Možnosti aplikácie pojmových máp vo výučbe geografie na vyššom stupni

sekundárneho vzdelávaniaŠtefan Karolčík, Libuša Murtínová

Abstrakt: Príspevok sa zaoberá špecifikami tvorby a využívania pojmových máp v procese

výučby, špeciálne vo vyučovaní geografie. V prvej časti všeobecne charakterizuje pojmové

mapy, ich funkcie, najznámejšie typy mapových schém a štruktúr, ako aj základné princípy,

ktoré je vhodné rešpektovať pri tvorbe pojmových máp. Uvádza tiež niekoľko softvérových

aplikácií, výrazne zjednodušujúcich využitie pojmových máp v pedagogickom procese. Jadro

článku tvoria konkrétne návrhy učebných aktivít s podporou pojmového mapovania

a originálnymi príkladmi pojmových máp. Nechýba záverečné zhodnotenie úspešnosti

použitých učebných metód a pracovných listov v reálnom školskom prostredí.

Kľúčové slová: pojmová mapa, učebné metódy, vyučovací proces

Úvod

„Ideas are like rabbits. You get a couple and learn how to handle them, and pretty soon

you have a dozen.“

John Steinbeck

S istým zjednodušením možno povedať, že všetko okolo nás má určitú štruktúru. Vlastnosti

predmetov ovplyvňujú časti, z ktorých sa skladajú a prírodné procesy, javy, či udalosti

prebiehajúce v krajine, zas podliehajú množstvu rozmanitých faktorov, ktoré priamo pôsobia

na ich rozšírenie, veľkosť a tiež budúci vývoj. Aj obsah učiva má svoju štruktúru. Tá je

žiakom predkladaná v rôznych formách. Najčastejšie sú to zápisy na tabulu, prezentácie

textov, obrázkov, grafov, alebo schém. Z didaktického hľadiska je pritom mimoriadne

dôležité, aby grafické usporiadanie kľúčových prvkov učiva bolo názorné, prehľadné, logicky

jasné a zrozumiteľné. Pojmové mapy a pojmové mapovanie ponúkajú spôsob ako žiakom

výrazne uľahčiť pochopenie náročnejších častí učiva, prostredníctvom zobrazenia dôležitých

pojmov učiva v jednoduchých schémach a náčrtoch s vytváraním (zvýrazňovaním) vzťahov

medzi nimi.

1. Pojmové mapy

Pojmové mapy ako schematické vyjadrenie myšlienok, predstáv, či poznámok nie je

vynálezom 21. storočia. Rovnako využitie učebných metód postavených na tvorbe a

prezentácii logicky usporiadaných a väzbami poprepájaných pojmov, nie je objavom

súčasných vzdelávacích trendov. Už v minulosti učiteľ štrukturalizoval preberané učivo

pomocou kľúčových pojmov umiestnených na magnetickej tabuli, nástenke, prípadne

doplňoval pripravené schémy vystrihnutými obrázkami, alebo znakmi.

Mnohí významní umelci a géniovia, ako napr. Leonardo da Vinci, Michelangelo, Issac

Newton, Pablo Picasso, Thomas Edison, Galileo, Marie Curie a ďalší, si už v dávnej minulosti

vnášali do svojich predstáv a myšlienok akési schémy. Snažili sa zvýrazňovať svoje

myšlienky, nie len lineárnymi zápisom, pomocou čiar a slov, ale tiež za pomoci silného

jazyka obrazov, kresieb, schém, kódov, symbolov a grafov [1].

Obrázok č. 1: Zápisy Wolta Desneyho, Charlesa Darvina a Isaca Newtona

Zdroj: http://www.mind-mapping.org/blog/mapping-history/roots-of-visual-mapping/

V súčasnej odbornej, ale aj populárno-náučnej literatúre sa môžeme stretnúť z viacerými

názvami lineárneho a nelineárneho usporiadania pojmov, údajov a hlavných téz do graficky

ucelených myšlienkových štruktúr. Autori uvádzajú pojmové mapy, mentálne mapy,

myšlienkové mapy, kognitívne mapy, sémantické mapy, vedomostné mapy, slovné pradivá,

pavučiny, mapy mysle a pod. Niektorí tieto termíny samostatne nerozlišujú a nazývajú ich

súhrne mentálne mapy alebo kognitívne schémy [2].

Novak [3] považovaný za zakladateľa teórie o pojmových mapách (Concept Maps) a ich

konštrukcii, hovorí o pojmovej mape ako o hierarchicky usporiadanej, grafickej reprezentácie

vzťahov medzi vybranými pojmami. V hornej časti mapy sú všeobecné pojmy, ktoré sú

spojené s pojmami špecifickejšími, nachádzajúcimi sa v nižšej úrovni stromu. Z centrálneho

pojmu vychádzajú „vetvy“ do pojmu v nižších častiach mapy, z tých opäť vychádzajú „vetvy“

do pojmu v spodnejších úrovniach mapy atď.

