SCHOOLCR500 – DATOVÁ SADA GIS PRO VZDĚLÁVÁNÍSCHOOLCR500 – DATA PACK GIS FOR EDUCATION

(1)

Technická univerzita v Liberci

FAKULTA PŘÍRODOVĚDNĚ-HUMANITNÍ A PEDAGOGICKÁ

Katedra: geografie

Studijní program: Učitelství pro 2. stupeň základní školy Studijní obor

(kombinace)

informatika - zeměpis

SCHOOLCR500 – DATOVÁ SADA GIS PRO VZDĚLÁVÁNÍ

SCHOOLCR500 – DATA PACK GIS FOR EDUCATION

Diplomová práce: 2011–FP–KGE– 04

Autor: Podpis:

Jiří LUKEŠ Adresa:

Peřimov 87 512 04, Mříčná

Vedoucí práce: Mgr. Jiří Šmída, Ph.D.

Konzultant: Mgr. Šárka Svatá, Libštát

Masarykova základní škola Libštát Počet

stran grafů obrázků tabulek pramenů příloh

86 1 4 2 37 3

V Liberci dne:

(2)

Originál zadání DP

(3)

Prohlášení

Byl jsem seznámen s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb. o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.

Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.

Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.

Diplomovou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.

Datum

Podpis

(4)

Poděkování

Děkuji vedoucímu práce Mgr. Jiřímu Šmídovi, Ph.D. za pomoc při zpracování této práce, za jeho cenné rady, pomoc a podporu. Rovněž děkuji všem, kteří mě během studia podporovali, zvláště pak rodičům.

(5)

SCHOOLCR500 - datová sada GIS pro vzdělávání

Abstrakt:

Předmětem této diplomové práce je navrhnout datovou sadu geografických informačních systému pro vzdělávání na základních školách. Dílčím cílem je vytvoření sady pracovních listu, které budou navržené datové vrstvy obsahovat.

Klíčová slova: data GIS, datová sada GIS, mapová vrstva, pracovní list, základní škola, analýza, GIS

Abstract:

The subject of this diploma thesis is to design a data set of geographic information systems for elementary education. The operational objective is to create a set of handouts which will include the proposed data link layer.

Key words: data GIS, data pack GIS, map layer, jobsheet, primary school, analysis, GIS

Der Abstrakt:

Der Hauptobjekt dieser Diplomarbeit ist es, eine Daten von

Geoinformationssystemen für elementare Bildung Bühnenbild. Das operative Ziel ist es, eine Reihe von Handzetteln, die die vorgeschlagenen Data Link Layer umfassen wird zu erstellen.

Die Schlüsselbegriffe: die Datums GIS, das Datumspaket GIS, die Kartenschicht, das Arbeitsblatt, die Grundschule, die Analyse, GIS

(6)

OBSAH

1. ÚVOD ... 9

2. CÍLE PRÁCE ... 10

METODY ZPRACOVÁNÍ ... 11

4. REŠERŠE ... 13

4.1 Z^AHRANIČNÍ^ZDROJE ... 13

4.2 D^IPLOMOVÉ^A^{BAKALÁŘSKÉ}^PRÁCE ... 14

4.3 ODBORNÉČASOPISY ... 15

5. DATOVÁ SADA GEOGRAFICKÝCH INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ (GIS) A JEJÍ NÁVRH ... 16

5.1 D^EFINICE GIS ... 16

5.2 STRUKTURA GIS ... 16

5.3 DATA GIS ... 17

5.4 N^ÁVRH^DATOVÉ^SADY GIS ČR ^PRO^{VZDĚLÁVÁNÍ} ... 19

5.5 POPISNAVRŽENÉDATOVÉSADY ... 26

6. VÝUKOVÉ LISTY A JEJICH VYTVÁŘENÍ ... 37

6.1 N^EŽ^ZAČNEME^VYTVÁŘET ... 37

6.2 VLASTNÍVYTVOŘENÍ ... 43

7. PRAKTICKÉ OVĚŘENÍ PRACOVNÍHO LISTU NA ZÁKLADNÍ ŠKOLE ... 45

7.1 P^ŘÍPRAVA ... 45

7.2 VLASTNÍOVĚŘENÍ ... 46

7.3 VÝSLEDKYPRÁCE ... 46

8. DISKUZE ... 48

8.1 REFLEXEZ PRAKTICKÉČÁSTIDIPLOMOVÉPRÁCE ... 48

9. ZÁVĚR ... 50

10. SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK ... 51

11. POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE ... 52

12. SEZNAM PŘÍLOH ... 55

(7)

1. Úvod

Na počátku 21. století neustále vzrůstá zájem o digitální podobu veškerých dat týkajících se různých odvětví včetně geografie. Již delší dobu existují geografické informační systémy, které jsou součástí každodenní práce na mnoha specializovaných pracovištích. Postupně však tyto systémy pronikají i k široké veřejnosti. Proto pokládám za důležité s nimi seznamovat žáky již na základních školách. Byl bych rád, kdyby tato práce zvýšila u žáků zájem o zeměpis a probudila v nich zvídavost a chuť do vyhledávání prostorových geografických informací na internetu.

Problematika geografických informačních systémů je velice zajímavá, ale také velmi široká.

Budu rád, když pomocí této práce se podaří přiblížit alespoň část informací.

(8)

2. Cíle práce

Tato diplomová práce si klade za úkol splnit hned několik cílů.

1. Navrhnout datovou sadu geografických informačních systémů České republiky v měřítku 1: 500 000 a to pro vzdělávání na základních školách.

Tedy navrhnout tuto sadu po jednotlivých mapových vrstvách. Přednostně využít vrstvy, které jsou již vytvořené a je možnost je využít ve vzdělávání. Pokud taková navrhovaná vrstva není, je třeba jí vytvořit. Cílem je, aby tento návrh datové sady sloužil pro učitele jako určitý přehled datových vrstev, které je možno využít pro vzdělávání.

2. Vytvořit sadu výukových listů.

Výukové listy by měly sloužit pro učitele a žáky základních škol. Učitelům jako metodická pomůcka. Žákům k základnímu a nenásilnému seznámení se s geografickými informačními systémy. Toto praktické osvojení geografických informačních systémů je pro ně zajímavou formou výuky, která je bude bavit a která je i může motivovat se dál v tomto oboru vzdělávat.

3. Ověření jednoho výukového listu na základní škole.

Tento praktický cíl je rozhodně důležitou součástí diplomové práce. Díky němu mohu posoudit vhodnost navržení výukového listu a s ním spojených datových sad.

(9)

Metody zpracování

Pro to, aby byly cíle práce naplněny, bylo třeba využít těchto metod:

1) Studium odborné literatury

2) Analýza možných dat pro datový model

3) Metody digitalizace, vizualizace, transformace a aktualizace GIS dat 4) Analýza pracovních listů, digitalizace a didaktická transformace 5) Zpětná vazba a reflexe

1. Rešeršní práce

Na začátku tvorby diplomové práce bylo třeba se poohlédnout po již existujících informacích na obsahově příbuzná témata. Tuto část není možné podcenit. Diky této metodě jsem získal hlubší povědomí o mém zpracovávaném tématu.

2. Návrh datového modelu

Pro tento návrh bylo potřeba využít analýzu možných zdrojů návrhu. Bylo třeba zvolit takový zdroj, který se zabýval navrhovaným tématem a zároveň umožňoval didaktickou transformaci. Součástí bylo také nutné zjistit, jak se uplatňují v této oblasti autorská práva.

3. Metody digitalizace, vizualizace, transformace a aktualizace GIS dat.

Pro vlastní tvorbu dat byla využita digitalizace a vizualizace. Také bylo třeba dbát na aktuálnost vytvářených dat.

