Ukážky zeleného kurikula

Čo je Zelená chémia? ♠ Princípy Zelenej chémie ♠ Zaujímavé zdroje Zelenej chémie ♠ Prepojenie s bežným životom ♠ Metodické a učebné materiály pre učiteľov a žiakov

Trendy Zeleného vzdelávania vo svete

Existujú rôzne modely udržateľného rozvoja. Jeden z modelov hovorí o ekológii, ekonómii a spoločnosti ako o hlavných pilieroch udržateľného rozvoja, ktoré medzi sebou vzájomne súvisia. Rovnako sú rozličné modely Vzdelávania pre udržateľný rozvoj (Education for Sustainable Development, ESD), ktoré UNESCO považuje za potrebné pre zmenu myslenia a konania ľudí (Burmeister, Rauch, Eilks, 2012; UNESCO, 2014).

Základné modely pre ESD s cieľom jeho implementácie do formálneho chemického vzdelávania (Burmeister, Rauch, Eilks, 2012; Goes et al., 2013):

  1. Laboratórne cvičenia na báze princípov Zelenej chémie – premena tradičných experimentov na experimenty spojené so Zelenou chémiou, smerovanie od makro úrovne na mikro úroveň, redukcia nebezpečných chemických látok a zdrojov, maximalizácia efektívnosti, ohľad na životné prostredie.
  2. Stratégie udržateľného rozvoja v obsahu chemického vzdelávania – základné chemické princípy sa ukrývajú za témou udržateľného rozvoja a Zelenej chémie v rámci chemického kurikula, čo je pre žiakov zmysluplné.
  3. Využitie diskutabilných problémov o udržateľnom rozvoji pre realizáciu socio-vedeckých problémov v chemickom vzdelávaní – zohľadnenie sociálneho aspektu ako je hodnotený rozmach chémie v spoločnosti založenej na udržateľnom rozvoji, čo nakoniec vplýva na individualitu žiakov.
  4. Chemické vzdelávanie ako súčasť vzdelávania udržateľného rozvoja v školách – potreba otvorenia vyučovacích hodín chémie, aby sa školský život a vyučovanie stali časťou filozofie ESD, čím sa zabezpečí výchova novej generácie ľudí. Prepojí sa život žiakov s učením, čo môže výrazne smerovať ich životy k udržateľnosti.

Modely udržateľného rozvoja môžeme hodnotiť na základe ich prístupu a potenciálu k učeniu. Rozoznávame tri hlavné úrovne spôsobu učenia udržateľného rozvoja, a to:

  • učenie udržateľnom rozvoji,
  • učenie pre udržateľný rozvoj,
  • priame prispievanie k udržateľnému rozvoju.

Prvú úroveň ako vzdelávať o udržateľnom rozvoji zabezpečuje hlavne druhý (obsahovo založený prístup) a tretí model (prístup založený na socio-vedeckých problémoch), ktoré je najjednoduchšie implementovať do chemického kurikula. V prvom modeli ide  o jednoduchú cestu ako zaradiť problematiku udržateľného rozvoja a Zelenej chémie do vyučovania chémie, pričom nezasiahne výrazne do obsahu chemického kurikula a spôsobu vyučovania. Druhá úroveň (učenie pre udržateľný rozvoj) je najviac zastúpená v treťom a štvrtom modeli, keďže sa orientujú na riešenie vedeckých problémov udržateľného rozvoja s ohľadom na sociálny kontext, prepojenie školy a osobného života žiakov s cieľom mať udržateľnú budúcnosť. O priame prispievanie k udržateľnému rozvoju sa snaží štvrtý model vzhľadom na jeho úsilie o interakciu medzi školou a životom žiakov na báze princípov udržateľného rozvoja a Zelenej chémie (Burmeister, Rauch, Eilks, 2012; Goes et al., 2013).

Každý model udržateľného rozvoja má určité výhody a nevýhody pri ich aplikácii do vyučovania a hodnotení ich vplyvu na žiaka. Dôležité je uvedomiť si, že je možné kombinovať spomínané modely, aby sa dosiahla vyššia efektívnosť ESD.

Pre modely udržateľného rozvoja sú spoločné znaky uvedené v tabuľke č. 1. Môžeme si všimnúť prelínanie sa medzi charakteristikami vzdelávania udržateľného rozvoja – Zelenej chémie a vzdelávacej konštruktivistickej koncepcie. Je možné rozpoznať v nich znaky konštruktivistického modelu vyučovania, z ktorých sa neskôr inšpirujeme pri tvorbe metodických a učebných materiálov v dizertačnej práci.

Tab. č. 1: Znaky modelov udržateľného rozvoja.

Znaky modelov udržateľného rozvoja Znaky konštruktivistického modelu vyučovania
Učenie sa o prirodzenom a človekom vytvorenom (umelom) prostredí prostredníctvom uceleného pohľadu na sociálny, politický, ekologický a ekonomický rozmer. Komplexita a konštruktivita
Participatívny charakter výučby s etickým a hodnotovo-orientovaným prístupom. Spolupráca a výchova
Rozvoj myslenia, interdisciplinarity (prepojenie chémie s biológiou, fyzikou, etickou výchovou atď.), vyučovania založenom na skúsenosti a objavovaní (IBSE), pričom pozornosť sa zameriava na žiakov. Aktivita, objavovanie a orientácia na žiaka
Sústredenie sa na celoživotné vzdelávanie, ktoré bude prebiehať formálnou a neformálnou formou. Vývin

Udržateľnou cestou pre činnosti spojené s chémiou v spoločnosti je práve Zelená chémia. Od roku 1990 Zelená chémia globálne expandovala do spoločnosti a synchrónne  sa rozvíjali aj vzdelávacie programy pokrývajúce danú tematiku na celom svete. Jej pomerne rýchly rozvoj znázorňuje obrázok č. 1 (Anastas et al., 2009).

