Publisher: Department of Technology and Information Education, Faculty of Education Palacký University of Olomouc, EU - Czech Republic

Photos by Jan Krotký

Časopis asopis je evidován Ministerstvem kultury České republiky pod číslem E 18729.

Journal of Technology nology and Information Education Časopis asopis pro technickou a informační informa výchovu

2009, Volume 1, Issue 3 ISSN 1803-537X

http://jtie.upol.cz

Journal of Technology and Information Education on http://www.jtie.upol.cz Complete articles are published on-line: Publisher: Department of Technology and Information Education, Education Faculty of Education Palacký University of Olomouc, EU - Czech Republic

Editor in Chief: PaedDr. PhDr. Jiří Ji Dostál, Ph.D. – Palacký University of Olomouc Editorial board: Prof. Ing. Ján Stoffa, DrSc. – Palacký University of Olomouc Prof. PhDr. Mária Kožuchová, CSc. – Comenius University in Bratislava Prof. Ing. Veronika Stoffová, CSc. – Selye János University in Komárno Prof. PhDr. Martin Bílek, Ph.D. – University of Hradec Králové Doc. Ing. Jaromír Kijonka, CSc. – VŠB – Technical University of Ostravě Doc. PhDr. Zdeněkk Friedman, CSc. – Masaryk University in Brno Doc. Ing-Paed. Čestmír estmír Serafín, Dr. – Palacký University of Olomouc Doc. PaedDr. Jozef Pavelka, CSc. – University in Prešov Doc. PhDr. Miroslav Chráska, Ph.D. – Palacký University of Olomouc Doc. Ing. Berta Rychlíková, CSc. – University of Ostrava Doc. PaedDr. Jiří Kropáč,, CSc. – Palacký University of Olomouc Doc. Ing. Vladimír Soták, CSc. – Constantine the Philosopher University in Nitra Doc. PaedDr. Jarmila Honzíková, Ph.D. – University of West Bohemia in Pilsen PhDr. Milan Klement, Ph.D. – Palacký University of Olomouc Technical Staff: Technical Editor: Mgr. Jan Lavrinčík, Lavrin DiS. Web Editor: Mgr. Jan Kubrický

All articles are subject of peer-to-peer peer anonymous review procedure.

© Palacký University of Olomouc

ISSN 1803-537X (print)

ISSN 1803-6805 6805 (on-line) (on 2



http://jtie.upol.cz

CONTENT THEORETICAL ARTICLES KOŽUCHOVÁ, M. – VIŠŇOVSKÁ OVSKÁ, M. IMPORTANCE OF EVALUATING AND SELECTING DEVELOPMENTALLY APPROPRIATE SOFTWARE FOR VERY YOUNG CHILDREN ..................................................... 7 VÝZNAM HODNOTENIA A VÝBERU VÝVINOVO PRIMERANÉHO SOFTVÉRU PRE DETÍ PREDŠKOLSKÉHO VEKU DOSTÁL, J. INTERACTIVE WHITEBOARD IN EDUCATION …………………………………………………… 11 INTERAKTIVNÍ TABULE VE VÝUCE KROPÁČ, J. st. – KROPÁČ, J. ml. – PLISCHKE, J. ABOUT THE CURRICULUM CONTENTS STRUCTURE OF TECHNICAL SUBJECTS IN PRIMARY EDUCATION – GENERALIZATIONS ……………………………………………………...17 KE STRUKTUŘE OBSAHU UČIVA ČIVA TECHNICKÝCH P PŘEDMĚTŮ V ZÁKLADNÍM VZDĚLÁVÁNÍ - GENERALIZACE LIB, W. TECHNICAL LANGUAGE AS S A CREATOR OF TECHNICAL CAULTURE AND ND POPULAR CULTURE ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… JĘZYK TECHNICZNY KREATOREM KULTURY TECHNICZNEJ I KULTURY POWSZECHNEJ

24

MASTALERZ, E. CONDITIONS OF STUDENT’S ACTIVATION IN TECHNICAL EDUCATION …………………. 29 WARUNKI AKTYWIZACJI UCZNIÓW W EDUKACJI OGÓLNOTECHNICZNEJ KUDĚLKA, M. - MOŠOVÁ, V. PATTERNS AND GENERS – REACENT METODOLOGY ………………………………………….. 32 VZORY A ŽÁNRY – METOLOGIE SOUČASNOSTI SOU PECINA, P. – MALÁ, S. THE POTENTIAL FOR CREATIVITY OF PUPILS IN TECHNICAL EDUCATION AT THE SECOND LEVEL PRIMARY SCHOOLS ……………………………………………………………… 38 MOŽNOSTI ROZVOJE KREATIVITY ŽÁKŮ ŽÁK V TECHNICKÉM VZDĚLÁVÁNÍ LÁVÁNÍ NA DRUHÉM STUPNI ZÁKLADNÍCH ŠKOL

RESEARCH ARTICLES HODIS, V. TEACHERS’ OPINIONS ON DIDACTIC TEXTS, AUXILIARY TEACHING MATERIALS AND „NON-DIDACTIC DIDACTIC TEXTS” FOR THE TEACHING OF ICT OR DIGITAL TECHNOLOGIES …. NÁZORY UČITELŮ NA DIDAKTICKÉ TEXTY, POMOCNÉ MATERIÁLY PRO UČITELE UČITELE A „NEDIDAKTICKÉ TEXTY“ PRO VÝUKU ICT ČI DIGITÁLNÍCH TECHNOLOGIÍ ARPÁŠ, J. - SOTÁK, V. – TIRPÁKOVÁ, TIRPÁKOVÁ A. THE RESEARCH RESULTS OF EDUCATIONAL INOVATION MODEL BASED ON INTERNET SUPPORT OF ELECTRONICS BRANCH IN VOCATIONAL EDUCATION ……. VÝSLEDKY VÝSKUMU VPLYVU INOVAČNÉHO INOVA MODELU VÝUČBY BY ZALOŽENÉHO NA PODPORE OBSAHU VZDELÁVANIA PROSTREDNÍCTVOM INTERNETU V PREDMETE ELEKTRONIKA NA SOŠ ZÁHOREC, J. - MUNK, M. - HAŠKOVÁ, HAŠKOVÁ A. ANALYSIS OF RELIABILITY/ITEMS OF QUESTIONNAIRE IN RESEARCH OF INFLUENCING STUDENTS´ ATTITUDES TOWARDS TEACHING SUBJECTS BY MULTIMEDIA TEACHING MATERIALS ………………………………………………………….. ANALÝZA SPOĽAHLIVOSTI/POLOŽIEK I/POLOŽIEK DOTAZNÍKA VÝSKUMU OVPLYVŇOVANI OVANIA VZŤAHU ŠTUDENTOV K VYUČOVACÍM ČOVACÍM PREDMETOM PROSTREDNÍCTVOM MULTIMEDIÁLNYCH UČEBNÝCH EBNÝCH MATERIÁLOV

3

43

52

65



http://jtie.upol.cz

BORŽÍKOVÁ, J. SOME RESULTS AND CONCLUSIONS CLUSIONS OF THE RESEARCH RESEARCH OF TEACHING APPLIED APP MATHEMATICS EFFICIENCY CY BY MS EXCEL ............................................................ ...................................... VÝSLEDKY A ZÁVERY VÝSKUMU SKUMU EFEKTÍVNOSTI VYUČOVANIA NIA APLIKOVANEJ MATEMATIKY POMOCOU MS S EXCEL

70

FOLTÝNOVÁ, D. THE RESEARCH OF SELF-REGULATE REGULATE SKILLS DEVELOPMENT DEVELOPMENT THROUGH THE INFORMATION TECHNOLOGIES GIES BY MEANS OF GEOGRAPHICAL GEOGRAPHICAL CURRICULUM …… VÝZKUM ROZVOJE AUTOREGULA EGULAČNÍCH DOVEDNOSTÍ PROSTŘEDNICTVÍM INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ OGIÍ NA PŘÍKLADU P ZEMĚPISNÉHO UČIVA

76

POLČIC, L. - ĎURIŠ, M. BRIEF SUMMARIZATION OF RESEARCH‘S RESEARCH‘ RESULTS OF VERIFICATION OF EDUCATIVE BOX OF BRICKS DURING LESSONS OF DESIGN AND TECHNOLOGY …… STRUČNÁ SUMARIZÁCIA VÝSLEDKOV Z OVERENIA EDUKAČNEJ NEJ STAVEBNICE VO VYUČOVANÍ OVANÍ TECHNICKEJ VÝCHOVY

82

ARPÁŠ, J. - SOTÁK, V. - TIRPÁKOVÁ, A. THE RESEARCH RESULTS OF MATHEMATICS MODEL INFLUENCE TO ADVANCE THE EFFICIENCY OF ELECTRONICS BRANCH IN VOCATIONAL EDUCATION ………. VÝSLEDKY VÝSKUMU VPLYVU MATEMATICKÉHO MODELOVANIA NA ZVÝŠENIE EFEKTIVITY VÝUČBY BY PREDMETU ELEKTRONIKA NA SOŠ

87 .

BOOK REVIEWS .

KLEMENT, M. - LAVRINČÍK, J. C++ DEMYSTIFIED: A SELF-TEACHING TEACHING GUIDE …………………………………………………. 96 C++ BEZ PŘEDCHOZÍCH EDCHOZÍCH ZNALOSTÍ POLČIC, L. COMPUTING TERMINOLOGY .......................................................................................................... SLOVNÍK POČÍTAČOVÉ OVÉ TERMINOLOGIE

97

RYBAKOWSKI, M. EDUKACYJNE ZASTOSOWANIA HIPERMEDIÓW …………………………………………….. EDUKACYJNE ZASTOSOWANIA HIPERMEDIÓW

98 .

STEBILA, J. AN INTRODUCTION TO MULTIMEDIA METHODICAL ELABORATION ………………… VSTUP DO PROJEKTOVANIA PRÍPRAVY MULTIMEDIÁLNYCH PROGRAMOV V EDUKAČNOM PROCESE

100

LAVRINČÍK, J. WORKING EFFECTIVELY WITH LEGACY CODE …………………………………………….. ÚDRŽBA KÓDŮ PŘEVZATÝCH EVZATÝCH PROGRAMŮ PROGRAM

101

POLČIC, L. EASY WORK WITH COMPUTERS IN ENGLISH ……………………………………………… SNADNÉ ZVLÁDNUTÍ POČÍTAČ ČOVÉ ANGLIČTINY

103

OTHER ARTICLES KRUPOVÁ, I. – AKIMJAKOVÁ,, B. THE TECHNOLOGIES OF TRADITIONAL TEXTILE PROCEEDING IN HOREHRONIE AND ITS APPLYING IN ELEMENTARY EDUCATION ………………… TECHNOLÓGIE VÝROBY TRADIČNÝCH TRADIČ TEXTÍLIÍ NA HOREHRONÍ A ICH UPLATNENIE V EDUKAČNOM ČNOM NOM PROCESE NA 1. STUPNI ZÁKLADNEJ ŠKOLY KÚTNA, A. - PALÁSTHY, H. THE DIDACTIC ASPECTS OF INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN TEACHING THE TECHNICAL SUBJECTS ……………………………. DIDAKTICKÉ ASPEKTY INFORMAČNÝCH INFORMA A KOMUNIKAČNÝCH NÝCH TECHNOLÓGIÍ VO VÝUČBE BE TECHNICKÝCH PREDMETOV

4

104 .