4. Analýza pracovních listů, digitalizace a didaktická transformace

Bylo třeba se poohlédnout po již existujících datových listech. Srovnávat případně kriticky hodnotit. Také bylo potřeba se zeptat na jejich tvorbu zkušenějších kolegů.

Pracovní listy byly vytvořeny v digitální formě. Při tvorbě bylo třeba dbát na odbornou správnost a kde byla data pro žáky příliš odborná nebo složitá bylo třeba využit i didaktické transformace.

(10)

5. Zpětná vazba a reflexe

Výstupy žáků mi poskytly zpětnou vazbu na kvalitu zpracovaného vybraného listů a vybraných dat. Také jsem provedl reflexi vyzkoušení si pracovních listů v praxi.

(11)

4. Rešerše

4.1 Zahraniční zdroje

GIS education in geology: Methodology, tools and applications. [online]

[cit. 2009-06-23]. Dostupné z: http://www.cprm.gov.br/33IGC/13382a76.html

Jedná se internetové stránky mezinárodní geologické společnosti, kde se autoři zamýšlí nad současnými GIS ve vzdělávání na školách a nad problémy s tím spojenými.

Problémy vzdělávání studentů v GIS

1. Studenti věnují hodně času v učení specializovaného GIS softwaru a minimální dobu v chápání principu metod GIS.

2. GIS jsou hlavně užívány pro produkci povrchů a map a méně pro aplikace týkající se managementu a prostorových problémů analýzy.

3. Vysoká závislost studentů na specializovaném GIS softwaru má za následek vážné problémy: Studenti po vystudování škol jdou do praxe a naráží na problém pro ně s neznámým softwarem.

Utilization of Geographic Information Systems in Education Reform in Japan.

[online] [cit. 2009-09-15]. Dostupný z: http://www.agile2006.hu/papers/a098.pdf

Tento materiál zjišťuje použití GIS v reformě v Japonsku. Možnost zavedení GIS do výuky jsou rok od roku lepší, díky Gis softwaru a hlavně vzdělávání učitelů v problematice GIS.

Reformování vzdělávacího systém doporučuje zapojení GIS už do vzdělávání na základních školách.

Malone, L., Palmer, A. M., Voigt, C. L., Napoleon, E., Feaster, L. (2005): Mapping Our World GIS Lessons for Educators ESRI Press, Redlands, Kalifornia. ISBN 1-58948-121-6 Publikace vytvořená početným týmem autorů je plná myšlenek, zdrojů, cvičení a dat, která jsou cennou přílohou pro učitele k novému směru výuky světové geografie.

(12)

Kniha obsahuje návody jak pracovat s GIS daty ve vzdělávání. Jde o pracovní listy, data pro vzdělávání, klíč k pracovním listům, zařazení v rámci Národních geografických standardů.

Kniha je rozdělena do sedmi tematických modulů. Každý modul je pak dále rozdělen na tři části:

1) Část, která sleduje dané téma z globální perspektivy. Data jsou vybrána tak, aby byla vhodná pro vzdělávání ArcGIS uživatelů, kteří jsou teprve začátečníky.

2) Druhá část sleduje téma z regionálního pohledu určité oblasti. Oblast je vybrána tak, aby data, s kterými se pracuje, byla pro ni typická. Tato část je vhodná pro studenty s mírně pokročilými znalostmi ArcGIS.

3) Třetí část je určena jen zkušeným uživatelům. Cvičení vyžaduje velké množství samostatné práce a předpokládá schopnost řešení náročných úkolů.

4.2 Diplomové a bakalářské práce

Burianová, L. (2006): Svět v mapě (Využití GIS při výuce zeměpisu). Liberec: Fakulta pedagogická, TUL, 85 s. Diplomová práce.

V této práci se autorka snaží objasnit současný stav začlenění GIS do výuky na školách a to porovnáním situace v ČR a v zahraničí. Stanovuje si zde problematické oblasti, které je nutno vyřešit. Podle autorky je nutno dát výuce geoinformatiky jasný řád. Autorka také řeší problém s bariérami, které by mohly nastat při snaze o začlenění GIS do výuky.

Hušková, L. (2008): Využití freeware GIS ve výuce zeměpisu. Liberec: Fakulta pedagogická, TUL, 89 s. Diplomová práce.

Autorka se v této práci snaží zmapovat a popsat využití freeware GIS jako plnohodnotné náhrady za placené verze programů GIS. Porovnává součastný stav využití GIS v hodinách zeměpisu v České republice a v Německu.

JUNEK, L. (2008): Gis do škol. Liberec: Fakulta pedagogická, TUL, 73 s. Diplomová práce.

V této diplomové práci autor vypracoval metodickou podporu pro učitele zeměpisu. Součástí diplomové práce je i vytvoření webového portálu GIS DO ŠKOL, který je velice zdařilý.

(13)

Libí se mi zejména rozdělení na tři kategorie: 1) Pro učitele 2) Pro žáky 3) Pro rodiče. Dále práce obsahuje také srovnání volně stažitelných GIS programů.

4.3 Odborné časopisy

Geografické rozhledy (2003-2005): Škola geoinformatiky: každé číslo 2 strany.

V letech 2003 až 2005 vycházely články týkající se základů geoinformatiky. V tomto časopise je zároveň možné najít ukázky z jednotlivých GIS aplikací.

(14)

5. Datová sada geografických informačních systémů (GIS) a její návrh

5.1 Definice GIS

Na tento pojem existuje velké množství definic od mnoha autorů, které prošly specifickým vývojem. První definice vznikly již v polovině 80. let. Postupně, jak se vyvíjely GIS, tak vznikaly definice nové. Uvedu zde jen některé z nich.

GIS je systém lidí a technických a organizačních prostředků, který provádí sběr, přenos, uložení a zpracování údajů za účelem tvorby informací vhodných pro další využití v geografickém výzkumu a jeho praktických aplikací (Konečný 1985).

- GIS je systém hardware, software, dat, lidí, organizací a uzákoněných smluv ke sběru a uložení dat, k analýzám a rozšiřování informací o území (Dueker, Kjene 1989).

- GIS je počítačově založený systém obsahující hardware, software, data a aplikace. Využívá se k digitálnímu sběru, editování, uložení, správě, modelování, analýzám a numerickým i grafickým vyjádřením prostorových dat (Bill, Fritsch 1991).

- GIS může být definován jako počítačově založený informační systém, který slouží sběrem, uložením, zpracováním, analýzami a zobrazením prostorově určených a přidružených popisných dat k řešení složitých problémů plánování, řízení a výzkumu (Fischer, Nijkamp 1993).

- GIS je počítačový systém pro sběr, správu, integraci, zpracování, analýzu a zobrazování dat, která jsou prostorově vztažená k Zemi (McDonnell, Kemp 1995).

5.2 Struktura GIS

Pokud pracujeme s pojmem GIS, musíme mít na paměti fakt, že hovoříme o následujícím složení. (Voženílek 2001)

(15)

1) Hardware (technické vybavení) – počítač

– vstupní zařízení (fotoaparát, skener, GPS, …) – výstupní zařízení (tiskárna, …)

2) Software (programové vybavení) – GIS prohlížečky – GIS desktop programy

– GIS internetové aplikace

3) Data – digitální prostorové informace – rastrová data – vektorová data

Na tuto část se tato práce podrobněji zaměří v následující podkapitole.

4) Lidé – inteligence

S daty, softwarem a hardwarem musí být někdo schopen pracovat.

5) Metody zpracování

Lidé vymysleli zákonitosti, jakým způsobem postupovat při zpracování jednotlivých geografických odvětví.

5.3 Data GIS

Pro zaměření této práce jsou právě data tou nejdůležitější složkou GIS. Je nutno si u nich dát zvláště pozor na problém autorských práv. Právě totiž u nehmotných dat se na to dost výrazně zapomíná. Této problematice se věnuje Šmída (2006).