Obr. č. 1: Rozvoj vo výskume a vzdelávaní Zelenej chémie od roku 1990.

Dôležitou úlohou Zelenej chémie je výchova a vzdelávanie jedincov v spoločnosti, ktorí sa každodenne stretávajú s chémiou vo svojom živote. No vrcholným cieľom je  pripraviť novú generáciu vedcov, ktorá bude nasledovať snahu Zelenej chémie (pozri Clark, Macquarrie, 2002; Anastas et al., 2009; Eilks, Rauch, 2012).

Klasické vyučovanie chémie je založené na deduktívnom prístupe, ktorý zahrňuje výučbu definícii, teórií, pojmov. Na laboratórnych cvičeniach prevláda striktné držanie sa postupu, pričom sa všetci sústredia na technické zvládnutie pokusu v školských podmienkach s využitím prístupných prostriedkov s vedomím rizika.

Prostredníctvom Zelenej chémie vniká do vyučovania nový  prvok, a to zmýšľanie vedeckých pracovníkov pri ich rozhodnutiach o dizajne chemických procesov. Slúžia na to novovytvorené kurikulá, ktoré sa zakladajú na 12 princípov Zelenej chémie (Anastas et al., 2009).

Zelená chémia by mala byť základom pre naše chemické vzdelávanie z dôvodu, že:

  • je aktuálna a zaujímavá pre žiakov, pre učiteľov a všeobecne pre verejnosť, keďže chémia sa dotýka každého z nás.
  • má interdisciplinárny charakter, ktorý je možné využiť počas vytvárania obsahu viacerých vyučovacích predmetov.
  • je aplikáciou do bežného života, čo je príťažlivé pre žiakov, aj pre učiteľov.
  • dáva príležitosť využiť laboratórne cvičenia, ktoré ku chémii nevyhnutne patria, tiež projektové, kooperatívne vyučovanie, skupinovú prácu a ďalšie inovatívne a aktivizačné metódy.
  • rozvíja kľúčové kompetencie žiaka pre osobnostný a sociálny rast – sociálne, personálne, komunikačné, občianske kompetencie.
  • rozvíja kľúčové kompetencie žiaka pre kognitívny a odborný rast – prírodovedné, učebné kompetencie a kompetencie na riešenie problémov.
  • rozvíja profesijný a osobnostný rast učiteľa.
  • kladie dôraz na zodpovednosť za vlastné konanie, ktoré môže mať dopad na ďalšie generácie a i.

„Zelené“ syntézy, ktoré sa vopred stanovujú, aby sa predišlo tvorbe odpadu, je potrebné predstaviť už žiakom na vyučovaní chémie. Prečo? Počas laboratórnych cvičení bolo a ešte je všeobecne žiadané získať syntézou, čo najväčšie množstvo produktu s vysokou čistotou bez ohľadu na vedľajšie produkty, odpad. Postupne sa filozofia práce v laboratóriách mení, začína sa prihliadať na vlastnosti používaných chemických látok, na ich škodlivosť zdraviu a prostrediu. Je to začiatok a odrazový mostík pre implementáciu Zelenej chémie. Vedie to k vytváraniu nových postupov a spôsobov práce pre experimentovanie na vyučovacích hodinách chémie.

Prvé tendencie na vytvorenie „zeleného“ kurikula mali formu samostatných modulov, ktoré zahŕňali aj environmentálnu a ekologickú problematiku prostredníctvom rôznorodých vzdelávacích koncepcií, vyučov1acích metód a prostriedkov.

Mandler et al. (2012) vytvorili environmentálne orientované kurikulum na základe obsahovo založenom modeli ESD v dvoch moduloch „Voda a my“ a „My sme svet“. Moduly boli zamerané na riešenie problematiky kvality vody a uhlíkového cyklu, ktoré sú aktuálnymi témami v izraelskej krajine. Autori odporúčajú prepojiť vyučovanie chémie s problematikou reálneho života, ktoré žiakov zaujímajú a majú motivačný účinok. Podľa nich je potrebné ukázať žiakom využiteľnosť školskej chémie vo vlastnom živote.

Tretím modelom ESD (socio-vedecký prístup) sa inšpirovali Burmeister a Eilks (2012) v Nemecku, ktorí považujú socio-kritickýproblémovo-orientovaný prístup vo vyučovaní chémie za prijateľný spôsob výučby chémie (tabuľka č. 2).

Tab. č. 2:  Štruktúra socio-kritického a problémovo-orientovaného prístupu v chémii.

Ciele Kritériá pre výber problémov a prístupov Metódy
Všeobecné znalosti, vzdelávanie prostredníctvom vedy Autentickosť Autentické správy, dianie vo svete
Prírodovedná (vedecká) gramotnosť Významnosť Učenie orientované na žiaka a prácu v laboratóriu
Podpora hodnotiacich zručností Hodnotenie nie je určené zo socio-vedeckého hľadiska Kooperatívne učenie a inštrukcie smerované na žiaka
Podpora komunikačných zručností Umožňuje otvorené diskusie Metódy vyvolávajúce kontroverzné diskusie
Vedecké učenie Zaoberá sa otázkami chémie a technológie Metódy provokujúce vyjadrenie individuálnych názorov

Vzdelávací model zabezpečuje prepojenie medzi chémiou na vyučovaní a spoločnosťou prostredníctvom vhodne vybraných problémov na riešenie, pri ktorých žiaci sú nútení myslieť kriticky. Vyučovacia jednotka sa skladá z piatich fáz:

  1. práca s literatúrou, čítanie s porozumením a analýza problému,
  2. objasnenie chemického pozadia v laboratórnom prostredí,
  3. zhrnutie socio-vedeckej stránky,
  4. diskusia a hodnotenie z viacerých uhlov pohľadu,
  5. metareflexia,

ktoré podporujú sociálnu interakciu a aktívnu prácu žiakov. Vyvolávajú kontroverzné myšlienky a názory, ktorými sa rozvíjajú komunikačné kompetencie žiakov, pocit zodpovednosti za vlastné konanie a vyjadrenie názoru (Burmeister, Eilks, 2012).

