Využití autorských nástrojů k tvorbě fyzikálních modelů a simulací

Abstract

Práce se zabývá možnostmi využití autorských nástrojů ve výuce fyziky, zejména při vytváření fyzikálních modelů a simulací, a jejich přínosem pro jednotlivé oblasti výuky. Využívání autorských nástrojů je v práci úzce diskutováno v souvislosti s didaktickými teoriemi konstruktivismu a didaktickými znalostmi obsahu. Konkrétní obsah těchto teorií a důvody jejich propojení se sledovaným tématem jsou uvedeny v teoretické části práce. Zde je také zmapován současný stav vývoje ICT nástrojů s přihlédnutím k jejich možnému uplatnění při výuce fyziky. Jsou uvedeny některé vybrané autorské nástroje i s příklady jejich využití. V stěžejní experimentální části práce jsou nejdříve formulovány výzkumné otázky a příslušné výzkumné hypotézy. Ty budou pak v rámci výzkumu testovány. Výzkumná otázka zněla: "Vede využití autorských nástrojů k prokazatelnému zlepšení výsledků žáků v oblasti pochopení a aplikace učiva?". Důvod této formulace a příslušné hypotézy jsou v práci uvedeny. Na základě výzkumných hypotéz byl zvolen výzkumný přístup a použitá metoda - v tomto případě (didaktický) experiment. Do výzkumu byly zapojeny různé školy a učitelé. Obsahem testování vlivu autorských nástrojů byly i různé oblasti fyzikálního vzdělávání. Jednotlivé experimenty a jejich výsledky jsou popisovány v samostatných kapitolách. Součástí každého popisu je i didaktický rozbor vybrané simulace a zdůvodnění smyslu využití autorského nástroje v daném případě. U každého experimentu jsou uvedeny zjištěné hodnoty statistické pravděpodobnosti potvrzující/vyvracející testované hypotézy. V závěru práce je provedeno celkové zhodnocení experimentů a na tomto základě jsou doporučeny způsoby implementace autorských nástrojů do výuky. Některé další návrhy na využití autorských nástrojů, jdoucí za rámec experimentu, vycházejí z autorovy osobní zkušenosti a výukové praxe. Je doporučeno věnovat opomíjené problematice autorských nástrojů ve výuce větší pozornost v dalším didaktickém výzkumu.