Data můžeme rozdělit na analogová a digitální. Již z předchozích částí dokážeme zjistit, že samotná analogová (papírová) data nejsou v oblasti GIS tak cenná. Na důvody již každý přijde sám. Proto, aby data analogová získala větší cennost, převádíme je na digitální. Tomuto procesu říkáme digitalizace.

Digitální data používaná v GIS rozdělujeme na vektorová a rastrová (bitmapová). Pokud chceme dostat z analogových dat data vektorová, je zapotřebí tzv. digitizéru (Tento proces je poměrně složitý) nebo je můžeme digitalizovat za pomoci počítačové myši. Pokud ale chceme získat rastrová data, stačí nám jen již běžně získatelný skener či digitální fotoaparát.

(16)

Pro tyto procesy se používají specifické výrazy. V případě pořizování vektorových dat se jedná o vektorizaci, v druhém případě mluvíme o rasterizaci. Šmída (2006). Ten dále popisuje jednotlivá GIS data následujícím způsobem:

Vektorová data

Bod je v případě vektorových dat dán souřadnicemi x a y. Linie lze nazvat jako soubor bodu skládajících se ze souřadnic x a y. Počet těchto bodů může být teoreticky neomezen, ale vždy je omezen autorem dat. Body jsou označené jako vrcholy a označují začátek a konec a také mezilehlé body jednotlivých linií.

Mezi výhody vektorových dat oproti rastrovým patří:

a) menší paměťová náročnost

b) je možnost pracovat s objekty jako samostatnými celky c) při změně měřítka nedochází ke zkreslení

Rastrová data

Bod je v rastrových datech dán jediným pixelem o souřadnicích x a y (obr. 1). Linie je tedy soubor několika pixelů.

Výhody rastrových dat:

a) snadné pořízení (skener, fotoaparát) b) ideální k provádění prostorových analýz

Obr. 1. Princip rastrových dat

Zdroj: Vlastní zpracování

(17)

V GIS existuje řada vektorových a rastrových formátů dat. Distributoři software GIS se již řadu let snaží umožnit převody mezi jednotlivými datovými formáty. V ČR je zvláště rozšířen vektorový formát Shapefile společnosti ESRI. V praktické části této mé práce pracuji právě s tímto formátem dat.

5.4 Návrh datové sady GIS ČR pro vzdělávání

Předtím než se dostanu k návrhu samotnému, je třeba si ujasnit problémy s tím spojené.

5.4.1 Datová sada GIS

Definici datové sady GIS jsem v mé prostudované odborné literatuře nikde nenašel, proto jsem ji definoval vlastními slovy. Pojem datová sada GIS je soubor dat, která spojují některá průřezová témata. V případě této diplomové práce jsou to data pro vzdělávání ohraničená státním územím České republiky. Každá datová sada se skládá z určitého počtu vrstev.

Vrstva může obsahovat libovolné množství atributů. Atributy jsou rozlišovací vlastnosti mezi jednotlivými prvky datové sady. Pro lepší pochopení jsem vytvořil obrázek (obr. 2).

Obr. 2 Tabulka atributu vrstvy Povodi_I

Zdroj: Vlastní zpracování 5.4.2 Data pro vzdělávání

Ideální data pro vzdělávání by podle Šmídy (2006) měla být:

- cenově dostupná, optimálně však zcela zdarma

- v dostatečné podrobnosti (měřítku), jak v okolí žákova města, tak celých kontinentů - učiteli dostupná v dostatečné pestrosti témat (využitelných v různých tématických celcích)

(18)

Jak je možné definovat data, která jsou a která už nejsou ke vzdělávání vhodná?

K vyřešení tohoto problému jsem se nechal inspirovat u Forstové (2004), která v rámci své diplomové práce Atlas Evropy vytvářela data, která lze použít ve vzdělávání. Součástí této práce je i CDROM s vytvořeným Atlasem Evropy obsahující GIS data.

5.4.3 Zdroje dat pro vzdělávací účely za území ČR

Zde se pokusím o výpis zdrojů GIS dat, která lze využít pro vzdělávací účely za území ČR.

K této kapitole jsem se opět inspiroval u Šmídy(2006).

a) Data GIS za území ČR přímo ke vzdělávání určená

Za tímto účelem byla uvolněná část geografické databáze ArcČR 500. Jde o dohodu mezi tvůrci databáze ARCDATA PRAHA a ČÚZK. Pokud škola má o tato data zájem, stačí poslat žádost společnost ARCDATA PRAHA a uzavřít s nimi smlouvu.

V této smlouvě se škola zavazuje:

1) využití dat k nekomerčním účelům, 2) k neposkytnutí dat třetím osobám, 3) škole nevnikají práva k datům,

b) Státní mapová díla

Data pokrývají celé území ČR a to v rastrovém i vektorovém formátu.

ZABAGED (zkratka vniklá ze slov Základní báze geografických dat) představuje digitální obraz základní mapy ČÚZK (Český úřad zeměměřičský a katastrální). V případě školských projektů je možnost poskytnutí dat za přijatelných podmínek.

c) WMS servery

Státní veřejná správa postupně rozšiřuje a zpřístupňuje část svých dat právě pomocí služeb WMS. Tímto tématem se zabýval Jiránek (2008) ve své diplomové práci.

(19)

Příklad WMS serveru v ČR:

Mapový server Agentury ochrany přírody a krajiny ČR – AOPK Data jsou zaměřena na životní prostředí a ekologii.

Odkaz WMS: http://mapmaker.nature.cz/mapmaker/aopk/

d) Veřejná správa

K lokálním projektům je ideální využít data krajských úřadů. Vlastníkem dat je tedy daný krajský úřad a tedy o možnosti poskytnutí dat se musí komunikovat přímo s ním.

Obdobně, ale obsahově menší, existují data GIS od správy CHKO a NP, správců povodí a dalších organizací statní správy.

(např.: Statutární město Liberec, odkaz: http://marushkapub.liberec.cz/)

e) Jiné zdroje

Kromě již zmíněných, existují jistě ještě jiné zdroje dat GIS. Jen bych chtěl upozornit, že je potřeba dbát na důvěryhodnost a vhodnost k zařazení pro vzdělávání v ČR.

(např.: GIS ve škole – KGE ZCU v Plzni,

odkaz: http://radyne.fpe.zcu.cz/web/skola/index.htm) 5.4.4 Postup při vytváření vlastního návrhu

Nyní můžeme přistoupit k návrhu samotnému. Návrh má obsahovat sadu vrstev vhodných pro vzdělávání na základních školách v měřítku 1:500 000. Zadání diplomové práce však již neříká, jaký formát GIS dat má být použit.

Volba formátu sady dat je důležitá a je potřeba si zvolit nejlépe jeden formát, aby pak celá datová sada byla použitelná v jednom software. Vybral jsem formát ESRI Shapefile, protože se jedná o formát v České republice nejrozšířenější a také jsem měl možnost přístupu k software, který tento formát umožňuje vytvářet. Konkrétně se jednalo o software

ArcGIS 9.3 od společnosti ESRI. Licenci vlastnila Technická univerzita v Liberci.

Po stanovení jednotného formátu datové sady následovala fáze identifikování zdrojů dat a informací. Jako prvotní zdroj, který rozhodně obsahuje vzdělávací data, jsem použil učebnici Zeměpis 8 - příručka učitele pro základní školy (Peštová, Jeřábek, Anděl, Fraus, 2007).

(20)

K této učebnici jsem zvolil ještě atlas Česká republika (Kolektiv, Kartografie Praha, a.s., 2008). Obě publikace jsou schváleny MŠMT pro vzdělávání na základních školách.