Súčasnou snahou šíriteľov Zelenej chémie, výskumníkov a učiteľov je integrovať Zelenú chémiu do vzdelávacieho obsahu na školách, aby nebola len samostatnou kapitolou v podobe prierezovej témy. Ich cieľom je, aby sa vytvoril nový obsah chemického vzdelávania na základe princípov Zelenej chémie, ktorý nájde súlad medzi starým obsahom a systémom vyučovania chémie a inovatívnymi tendenciami Zelenej chémie.

Implementácia problematiky Zelenej chémie do školského kurikula je podľa Andraosa a Dicksa (2012) efektívnejšia v porovnaní so zaradením Zelenej chémie ako samostatnej témy, čo uvádza tabuľka č. 3.

Tab. č. 3: Výhody a nevýhody spôsobu zaradenia Zelenej chémie (ZCH) do vyučovania.

  ZCH ako samostatná téma Implementácia ZCH do kurikula
Výhody Novinka vo vzdelávaní Interdisciplinarita
Podrobné štúdium a poznanie témy

 

Komplexita názorov na obsah
Možnosť použitia výkladu, ale aj laboratórnych  cvičení
Aplikácia skupinových výskumných  metód
Nižšia časová náročnosť na prípravu a realizáciu
Nevýhody Časová náročnosť na prípravu a realizáciu, na výdavky  

            Hľadisko, ktoré je potrebné brať do úvahy pri implementácii Zelenej chémie do vzdelávania je príprava učiteľov a budúcich učiteľov chémie po odbornej a didaktickej stránke. Burmeister a Eilks (2012) konštatujú na základe výsledkov kurzu pre budúcich učiteľov chémie, že implementácia ESD na stredných školách v Nemecku je na nízkej úrovni z dôvodu, že prepojenie medzi ESD a vyučovaním chémie ešte nie je zahrnuté v príprave učiteľov chémie. Participanti kurzu sa vyjadrili, že ako budúci učitelia budú zaraďovať a aplikovať vo väčšej miere problémy udržateľného rozvoja na vyučovaní, ak to bude možné. Z toho vyplýva, že Zelená chémia by sa mala stať integrálnou súčasťou prípravy budúcich učiteľov chémie na vysokých školách aj na Slovensku, čo by malo podstatný význam pre začlenenie Zelenej chémie do chemického kurikula.

Ukážky „zeleného kurikula“ vo svete

Organizácia Beyond Benign (http://www.beyondbenign.org/), ktorú sme už spomínali v historickom prehľade, sa venuje  „osvete“ verejnosti, aby poznala problematiku Zelenej chémie a snaží sa preniesť ju do školského systému prostredníctvom „zeleného kurikula“. Jej činnosť zahrňuje:

  • tvorbu kurikula Zelenej chémie pre:
  • druhý stupeň základných škôl pod názvom „Úvod do chémie so svedomím“ – žiaci sa stávajú vedcami, ktorí sa podieľajú na tvorbe šampónu,
  • stredné školy, ktoré je rozčlenené do troch častí:
Čo je Zelená chémia?
Zelená chémia v priemysle.
Zelená chémia v laboratórnych cvičeniach
  • vzdelávacie kurzy pre učiteľov,
  • rôzne aktivity pre verejnosť (Beyond Benign a, 2014).

Napríklad: Prvá časť „zeleného kurikula“ pre stredné školy „Čo je Zelená chémia?“ sa skladá zo štyroch hlavných tém:

  • Písanie princípov,
  • Stopa chemikára,
  • Environmentálny impakt faktor,
  • Životný cyklus a udržateľná analýza,

ktoré sa venujú úvodu do Zelenej chémie a ku ktorým sú vytvorené metodické a učebné materiály v aplikáciách MS WordMS PowerPoint (viď. obrázok č. 2).

Obr. č. 2: Ukážka metodických a učebných materiálov organizácie Beyond Benign.

Druhá časť „Zelená chémia v priemysle“ sa zaoberá výskumom v oblasti Zelenej chémie a využíva reálne príklady z priemyselného sveta. Pre realizáciu experimentov a laboratórnych cvičení na základe princípov Zelenej chémie slúžia metodické materiály v tretej časti „Zelená chémia v  laboratórnych cvičeniach“ (Beyond Benign b, 2015).

Univerzita v Scrantone (http://www.scranton.edu/) sa podieľala na tvorbe učebných materiálov v projekte prezidentskej výzvy pre Zelenú chémiu. Vytvorili modulový systém „zeleného kurikula“ pre rôzne oblasti chémie (obrázok č.3) – všeobecná chémia, organická chémia, anorganická chémia, biochémia, environmentálna chémia, chémia polymérov, pokročilá organická chémia, chemická toxikológia, priemyselná chémia.

Obr. č. 3: „Zelené kurikulum“ na Univerzite v Scrantone.