Psychológovia Veselský [4] a Stewart [5] hovoria o pojmových mapách ako o grafických

zobrazovacích systémoch, ktorých základnou stavebnou jednotkou sú pojmy. Sú

reprezentované rámčekmi s vpísanými pojmovými názvami a vzťahy medzi pojmami sú

vyjadrené označenými orientovanými úsečkami, spájajúcimi prílišné pojmové výrazy.

V súčasnosti najznámejším propagátorom metód myšlienkového mapovania je Tony Buzan.

Myšlienkové (mentálne) mapy prirovnáva k plánu mesta. Stred našej myšlienkovej mapy

pripomína mestské centrum. Symbolizuje našu najdôležitejšiu predstavu. Buzan zachytáva

myšlienkové mapy tak aby hlavný pojem „centrum mesta“ bol uprostred. Hlavné cesty vedúce

do centra predstavujú hlavné myšlienky nášho myšlienkového procesu, vedľajšie ulice sú ako

naše vedľajšie myšlienky atď. „Hlavné cesty“ mesta predstavujú hlavné vetvy myšlienkovej

mapy, na konci ktorej umiestňujeme všeobecnejší pojem. Z nich vychádzajú „vedľajšie ulice“

tenšie vetvy myšlienkovej mapy, kde umiestňujeme konkrétnejší pojem atď. Mentálne mapy

tak ako aj plány mesta, či turistické mapy nám napomáhajú dobre si zorganizovať myšlienky

a fakty, ktoré prijímame a tak efektívne využiť náš mozog [6]. Tony Buzan [7] považuje

mentálnu mapu za najjednoduchší prostriedok ako dostávať informácie do a von z nášho

mozgu.

Dôraz na nelineárne abstraktné znázornenie štruktúry učiva a poznámok ako protikladu

písaného, vytlačeného, premietaného, či inak prezentovaného textu v ktorom nasledujú vety

jedna za druhou [8], vyzdvihuje Mareš. Podľa neho je založené na myšlienke usporiadať čo

najlepšie a najprehľadnejšie kľúčové pojmy a vzťahy, „vizualizovať“ ich a vytvoriť si

náčrtom, schémou ľahko dostupnú abstraktnú „vonkajšiu“ pamäť. Hoci sa žiak učí najskôr

usporiadať kľúčové prvky učiva na papieri, musí si ich najskôr usporiadať v hlave. Je teda

nútené si vedome konštruovať a rekonštruovať sieť pojmov a vzťahov tiež vo svojom

„mentálnom priestore“ [9].

Z uvedených tvrdení vyplýva, že medzi odborníkmi neexistuje terminologická jednota a

zhoda v chápaní rôznych označení zachytenia myšlienkových konceptov do grafickej

štruktúry súvisiacich pojmov s označením vzťahov a väzieb medzi nimi. Asi najpresnejšie

definoval pojmové mapy Fisher, podľa ktorého je pojmová alebo myšlienková, alebo inak

nazývaná mentálna mapa (mind map) diagram, obrázok, ktorý znázorňuje súvislosti a vzťahy

medzi poznatkami, slúži teda na ich usporiadanie. Označenia pojmová, mentálna alebo

myšlienková mapa chápeme ako synonymá. Robíme tak najmä z dôvodu, že niektoré použité

pojmové mapy nemajú typickú štruktúru mentálnych máp, skladajú sa z viacerých úrovní

a tiež sú tu význačné prepojenia - vzťahy medzi niektorými pojmami [2].

2. Funkcie a typy pojmových máp

Z pedagogického hľadiska pojmové mapy primárne slúžia k štrukturalizácii učiva. Okrem

tohto účelu však plnia celý rad ďalších funkcií. Tie síce nie sú v odbornej literatúre explicitne

uvádzané, sú však obsiahnuté v pasážach, ktoré hovoria o ich účele, využití alebo zmysle.

Pojmové mapy predstavujú relatívne jednoduchý spôsob zachytenia štruktúry poznatkov

vymedzeného obsahu učiva. Spolu s postupom akým je možné stanovený pojmový aparát

žiakom sprístupniť, stávajú sa vhodným organizačným prvkom vyučovacieho procesu.

Aj diagnostická fáza vyučovacej jednotky poskytuje priestor na uplatnenie metód pojmového

mapovania. Učiteľ môže prostredníctvom vytvorených pojmových máp určiť

(diagnostikovať) rozsah aj hĺbku žiackych vedomostí, pričom dosiahnutú úroveň porozumenia

odzrkadľujú vzťahy a väzby medzi použitými pojmami.

Pomocou pojmových máp dokážeme názorne popísať – vizualizovať celkovú štruktúru

návrhu, či myšlienky. Vhodným výberom farieb, obrázkov a symbolov vieme podporiť žiacku

kreativitu a predstavivosť. Celkový obraz sledovaného problému predstaviť v hmatateľnej

podobe, ku ktorej sa môžeme kedykoľvek vrátiť.

Tvorba pojmových máp rozvíja synergické myslenie, podnecuje vznik nových myšlienok,

objavov, inovačných nápadov a postupov. Zložitejšie problémy zjednodušuje zvýraznením

vzťahov medzi použitými pojmami.

V neposlednom rade umožňuje pojmová mapa vernú, presnú a prehľadnú prezentáciu

argumentov, ideí, tém a námetov.