Po prostudování zmíněných publikací jsem vytvořil první seznam datových vrstev, které by se daly použít pro vzdělávání. Ke každé vrstvě jsem navrhl několik atributů.

Po tomto hrubém návrhu bylo potřeba uvážit, zda navrhované vrstvy dat lze reálně vytvořit a jsou k našemu účelu získatelné. K tomuto problému jsem vytvořil schéma kroků (obr.3), které je třeba ověřit před definitivním rozhodnutím, jak s danou navrhovanou vrstvou naložit.

Jedná se o tyto kroky:

a) V případě, že již navrhovaná vrstva existuje a my ji chceme využít, musíme ověřit následující kroky: vlastníka dat, druhy licence, měřítko, atributy vrstvy či didaktickou transformaci a generalizaci.

b) V druhém případě, pokud vrstva ještě neexistuje nebo nechceme či nemůžeme využít již existující, pak řešíme následující kroky: typ vrstvy, důvěryhodnost zdroje, vytvoření vrstvy nebo možnost přidání jako atributu k již získaným vrstvám.

Obr. 3 Zjišťovací proces možnosti ponechání navrhované vrstvy v návrhu

Zdroj: Vlastní zpracování

(21)

Popis zjišťovacího procesu;

I. Vrstvu, kterou chceme ověřit, vložíme do počátečního stavu A.

II. Snažíme se zjistit, zda již tato vrstva v digitální podobě existuje a my ji chceme využít.

a) Pokud ano, pokračujeme k otázce vlastníka dat.

b) Pokud ne, pokračujeme k otázce,zda se jedná o bodovou vrstvu.

III. V pokládání otázek pokračujeme do té doby, dokud se nedostaneme do některého z konečných stavů (B nebo C).

IV. Podle výsledného stavu se také zachováme:

a) ve stavu B vrstvu v návrhu ponecháme b) ve stavu C vrstvu z návrhu odstraníme

Po tomto poměrně složitém výběru vznikl již konečný, a tedy výsledný návrh datové sady.

Výsledný návrh jsem pro větší přehlednost rozdělil do dvou tabulek (Tab. 1. – Tab. 2.), podle toho, zda jsem jednotlivou vrstvu získal nebo jsem jí vytvořil.

(22)

Tab. 1. Návrh datové sady GIS pro vzdělávání – získané datové vrstvy

Téma Podtéma Vrstva Atributy Typ prvku Zdroje Měřítko

Příroda

výškové členění model reliéfu raster ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

vodstvo vodní toky název, typ, délka linie ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

vodní plochy název, název vodního toku, rozloha polygon ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

povodí 1. řádu název, úmoří polygon DIBAVOD 1: 10 000

využití ploch lesní plochy polygon ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

ochrana

VCHÚ název, kategorie, pásmo, rozloha polygon AOPK ČR 1: 250 000

MCHÚ název, kategorie, rozloha polygon AOPK ČR 1: 250 000

NATURA 2000 –

Evropsky významné lokality název, kategorie, rozloha polygon AOPK ČR 1: 250 000

NATURA 2000 - Ptačí oblasti název, rozloha polygon AOPK ČR 1: 250 000

Historie admin. členění kraje 1960 název, počet obyvatel 91 a 01, rozloha polygon ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

Obyvatelstvo administrativní.

členění

oblasti název, počet obyvatel 91a 01 polygon ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

kraje název, počet obyvatel 91 a 01, rozloha polygon ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000 okresy název, kraj, počet obyvatel, rozloha polygon ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000 obce s rozšířenou působností název, počet obyvatel 91a 01, rozloha polygon ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000 obce název, počet o. 91, rozloha, obec s. p. bod ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

Doprava silniční silnice linie ArcČR 500 verze 2.0a 1 : 500 000

(23)

Tab. 2. Návrh datové sady – vytvořené vrstvy

Téma Podtéma Vrstva Atributy Typ

prvku Zdroje Měřítko

Příroda

geologie

svrchní stavba horniny, typy horniny bod Portál veřejné správy CENIA,

GEOČR 500 1 : 500 000

geologický vývoj název území, časové období bod Krachlík, Geologický vývoj

území ČR, REVMCR 500 1 : 500 000 geomorfologie geomorfologické členění

systém, subsystém, provincie,

subprovincie, oblast bod

Portál veřejné správy CENIA,

Geomorfologické členění 1 : 500 000 nejvyšší kóty pohoří, nejvyšší kóta, nadmořská výška bod Portál veřejné správy CENIA,

REVMCR 500 1 : 500 000

podnebí meteorologické stanice název, nadmořská výška,

teplota a srážky v roce 2008 a 2009 bod Český hydrometeorologický

ústav, REVMCR 500, 1 : 500 000

půdy půdní typy třída, charakteristika, půdní profil bod AOPK ČR 1 : 250 000

znečištění

emise oxidu dusíku název stanice, hodnoty 2007 a 2008 bod Český hydrometeorologický

ústav 1 : 500 000

emise oxidu siřičitého název stanice, hodnoty 2007 a 2008 bod Český hydrometeorologický

ústav 1 : 500 000

Cestovní

ruch památky

Památky UNESCO název, rok zapsání, výjimečnost bod NPÚ, REVMCR 500 1: 500 000

Národní kulturní památky název, typ bod NPÚ REVMCR 500 1: 500 000

zpřístupněné památky NPÚ název, typ, návštěvnost 07 a 08, místo bod NPÚ, NIPOS, REVMCR 500 1: 500 000 jeskyně

název, objevení, přístupnost,

návštěvnost bod

Správa Jeskyní ČR,

REVMCR 500, 1: 500 000

(24)

5.5 Popis navržené datové sady

Následná podkapitola se snaží podrobně vysvětlit předešlé dvě tabulky (Tab. 1,2).

5.5.1 Popis členění navržené datové sady

Jak již jsem se v práci zmínil, navržená datová sada je pro přehlednost rozdělena do dvou tabulek. Každý jednotlivý řádek reprezentuje jednu navrženou vrstvu. Vrstva je zařazena do určitého tématu a podtématu. Toto tematické členění jsem převzal z atlasu Česká republika (2008). K těmto základním rozlišovacím prvkům jsou ještě přidány v rámci dalších sloupců důležité základní informace o jednotlivých vrstvách. Konkrétně se jedná o atributy, typ prvku, zdroj a měřítko. Atributem dané vrstvy je např. název, typ, návštěvnost. Jedná se tedy o vlastnosti jednotlivých prvků vrstvy. Typem prvku je myšleno, zda jde o vektorový či rastrový formát. V případě vektorového se dál rozlišuje geometrický typ podle toho, jestli jde o bod, linii či polygon.

5.5.2 Popis jednotlivých datových vrstev

Z celého návrhu jsem některé vrstvy vytvořil a jiné jsem přezval. Tyto vrstvy jsou přiloženy na CD a v této podkapitole je podrobně popíši.

Vrstvy digitalizované:

Vrstvy byly vytvořeny (vektorizace) v programech ArcMap a ArcCatalog z programové sady ArcGIS společnosti ESRI. Vrstvy mají také společný formát (vektorový) a geometrický typ (bod). Jiné geometrické typy jsem pro jejich pořizovací náročnost (technické vybavení) nevytvářel. Souřadnicový systém je S-JTSK.