Modul tvorí učebný text pre žiakov doplnený obrázkami, schémami, grafmi, ktorý sa zameriava na vybranú problematiku Zelenej chémie. Napríklad modul pre organickú chémiu sa orientuje na účinnosť chemickej reakcie, v čom je zahrnutá tematika atómovej ekonómie na príklade syntézy Ibuprofénu. Na konci modulu sa môže nachádzať krátke zhrnutie učiva,  otázky pre žiakov na precvičenie a odkazy na literárne zdroje. K modulom sú pripravené didaktické poznámky pre učiteľa a prezentácie v aplikácii MS PowerPoint (The University of Scranton, 2013). 

O prienik Zelenej chémie nielen v oblasti chémie, ale aj v živote inžinierov, politikov, podnikateľov, učiteľov, či verejnosti sa snaží Centrum pre Zelenú chémiu so sídlom v Berkeley (http://bcgc.berkeley.edu/). Činnosť centra sa sústreďuje na tvorbu „zeleného kurikula“ interdisciplinárneho charakteru vo forme sylabov a metodických materiálov s aplikáciou na laboratórnych cvičeniach, pre realizáciu projektového vyučovania, práce s literatúrou a iných vyučovacích stratégií a metód. Materiály na laboratórne cvičenia sa skladajú z úvodného textu, návodu na experiment a protokolu pre žiakov, čo znázorňuje nižšie uvedený obrázok č. 4 zaoberajúci sa depolymerizáciou kyseliny polymliečnej (The Berkeley Center for Green Chemistry, 2010).

Obr. č. 4: Ukážka materiálov k experimentu Depolymerizácia kyseliny polymliečnej. (http://bcgc.berkeley.edu/sites/default/files/7-Chapter%206-PLA%20Depolymerization-pH-titration-F11-v2.pdf)

Holistický prístup vo výskume, vo vzdelávaní a vo vývojovom centre praktizuje Inštitút pre „zelenú vedu“ (http://www.chem.cmu.edu/groups/collins/index.html). V oblasti výskumu sa orientuje najmä na tri okruhy problémov:

  • technológie obnoviteľných zdrojov energie (hlavne solárnej energie),
  • zníženie závislosti od fosílnych palív využívaním chemických surovín z obnoviteľných zdrojov,
  • redukcia znečistenia použitím benígnych alternatívnych technológií.

Dôležitým poslaním inštitútu je vzdelávanie o Zelenej chémii v školách a pre verejnosť. Ponúka online kurzy „Úvod do Zelenej chémie“ a „Základy udržateľného vodcovstva“ pre žiakov a učiteľov. Predkladá etický náhľad na problematiku udržateľného rozvoja a využívania chémie. Snaží sa o to, aby si chemici uvedomili zodpovednosť, ktorú majú vo vzťahu k zachovaniu udržateľnosti na Zemi (The Institute for Green Science, 2010).

Úspešný projekt Advancing Green Chemistry virgínskej organizácie Virginia Organizing, ktorá si stanovila za ciele podporiť vedu, ako aj odborníkov v ich práci, vyhľadávať vhodných partnerov na spoluprácu a poukázať na nové príležitosti, ktoré sa môžu objaviť (Advancing Green Chemistry, 2017). 

Do stredoškolského vzdelávania v Brazílii vnikajú princípy Zelenej chémie hlavne do obsahu organickej chémie. Experimenty sa zameriavajú na problematiku biomasy a biopalív, čo je typické pre krajinu. Žiaci oceňujú prácu na problémoch reálneho života, na ktorých riešenie využívajú princípy Zelenej chémie (Corrêa et al., 2013).

K implementácii Zelenej chémie do chemického kurikula v Peru prvýkrát došlo až začiatkom 20. storočia. Centrum pre výskum a vzdelávacie služby Pápežskej katolíckej univerzity v Peru vytvorilo a organizovalo kurz s názvom „Dizajn stratégií pre zavedenie konceptu Zelenej chémie v učení chémie v základnom vzdelávaní“.

Obsah kurzu v podobe workshopov trval 20 hodín a zaoberal sa nasledovnými témami:

  • Veda a technológie, vinní alebo nevinní?: Environmentálne problémy a ich vzťahy k rozvoju vedy a technológií.
  • Základné princípy Zelenej chémie. Filozofia Zelenej chémie: dvanásť princípov, niektoré príklady využitia.
  • Aplikácia princípov Zelenej chémie v štúdiu produktov každodenného života. Skúsenosti na mikro úrovni: štúdium kyslosti v jedle a čistiacich prostriedkov používajúc prírodné indikátory, rozoznanie škrobu v jedle, separácia potravinových farbív.
  • Plasty: prví prijímatelia benefitov Zelenej chémie. Skúsenosti na mikro úrovni: Recyklácia, vlastnosti plastov.
  • Princíp atómovej ekonómie: Chemické reakcie, stechiometria a výpočet atómovej ekonómie.
  • Ako začleniť princípy Zelenej chémie do dizajnu vyučovacích stratégií (Bueno, 2014). 

     

    Trendy environmentálneho vzdelávania na Slovensku

    Ministerstvo životného prostredia Slovenskej republiky v roku 2001 schválilo Národnú stratégiu trvalo udržateľného rozvoja SR, ktorú nasledoval Akčný plán udržateľného rozvoja pre obdobie 2005-2010 (Ministerstvo ŽP SR a, 2001; Hilbert, 2007). Akčný plán je založený na 14 podstatných bodoch, ktorými sa filozofia TUR implementuje do všetkých oblastí spoločnosti (ekonomika, hospodárstvo, redukcia odpadu, efektívne využívanie energie, ochrana prírody, legislatíva a riadenie štátnych orgánov, doprava, …) na Slovensku. Základným pilierom pre školstvo sa stal bod: „Implementovanie základných princípov trvalo udržateľného rozvoja do učebných osnov na všetkých stupňoch škôl v SR a v systéme celoživotného vzdelávania (Koločány, 2006).“ Úlohou školstva na základe akčného plánu bolo v troch etapách dosiahnuť:

    • prvá etapa – do roku 2007 vytvoriť stabilnú základňu pre začiatok implementácie princípov TUR (dokončiť reformu obsahu vzdelávania na všetkých stupňoch škôl, zrealizovať prieskum súčasnej situácie v politike, v školstve, vo financovaní a v administrácii, odhalenie nedostatkov)
    • druhá etapa – do roku 2010 zistiť stav prebiehajúcej implementácie stratégií TUR na školách, v prípade potreby ich upraviť
    • tretia etapa – do roku 2015 a ďalej zaznamenať viditeľný progres v implementácii výchovy a vzdelávania k podpore udržateľného rozvoja (Ministerstvo ŽP SR b, 2007).

