Matik - výukové programy pro matematiku na základní škole

Věra Petráková, Roman Kopecký

Katedra matematiky PdF UP v Olomouci

Anotace

Příspěvek se zabývá problémem využití a výběru výukových programů na základních školách, zvláště je věnován výukovým programům z matematiky od firmy MATIK. Snaží se vystihnout principy, na kterých pracují, nastínit rozsah látky, kterou procvičují, a získat tak přehled o některých produktech firmy MATIK.

Klíčová slova

Výukový program, SIPVZ, MATIK.

Summary

The contribution is focused on the problem of application and selection of the educational software at elementary schools. It deals especially with the software of mathematics from the firm MATIK. It tries to describe main principles of working and depict the extent of the subject, which they are practising. The article also characterizes some products of the firm MATIK.

Keywords

Educational software, SIPVZ, MATIK.

1. Situace na základních školách

V dnešním době, kdy je většina věcí řízena počítači, se pro člověka stává životní nutností umět počítače ovládat a využívat. Proto není divu, že se informatika stala také součástí školní výuky. Zde se však většinou omezuje pouze na informačně-technické základní vzdělání a na obor informatiky jako takové. Ještě donedávna zůstávala především základní škola, co se týče praktického využití počítačů ve výuce, od této technologie odříznuta.

I když dnes existuje celá řada zábavných výukových programů ze všech možných předmětů, využívají je učitelé při práci s dětmi jen zřídka. Důvody mohou být jakékoli, např. nedostatek financí pro zakoupení programů, nedostatek počítačů, nebo to, že učitel sám neumí počítač ovládat...

Je snaha všechny tyto problémy odstranit. Díky projektu SIPVZ, což je Projekt státní informační politiky ve vzdělávání, jsou základní školy vybavovány počítači a výukovým softwarem, vznikají počítačové učebny a zároveň probíhají povinná školení učitelů, aby učitelé byli schopni obsluhy počítače a mohli jej pak využít ve výuce. Podporována je i práce žáka s internetem (akce Internet do škol).

Tvorbou výukových programů se dnes zabývá spousta firem. Školy ovšem z  ekonomických důvodů nemohou zakoupit všechny programy, které by chtěly, a musí z široké nabídky vybrat to, co by pro ně, tedy pro výuku žáků, bylo nejefektivnější. To znamená, že se musí umět orientovat na trhu výukových programů a zajímat se, co který program obsahuje a jaké nabízí možnosti.

Problematice využití výpočetní techniky ve výuce i výběru vhodných programů je věnována celá řada knižních publikací jako jsou např. tituly nakladatelství Portál Využití počítače při vyučování (Černochová, Komrska, Novák), kde jsou uvedeny náměty pro využití počítače v jednotlivých předmětech i pro širší mezioborové projekty, užitečný přehled některých programů vhodných jak pro výuku, tak jako pomůcka pro učitele, i rady, jak uspořádat pracovní prostředí u počítače ze zdravotního hlediska. Vhodnou publikací také je Počítač jako pomocník učitele (Slavík, Novák) obsahující konkrétní rady, jak vyhledávat a zpracovávat informace, jak využívat databáze i počítačové sítě, včetně Internetu.

2. Firma MATIK

Jednou z firem produkujících výukové programy z matematiky a českého jazyka pro žáky základních škol, které se vyznačují vysokou pedagogickou úrovní, je liberecká firma MATIK. Tuto firmu založilo v roce 1992 několik nadšených pedagogů a psychologů, kteří vytvářeli především procvičovací programy z matematiky a z českého jazyka. Později začali spolupracovat s Pedagogicko psychologickou poradnou v Liberci a výsledkem této spolupráce jsou programy určené pro děti se specifickými poruchami učení. Veškeré programy MATIK jsou přehledné a velice snadno se dají ovládat. Objevují se jak na řadě základních škol, tak i téměř ve všech pedagogicko psychologických poradnách.⁽¹⁾

Své kladné zkušenosti s jejich využitím popsal také PaedDr Jiří Gerža ve svém příspěvku na 5. celostátním semináři o počítačích ve škole “Poškole´96”.