Pre vytváranie pojmových máp neexistuje štandard, ktorý by presne definoval ich podobu.

Neexistujú ani žiadne obmedzenia pri ich znázorňovaní. Každému autorovi dovoľuje uplatniť

vlastný štýl, ktorý mu najlepšie vyhovuje a pomáha.

Rozoznávame viacero kategórii pojmových máp s rôznym spôsobmi reprezentovania

sémantických a pojmovo – logických vzťahov. Prokša a Hedl [10] uvádza 7 kategórií :

1. Pavúkova pojmová mapa s hlavnou informáciou alebo zjednocujúcim faktorom

v strede mapy a podružnými informáciami umiestnenými radiálne na okrajoch.

2. Hierarchická pojmová mapa s prezentáciou informácií v zostupnom alebo vo

vzostupnom poradí podľa ich významu (dôležitosti), pričom najdôležitejšia informácia

je umiestnená v hornej alebo v spodnej časti mapy.

3. Pojmová mapa vo forme vývojového diagramu

4. Systémová pojmová mapa s informáciami usporiadanými vo formáte podobnom

vývojovému diagramu a s pridaním vstupov a výstupov.

5. Panoramatická pojmová mapa s prezentáciou informácií vo forme obrázku krajiny.

6. Trojrozmerná pojmová mapa s popisom toku alebo stavu informácií, ktoré sú priveľmi

komplikované pre dvojrozmerné zobrazenie.

7. Mandalova mapa s prezentáciou informácií vo formáte uzavretých geometrických

tvarov, ktorých usporiadanie vytvára zrakové efekty a sústreďujú pozornosť

a myšlienky čitateľa.

Obrázok č. 2: Príklady vybraných typov pojmových máp (hierarchická pojmová mapa,

pojmová mapa vo forme vývojového diagramu, pavúkova pojmová mapa, systémová pojmová

mapa, Mandalova mapa)

3. Nástroje na tvorbu pojmových máp

Aj keď si pri tvorbe pojmových máp vystačíme s farebnými ceruzami, pastelkami alebo

kriedou, výrazne zjednodušenie a zefektívnenie aplikácie myšlienkových štruktúr do výučby,

priniesli až softvérové aplikácie špeciálne naprogramované na tvorbu, úpravu, prezentáciu a

publikovanie pojmových máp. Jednoduchá inštalácia, ľahké ovládanie a dostupnosť

bezplatných verzií, umožnila učiteľovi, ale aj žiakom pohodlné a rýchle vytváranie rôznych

typov máp s množstvom hypertextových prepojení na zaujímavé informačné zdroje a

pomôcky.

V súčasnosti existuje veľký počet programov na tvorbu pojmových máp. Navyše mapové

štruktúry možno vytvárať aj v softvérových produktoch, ktoré neboli cielene vymyslené pre

tento účel. Obľúbené sú najmä MS Word, MS Excel, MS PowerPoint, webová aplikácia

Prezi, ale aj podporné programy dodávané k interaktívnym tabuliam, ako napr. ActivStudio,

či Flow!Works.

Výber voľne dostupných programov začneme webovými aplikáciami. Ich veľkou výhodou je,

že nevyžadujú inštaláciu a spúšťajú sa priamo z webového prehliadača. Samotnej tvorbe

pojmových máp predchádza pomerne jednoduchá registrácia a následné vytvorenie vlastného

používateľského konta. Nevyhnutné je pripojenie na internet.

3.1 Mind42 - http://mind42.com/mindmaps

Prostredie webovej aplikácie Mind42 je prehľadné, orientácia v ňom je pohodlná, rýchla

a ovládanie jednoduché. Pozostáva len z troch panelov a centrálne umiestnenej pracovnej

plochy. Nevýhodou je málo nástrojov pre úpravu mapy a nemožnosť úpravy štruktúry mapy.

Naopak výhodou je rýchla manipulácia a prehľadná štruktúra. Tento program sa dá dobre

využiť pri prezentovaní úvodných hodín obsiahlych tematických celkov. Hlavne ak

potrebujeme ukázať rozsiahlu štruktúru (napr. oboznámenie žiakov s polročným plánom

vyučovacích tém). Vytvorenú mapu je možné exportovať do formátov mind 42, freemind,

jpg, pdf, alebo png.

Obrázok č. 3: Pracovná plocha aplikácie Mind42

3.2 WiseMapping - http://app.wisemapping.com

Na rozdiel od Mind42 aplikácia WiseMapping ponúka podstatne viac možností úprav

jednotlivých komponentov mapových štruktúr. Vyberať sa dajú farby, písmo, veľkosť,

orámovania, tvary, symboly atď. Všetky ovládacie prvky sú umiestnené v hornej lište

nástrojov. Pomocou šípky je možné vzťahy medzi jednotlivými pojmami rýchlo pridávať,

rušiť, aj premiestňovať. Vytvorenú pojmovú mapu dokáže program exportovať do formátov

wisemapping, pdf, jpeg, png alebo freemind. Nevýhodou programového prostredia sú

obmedzenia týkajúce sa rozsahu úprav vznikajúcich štruktúr. Jednotlivé komponenty sa síce

dajú ľahko presúvať a odpájať, ale celkový vzhľad sa meniť nedá.

