Počínaje 1.9.2021 je v platnosti revidovaný rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. V rámci tohoto revidovaného dokumentu byl zrušen dosavadní vzdělávací obor Informatika a výpočetní technika a vznikl nový předmět Informatika a k tomu navíc nová klíčová kompetence – Digitální kompetence. Tzv. „nová“ informatika má zcela odlišný obsah než ta původní v nerevidovaném RVP ZV. Hlavními cíli „nové“ informatiky je rozvoj informatického myšlení, pochopení způsobů činnosti řady tzv. chytrých zařízení a výpočetní techniky kolem nás a základy práce s daty a informacemi.
Jednou ze čtyř hlavních vzdělávacích oblastí „nové“ informatiky je algoritmizace a programování. Žáci v této oblasti poznávají základní způsoby tvorby programů (= návodů činnosti) pro řadu tzv. chytrých zařízení. Jedná se především o simulátor tzv. chytrých zařízení – programovací prostředí blokového jazyka Scratch. V tomto prostředí se žáci seznamují se základními programátorskými konstrukcemi – sekvencemi, cykly, podmínkami a procedurami. Výukové materiály připravené odbornou skupinou při JČU České Budějovice pod vedením docenta Vaníčka odvedla obrovský kus mimořádně vydařené práce a vyučujícím je k dispozici perfektně zpracovaná učebnice včetně metodiky výuky.
Praktickou realizací dovedností získaných v prostředí Scratch je pak zařazení prvků robotiky. Každopádně se jedná o nadstandard a rozšíření výuky algoritmizace a programování. Jedná se o výuku pro žáky mimořádně zajímavou a motivující, časově a finančně však pro školy naopak mimořádně nákladnou. Z toho důvodu je zapotřebí se důkladně seznámit s obsahem celé výuky „nové“ informatiky a v současnosti poměrně hodně širokou nabídkou různých robotických pomůcek a nalézt odpovědi na několik zásadních otázek.
Časová náročnost výuky robotiky
Jak již je uvedeno výše, je zařazení prvků výuky robotiky nadstandardem, který by měl být zařazen až po důkladném zvládnutí základů výuky algoritmizace a programování v jednotlivých ročnících. Robotika se může stát doslova „žroutem“ času a pokud má investice do pořízení robotických pomůcek mít opodstatnění, je nutné tuto formu výuky zařadit v každém ročníku alespoň na pár hodin (cca. max. 6 vyučovacích hodin). Je nutné brát v úvahu, že je zapotřebí odučit nejen Scratch a robotiku, ale také ostatní oblasti výuky informatiky. Nejen je žákům ukázat, ale také pro zvládnutí daného učiva také náležitě procvičit a následně občas také zařadit nějaké klasifikované výstupy přiměřené věku a schopnostem žáka, jakož i náročnosti učiva. Časově mimořádně náročné jsou pak různé robotické stavebnice, pro jejichž rozumné využití je pak žádoucí v některém ročníku navýšit hodinovou dotaci předmětu (viz vzorové ŠVP na webu imyslení.cz).
Metodická podpora výuky dané robotické pomůcky
Základním předpokladem využívání robotické učební je pro učitele informatiky dostatečné množství připravených učebních a metodických materiálů. Vzhledem k tomu, že pro většinu vyučujících informatiky je právě oblast algoritmizace a programování tou nejobtížnější (nejsou to aprobovaní učitelé informatiky a často sami nemají dostatečně rozvinuté informatické myšlení), je doslova nutným předpokladem dostupnost metodických materiálů. V tomto směru jsou na tom nejlépe LEGO, VEX, micro:bit, Ozobot a Beebot, které navíc mají i rozvinutou vlastní spolupracující komunitu vyučujících. Bohužel oficiální učební materiály k LEGU jsou momentálně vzhledem k ukončení výroby některých modelů ne zcela jednoduše použitelné. Nedostupné jsou v současnosti Ozoboty, naopak vzniká řada zajímavých materiálů k robotům VEX 123. Velmi dobrá je dostupnost k materiálům pro roboty Beebot, BlueBot a ProBot.
