Mezinárodní soutěže samostatných prací

obrázek 1

obrázek 2

obrázek 3

obrázek 4

obrázek 5

obrázek 6

obrázek 7

obrázek 8

obrázek 9

Petr Klán, Ústav informatiky AV ČR,

Abstrakt: Příspěvek informuje o mezinárodních vědeckých soutěžích pro teenagery (teens) z pohledu české účasti. Zabývá se zejména možnostmi výběru, přípravy a prezentace prací pro tyto soutěže.

1. Mezinárodní vědecké soutěže pro teens

Ve světě existují dvě přední mezinárodní soutěže pro práce mladých a nadějných badatelů, které vznikají na středních školách:

Intel International Science & Engineering Fair (Intel ISEF) Soutěž je pojatá jako olympiáda vědců-teenagerů. Koná se každým rokem v USA za účasti více než 1200 studentů středních škol ze 48 států světa. Organizuje ji společnost Science Service (www.sciserv.org), která ISEF založila v r. 1950. Podrobné údaje o Intel ISEF jsou na Web adrese www.sciserv.org/isef/ . Soutěží se v základních vědeckých oborech, jednotlivé obory spolu s počtem prací v každém oboru letošního ročníku ISEF ukazuje následující graf. Průměrně je 86 prací na obor.

European Union Contest for Young Scientists (EU Contest) Jde o soutěž nejlepších prací středoškolských studentů v rámci Evropy. Soutěž vznikla v r. 1989 a je součástí širšího programu EU nazvaného Improving Human Potential (IHP), něco jako zlepšení lidského potenciálu. Soutěže se účastní na 30 evropských zemí (členů EU a zemí přidružených k EU), každá země může přihlásit až 3 samostatné projekty. Práce se nedělí po oborech. Soutěží se mezioborově. Celkový počet prací bývá mezi 70-80, neboť všechny země nepřihlašují plný počet. Bližší podrobnosti o soutěži EU Contest jsou na Web adrese www.eucontest.org .

Obou soutěží se v posledních letech účastní také laureáti SOČ (Středoškolské odborné činnosti, www.soc.cz). Na Intel ISEF se předem posílá abstrakt práce, na EU Contest se posílá práce zpracovaná formou jednodušší diplomové práce. Oba případy předpokládají použití anglického jazyka. Prezentace je na obou soutěžích obdobná. Uskutečňuje se formou "veletržních stánků". Každá práce má pro prezentaci samostatný box, kde soutěžící vystaví informace o své práci. Během soutěžních dnů k jednotlivým boxům přicházejí porotci jako "návštěvníci" a soutěžící jim své práce představují a zároveň odpovídají na jejich dotazy. Co soutěžící umístí do prezentačního boxu záleží čistě na něm. Způsoby prezentace prací jsou velmi rozličné a nápadité, viz následující obrázky.

I přes rozličnost a nápaditost prezentací je možné vypozorovat jejich dobrou strukturovanost. Ještě donedávna byl u nás rozšířený názor, že co je složité je i vědecké. Tak tomu ovšem není a prezentace nás přesvědčí o tom, že lze vědu dělat i prezentovat srozumitelným způsobem. Prezentace jsou organizovány prakticky podle následujícího jednotného schématu:

Problém --> Cíle --> Výzkum --> Výsledky --> Přínos --> Závěry

čili v posloupnosti několika fází. Ve fázi nazvané problém se jasně a srozumitelně specifikuje problém, který práce řeší. Jak můžeme vidět na výše uvedených obrázcích, témata mohou být velmi rozmanitá. Od těch z "běžného" života jako kvantitativní charakteristika atraktivity obličeje či život významné ženy přes technická jako konstrukce nového robota či zpracování radarových snímků hurikánů, odborná jako je echinacea přírodním antibiotikem až po exotická jako zda mohou brambory produkovat elektřinu. Ve fázi nazvané cíle se prezentují cíle, kterých měla práce dosáhnout a to v nějaké jednoduché a snadno pochopitelné podobě. Např. ověřit, že napětí, které při lovu uplatňuje elektrický úhoř je až 650 V nebo že pravděpodobnost, že děti s IQ vyšším než 130 mají na středních školách jedničku z fyziky je 0.95. Ve fázi nazvané výzkum se prezentuje metoda, experiment nebo postup, kterým bylo dosaženo cíle. Pokud např. práce prezentuje produkci elektřiny bramborami, jistě pro tuto fázi postavíme nějaký elektrický obvod. V této fázi je vhodné pečlivě zaznamenat hlavní provedené úkony i příklady dat získané např. z měřících přístrojů. Fáze výsledky zahrnuje vyhodnocení dat získaných z výzkumu např. tím, že se data vynesou do grafů. Na základě vyhodnocení se formulují nové poznatky. Ve fázi přínos se konstatuje přínos a praktický význam výsledků či nových poznatků pro obor i společnost. Ve fázi závěry se dosažené výsledky porovnávají s deklarovaným cílem a stanovuje se úspěšnost práce a případné nové obzory a budoucí cíle.