Obrázok č. 4: Pojmová mapa vytvorená v aplikácii WiseMapping

3.3 Mindomo - http://www.mindomo.com/

Dizajnovo a graficky najpríťažlivejšia z popisovaných webových aplikácií. Prostredie a jeho

ovládanie je intuitívne, aj začiatočník sa v ňom dokáže veľmi rýchlo zorientovať. Ponúka

najviac funkcií a prepracované možnosti úprav. Veľkou výhodou programu je široký výber

vzorových tém a rôznych typov myšlienkových štruktúr, dostupných priamo z horného

centrálneho panelu. Do máp možno pridávať vlastné obrázky, hypertextové odkazy,

poznámky, komentáre, videá, symboly, úlohy. Vynikajúca je funkcia vytvorenia prezentácie

z pripravených mapových štruktúr, jednoduchým označením oblasti snímky a určením

poradia v akom za sebou pôjdu.

Obrázok č. 5: Používateľské rozhranie v aplikácii Mindomo

3.4 FreeMind

FreeMind je jednoduchý program so slovenskou lokalizáciou a štandardizovaným vzhľadom

(hlavné menu v hornej časti okna programu, panely nástrojov s ikonkami najčastejšie

používaných príkazov). Pojmové mapy je možné zoradiť do stromovej bublinovej štruktúry,

so zvýraznením vzájomných spojitostí a vzťahov. K spusteniu programu sú nutné

nainštalované knižnice Java Runtime Environment. Jednotlivé uzly vytvorených máp dokáže

používateľ pohodlne zbaliť a rozbaliť. Ľavý bočný panel obsahuje veľké množstvo

použiteľných symbolov. Okrem nich sa dajú do máp vkladať vlastné obrázky, grafy aj

hypertextové odkazy.

3.5 XMind - http://www.xmind.net/

Vynikajúci, voľne dostupný softvérový produkt, podobný grafickým modelovacím

prostrediam, vyvíjaný programátormi z Hongkongu. Umožňuje pohodlnú a rýchlu tvorbu

originálnych pojmových máp, schém, diagramov, vývojových diagramov a prezentačných

modelov. Samozrejmosťou je pridávanie hypertextových odkazov na zaujímavé internetové

zdroje, vkladanie obrázkov, textov, audio, či video súborov. Nechýbajú nástroje na vytváranie

prepojení medzi jednotlivými objektami. Učitelia ocenia aj možnosť vkladať do schém

cvičenia spracované napr. v aplikácii HotPotatoes. Hneď po spustení programu si používateľ

vyberá z ponuky šablón máp a tém, ktoré sa dajú jednoducho modifikovať. Pri vytváraní

pojmovej mapy sa na pravej strane okna programu vykresľuje štruktúra celej mapy. Pod ňou

sa nastavujú formáty jednotlivých uzlov (farby, písmo, veľkosť, výplň atď.). Oproti softvéru

FreeMind ponúka XMind prehľadnejšie rozmiestnenie nástrojov, jednoduchšiu orientáciu v

nich a prepracovanejšie grafické prevedenie. V ponuke lokalizácií žiaľ chýba slovenčina.

Obrázok č. 5: Výber vzorov (templetes) pojmových máp v aplikácii XMind

Zoznam softvérov vyvinutých cielene pre prácu s pojmovými mapami dopĺňajú klasické

softvérové aplikácie. Nevyžadujú síce internetové pripojenie ako webové aplikácie, ale ich

spusteniu predchádza štandardná inštalácia programu. Používateľské prostredie týchto

produktov je na prvý pohľad zložitejšie, ale pomerne štandardizované. Vytvorené mapy sa

dajú exportovať do väčšiny známych obrázkových aj súborových formátov.

3.6 SmartDraw - http://www.smartdraw.com/

Pozitívom softvéru SmartDraw je používateľské prostredie, ktoré je prispôsobené vzhľadu

programov ponúkaných v kancelárskom balíku Microsoft Office. Keďže väčšina

používateľov dôverne pozná tieto softvérové produkty, rýchlo si na SmartDraw zvykne.

Software obsahuje veľké množstvo knižníc, v ktorých používateľ nájde rôzne šablóny, tvary,

vzory pre vytváranie myšlienkových máp, časových osí, plánovacích tabuliek a pod.. S

jednotlivými komponentmi možno pracovať systémom „drag and drop“, čo výrazne

zjednodušuje a urýchľuje manipuláciu s objektmi a celou mapou. Mimoriadne širokú paletu

funkcií dopĺňa množstvo efektov a viac úrovňových nastavení. Výslednú mapu možno

exportovať aj do programov ako MS Word a MS Excel. Nevýhodou je pomerne vysoké

spoplatnenie licencie za program a len 7 dňová funkčná skúšobná verzia.

Obrázok č. 6: Zoznam kategórií vzorov (ľavý stĺpec) s výberom pojmových máp Infographic

v platenej aplikácii SmartDraw

4. Využitie pojmových máp vo vyučovaní geografie na vyššom stupni sekundárneho

vzdelávania

Tvorba pojmových máp špecificky určených pre žiakov stredných škôl musí zohľadňovať ich

vek a celkovú intelektuálnu zrelosť. U týchto žiakov možno podľa Piageta predpokladať vstup

do štádia formálnych operácií charakterizované definitívnym oslobodením sa od konkrétneho.

