Zkušenost s programem ChemSketch

Autorka: Kateřina Ledvinová

Bude to již osm let, co jsem poprvé narazila na grafický program ChemSketch, který je určen především pro chemiky, ale obsahuje i zajímavé možnosti pro výuku biologie.

Technologie. Počítače. Notebooky. Mobilní telefony. Tablety. Útočí ze všech stran a podbízejí se, cpou se nám do soukromí, okrádají nás o žáky (především o jejich čas) a často vyhrávají nad naší trpělivostí. A přesto je musíme využívat. Digitalizaci nezastavíme. Nemůžeme ji ignorovat, ale můžeme ji využít ve svůj prospěch. A mohou na tom získat nejenom žáci, ale i my, pedagogové. Dnes je v každé škole rozhodně více než jeden počítač se slušným výkonem, stále častěji je k dispozici také počítač a dataprojektor ve třídě. Jak využít tyto technologie v dnešní výuce? Pokud se učitel tváří na monitor jako na vetřelce, který mu zabírá pracovní prostor, vytváří si špatně překonatelnou bariéru směrem k žákům. Rozhodně s dětmi ve využití technologií nedokážeme držet krok – už jenom kvůli rychlosti vzniku jejích nových verzí a množství různorodých "vychytávek", se kterými se žáci i studenti učí zacházet přímo nevídanou rychlostí. Kéž by jim šla stejně i probíraná látka! O to více si na žebříčku obdivu můžeme polepšit pouhou ukázkou něčeho nového a nečekaného (mimochodem, pedagogové klesají po stupních tohoto fiktivního žebříku nepřímo úměrně k věku hodnotitelů).

Cyklohexan

Bude to již osm let, co jsem poprvé narazila na grafický program ChemSketch. Jak samotný název napovídá, program je určen především pro chemiky, ale obsahuje i zajímavé možnosti pro výuku biologie. Pro nás, pedagogy, a ostatně i školní zařízení je nespornou výhodou existence bezplatné a především volně stažitelné verze tohoto programu, která naprosto dostačuje a i mnohonásobně převyšuje možnosti využití ve výuce. A také, že ovládání je jednoduché, naprosto stačí základní znalosti práce s běžnými kancelářskými programy.

Co tedy zmíněný program umí?

Naprosto bezproblémově s ním nakreslíte libovolnou sebesložitější molekulu organické látky (včetně úseku polysacharidu, proteinu nebo DNA), umí zobrazit chemické reakce, při troše cviku lze zachytit strukturu anorganických molekul a navíc všechny částice lze díky obsaženému převaděči zobrazit ve 3D verzi a prohlédnout z libovolného pohledu.

Rovnice vzniku maltózy

Kyselina sírová v 3D modelu

Teď už se mnoho chemiků začíná bouřit. Máme přece staré dobré modely a stavebnice, proč tedy zabíjet drahocenný čas u počítače a učit se něco složitého? A teď to zkusme probrat z jiného pohledu – opravdu je naše škola vybavena tímto materiálem na takové úrovni, že je široce použitelný ve všech oblastech chemie? Vrátí se po každé hodině veškerý materiál ve stejné podobě, jak byl vydán? Moje zkušenost hovoří trochu jinak. Používání stavebnice ji pokaždé ochudí o nějaký ten dílek (jé, já jsem zlomila uhlík; paní učitelko, tady to nejde vyndat; ono se mi to nějak samo rozložilo) a modely přicházejí o úseky. Já například, abych mohla dětem ukazovat orbitaly, sestavila jsem je z plastových velikonočních vajíček. Musím přiznat, že vyvolávají spíše úsměv, než prostorovou představu o struktuře elektronového obalu.

Přesto rozhodně nezatracuji tyto výukové metody a v žádném případě bych nedoporučovala je úplně vyměnit za plochý monitor a promítací plátno. Ovšem jejich spojením může vzniknout velmi efektivní výuková metoda. Tak například: při výuce uhlovodíků ve třídě kolují čtyři modely sestavené ze součástek stavebnice. Jeden, cyklohexan, se cestou po lavicích sám (zřejmě strachy) rozpadne. Není nic jednoduššího, než zapnout projektor, promítnout pomocí programu ChemSketch požadovanou molekulu na plátno, a poprosit žáky o její opětovné sestavení podle předlohy.

Vzorec a 3D model kofeinu

Pro zájemce o omamné látky mám přichystaný speciální úkol – sestavit podle nákresu molekulu nikotinu, kofeinu nebo kokainu. A tak je možné pokračovat. Nespornou výhodou je možnost práce s programem na jakémkoliv stupni chemických znalostí žáků a studentů. A nemůžeme vynechat ani nadšení dětí pro práci s počítačovou technikou a technologiemi vůbec. Některé žáky utáhneme bez problémů na klasická chemická kouzla, jiní se v laboratoři budou tvářit znuděně, i když jim budeme předvádět nemyslitelné. Jiní jsou zaměřeni na fakta a moderní materiály, ty snadno nadchneme nanotechnologií. Část z dětí nevidí nic jiného než monitor, notebook nebo tablet. Tak jim můžeme zkusit podsunout chemii do jejich světa snadno přístupnou metodou a ukázat jim, že nejenom střílečky a skákačky mohou být zajímavé.

Já osobně již pracuji s třetí verzí zmíněného programu a dosud se setkávám hlavně s kladnou odezvou nejenom z řad kolegů. Je nesmírně potěšující, když přijde těžce pubertální žák deváté třídy, ke kterému marně hledám chemickou cestu třetím rokem, aby mi oznámil, že hned druhý den si ChemSketch stáhl a již týden si s tímto programem hraje. Jako důkaz předloží arch vytištěného papíru, který obsahuje jeho několikadenní práci (a já dosud netušila, že tohle ChemSketch umí). A tak vycházíme ze vzájemného setkání vítězně všichni – já se něco nového naučila, žák alespoň na pár dní vyměnil bezmyšlenkové hry za užitečnější činnost a ChemSketch získal dalšího nadšeného uživatele, i když možná jen na omezenou dobu. Ale i tak si myslím, že to za tu trochu práce stojí.

A pokud máte strach, že neovládáte počítač dostatečně? Mám za sebou již několik lektorských zkušeností s tímto programem. Většinu účastníků program zaujal, značná část se s ním velmi důvěrně spřátelila a začali jej aktivně využívat. A troufnu si i říci, že nezáleží na věku a počítačové praxi. Rozhodující je odhodlání a nadšení. A to pro chemii máme jednoznačně všichni.