110



http://jtie.upol.cz

ŠEDIVÝ, J. COMPUTER ILLUSTRATION AND COMPUTER VISUALIZATION IN TEACHING PROCESS ……………………………………………………………………………………………. POČÍTAČOVÁ OVÁ ILUSTRACEA POČÍTAČOVÁ POČ VIZUALIZACE VE VÝUCE

115

KOPECKÝ, K. ADOBE FLASH AS PLATFORM FOR CREATION OF ONLINE MULTIMEDIA EDUCATIONAL CONTENT …………………………………………………………………………. ADOBE FLASH JAKO PLATFORMA PRO TVORBU ONLINE MULTIMEDIÁLNÍHO VZDĚLÁVACÍHO OBSAHU

118

BACHMAN, P. - GAWŁOWICZ, P. – CHCIUK, M. APPLICATIONS OF PSPICE PROGRAM IN CIRCUITRY INVESTIGATION AND AUTOMATION CIRCUIT SIMULATION …………………………………………………………………………… …………………………………………………………… ZASTOSOWANIE PROGRAMU PSPICE W BADANIU OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH ORAZ W SYMULACJI UKŁADÓW AUTOMATYKI

122

SEHNALOVÁ, V. LEARNING OBJECTS AND THEIR RESOURCES ON THE INTERNET ……………………... VÝUKOVÉ OBJEKTY A JEJICH ZDROJE NA INTERNETU

126

LAVRINČÍK, J. – STRÁNSKÁ, J. DIDACTIC TESTING WITH SUPPORT OF VISUAL BASIC 6 ………………………………….. DIDAKTICKÉ TESTOVÁNÍ POMOCÍ APLIKACE VISUAL BASIC 6

131

KUBRICKÝ, J. – KLEMENT, M. OBJECT ORIENTED PROGRAMMING IN TEACHING ………………………………………… OBJEKTOVĚ ORIENTOVANÉ PROGRAMOVÁNÍ VE VÝUCE

136

KASPERSKA, R. - KASPERSKI, A. SKALOPTYM - UNIVERSAL SOFTWARE FOR OPTIMALIZATION OF TECHNICAL PROBLEMS ……………………………………………………………………………………………. SKALOPTYM – UNIWERSALNE OPROGRAMOWANIE OPROGRAM DO OPTYMALIZACJI CJI ZAGADNIEŃ ZAGADNIE TECHNICZNYCH

139

5


6


http://jtie.upol.cz



THEORETICAL ARTICLES http://jtie.upol.cz

IMPORTANCE OF EVALUATING AND SELECTING DEVELOPMENTALLY APPROPRIATE SOFTWARE FOR VERY YOUNG CHILDREN Mária KOŽUCHOVÁ – Miroslava VIŠŇOVSKÁ Abstract: This article presents theoretical background for the computer use in preprimary education. The authors of the article have established a set of teacher`s competencies based on foreign sources in English language and the professional experience of the authors. authors. These teacher`s competencies are related to child-computer computer use in the teaching-learning teaching process. This work was supported under KEGA grant No. 3/7127/09. teaching learning process, teacher`s Key words: preprimary education, computers in the teaching-learning competencies. VÝZNAM HODNOTENIA A VÝBERU VÝVINOVO PRIMERANÉHO SOFTVÉRU PRE DETÍ PREDŠKOLSKÉHO VEKU lánok prezentujeme teoretické východiská výučby výu by s počíta počítačovou technikou Abstrakt: Článok v predprimárnom vzdelávaní. Autorky vychádzajú zo zahraničných zahrani ných skúseností edukácie, predovšetkým z výskumov anglofónnych krajín. Na základe štúdia zahraničných zahrani prameňov ov a vlastných skúseností vytvorili súbor kompetencií pre učiteľov u predprimárneho vzdelávania ania vo vzťahu vz k výučbe podporovanej počítačovou ovou technikou. Príspevok vznikol s podporou grantu KEGA 3/712709. výu s počítačom, kompetencie učitel. čitel. Kľúčové slová: predprimárne vzdelávanie, výučba

Štátny vzdelávací program pre predprimárne vzdelávanie (2008) počíta s prítomnosťou počítačov v triedach materských škôl. Touto požiadavkou sa menia aj kompetencie učiteľa u predprimárneho vzdelávania. Prinajmenšom sa rozširujú o nové kompetencie, ktoré súvisia s využívaním počítačov ov vo výučbe. výu Tie však neboli doposiaľ zadefinované. Vzniká situácia, že do už existujúcej pedagogickej praxe iba „pribudol“ nový artefakt – počítač. Pýtame sa: „Ako má učiteľ s týmto novým artefaktom narábať vo výučbe?“ be?“ „Aké kompetencie (spôsobilosti) tento artefakt od učiteľa u vyžaduje, aby bol ten následne využívaný ako didaktický nástroj?“1 Sledovanie odborného diskurzu k problematike v zahraničí čí nás priviedlo k zdroju, ktorý spĺňaa naše kritériá a odpovedá na naše otázky. V prvej časti asti prezentujeme teoretické východiská, ktoré vychádzajú zo štúdia zahraničných prameňov a vlastných skúseností experimentálneho overovania využívania počítačov v materských školách. Následne ponúkame hlbšiu kritickú analýzu hodnotenia a výberu vývinovo primeraného softvéru pre detí

Úvod Informačno-komunikačné né technológie majú svoje miesto vo vzdelávaní na všetkých stupňoch stup škôl už niekoľko ko desiatok rokov. Tým, že sa technika stáva stále viac dostupnejšou, jej použitie sa rozširuje aj na proces výučby a dostáva sa k čoraz oraz mladším de deťom. Najmarkantnejšie sa tento posun prejavil v počítačovej ovej technike, ktorá je prítomná už v predprimárnom vzdelávaní. V zahraničíí sa o problematike výučby výu s počítačom uskutočňuje uje odborný diskurz už niekoľko ko desiatok rokov. Existujú výskumné štúdie, správy i publikácie dokumentujúce výsledky výskumných zistení, na základe ktorých vzdelávacie inštitúcie a organizácie publikujú návrhy a odporúčania ania pre rodi rodičov, učiteľov a iných pedagogických pracovníkov ako počítač po využívať tak, aby bol prínosom pre deti a proces učenia enia sa (napr. NAEYC, 1996; Bowman, B. T., Donovan, S. M., Burns, S. M., 2000; Becta, 2007). Súčasne s najnovším poznaním v oblasti interakcie dieťa – počítač – učiteľ čiteľ sa v zahraničí už dlhodobo poukazuje na celý rad nových kompetencií, ktorými potrebu potrebuje učiteľ disponovať,, aby bol efektívnym aktérom vo výučbovom procese s počítačom. čom.

1

7

Počítač ako didaktický nástroj (NAEYC, 1996)


predškolského veku. Tejto problematike sa v odbornej literatúre na Slovensku nevenuje neven náležitá pozornosť.


http://jtie.upol.cz

hodnotenia a výberu vývinovo primeraného softvéru. Schopnosť hodnotenia a výberu vývinovo primeraného softvéru Tá je v dokumente NAEYC definovaná nasledovne: „Učitelia itelia musia venova venovať čas hodnoteniu a výberu softvéru vo svetle princípov vývinu a učenia enia sa detí... Výber vhodného edukačného ného programu je podobný výberu vhodných kníh pre deti – učiteľ musí neustále posudzovať, čoo je veku primerané, individuálne primerané a kultúrne primerané... Učiteľ U má pri výbere softvéru aplikovaťť rovnaké kritériá, aké by uplatnil pri výbere akéhokoľvek akéhoko iného učebného nástroja“,, uvádza NAEYC (1996). V dokumente sa na označenie čenie vhodného softvéru pre deti používa pojem vývinovo primeraný softvér (developmentally developmentally appropriate software). software Podľaa organizácie NAEYC je to taký program, ktorý ponúka možnosti na kolaboratívnu hru, učenie sa a tvorivosť (1996). Vývinovo primeraný softvér má byťť vytvorený vytvo tak, aby: • reflektoval svet detí, v ktorom žijú (napr. kultúrny kontext), • umožňoval oval kreatívnu hru, • umožňoval učenie enie sa, ktoré zapája vyššie poznávacie funkcie (syntézu, hodnotenie, tvorivosť,, kreativitu), riešenie problémov a konverzáciu, • umožňoval deťom om kontrolovať kontrolova proces učenia sa a dej prebiehajúci na monitore počítača, po • umožňoval opakovaťť aktivity tak často, ako dieťa potrebuje, • umožňoval oval experimentovať s variáciami, • umožňoval kolaborovaťť pri rozhodovaní, • mohli diskutovať s rovesníkmi a učiteľom o tom, čo dieťaa objavilo a vytvorilo, • podporoval rovnosť pohlaví, zobrazoval ľudí rôznych rás, rôzneho veku a schopností, • zobrazoval pozitívnu sociálnu interakciu a hodnoty • a nezobrazoval násilie.

Teoretické východiská k skúmanej problematike Najuznávanejšou vzdelávacou organizáciou, ktorá sa zameriava na výchovu a vzdelávanie detí od troch do ôsmich rokov, je v severoamerickom prostredí asociácia National Association for the Education of Young Children (NAEYC) (NAEYC (Národná asociácia pre výchovu a vzdelávanie malých detí – voľný ný preklad). V dokumente Developmentally appropriate practice (DAP), sú navrhnuté princípy pre „vývinovo primeranú prax“. Tento dokument bol široko akc akceptovaný a inkorporovaný do programov vzdelávania učiteľov cez National Council for the Accreditation of Teacher Education (NCATE) (Národná rada pre akreditáciu vzdelávania učiteľov – voľný ný preklad). Na základe dokumentu DAP asociácia vydala v roku 1996 vyhlásenie Technology and Young Children: Ages 3 through 8 (Technika a malé deti: od troch do ôsmich rokov), v ktorom deklaruje postoj k využívaniu techniky v edukácii detí do ôsmich rokov v zmysle akceptovania ich vývinových špecifík. Postoj asociácie NAEYC k využívaniu techniky sa zakladá na premise, že technika (počítač)) je nástroj, ktorý môže by byť na jednej strane využitý v prospech jeho používateľov, používate no na strane druhej môže byť aj zneužitý podobne ako ktorýkoľvek vek iný nástroj. Preto NAEYC sa orientovala na pozitívny efekt učenia uč sa a rozvoj osobnosti dieťaťa. a. Vychádzajú z tvrdenia, že ak je technika (počítač)) využívaná primerane s rozvojovými možnosťami ami detí, vtedy má pozitívny vplyv na ich rozvoj. Zároveň Zárove to znamená, že technika (počítač čítač) dopĺňa a nie nahrádza známe tradičné né aktivity a materiály ako sú knihy, experimenty, či hra. V dokumente sú spracované návrhy a odporúčania ako využívať techniku vo výu výučbe a akými schopnosťami musia učitelia čitelia disponova disponovať, aby mohli byť uvedené pra praktické návrhy uskutočniteľné. né. Pojem „technika“ (technology) sa v dokumente vzťahuje ahuje predovšetkým na počítačovú ovú techniku (hardvér, softvér), ale zah zahŕňa aj telekomunikačné né prostriedky a multimédiá (IKT) (podľaa NAEYC, 1996). Teoretickou platformou asociácie NAEYC sú sociokognitivistické teórie učenia čenia sa, na základe ktorých asociácia vymedzuje aj schopnosť schopnos

Prečo sa na výber a hodnotenie softvéru kladie dôraz? Táto požiadavka vznikla z dôvodu množstva komerčného ného edukačného eduka softvéru, ktorý je v súčasnosti asnosti na trhu. Ako uvádza NAEYC (1996), väčšinu komer komerčného edukačného ného softvéru nie je vhodné zaradi zaradiť do výučby. Aj keď je tento argument viac ako desaťročie starý, aj novšie ie zdroje ho potvrdzujú. U nás, napríklad, sa touto problematikou zaoberá Kalaš a kol. (In: Asociácia..., 2003), citujeme: „navrhovatelia softvéru venujú často viac

