelné lúče sú rozbiehavé. b-2) Pri postupnom zväčšovaní vzdialenosti medzi štvorčekovým papierom a tienidlom je veľkosť osvietenej plochy pri skúmaní Slnka konštantná, lebo svetelné lúče Slnka sú rovnobeţné. c-2) Oba zdroje svetla budú osvetľovať rovnakú plochu pri vzdialenosti 0 cm. Hodnotenie Úloha je ohodnotená vysokým bodovým skóre 8 bodov. Odpoveď ţiaka by mala obsahovať: a-1) 16 cm 2 2 body (číselná hodnota + jednotka) b-1) 1 cm 2 2 body (číselná hodnota + jednotka) a-2) veľkosť osvietenej plochy sa zväčšuje 1 bod b-2) veľkosť osvietenej plochy bude stále rovnaká 1 bod c-2) 0 cm 2 body (číselná hodnota + jednotka). Poznámka Za neuvedenie jednotky alebo za nesprávnu číselnú hodnotu sa strhne 1 bod, ÚLOHA 2 Analýza úlohy 95

96 Na úrovni reprodukcie sa overuje osvojenie spektra vzniknutého pri rozklade bieleho svetla na hranole s dôrazom na poradie farieb. Riešenie úlohy Červená, oranţová, ţltá, zelená, modrá, fialová. Hodnotenie pokiaľ ţiak vypíše všetky farby v správnom poradí, získa 4 body, ak ţiak vypíše všetky farby v nesprávnom poradí, získa 2 body, ak ţiak vypíše všetky farby okrem jednej v správnom poradí, získa 3 body, za všetky ostatné chybné odpovede sa udelí 0 bodov. ÚLOHA 3 Analýza úlohy Ústredným pojmom úlohy je absorpcia svetla. Na úrovni reprodukcie sa overuje osvojenie pojmov prepustené a absorbované svetlo. V zadaní úlohy sú dané prepustené zloţky svetla prechádzajúceho modrým hranolom, úlohou ţiaka je vypísať zloţky svetla, ktoré sa absorbovali. Od ţiaka je vyţadované vypísať len farby, preto sa pozornosť nekladie na poradie farebných zloţiek. Riešenie úlohy Červená, oranţová, ţltá, fialová. Hodnotenie úlohy Bodové skóre úlohy sú 4 body, za kaţdú správnu farbu sa priradí 1 bod. Pokiaľ ţiak vypíše prepustené zloţky svetla, udelí sa mu 0 bodov. ÚLOHA 4 Analýza úlohy Cieľom úlohy je aplikovať vzťah na výpočet tepla a určiť mnoţstvo tepla na jednotku času. V úlohe je potrebné uskutočniť premenu jednotiek. Riešenie úlohy Q = c. m. Δt Q = 4200 J/( kg. C). 0,02 kg. 4 C Q = 336 J 336 J / 2 min = 168 J/min Hodnotenie Celkové bodové skóre 6 bodov, pričom hodnotenie je nasledovné: uvedenie číselného výsledku spolu s jednotkou tepla (84 J) - 6 bodov, 96

97 uvedenie číselného výsledku bez uvedenia jednotky tepla (84) 5 bodov, ak ţiak určí mnoţstvo tepla prijatého za 2 minúty (168 J) 4 body, ak ţiak určí mnoţstvo tepla prijatého za 2 minúty bez jednotky (168 J) 4 body, ak ţiak napíše vzťah pre výpočet tepla 1 bod, ľubovoľná iná odpoveď 0 bodov. ÚLOHA 5 Analýza úlohy Ústredným pojmom úlohy je skladanie farieb, ktorý sa overuje na úrovni reprodukcie. Ţiak má uviesť jeden príklad skladania farieb. Riešenie úlohy 1. Papierový kotúč, na ktorom sú farby Č, O, Ţ, Z, M, F. Krútením kotúča sa vytvorí biela farba. 2. Zmiešaním dvoch farieb vznikne tretia. - zmiešaním červenej a zelenej vznikne ţltá, - zmiešaním červenej, modrej a zelenej vznikne biela, - zmiešaním modrej a červenej farby vznikne purpurová..., 3. Farebné člny: dvomi farebnými filtrami sa nechajú prechádzať biele svetelné lúče, ktoré dopadajú na biely papier, farby sa na ňom prekryjú a vznikne nová farba, 4. Maľovanie, napr. zmiešaním modrej, ţltej a zelenej vznikne hnedá. Hodnotenie Stačí uviesť jeden príklad skladania farieb, za ktorý moţno získať celkové bodové skóre 2 body. ÚLOHA 6 Analýza Úloha sa zameriava na porovnávanie zdrojov svetla, analýzu ich spoločných a rozdielnych vlastností. Riešenie úlohy Odlišné vlastnosti svetelných zdrojov: Slnko je prirodzený zdroj svetla, svetelné lúče sú rovnobeţné, ţiarovka je umelý zdroj svetla, ţiarovka má rozbiehavé svetelné lúče. Podobné vlastnosti svetelných zdrojov: vyţarované svetelné lúče sú priamočiare. Hodnotenie 97