2. Kritéria pro úspěch práce

Jak můžeme odvodit z výše uvedených počtů prací, je na soutěžích opravdu veliká konkurence. Každá práce soutěží v konkurenci cca 70-80 jiných prací a to platí pro obě soutěže. Jak pro Intel ISEF v USA, kde se soutěž dělí podle oborů a v každém oboru je tolik prací, tak pro EU Contest, kde celkově soutěží tolik projektů ve všech oborech. Pro šanci uspět v takové velké konkurenci by práce měla splňovat následující kritéria:

Dobře zapadat do zvoleného nebo známého oboru. Porotci zpravidla zastupují pouze určitý obor a mezi oborová práce může způsobit snížení hodnocení. Rovněž dobře zapadat do kontextu známé teorie. Známé teoretické výsledky porotci znají a je dobré jich využít pro začátek prezentace.

Mít (oprávněně) ve svém nadpisu slova jako new, novel. Nová metoda, pohled, algoritmus apod., tj. mělo by jít o novátorskou práci (např. nová metoda učení neuronových sítí, nová metoda růstu krystalů). Významné je práci v tomto duchu podat i prezentovat.

Mít významnější přínos pro daný obor nebo společenský přínos. Nejen pro ČR, ale pokud možno i pro okolní svět. Každý možný přínos je dobré najít a v prezentaci zdůraznit.

Být reprezentovaná dobře komunikativním člověkem. Dobrá komunikace v rozumné angličtině je velkým kladem.

Mít jako vedoucího odborníka z oboru nebo člověka z AV, VŠ. Má potřebný přehled a dokáže práci dobře usměrnit a zařadit do stávajícího oboru.

Mít dobře strukturovaný prezentační box podle výše uvedeného schématu. Porotci jsou na to zvyklí, jakýkoliv odklon znamená ztrátu v hodnocení nebo úplné neporozumění.

Mít upřímný cíl spočívající v obecné prospěšnosti práce nebo pokroku zvoleného oboru. Ne získání nějaké ceny. Porotci zpravidla velmi rychle poznají, zda byla práce dělána s nadšením pro věc nebo s kalkulací na úspěch.

Vzhledem k velké konkurenci znamená malý odklon od těchto kritérií jistý handicap z hlediska možného ocenění. V zásadě tak na soutěžích mohou reprezentovat dvě odlišné kategorie prací:

Práce, které nejlépe vyhovují výše uvedeným 7 kritériím. Tím vznikne vysoká šance na ocenění, je tu však "nebezpečí", že budou jezdit pouze studenti několika málo pražských gymnázií. Navíc zde není explicitně řečeno, že účastníkem musí být laureát SOČ. Vzhledem k tomu, že totiž při hodnocení v SOČ platí trochu jiný standard se může stát, že výše uvedená kritéria splní i "prostý" účastník SOČ.

Práce laureátů SOČ. Jde o model typu "bude ocenění, bude dobře, nebude-li také dobře". Výhodou tohoto způsobu je, že se soutěží mohou účastnit i studenti s pracemi, které sice nemají velké šance na ocenění (i když jsou z nějakého důvodu dobré), účast jim ale mnoho přinese pro další bádání a třeba i nasměruje další vědecký zájem.

Po dosavadních zkušenostech je zřejmě rozumné oba způsoby kombinovat, tj. např. na každé SOČ vybrat jednu práci s velkou šancí na úspěch podle výše uvedených kritérií a zbývající dvě práce z laureátů SOČ. A to pro každou soutěž zvlášť. Dobré by bylo ještě vybrat jednoho náhradníka pro každou soutěž pro případ, že někdo přestane mít zájem účastnit se soutěže. Některé země dokonce vybírají pouze práce, které mají šance na úspěch. Studují zaměření porotců a snaží se, aby práce vyhovovala většině z nich. Známým je např. případ Maďarska, které tak získává poměrně mnoho cen. Ceny jsou na obou soutěžích jak finančního charakteru (zpravidla několik tisíc USD či EUR), tak formou studijních pobytů (několik týdnů) v prestižních vědecko-výzkumných institucích.