     

    Správa o environmentálnej výchove v materských školách v školskom roku 2012/2013 v SR dokumentuje, že 67% škôl zo skúmanej vzorky (197 materských škôl) transformovalo školský vzdelávací program pre potreby implementácie environmentálneho vzdelávania, a to dvoma spôsobmi: rozšírením vzdelávacích štandardov a tvorbou vlastných prierezových tém. Ucelene k začleneniu environmentálneho vzdelávania do školského prostredia pristupovali školy s upraveným školským vzdelávacím programom, a ktoré sa zapojili do rôznych projektov dlhodobého charakteru (Štátna školská inšpekcia a, 2013).V rámci základných škôl, Správa o stave zapracovania a uplatňovania environmentálnej výchovy v základných školách v SR v školskom roku 2012/2013, realizovaná na vzorke 244 základných škôl podáva informácie o miere zavádzania environmentálnej výchovy do vyučovania a postojoch žiakov k problémom životného prostredia. 34% škôl realizovalo transformáciu školského vzdelávacieho programu na základe environmentálneho vzdelávania s väčším dôrazom na ochranu životného prostredia. Možnosť tvorby vyučovacieho predmetu (1 vyučovacia hodina) s environmentálnym zameraním využilo len 13% (Štátna školská inšpekcia b, 2013).

    V 44 stredných školách sa sledovala úroveň integrácie environmentálnej výchovy a vzdelávania, o čom podáva výsledky Správa o environmentálnej výchove v strednej škole. Gymnázia obohatili a rozšírili školské vzdelávacie programy o princípy environmentálneho vzdelávania, zatiaľ čo Stredné odborné školy sa venovali environmentálnym témam priamo na odborných premetoch. Implementácia na stredných školách dosiahla primerané výsledky (Školská inšpekcia c, 2013). Otázkou zostáva, či akčný plán po roku 2015 pokračoval v rastúcom trende zavádzania environmentálneho vzdelávania a výchovy na slovenských školách.

    V najnovšej Rezortnej koncepcii environmentálnej výchovy, vzdelávania a osvety Ministerstva ŽP SR do roku 2025 (c, 2015) sa autori orientovali na tri základné kamene, ktoré majú naďalej smerovať k zvýšeniu environmentálneho povedomia na Slovensku:

    • environmentálna výchova,
    • environmentálne vzdelávanie,
    • osveta,

    z ktorej vyplýva, že okrem implementácie environmentálneho vzdelávania do školského prostredia, formálnym a neformálnym spôsobom, prostredníctvom environmentálnej výchovy a edukácia zamestnancov v legislatíve, v hospodárstve, podnikateľov, je potrebné venovať pozornosť aj osvete spoločnosti vychádzajúcej z nových trendov vo svete – dekarbonizácia, „zelené“ obehové hospodárstvo a odolné ekosystémy.

    Vysoké školy rovnako poskytujú možnosť študijných programov s environmentálnym zameraním, ktoré prehlbujú poznatky a zručnosti študentov nadobudnutých na základných a stredných školách o ekológii, environmentalistike, životnom prostredí, jeho zložkách, vzťahoch medzi biotickými a abiotickými faktormi prostredia, problémoch životného prostredia a spôsoboch ich riešenia a i. Slovenské univerzity, ktoré ponúkajú študijné programy s environmentálnym zameraním sú uvedené v zozname na stránke Enviroportálu (2017): <http://www.enviroportal.sk/environmentalna-vychova/enviro-vzdelavanie>. Na Fakulte prírodných vied Univerzity Mateja Bela v Banskej Bystrici ponúkajú študijný program Environmentálna chémia pre bakalársky, aj magisterský stupeň (Fakulta prírodných vied UMB, 2017): <http://www.fpv.umb.sk/katedry/katedra-chemie/studium/moznosti-studia/studijny-program-environmentalna-chemia.html>.

    Environmentálne vzdelávanie na Slovensku má teda tradíciu už mnohé roky, ale jeho reálna aplikácia je náročnejšia. Na počiatku sa úzko prelínala s ekológiou a ekologickou výchovou, čím sa do vzdelávania zapracovali postupne oba pojmy – ekológia (vedný odbor) a environmentalistika (náuka o životnom prostredí).  Pochopiteľne je potrebné chápať rozdiel medzi nimi, no často sa spoločne podieľajú na riešení problémov životného prostredia a vzájomne sa doplňujú (Fedor, 2013).

    Ekologické a environmentálne vedy a ich základné princípy sú integrálnou súčasťou Štátneho vzdelávacieho programu na slovenských školách, pričom mnohé školy obohatili aj školský vzdelávací program o ďalšie možnosti ich implementácie do vzdelávacieho obsahu. Existujú projekty na podporu integrácie environmentálneho vzdelávania do vyučovania. Patria medzi ne projekty Zelená škola a SUSTAIN.