3. Výukové programy z matematiky firmy MATIK

Co se týče matematiky, nabízí firma MATIK následující výukové a procvičovací programy:

Prvního stupně se týkají verze Veselé počítání a MATIK 3-5, látku druhého stupně pak procvičují verze MATIK 6-8 a MATIK-VÝBĚR.

Program určený pro předškolní děti a žáky 1. a 2. tříd základních škol VESELÉ POČÍTÁNÍ byl vytvořen ve spolupráci s Pedagogicko psychologickou poradnou v Liberci a je obzvláště vhodný pro děti se specifickými poruchami učení, jako jsou snížená koncentrace, dyskalkulie apod.

Cílem programu je pomoci dětem hravou formou s užitím obrázků pochopit základní matematické pojmy (porovnávání velikosti a počtu, orientace v rovině, určování pořadí, rozlišování tvarů…). Dále s dětmi procvičuje přechod od počítání s konkrétními objekty k abstraktním číslům (vyjádření počtu obrázků číslem, přidávání a ubírání, doplňování čísel, sčítání a odčítání, násobení a dělení). Přitom je vždy kladen důraz na názornost, k čemuž se využívá obrázků, kostek domina, číselné osy apod. Pozornost dětí je udržována průvodními postavičkami. Na závěr jsou zařazeny různé didaktické hry s matematickým námětem.⁽¹⁾

Procvičovaná látka je systematicky rozdělena do těchto kapitol:

Než začneme počítat: Porovnávání velikosti; Orientace; Nakresli stejně; Malujeme do tabulky; Více nebo méně; První, druhý, poslední; Najdi stejné tvary; Sestav řadu obrazců; Obrázky a kostka.
Počítáme do pěti: Kolik jich je; Přidávej a ubírej; Doplň číslo; Nácvik sčítání; Sčítání čísel do pěti; Nácvik odčítání; Odčítání čísel do pěti; Smíšené úlohy.
Počítáme do deseti: Kolik jich je; Přidávej a ubírej; Doplň číslo; Nácvik sčítání; Sčítání čísel do deseti; Nácvik odčítání; Odčítání čísel do deseti; Smíšené úlohy.
Počítáme do dvaceti: Sčítání v druhé desítce; Sčítání přes desítku; Odčítání v druhé desítce; Odčítání přes desítku; Smíšené úlohy.
Počítáme do sta: Doplň číslo; Sčítání a odčítání násobků deseti; Počítání bez přechodu desítky; Sčítání a odčítání čísel do sta; Násobení a dělení do dvaceti; Tabulky násobků; Malá násobilka (násobení); Malá násobilka (dělení).
Hry a hříčky: Domino; Jaké je mé číslo; Závody autíček; Najdi poklad; Pozor, schody; Kupujeme, prodáváme; Na pouti. ⁽¹⁾

Pro žáky 3. - 5. tříd je určen program MATIK 3-5 zaměřený na samostatné procvičování učiva, který obsahuje ucelený okruh látky z matematiky pro 1. stupeň základních škol. Lze jej využívat jak na školách, tak i pro domácí přípravu dětí. Principem je zadávání náhodně sestavených příkladů počítačem, které mají žáci samostatně řešit, jejich práce je přitom průběžně kontrolována počítačem, který, je-li to nutné, napoví. Tento program obsahuje opět několik matematických her. ⁽¹⁾

Ukázka jednotlivých kapitol určených pro 4. třídu:

4. TŘÍDA

Násobení a dělení zpaměti: Čísly 10, 100 a 1000; Přirozeným číslem; Řešení rovnic.
Písemné násobení: Jednociferným činitelem; Dvojciferným činitelem; Trojciferným činitelem.
Písemné dělení jednociferným dělitelem.
Římské číslice.
Jiné číselné soustavy: Dvojková soustava; Ostatní soustavy.
Převádění jednotek: Jednotky délky; Jednotky váhy; Jednotky času; Smíšené úlohy.
Čísla do milionu: Porovnávání čísel; Řešení nerovnic.
Zaokrouhlování.
Sčítání a odčítání do milionu: Zpaměti; Písemně; Řešení rovnic.
Úvod do zlomků.
Úlohy z geometrie: Trojúhelníky; Obvod a obsah čtverce a obdélníku.
Hry na procvičování: Doplň čtverec; Souboj s počítačem; Pexeso.

