Jelikož učitelé jsou ti, kteří staví dovednosti klíčové pro budování další kariéry, pokud chceme posilovat vztah mladé generace k technickým oborům, musíme v této oblasti vzdělávat především je. Hovořit budeme s účastníkem programu, který tyto kompetence rozvíjí.
Marek Raja je středoškolský profesor a v roce 2016 se zúčastnil velmi zajímavé akce pro pedagogy podporované společností Honeywell. Pan Raja působí již devátým rokem na Gymnáziu Bohumila Hrabala v Nymburce, kde učí matematiku, fyziku a výpočetní techniku a kromě běžné výuky se zaměřuje také na integraci jazykové výuky metodou CLIL. O pedagogické dráze snil již od základní školy a celý svůj dosavadní profesní život zasvětil práci s dětmi a studenty.
Pane Rajo, můžete nám prosím říci, jak pracujete s dětmi v rámci odborných předmětů na vaší škole?
Na naší škole se pokoušíme různými cestami přitáhnout děti ke studiu předmětů souvisejících s technickým vzděláním. Laboratorní práce mají například u nás studenti po celou dobu výuky fyziky, to znamená sedm let v případě osmiletého gymnázia. V laboratorní skupině je maximálně deset žáků, takže výuka je velmi intenzivní. V rámci praktických cvičení mohou pracovat s měřícími systémy, na školních počítačích je nainstalován software Vernier. V předmaturitních ročnících pro ně máme připraveny dvou- a pětihodinové fyzikální semináře a v rámci maturitních prací si studenti mohou vybírat i z fyzikálních oborů, mohou tvořit nějaké konkrétní dílo, například dalekohledy, zesilovače, detektory na kytaru a podobně a na tyto práce navazují SOČ. Jdeme až tak daleko, že žáky individuálně upozorňujeme na různé fyzikální soutěže a pomáháme jim s přihláškami. Částečně jsme úspěšní, například z jednoho ročníku, ve kterém je celkem
90 studentů, se nám podaří motivovat asi deset studentů. Takoví vyloženě samostatní studenti, kteří si jdou cílevědomě za studiem technického oboru, jsou v jednom ročníku maximálně čtyři. Pobízíme, ale narážíme na problémy náročnosti. Myslím, že obava z náročnosti studia technické školy je zásadní. Někdy jdou studovat technický obor i slabší žáci, kteří nejsou vyhranění, protože se na školu lehce dostanou. Kvalita výuky na takové škole jde prudce dolů a vysoké školy si musí vytvářet matematické přípravky, aby byly schopny průměrné studenty na škole udržet.
Přichází k vám na gymnázium děti ze základních škol dobře připravené?
Do osmiletého gymnázia jsme schopni přijmout 50 % přihlášených a s nimi je výuka snazší, obtíže mají ti, kteří nastoupí na čtyřleté studium.
Jak jsou na tom se znalostmi z matematiky, fyziky a chemie?
S absolventy z 5. tříd ZŠ není problém, hůře jsou na tom absolventi z druhého stupně. Chybí jim kvalitnější orámování matematiky. V době, kdy ne všichni na SŠ dělají přijímačky, nejsou studenti donuceni se pečlivě na zkoušky připravit a projít si nějakou přípravnou učebnici (například od Františka Běhouna, kterou před
25 lety využívala naše generace). Myslím, že přijímačky měly zásadní význam, protože student si během přípravy na zkoušky zopakoval obsah výuky matematiky celé ZŠ.
Také nové vyučovací programy, které byly moderní před deseti lety, vnesly do výuky chaos. Někteří odborníci tvrdili, abychom vyučovali formou hry a na děti netlačili, že vše doženou. To byla cesta do pekel. Ve studiu musí být obsažena i složka píle a tlaku na ni. Když je něco obtížné, pouhou motivací to lze překonat těžko.
Učitelé potřebují kvalitní a velmi dobře zpracované metodické podklady pro výuku a profesionální servis. Nelze to dohánět po večerech a vyhledávat na internetu. Aby bylo školství účinné, musí mít svěží a odpočinuté učitele, kteří nemohou být ždímáni nestálou přípravou vlastních materiálů.