    Zaujímavým projektom, ktorý sa inšpiroval príkladom zo sveta (Green Schools), a ktorý realizuje mimovládna nezisková organizácia Živica pod záštitou Ministerstva ŽP SR, je program Zelená škola – efektívny spôsob realizácie praktickej environmentálnej výchovy a vzdelávania na slovenských školách. Svojimi myšlienkami a činnosťou nabáda k zmene v spoločnosti, v systéme, v hodnotách, v školách a v prvom rade v sebe, aby sme dokázali vplývať aj na svoje okolie. Odporúča metodiku 7 krokov, prostredníctvom ktorých sa dosiahnu pozitívne zmeny v zúčastnených školách na projekte:

    1. Tvorba Kolégia Zelenej školy v rámci školy, ktoré tvoria hlavne motivovaní žiaci a jedinci zo školy, jej okolia a vzájomne spolupracujú.
    2. Zistenie environmentálneho auditu školy, ktorý stanoví mieru vplyvu školy na životné prostredie.
    3. Návrh environmentálneho akčného plánu, v ktorom budú stanovené ciele a stratégie školy na zlepšenie, zmenu súčasného environmentálneho auditu školy.
    4. Priebežné, pravidelné pozorovanie a hodnotenie realizácie akčného plánu a sprievodných aktivít.
    5. Prenesenie environmentálnych aktivít aj do reálneho vyučovania vo forme praktických činností žiakov, ktoré sú začlenené v Školskom vzdelávacom programe.
    6. Dostupnosť informácií z internetu, z tlače o aktivitách školy a zapájanie sa rodín a okolitej verejnosti do činnosti školy, čím sa podporuje spolupráca žiakov nielen medzi sebou, ale aj s vonkajším prostredím.
    7. Tvorba Eko-kódexu umeleckým spôsobom, ktorý reprezentuje filozofiu a hodnoty školy s dôrazom na postoj k životnému prostrediu.  Ide o zmeny nielen vo vzťahu k životnému prostrediu, ale aj k školskej rodine, vedie k spolupráci a k pozitívnej atmosfére v školskom prostredí.

     

Do projektu sa zapojilo v školskom roku 2015/2016 282 škôl po celom Slovensku, z toho veľká časť škôl získala medzinárodný certifikát „Zelená škola“, prípadne diplom „Na ceste k Zelenej škole“. Na praktickú podporu poslania a vízie Zelenej školy sa na stránke: <http://www.zelenaskola.sk/co-je-zelena-skola/metodicka-podpora> nachádzajú rôzne materiály ako metodické príručky pre školy, pracovné listy a informácie o ďalších aktivitách projektu (Živica, 2013).

Vhodným príkladom ukážky vzdelávania pre trvalo udržateľný rozvoj na slovenskej pôde je medzinárodný projekt Trnavskej Univerzity s názvom SUSTAIN (Supporting Science Teaching Advancement Through Inquiry), Podpora výučby prírodovedných predmetov prostredníctvom výskumných aktivít), ktorý trval tri roky (2013-2016). Ide o formu celoživotného vzdelávania pre učiteľov a odborných pracovníkov v školstve, ktoré je založené na princípoch TUR v prepojení so stratégiou IBSE vo vyučovaní. Projekt riešil tri nosné myšlienky: energia (obnoviteľné zdroje energie), potraviny (med, mlieko a mliečne výrobky, chlieb, ovocie a zelenina) a predmety dennej potreby (poháre, tenisky). V rámci medzinárodného workshopu v Trnave v roku 2015 bola predstavená účastníkom kurzu téma o potravinách, ktorého som sa zúčastnila. Napríklad reálne sme pracovali s rôznymi vzorkami – s chlebom, medom, mliekom a mliečnymi výrobkami, ktoré sme skúmali z viacerých hľadísk, pozorovali, uskutočňovali jednoduché experimenty za účelom nadobudnutia poznatkov vedeckou cestou – IBSE, pričom sme vyplňovali pripravené pracovné listy s viacerými úlohami. Výsledkom projektu sú metodické materiály pre učiteľov (obrázok č. 5), ktoré sú voľne k dispozícii v slovenskom a anglickom jazyku na stránke: <http://ibse.truni.sk/publikacie-sustain> (Trnavská Univerzita, 2016).

Obr. č. 5:  Ukážka metodických materiálov projektu SUSTAIN pre učiteľov.

Pojem Zelená chémia na Slovensku nepatrí medzi známe slová, ktoré sa bežne vyslovujú v spoločnosti. Stretávame sa s ním hlavne na vysokoškolskej pôde a v priemyselných závodoch, ktoré aplikujú jej princípy do reálnej výroby, čo je veľký pokrok.

Na pôde škôl spomenieme Prírodovedeckú fakultu UK v Bratislave, na ktorej existuje predmet Zelená chémia pod vedením doc. Ing. Márie Mečiarovej, ktorý podáva základné informácie o Zelenej chémii a jej princípoch, ako aj praktickej aplikácie v reálnom živote pre študentov chémie, ako aj pre budúcich učiteľov chémie. Je to odrazový mostík nielen pre študentov fakulty, ale aj inšpirácia pre dizertačnú prácu, v ktorej názve sa nachádza pojem Zelená chémia.

Zelená chémia na vysokých školách je zastúpená aj na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej Technickej Univerzity (STU) v Bratislave v rámci predmetu Veda a technika pre študentov fakulty, ktorý hovorí aj o „zelených“ technológiách (STU, 2015).

Princípy Zelenej chémie sa aplikujú v rôznych oblastiach vedy počas výskumnej činnosti na vysokých školách, či na vedeckých ústavoch, čo odrážajú mnohé záverečné práce a publikácie vedeckého charakteru na odborných katedrách. No nedostávajú sa do povedomia študentov učiteľstva prírodovedných predmetov v dostatočnej miere, ako aj do povedomia učiteľov z praxe.

