1 Proč interaktivní výuková prostředí?

Interaktivní výuková prostředí jsou moderním nástrojem, který dokáže žákům představit témata svou povahou jednodušší, ale i značně komplexní. To je nezbytnou podmínkou vzdělávání pro udržitelný rozvoj v oblasti ekonomiky i životního prostředí, protože to odpovídá povaze představovaných jevů - tj. typicky delšímu časovému horizontu, ve kterém se zásahy projeví, a celkové provázanosti.

Mimo toho jsou interaktivní výuková prostředí pro žáky i významně motivační, protože jsou atraktivní díky své formě podobné počítačovým hrám.

V neposlední řadě umožňují rozvíjet myšlenkové dovednosti, které souvisí s typem vědeckého myšlení obvykle uplatňovaným v přírodních a exaktních vědách, neboť umožňují aktivně experimentovat. Žáky lze snadno vést ke stanovování hypotéz, zpracování zjištěných údajů a vyvozování závěrů z nich.

Pokud ovšem jdeme oproti běžným přístupům ještě o krok dále, lze dosáhnout i toho, že žáci nebudou pouze "konzumenty" takto připraveného výukového obsahu, ale mohou se sami stát i jeho tvůrci a šiřiteli. A o to jsme se v případě námi připravených interaktivních výukových prostředí pokusili také.

To vše je činí v principu velmi hodnotnou didaktickou pomůckou, která by neměla chybět ve výbavě moderních pedagogů.

2 Náš přistup k tvorbě interaktivních výukových prostředí

V projektu VUREES jsme se snažili poskytnout nejen uzavřená interaktivní výuková prostředí, která se dají bezprostředně využít ve výuce, ale chtěli jsme jít o krok dále. Proto jsou všechna interaktivní výuková prostředí k dispozici v rámci tzv. otevřené licence - lze je libovolně upravovat i dále šířit.

Zároveň jsme chtěli ukázat různé technologické přístupy, které k jejich tvorbě lze využít. Vybírali jsme takové softwarové nástroje, které lze používat zdarma, modely v nich vytvořené mohou být k dispozici jak v rámci webových stránek, tak i offline, a existuje k nim široká uživatelská základna po celém světě. Konkrétně se v našem případě jednalo o tři softwarové nástroje, které byly k tvorbě interaktivních výukových prostředí použity:

1. NetLogo (http://ccl.northwestern.edu/netlogo/) - software, který umožňuje modelování v rámci tzv. multiagentních přístupů, které dokáže simulovat chování opravdu komplexních systémů s interakcemi mezi velkým počtem prvků. Ve své knihovně obsahuje obrovské množství výukových modelů z různých oborů, jako je například fyzika, chemie, biologie, ale i například společenské vědy.
2. Scratch (http://scratch.mit.edu) - software, který má za úkol zpřístupnit programování a algoritmizaci i menším dětem, přesto je však mocným nástrojem ke tvorbě celé řady složitějších výukových prostředí. Pro tento software je veřejně k dispozici více než 3 miliony programů ke stažení, většina z nich byla vytvořena dětmi.
3. Vensim (http://www.vensim.com) - software, který umožňuje modelování v rámci tzv. systémové dynamiky, která dokážat simulovat chování systémů v čase. Pro Vensim existuje řada modelů z oblasti ekonomiky i environmentalistiky.

3 Témata pro interaktivní výuková prostředí

Principem tohoto projektu je vzdělávání pro udržitelný rozvoj v environmentálních a ekonomických souvislostech. Proto byla vybrána témata jak z oblasti životního prostředí, tak i z oblasti ekonomické (na úrovni jednotlivce i na úrovni společnosti jako celku). Tam, kde to bylo možné, jsme se snažili ve rámci doprovodného příběhu zahrnout i témata z oblasti sociálního pilíře udržitelného rozvoje.

Při zpracování byly zohledněny i možnosti použití pro různé věkové skupiny, celkově je tedy předpokládané věkové rozpětí žáků od cca 10 do 15 let.