1) Svrchní stavba

Geometrický typ, počet prvků: bod, 38 Popis: typy hornin, horniny

Zdroj informaci: Chlupáč I., Brzobohatý R., Kovanda J., Stráník Z.: Geologická minulost České republiky, 2002 [25]

Podkladová mapa, měřítko: Geologická mapa ČR, 1: 500 000 Vytvořeno: 16.06.2010

Účel: Seznámení žáků s Geologickou stavbou ČR

(25)

Atributy:

Jméno Popis Typ Počet druhů hodnot

Typy_horni Horninové typy podle geologického podloží

text 12

Horniny Horniny text 14

2) Geologický vývoj

Geometrický typ, počet prvků: bod, 21 Popis: Časové geologické členění území

Zdroj informaci: Krachlík, Geologické vývoj území ČR, 2006 [26]

Podkladová mapa, měřítko: Vojenská mapa, 1:500 000 Vytvořeno:19.06. 2010

Účel: Seznámení žáků s historickým geologickým vývojem území Atributy:

Nazev_uzem Název území text 21

Horniny Horniny text 6

Cas_obdobi Časové období text 6

3) Geomorfologické členění

Geometrický typ, počet prvků: bod, 28 Popis: Geomorfologické členění

Zdroj informaci: DEMEK, Jaromír; MACKOVČIN, Peter. Zeměpisný lexikon ČR:

Hory a nížiny, 2002 [23]

Podkladová mapa, měřítko: Geomorfologické členění, 1: 500 000 Vytvořeno: 19. 06. 2010

Účel: Geologie ČR a její členění Atributy:

System Systém text 2

Subsystem Subsystém text 4

Provincie Provincie text 4

Subprovinc Subprovincie text 10

Oblast Oblast text 28

4) Nejvyšší kóty

Geometrický typ, počet prvků: bod, 27

Popis: Nejvyšší kóty v rámci vybraných geomorfologických jednotek

(26)

Zdroj informaci: DEMEK, Jaromír; MACKOVČIN, Peter. Zeměpisný lexikon ČR:

Hory a nížiny, 2002 [23]

Podkladová mapa, měřítko: Vojenská mapa, 1 : 500 000 Vytvořeno: 28. 06. 2010

Účel: Vytvoření si obrazu výškového členění ČR Atributy:

Pohori Pohoří text 27

Nejv_kota Nejvyšší kóta text 26

5) Meteorologické stanice

Geometrický typ, počet prvků: bod, 21 Popis: Profesionální měřící stanice

Zdroj informaci: Český hydrometeorologický ústav, Tabulková ročenka 2008 a 2009 [20]

Účel: Vytvoření si představy o teplotách a srážkách na území ČR Atributy:

Nazev Název meteorologické stanice text 21

Teplota_08 Průměrná teplota v roce 2008 [°C] číslo 18 Teplota_09 Průměrná teplota v roce 2009 [°C] číslo 18

Srazky_08 Množství srážek v roce 2008 číslo 20

Srazky_09 Množství srážek v roce 2009 číslo 21

Nad_vyska Nadmořská výška stanice číslo 21

6) Půdní typy

Geometrický typ, počet prvků: bod, 21 Popis: Půdní typy zjednodušená verze

Zdroj informaci: TOMÁŠEK M., Půdy České republiky, 2007 [36]

Podkladová mapa, měřítko: AOPK, 1:500 000, Půdy ČR Vytvořeno: 24. 06. 2010

Účel: Vytvoření si obrazu o zastoupení půdních typů v ČR

(27)

Atributy:

Trida Půdní třída text 7

Pudni_prof Odkaz na obrázky půdních profilů odkaz 7

7) Emise oxidu dusíku

Popis: Měřící stanice s největším změřeným znečištěním

Zdroj informaci: Český hydrometeorologický ústav, Tabulární ročenky 2007 a 2008 [20]

Účel: Vytvoření si představy o největších znečišťovatelích ovzduší oxidu dusíku Atributy:

Nazev Místo měření text 10

Prumer_07 Průměrné hodnoty v roce 2007 [µg.m^-3] číslo 9 Prumer_08 Průměrné hodnoty v roce 2008 [µg.m^-3] číslo 10 8) Emise oxidu siřičitého

Popis: Měřící stanice s největším změřeným znečištěním

Zdroj informaci: Český hydrometeorologický ústav, Tabulární ročenky 2007 a 2008 [20]

Účel: Vytvoření si představy o největších znečišťovatelích ovzduší oxidu dusíku

Atributy:

Nazev Místo měření text 15

Prumer_07 Průměrné hodnoty v roce 2007 [µg.m^-3] číslo 14 Prumer_08 Průměrné hodnoty v roce 2008 [µg.m^-3] číslo 9 9) Památky UNESCO

(28)

Popis: Památky zapsaná na seznam UNESCO

Zdroj informaci: Česká kulturní dědictví UNESCO, oficiální webové stránky 2010 [19]

Účel: Seznámení žáků s památkami UNESCO na území ČR Atributy:

Název Jméno památky text 12

Rok_zapsán Rok zapsání do UNESCA číslo 9

Popis Výjimečnost památky text 12

Odkaz Odkaz na internetové stránky památky odkaz 12

10) Zpřístupněné památky Národního památkového ústavu Geometrický typ, počet prvků: bod, 106

Popis: Zpřístupněné památky, které spravuje Národní památkový ústav

Zdroj informaci: Národní památkový ústav, Přehled zpřístupněných památek [34]

Účel: Seznámení žáků s památkami Národního památkového ústavu, které jsou přístupné veřejnosti.

Atributy:

název Jméno památky text 106

typ Zámek, hrad, sakrální stavba, ostatní text 4

navstev_O7 Počet návštěvníků v roce 2007 číslo 100

navstev_O8 Počet návštěvníků v roce 2008 číslo 82

obec Jméno obce text 99

poznamka poznámka text 34

11) Jeskyně

Geometrický typ, počet prvků: bod, 14 Popis: Zpřístupněné jeskyně v ČR

Zdroj informaci: Správa jeskyní České republiky, Ročenka 2009 [35]

Podkladová mapa, měřítko: Vojenská mapa, 1 : 500 000 Vytvořeno: 18.03.2010

Účel: Seznámení žáků s jednotlivými přístupnými jeskyněmi v ČR a jejich výjimečností

(29)

Atributy:

název Název jeskyní text 14

délka_m Délka v metrech číslo 14

Hloubka_m Hloubka v metrech číslo 12

Objevení Objevení číslo 13

Tep_vzd_°C Teplota vzduchu [°C] text 6

Charakteri Výjimečnost text 14

Zpristup Rok zpřístupnění číslo 12

Cas_pro Čas prohlídky číslo 7

Roc_p_nav Roční průměr návštěvnost mezi 1993-2007 číslo 13

Vrstvy převzaté:

Veškeré vrstvy byly získány z těchto tří zdrojů:

1. ArcČR 500 verze 2.0a – 2004 Dodatek 4

2. DIBAVOD – nástavba vodohospodářské nadstavby ZABAGED®

3. Agentura ochrany přírody a krajiny ČR – WFS http://mapmaker.natur.cz Všechny tyto zdroje umožňují s daty nakládat v rámci nekomerčního využiti. Můžeme tedy aplikovat data k našemu účelu. Jiná vytvořená data, která by byla možná použít k našemu účelu, jsem bohužel neobjevil.

