Lze digitální kompetence zapojit do výuky geologie? Alespoň za sebe musím na položenou otázku odpovědět určitě ano a rovnou přidám příklad.
Opakovaně jsem tázán na možnosti, co by si žáci mohli z geologie prakticky vyzkoušet třeba nyní doma. K tomuto je na internetu řada tipů, ale můžeme žáky nechat, aby sami zkusili hledat způsoby, co z jejich znalostí z geologie a jak by se dalo do určité míry modelovat běžně dostupnými prostředky a můžeme jim dát volnost třeba i k využití digitální prostředků.
Je celá řada aplikací a nástrojů, které lze využít k přiblížení určitého jevu či procesu, a dokonce je k tomu možné využít i mezi žáky velmi oblíbenou počítačovou hru. Dnes vám představím příklad naprogramovaný ve hře Minecraft Education Edition (školní verze hry Minecraft, která mimo jiné nabízí i jednoduchý nástroj pro výuku programování).
Simulace usazování ve vodní pánvi
Vytvořil jsem simulaci, která do určité míry ilustruje usazování ve vodním prostředí. Simulace se snaží prezentovat skutečnost, že v mělčinách u pobřeží se usazuje spíše písčitý (hrubší) materiál, kdežto ve větších hloubkách daleko od pobřeží se usazuje jílovitý (jemnější) materiál.
Simulace dále počítá s tím, že bloky materiálu nahoře tlačí na ty pod nimi a tlakem dochází ke zpevňování písku či jílu a postupně vzniká pevnější hornina.
Simulace ale například neřeší mnohem rychlejší usazování materiálu u pobřeží než v centru pánve. Na druhou stranu taková simulace by jistě šla i v tomto prostředí naprogramovat a třeba se najde někdo, kdo se do toho pustí (doporučoval bych pro tento případ zvolit širší vodní nádrž, protože se bude rychleji posouvat pobřeží; pro zrychlení běhu programu by také mohlo stačit simulovat jen jedno pobřeží).
Simulaci nepočítá například ani s možností poklesávání dna nebo podvodním skluzům, ale to už jsou záležitosti mimo rozsah základního učiva geologie.
K simulaci můžete zhlédnout ukázkové video:
Návod na spuštění simulace
Pokud máte k dispozici Minecraft Education Edition a chcete si simulaci spustit, pak si vytvořte plochý svět, přepněte se do režimu creative (a ideálně zapněte stále den a vypněte stvoření) a pak si do nástroje pro tvorbu kódu naimportujte tento projekt: https://makecode.com/_Y3R8evHWAgCw
Po spuštění projektu fungují v chatu tyto příkazy:
s0 – vytvoří výchozí terén – geologický řez s vodní plochou
s1 – usadí první vrstvu usazenin
s2 – usadí další vrstvy usazenin
s3 – usadí další vrstvy usazenin a současně nechá zpevňovat hlouběji pohřbívané usazeniny
Potřebný terén si v novém plochém světě vygeneruje přímo vytvořený program po spuštění a zadání příkazu s0. Proto opravdu není třeba stahovat žádný svět (soubor mcworld). Program můžete i upravovat. Pokud to někdo zkusí, budu rád, když v komentářích u tohoto článku uvede odkaz na program. Prosím omluvte případné programátorské nedostatky, mojí snahou zde bylo velmi zjednodušeně prezentovat geologický proces (tuto simulaci jsem sám využíval v Muzeu Českého krasu v Berouně při mimoškolním vzdělávání žáků z prvního stupně a až se někdy vypořádáme s covidem, rád v tom budu opět pokračovat).
Praktický význam poznatků zahrnutých do simulace
Charakter usazovaného materiálu je jedním z klíčových indikátorů původního prostředí – jedná se o jednu z podstatných indicií, abychom mohli „číst z kamenů pradávnou minulost“. Hrubozrnné usazeniny v obecné rovině indikují prostředí s vyšší energií prostředí a dostupností zdroje materiálu a ty jemnozrnné pak naopak klidnější prostředí. Často tak na dně moří bývá v mělčinách u pobřeží právě písek a dále od pobřeží v klidnějším prostředí jíl. Možná by se dalo trochu s nadsázkou říci, že určení názvu usazené horniny je jen drobnost ve srovnání s tím, co všechno z ní lze vyčíst o geologické minulosti.
Podstatná část podloží naší země je budována usazenými horninami, jejichž vrstvy mají na některých místech mocnost (tloušťku) i několik kilometrů, které vznikly právě postupným usazováním a následným zpevňováním původně měkkých usazenin na dnech vodních ploch (moří, jezer či řek).
 |
| Například u nás v oblasti Barrandienu usazené horniny přímo dominují |
Tipy na využití simulace ve výuce
Nejvíce učení i s osvojováním různých kompetencí proběhne samozřejmě v případě samotného vytváření simulace včetně úvah o cíli modelu a o tom, co by měl zahrnovat a co již řešit nebude. Nicméně i již hotovou simulaci lze využít při výuce:
- žáci si předem zkusí tipovat k čemu dojde na dně, případně jaký materiál bude usazován
- žáci se pokusí logicky objasnit rozdílnost materiálu usazovaného u pobřeží a materiálu usazovaného v centru pánve daleko od pobřeží
- žáci se předem pokusí popsat, co by se mohlo dít s vrstvami usazených hornin, na které po dlouhou dobu svou vahou tlačí větší množství nadložních vrstev
- diskuse o limitech simulace, jak je prezentováno v ukázkovém videu výše (například mnohem vyšší rychlost usazování materiálu u pobřeží)
- praktické aplikování poznatků o rozdílnosti usazenin v závislosti na prostředí
Obrázky ze simulace ke stažení:
A co dál?
Toto není rozhodně jediný příklad spojení programování v Minecraftu a geologie. V Minecraftu jsme také v rámci výuky programování s žáky řešili i úlohu, kdy agent (takový programovatelný robot, já bych možný řekl takový „hodně vylepšený Karel“) provádí vrt do země, sleduje složení podloží a pokud nalezne nerostnou surovinu, tak vypíše její název a v jaké hloubce se nachází. Pak jsme si ho již v užším kruhu přeprogramovali, aby nám suroviny přímo těžil :-). O tom ale zase třeba někdy příště...
Komentáře
Okomentovat