98 Za správne vyriešenú úlohu je moţné získať 5 bodov, pričom odpoveď ţiaka by mala obsahovať: slnko je prirodzený zdroj (1b) ţiarovka je umelý zdroj (1b), svetelné lúče Slnka sú rozbiehavé (1b), svetelné lúče ţiarovky sú zbiehavé (1b), svetelné lúče zdrojov sú priamočiare (1b) Odpoveďový hárok Skúmanie vlastností svetla Meno:... Trieda:... Dátum:... Praktická časť Farba filtra Modrý Zelený Červený Farba prepusteného svetla Farba absorbovaného svetla Teoretická časť 1. Pri osvetľovaní ţiarovkou bola veľkosť osvietenej plochy... Pri osvetľovaní slnečným svetlom bola veľkosť osvietenej plochy... Pri osvetľovaní ţiarovkou:... 98

99 Pri osvetľovaní slnečným svetlom:... Oba zdroje svetla budú osvetľovať rovnakú plochu pri vzdialenosti Poradie farieb spektra:. 3. Farby, ktoré hranol absorboval sú:.. 4. Výpočet: Odpoveď: Príklad skladania farieb: Odlišné vlastnosti svetelných zdrojov ţiarovka a Slnko sú:

100 Podobné vlastnosti svetelných zdrojov ţiarovka a Slnko sú: Metodický pokyn pre učiteľa Test je určený pre ţiakov 8. ročníka základných škôl za účelom preverenia vedomostí z tematického celku Svetlo. Skúmanie vlastností svetla. Test je rozdelený na dve časti praktická a teoretická časť. V praktickej časti sa rieši jedna úloha zameraná na prácu so spektroskopom, farebnými filtrami, pomocou ktorých sa určujú absorbované a prepustené zloţky svetla. V teoretickej časti sa rieši šesť teoretických úloh zameraných na: - zdroje svetla a ich vlastnosti, - rozklad svetla hranolom, - absorpcia svetla, - skladanie farieb, - výpočet tepla. Úlohy si vyţadujú krátke a dlhé odpovede, v štvrtej úlohe sa hodnotí i postup riešenia. Pri vypracovávaní testu má kaţdý ţiak na lavici len zadanie testu, odpoveďový hárok a písacie potreby. Test sa rieši 40 minút. Príprava praktickej časti Praktická úloha sa rieši na vopred pripravených stanovištiach (aspoň 6). Učiteľ zabezpečí, aby sa na kaţdom stanovišti nachádzal spektroskop a tri farebné filtre (červený, modrý a zelený). Pri kaţdom stanovišti rieši ţiak praktickú úlohu samostatne. Ostatní ţiaci sedia v laviciach a riešia teoretické úlohy. Na riešenie praktickej úlohy sa odporúča vymedziť čas 5 7 minút. Po uvoľnení stanovišťa ide naň riešiť úlohu ďalší ţiak. Hodnotenie Celkové bodové skóre testu je 37 bodov. Klasifikačný kľúč je zostavený podľa nasledujúceho kľúča: Percentuálne vymedzenie Bodová stupnica Stupeň klasifikácie % %