V tomto období začína jedinec chápať skutočnosť ako množinu rôznych transformácií.

Základnou podmienkou je premena jeho myslenia od konkrétnych operácií smerom k práci

s výrokmi a hypotézami. Tieto nové transformácie predstavujú vrchol detstva, uzatvárajú

vývoj senzomotorických štruktúr a otvárajú nové perspektívy do ďalších rokov života.

Podstatný rozdiel medzi formálnym myslením a konkrétnymi operáciami spočíva v tom, že

konkrétne operácie sú sústredené na realitu, zatiaľ čo formálne myslenie ju postihuje

potencionálnymi transformáciami a asimiluje ju podľa predstavovaného alebo dedukovaného

diania [12]. Z týchto dôvodov by malo byť vytváranie pojmových máp u stredoškolákov ešte

jednoduchšie v porovnaní so žiakmi základných škôl. Rovnako by tejto vekovej skupine

žiakov nemalo robiť väčšie problémy určenie najvhodnejšej štruktúry preberaného

učiva, správne pochopenie a umiestnenie abstraktných pojmov v mape a tvorba vhodných

asociácií medzi nimi.

Vyučovacie hodiny s aplikáciou pojmových máp boli realizované v triedach so žiakmi vo

veku 15 – 17 rokov. Žiakom sme nepripravili hotové štruktúry pojmových máp, ale sami si

ich v priebehu vyučovania vytvárali. Úvodné hodiny sme venovali oboznámeniu žiakov

s problematikou pojmového mapovania a základom tvorby mapových schém a štruktúr. Na

ďalších vyučovacích hodinách si už žiaci pojmové mapy do svojich zošitov alebo pracovných

listov vytvárali sami. Pri tvorbe pojmových máp sme využili aj interaktívnu plochu

interaktívnej tabule.

4.1 Afrika – Príroda a spoločnosť

Téma Afrika – Príroda a spoločnosť zahŕňala celkovo 4 vyučovacie hodiny. Ako motivácia

v úvode prvej vyučovacej jednotky bola použitá didaktická hra – slovné rébusy. Cieľom hry

bolo rozlúštenie niektorých charakteristických pojmov spätých s Africkým kontinentom. Žiaci

pracovali v skupinách. Pojmy tvorili obrázky a slová, ktoré bolo potrebné opísať spolužiakom

bez slov, alebo slovne bez použitia konkrétneho výrazu.

Sprístupňovanie nového učiva o Afrike prebiehalo formou individuálnej tvorby pojmovej

mapy ktorej stred vypĺňa obrysová mapa Afriky. Do nej žiaci postupne značia dohodnutými

symbolmi (napr. - pohoria, -púšte a pod.) dôležité geografické celky a dopĺňajú

základnú pojmovú štruktúru o hlavné vetvy (Povrch, Vodstvo, Podnebie, Typy krajín...)

a podvetvy (Mestá, Národnosti, Náboženstvá...).

Obrázok č. 7: Vyplnený pracovný list s pojmovou mapou Afrika – Príroda a spoločnosť

Program druhej a tretej vyučovacej hodiny podporili učebné aktivity využívajúce pojmové

mapy vytvorené v programe ActiveStudio Professional. Základnú štruktúru pojmovej mapy

žiaci spoločne tvorili na pracovnej ploche interaktívnej tabule a výsledný obraz tabule, dostali

k dispozícii vo formáte .pdf ako poznámky k preberanému učivu. Vlastné pojmové mapy si

žiaci počas výučby zaznamenávali aj do svojich zošitov.

Najväčšiu plochu pojmovej mapy venovanej oblasti severnej Afriky vypĺňala špeciálne

upravená mapa so zvýraznenými štátmi. V programovom prostredí boli zároveň pripravené

obrázky s obrysmi jednotlivých prírodných celkov a symboly, ktoré žiaci postupne nanášali

na podkladovú mapu. Obdobným spôsobom bola pripravená a využitá pojmová mapa

socioekonomických podmienok.

Obrázok č. 8: Ukážka rozloženia objektov pojmovej mapy na ploche interaktívnej tabule

K oblasti rovníkovej Afriky bola pripravená podobne koncipovaná obrysová mapa so

zvýraznenými štátmi a ich hranicami. Tvorba samotnej štruktúry pojmov a ich triedenie

žiakmi na interaktívnej ploche tabule však prebiehalo iným spôsobom. V priebehu celej

vyučovacej hodiny sa žiaci snažili nájsť 10 NAJ rovníkovej Afriky, pričom o ich umiestnení

na pravú (kladnú) alebo ľavú (zápornú) stranu pojmovej schémy, rozhodovali kritériá

stanovené žiakmi. Výsledná konštrukcia mapy preto závisela výlučne na charaktere zvolených

kritérií a ich dodržiavaní.