Požadavky na vybavenost
Každá robotická učební pomůcka je jinak vybavená po stránce hardwarové i softwarové. Z hlediska ovládacích prvků se dají rozlišit na roboty s ovládacími prvky na těle (BeeBot, BlueBot, VEX 123 a další) nebo ovládáním prostřednictvím Bluetooth či programovacím jazykem (LEGO, VEX GO, micro:bit). Vyžadovaná by měla také být dostatečná vybavenost doplňkovými čidly, např. optickými senzory, teplotními čidly, gyroskopem atd. V případě softwarového vybavení je mimořádně vhodná existence blokového programovacího jazyka typ Scratch nebo MakeBlock. V případě volby pohyblivých robotů lze doporučit provést test přesnosti – naprogramování čtverce (opakuj 4x pohyb + vpravovbok) – pokud se robot nevrátí v podstatě do výchozího bodu, je pomůcka pro programování pohybových aktivit prakticky nepoužitelná (velmi dobře ten tento test zvládají Beebot, Bluebot a VEX 123). Pracné možnosti různého kalibrování krokových motůrků je pro většinu vyučujících neakceptovatelným technickým problémem.
Univerzálnost využití robotické pomůcky
Vzhledem k nákladnosti pořízení většiny robotických učebních pomůcek je velmi vhodné a žádoucí zamyslet se nad univerzálním využitím robota. Tím se myslí využitelnost při výuce na 1. i 2. stupni ZŠ. Některé robotické pomůcky jsou vhodné pouze pro 1. stupeň (BeeBot, BlueBot, atd.) a jiné zase pouze pro 2. stupeň (LEGO Mindstrom, VEX IQ, atd.) Optimálním řešením je využití takových robotů, které lze nasadit na obou stupních (nejlépe to momentálně nabízí VEX 123 a s drobnými výhradami micro:bit).
Finanční náklady
Dále je také nutné zvážit náklady pro pořízení robotických pomůcek. Pokud škola požaduje „hodně muziky za málo peněz“, tak je jednoznačně nejlepším řešením pořídit několik sad micro:bitu. Náklady se pohybují pro základní použití zhruba na 500,- Kč za kus, za sadu 30 ks pro celou třídu se u jiných robotů zpravidla nepořídí ani jedna základní školní sada. Nepopiratelnou výhodou je modulárnost micro:bitu, ke kterému lze dokupovat různá další rozšíření včetně stavebnic. Oblíbené BeeBoty a BlueBoty jsou velmi oblíbené na 1. stupni a tomu také odpovídá jejich výbava. Pro 2. stupeň se nehodí. Mimořádně zdařilé jsou pak roboty VEX 123 (případně školní sada VEX 123 Classroom), které lze díky jejich hardwarové a softwarové vybavenosti používat úspěšně pro výuku informatiky od 4. do 9. ročníku. Většina robotických stavebnic je pak již poměrně nákladná a jejich použitelnost při výuce je omezená množství tříd a žáků (např. při použití v paralelních třídách se musí řešit dvojnásobný počet stavebnic nebo posunutí obsahu výuky na různá období)
Závěr
Na každé škole by se měly v současnosti položit a zodpovědět následující otázky:
- Máme dostatečné množství mobilní techniky pro plnění rozvoje digitálních kompetencí žáků (ideálně jedna mobilní učebna tabletů + 1 mobilní učebna notebooků, chromebooků pro 1.-5. ročník a jedna mobilní učebna tabletů + jedna mobilní učebna notebooků, chromebooků pro 6.-9. ročník na jednu paralelku)?
- Máme dostatek času pro zařazení výuky informatiky s prvky robotiky?
- Máme k dispozici dostatečné množství výukových a metodických materiálů pro výuku robotiky v informatice?
- Mají učitelé informatiky dostatečně rozvinuté kompetence informatického myšlení pro zařazení prvků robotiky do výuky informatiky?
Pokud budou odpovědi na výše uvedené otázky v alespoň jednom případě NE, je velmi žádoucí zvážit potřebu a vhodnost nákupu robotických pomůcek. Samotná atraktivita a líbivost robotických učebních pomůcek není dostatečný důvod k jejich pořízení. Nejdůležitější je samozřejmě první otázka – pokud na ní škola nemá kladnou odpověď, neměla by vůbec zvažovat nákup jakýchkoliv nadstandardních digitálních učebních pomůcek.
Takže robotika ANO, či NE? Rozhodně ANO, ale až po důkladném zvážení stavu vybavenosti školy digitálními učebními pomůckami s ohledem na rozvoj digitálních kompetencí a rozložení obsahu výuky informatiky dle revize RVP 2021.
Autor: Milan Šatra