8


pozornosti používateľskému skému prostrediu a vzhľadu“. Počítačový ový program vytvorený marketingovými mi programátormi nemusí spĺňať sp všetky požiadavky na kvalitu a vhodnosť vzhľadom na vekové osobitosti detí predškolského veku, ani korešpondova korešpondovať s obsahom a cieľmi mi vzdelávania. Navyše, nie každý program, ktorý má v názve slovo vzdelávací, edukačný, didaktický, ký, či interaktívny, je ním aj v skutočnosti. nosti. Preto je v kompetencii učiteľa hodnotiť a vyberať edukačný eduka softvér, čo však v praxi môže naraziť na viaceré problémy.


http://jtie.upol.cz

Osobnosť dieťaťaa predškolského veku a edukačný ný softvér na konfe konferenci v Levoči (16.4.2009). Podľa Bowman, Donovan a Burns (2000) učiteľ má pri výbere softvéru pamätať pamäta na to, že kým softvér na precvičovanie precvi pomáha v zlepšení len základných zručností, zru iné typy softvéru sú hodnotnejšie, pretože rozvíjajú vyššie úrovne myslenia lenia a poznania. poznania Z našich zistení vyplýva, že problematiku vzťahu vz medzi typom softvéru a jeho vplyvom na rôzne dimenzie rozvoja osobnosti dieťať ťaťa u nás učitelia nepoznajú. Poznanie tohto vzťahu vzť považujeme za dôležitú súčasť kompetencie hodnotenie a výber edukačného softvéru, a je esenciálne v schopnosti identifikovať vývinovo primeraný softvér. Ďalším z faktorov, ktorý ovplyv ovplyvňuje uskutočňovanie ovanie hodnotenia a výberu edukačného softvéru učiteľom om je „nedostatok času“ (Becta, 2007). Túto skutočnosť nosť zistila ang anglická vzdelávacia organizácia Becta. U Učitelia, podrobení výskumu, uvádzali viacero dôvodov, predovšetkým však nedostatok času na výber vhodného softvéru a podľa ľa zistení organizácie je práve výber a hodnotenie softvéru kritickým. Je kritickým práve preto, žee učiteľom uč k doterajším kompetenciám „pribudli“ nové kompetencie, ktoré súvisia s využívaním počítačov po vo výučbe. Jednoducho povedané, učitelia čitelia majú viac práce za rovnakých podmienok. U nás je najmarkantnejším faktorom ovplyvňujúcim ujúcim konatívnu rovinu komp kompetencie samotný proces zavádzania počítačov po do materských škôl, ktorý sa sústredil len na technickú stránku implementácie počítačov po a vynechal z tohto procesu doterajšie poznanie problematiky i učiteľaa ako realizátora výučby. výu Doterajšie poznanie ukazuje tenkú te hranicu medzi pozitívami a negatívami počítačovej poč techniky vo výučbe a výskumy dokazujú jej celkový vplyv (pozitívny i negatívny) na rozvoj osobnosti dieťaťaa (Healy, 1998, Cordes, Miller, 2000, Clements – Sarama, 2003). Náhodný výber softvéru je preto nežiaduci, no pre učiteľov u doposiaľ neboli definované úlohy a kompetencie a nebolo im umožnené stať sa kompetentnými profesionálmi v didaktickej rovine využívania počítačovej ovej techniky (chýbajú publikácie, odporúčania, ania, odborná asistencia). Nevidíme profesionalitu učiteľa v technickom zabezpečení zabezpe výučbového bového procesu, ale v jeho didaktickom zabezpečení, t.j. v poznaní didaktického využitia počítača a hlbokého poznania problematiky interakcie dieťa – počítač – počítačový po softvér.

Úskalia hodnotenia a výberu edukačného eduka softvéru Za jeden z hlavných faktorov, ktorý má značný vplyv na hodnotenie a výber edukačného eduka softvéru považujeme poznanie problematiky interakcie dieťa – počítač – počítačový poč softvér. Odborný diskurz v zahraničí zahrani a závery z výskumov ukazujú, že nie každý spôsob využitia počítačaa je pre deti predškolského veku vhodný, a že nie každý typ softvéru je vhodné zaradiť do výučby v materskej škole. Pripodobnenie výberu softvéru k výberu kníh, ako to uvádza NAEYC, je napríklad podľa pod Stephen a Plowman (2002) pomýlené, pretože pretož prehliada inú úlohu po počítača ako sprostredkovateľa obsahu a nepripúšťa nepripúš rozsah interakčných ných vzorcov, ktoré poskytujú rôzne typy počítačových ových programov (s. 15). Výskumy dokazujú, že softvér zameraný na precvičovanie precvi (drill and practice software) má nízky pozitívny p efekt na kreativitu a vyššie úrovne myslenia oproti iným typom softvéru, ako sú otvorené programy (napr. Logo) (Haugland, 1992 In: Clements – Sarama, 2003, Healy, 1998). V sociálnej oblasti tieto programy na jednej strane podporujú schopnosťť striedať strie sa pri počítači, i, no na druhej strane podnecujú súťaživosť medzi deťmi mi (Clements, Nastasi, 1992 In: Clements – Sarama, 2003). Podľa Pod Clements – Sarama (2003) pri sledovaní otvorených programov ako Logo sú výsledky pozitívne tak v kognitívnych, ako aj v sociálnych kompetenciách, Logo môže pomôcť pomôc deťom chápať vzťahy v geometrii a konštruovať konštruova poznatkové siete (na rozdiel od mechanického osvojovania), v sociálnej oblasti tieto programy podporujú kolaboráciu medzi deťmi, de ktorá je charakterizovaná takými kompetenciami kompet ako sú stanovenie cieľa, a, plánovanie, vyjednávanie, a vyriešenie problému. (Podrobnejšie sme o vzťahu ahu medzi typom softvéru a dimenziami rozvoja osobnosti dieťaťaa referovali v príspevku

9



Záver a odporúčania Schopnosť hodnotenia a výberu vývinovo primeraného softvéru si vyžaduje od učiteľa u hlbšie poznanie problematiky vzťahu vz dieťa – počítač – počítačový ový softvér. Koncept vývinovo primeraný softvér je v našich podmienkach nový a v príspevku sme sa pokúsili zadefinovať zadefinova kritéria na jeho ohraničenie. enie. U nás chýbajú vzdelávacie inštitúcie a organizácie, ktoré by načrtnuté rtnuté otázky výskumne riešili a následne reagovali na potreby učiteľov, ov, na ktorých zostáva plánovanie a realizácia výučbového procesu v materskej škole. Je nutná vyššia yššia angažovanosť angažovanos vzdelávacích inštitúcií a spolupráca pedagogických fakúlt. Za veľmi ve potrebné považujeme hodnotiace posudky na edukačný eduka softvér pre deti predškolského veku. Takéto hodnotenie by učiteľom om pomohlo pri výbere vhodného edukačného ného softvéru.

http://jtie.upol.cz

[3]

Cordes, C., Miller, E. (Eds.). Fool’s Gold: A Critical Look at Computers in Childhood. Alliance for Childhood. Childhood 1999, dostupné online http://www.alliancefor childhood.org/projects/computers/computers_rep orts_fools_gold_contents.htm ls_gold_contents.htm [4] Clements, D., Sarama, J.: Strip Mining for Gold: Research and Policy in Educational Technology—A A Response to “Fool’s Gold”. AACE Journal.. Norfolk, VA: AACE. 11,1, pp. 77 69, 2003, dostupné online http://www.editlib .org/index.cfm/files/paper_17793.pdf?fuseaction =Reader.DownloadFullText&paper_id=17793 [5] Healy, M. J.: Failure to connect: how computers affect our children`s minds – and what we can do about it. New York: Touchstone, 1998, 350 s., 1st edition. ISBN 0-684 684-83136-8 [6] National Association for the Education of Young Children (NAEYC). Technology and Young Children – Ages 3 through 8. A position statement. 04. 1996, dostupné online http://www.naeyc.org/about/positions/pdf/PSTE CH98.PDF [7] Research report: Impact of ICT in schools: a landscape cape review.2007. review. Becta. 2007, pp. 93, Publication ID: BEC1-15455, BEC1 dostupné online: http://publications.becta.org.uk/ display.cfm?resID=28221&page=1835 [8] Stephen, C., Plowman, Plowman L. 2002. ICT in Pre-school: school: A „Benign Addition“? A review of the literature on ICT in pre-school pre settings. In Journal of Computer-Assisted Assisted Learning. 19, 2, 2002, s. 145-158. 158. ISSN: 1365-2729, 1365 dostupné na internete: http://www.ioe.stir.ac.uk/staff/docs/ plowman-benignaddition.pdf benignaddition.pdf

Preto odporúčame: u o podnietiť diskusiu o kompetenciách učiteľa predprimárneho vzdelávania vo vzťahu vz k počítačovej technike, o vytvoriť kategorizáciu vývinovo primeraného softvéru, pretože sa domnievame, že by bola vhodným nástrojom pre učiteľov učite v procese plánovania výučby v materskej škole a v orientácii sa v spleti komerčného komer edukačného softvéru, o po úpravách uplatniťť niektoré závery z dokumentu aj v našich podmienkach aj napriek tomu, že dokument vznikol v americkom prostredí a má určité urč limity. Literatúra [1] Asociácia projektu Infovek: Infovek Štátny program Budovanie informačnej čnej spolo spoločnosti – Využitie IKT technológii a sieťových platforiem novej generácie vo vzdelávaní. Klasifikácia edukačného ného softvéru. 2003, dostupné online http://edi.fmph.uniba.sk/~kalas/Vyucba/TPS1/ed usoftver.doc [2] Bowman, B. T., Donovan, S. M., Burns, S. M.: Eager to learn: Educating Our Preschoolers. Committee on Early Childhood Pedagogy,, Commission on Behavioral and Social Sciences and Education, National Research Council. National Academy Press, Washington, DC. 2000. ISBN 0-309-06836 06836-3, dostupné online http://books.nap.edu/openbook.php .nap.edu/openbook.php ?record_id=9745&page=R1

Prof. PhDr. Mária Kožuchová, CSc. Katedra predškolskej a elementárnej pedagogiky PdF UK v Bratislave 85106 Bratislava, Račianska ianska 59 e-mail: [email protected] Mgr. Miroslava Višňovská Katedra predškolskej a elementárnej pedagogiky PdF UK v Bratislave 85106 Bratislava, Račianska ianska 59 e-mail: mail: [email protected]

10




INTERACTIVE WHITEBOARD IN EDUCATION Jiří DOSTÁL Abstract: The paper is focused on the interactive whiteboards and interactive education - teaching and learning in the information age. age Interactive whiteboards are used in many schools as replacements for traditional whiteboards or flipcharts. They allow teachers to easily and rapidly create customised learning objects from a range of existing content and adapt it to the needs of the class in real time. Key words: interactive whiteboard, education, teaching. INTERAKTIVNÍ TABULE VE VÝUCE Resumé: Článekk pojednává o využívání interaktivních tabulí a interaktivním vzdělávání vzd vzdě – vyučování a učení v informačním věku. ku. Interaktivní tabule jsou v mnoha školách užívány jako alternativa k tradičním ním bílým tabulím nebo flipchartům. flipchart Umožňují učitelům m snadno a rychle vytvo vytvořit uzpůsobené výukové objekty z řady ady existujícího obsahu a adaptovat je k reálným pot potřebám ebám hodiny. Klíčová slova: interaktivní tabule, vzdělávání, vyučování. získávají uživatelé interaktivní tabule jejím prostřednictvím možnost ovlivňovat ovliv činnost počítače a v něm spuštěných ěných program programů. Díky obrazu promítanému datovým projektorem na interaktivní tabuli (tedy tam, odkud se změny zm provádějí) jí) je možné aktuální stav na výstupu počítače v reálném čase ase sledovat.