MATIK 6-8 je matematický program určený pro samostatné procvičování látky 2. stupně základních škol. Pracuje se s ním na stejném principu jako s MATIKEM 3-5.

Ukázka jednotlivých kapitol určených pro 8. třídu:

Mocniny: Druhá mocnina a odmocnina; Mocniny s přirozeným mocnitelem; Počítání s mocninami; Zápis čísel s mocninou 10.
Podobnost: Věty o podobnosti; Redukční úhel.
Algebraické výrazy: Úpravy lineárních výrazů; Vzorce pro dvojčleny; Úprava na součin; Lomené výrazy.
Řešení rovnic: Lineární rovnice; Rovnice s neznámou ve jmenovateli.
Řešení soustavy rovnic: Dosazovací metodou; Sčítací metodou.
Funkce: Tabulky funkcí; Lineární funkce; Některé další funkce.
Vlastnosti funkcí.
Grafické řešení soustavy dvou rovnic.
Goniometrické funkce: Hodnoty goniometrických funkcí; Řešení pravoúhlého trojúhelníku.
Povrchy a objemy těles: Jehlan a kužel; Smíšené úlohy.
Dodatek: Lineární nerovnice.
Dodatek: Kvadratická rovnice. ⁽¹⁾

Řadu matematických programů MATIK uzavírá program MATIK-VÝBĚR určený opět k samostatnému procvičování. Tento program je také vhodný k přípravě na přijímací zkoušky na střední školu, jelikož zahrnuje hlavní témata z učiva matematiky pro 6. - 9. ročník základních škol. Ta byla zvolena podle typů příkladů, které se nejčastěji objevují při přijímacích zkouškách na střední školy.

S programem se opět pracuje na stejném principu jako s MATIKEM 3-5 a nebo s MATIKEM 6-8. Navíc je možné svou práci a úspěšnost kontrolovat v souhrnném přehledu.⁽¹⁾

Přehled vybraných kapitol:⁽¹⁾

4. Analýza

Každý výukový program, který je používán v rámci výuky a nebo je učitelem doporučen žákům pro domácí přípravu, by měl vyhovovat několika základním kritériím. Bývá proto posuzován zejména z hlediska obsahu (odborná správnost, terminologie, symbolika), didaktického aspektu (korelace se současným stavem didaktického poznání, chybová hlášení, možnost opravy, hodnocení výkonu, motivační prvky) a počítačového zpracování (instalace, odinstalace, možnosti spuštění, ovládání, přehlednost, grafické zpracování). ⁽²⁾

Následné hodnocení programů VESELÉ POČÍTÁNÍ a MATIK 3-8 vychází z analýzy demoverzí, které jsou k dispozici na internetové adrese: www.matik.cz

Matematický obsah

Jednotlivé kapitoly a podkapitoly byly vybrány tak, že svým obsahem vyhovují všem třem schváleným vzdělávacím programům pro základní školy (Základní škola, Obecná škola, Národní škola).

Odborná chyba, která se vyskytuje u matematických výukových programů poměrně často (nesprávný zápis rovností), se v demoverzích neobjevuje. Zato jsou zde nesrovnalosti v používání odborných pojmů. Např. název jedné z podkapitol podle autorů zní Jednotky váhy; názory na to, zda používat termín váha anebo hmotnost se mohou různit a diskuse na toto téma probíhají i v zahraničí (např. v Rakousku). Obecně však lze říci, že v tomto spojení je výraz váhy zastaralý a podle tabulky fyzikálních veličin SI by se mělo používat termínu hmotnosti.

Didaktický aspekt

Co se týče didaktického zpracování, můžeme k výhodám těchto programů připsat, že umožňují jak procvičování konkrétních jevů, tak volbu stupně obtížnosti. Navíc si žák může sám zvolit počet příkladů, které bude řešit. Tato skutečnost dává větší prostor pro diferenciaci ve výuce.

Při každém řešení úkolu je žák informován o správnosti svého řešení. Vyřeší-li příklad špatně, je mu ponechána možnost jedné opravy, u některých typů příkladů se dokonce objeví nápověda (např. číselná osa, pravidlo…). Za demotivující lze považovat skutečnost, že i když se žákovi podaří příklad napodruhé vyřešit správně, v průběžné statistice je tento příklad veden jako špatně vyřešený. Neustálý přehled o úspěšnosti a neúspěšnosti může u některých dětí vyvolávat pocit frustrace.