12) Vodní toky

Geometrický typ, počet prvků: linie, 3725 Popis: Vodní toky

Zdroj získané vrstvy: ArcČR 500 verze 2.0a Generalizace: Ano

Atributy:

LENGHT Délka toku číslo 3725

NAZEV Jméno toku text 1525

TYP Tok, bažina text 3

13) Vodní plochy

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 614 Popis: Vodní plochy

(30)

Atributy:

AREA Plocha číslo 614

NAZEV Jméno vodní plochy text 210

NAZEV_V TO Jméno toku text 3

14) Lesní plochy

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 5740 Popis: Lesní plochy

Zdroj získané vrstvy: ArcČR 500 verze 2.0a Generalizace: ANO

Atributy:

15) Velkoplošná chráněná území

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 5269 Popis: Velkoplošná chráněná území (VCHÚ)

Zdroj získané vrstvy: Agentura ochrany přírody a krajiny ČR Generalizace: Ano

Atributy:

SDEUSER__1 Typ (NP, VCHÚ) text 2

SDEUSER__2 Název text 29

SDEUSER__3 Typ ochranné zóny text 4

SHAPE_AREA Plocha číslo 5269

16) Maloplošná chráněná území

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 3786 Popis: Maloplošná chráněná území (MCHÚ)

(31)

Atributy:

SDEUSER__1 Typ (přírodní památka (PP), přírodní rezervace (PR), národní přírodní památka (NPP), národní přírodní rezervace (NPR), ostatní památky (OP)

text 4

SDEUSER__2 Název text nezjištěno

17) Evropské významné lokality

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 1086 Popis: Evropské významné lokality v ČR

Atributy:

18) Ptačí oblasti

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 40 Popis: Ptačí oblasti v ČR

Atributy:

19) Administrativní krajské členění do roku 2003 Geometrický typ, počet prvků: polygon, 614 Popis: Krajské členění

Zdroj získané vrstvy: ArcČR 500 verze 2.0a Generalizace: Ne

(32)

Atributy:

AREA Typ (NP, VCHÚ) text 2

NAZEV Jméno kraje text 14

OB91 Počet obyvatel v roce 1991 číslo 14

20) Administrativní oblastí členění Geometrický typ, počet prvků: polygon, 8

Popis: Členění v rámci oblastí

Atributy:

NAZOLBL Název území text 8

21) Administrativní členění krajské

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 14 Popis: Krajské členění

Atributy:

NAZEV Jméno kraje text 14

22) Administrativní členění okresní

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 77 Popis: Okresní členění

(33)

Atributy:

NAZEV Jméno okresu text 77

NAZKR Jméno kraje kam okres spadá text 14

23) Administrativní členění obce s rozšířenou působností Geometrický typ, počet prvků: polygon, 206

Popis: Členění území obcí s rozšířenou působností Zdroj získané vrstvy: ArcČR 500 verze 2.0a Generalizace: Ano

Atributy:

NAZEV Jméno obce s rozšířenou působností text 206

24) Administrativní členění obce

Geometrický typ, počet prvků: body, 6248 Popis: Základní jednotky samosprávy Zdroj získané vrstvy: ArcČR 500 verze 2.0a Generalizace: Ano

Atributy:

NAZOB Jméno obce text 6248

PSC Poštovní směrovací číslo číslo 77

VYMERA Rozloha obce číslo nezjištěno

OB91 Počet obyvatel v roce 1991 číslo nezjištěno OB01 Počet obyvatel v roce 2001 číslo nezjištěno 25) Silnice

Geometrický typ, počet prvků: line, 1208 Popis: Silniční sít ČR

Zdroj získané vrstvy: ArcČR 500 verze 2.0a Generalizace: NE

(34)

Atributy:

TRIDA_SIL Druh silnice číslo 4

CISLO_SIL Poštovní směrovací číslo číslo nezjištěno

E Evropské značení číslo nezjištěno

J_PRUHY Počet jízdních pruhů číslo 2

26) Reliéf ČR

Geometrický typ, počet prvků: rastr, - Popis: Barevný reliéf ČR

Zdroj získané vrstvy: ArcČR 500 verze 2.0a Generalizace: NE

Atributy: Žádné

27) Povodí 1. řádu

Geometrický typ, počet prvků: polygon, 614 Popis: Vodní plochy

Zdroj získané vrstvy: DIBAVOD Přidané atributy:

Nazev Název povodí 1. řádu text 3

Umori Název úmoří text 3

Návrh datových vrstev, který jsem vytvořil, není z hlediska tematického zpracování ideální. Některá témata jsou zastoupena jen částečně a jiná úplně chybí. Důvodů je hned několik. Hlavní důvod je ten, že datových vrstev ČR, které je možné použít ve vzdělání, existuje velice málo a pokud již existují, pak není možné je využít k tomuto účelu zdarma. Další důvod je ten, že případná vektorizace je z důvodu technického vybavení možná jen bodová i ta je však velmi časově náročná.

I přes tyto nedostatky tvrdím, že tento návrh je možné využít k zmiňovaným účelům vzdělávání žáků na 2. stupni ZŠ a pomoci žákům k rozvoji GIS znalostí a dovedností.

(35)

6. Výukové listy a jejich vytváření

6.1 Než začneme vytvářet

Před tím, než jsem se pustil do vytváření vlastních pracovních listů, věnoval jsem se studium odborné literalury. Prošel jsem Americkou publikaci Malone, Palmer, Voigt.:

Mapping Our World: GIS Lessons for Educators (2002), tato publikace se vytváření pracovních listů pro práci s GIS zabývá. Dále bylo potřeba se poohlédnout po nějaké kvalitní didaktické literatuře. Rozhodl jsem se nakonec pro osvědčenou knihu Kalous, Obst,: Školní didaktika (2002).

.

Nyní již je možné přistoupit k mému určenému zadání této části diplomové práce.

Ze zadání je zřejmé pouze to, že pracovní listy mají sloužit žákům na 2. stupni ZŠ za konkrétního využití navržených GIS vrstev. Jiná omezení nebyla. Proto jsem se inspiroval u Kalhouse a Obsta (2002) a zjistil, že je zapotřebí vyřešit následující problémy:

1) Časová dotace

2) Prostředí (učebna , specifické)

3) Čeho chceme dosáhnout (výukový materiál, opakovací, motivační...) 4) Jak vytvořit, jak formulovat jednotlivé úkoly, grafické zpracování 5) Pomůcky pro zpracování

6) Vyhodnocení práce žáků a z ní plynoucí zpětná vazba 6.1.1 Časová dotace

Pokud mluvíme o čase, mluvíme pouze o čase plánovaném. Tato složka má z hlediska pozornosti a efektivity práce velmi důležitou roli zjistil psycholog Slavin ve svém výzkumu v roce 1987 a 1994.

Rozhodl jsem se pro časovou dotaci 45 minut. Jedná se o klasickou vyučovací hodinu na škole s běžným typem výuky v ČR a tudíž se i nejlépe vyučujícímu zařazuje do výuky.

6.1.2 Prostředí

Pracovní list bude určen pro počítačovou učebnu, kde bude mít každý žák počítač, který bude vybaven minimálně hardwarem: Procesor 500 MHZ, Operační pamětí 128 MB RAM, dataprojektorem a připojením k internetu.

(36)

Co se týká software, je třeba operačního systému Windows verze 2000 nebo novější, dále pak vlastní GIS prohlížečky ArcExplorer 9.3.1. Tato prohlížečka je freeware a je jí možné stáhnout z webových stránek: www.esri.com .

6.1.3 Čeho chceme dosáhnout

Tento problém je třeba také vyřešit hned na počátku. Zda půjde o výukový, opakovací či jen motivační list. Jako nejlepší řešení se jeví kombinace všech. Ať jde o kterýkoliv z nich, je třeba předem stanovit jeho cíle.

1) Výukové cíle

Je třeba, aby výukové cíle byly komplexní, soudržné, kontrolovatelné a přiměřené.

Taxonomie výukových cílů – nástroj jak může učitel zajistit, aby žáci ve výuce zvládli potřebnou látku a zároveň se učili vědomosti, dovednosti a postoje aplikovat, slučovat a hodnotit.

Taxonomie cílů v kognitivní oblasti podle B.S. Bloom a kol. (1956) 1. znalost

2. porozumění 3. aplikace 4. analýza 5. syntéza 6. hodnocení

Čím vyšší číslo tím vyšší výukový cíl, který se hůře dosahuje. Přejít do vyššího cíle můžeme jen za předpokladu, že jsme již dosáhli nižšího cíle.