Úvod Tradiční ní model výuky je stále více ovlivňován ovliv využíváním yužíváním moderních technologií. V poslední době začínají ínají být využívány ve vvětším měřítku interaktivní tabule. Děje je se tak nap napříč všemi vyučovacími předměty - jsou využívány jak při p výuce přírodopisu, zeměpisu, pisu, technické výchovy, tak i např. chemie, hudebníí nebo výtvarné výchovy. Integrace interaktivních tabulí do výuky se nevyhýbá žádnému stupni vzdělávání (uplatnění (uplatn nacházejí na prvním i druhém stupni základních škol, stejně tak jsou ale využívány i na středních st a vysokých školách). vzd účely Interaktivní tabule jsou pro vzdělávací využívány ve všech vyspělých lých zemích, zemích a proto se lze v zahraničíí setkat s následujícími cizojazyčnými názvy: Interactive whiteboard (angl.), Tablica interaktywna (polština), Pizarra Interactiva (španělština), Lavagna Interattiva multimediale (italština), Interaktiv whiteboard (švédština), Quadro Interactivo (portugalština).

Interaktivní tabuli je možné definovat následovně: Interaktivní tabule je dotykově-senzitivní dotykov plocha, prostřednictvím ednictvím které probíhá vzájemná aktivní komunikace mezi uživatelem a počítačem em s cílem zajistit maximální možnou míru názornosti zobrazovaného obsah.

Interaktivní tabule z technického hlediska Z technického hlediska lze interaktivní tabuli chápat jako elektronické zařízení, které je v edukační sféřee využíváno ve form formě materiálního didaktického prostředku. prostř Jedná se o zařízení, ízení, které je vyvinuto speciálně speciáln pro vzdělávací účely. Obvykle je využívána na ve spojení s počítačem po a dataprojektorem. Stejně tak, jako je tomu v případě počítačové ové myši nebo touchpadu,

Obr. 1:Ukázka ázka interaktivní tabule (1) (

11


Interaktivní tabule se ovládá prostřednictvím prost popisovače, e, stylusu (speciálního pera), přímo p prstem nebo pomocí ukazovátka. Existuje 6 základních druhůů snímání pohybu, těmi mi se však zde nebudeme zabývat a odkazujeme čtenáře na informa nformační zdroj (2). V podstatě lze od sebe rozlišit dva typy interaktivních tabulí – s přední řední a se zadní projekcí. V případě interaktivní tabule s přední p projekcí je dataprojektor umístěn umístě před tabulí. S tímto typem se setkáme v cca 99 % případů, p avšak menší enší nevýhodou tohoto způsobu zp projekce je umístění ní projektoru, který je vystaven možnému mechanickému poškození a navíc může být vrhán stín na tabuli během jejího užívání. Výrobci však již přicházejí řicházejí s řešeními, která zkracují projekční ní vzdálenost a problém problé se stínem se tak výrazně eliminuje.. Řešení Ř problému taktéž napomáhá využívání speciálních ukazovátek. U interaktivní tabule se zadní projekcí je datový projektor umístěnn za tabulí. To odstraňuje odstra problémy s dataprojektorem a stínem. Podstatnou nevýhodou tohoto typu je o něco ně vyšší cena a větší rozměry ry (hloubka), které mohou činit problémy při montáži přímo ímo na stě stěnu. Díky dynamickému vývoji je tradiční t spojení interaktivní „tabule + dataprojektor + počítač“ po stále více doplňováno ováno o další prvky a vznikají ttak interaktivní výukové systémy. asto užívaných prvků je např. Jedním z často hlasovací zařízení,, s jehož pomocí lze velmi rychle a přesně zjišťovat ovat míru osvojených poznatků a žáky tak aktivně zapojovat do výuky. Těm se jednoduše ednoduše zadá otázka otázk a rázem aktivujeme i nepozorné žáky,, jelikož jsou nuceni reagovat. V případě,, že žáci neodpovídají správně, existuje možnost díky rychlé zpětné zp vazbě učivo dovysvětlit. tlit. Problémem není ani export výsledků hlasování do MS Excelu. Taktéž je možné interaktivní nteraktivní tabuli doplnit o bezdrátový tablet,, díky kterému lze výuku vést z kteréhokoliv místa, třeba eba ze zadního rohu učebny. ebny. Tuto výhodu ocení zejména vyu vyučující, kteří učí ve velkých učebnách ebnách a pot potřebují se pohybovat v prostoru. Jedná se o vstupní periferii umožňující ovládat počítač podobným zp způsobem jako počítačová myš, v případěě pera je použitelná i ke kreslení volnou rukou. Bezdrátový tablet však není určen jen učiteli, iteli, ale i žák žákům. Výhodou je, že v jednom čase takto může ůže spolupracovat více žáků, samozřejmě každý na svém s tabletu. Vhodné je využití tabletu pro hendikepované studenty, kteříí se tak mohou plně pln zapojit do výuky.


http://jtie.upol.cz

V případech, kdy chceme využívat výhod interaktivivní výuky a interaktivní tabule již „nestačí“, lze využít interaktivního dotykového displeje. Na displej píšeme a kreslíme tak, tak jako na interaktivní tabuli a obraz je promítán na velké projekční ní plátno. Dotykové displeje lze využít i společně s interaktivní tabulí, např. nap když vedeme výuku frontálněě a nechceme se k žák žákům otáčet zády. Interaktivní tabule le jsou dodávány společně spole s autorským software,, s jehož pomocí lze snadno naplánovat výuku a vytvářet interaktivní výukové objekty,, prezentovat je a editovat. editovat Je možné vkládat texty,, obrázky, zvuky, animace, kresby atd. Autorský software obvykle obsahuje šablony a výukové objekty k volnému využití. Pro práci s interaktivní tabulí lze použít i výukové prezentace vytvořené ené v MS PowerPoint. V praxi se setkáme i s tzv. prohlížeči, což jsou, zjednodušeně řečeno, odvozeniny autorských programů, které mají zpravidla vidla potlačenu funkci ukládání, tzn., že v prohlížeči prohlíže můžeme spustit výukovou hodinu čii prezentaci připravenou v plné verzi autorského softwaru. Výukové hodiny lze v prohlížeči volně voln editovat a běžně využívat, ale všechny změny, ěny, které se bběhem výuky provedou, edou, neuložíme. Většina výrobců poskytuje prohlížeče p zdarma a lze je instalovat na libovolný počet po počítačů. Aplikace interaktivní tabule do výuky Jak se uvádí ve zdroji (3), učit u s interaktivní tabulí umožňuje uje prezentovat třídě t učební látku novým způsobem, sobem, dynamicky, se zvýrazněním zvýrazn vazeb a souvislostí a umožňuje učitelům u i žákům pracovat se vzdělávacími lávacími objekty. Tímto způsobem jsou učiteli iteli i žák žákům zpřístupněny rozsáhlé zdroje výukových materiálů materiál - textů, obrázků,, video i zvukových klipů, klip které mohou být prezentovány v souvislostech a vzájemných vazbách přii respektování didaktických zásad. V souvislosti s tím, jak jsou interaktivní tabule zaváděny do škol, je třeba řeba odmítnout ob občas se vyskytující předsudky (byly identifikovány na základě hospitací ve výuce): - neplatí, že by interaktivní tabule byla určena ur výhradně pro některý který z vyuč vyučovacích předmětů – např. informatiku Samotná interaktivní tabule je jen technickým zařízením, jehož prostřednictvím ednictvím jsou ppři výuce využívány učební pomůcky ůcky – tj. vše, co se na interaktivní tabuli zobrazí a obsahově obsahov souvisí s výukou. Využívané výukové objekty mohou být zaměřeny eny na jakýkoliv vzd vzdělávací obsah.

12



http://jtie.upol.cz

Obr. 2: Schéma znázorňující ující ppřípravu a využití interaktivních výukových hodin (upraveno upraveno dle 4) 4

itel ve výuce využívat - neplatí, že pokud chce učitel interaktivní tabuli, musí všechny výukové materiály vytvářet sám V současnosti jižž existují servery, serv kde je možné zdarma (nebo za poplatek) stáhnout již připravené ipravené výukové hodiny – např. portál http://www.veskole.cz. Ty je možné využívat přímo ímo (neupravené) anebo si je přizpůsobit p potřebám ebám vlastní výuky. Rovněž Rovn lze využívat tzv. i-učebnice. p - neplatí tvrzení, že pokud nemám připravené výukové objekty dopředu, edu, nemohu interaktivní tabuli využívat Interaktivní tabuli je možné využívat i bez předem vytvořených ených výukových objekt objektů. Řada studijních materiálů může že vznikat přímo p ve výuce za vzájemné spolupráce učitele u a žáků. - neplatí, že by interaktivní tabule byla určena ur výhradně pro některou z věkových vě kategorií vzdělávaných Uplatňování ování didaktických zásad souvisejících s interaktivními tabulemi má obecnou platnost a vztahují se na všechny věkové v kategorie vzdělávaných. Využít yužít ji lze s úspěchem úsp na prvním stupni základní školy, tak např. nap i při vzdělávání dospělých. - nelze tvrdit, že by interaktivní tabule byla určena pouze pro práci učitele itele Je chybou, pokud je učitel uč názoru, že s interaktivní tabulí ve výuce pracuje pouze on. Nelze zapomínat na skutečnost, že aktivním zapojením do výuky se žáci efektivněji efektivn učí.

13

- neplatí tvrzení, že interaktivní tabuli nelze využít v rámci různých zných výukových metod a organizačních forem V současném vzdělávání lávání se využívá široká plejáda výukových metod a organizačních organiza forem. Různí učitelé itelé mají rů různé styly vyučování a bez problémů mohou interaktivní tabuli do jejich výuky integrovat, aniž by museli výrazněji měnit nit styl výuky (lze ji nap například využívat v rámci hromadné výuky, avšak stejně stejn dobře i přii individuální, projektové nebo skupinové výuce). - nelze tvrdit, že interaktivní tabule patří pat jednoznačně do počítačové ové uučebny Někteří učitelé itelé se stále myln mylně domnívají, že interaktivní tabule patří ří pouze do počítačové po učebny. ebny. To je však zásadní omyl, naopak je vhodné její umístění v běžné ěžné ttřídě. - není pravdou, že přii in instalaci interaktivní tabule musí být bezpodmínečně bezpodmíne odstraněna „klasická“ tabule (křída, ída, fixy) K tomuto názoru je třeba t přistupovat individuálně.. Existují interaktivní tabule, které integrují několik funkcí: 1) interaktivní tabule - s možností ovládání kurzoru zoru myši pomocí elektronického pera a tím ovládání veškerých programů program a vpisování poznámek do jakéhokoliv promítaného promíta programu, 2) bílá magnetická tabule - popisovatelná fixem smazatelným za sucha tak, jak byli učitelé u dříve zvyklí (nedochází k poškrábání pracovní plochy, psaní křídou ídou už je ovšem nutné opustit),


3) kopírovací tabule - umož možňují uložení textu psaného fixem do počítače. Lze se však setkat s případy, př kdy na projekční ní plochu interaktivní tabule fixou psát nejde a využívat je možné pouze, pro interaktivní tabule obvyklé, psaní speciálním perem, případně prstem (dle typu tabule). V těchto případech ípadech je vhodné ponechat ve ttřídě nainstalovanou i klasickou bílou tabuli, případně zvolit uspořádání, ádání, které oba dva typy kombinuje (viz následující jící obrázek).


http://jtie.upol.cz

V případě vertikálního posunu je výhodou výšková nastavitelnost, v p případě horizontálního izontálního posunu lze např. nap navíc psát na klasickou ckou bílou keramickou tabuli tak, jak je zobrazeno na obr. č. 3. Tímto řešením se zvýší využitelnost učebny ebny i pro ty uučitele, kteří s interaktivní tabulí zrovna pracovat nechtějí. necht - je velkým omylem, pokud se někdo domnívá, že interaktivní tabule není vhodná pro vzdělávání žáků se speciálními potřebami pot Tabule je vhodnou pomůckou pomů i při výuce dětí nejen s tyflopedickými,, surdopedickými, surdopedick ale i kombinovanými vadami.. Žákům se zrakovou vadou nebo se zbytky zraku interaktivní tabule umožňuje zvětšit písmo, obrázky, grafy apod. Pokud je možné tabuli ovládat prstem, je vhodná pro žáky s poruchou jemné motoriky, jelikož se odstraní problémy obvyklé při p psaní křídou, fixou čii perem. Vhodná je taktéž pro imobilní žáky, kteříí se mohou do výuky zapojit prostřednictvím ednictvím rádiového tabletu, aniž by museli k tabuli chodit. - není pravda, že interaktivní tabule tabul je určena jen pro mladé učitele, Jedná se o mylnou domněnku, domn zejména starších učitelů,, kterou je nutné jednozna jednoznačně odmítnout. tnout. Interaktivní tabule jsou určeny ur všem věkovým kategoriím učitel čitelů a naučit se s ní pracovat může že opravdu každý.