V Štátnom vzdelávacom programe existujú prierezové témy, ktorých úlohou je inovovať a rozšíriť vzdelávací obsah o aktuálne, moderné poznatky z rôznych oblastí spoločnosti a vzájomne prepájať nadobudnuté poznatky a zručnosti s bežným životom. Medzi prierezové témy patrí Environmentálna výchova, ktorej cieľom je dať do povedomia žiakov a ich rodín význam životného prostredia a vštepovať im ohľaduplné správanie sa voči nemu, aby bolo trvalo udržateľné aj pre ďalšie generácie. Spomínaná prierezová téma sa integruje do vyučovania formou rôznych projektov so zaujímavými problémami na riešenie, zážitkového vyučovania, exkurzií, vychádzok do okolia školy, terénneho výskumu v špeciálne vybraných lokalitách a i., čím sa u žiakov posilňuje a rozvíja komplexné vnímanie sveta, pocit zodpovednosti, ako aj kompetencie pre komunikáciu, spoluprácu a prírodné vedy. V inovovanom ŠVP pre 4-ročné a 5-ročné gymnáziá z roku 2015 sa priamo spomína v rámci Environmentálnej výchovy nielen potreba trvalo udržateľného rozvoja, ale aj nutnosť využívania  „zelených“ technológií a materiálov, čo sa vzťahuje k Zelenej chémii (Štátny pedagogický ústav a, 2015).

V inovovanom ŠVP chémie pre gymnázia so 4-ročným a 5-ročným štúdiom (Štátny pedagogický ústav b, 2015) sa najväčší význam prikladá vedeckému skúmaniu žiakov prostredníctvom experimentov, ktoré si vyžaduje činnosti ako meranie, zaznamenanie nameraných údajov, spracovanie údajov, analyzovanie, klasifikovanie, zovšeobecňovanie, overenie hypotéz, vyhodnotenie výsledkov a ich interpretovanie. Vhodnou metódou pre aplikáciu do vyučovania je bádateľsky orientované vyučovanie, alebo výskumne ladená koncepcia prírodovedného vzdelávania (IBSE). V úvodných slovách sa spomína aj riešenie vplyvu chemických látok na životné prostredie a zdravie ľudí a význam chemického priemyslu pre spoločnosť a prírodu. Reálne v obsahovom a výkonovom štandarde chémie pre všetky ročníky gymnázia sa rieši environmentálna problematika v klasických témach ako problém skleníkového efektu, kyslých dažďov a ozónovej diery v rámci tematického celku Prvky a ich anorganické zlúčeniny a problém freónov v tematickom celku Deriváty uhľovodíkov. V organickej časti sa poukazuje tradične na ekologické hľadisko používania fosílnych palív a porovnanie s obnoviteľnými zdrojmi energie a uhľovodíkov v tematickom celku Uhľovodíky dôležité v praxi. Spomínajú sa karcinogénne a toxické účinky niektorých organických zlúčenín ako benzén (aromatické uhľovodíky), halogénderivátov, kyslíkatých a dusíkatých derivátov. Trend chemického vzdelávania sa upriamuje na šetrné správanie sa k životnému prostrediu, ktoré je vo vzdelávacom obsahu zastúpené v malej miere. Práve Zelená chémia a snaha o jej začlenenie do vyučovania ponúka možnosť rozšíriť tento trend (nielen) do chemického vzdelávania na Slovensku.

Vďaka inovatívnym učiteľom na školách, ktorí si uvedomujú význam vlastného rastu aj po odbornej stránke z daného vyučovacieho predmetu, ani Zelená chémia nezostala úplne neznáma pre žiakov Gymnázia Jura Hronca v Bratislave. Učiteľ chémie vytvoril krátky učebný text o Zelenej chémii a E-faktore pre žiakov v rámci pokročilej úrovne ich poznatkov, voľne dostupný na stránke: <https://www.gjh.sk/chemia/pre_pokrocilych/zelena.html> (Gymnázium Jura Hronca, 2001).

ZDROJE:

