Jak se děti učí o počítači
Téma digitální technologie (tedy co je a jak pracuje počítač, co je potřeba o něm vědět) je důležité téma nového pojetí informatiky na základní škole. Jeho náplň, metody i způsoby mohou být velmi pestré.
Student nejprve nastuduje tuto oblast, povinné výstupy, dostupné vzdělávací materiály. Dále osloví kolem 10 učitelů informatiky z různých škol, povede s nimi rozhovory a bude analyzovat jejich plány a výukové materiály k tomuto tématu. Následně zpracuje vícepřípadovou studii, v níž porovná různé přístupy k výuce, využití různých materiálů, zařazení do učebního plánu, způsoby hodnocení žáků, ale také učitelovo hodnocení tématu, jeho potřeby a pociťované nedostatky ve výuce tohoto tématu. Výsledkem by měla být zpráva, která poskytne odpověď na otázku, jak se v českých školách vyučuje téma o digitálních technologiích.
Informatický adventní kalendář
Adventní kalendář neexistuje pouze v podobě čokoládiček, může vypadat jako sada 24 úkolů, z nichž každý se plní po jeden prosincový den. Příklad takového matematického adventní kalendáře: hráč má každý den sestavit matematický výraz, který použije 4 čtyřky, aby jeho výsledek bylo dané číslo dne (např. 4/4 + 4 - 4 = 1). Informatický adventní kalendář by měl být zaměřený na informatiku by měl rozvíjet informatické myšlení člověka. Přitom jednotlivé úkoly by měly tvořit nějaký celek, vztahovat se k danému dni nebo k celému cíli "někam dojít". Tematicky se nabízí kódování obrázku, šifrování, algoritmizace.
Student navrhne hlavní myšlenku a všechny úlohy do takového kalendáře. Řešení úloh by mělo být snadno zkontrolovatelné. Je možné vytvořit kalendář fyzický nebo jako počítačovou / webovou aplikaci. Práce vyžaduje velkou míru tvořivosti u studenta.
Ozobot – sada úloh na programování minirobota
Minirobot Ozobot kromě základního režimu sledování nakreslené čáry může být programován v blokovém prostředí podobné Scratchi. Může se tak chovat jako postavička z obrazovky počítače, jezdit a svítit mnoha barvami.
Student vytvoří sadu úloh k naprogramování Ozobota, které po základním seznámení se způsobem jeho programování využijí příkazů sledování čáry. Vyzkouší při výuce na 2. stupni ZŠ.
Grafové úlohy pro mobilní aplikaci
Pro úlohy na práci s grafy chybí učebnice s interaktivními úlohami, v nichž by žáci mohli tvořit graf nebo jej upravovat. Student PF vytvořil takovou aplikaci pro OS Android, která umožňuje tvorbu takových úloh a jejich používání při výuce informatiky. V aplikaci chybí sady úloh k používání na školách.
Aplikace je dostupná na https://play.google.com/store/apps/details?id=cz.vojacek.graphity&hl=cs
Student vybere sadu vhodných úloh pro práci s grafy a implementuje je to této aplikace. Bude moci čerpat z učebnic nebo bobřích úloh, některé úlohy nebo jejich variace navrhne sám. Úlohy by měly pokrýt všechny typy nabízených úloh, které aplikace umožňuje vytvořit, a také očekávané výstupy pro téma modelování. Vytvořené úlohy vyzkouší při výuce tématu modelování na žácích odpovídajícího věku a nabídne školám jako výukovou pomůcku.
Informatické úlohy pro dívky
Podpořit zájem dívek o informatiku má za cíl tato práce. V ní student vytvoří a ověří sadu úloh z informatiky pro základní školu, navržených tak, aby podněcovaly zájem dívek.
Je známo, že dívky mají jiné zájmy a zaměření v informatice než chlapci. Spíše než soutěživost je oslovuje pomoc jiným nebo dělat věci pro jiné lidi, témata ochrany životního prostředí apod. Genderová setrvačnost společnosti jim předkládá úlohy o domácnosti, vaření, péči o děti, ale je otázkou, jestli tato témata dnešní dívky motivují. Student zjistí ze zdrojů a vlastním průzkumem, které druhy úloh jsou pro dívky přijatelnější nebo které na ně cílí. Vytvoří sadu úloh a ty ověří ve výuce na škole.
Programování robotického vláčku Intelino
Vhodné pro studenty učitelství pro 1. st. ZŠ nebo MŠ
Intelino je robotický vláček, určený k učení se základům programování malých dětí. Stavebnice se skládá z kolejí a vlaku, který se programuje pomocí barevných značek umístěných v kolejišti.
Student vytvoří sadu úloh včetně návrhu na sestavení kolejiště z jedné a dvou sad stavebnice. Problémové a objevovací úlohy budou gradovat a využijí všechny druhy značek v sadě včetně použití vagónu.
Student sadu úloh ověří ve výuce u dětí odpovídajícího věku.