Obr. 3:Ukázka uspořádání ádání interaktivní inter tabule ve spojení s klasickou bílou tabulí (5)

Někteříí zastánci interaktivních tabulí mají striktní názor, že kromě interaktivní tabule do třídy nic jiného nepatří. Řada uučitelů se však v takovémto případě cítí handicapována a spíše vyžadují i přítomnost ítomnost klasické tabule. - není pravda, že s interaktivní tabulí musí pracovat v daném okamžiku jen jeden uživatel, Je velkou chybou, pokud se učitel u domnívá, že s tabulí se nedá pracovat kooperativně. kooperativn Pokud tento způsob sob výuky není využíván, ztrácí interaktivní tabule na významu. - neplatí, že interaktivní tabule musí být namontována stabilně V řadě případů je žádoucí, aby interaktivní tabule byla mobilní. V podstatě podstat může být kterákoliv interaktivní tabule uchycena u v pojízdném rámu, což umožňuje umož její snadný transport do jiné třídy (učebny). ebny). Ani přii montáži „na stě stěnu“ nemusí být interaktivní tabule uchycena fixně fixn - existují horizontální a vertikální posuvy. Při fixní montáži v některých kterých případech nastává následující problém - i přesto, řesto, že je tabule umístěna v nejoptimálnější jší výšce, musí se při psaní na dolní část větší tší žáci ohýbat a menší žáci naopak na její horní část nedosáhnou.

Výhody a nevýhody využívání interaktivních tabulí Jak již bylo uvedeno v publikaci (6), lze na základě řady ady hospitací při př výuce s využitím interaktivní tabule vyvodit následující výhody využívání interaktivních tabulí: - žáky lze vhodným využitím interaktivní tabule lépe motivovat k učení ení (samotná tabule to ale neumí!), - učivo ivo lze lépe vizualizovat, je možné využívat animace, přesouvat objekty, kty, uplatňuje uplat se zásada názornosti, - lze déle udržet pozornost studentů student (ale i ta po čase opadá), - již vytvořené ené materiály lze využívat opakovaně (výhoda při ři paralelní výuce), případně je lze snadno upravit, - žáky lze snadněji ji a aktivně aktivněji zapojit do výuky, - text psaný přímo ímo ve výuce lze snadno uložit a sdílet prostřednictvím ednictvím internetu se studenty, - žáci si přii práci s tabulí rozvíjí informa informační a počítačovou ovou gramotnost, která je pro dnešní život nezbytností, ímá práce s internetem (pokud je PC - přímá připojeno k internetu).

14


Tato nová technologie má však i nevýhody, které lze shrnout následovně: - pokud je interaktivní tabule využívána velmi často, zájem žáků opadá a berou ji jako samozřejmost, - snadno lze sklouznout k encyklopedismu (tomu je možné předcházet dcházet důkladným d metodickým školením učitelů), itelů), - může být potlačován ován rozvoj abstraktního myšlení žáků, - někteří učitelé itelé ji využívají pouze jako projekční ní plátno (vytrácí se interaktivita), - tvorba vlastních výukových objektů objekt je náročná na čas a dovednosti ti pracovat s ICT, - existuje jen málo tzv. i-učebnic čebnic (u (učebnic pro interaktivní tabule) a jiných již hotových výukových objektů, - přii instalaci „napevno“ chybí možnost tabuli výškově nastavit a nižší či vyšší žáci mají problémy se psaním, - hrozí zničení nešetrným zacházením (zejména o přestávkách), - někteří učitelé itelé prvního stupn stupně se vyslovují proti psaní prstem, záleží však jen na učiteli, u aby byla žáky využívána pera nebo popisovače, popisova - klasická učebnice ebnice je odsouvána do pozadí (žáci se neučí pracovat s tištěnou ištěnou knihou), - omezuje se psaný projev obvyklý v případě p „klasické tabule“ (žáci často jen „klikají“ na tlačítka), že využívání interaktivní - některé učitele může tabule svádět k potlačování čování demonstrace reálných pokusů, přírodnin, írodnin, případně p jiných pomůcek, - někteří učitelé špatně odhadují velikost písma při tvorbě učebních ebních pomů pomůcek, což činní problémy při čtení žákům ům ze vzdálenějších vzdálen lavic (lze však využívat již hotové učební u pomůcky), - je nutné se naučit it „pracovat“ se stínem, i když je pravdou, že existuje uje řada ř řešení, která odstraňují tento problém, - přii rozsvícených svítidlech anebo při p intenzivním denním světle tle je text zobrazovaný na interaktivní tabuli špatněě čitelný, - energetická náročnost nost (bě (během provozu je spotřebovávána ebovávána elektrická energie, kterou ktero musí zaplatit škola), - tabule se může stát prostředkem ředkem šikany uučitele ze strany žáků – záměrn ěrně mu rozostří dataprojektor, vypojí (přepojí) řepojí) kabely mezi počítačem, em, dataprojektorem a interaktivní tabulí.


http://jtie.upol.cz

Nastavený trend ve vybavování škol bude mít za následek edek skutečnost, skute že se s interaktivními tabulemi budeme ve školách setkávat stále častěji. ji. Instalací tabule do třídy t však ještě není automaticky zajišt zajištěn pozitivní přínos pro vzdělávání. lávání. Velkou roli hraje ppřístup učitele. Především edevším je nutné systematicky pracovat p na metodice využití interaktivních tabulí ve výuce. Doposud se lze setkat pouze s izolovanými pokusy, které mnohdy řeší pouze konkrétní problémy integrace v rámci jednotlivých tematických celků učiva. iva. Nelze zapomínat na to, že v případě interaktivn interaktivních tabulí se jedná vždy o didaktickou techniku, učebními u pomůckami ckami se stávají až př připravené interaktivní výukové objekty,, napsané texty, vytvořené vytvo nákresy, načrtnuté rtnuté grafy či diagramy – zejména na nich záleží, jak moc bude výuka efektivní. Interaktivní výuka V souvislosti s využíváním interaktivních tabulí je často hovořeno eno o interaktivní výuce. Samotný fakt, že je interaktivní tabule ve výuce přítomna, však ještě automaticky neznamená, že se zákonitě musí jednat o interaktivní výuku. Je třeba eba rozlišovat, kde k interakci (vzájemnému působení) sobení) dochází. Jednak m může docházet k interakci mezi uživatelem (učitelem (u nebo žákem) a technickým zařízením za (interaktivní tabulí a počítačem), poč ale taktéž mezi učitelem itelem a žáky, nebo žáky navzájem (např. výuka s využitím informa informačněreceptivních metod – výklad, přednáška p aj. není příliš interaktivní). K interakci mezi učitelem u a žáky anebo žáky navzájem ovšem může m docházet i bez interaktivní tabule, tudíž bude výuka i tak interaktivní. Interaktivní tabule však může m k realizaci efektivní ektivní interaktivní výuky značně zna přispět. Při výuce se předpokládá aktivní spoluúčast studentů zaměřená na plnění výchovněvzdělávacích cílů. Úlohou učitele je při ři interaktivní výuce facilitovat – usnadňovat, umož umožňovat, napomáhat či podporovat. Jeho činnost spočívá i v usměrňování diskusí, kusí, zdůvodňování zd vhodných řešení a provázení prováz studentů při skupinové i individuální práci. S využitím interaktivní tabule tabul je možné prezentovat třídě učební ební látku neobvyklým způsobem, sobem, dynamicky, se zvýrazněním zvýrazn vazeb a souvislostí.

15


Jak bylo uvedeno, užívání termínu „interaktivní výuka“ může ůže být v souvislosti s využíváním interaktivních tabulí zavádějící zavád a proto je vhodnější jší používat termín „interaktivními pomůckami ami podporovaná výuka“. Problémy vznikají p při nazývání interaktivních produktů vytvořených vytvo pomocí autorského software. Užívat termín prezentace by nebylo zcela přesné esné a proto je vhodnější vhodn používat termín „interaktivní interaktivní výukový výukov objekt“, který lze definovat následovně: následovně Interaktivní výukový objekt je ucelený a didakticky zdůvodněný ný soubor výukových prvků (obrázků,, videí, zvuků zvuků, tabulek, grafů a textů), sestavených a do jednoho celku, celku který umožňuje interakci s aktéry výuky (učitelem (u a žáky).


http://jtie.upol.cz

(4) Lze na interaktivní tabuli IWETA pracovat s výukovými hodinami a objekty, vytvořenými vytvo v prostředí edí SMART NOTEBOOK (on-line)? Citováno dne 22. 8. 2009. Dostupné na http://www.iweta.cz/files/smart_na_iwete.pdf http://www.iweta.cz/files/smart_na_iwete.pdf. (5) Ukázka interaktivní tabule s horizontálním posuvem (on-line).. Citováno 16. 4. 2009. Dostupné na: http://interactive http://interactive-av.co.uk/ largeimages/hitachi-cambridge cambridge-board-60.jpg. (6) DOSTÁL, J. Interaktivní tabule - významný přínos pro vzdělávání. Časopis Česká škola (online). Vydává Computer Press. Publikováno 28. 4. 2009. ISSN 1213-6018. (7) KÁCOVSKÁ, P. Využití interaktivní tabule ve výuce přírodopisu. In Počítač Poč ve škole 2009. Nové Město na Moravěě : GVM. 2009. CDCD ROM. ISBN 978-80-254-3995 3995-1. (8) MARTINKOVÁ, A. Pracovní listy pro tvorbu učebních ebních pomů pomůcek využívajících interaktivní tabuli Smart Board. In Počítač ve škole 2009. Nové Město ěsto na Moravě Morav : GVM. 2009. CD-ROM. ROM. ISBN 978-80-254-3995-1. 978 (9) Projekt SIPVZ – Interaktivní tabule na 1. stupni ZŠ. Citováno 16. 4. 2009. 2 Dostupné na http://zskrouna.cz/projekt1.. (10) www.veskole.cz - Portál na podporu interaktivní výuky. Citováno 16. 4. 2009. Dostupné na: http://veskole.cz. http://veskole.cz (11) HAUSNER, M. a kol. Interaktivní tabuli! Proč? Praha: ZŠ, Praha3, Lupáčova Lupá 1, 2005. 56 s. ISBN neuvedeno. (12) GAGE, J. How to use an interactive whiteboard really effectively in your secondary classroom. London : David Fulton Publis, 2006. 139 pages. ISBN 978-1-84312 84312-262-3. (13) GAGE, J. How to use an interactive whiteboard really effectively in your primary classroom. London : David Fulton Publis, 2006. 128 pages. ISBN 978-1-843 843-12-235-7. (14) KROTKÝ, J.. – HONZÍKOVÁ, J. Interwrite – řešení v oblasti interaktivní výuky. In INFOTECH 2007.. Olomouc : Votobia, s. 587 – 589. ISBN 978-80--7220-301-7.

