1.část - 1
Výukové programy a autorské prostředky
Jan Preclík, MFF UK Praha
Rozhodneme-li se používat počítač i při výuce "neinformatických" předmětů (biologie,
zeměpis…), budeme k tomu potřebovat, mimo jiné1
, i vhodné výukové aplikace (anglicky
educational software nebo courseware). Výukový program můžeme koupit už hotový
(případně jeho tvorbu někomu zadat) nebo se pokusit takový program vytvořit sami.
V dnešní době je na našem trhu relativně dostatek různých výukových programů. Některé
z nich ale nejsou příliš kvalitní nebo nemusí přesně vyhovovat našemu záměru – např. na
určitou partii látky nekladou takový důraz jako my. Nevýhodou může být i jejich vysoká
cena. Velké množství kvalitních zahraničních výukových aplikací není lokalizováno2
, tj.
přeloženo do češtiny, a vzhledem k velikosti našeho trhu tomu tak pravděpodobně bude i
nadále. Nechat si vytvořit program na zakázku je většinou zcela mimo finanční možnosti
jednotlivce i školy.
Nevyhovují-li nám prodávané programy, můžeme se pokusit vytvořit program vlastní.
Budeme k tomu potřebovat především nápad, odborné a pedagogické znalosti, spoustu času a
nadšení, a také některý z programů (softwarových nástrojů), který nám tvorbu umožní a
usnadní. Programy určené pro tvorbu výukových aplikací se obecně nazývají autorské
prostředky (authoring tools).
Výukové programy
Ještě než se začneme zabývat autorskými prostředky, pokusíme se uvést stručný přehled
různých typů výukových programů, abychom si udělali představu, o tvorbu jakých programů
se můžeme pokusit.
Tento přehled nemá v žádném případě sloužit jako výčet všech na našem trhu dostupných
programů, konkrétní programy jsou uváděny pouze pro ilustraci daného typu programů.
1. Výklad
Programy zaměřené na výklad (prezentaci nové látky) jsou převážně založeny na bázi
hypertextu, často mají podobu WWW stránek. Výhodou hypertextu je, kromě možnosti
jednoduše kombinovat text, grafiku, animace, zvuk…, i nelineární prezentace učiva.
Informace nejsou studentovi předávány "lineárně" jedna za druhou jako v knížce, ale
jednotlivá související témata jsou vzájemně propojena pomocí odkazů (links, hyperlinks).
Takto strukturované učivo si student lépe a rychleji osvojí (neboť struktura hypertextového
materiálu údajně napodobuje způsob, jakým jsou informace ukládány v lidském mozku) a
1
Jedním z největších problémů je nedostatek počítačů na školách. Většina škol má (podle velikosti) jednu nebo
dvě relativně dobře vybavené počítačové učebny, ve kterých se ale neustále učí informatika a výpočetní
technika. Učitelé ostatních předmětů, i když by měli zájem, se k počítačům se svými studenty o svých hodinách
zpravidla nedostanou.
2
Lokalizovat program neznamená pouze přeložit veškeré texty do češtiny, ale také (a na to se často zapomíná)
uzpůsobit chování programu národním zvyklostem (různé způsoby zápisu data a času, desetinný oddělovač …).
1.část - 2
snadněji si vytvoří potřebné vazby mezi souvisejícími tématy. Velkou výhodou
hypertextových materiálů je při použití jazyka HTML možnost prezentace na Internetu a
zpřístupnění materiálů velkému počtu zájemců z celého světa.
2. Zkoušení a testování
Pravděpodobně nejrozšířenějším typem výukových programů jsou zkoušecí a testové
programy zaměřující se na ověření zvládnutí učiva. Takovéto programy by měly žákovi
poskytovat okamžitou zpětnou vazbu, tj. prozradit, zda odpověď byla správná či nikoliv a
v případě chyby prozradit správnou odpověď (nejlépe i s vysvětlením) tak, aby se žák při
testování zároveň učil.