Obrázok č. 9: Ukážka pracovnej plochy interaktívnej tabule s obrysovou mapou Afriky

a priestorom pre vpisovanie pojmov

Program záverečnej, štvrtej vyučovacej hodiny s podporou učebných metód pojmového

mapovania bol venovaný oblasti južnej Afriky. Úlohou žiakov bolo vyhľadať a určiť

najdôležitejšie pojmy a spracovať nové učivo do podoby štrukturalizovaných

poznámok pojmovej mapy.

4.2 Zhodnotenie dosiahnutých výsledkov

Pri výučbe témy Afrika – Príroda a spoločnosť bolo použitých viacero typov pojmových máp

a učebných metód. Žiaci si rýchlo osvojili spôsoby vytváranie pojmových štruktúr a až na

úvodnú hodinu si ich konštruovali bez vopred pripravených šablón a návrhov vetvenia.

Na záver tematického celku bol žiakom zadaný pracovný list, na ktorom mali z predpísaných

pojmov vytvoriť pojmovú mapu. Hodnotený bol počet použitých pojmov, naznačené spojenia

medzi nimi, ako aj doplnenie chýbajúcich výrazov.

Graf č. 1: Počet použitých pojmov v pojmovej mape v percentách

53% žiakov využilo všetkých 17 pojmov, pričom ďalších 30% využilo 15 až16 pojmov.

Ostaní použili vo svojich štruktúrach najviac 12 až 13 pojmov.

Počet získaných bodov 17b 16b 15b 13b 12b

Spolu žiakov (24) 9 4 1 2 1

Žiaci v % 52,94 23,53 5,88 11,76 5,88

Tabuľka č. 1: Počet žiakov podľa pridelených bodov

Zaujímavé výsledky priniesla analýza vytvorených pojmových máp z pohľadu doplnenia

štruktúr o nové výrazy a ich vhodného začlenenia do pojmovej schémy. Až 82% žiakov

dopísalo do svojich máp chýbajúce pojmy a iba 18% si ich vystačilo s pojmami, ktoré

obsahovalo zadanie v pracovnom liste. Keďže žiakom nebola naznačená žiadna štruktúra

s predpísaným vetvením, žiaci si ju museli zvoliť sami. 13 žiakov (76%) si ako ústredný

pojem určili slovo Afrika a ten následne vetvili do samostatných tematických blokov ako

pohoria, vodstvo, problémy, náboženstvo a pod. Do tejto štruktúry potom správne včleňovali

vypísané pojmy a dopĺňali väzby.

Graf č. 2: Počet použitých pojmov v pojmovej mape v percentách

Z prezentovaných výsledkov je zrejmé, že 9 zo 17 pojmov bolo žiakmi zaradených do

štruktúry mapy správne. Pojmy ako Atlas, Berberi, Bantuovia, Naníb, Gibraltár, malária,

komár, Alžír, islam, sever, žiaci korektne zaradili do štruktúry svojich pojmových schém

a rovnako vhodne vyznačili aj spojenia medzi nimi. Napr. pojem dezertifikácia zaradili v

štruktúre do vetvy púšte, prípadne ho prepájali aj so Saharou a obratníkmi. Následne ho

spájali s vetvou problémy a nad prepojenie pripísali slovo rozšírenie. Vznikla tak priama

väzba: púšte – dezertifikácia – rozšírenie – problém. Ďalším vhodným príkladom je

vytvorenie prepojenia: problém – choroba – malária – komár, kde medzi maláriou a komárom

je dopísané prenášaná. V pracovných listoch sa často objavoval vo vetve náboženstvá,

dopísaný pojem Islam a vytvorené väzby na moslimov a sever.

Druhý prístup k vytvoreniu pojmovej mapy si zvolilo zvyšných 24% žiakov. Konštrukciu

hlavných vetiev v nich zásadne ovplyvnila voľba ústredných pojmov za ktoré zvolili slová

sever a juh. Zadané výrazy boli pripájané k hlavným vetvám bez spresnenia významu, avšak

jednotlivé pojmy boli vo všetkých prípadoch začlenené vhodne.

Obrázok č. 10: Ukážka žiakom vytvorenej pojmovej mapy

Zo zistených skutočností vyplýva, že téma regionálnej geografie Afriky je pre uplatnenie

učebných metód využívajúcich pojmové mapovanie veľmi vhodná, žiakom štruktúrovaný

spôsob zaznamenávania učiva vyhovuje, čo sa odzrkadľuje na zlepšení ich študijných

výsledkov.

4.3 Atmosféra

Na úvod vyučovacej hodiny bola spustená webová aplikácia animovaného zoskoku Felixa

Baumgartnera zo stratosféry, voľne prístupná na stránke http://www.redbullstratos.com/the-

mission/mission-timeline/. Aplikácia je interaktívna. Priebeh zoskoku možno priamo

ovplyvňovať, zastavovať ho (krokovať pomocou šípok či kolieska myši) a tak presnejšie

analyzovať priebežne sa meniace fyzikálne veličiny. Ovládanie je jednoduché a intuitívne.

Nevyhnutná je však premena jednotiek teploty (Fahrenheit na Celziove stupne) a dĺžky (feet

na metre).