3. Příprava na soutěž

Příprava na soutěž zahrnuje tři části. Přípravu písemných dokumentů nezbytných pro účast na soutěži, přípravu prezentačního boxu a přípravu výkladu před porotci. Z písemných dokumentů je pro posuzování práce na Intel ISEF podstatný jednostránkový abstrakt o práci, pro EU Contest potom samostatně svázaná zpráva (podobně jako na SOČ), kterou porotci ještě před soutěží prostudují. Uvedeme několik doporučení pro přípravu všech tří částí podle dosavadních zkušeností:

Je rozumné, pokud již práce, která se odevzdává na SOČ, má obvyklou strukturu článku, viz následující tabulka. Článek je standardní formou odborné komunikace. Pro soutěže lze přímo použít abstrakt nebo celý článek.

Nadpis:

Do 10 slov

Autor (autoři):

Jméno, adresa, e-mail

Abstrakt (Abstract):

Stručná charakteristika, 50-100 slov

Klíčová slova (Keywords):

Slova, slovní spojení (max. 10)

Úvod (Introduction):

současný stav, odkazy na literaturu
vymezení problému
proč - inovace, přínos

Vlastní autorova práce:

pečlivá formulace problému
použitá teorie
vstupní data, experimenty
řešení problému, dosažené výsledky
příklady, aplikace, zobecnění

Závěr (Conclusion):

souhrn dosažených výsledků
srovnání se současným stavem
přínos, inovace

Citovaná literatura (References):

seznam citované literatury
přísná formální kritéria

Příloha (Appendix):

výpis programu, popis programu
důkazy pomocných vět
podrobná schémata, obrázky

Obě soutěže mají vysokou společenskou prestiž, která spočívá v tom, že se na soutěžích objevují starostové měst, ministři vlád, laureáti Nobelových cen, princezny, princové, populární osobnosti. Např. hlavní ceny na EU Contest 2001 v Bergenu předával osobně norský princ Haakon. Nutno dodat, že v sále bylo velmi mnoho novinářů, kteří hlídali každý krok prince a jeho ženy. Všechny noviny a televize potom obsáhle referovaly o princově návštěvě a při té příležitosti se zmínily i o smyslu návštěvy, tj. referovaly o soutěži. A tím byl automaticky splněn cíl veřejné publicity soutěže. Proto je rozumné, když se již škola, na které práce SOČ vzniká, snaží o účast na dané úrovni známých lidí, kteří práci podporují a o výsledky se zajímají. Často stačí např. upřímný zájem ředitele školy, předvedení práce ostatním ročníkům, ukázka při třídních schůzkách, zájem starosty, článek v místním tisku apod. Takový veřejný zájem zpravidla silně motivuje a student tak postupně získává základní prezentační návyky a dovednosti.

Důležitou roli při přípravě sehrává odborná podpora. Na řadě projektů je totiž vidět, že někde v pozadí stojí profesionálové a soutěžící prezentují ne zcela svoji práci. K tomuto stavu by asi nebylo rozumné dospět. Efektivní však může být rozumná podpora, která by přece jen posunula naše práce o trochu výše v konkurenci ostatních prací. Může zahrnovat např. následující činnosti (ilustrační foto dokumentuje, že vypěstovat silnou soutěžní "květinku" vyžaduje také jisté úsilí odborného vedení):

Ke každé práci se jeví rozumné najít odpovídající časopis, který pomůže s prezentací práce (tj. s přípravou prezentačního boxu) výměnou za to, že soutěžící tam o své práci napíše článek. Prezentační stánek pak obvykle vypadá lépe než když ho zajistí sám soutěžící. Navíc je vhodné o práci připravit nějaký jednostránkový dokument, který je možné na soutěži v případě zájmu rozdávat buď ostatním soutěžícím nebo jiným zájemcům.

Je rozumné najít vhodného odborníka z AV ČR nebo VŠ k zajištění odborné i jazykové úrovně práce. Písemná dokumentace je zpravidla lépe čitelná a organizovaná, než když dokumentaci napíše soutěžící sám.