Najdou se na škole žáci, kteří se vyprofilují a jsou talentovaní?
Ano, samozřejmě. Měli jsme tam inteligenční špičky, po kterých v rámci jejich studia na vysoké škole sahá Google. Dále jsme vychovali studenta, který studuje na prestižní škole v Anglii, nelépe vyhodnocené škole na světě, a je nejlepší v ročníku. Občas se objeví studenti, kteří mají něco od Boha, ale nesmí chybět vůle a píle.
Jaké jsou charakteristické vlastnosti těchto úspěšných studentů?
Jednoznačně je to ryzí zájem, který se pojí s vůlí. Žák má například IQ 160, je nadaný na fyziku, ale přesto je vidět, že si doma počítá, že ten „olověný zadek" tam je, musí to natrénovat, a málokdo je v dnešní době ochoten ten čas obětovat.
Nyní bychom od obecné tématiky podpory technického vzdělávání na školách přešli k projektu Honeywell Educators Space Academy v Rocket Center Huntsville Alabama, USA. Můžete program projektu stručně představit?
Bylo to pět velmi intenzivních dní nabitého programu pro učitele ve školicím středisku v Alabamě. Školicí středisko je pevně semknuto s muzeem astronautiky a tvoří jeho výukové zázemí. Každý den nás v 7 hodin ráno vyzvedli z ubikace a v 7 hodin večer nás tam vrátili, absolvovali jsme 12 hodin přesně rozepsaného programu, který sestával ze tří základních proudů:
První proud byla teoretická příprava, která se skládala z přednášek a prezentací vesmírného centra. V Americe velmi podporují orální historii, takže reální lidé, kteří se přímo podíleli na výzkumu vesmírných projektů, předávají svoji zkušenost dál a přednášejí v muzeu i simulačních místnostech. Jsou velmi kompetentní a jejich přednášky jsou obohacené o osobní angažovanost. Velmi se vás dotkne síla uvědomění národa, který byl schopen již před desítkami let vypustit první rakety do vesmíru. Jednalo se o projekty, na kterých se podílely tisíce lidí, a vy si uvědomíte jejich komplikovanost a inženýring, který je doprovázel. Samozřejmě vás ovlivňují působivé kulisy všude kolem.
Druhý proud byl simulační. Procházeli jsme různými simulacemi, například mise na Měsíc, na Mars, řídili jsme v reálných podmínkách raketoplán. V muzeu je totiž umístěn model 1:1 mezinárodní vesmírné stanice. Jedna skupina pilotovala, druhá byla v modulu. Některé situace jsme absolvovali ve skafandrech, což bylo velice věrohodné, a člověk si uvědomil tu náročnost a existenci řady omezení. Byli jsme také na AXIS simulátoru, který vás točí všemi směry dokola, a rovněž jsme absolvovali simulaci evakuace z potopeného vrtulníku.
Třetí blok byl z mého hlediska nejzajímavější. Tato část se skládala z workshopů a metodických setkání, kde jsme se seznámili s profesionálně připravenými programy a materiály. Vytvářeli jsme předměty pro simulované potřeby a naši lektoři se snažili u nás posílit vnímání inženýringu v astronautice a jeho propojení s teoretickou výukou fyziky. Nejzajímavější na tom byl jiný náhled, nemělo to být lacině prvoplánové a přitom to obsahovalo prvek soutěživosti. Využívali jsme celý balík metodických materiálů včetně profesionálně zpracovaných videí a toto vše jsme následně dostali k dispozici. Již se těším, až si to odzkouším v rámci výuky na naší škole a o zkušenosti se podělím s dalšími kantory na různých konferencích.
Jak jste se o projektu dozvěděl?
Do školy nám chodí různé nabídky od organizací, které podporují technické vzdělání. A na takovém materiálu jsem objevil zmínku na téma Akademie pro učitele v USA. Pak jsem se proklikal až k přihlašovacímu formuláři, který jsem vyplnil, připojil motivační dopis a potvrzení o zaměstnání a za dva měsíce mně přišlo mailem potvrzení, že jsem byl vybrán.
Musel jste projít dalším výběrovým řízením?