Jak děti algoritmizují se šaškem Tomášem
Vhodné pro studenty učitelství pro 1. st. ZŠ nebo MŠ
Výlety šaška Tomáše je výukový software pro mateřské školy a ZŠ, který rozvíjí algoritmizaci u předškoláků a v prvních ročnících ZŠ. (https://imysleni.cz/ucebnice/algoritmizace). Je spustitelný online.
Student vyzkouší možnosti jeho použití s různými typy hardware (např. interaktivní tabule, tablet, notebook) a sestaví vzdělávací plán včetně výzev (úloh), které budou děti při práci s tímto prostředím dostávat. Hlavní náplní bude realizovat výuku v mateřské škole v řízené i neřízené výuce s tímto software s cílem sledovat, jak děti se softwarem pracují, jejich pokrok, motivaci. Popíše, v jakém věku dítě zvládá jak obtížné úlohy. Součástí práce bude získání zpětné vazby od dětí i učitele MŠ formou rozhovoru. Součástí práce bude realizace ukázkové výuky pro studenty učitelství MŠ.
Algoritmické úlohy pro Constructa-bot
Constructa-bot je robotická hračka pro děti z mateřské školy nebo prvních let povinné školní docházky. Je to vlastně Bee-bot, má ovšem jiný tvar - nákladní auto s radlicí vepředu. To umožňuje, aby přesouval po podložce předměty. Viz https://www.youtube.com/watch?v=tC0JJa0yquc
Costructa-bot se bohužel již nevyrábí, ovšem jeho schopnost přesouvat předměty po ploše nabízí řadu úloh na výuku algoritmizace. To by umožnila nástavba na tradičního Bee-bota, radlice, která by umožnila předměty přesouvat.
Student navrhne a 3D tiskem vytvoří nástavbu s radlicí, která půjde připevnit na Bee-bota tak, aby mu umožnila přesouvat předměty po podložce. K tomu vytvoří sadu úloh pro žáka k přesouvání předmětů tímto robotem. Student nástavbu a sadu úloh vyzkouší ve výuce nebo při práci s dětmi.
Jak učitelé učí programování
Vhodné pro studenty učitelství pro 1. i 2. st. ZŠ
Na naší fakultě byly vytvořeny učebnice programování ve Scratch pro 1. i pro 2. stupeň ZŠ. Je žádoucí zjistit, jak učitelé tuto pomůcku ve výuce využívají a kde vidí její chyby.
Student by jednak formou návštěv na takové výuce v roli asistenta učitele, přičemž by sledoval styl jejich výuky programování a pokroky či chyby žáků, jednak rozhovory s učiteli, kteří takovou výuku realizovali, zjišťoval jejich postoje, zkušenosti, názory na takovou výuku. Výsledná sonda popíše výuku programování ve fázi, kdy se jako zcela nové téma na školy zavádí, a která může pomoci zkvalitnit vzdělávací materiály nebo kurzy pro učitele.
Robotická hračka VEX 123 a její využití ve výuce
Vhodné pro studenty učitelství pro 1. st. ZŠ
VEX 123 je robotická učební pomůcka vzdáleně příbuzná "včelky" Blue-bot. Ovládá se tlačítky na zádech nebo skládáním bloků s příkazy na speciální destičce. Má některá omezení a některá vylepšení oproti původní včelce. Viz
https://www.vexrobotics.com/123
Student prozkoumá rozdíly mezi roboty VEX 123 a Blue-bot co se týče obsluhy, ovládání, možností, pedagogických kritérií, dostupných metodických materiálů. Student vytvoří nebo modifikuje vhodnou sadu úloh pro výuku algoritmizace nebo sadu úloh pro využití VEX 123 v některém jiném předmětu na 1. stupni ZŠ. K úlohám připraví metodiku pro učitele, jak takové úlohy učit. Sadu úloh vyzkouší ve výuce na 1. stupni ZŠ a na základě tohoto ověření sadu úloh upraví.
Sada úloh pro Micro:bit se sadou Boson
Boson (https://www.dfrobot.com/product-1638.html) je sada senzorů, motorů a LED diod s konzolí pro vložení Micro:bitu. Ten pak může reagovat na okolní podněty
Student vytvoří sadu úloh, které simulují činnost inteligentních systémů, automatických zařízení běžného života ( např. závora na parkovišti, roztočení větráku na tlesknutí). Student nebude vytvářet reálné modely, pouze návrhy zapojení prvků sady Boson k Micro:bitu a programy k jejich ovládání. Tyto úlohy otestuje se skupinou dětí, příp. předvede studentům učitelství.
Ohbot - robotická hlava a její programování
Ohbot je robotická hlava ovládaná z micro:botu. Otáčí částmi obličeje, rty, očními víčky, očima (https://www.ohbot.co.uk/). S příslušenstvím může reagovat na vnější podněty.
Student připraví a vyzkouší sadu úloh, podle nichž by šlo programovat výrazy, emoce a simulaci řeči takové postavy. Vyzkouší též připojení periferií, vstupních senzorů nebo kamery s možností ovládat robota, podle technických možností prozkoumá použití AI. Vytvořené úlohy otestuje se skupinou dětí.