Naopak za kladné lze označit zhodnocení žákovi práce na závěr každého celku. V programu VESELÉ POČÍTÁNÍ je žák podle své úspěšnosti odměněn odkrytím části obrázku, zvědavost vidět celý obrázek jej motivuje k další práci. Pokud většinu příkladů nevyřešil, nemůže obrázek odkrývat. Dojde-li k odkrytí celého obrázku, je kapitola dostatečně procvičena.

V programu MATIK 3-8 se na monitoru na konci každého celku objeví statistika úspěšnosti v řešení příkladů (celkový počet příkladů, počet správně vyřešených, počet vyřešených s jednou chybou a nevyřešených) a slovní ohodnocení (např. “Zasloužíš si pochvalu”, “Dnes ti to jde výborně”, “Musíš se víc učit” apod.). Za velmi vydařenou věc, která žáky motivuje a zároveň napomáhá rozvoji jejich sebehodnocení, je možno považovat vyzvání žáka počítačem, aby na základě této statistiky klasifikoval svůj výkon. Navržená známka je buď schválena nebo s komentářem přepsána.

Počítačové zpracování

Oba dva programy se ovládají pomocí klávesnice (způsob ovládání bývá popsán v dolní části obrazovky). Program VESELÉ POČÍTÁNÍ lze navíc ovládat myší. Problém při orientaci na obrazovce nastává však v okamžiku, kdy má žák zvolit počet příkladů k řešení. Není jasné, zda je okno pro zadání počtu příkladů aktivní, chybí kurzor. Další nepříjemnost může působit fakt, že pro běžného uživatele není možné přerušit práci s tímto programem tak, aby v něm později mohl pokračovat. Ne vždy je také možné ukončit práci s programem, pokud není dořešený příklad.

Grafické zpracování programu se může zdát ve srovnání s jinými dostupnými programy zastaralé a málo propracované, což však může být i výhodou. Na jednu stranu jsou žáci motivováni “spoluprací” se zvířátky, na druhou stranu je grafické prvky příliš neodvádí od řešení příkladů.

Výhodou těchto programů je i to, že fungují pod operačními systémy DOS i WINDOWS (WINDOWS 3.11 a vyšší, to znamená, že funguje prakticky na všech školních počítačích).

Oba dva programy se dodávají buď na disketách (přímo z diskety program spustit nelze, nutno nainstalovat) nebo na CD (lze spustit pouze přímo z CD, jsou určeny pro jednoho uživatele).

5. Závěr

Výukové programy jsou stále častěji využívány žáky pro domácí přípravu a zároveň si pomalu získávají svoje místo ve výuce jednotlivých předmětů. Zpestřují probíranou látku a napomáhají pochopení a prohlubování učiva. Velkou předností práce s výukovým programem je samostatnost tempa u jednotlivých žáků, možnost provádění oprav, individuální konzultace postupu s učitelem, vyřešení množství příkladů během vyučovací hodiny.

Co se týče programů firmy MATIK, jsou jednou z mnoha možností, které jsou dnes v této oblasti k dispozici. Pro jejich využití mluví především snadné ovládání, široký záběr témat a v neposlední řadě motivační náboj, který z nezáživného procvičování látky dělá zábavnou hru.

6. Literatura

1. [citace: 26.11.2002] www.matik.cz
2. COUFALOVÁ, J. Multimédia ve výuce matematiky na 1. stupni základní školy. In: Mezinárodní vědecká konference. Podíl matematiky na přípravě učitele primární školy. Olomouc : 2002. strany 21-26.
3. [10.2.2003] http://hpk.felk.cvut.cz/poskole/historie/prog96.htm
4. [10.2.2003] http://obchod.portal.cz/vyhledej.asp
5. NOVÁK, J.; SLAVÍK, J. Počítač jako pomocník učitele: efektivní práce s informacemi ve škole. 1. vyd. Praha : Portál, 1997. ISBN 8071781495.

Kontakty:

Věra Petráková
e-mail: Vpetrakova@seznam.cz
Roman Kopecký
e-mail: Jaman@email.cz