Ne, nemusel a kritéria výběru neznám. V dotazníku byly jen základní dotazy na přenositelnost získaných zkušeností do školy. Dalším nezbytným předpokladem byla dobrá znalost angličtiny, která jak se nakonec ukázalo, byla klíčová. Programu se účastnilo 100 lidí z celého světa, asi ze 30 států, polovina účastníků byli Američané. Proto se obsah kurzu jazykově nepřizpůsoboval a tím to bylo náročné. Má znalost angličtiny je středoškolská, takže jsem to zvládl tak na 50 %. Když po mě někdo něco chtěl, byl jsem schopen reagovat, prezentovat se a podobně, ale samozřejmě přednášky jsem si nevychutnal v stoprocentní míře.
Bylo tam víc účastníků z ČR?
Ne, jenom jeden. Hodně tam bylo účastníků z asijských zemí. Každý tým měl čtrnáct členů. V mém týmu bylo šest Američanů, dále zástupci Vietnamu, Indonésie, Malajsie, Filipín a JAR. Všichni byli středoškolští profesoři a učitelé z prvního stupně.
Kteří účastníci patřili k nejaktivnějším?
Vzhledem k jazykovým bariérám to byli Američané a Irové. Jazykově na tom byli nejhůře Vietnamci. Všichni si však pomáhali a sdělovali informace v dobré uvolněné náladě. Americká mentalita je jiná, taková uvolněná, šťastná a všichni účastníci se tomu rychle přizpůsobili. Během seminářů se kladl důraz na kolektivní myšlení a týmovou spolupráci a v rámci toho tam byly i aktivity, které nesouvisely s fyzikou, ale s prací ve skupinách.
Na jaké problémy narážejí učitelé v jiných zemích?
Kantořina je všude stejná. Děti zlobí, nechtějí se učit a učitelé prožívají takové každodenní drobné malichernosti. Konkrétním problémům s výukou v jednotlivých zemích jsme se nevěnovali.
Kde probíhala většina aktivit?
90 % aktivit se konalo v rámci centra. Byly tam posluchárny, laboratoře, simulační místnosti, haly. Simulační místnosti jsou přístupné i veřejnosti, pořádají tam spoustu táborů pro děti. Ještě tam byl lesopark s jezerem, kde se simuloval pád vrtulníku, evakuace a záchranné akce.
Jednalo se tedy o aktivity pro fyzicky zdatné jedince?
Ne, byly to aktivity, které musela zvládnout i 60letá učitelka. Nestálo to na extra náročných fyzických výkonech. Američané jsou velmi distingovaní - ve zvacím dopisu bylo zmíněno: „Je doporučováno, abyste se všeho zúčastnili, ale konečné rozhodnutí je na vás." Všichni se nakonec zúčastnili všeho a nebyl žádný problém.
Díváte se na výuku technických předmětů nyní jinak? Přineslo vám to něco?
Určitě. Všechna školení, včetně těch, na kterých jsem byl v rámci Evropy, mě hodně posunula vpřed. Účastnil jsem se také řady konferencí a všechna tato setkání jsou nesmírně přínosná a dodávají chuť do další práce. Člověk si z toho vytáhne, co je mu blízké, a to pak aplikuje. Také se dozví, že všude mají stejné problémy, že rozvinutý svět je ve výuce velmi podobný a nikdo v tom není sám. Naváže nějaké kontakty, zjistí nové možnosti. Aktuálně mně pomohly především získané materiály, které mohu použít do výuky. Již v září budeme na fyzikálním semináři v oktávě sestrojovat tepelný štít raketoplánu.
Metodické materiály se dají přímo využít ve výuce?
Ano, přesně tak. Něco budeme nuceni přeložit, ale pro oktávu to možná nechám v angličtině. Jsem totiž velký propagátor metody CLIL, která do výuky odborných předmětů zapojuje anglické studijní podklady. Studenti se tak naučí přirozenou cestou spoustu odborných výrazů.
Co je na těchto materiálech tak ojedinělé?
Odlišný náhled a metodika výuky. My děláme laboratorní práce ve škole běžně, ale jdeme na to jinak. Žáci měří a zpracovávají protokoly, ale není tam zapojen názorný prvek.
