Výuka optiky metodou černé skříňky na základní škole

Bc. Monika KOŠAŘOVÁ

Master's thesis

Teaching optics using the black box method in elementary school

Abstract:

Práce se zaměřila na využití metody černé schránky v rámci výuky optiky na základní škole. V rámci této diplomové práce bylo vytvořeno pět černých schránek využívajících rovinná i kulová zrcadla a čočky, přičemž část práce se věnuje tvorbě a popisu výroby těchto schránek v programu 123 Design pro následný 3D tisk. Nedílnou součástí práce je vytvoření pěti sad pracovních listů, tedy jedné sady pro každou černou schránku. Pracovní listy obsahují úkoly pro žáky na různých úrovních obtížnosti a pomáhají uvést černé schránky do výuky. Ověřování využitelnosti proběhlo nejprve formou otevřených rozhovorů s odborníky z praxe, kterým se tato metoda a forma pracovních listů líbily a projevili zájem o jejich využití ve svých hodinách. Někteří vznesli požadavek dostat k dispozici G-kódy pro 3D tisk a formu řešení, čemuž bylo následně v práci vyhověno. Pro každou černou schránku byla vytvořena pohyblivá animace s jejím řešením. Po zařazení Pracovních listů s černými schránkami do výuky, které žáci zpracovávali ve dvojici, a pozdějším zpracováním vyplněných listů bylo ověřeno, že je tato metoda ve výuce vhodná, neboť díky aktivitě žáků napomáhá k názornosti a uvědomění si již získaných vědomostí. Ze zpětných vazeb také vyplynulo, že žáky forma výuky touto metodou baví, protože je pro ně nová, zajímavá a podrobné pracovní listy jsou jim dobrou pomůckou při práci.

Abstract:

The thesis focused on using black box method in teaching optics at the middle school. As part of the thesis, five black boxes were created using both plane and spherical mirrors and lenses. A portion of the thesis is dedicated to the creation and description of the making process of these boxes in the 123Design program for subsequent 3D printing. An integral part of the thesis is creating five sets of work sheets, one set for each black box. The worksheets contain tasks for students at various levels of difficulty and help to integrate the black boxes into teaching. The usability verification was at first done through open interviews with experts, who liked this method and the worksheets form and they expressed interest in using them in their own classes. Some experts requested access to G-codes for 3D printing and solutions, which was subsequently provided in the thesis. There was a movable animation with its solution created for each black box. After integrating the black boxes worksheets into the lessons, where students worked in pairs, and later processing the completed worksheets, it was verified that this method is suitable for teaching, because thanks to student activity it helps with the visualization and realization of already acquired knowledge. Feedback also revealed that students enjoy this form of teaching, because it is new for them, interesting and the detailed worksheets are a good aid in their work.

Keywords

3D tisk, výuková pomůcka, zrcadla, zákon lomu, zákon odrazu

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 7. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Vladimír Vochozka, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Education

Master programme / field:
Degree in teaching at lower secondary schools / Msn-Fsn-SZsn