Biomimetika a její zařazení do výuky na SŠ prostřednictvím učebních úloh

Abstract

Hlavním cílem diplomové práce bylo vytvořit a prakticky ověřit čtyři sady komplexních učebních úloh pro žáky druhého ročníku SŠ zaměřené na rozvoj přírodovědné gramotnosti a využívající téma biomimetiky. Východiskem pro tvorbu učebních úloh byla literární rešerše na téma biomimetiky, integrace předmětů, přírodovědné gramotnosti a učebních úloh. Biomimetika je multidisciplinární vědní obor, jehož podstatou je pozorování přírody a hledání inspirace v přírodě za účelem nalézt řešení problémů, se kterými se lidé v životě potýkají. Vzhledem k aktuálnosti, praktickému přesahu a interdisciplinární podstatě tohoto oboru je téma biomimetiky skvělým prostředníkem k aplikaci integrovaného výukového konceptu (např. konceptu STEM) do výuky či k rozvoji přírodovědné gramotnosti. V rámci práce byly vytvořeny komplexní učební úlohy obsahující vždy tři podúlohy, jejichž praktické ověření proběhlo ve třech třídách druhých ročníků SŠ. Odpovědi žáků na vytvořené úlohy i odpovědi z postojových dotazníků byly zpracovány pomocí smíšeného výzkumu. V rámci kvantitativního výzkumu byly použity statistické metody, konkr. aritmetický průměr, relativní četnost a úspěšnost. Pro kvalitativní výzkum byla zvolena metoda induktivní analýzy písemných dat získaných od respondentů. Práce zkoumala úspěšnost žáků v sadách i jednotlivých...

The main aim of this thesis was to create and practically test four sets of complex learning tasks intended for pupils in the second year of high school. The tasks are focused on the development of science literacy using the topic of biomimetics. The starting point for the development of the learning tasks was a literature review dealing with topics of biomimetics, subject integration, science literacy and learning tasks. Biomimetics is a multidisciplinary science based on the observation of nature and searching for inspiration in nature in order to find solutions to problems that people face in life. Due to the topicality, practical overlap and interdisciplinary nature of this field, the topic of biomimetics is an excellent tool for applying integrated learning concepts (e.g. STEM concept) into teaching or for developing science literacy. In this work, created complex learning tasks containing three subtasks each were validated in three second-year classes of selected high schools. The pupils' responses to the created tasks and the responses from the attitudinal questionnaires were analyzed using mixed research methods. Statistical methods (arithmetic mean, relative frequency, success rate) were used for quantitative evaluation. The method of inductive analysis of written gathered data was used...