Je rozumné pro všechny soutěžící předem zorganizovat jednodenní soustředění, kde se společně proberou všechny věci spojené s přípravou práce. Dále je rozumné stanovit pevný časový harmonogram přípravy, aby nedocházelo k časovým skluzům. Soutěžící tak předem znají, co je očekává a zda na to vůbec mají sílu. Také se předem poznají a je možná vzájemná výměna zkušeností.

Prakticky nejdůležitější částí prezentace je prezentace práce mluveným slovem před jednotlivými porotci. Na tuto část je dobré se zvlášť připravit. K tomuto účelu např. na Webu existují tzv. prezentační asistenti k získání či zlepšení prezentačních dovedností. Při přípravě mluvené prezentace je v zásadě nutné vzít do úvahy následující skutečnosti:

Správné pojetí prezentace. Zde se s úspěchem využívá tzv. SPAM model [2] (Situation, Purpose, Audience, Method). Jde o to, aby soutěžící připravil svoji prezentaci s ohledem na situaci (vědecká soutěž), cíl (obhájení práce, zejména uvedení vlastních výsledků a přínosu práce), posluchače (člen poroty, odborník přímo z oboru nebo z jiného oboru) a metodu výkladu (srozumitelný, jednoduchý, přesvědčivý a ne příliš dlouhý - cca 5 min.).

Výběr nejdůležitějších předmětů. Obecně platí, že myšlenky a nápady přicházejí s tím, pokud máme v mysli jasno, o čem vlastně chceme mluvit. Hlavní body výkladu je rozumné zapsat formou klíčových slov či frází chronologicky tak, jak bude výklad postupovat.

Pohovořit o náplni výkladu s nějakým expertem. Má zkušenosti, zná současný stav. To připravovaný výklad osvěží, na vykládanou problematiku se získá jiný náhled. Což může pozitivně ovlivnit důvěryhodnost výkladu.

Uvážit, že posluchačem je vědec, který je sice vnímavý, ale má v popisu práce být skeptický. Proto je důležité se zaměřit na logický postup krok za krokem a zpočátku skeptického porotce přesvědčit o užitečnosti vlastní práce.

Opřít se při výkladu o doprovodný materiál v prezentačním boxu. Tam je tak vhodné umístit např. fakta, obrázky, popisné statistiky, výroky autorit, ilustrační příběhy, definice, humor, zákony apod. Zejména logické aranžmá prezentačního boxu (viz výše uvedené schéma), statistiky a fakta podporují výklad. Dodávají na přesvědčivosti. Doprovodný materiál by měl být velkým písmem (dobrá čitelnost), s důrazem na hlavní rysy výkladu, na pohled vyvážený (lahodící oku) a přiměřeně barevný (barva podporuje význam vykládaného bodu).

4. Závěr

Uvedli jsme základní informace o mezinárodních soutěžích vědeckých a odborných prací Intel ISEF a EU Contest pro teenagery - studenty středních škol. Zároveň jsou uvedeny zkušenosti a doporučení vzniklé na základě dosavadní účasti českých soutěžících. Záměrem bylo usnadnit soutěžícím účast na soutěžích tohoto typu a učitelům přiblížit možná úskalí, která je nutné v přípravě a vedení studentů zvládnout. Každé zdokonalení jistě stojí za to (viz ilustrační foto).

Náš vzdělávací model je často založený na tom, aby studenti získávali co nejobsáhlejší znalosti. Jenže úspěch a prosazování něčeho nového jsou často závislé ani ne tak na míře znalostí (i když jsou důležitým faktorem), ale na schopnosti komunikace a prosazení vlastního názoru v diskusi. Z tohoto pohledu by bylo vhodné, kdyby na středních školách existoval povinný předmět zaměřený na komunikaci, diskusi, prezentaci a odborný písemný projev, který by studenty systematicky připravoval na vlastní zdravou sebe prezentaci a sebe prosazení.

Použitá literatura:
1. J. Toman (1980): Jak zdokonalovat sám sebe. Nakl. Svoboda Praha, Členská knižnice (v článku jsou z publikace použity 2 ilustrační fotografie A. Borna).
2. D. Carlin: Virtual Presentation Assistant. Hypertextový dokument, který je publikovaný na Web adrese www.ukans.edu/cwis/units/coms2/vpa/vpa.htm