Nejjednodušší programy tohoto typu disponují pouze otázkami s výběrovou odpovědí
(z nabízených možností vybrat jednu nebo všechny správné), složitější dovedou pracovat i
s odpovědí tvořenou (kde žák nemá na výběr z několika možností, ale musí odpověď sám
sestavit). Tvořené odpovědi se dosti obtížně vyhodnocují a způsob, jakým je jejich
vyhodnocování v programu realizováno, často vypovídá o celkové kvalitě programu3
. Dalším
typem otázek jsou otázky přiřazovací (úkolem je k sobě přiřadit podle zadaného klíče pojmy
z několika skupin nebo dané pojmy roztřídit do skupin; například přiřadit k sobě státy a jejich
hlavní města), uspořádávací (uspořádat dané pojmy podle určitého kritéria – seřadit
historické události od nejstarší po nejmladší) nebo umísťovací (umístit pohoří na správná
místa do slepé mapy).
3. Simulace
Programy zaměřené na simulaci určité reálné situace mají použití především v přírodních
vědách, nejčastěji v matematice (průběh funkce, trigonometrie) a ve fyzice. Žák může po
změně parametrů ihned sledovat, jaké změny v simulovaném prostředí nastanou. Takto lze
studentům přiblížit i situace, se kterými se v běžném životě nemohou setkat (např. řízení
výkonu jaderného reaktoru).
Příklady takových systémů:
Matematika a fyzika
− Famulus (http://vydra.karlov.mff.cuni.cz/bobo/fyzika/famulus/default.htm), viz
obr. 1
− Interactive Physics (http://www.krev.com/products/ip.html), viz obr. 2
− java applety na http://www.physics.otago.ac.nz/Physics100/simulations/Gamelan
Angličtina
− Verbalist – simulace stavby anglické věty, viz obr. 3
(http://omicron.felk.cvut.cz/cgi-bin/charset/~bobr/bbaktvyb.html?charset=CP1250)
3
Vyhodnocování správnosti tvořené odpovědi bývá nejčastěji realizováno na principu vyhledávání klíčových
slov v textu odpovědi – určí se slova, která se ve správné odpovědi musí vyskytovat a případně i slova, která se
tam vyskytovat nemohou nebo která budou při vyhodnocování ignorována (např. pomocná slovesa apod.). Díky
bohatosti a tvárnosti českého jazyka však ani tento způsob nezaručuje bezproblémové a správné vyhodnocování.
1.část - 3
4. "Dětské" programovací jazyky
Pojmem "dětské" programovací jazyky označujeme prostředí sloužící k výuce programování
a základních programátorských technik. Tato prostředí jsou určena pro naprosté začátečníky
(děti předškolního a školního věku), proto je zde žádoucí přítomnost grafiky a příjemné
ovládání, které by mělo žáky zaujmout. Většinou se zde žák nejprve učí ovládat (např. myší
nebo kurzorovými klávesami) nějaký objekt (robota Karla, želvu v Logu, kouzelníka Baltíka)
na obrazovce. Poté se přejde k možnostem programového ovládání, založeného např. na
rekurzi – Karel, Logo (http://www.eurologo.org, http://www.edi.fmph.uniba.sk/logo,
http://center.fmph.uniba.sk/~kvi/slo/logo/comlogo.htm) nebo strukturovaném programování –
Baltík, Baltazar (http://www.sgp.cz).
Obr. 1 – Famulus Obr. 2 – Interactive Physics
Obr. 3 – Verbalist
1.část - 4
Ukázky programů:
Obr. 4, 5 – robot Karel obejde dokola celý dvorek a po obvodu položí značky
Obr. 6, 7 – kouzelník Baltík obejde celou hrací plochu kolem dokola, po obvodu
plochy vyčaruje srdíčka
5. Výukové programy kombinující několik popsaných principů
Moderní výukové programy většinou kombinují několik výše uvedených principů, typicky
spojují výklad s procvičováním a případným doporučením, které kapitoly je nutno zopakovat,
nebo se simulací probíraných dějů. U rozsáhlejších systémů je vhodné, aby na začátku
existoval vstupní test (pretest), na jehož základě bude studentovi doporučen postup
předkládanou látkou (např. s vynecháním těch pasáží, které už student ovládá). Příkladem
takového systému je sada programů pro výuku angličtiny LANGMaster
(http://www.epaonline.com), především kurz pro přípravu ke zkoušce TOEFL.
Obr. 4 – 3D Karel
Obr. 6 – Baltík
Obr. 5 – ukázka
programu v jazyce
Karel
Obr. 7 – ukázka programu v systému Baltík