Obrázok č. 11: Webová aplikácia animácie zoskoku Felixa Baumgartnera

Pre sprístupnenie nového učiva bola zvolená pojmová mapa vytvorená vo webovej aplikácii

Prezi (http://prezi.com). Základnú štruktúru prezi prezentácie tvoria hlavné vetvy – zloženie,

vertikálne členenie, troposféra, meteorologické prvky, klimatické činitele a hrozby. Ďalšie

úrovne predstavovali spresňujúce obrázky, doplňujúce animácie, príklady, interaktívne

animácie (napr. prierez atmosféry s možnosťou pridávať objekty a krivky s teplotou a tlakom

na http://www.teachersdomain.org/asset/ess05_int_vertical/) a videá (napr. predpoveď

počasia zo dňa 14.12.2012 na http://www.youtube.com/watch?v=Mi9hHN0K0jI) . Jednotlivé

štruktúry pojmovej mapy postupne tvoríme na tabuľu a žiaci si ich zároveň priebežne kreslia

do svojich zošitov.

Obrázok č. 12: Pojmová mapa vytvorená vo webovej aplikácii Prezi

4.4 Zhodnotenie dosiahnutých výsledkov

Na zistenie rozsahu nadobudnutých vedomostí, správnosti a hĺbky porozumenia študovanej

problematiky, bola žiakom zadaná úloha pozostávajúca z 22 predpísaných pojmov (morské

prúdy, ozónová vrstva, teplo, freóny, kyslík, vodná para, výmena energie, tlak, stratosféra,

rovník, slnečné žiarenie, UV, nadmorská výška, cirkulácia, troposféra, N, litosferické dosky,

mikroklíma, oceány, pevniny, povrch, gravitácia). Žiaci z nich mali skonštruovať pojmovú

mapu, pričom žiaden návrh ani odporučená schéma štruktúry mapy im nebola predložená.

Hodnotený bol počet použitých pojmov aj ich vhodné umiestnenie do vytvorenej pojmovej

mapy.

Analýza zistených výsledkov potvrdila náročnosť učiva zahŕňajúceho veľký počet nových

pojmov s množstvom prepojení, vzájomných vzťahov a väzieb, v ktorých sa môže samotná

štruktúra strácať a rozpadať. Žiaden zo žiakov nepoužil vo svojej mapovej štruktúre všetkých

22 predpísaných pojmov. Avšak viac ako polovica (52%) ich vo svojich mapách využilo 20

až 21. 16% žiakov zaradilo do mapy 18 alebo 17 pojmov a 32% si vystačilo z 15 a 13

výrazmi.

Graf č. 3: Počet použitých pojmov v pojmovej mape v percentách

Počet použitých pojmov z 22 21 20 18 17 15 13

Spolu žiakov (25) 8 5 2 2 3 5

Žiaci v % 32,00 20,00 8,00 8,00 12,00 20,00

Tabuľka č. 2: Počet použitých pojmov jednotlivým žiakmi

Skoro 70% žiakov si ako centrálny pojem svojej mapovej štruktúry zvolilo slovo Atmosféra.

Zvyšní žiaci si pojmovú mapu vystavali na slove Zem z neho potom odvíjali jednotlivé

tematické línie. Štruktúru pojmových máp prevažne tvorili vetvy: zloženie, troposféra,

stratosféra, mikroklíma a povrch. V niektorých prípadoch sa ako hlavné vetvy vyskytli

ozónová vrstva, či klimatické činitele.

Graf č. 4: Využitie zadaných pojmov žiakmi v percentách

Z pohľadu správne použitých pojmov v mapových štruktúrach žiakov možno konštatovať, že

pojmy stratosféra, troposféra, vodná para, freóny, UV, slnečné žiarenie a dusík nerobili

žiakom výrazné ťažkosti a využili ich všetci hodnotení jedinci. Naopak, ako problematické sa

ukázali termíny tlak a teplo. Pojmy stratosféra a troposféra žiaci často stavali do úlohy

hlavných vetiev z ktorých odvíjali ďalšie úrovne pojmovej schémy. Vetvu stratosféra spájali s

pojmami Slnečné žiarenie – UV – freóny a tiež ozónová vrstva. Táto konštrukcia bola

vytváraná najčastejšie. Pojmy vodná para, dusík aj kyslík boli naviazané na vetvu troposféra

a bližšie popísané väzbou zloženie. Okrem toho vodné pary boli často spájané s výmenou

energie, oceánmi a cirkuláciou. Viac ako 70% žiakov označilo cirkuláciu ako klimatotvorný

činiteľ a spojilo ju s ďalšími z činiteľov. Vznikali tak väzby: klimatotvorné činitele –

cirkulácia, morské prúdy, výmena energie, teplo, oceány. Ostatní žiaci spojili pojmy do

zaujímavej väzby cirkulácia - tlak – rovník. V týchto prípadoch bol vhodne spojený rovník s

tlakom, ktorý je dôležitým faktor všeobecnej cirkulácie vzduchu. Niektorí žiaci umiestnili

pojem tlak k všeobecnej cirkulácii vzduchu a mnohí ho nevyužili vôbec. Táto fyzikálna

veličina je náročnejšia na pochopenie a aj keď sa s ňou žiaci stretávajú na hodinách fyziky, jej

podstata im nie je zrejmá. Menej umiestňovaným pojmom (použilo ho len 32% žiakov) bolo

tiež teplo. Pojem bol použitý v spojení so slnečným žiarením, s mikroklímou a niekoľkokrát s

ozónovou vrstvou.

