Výukový modul o fungování internetu pro střední školy

Abstract

Diplomová práce reaguje na revizi Rámcového vzdělávacího programu a s ní související nedostatek materiálů pro výuku počítačových sítí. Cílem práce je navrhnout, otestovat a poskytnout kompletní sadu výukových materiálů pro čtyřhodinový konstruktivistický modul. Práce se zaměřuje na žáky 1. a 2. ročníku středních škol, ovšem v rámci testování byla ověřována kognitivní přístupnost i v nižších ročnících víceletých gymnázií. Modul pokrývá témata bezdrátových sítí, přenosu dat, bezpečnosti a internetu věcí s důrazem na aktivní zapojení žáků. Teoreticky se práce opírá o konstruktivismus a model E-U-R, které doplňují dva v tomto kontextu méně známé přístupy: rámec konceptuální změny a model výukové rekonstrukce. Modul byl iterativně vylepšován a pilotován na sedmi školách. Aby byla ověřena spodní hranice kognitivní přístupnosti, byl modul testován v širším věkovém spek- tru, přičemž celková úspěšnost a chybovost žáků byla vyhodnocována za celý výzkumný vzorek jako celek. Kvantitativní analýza dat potvrdila pozitivní vliv modulu na znalosti žáků. Porov- nání pre-testů a post-testů prokázalo statisticky významný nárůst vědomostí se silným účinkem (d = 1,85, p < 0,001, N = 154). Retence znalostí byla potvrzena odloženými testy, kde si žáci i přes přirozený pokles udrželi výrazně lepší výsledky než před zahá- jením...

This thesis responds to the revision of the Framework Educational Programme and the subsequent shortage of teaching materials for computer networking education. The aim of the work is to design, test, and provide a comprehensive set of teaching materials for a four-hour constructivist module. Although the primary focus is on students in the 1st and 2nd years of upper secondary schools, the testing also verified cognitive accessi- bility in the lower grades of multi-year grammar schools. The module covers topics such as wireless networks, data transmission, security, and the Internet of Things (IoT), with an emphasis on active student engagement. Theoretically, the work is grounded in con- structivism and the E-U-R model (Evocation-Understanding-Reflection), supplemented by two approaches less common in this context: the Conceptual Change Framework and the Model of Educational Reconstruction. The module was iteratively improved and pi- loted at seven schools. To verify cognitive accessibility and the lower limit of difficulty, testing was conducted across a broader age spectrum, monitoring students' success in achieving educational goals and their error rates. Quantitative data analysis confirmed the positive impact of the module on students' knowledge. A comparison of pre-tests and post-tests demonstrated a...