Pracovní listy jsou z hlediska Bloomovy taxonomie výukových cílů zpracovány tak,

aby všichni žáci byli schopni dosáhnout své maximální úrovně. Jsem si vědom toho, že někteří žáci nejsou schopni všech cílů dosáhnout, a proto jsem úlohy, které jsou pro některé žáky nevyřešitelné. Tato složitější úlohy jsem označil symbolem žárovky.

Aby bylo možné u jednotlivých žáků dojít postupně, co k nejvyšším výukovým cílů je pracovní list rozpracován tak, aby postupoval od nejnižšího výukového cíle

(37)

Pracovní list jsem rozdělil na tři části:

a) Znalostní část b) Praktická část c) Shrnutí

Pracovní list začíná částí A, kde se u žáků předpokládají určité základní znalosti

a dovednosti a na základě těchto znalostí se žáci pokouší provádět hypotézu.

Předpokládané tyto znalosti a dovednosti, jsou zpracovány v metodickém listě pro učitele.

Jedná se jak o znalosti geografické tak i jiné.

Ukázka části A z pracovního listu č. 1 Srážky a teplota v ČR Podtrhni tři přírodní činitele, které ovlivňují teplotu a srážky.

USA, zeměpisná šířka, migrace ptáků, nadmořská výška, vzdálenost od oceánu, politické zřízení, lidské sídla.

Za pomocí obrázku 3 napiš, jméno meteorologické stanice, pro které si myslíš, že platí:

a) je nejvyšší roční průměrná teplota …Kuchařovice………..

b) je nejnižší roční průměrná teplota …Lysá hora………….………

c) je největší roční množství srážek…..Churáňov……….

d) je nejmenší roční množství srážek…Doksany..……….

Obr. 1 Měřící meteorologické stanice v roce 2008 a 2009

(38)

Část B pak s předpokládanými znalostmi pracuje a dále je rozvíjí do vyšších výukových cílů, jako je aplikace a analýza. Za úkol to mají převážně praktické úlohy, ze kterých se snáze dělají závěry. Část je plná tabulek či obrázků. Tato část žákům, buď potvrdí, nebo vyvrátí, jejich předešlo hypotézu.

Vybraná část B z pracovního listu č. 1 Teplota a Srážky v ČR 3) Otevři program ArcExlorer a počkej na pokyny vyučujícího

a) Doplň sloupce B, C a D tabulky 1 za pomoci nástroje Identifikovat .

b) Sloupec E vypočteš tak, že C a D odpovídajícího řádku sečteš a výsledek vydělíš dvěmi. (C+D/2)

Tab. 1: Vybrané meteorologické stanice a jejich teploty

A B C D

Meteorologická

stanice Nadmořská výška stanice [m]

Průměrná roční teplota v roce 2008 [°C]

Průměrná roční teplota v roce 2009 [°C]

Průměrná teplota z let 2008 a 2009

[°C]

Milešovka 833 6,7 6,4 6,55

Churáňov 1118 5,5 5,5 5,5

Kuchařovice 334 10,4 10,1 10,25

Lysá hora 1324 3,9 3,6 3,75

Praha, Ruzyně 364 9,4 9,2 9,3

Praha, Karlov 305 11,1 10,8 10,95

Zdroj: Český hydrometeorologický ústav, Statistická ročenka 2008 a 2009

c) Podle výsledných hodnot ze sloupce E vyplň obrázek číslo 4. Použij barev (modré, žluté a červené) a připravené legendy: - Modrá nejchladnější teploty červená nejteplejší

Obr. 2: Průměrné teploty v letech 2008 a 2009

(39)

Závěrečnou část C jsem pojmenoval shrnutí. Tato část si klade za cíl shrnout či poukázat na jednotlivé závislosti jednotlivých přírodních či socioekonomických ukazatelů.

Vybraná část C z pracovního listu č. 1 Teplota a Srážky v ČR

Z předchozích tabulek 1,2. a obrázků 2,3. je možnost vypozorovat činitele, který má na rozdílnost teplot a srážek ČR největší vliv. Tento činitel se jmenuje ………...

……… Při růstu toho to činitele teplota ………

a množství srážek ………..

2) Opakovací

Je třeba přesně definovat, co žák již umí či znát z předchozích let základní školy. Tato část si klade za cíl oživit již získané znalosti či vědomosti. Které konkrétní jsou myšleny se učitel dozví v metodických pokynech pracovního listu.

3) Motivační

Aby byla zajištěna pozornost žáka, je třeba žáka správně motivovat. Proto je třeba pracovní listy doplnit vhodnými motivačními prvky.

Motivační obrázky z pracovního listu č. 1 Podnebí a počasí

Obr. 1: Litoměřice Obr. 2: Sněžka

Zdroj: dostupné z: http://kamery.humlnet.cz/cz/kamery/snezka/ Zdroj: dostupné z:

http://kamery.humlnet.cz/cz/kamery/snezka

Mé pracovní listy proto obsahuji jak část výukovou tak opakovací či motivační. Hned v úvodu vlastního pracovního listu se snažím žáky motivovat a to buď vhodným obrázkem či nějakou myšlenkou.

(40)

6.1.4 Formulace otázek a úkolu a grafické zpracování

Aby vůbec měly výukové listy nějaký smysl je třeba se tomuto problému věnovat zvlášť pečlivě. Je třeba aby jednotlivé otázky byly formulovány jasně a srozumitelně a aby grafické zpracování bylo na takové úrovni, aby žáky dokázalo zaujmout.

Pracovní listy jsem se tedy rozhodl vypracovat elektronicky s vložením vždy několika grafických objektů.

6.1.5 Pomůcky pro zpracování

Existuje nepřeberné množství pomůcek, bez některých se některé cíle nedají splnit, avšak je třeba je předem definovat.

Jako potřebné pomůcky se hned jeví počítač s odpovídajícím technických i softwarovým vybavením. U software je třeba rozmyslet vhodný GIS program. Vybral jsem ArcExplorer, ke kterému jsem došel po prostudování diplomové práce od Junka (2006), který se právě výběrem GIS softwaru pro vzdělávací účely v práci věnuje. Hlavní důvody pro volbu ArcExploreru:

• jde o freeware program

• česká lokalizace

• jednoduché ovládání

• není nutnost internetového připojení

• možnost připojení GIS serveru

• funkce identifikovat a najít

Další pomůcky pak vyplynou z vytváření samotných pracovních listů.

6.1.6 Vyhodnocení práce žáků a z ní plynoucí zpětná vazba.

Aby bylo možné udělat nějaký závěr o splnění předem stanovených cílů jednotlivých listů, je třeba si list prakticky ověřit a následně vyhodnotit.

Vybraný pracovní list proto ověřím na základní škole a faktické poznatky zapracuji do této diplomové práce.

(41)

6.2 Vlastní vytvoření

Na začátek bylo třeba vytvořit strukturu budoucího pracovního listu. Schéma postupu zhotovování listů jsem naznačil na obrázku č. 4. Pracovní list se tedy skládá z metodických pokynů, vlastního pracovního listu a také velice podstatným vyplněným řešením. Hotové pracovní listy naleznete v příloze 1. Nyní si jednotlivé části rozebereme.

Obr. 4. Struktura pracovních listů

Zdroj: Vlastní zpracování 6.2.1 Metodické pokyny

Aby vůbec byl pracovní list použitelný pro jiného pedagoga, než pro autora pracovního listu, je nutné vytvořit metodické pokyny.

Metodické pokyny, které jsem vytvořil k vlastnímu pracovnímu listu, mají následující podobu:

1) Základní údaje - název hodiny, třída, časová dotace

Všechny mé pracovní listy jsou navrženy na časový úsek jedné hodiny. Do jaké třídy je pracovní list zařazen, záleží na konkrétní škole. Já doporučuji 8. nebo 9. ročník.