  1. ADVANCING GREEN CHEMISTRY. 2017. [cit. 11.7.2017] Dostupné na internete: <http://advancinggreenchemistry.org/about/>
  2. ANASTAS, P. et al. Green Chemistry Education: Changing the Course of Chemistry. Washington, DC: American Chemical Society. 2009. s. 1-18. Kapitola 1. ISBN 0-8412-7447-9
  3. ANDRAOS, J.; DICKS, A.P. Green chemistry teaching in higher education: a review of effective practices. In: Chemistry Education Research and Practice. Číslo 13, rok 2012, s. 69-79
  4. BEYOND BENIGN a. Welcome to Beyond Benign. 2014. [cit. 1.12.2014] Dostupné na internete: <http://www.beyondbenign.org/about/about.html>
  5. BEYOND BENIGN b. Green Chemistry in High School: Lessons from Beyond Benign. 2015. [cit. 14.3.2015] Dostupné na internete: <http://www.beyondbenign.org/K12education/highschool.html>
  6. BUENO, P. M. EC2E2N– European chemistry and chemical engineering education network. Green Chemistry in Peru. Sowing the Seeds of Green Chemistry in Peru. [cit. 15.3.2015] Dostupné na internete: <http://www.ec2e2n.info/news/2014/1501_201401>
  7. BURMEISTER, M., RAUCH, F., EILKS, I. Education for Sustainable Development (ESD) and chemistry education. In: Chemistry Education Research and Practice. Číslo 13, rok 2012, s. 59-68.
  8. BURMEISTER, M., EILKS, I. An example of learning about plastics and their evaluation as a contribution to Education for Sustainable Development in secondary school chemistry teaching. In: Chemistry Education Research and Practice. Číslo 13, rok 2012, s. 93-102.
  9. CORREA, A.G. et al. Green Chemistry in Brazil. In: Pure and Applied Chemistry. Ročník 85, číslo 8, rok 2013, s. 1643-1653.
  10. ENVIROPORTÁL. Environmentálna výchova a vzdelávanie – Vysoké školy. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <http://www.enviroportal.sk/environmentalna-vychova/enviro-vzdelavanie>
  11. FAKULTA PRÍRODNÝCH VIED UMB. Študijný program „Environmentálna chémia“. 2017. [cit. 23.7.2017] Dostupné na internete: <http://www.fpv.umb.sk/katedry/katedra-chemie/studium/moznosti-studia/studijny-program-environmentalna-chemia.html>
  12. FEDOR, P. In: Zborník vybraných príspevkov z konferencie Stav a perspektívy environmentálneho vzdelávania. Bratislava: Prírodovedecká fakulta UK. 2013. s. 6. ISSN 1802-3061
  13. GOES, L. et al. Pedagogical Content Knowledge Aspects of Green Chemistry of Organic Chemistry University Teachers. In: 13 Conference of European Science Education Research Association. 2013. Nicosia.
  14. GYMNÁZIUM JURA HRONCA. Zelená chémia. Podľa MEČIAROVÁ, M. Zelená chémia – výzva a príležitosť. In: Biológia, ekológia, chémia. Ročník 6, rok 2001. Dostupné na internete: <https://www.gjh.sk/chemia/pre_pokrocilych/zelena.html>
  15. HILBERT, H. Súčasný stav a perspektívy vzdelania v oblasti TUR na Slovensku. In: Ekológia a environmentalistika. Zvolen. 2007. s. 36-48.
  16. KOLOČÁNY, F. Akčný plán trvalo udržateľného rozvoja Slovenska 2005 – 2010. In: ENVIROMAGAZÍN. Číslo 2, rok 2006, s. 4-5.
  17. MANDLER, D. et al. High-school chemistry teaching through environmentally oriented curricula.In: Chemistry Education Research and Practice.číslo 13, rok 2012, s. 93-102.
  18. MINISTERSTVO ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA SR a. Národná stratégia trvalo udržateľného rozvoja Slovenskej republiky. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <http://www.minzp.sk/dokumenty/strategicke-dokumenty/>
  19. MINISTERSTVO ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA SR b. Akčný plán výchovy a vzdelávania k udržateľnému rozvoju v školách, formálnom, neformálnom vzdelávaní v SR. 2007. s. 15.
  20. MINISTERSTVO ŽIVOTNÉHO PROSTREDIA SR c. Rezortná koncepcia environmentálnej výchovy, vzdelávania a osvety do roku 2025. Banská Bystrica. 2015. s. 22-25.
  21. SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA. Sylabus predmetu Veda a technika. Bratislava: STU. 2015. [cit. 30.6.2017] Dostupné na internete: <https://is.stuba.sk/katalog/syllabus.pl?predmet=287418;lang=sk>
  22. ŠTÁTNA ŠKOLSKÁ INŠPEKCIA a. Správa o environmentálnej výchove v materských školách v školskom roku 2012/2013 v SR. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <https://www.ssiba.sk/admin/fckeditor/editor/userfiles/file/Dokumenty/SPRAVY/2013/UZP_ENV_MS_SR_12_13.pdf>
  23. ŠTÁTNA ŠKOLSKÁ INŠPEKCIA b. Správa o stave zapracovania a uplatňovania environmentálnej výchovy v základných školách v SR v školskom roku 2012/2013. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <https://www.ssiba.sk/admin/fckeditor/editor/userfiles/file/Dokumenty/SPRAVY/2013/UZP_ENV_ZS_SR_23(1).pdf>
  24. ŠTÁTNA ŠKOLSKÁ INŠPEKCIA c. Správa o environmentálnej výchove v strednej škole. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <https://www.ssiba.sk/admin/fckeditor/editor/userfiles/file/Dokumenty/SPRAVY/2013/UZP_ENV_G_SOS.pdf>
  25. ŠTÁTNY PEDAGOGICKÝ ÚSTAV a. Štátny vzdelávací program pre gymnáziá. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <http://www.statpedu.sk/sites/default/files/dokumenty/inovovany-statny-vzdelavaci-program/statny_vzdel_program_pre_gymnazia.pdf>
  26. ŠTÁTNY PEDAGOGICKÝ ÚSTAV b. Chémia – gymnázium so 4-ročným a 5-rončým vzdelávacím programom. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <http://www.statpedu.sk/files/articles/dokumenty/inovovany-statny-vzdelavaci-program/chemia_g_4_5_r.pdf>
  27. THE BERKELEY CENTER FOR GREEN CHEMISTRY. 2010. [cit.14.3.2015] Dostupné na internete: <http://bcgc.berkeley.edu/>
  28. THE UNIVERSITY OF SCRANTON. 2013. [cit. 14.3.2015] Dostupné na: <http://www.scranton.edu/faculty/cannm/green-chemistry/english/drefusmodules.shtml>
  29. THE INSTITUTE FOR GREEN SCIENCE. 2010. [cit.14.3.2015] Dostupné na internete: <http://www.chem.cmu.edu/groups/collins/index.html>
  30. TRNAVSKÁ UNIVERZITA. Projekt SUSTAIN. 2013-2016. [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <http://ibse.truni.sk/publikacie-sustain>
  31. ŽIVICA. Čo je Zelená škola? [cit. 25.7.2017] Dostupné na internete: <http://www.zelenaskola.sk/co-je-zelena-skola/o-programe>