Závěr Instalace interaktivní tabule do třídy t je jen prvním krokem, který lze oprávněně oprávn označit za ten méně podstatný. Pro realizaci efektivní výuky je důležité, ležité, aby byli kvalitn kvalitně proškoleni pedagogové, kteříí ji budou následně následn využívat v souladu s didaktickými zásadami. Didaktickým aspektů aspektům využívání interaktivních tabulí je doposud věnována v malá pozornost. Měly ly by se jimi vvěnovat vedle obecné didaktiky i oborové didaktiky a metodiky jednotlivých předm ředmětů. Doposud se lze setkat jen s izolovanými pokusy, které mnohdy řeší eší konkrétní problémy integrace v rámci jednotlivých tematických ematických celků celk učiva (7), (8), (9). Řadu adu dílčích metodických materiálů lze získat na portále zam zaměřeném na podporu interaktivní výuky (10), (10 inspiraci lze též načerpat v publikaci M. Hauznera a kol. (11). V zahraničíí již existují ucelenější ucelen publikace metodického charakteru, např. nap (12), (13). Literatura (1) Tabule s dataprojektorem s krátkou projekční vzdáleností (on-line). line). Citováno 16. 4. 2009. Dostupné na: http://blog.svconline.com/ briefingroom/wp-content/uploads/2008/04/ uploads/2008/04/ smart-board-600i.JPG. (2) Interaktivní tabule (on-line). line). Citováno dne 22. 8. 2009. Dostupné na http://cs.wikipedia. org/wiki/Interaktivn%C3%AD_tabule org/wiki/Interaktivn%C3%AD_tabule. (3) Interaktivní tabule (on-line). line). Citováno dne 22. 8. 2009. Dostupné na http://www. zskodanska.cz/index.php?nid=3536&lid=CZ&o id=970996.

Jiříí Dostál, PaedDr. PhDr. Ph.D. Katedra technické a informační informa výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. 5 771 40 Olomouc Česká republika telefon: +420 739249125 e-mail: [email protected]

16



THEORETICAL

http://jtie.upol.cz ARTICLES

ABOUT THE CURRICULUM CONTENTS STRUCTURE OF TECHNICAL SUBJECTS IN PRIMARY EDUCATION – GENERALIZATIONS Jiříí KROPÁČ st. - Jiří KROPÁČ ml. - Jitka PLISCHKE Abstract: The artical is based on the results of J. Bruner´s research on the structure of curriculum contents as presented by M. Pasch. The authors present the initial concept of the so-called so generalizations for the technical subjects instruction in primary education. They also deal with connections of generalizations and the relationship of facts and generalizations from the viewpoint of generalizations accuracy. Key words: Technical subjects, instruction, curriculum contents structure, generalization, facts. KE STRUKTUŘE E OBSAHU U UČIVA TECHNICKÝCH PŘEDMĚTŮ Ů V ZÁKLADNÍM VZD VZDĚLÁVÁNÍ - GENERALIZACE Resumé: Stať vychází z výsledků výzkumů J. Brunera o struktuře obsahu učiva, iva, jak je prezentuje M. Pasch. Autoři předkládají edkládají výchozí návrh tzv. generalizací pro výuku technických ppředmětů v základním vzdělávání. í. Zabývají se rovněž rovn ž souvislostmi formulace generalizací a vztahem fakt faktů a generalizací z hlediska správnosti generalizací. Klíčová slova: Technické předmě edměty, výuka, struktura obsahu učiva, iva, generalizace, fakta. a publikovaným aplikacím jeho výsledků, výsledk mj. (3, s. 52-86), 86), je však tento pojem chápán vícerozměrně.. Potom jde o strukturu fakt, pojm pojmů a generalizací tématu ve vzájemné souvislosti těchto tříí kategorií vytvářené vytvá na základě generalizací a rovněžž ve vhodné návaznosti témat a dále jejich „obsahových prvků“. p Každé vyučované ované téma má tedy podle J. Brunera strukturu skládající se ze tří t prvků, jsou to generalizace, pojmy a fakta a přestože p jsou všechny tyto prvky důležité, ůležité, pro uspořádání uspo obsahu učiva iva je nejvýznamnější nejvýznamn pochopení generalizací. Generalizace vyplývají v tedy z logiky obsahu a měly ěly by strukturu při p didaktickém zpracování obsahu předurčovat. p Zaměření ení výuky na generalizace a pojmy, nikoliv na jednotlivá, třeba i potřebná řebná fakta, považoval J. Bruner za nezbytné. Na základě RVP pro ZV a koncep koncepčně pojatých atých publikací usilujeme v této stati o vytvoření ení generalizací pro výuku technických předmětů v ZV. Formulace generalizací představují edstavují jakési významné principy činností s technikou, odpovídají tedy zákonitostem techniky, požadavkům m na správnou činnost atp. Generalizace mohou být pro více tematických oblastí RVP pro ZV společné, společ tak působí jako sjednocující činitelé initelé obsahu. Jak jsme se přesvědčili, uplatnění ní této teorie pro zpracování technického obsahu výuky na základní škole zaměřuje uje pozornost na výstup výstupy výuky.

1 Úvod Ve výuce prováděné podle Rámcových vzdělávacích programů (dále RVP) jsou úsilí školy, obsah vzdělávání lávání a vzdě vzdělávací aktivity zaměřeny k osvojování a rozvíjení klíčových klí kompetencí. Učivo ivo je tedy prostředkem prost k osvojení činnostně chápaných výstupů výstup směřujících ke klíčovým kompetencím tencím (1, s. 14). Značná část ást tvorby struktury obsahu uučiva je přenesena na školy, neboť jsou zodpov zodpovědné za zpracování ŠVP. Mnohé z nich si počínají po promyšleně, viz mj. mapy učiva čiva využívané (2) aj. Vzdělávací lávací oblast RVP pro základní vzdělávání (dále ZV) Člověk ěk a sv svět práce obsahuje tematické okruhy zaměřené zaměř technicky, jsou však různorodé znorodé a ani nemusí být probírány všechny (1, s. 81-86). 86). Zde je tedy náročnost náro vytváření ení struktury obsahu učiva u možno spatřovat ovat v návaznostech s uučivem dalších vzdělávacích oblastí (vyučovacích čovacích ppředmětů) i v optimálním rozpracování struktury učiva u technicky zaměřeného eného tematického okruhu včetně koordinace struktury obsahu ttěchto tematických okruhů. Stať je zacílena na využití teorie struktury obsahu učiva čiva pro výuku technických předmětů v základním vzdělávání vzd a na souvislosti vytváření ení generalizací pro tuto výuku. Pojem struktura obsahu učiva čiva lze sice chápat úzce, jako vhodnou návaznost témat a dalších součástí ástí obsahu, zásluhou J. Brunera

17


Nemáme zde záměr předložit edložit systematizovaný přehled ehled generalizací, ale hodláme dodržet vlastnosti generalizace, viz (3, s. 63): generalizace není absolutní (existují výjimky a záludnosti), -potvrzena potvrzena bývá mnoha zkouškami, -vyjadřuje vztah mezi nejméněě dvěma dv pojmy, -je obecněji platná. Přii formulaci generalizací vyjdeme ze „dvou skupin pramenů“, “, obvyklých v oborové didaktice. Jsou to prameny odborné, související se zákonitostmi techniky, dále prameny didaktické, popř.. související s praxí výuky.


http://jtie.upol.cz

C. Komplexní charakter techniky. techniky Zpravidla existuje značný čný počet působících přírodních a společenských čenských zákonitostí v technice. Zanedbání kterékoliv z nich může způsobit škody. D. Mnohost možností technických řešení. Technika disponuje možností většího v počtu v podstatě správných řešení určité ur technické úlohy (v důsledku sledku mnohosti souvislostí techniky je obtížné stanovení zcela optimálního řešení, o některých „větších“ tších“ technických řešeních se vedou dlouhé diskuse). Při ři činnosti s technikou bývá „více možností“.

Prameny odborné, související se 2 zákonitostmi techniky Každá technologie, technika popř. pop činnost s jakoukoli technikou musí respektovat zákonitosti techniky, vymezují prostor pro možná řešení ešení a rozhodování. Lze tedy předpokládat edpokládat souvislost zákonitostí techniky a generalizací ve výuce o technice. Problematiku tzv. základních zákonitostí techniky rozpracoval acoval H. Wolffgramm, mj. v publikaci (4). V souladu s ním nejprve uvedeme čtyřii nejvýznamnější nejvýznamně zákonitosti techniky, označeny jsou čísly ísly 1 až 4:

Kromě základních zákonitostí techniky působí nespočet et dalších technických zákonitostí. Z textu popisujícího „odbornou skutečnost“ nost“ nebudeme generalizace formulovat, analogicky k tomu, že zacílení, obsah i procesníí stránka výuky mají prioritně prioritn vycházet z možností, zkušeností a potřeb pot žáka a jeho rozvoje, tedy z pedagogických aspektů. aspekt Až následně je třeba eba respektovat hlediska oborová, zejména ve všeobecném vzdělávání. vzd Na základě uvedených technických zákonitostí se jako nesporné přii formování generalizací jeví spojování „technických řešení“ se společenskými, enskými, humanitními i přírodovědnými p okolnostmi (to nabízí značné zna výchovné možnosti výuky o technice), je nezbytné zvažovat způsob sob i oprávn oprávněnost použití techniky vzhledem k účelu čelu (stojí to za to, má to smysl?), nezanedbávat žádný aspekt činnosti innosti s technikou. Formulace generalizací tedy budeme v dalším vyvozovat především p z pedagogických zdrojů, ů, tyto generalizace budou v souladu se zákonitostmi techniky.

A. Jednota přírodních a společenských spole souvislostí v technice Každý technický objekt, systém a postup spočívá v účelném využití přírodních řírodních pochod pochodů, jevů,, zákonitostí, je to relativn relativně zjevné. Společenské a humánní souvislosti techniky se takto výrazně neprojevují, jejich ppůsobení je však účinné. Zatímco přírodní írodní zákonitosti vymezují možný prostor technických řešení, vvolba, objem i tempo vytváření a užívání techniky jsou závislé právě na společenských a lidských potřebách, pot možnostech, náladách, móděě aj. Jednotlivé přírodní a společenské enské zákonitosti jsou v technice ve vzájemném spolupůsobení.

3 Prameny didaktické popř. popř související s praxí výuky Využijeme publikaci (3, s. 52-86), 52 stať (5), monografii (6) a RVP pro ZV (1). V publikace M. Pasche (3, s. 55-65) 55 jsou uvedeny podnětné příklady íklady generalizací, my této skutečnosti nosti využijeme a budeme usilovat o analogické logické formulace, což přispěje p alespoň k dodržení jejich formální správnosti. Pro obecně obecn technické předměty ty budou tyto formulace (původně byly zaměřeny eny na ekonomické nebo výukové souvislosti) relativně široké. Jde o tyto generalizace: - Technická rozhodnutí tí by měla m přinášet užitek uspokojením potřeb.

Determinovanost (předurčeno čenost) techniky. Technika vznikla jako prostředek dosahování cílů a účelů.. Základní otázkou i přístupem p v technice je proto otázka: pro co, k jakému účelu ú je technika vytvořena a určena? ena? Technika má být účelná. elná. Smysl techniky není tedy v technice, leží „nad technikou“, v oblasti potřeb potř člověka či společnosti. nosti. Základní logický vztah v technice je proto vztah účel – prostředek, edek, regulován musí být dalšími normami čii hledisky spole společenskými i přírodními.