Uvedu příklad výroby tepelného štítu podle metodiky školicího centra v Alabamě. První krok je založen na teorii, která souvisí s fyzikálním jevem, například tepelným přenosem. Teorie zabírá 10-15 minut, na závěr je rekapitulace.
Druhý krok již obsahuje inženýring a řeší, jak teorie souvisí s raketoplánem, který se během letu tře o atmosféru, a proto musí být chráněn tepelným štítem. V tuto chvíli je k dispozici video - film zpracovaný centrem. Dále je možnost si prohlédnout materiál, z kterého je tepelný štít vyroben. Připraveny jsou rovněž pracovní listy s návrhem výrobního postupu. Řeší se volba z 20 materiálů, které by se mohly hodit, každý z těch materiálů má svou cenu a tvůrci se musí vejít do předem stanoveného rozpočtu. Tým bádá, zkouší, zhruba 30 minut.
Pak se sestaví štít. Jak se zkoušela reálná odolnost štítu? Tepelný štít se vložil do vsádky, zapálilo se to a za tím bylo vajíčko. Štít měl zabránit, aby vajíčko neprasklo. Celý proces se bodoval a na závěr se vyhodnocoval nejúspěšnější tým. Trošku jsme si hráli jako děti. Co je v tom zajímavé? Je tam soutěživý prvek, inženýring, tvůrčí činnost i teoretický základ. Takových workshopů jsme absolvovali více, další témata byla například recyklace vody nebo vytvoření vozítka, které vydrží pád ze 3 metrů. Téma astronautiky je velmi moderní a atraktivní, ale především je velmi důležité podporovat otevřené myšlení.
Doporučil byste tedy účast na takovém programu?
Jednoznačně. Do té doby jsem si jednotlivé detaily neuvědomoval. Uvědomíte si spoustu technických fines, díky jimž mohl vzlétnout před více jak 50 lety Saturn.
Máte v plánu ještě další vzdělávací programy?
Mám v tomto směru mnoho plánů, které mě nesmírně občerstvují. Každý učitel by na taková setkání, ať v Čechách, nebo v zahraničí, měl jezdit. Například v Nymburce běží Elixír do škol, což je projekt sponzorovaný nadací Depositum Bonum, která podporuje vědu, výzkum a vzdělání. A jednou za rok je konference, na které jsem byl již 3x. Společnost Honeywell také pořádá Green Boot Camp v San Diegu v Kalifornii a ten je zaměřen na environmentální výchovu. Rád bych si požádal o další stipendium, protože toto téma je mně velmi blízké. Téma ekologie je vůbec naprosto zásadní. Stavebnictví, fotovoltaika, bioenergetika. Tato témata přednášejí lidé, kteří mají v oboru 10-15 let náskok a to vás katapultuje mnohem rychleji.
Co by vám jako učitelům nejvíce pomohlo?
Například, kromě již zmiňovaných profesionálních materiálů, jasná struktura výuky. Byl jsem v Anglii a tam mají jasné parametry, jasné učebnice, jasné pracovní listy, pracovní sešity a předpřipravené testy. Na všechny předměty.
Děkuji vám za rozhovor a přeji mnoho talentovaných studentů.
Ivana Strasmajerová
Foto: Honeywell
Více o HESA programu
HESA program je iniciativou Honeywell Hometown Solutions, která je součástí americké společnosti Honeywell a zaměřuje se především na humanitární pomoc a vzdělávání v oblasti vědy a matematiky. Program navštívilo od jeho založení v roce 2004 již více než 40 učitelů z České republiky. Celkem se Honeywell Educators Space Academy programu pro pedagogy za celou dobu jeho existence účastnilo 2 570 učitelů z 56 zemí.
Učitelé z České republiky, kteří vyučují přírodní vědy, technologie, strojírenství nebo matematiku
ve věkové skupině žáků 10-14 let, se mohou stále ještě přihlásit prostřednictvím aplikace http://educators.honeywell.com na další ročník konaný v roce 2017. Aplikace bude přístupná
od 1. 9. do 11. 11. 2016.