2) Cíle - výukové zeměpisné a výukové s programem ArcExplorer

Výukové cíle pracovního listu byly tvořeny k určitému geografickému tématu a také rozvíjejí dovednosti s programovými funkcemi ArcExploreru.

3) Pomůcky potřebné pro práci s pracovním listem :

a) Hardware dostatečný pro software ArcExplorer

V případě mojí verze ArcExplorer 9.3.1, počítače 500 MHZ, 128 MB RAM Učitel

Učitel Žák

(42)

b) Software ArcExplorer

c) GIS data – všechny pracovní listy pracují s daty, které jsou součástí přiloženého CD d) Ostatní běžné pomůcky (kalkulačka, pastelky, psací potřeby)

4) Očekávané vstupní znalosti a dovednosti

Ke každému pracovnímu listu jsou specifikované jednotlivé znalosti a dovednosti v rámci Rámcově vzdělávacího programu (RVP) pro základní školy.

5) Organizace hodiny - časové rozdělení, úloha učitele a žáka

Každá hodina je rozdělena do několika fází s různě dlouhými časovými úseky. Jsou zde rozděleny i funkce učitele a žáka v rámci jednotlivých fází.

6) Očekávané výstupní znalosti a dovednosti – dosažení cílů, dělení dle výkonnosti Pokud dojde k naplnění cílů, je zde specifikováno, co jednotlivé skupiny žáku budou umět (skupiny: většina, nejlepší, a nejslabší).

6.2.2 Vlastní pracovní list

Na úvod pracovního listu jsem umístil motivační část (obrázek či motivační text).

Poté následuje rozdělení vlastního pracovního listu, který jsem také rozdělil na tři části:

a) Znalostní část b) Praktická část c) Shrnutí

Znalostní část ověřuje žákovy předpokládané znalosti a dovednosti a pracuje také se žákovým úsudkem, jak by to asi mohlo být.

V praktické části žák získává informace, ověřuje a rozvíjí své schopnosti a dovednosti, ať po stránce geografické, tak také práci s informačními technologiemi.

Část shrnutí se snaží vyzdvihnout nejdůležitější informace, aby si žáci zapamatovali a získali alespoň základní přehled.

6.2.3 Vyplněné řešení

Pro usnadnění a urychlení práce pedagoga s pracovním listem jsem po vzoru americké publikace Mapping Our World (2002) vložil výsledné řešení pracovního listu.

(43)

7. Praktické ověření pracovního listu na základní škole

7.1 Příprava

Příprava je velice důležitou a podstatnou částí, aby praktické ověření mělo co možná největší přínos. Je potřeba vyřešit několik bodů.

1. Vybrat a kontaktovat školu a požádat ji o možnost ověření.

2. Zjistit, zda má škola odpovídající hardwarové vybavení a zda má dostatek počítačových pracovišť.

3. Požádat o nainstalování potřebného software.

4. Vybrat z vytvořených pracovních listů takový, který by byl nejlépe vhodný pro vybranou školu a žáky.

5. Dohodnout se na termínu ověření.

Aplikace na můj případ:

1. Vybral jsem a kontaktoval školu ZŠ Libštát. Hlavní důvod byl ten, že jsem na škole absolvoval souvislou pedagogickou praxi a tak se mi s vedením školy lépe komunikovalo.

Pan ředitel mně ochotně vyšel vstříc.

2. Protože je mým druhým studijním oborem informatika, věděl jsem již ze souvislé praxe, že škola má odpovídající hardwarové vybavení. Zbývalo jen ověřit, zda situace stále trvá.

3. Požádal jsem o nainstalování potřebného software, avšak nastal nečekaný problém.

O nainstalování jsem musel požádat správce počítačů školy. Správce však nevěnoval mé žádosti přílišnou pozornost a tak se nakonec praktické ověření časově zdrželo.

4. Vybral jsem list s názvem Počasí v České republice. Důvod byl ten, že žáci školy nejsou s GIS programy vůbec zběhlí a tento list jako jediný nepředpokládá větší znalosti

a dovednosti s GIS programem ArcExplorer.

5. Termín ověření byl nakonec dohodnut na červen 2010

(44)

7.2 Vlastní ověření

Vlastní ověření proběhlo 18. 6. 2010 v 9. ročníku, pátou vyučovací hodinu

( místo informatiky). Účastnilo se jej 19 žáků z celkového počtu 24. Důvodem poměrně velké absence byl termín výuky. Na konci školního roku někteří žáci devátých ročníků již nepovažují za nutnost do školy chodit a rodiče jim tyto absence omlouvají. Při tomto ověřování jsem se žáky snažil pozorovat z několika hledisek.

a) Schopnost samostatně pracovat

Velká část žáků, zvláště pak dívky, měli tendence nahlížet k sousedovi a svoji práci podle něho přizpůsobovat. Musel jsem žáky několikrát napomínat a vysvětlovat jim, že to opravdu není kolektivní práce.

b) Schopnost pracovat s digitální mapou

Tuto část, až na malé výjimky, hodnotím jako velice zdařilou. Bylo vidět, že práci s jednoduchou mapou žáci dobře zvládali a že již tato nastupující generace nemá velké problémy se rychle naučit používat jednoduché do té doby neznámé programy.

c) Schopnost logicky uvažovat

Toto hledisko bylo možné pozorovat u druhé tabulky, kde stačilo jeden sloupec opsat z tabulky předešlé. Nemile mě ale překvapilo, kolik dětí minimálně první řádek vyplnilo zdlouhavě přes funkci identifikovat.

d) Připravenost na hodinu

Ačkoliv jsem dětem dopředu vzkázal, že budou potřebovat pastelky, tak si je nepřinesl téměř nikdo a musely si je složitě půjčovat. Tím pak nastávaly zbytečné prostoje.

7.3 Výsledky práce

V pracovním listu jsem posuzoval pouze část B a C. Pro lepší názornost jsem výsledky zpracoval graficky. Hodnocení jsem rozdělil do tří kategorií. Splněno – bez faktických chyb, je vidět porozumění. Částečně splněno – obsahuje částečné chyby, ale je také vidět žákovo pochopení problému úkolu. Nesplněno - v ostatních případech.

(45)

Graf 1: Úspěšnost řešení žáky vybraných částí pracovního listu.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Nástroj identifikovat

Zakreslování Shrnutí Splněno

Částečně splněno Nesplněno

Z grafu je patrné, že nejlépe žáci zvládli práci s nástrojem identifikovat. Dva žáci se dopustili chyb, které byly spíše z nepozornosti. Kreslení a zakreslování do map bylo na velice rozdílné grafické úrovni, ale i zde to většinou bylo fakticky správně. Největší potíže měli žáci s částí C. Bylo to způsobeno více důvody. Hlavní důvod byl ten, že se jednalo o nejnáročnější část pracovního listu, kde bylo nutno analyzovat výsledky předešlé práce.

Úkolem bylo doplnit chybějící slova ve větě. Dalším důvodem bylo časové omezení.

Někteří žáci ještě úkol plnili, když se ozval školní zvonek.

Ukázku vypracovaného pracovního listu najdete v příloze č. 2.

Na základě ověřených nedostatků jsem tento pracovní list ještě dodatečně upravil a pokusil jsem se ho zbavit jeho nedostatků. Z hlediska Bolkovy taxonomie výukových cílů jsem přidal úlohu, která si klade za cíl rozvíjet i takzvanou aplikaci. Tuto úlohu jsem označil symbolem žárovky a v metodickém listě vysvětlil, že jde o úlohu, která je určena pouze pro žáky, kteří dokáží tomuto problému porozumět. Také jsem opravil srozumitelnost zadaných otázek a grafickou úpravu pracovního listu. U grafického zpracování se jednalo i o základní nedostatky, jako je zdroj dat či správné natočení severky.