B.

18


- Otázka, zda zvolené řešení ešení uspokojuje naše potřeby, je vždy oprávněná. - Otázka, které potřeby eby hodláme vlastn vlastně uspokojovat, je na počátku činnosti s technikou nezbytná. - Vždy je třeba eba zvažovat, zda lze technické řešení bez rozpaků přijmout, ijmout, zda nemá „vedlejší negativní účinky“. - Každé technické rozhodnutí je spojeno s náklady (práce, peníze, materiály, energie, možné souvislosti s životním prostředím prost atp.). - Přijetí ijetí jednoho technického rozhodnutí či řešení omezuje možnost využití dalších. - Přii technických rozhodnutích je třeba t dodržovat zákonitosti (pravidla, respektovat zvláštnosti) techniky, výsledky věd v přírodních a hlediska společenská enská a humanitní. - Dodržování obecných i konkrétních zákonitostí techniky je třeba spojovat s jejich tvořivým uplatněním. innosti se složitou technikou - Zvládnutí činnosti vyžaduje určitý zácvik (čas). - V případě dobrého chápání funkce a konstrukce techniky uživatelem lze očekávat o lepší průběh činnosti innosti s technikou. - Seznámení se s konkrétními pravidly užívání, např.. návodem, vede k lepším výsledk výsledkům, k efektivnímu využívání techniky.


http://jtie.upol.cz

běžně se vyskytující techniku zvládat (technická gramotnost). - Technické poznání se neustále rozvíjí, jedinec si technické vzdělání lání musí také rozvíjet. - Významnou součástí ástí situací spojených s užitím techniky je stabilita, udržitelnost udrži z hlediska bezpečnosti, nosti, životního prostředí, prost hygieny a zachování zdraví. - Užívání techniky namnoze vyžaduje specifické znalosti a jejich tvořivé tvo uplatnění. - Poznání techniky navazuje na poznání řady společenských a přírodních írodních vě věd. I na základě stati (5) lze formulovat generalizace poněkud méněě obecné: - Technickou výchovu člověka č je třeba humanizovat. - Komunikace související s technikou nastává mezi lidmi přímo ímo nebo zprostředkovaně zprost (prostřednictvím ednictvím techniky). Je potřeba pot zvládat prostředky této komunikace nikace (verbální, obrazové, popř. matematické). - Komunikace může že v jistém smyslu probíhat také mezi člověkem kem a technikou, která poskytuje uživateli informace (měřicí ěřicí ppřístroje, údaje na strojích, typické chování technických objektů objekt v určitých situacích). Je potřeba pot zvládat také prostředky edky této komunikace (obrazové, pop popř. matematické a dnes i verbální). - Talent může být zaměřen ěřen i na různé r oblasti techniky. - Technika může že být ppředmětem zájmů individua.

Generalizace uvedené v (3) evokují i méně mén obecné adekvátní formulace, např. např - Jestliže si firma nebo značka zna vedla v minulosti dobře, lze očekávat ekávat dobrý produkt nebo službu. - Zlepšení jedné mechanické vlastnosti materiálů způsobuje často asto zhoršení jiné vlastnosti. - Kovy jsou velmi dobrými vodiči vodi tepla (podobně elektrického proudu). - Kovy se při zahřívání ívání rozpínají.

Monografie (6) se zabývá výchovou v obecně technickém vzdělávání. ělávání. Z jejího textu lze vyvodit mj. tyto generalizace: - Míra pozornosti věnovaná novaná znehodnocování životního prostředí edí výrobou, užitím a odstraněním ním techniky se trvale zvyšuje. - Technické vzdělání lání a uvažování o technice bez širších hledisek, zejména ekonomických, eko ekologických a bezpečnostních, nostních, nejsou úplné. - Zdroje materiálů a energie jsou omezené. - Práce může že být zábavou i koní koníčkem. - Každý má mít vysoké požadavky na kvalitu jím vykonávané práce. - Ochrana výsledků práce je základní lidskou vlastností i povinností. - Význam práce a techniky (technologií) v dějinách je podstatný. - Je třeba eba minimalizovat vznik odpadu.

Stať významných odborníků odborník J. Stoffy a M. Šefary (5), předkládajících edkládajících vizi technické výchovy třetího etího tisíciletí, prezentuje s tím související postuláty, obsah i souvislosti přípravy p učitelů této výchovy. Lze formulovat tyto generalizace pro obsah výuky technických předmětů na ZŠ: - Techniku je třeba eba chápat jako prostředek, prost který podle vůle člověka může že pomáhat i škodit. - Technika by sama o sobě neměla nemě být účelem. - Technika je výsledkem práce a pro práci je velká část techniky určena. sou - K bezproblémovému životu v současné společnosti disponující nující technikou je potřebné pot

19


Lze formulovat i méně obecné generalizace: - S odpadem je třeba eba co nejlépe zacházet (pořadí zde je: nepřipustit ipustit vznik odpadu, znovupoužít jej po úpravě, ě, znovuvyužít jako materiál, spalovat pro energetické využití, sládkovat; to vše při zajištění ní ochrany prostředí). prost - Reklama přináší užitečné čné i zkreslující informace. - Nevhodným vlivům m reklamy a módnosti je třeba nepodléhat. ada objektivn objektivních informací - Existuje celá řada o technických produktech. - Kvalita a hodnota techniky přímo souvisí. - Estetické cítění ní a prožívání je možné a potřebné ebné také ve vztahu k technice. - Technika je zneužitelná i v souvislosti s informacemi (zneužití informa informačních technologií). - Volbaa technických profesí je rozšířená, rozší obvyklá a perspektivní. řeba zohlednit své - Při volbě profese je třeba možnosti i potřebnost ebnost dané profese a tato hlediska sladit. - Obecnější příprava íprava na profesi je výhodnější výhodn (perspektivnější) než příprava íprava úzce zaměřená. zam - Asi se během hem života budu rekvalifikovat.


http://jtie.upol.cz

výstupy pro klíčové ové kompetence ppracovní (1, s. 17) jsou zaměřeny eny na dodržování pravidel (mj. bezpečné činnosti) innosti) i na schopnost adaptace na změněné podmínky, na přípravu řípravu pro budoucnost v profesi i v podnikání atp., ale generalizace odvozené i z této oblasti klíčových klíč kompetencí by byly buď velmi široké nebo nepodložené. S relativně rámcovými formulacemi se setkáváme i v textu charakterizujícím vzdělávací vzd oblast Člověk a světt práce (jako celek). Text postihuje širší spektrum pracovních činností a technologií, zaměřuje uje k získávání uživatelských dovedností a přispívá ispívá k vytváření vytvá životní a profesní orientace žáků tím, že „vychází z konkrétních životních situací, v nichž žáci přicházejí do přímého ímého kontaktu s lidskou činností a technikou v jejich rozmanitých zmanitých podobách a širších souvislostech.“ Cílovým zaměřením zam je formulováno, čím přispívá ispívá vzd vzdělávací oblast k rozvíjení klíčových ových kompetencí žáků, žák viz (1, s. 81-82). 82). Jde mj. o pozitivní vztah k práci a ke kvalitě svých i společných čných výsledk výsledků práce, o poznání, že technika je spojena s pracovní činností, inností, o chápání práce a pracovní činnosti jako příležitosti íležitosti k seberealizaci, o orientaci v různých r oborech lidské činnosti innosti atp. I zde do zna značné míry platí výše uvedené o přílišné řílišné neurčitosti neur těchto formulací pro podloženou konstrukci generalizací; generalizace nesporně nesporn vyplývající z této části ásti textu RVP pro ZV byly ve stati již výše formulovány z jiných zdrojů. zdroj Užší zaměření očekávaných ekávaných výstup výstupů lze očekávat ekávat v rámci jednotlivých tematických okruhů (1, s. 83-86), 6), zde se zaměříme zam na okruhy technického charakteru. Jak dále uvidíme, obecnější jší generalizace vyvozené v rámci jednoho tematického okruhu lze zpravidla aplikovat i v dalších tematických okruzích, což je samozřejmě pozitivní. Výstupem Práce s technickými materiály má být mj. dodržování technologické kázně kázn a bezpečnosti nosti a ochrany zdraví ppři práci, řešení vhodného výběru ru materiálů, materiálů nástrojů a nářadí, plánování pracovní činnosti innosti ppři užití technické dokumentace atp. Lze podloženě podložen formulovat následující generalizace. - Dlouhodobá bezpečnost čnost a stabilita je základním požadavkem na techniku i technické činnosti a to zejména s ohledem na člověka. - Dodržování pravidel (předpisů, (př zákonitostí, norem aj.) je při činnosti s technikou prvořadou podmínkou dobrého výsledku. - Pro daný účel je třeba eba um umět volit dostupné materiály a postačujícími ujícími vlastnostmi.

RVP pro ZV (1, s. 14) udává jako rozhodující pro posuzování efektivnosti výuky kompetence, zejména klíčové ové kompetence. Uč Učivo je chápáno jako prostředek k vytváření ení tzv. očekávaných o výstupů směřujících ujících k dosažení kompeten kompetencí. Školám je učivo jen doporučené doporu pro rozpracování do jednotlivých ročníků ročník nebo jiných časových úseků, až zařazením azením do ŠVP se stává závazné. Formulace kompetencí jakožto základní cílové kategorie by však učivo mohla/měla mohla/m „rámcově evokovat“, kroměě toho, že učivo je stručně v textu RVP uvedeno. Nejprve jsme se tedy zaměřili ili na to, zda z formulací očekávaných o výstupů charakterizujících v RVP pro ZV klíčové klí kompetence (1, s. 14-17) 17) lze „vyčíst“ „vy generalizace směřující ující k optimalizaci struktury obsahu ve výše uvedeném smyslu. Podle našeho zjištění tyto formulace směřují ěřují spíš ke způsobu zp výuky, k zaměření ení pozornosti učitele uč ve výuce, než přímo ímo k vymezení generalizací a to i velmi obecných. Například z očekávaných ekávaných výstup výstupů ke klíčovým kompetencím k učení čení (1, s. 14) lze tak vyvodit význam práce s informacemi, význam termínů a prostředků grafické komunikace i kritického posouzení skutečnosti skuteč atp., ale formulovat generalizace ve výše uvedeném smyslu by bylo „odvážné“. Podobně Podobn očekávané

20



- Umět si správně zvolit bezpeč bezpečný nástroj pro technickou činnost innost je základní podmínkou úspěšného výsledku. významně na - Volba nástrojů závisí významn vlastnostech objektů činnosti innosti (vlastnosti materiálů,, konstrukce techniky atp.). Tematický okruh Design a konstruování je zaměřen en na práci s technickou dokumentací, podle níž žák sestaví model, na práci s konstrukčními ními prvky a na jejich funk funkčnost, nosnost a stabilitu, montáž a demontáž demontá i na oblast bezpečnosti nosti práce. Obdobný charakter výstupů výstup (správné zacházení s nástroji, údržba, práce dle návodu, bezpečnost nost a hygiena) lze spatřovat spat i v tematickém okruhu Provoz a údržba domácnosti, proto dále uvedené generalizace budou společné. ebným dovednostem umět um - Patří k potřebným odhadnout, jaké zatížení snese užívaná technika s ohledem na její rozměry, rozm tvar a vlastnosti materiálů, z nichž je vyrobena. - Technika nebo technické činnosti č nejprve „existují v představě“ tvůrce, ůrce, zpravidla jsou přiměřenými prostředky edky vyjád vyjádřeny, teprve potom jsou realizovány (nebo také nejsou). - Znalost prostředků pro vyjádření vyjád i přijetí technických myšlenek (slovní, grafické) je znalostí potřebnou v dnešním světě sv plném techniky a komunikace. - Dobrá konstrukce je jako jiné „úspěšné „ú věci v životě“ přehledná, ehledná, pokud možno jednoduchá, ekonomická, estetická a funkční funk i pro delším používání. Tematický okruh Světt práce má specifické a významné zacílení, zvyšovat orientaci žáka v pracovních činnostech innostech vybraných profesí i jeho připravenost avenost posoudit své možnosti při p rozhodování o volbě vhodného povolání či profesní přípravy, při tom využít profesní informace a poradenské služby pro výběr výb vhodného vzdělávání. lávání. Zásadní je také schopnost žáka prezentovat svou osobu při př vstupu na trh práce. - Vždy si klaďme me otázku, zda je technika nebo činnost s technikou (+ technická profese) opravdu potřebná a k čemu (zde je třeba t upřímnost). - Jen na základě informací ze spolehlivých zdrojů lze odpovědně volit budoucí profesi. - Pro volbu povolání je třeba řeba dobře dob posoudit sám sebe, opak se nevyplatí. - Je třeba být reálný přii zvažování místních podmínek pro volbu povolání a brát do úvahy budoucí vývoj.