Obrázok č. 13: Príklady pojmových máp vytvorených žiakmi

Výsledky analýzy žiakmi vytvorených pojmových máp potvrdili náročnosť učiva o atmosfére.

Väčšie množstvo pojmov však bolo zvolených zámerne, aby žiaci dostali možnosť

skonštruovať komplexnejší pohľad na preberanú tému. Väčšine žiakov sa podarilo vhodne

zachytiť súvislosti a vzťahy medzi zadanými pojmami aj napriek stále malým skúsenostiam

s tvorbou pojmových máp.

Záver

Štrukturalizácia učiva prostredníctvom pojmových máp predstavuje jeden zo spôsobov

zachytenia dôležitých myšlienok, kľúčových pojmov, údajov a vzťahov medzi nimi,

v prehľadnej, logicky usporiadanej a zrozumiteľnej schéme. Aplikácia učebných metód

využívajúcich pojmové mapovanie priamo v školskej praxi nám potvrdila, že žiakom aj bez

predchádzajúcich skúseností, nerobí proces tvorby pojmových štruktúr žiadne výrazné

problémy. Žiaci úspešne zvládli povinné názvoslovie sprístupnené v podobe rôznorodých

pojmových máp a preukázali schopnosť tvoriť vlastné, ale aj vhodne doplniť nedokončené

či neúplné štruktúry. Efektívne vytváranie pojmových máp a prepojení však vo veľkej miere

závisí od skúseností žiakov s takýmto zaznamenávaním informácií. Aj preto možno

predpokladať, že pravidelnejšie využívanie učebných metód postavených na pojmovom

mapovaní, výrazne zvýši schopnosť žiakov systematizovať učivo do logických schém

a jednoduchých štruktúr, čím napomôže lepšiemu pochopeniu študovaných zákonitostí.

´Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č.

APVV-0266-11´

Zoznam použitej literatúry

1. MIND MAPPING BLOG. Software for mindmapping and information organization

[online]. [Cit. 2013-06-02] Dostupné na itnternete:

http://www.mind-mapping.org/blog/mapping-history/roots-of-visual-mapping/

2. FISHER, R. Učíme děti myslet a učit se: praktický průvodce strategiemi vyučovaní [z

angličtiny preložil Karel Balcar], Praha: Portál, 1997. ISBN 978-80-262-0043-7, s.71-93

3. NOVAK, J.D., CAAS, A J. The Theory Underlying Concept Maps and How to Construst

Them. Technical Repost IHMC CmapTools, Florida Institute for Human and Machine

Cognition, [online]. [Cit. 2013-13-02] Dostupné na internete:

http://cmap.ihmc.us/Publications/ResearchPapers/TheoryUnderlyingConceptMaps.pdf

4. VESELSKÝ, M. Vedomosti a ich modelovanie. In: Psychológia a patopsychológia dieťaťa,

roč. 22, 1987. ISSN 0555-5574 s. 217-229.

5. STEWART, J. Techniques for assesing information in cognitive structure. Science

Educalion, 64, 1980, s. 223-235. [online]. [Cit. 2013-13-02] Dostupné na internete:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.3730640212/pdf

6. BUZAN.T: Mentální mapování. Praha: Portál s.r.o. ,Praha 2007. ISBN 978-80-7367-200-3

7. BUZAN, T., BARRY, B. Myšlenkové mapy: Praha: Bizbooks, 2011. ISBN 978-80-2512-

910-4 Vydavateľstvo Cpress

8. ČÁP, J., MAREŠ, J. Psychologie pro učitele. Praha: Portál, 2001. ISBN 80-7178-463-X. st. 441-505.

9. MAREŠ,J. Styly učení žáků a studentů. Praha: Portál s.r.o., 1998. ISBN 80-7178-246-7. S

142-170.

10. PROKŠA, M., HELD, Ľ. Metodológia pedagogického výskumu a jeho aplikácia

v didaktikách prírodných vied. Bratislava: UK, 2008. ISBN 978-80-223-2562-2

11. NOVAK, J. D. Concept Mapping – A Useful Tool for Science Education. Journal of

Research in ScienceTeaching, 1990, s. 937–949, [online]. [Cit. 2013-13-03] Dostupné na

internete: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/tea.3660271003/abstract

12. PIAGET, J., INHELDER, B. Psychológia dieťaťa. Bratislava: SOFA, 1993. ISBN 80-

85752-33-6. 144 s.

RNDr. Štefan KAROLČÍK, PhD.

Prírodovedecká fakulta UK v Bratislave

Katedra didaktiky prírodných vied, psychológie a pedagogiky

842 15 Bratislava 4, Mlynská dolina, pavilón CH2

e-mail: karolcik@fns.uniba.sk

Mgr. Libuša Murtinová

Prírodovedecká fakulta UK v Bratislave