Environmentálně zaměřená interaktivní výuková prostředí:

• Predátor a kořist - vztahy v ekosystému (tráva - jeleni - vlci)
• Predátor, kořist a lidé - vztahy v ekosystému (tráva - jeleni - vlci - lidé)
• Včely - sběr nektaru - jednoduchý vztah mezi zdroji potravy a jejich obnovováním

Ekonomicky zaměřená interaktivní výuková prostředí:

• Chov včel - podnikatelský záměr
• Párky v rohlíku - podnikatelský záměr
• Sluneční elektrárna - podnikatelský záměr
• Obnovitelné zdroje energie - vztahy mezi množstvím a volbou zdrojů pro produkci energie a dopady těchto rozhodnutí na ekonomiku a životní prostředí
• Inovace a jejich šíření - jak se v čase v lidské společnosti vyvíjí přijetí nového produktu či myšlenky
• Penzijní reforma - stárnutí populace a dopady na penzijní systém i individuální penzi
• Úspory, půjčky a inflace - vývoj hospodaření jednotlivce v závislosti na rozhodnutích ohledně spoření, výdajů a půjčování si peněz
• Rodinný rozpočet a hospodaření - simulace životního cyklu rodiny a jeho ekonomických souvislostí
• Průběžné versus jednorázové investování - rozdíl mezi dvěma investičními strategiemi

4 Práce s interaktivními výukovými prostředími

Všechna interaktivní výuková prostředí jsou velmi variabilní, co se týče jejich použití ve výuce. Jedinou zásadní podmínkou je dostupnost počítače a příslušného softwarového vybavení, které je ovšem k dispozici zcela zdarma a nevyžaduje tak žádnou finanční investici.

U každého interaktivního výukového prostředí lze využít buď variantu online, která vyžaduje pouze standardní webový prohlížeč s doinstalovaným doplňkem (java, flash), nebo variantu offline, která vyžaduje mít nainstalovaný příslušný softwarový nástroj na spouštění a úpravy interaktivního výukového prostředí (NetLogo, Scratch, Vensim + Sable Runtime).

Využití je dále variabilní i z hlediska vzdělávacího procesu. První variantou je pouze jeden počítač s projektorem či interaktivní tabulí, kdy vyučující napříkad provádí zadání rozhodnutí do interaktivního výukového prostředí na základě diskuze se žáky. Druhou variantou je použití více počítačů, přičemž žáci buď samostatně nebo v týmech plní zadané úkoly a svá rozhodnutí zadávají sami. A třetí variantou je situace, kdy žáci sami interaktivní výuková prostředí upravují a rozšiřují - mohou například ve Scratchi měnit grafické zpracování, upravovat algoritmus apod.

Má-li být optimálně využito možností, které interaktivní výukové prostředí poskytuje, celý proces použití ve vzdělávacím procesu by měl sledovat následující princip:

1. Představení problému, nejlépe ve formě příběhu.
2. Analýza problému a stanovení hypotéz, jak by se problém měl řešit.
3. Zadání rozhodnutí do interaktivního výukového prostředí.
4. Vyhodnocení zpětné vazby - potvrdily se hypotézy? Pokud ne, proč asi?
5. Zopakování bodu 2 - 4, dokud nebude nalezeno řešení.
6. Shrnutí zjištění.

Námi vytvořená interaktivní výuková prostředí v rámci metodické podpory nabízejí vše podstatné k takovémuto typu využití, zároveň je ale možné si příběhy a příklady u některých obecněji zaměřených interaktivních výukových prostředí libovolně dotvořit dle konkrétních vzdělávacích cílů a aktuální situace.

Takovým příkladem může být třeba interaktivní výukové prostředí Úspory, půjčky a inflace, které lze využít pro modelování situací spojených s pořízením majetku na základě spoření a půjček, lze pak snadno porovnat, jak mohou konkrétně obě varianty dopadnout.