Využití otevřených dat v mezipředmětové výuce

  • zjistit, co jsou otevřená data, k čemu je mohou využít a také říct si o ně
  • zpracovat otevřená data, vizualizovat je a ověřit díky nim hypotézu
  • zjistit, jak najít data o kvalitě ovzduší v Brně a které faktory vstupují do hry
  • zjistit, zda by elektromobilita zkvalitnila ovzduší a zda je elektroauto skutečně „čistější” než auto se spalovacím motorem
  • navštívit datové odborníky z Oddělení dat, analýz a evaluací města Brno

Úvodní hypotéza

1. Motivace do tématu

Odpovědi žáků, možnosti 1= Vůbec, 5=boží. Při tomto výsledku mě napadá učitelské moudro, že stačí zapálit oheň poznání alespoň u jednoho žáka, aby to mělo smysl.
Neodmyslitelným symbolem elektromobility je Tesla. Hýbající se obrázky s cool efekty a poutavou hudbou slouží jako skvělá úvodní motivace. Na pár minut…

2. Co jsou otevřená data, k čemu jsou a jak si o ně říct. Volba datasetů

  • Pro základní představení otevřených dat jsme využili stránku (open)DATA PRO VŠECHNY.
  • Poté jsme si určili, podle čeho budeme definovat kvalitu ovzduší. Dospěli jsme k tomu, že nás zajímají částice PM2,5, PM10 a NO2 v intervalu od 1.1.2020 do 31.8. 2020. O vlivu těchto částic na lidské zdraví jsme se dozvěděli ze stránek Můžu dýchat.
  • Data o mobilitě obyvatel jsem našel na portálu data.brno.cz, který je registrován v Národním katalogu otevřených dat (NKOD). Rozhodl jsem se použít data uživatelů aplikace Waze, protože a) byly dostupné narozdíl od dat ze SIM karet v delším časovém horizontu (ačkoli jsem je musel potupně přepsat ručně z grafu Pokles mobility obyvatelstva v Brně v tomto článku a popravdě nevím, proč není v tomto časovém období také v csv.) a b) narozdíl od regionálních Google Mobility reportů se týkaly Brna.
  • Kde seženeme data ke kvalitě ovzduší? Touto otázkou jsem se zabýval při plánování projektu ještě o prázdninách. Weby s daty o kvalitě ovzduší, na které jsem narazil (Můžu dýchat a brněnské ovzduší), čerpaly z dat Českého hydrometeorologického ústavu. Jenže tam jsem dohledal pouze aktuální denní hodnoty a data z roku 2019 (později jsem se dozvěděl, že je to proto, že data z ČHMÚ prochází validací a jsou uveřejněna se zpožděním, tzn. data za rok 2020 se uveřejňují v první polovině roku 2021). Rozhodl jsem se tedy obrátit s prosbou na Můžu dýchat a k mému příjemnému překvapení jsem o pár dnů později obdržel dataset ve formátu csv.
Zadání pro žáky
  • Po žácích jsem chtěl, aby si o data sami řekli. Pro většinu z nich to bylo poprvé, co si o něco říkali nějaké instituci. Níže jsou ukázky jejich emailů.
Ukázka méně formálního a formálního psaného projevu žáků.

Intermezzo — Zjišťuju, že nevím, že nevím

Paradox, na který mě upozornil vedoucí brněnské pobočky ČHMÚ a seznam článků k nastudování. Poté jsem nabrífoval také žáky.

3. Ověření první části hypotézy — Vedl pokles mobility k lepšímu ovzduší?

Zadání 1. části projektu
Výsledky žáků v 1. části projektu
  • Snížil se objem NO2 -> pozitivní efekt na kvalitu ovzduší
  • Snížil se objem dopravy -> pozitivní efekt na kvalitu ovzduší
  • Do hry však vstupuje mnoho dalších významných faktorů, které jsme nebrali v potaz (meteorologické podmínky, přítomnost dalších částic v ovzduší způsobené např. zvýšeným vytápěním vzhledem k nižší teplotě a paradoxně nižší mobilitě, apod.)

4. Ověření druhé části hypotézy — Vysoká úroveň mobility a kvalitní ovzduší pomocí elektroaut?

  • Automobil se spalovacím motorem má „druhý” výfuk (na výrobu 1l benzínu je potřeba 1kWh, což obnáší emise cca 600 gCO2)
  • Elektroauto si s sebou nese „uhlíkový batoh” z výroby baterie, který postupně maže během provozu
Zadání 2. části projektu
Výsledky žáků v 2. části projektu
  • Elektroauto, které jsme zkoumali, je lokálně čistější než benzínové auto, co se týče výfukových emisí. Nicméně výfukové emise tvoří podle některých studií pouze 20% emisí auta (tento významný fakt zmínil během brífovacího telefonátu J. Brzezina, ale nezahrnul jsem ho do projektu, protože jsem nedohledal studii pro vybrané modely aut). Zbytek jsou nevýfukové (otěry brzdových destiček, spojky, resuspenze, apod.). U elektroaut mohou být tyto emise vyšší kvůli větší váze auta. Druhá část hypotézy tedy platí pouze pro výfukové emise a pro její potvrzení/vyvrácení bychom potřebovali započíst data pro nevýfukové emise vybraných modelů, které jsem nedohledal.
  • Elektroauto si s sebou nese „uhlíkový” dluh z výroby baterií oproti autu s benzinovým motorem, který v našem případě splatí až po 53 tis. km
  • Existují ekologičtější možnosti — jezdi šalinou nebo choď pěšky

5. Vyhodnocení projektu aneb k čemu jsme došli?

Závěr projektu — k čemu přišli žáci
Potvrdila se úvodní hypotéza? aneb Co jsme zkoumali a co ne.

Poučení

  • Velmi důležitá úvodní a průběžná motivace žáků
  • Zapojení partnerů pro konzultaci, možnost exkurze vybraných stanic/analytického města odboru přispívá k větší motivaci žáků
  • Mezipředmětovost, zapojení více kolegů a průběžná komunikace k tématu podporuje projektovou výuku
  • Obtížná témata vyžadují podrobnou znalost oblastí, kterých se týká — tohle jsem trochu podcenil.
  • Komplexní témata je třeba uzavřít přestože „Co není obklopeno nejistotou, nemůže být pravda.“

--

--

Učitel informatiky na ZŠ Labyrinth Brno, vedoucí DIGI centra a Lego inovačního studia Brno, podpora škol Umíme to.

Love podcasts or audiobooks? Learn on the go with our new app.

Get the Medium app

A button that says 'Download on the App Store', and if clicked it will lead you to the iOS App store
A button that says 'Get it on, Google Play', and if clicked it will lead you to the Google Play store
Miroslav Mráz

Miroslav Mráz

Učitel informatiky na ZŠ Labyrinth Brno, vedoucí DIGI centra a Lego inovačního studia Brno, podpora škol Umíme to.