-

http://jtie.upol.cz

Je třeba umět výstižněě a ppřesvědčivě mluvit a psát o sobě,, o svých záměrech, zám zájmech i potřebách tak, abych nabízel své možnosti.

4 K významu pojmů a faktů fakt pro „výuku generalizací“ Žákem osvojené generalizace se nezbytně nezbytn musí opírat o související pojmy a fakta, všechny tyto kategorie jsou pro výuku významné, jak konstatoval J. Bruner (3, s. 54). Jinak mohou vzniknout iknout nesprávné, chybné generalizace. Uvedeme pro představu edstavu některé n běžně se vyskytující nesprávné generalizace (chybná obecná tvrzení) se „stručným „stru faktickým vysvětlením“. Zde právěě neznalost správných faktů vedla k nesprávné generalizaci, provedené jen na základě „odhadu či společenských spole nálad“ . - Tvrdé dřevo má větší tší výh výhřevnost než měkké dřevo. Omyl vzniká vzhledem k větší hustotě tvrdého dřeva. Určitý objem měkkého ěkkého dřeva d má menší hmotnost než stejný objem dřeva d tvrdého. Výhřevnost evnost u tuhých a kapalných paliv je udávána na 1 kg paliva (u plynných na 1 mN3), proto v tabulkách udávajících výhřevnost výh můžeme vidětt údaj pro dř dřevo vlhké a dřevo suché, ne pro dřevo měkké kké a dřevo d tvrdé (7). - Přii spalování komunálního odpadu by do ovzduší vstupovalo mnohonásobně mnohonásobn více škodlivin než přii spalování obvyklých paliv. Spalováním komunálního odpadu skutečně skute vzniká velké množství škodlivin. Současné Sou systémy čištění ní spalin ale umož umožňují dosažení emisí z procesu energetického využívání odpadu na úrovni emisí ze spalování zemního zem plynu, považovaného za „čisté isté palivo“ (8). Proto mohou být nejpřísnější jší emisní limity stanoveny pro spalování odpadů.. U jiných paliv se nesleduje všudypřítomný obsah těžkých žkých kov kovů, ani dioxiny, které vznikají přii jakémkoliv spalovacím procesu (9). Situace, kdy fakta jsou upravována, aby odpovídala generalizacím, by se neměly nem týkat obsahu výuky technických předmětů. př 5 Vnášení generalizací do výuky a fixace jejich osvojení Podobně jako osvojování klíčových klí kompetencí se děje převážn řevážně při činnostech s konkrétním obsahem, také generalizace, kromě krom toho, že jsou formulovány a zdůvodněny, zd mají být „deduktivně“ uplatňovány ňovány v technických činnostech innostech ve výuce. B. Meier (10) doporu doporučuje výuku inovativního obsahu spojovat s praktickými činnostmi innostmi zadáváním stále

21


náročnějších úloh, řešených ešených kooperujícími žáky, analogicky je třeba eba pracovat s generalizacemi. Také pro fixaci osvojení generalizací lze spatřovat ovat plnou možnost využití postup postupů směřujících ujících dle B. Meiera k tomuto cíli. Jsou to: Opakování - jde o konsolidaci konsolida a reaktivaci znalostí; jde tedy o činnost s dříve říve osvojovanými obsahy v podobě blízké osvojenému. P Při opakování tedy dochází k reprodukci dříve d osvojených poznatků,, uplatňuje se křivka k zapomínání. Procvičování - jde o zlepšování možností žáka konat činnosti, nosti, tedy o prohlubování dovedností v širokém smyslu. Procvičování čování je v úzkém vztahu k opakování, jde však při př něm o průběh jednání, nácvik správné činnosti. innosti. Zde hrozí dril (zejména přii nedostatku samostatnosti žáka), v technických předmětech tech na ZŠ jen je výjimečně oprávněný. V případě generalizací jde o nácvik i analýzu jejich uplatnění ní v typických situacích. Systematizace znalostí - jde o organizaci znalostí i způsobilostí sobilostí jednat do přehledných, p logických a zdůvodněných ných systém systémů. Při této činnosti učitele připravované ipravované již v preinteraktivní fázi výuky, vznikají schémata znalostí jakožto reprezentace skutečnosti; nosti; jsou oce oceňována konstruktivisty. Užití, aplikace - zajišťuje uje vysokou disponibilitu znalostí a dovedností, směřuje uje se k analogickému i variabilnímu,, k novým situacím. Dominantními pojmy zde jsou transfer osvojeného a vytváření vytvá kompetencí. Základní postupy a význam systematizace a také aplikace považujeme v případě p generalizací zjevné, upozorňujeme ňujeme na význam generalizací jako kriteria správné činnosti. č


http://jtie.upol.cz

konkrétněji zaměřených, ených, i tak nám poskytoval méně podnětů než jiné uvedené publikace, vybrané do značné né míry nahodile. Je tedy třeba t vzít do úvahy, že tento „velmi rámcový“ text, který se jinak může osvědč ědčovat, není v tomto směru postačující. ující. Jako potř potřebné se tedy jeví využívání jiných metodických materiálů, materiál odborných textů,, vzorových úloh atp. Ukazuje se také nezbytnost dobrého didaktického zvládnutí oboru učitelem, itelem, dále význam některých n oblastí teorie didaktiky, jako je teorie zaměřená zam na formulaci smyslu a cílů výuky, teorie didaktické transformace a integrace poznání, didaktické znalosti základních zákonitostí techniky aj. Na učitele technických předmětů ětů na ZŠ klade tato situace značné né požadavky, tím spíš, že uučitel této aprobace je na škole sám. Poslední část stati ukazuje možnost snadného vzniku nesprávných generalizací. Zatímco vidíme pochopitelnou snahu u přírodovědných předmě edmětů rozšiřovat své aplikace do prostředí edí techniky (um (uměle vytvořeného světa), předmě edmětům, ů které se tomu prioritně a komplexněě vě věnují, je věnována nepochopitelně malá pozornost. Také proto jsme prezentovali jen generalizace přímo p spojené s technickou výchovou, ne související pouze s přírodními nebo společenskými čenskými vvědami, např. nejobecnější zákony přírodních írodních vvěd atp. 7 Literatura: 1. Rámcový vzdělávací lávací program pro základní vzdělávání [online] - [cit. 2009-02-12]. 2009 Dostupné na WWW: . 2. Webová stránka 1. ZŠ Frýdek-Místek Frýdek [online] - [cit. 2009-02-12]. 12]. Dostupné na WWW: http://www.1zsfm.cz/ucebni--plany-a-osnovy2008-2009 3. PASCH, M. aj. Od vzdělávacího vzdě programu k vyučovací hodině. Praha: Portál, 1998. ISBN 80-7178-127-4. 4. WOLFFGRAMM, H. Allgemeine Technologie. Band 1. Teil 1. Hildesheim : Verlag Franzbecker, 1994. ISBN 3--88120-241-2. 5. STOFFA, J. a ŠEFARA, M. Naša vízia technickej výchovy tretieho tisícročia. tisícro In Modernizace výuky v technicky orientovaných oborech a předmětech tech : Sborník I. Olomouc : Vydavatelství Univerzity Palackého v Olomouci, 1999, s. 10-17. ISBN 80-244 244-0051-0. 6. KROPÁČ,, J. a CHRÁSKA, M. Výchova v obecně technických předm edmětech. Olomouc : Univerzita Palackého, Pedagogická fakulta, 2004. ISBN 80-244-0897-X.

6 Závěry Ve stati jsme předkládali edkládali formulaci generalizací, ne systematicky, ale s ohledem na návodnost způsobu sobu formulace generalizací jakožto zobecňujících výstupůů výuky, které by si měl žák dlouhodobě podržet a které tvo tvoří jakási schémata v jeho další činnosti innosti (ve smyslu konstruktivismu). Snažili jsme se o „užitečnost“ „užite těchto chto generalizací a také o zaměř zaměření pozornosti na tuto problematiku smyslu a zacílení výuky. Uvědomili jsme si, že podobněě jako ppři formulaci kompetencí v RVP je i přii formulaci genera generalizací pozornost soustředěna na na výstupy výuky, které by si měl žák dlouhodobě podržet. Formulované kompetence a generalizace by pro tutéž výuku neměly být v nesouladu. Text RVP pro ZV se ale pro tvorbu generalizací ukázal přínosný ínosný až v částech spíš

22


7. Výhřevnosti a měrné rné jednotky palivového dřeva [online] - [cit. 2009-03-09]. 09]. Dostupné na WWW: ht http://www.tzbinfo.cz/t.py?t=16&i=12&h=38 8. HYŽÍK J. Energetické využívání odpadu je nepostradatelné. Odpady,, 2008, roč. ro 18, č.1, s. 21-22. ISSN 1210-4922. 9. PEROUTKA K. a SUZOVÁ J. Znečišťující Zne látky z energetického využití odpadů odpad – fakta a mýty. Odpady, 2008, roč. 18, č. č 4, s. 20-22. ISSN 1210-4922. 10. MEIER, B. Festigen durch Wiederholen, Eben, Systematisieren, Anwenden. Unterricht Arbeit + Technik, 2008, Jahrgang 10, Heft 40, S. 62. ISSN 1438-8987.


http://jtie.upol.cz

Doc. PaedDr. Jiří Kropáč, č, CSc., PhDr. Jitka Plischke, PhD. Univerzita Palackého lackého v Olomouci, Pedagogická fakulta, Žižkovo nám. 5, 771 40 Olomouc, tel. +420 585 635 805, e-mail: [email protected] www pracoviště:: http://www.kteiv.upol.cz/ Ing. Jiří Kropáč (student DSP), Vysoké u učení technické v Brně,, Fakulta strojního inženýrství, ství, Ústav procesního a ekologického inženýrství, Technická 2, 616 69 Brno, tel. +420 541 142 322, e-mail: mail: [email protected], www pracoviště: http://www.upei.fme.vutbr.cz/cs/index/

23



THEORETICAL


TECHNICAL LANGUAGE AS AS A CREATOR OF TECHNICAL CAULTURE CAULTURE AND POPULAR CULTURE CULTUR Waldemar LIB Abstract: The article tackles a very important issue nowadays, which is the notion of a technical language and its influence on technical culture and popular culture. Key words: culture, technical culture, communication, technical language. JĘZYK ZYK TECHNICZNY KREATOREM KULTURY TECHNICZNEJ I KULTURY POWSZECHNEJ Streszczenie: W artykule poruszana jest niezwykle ważna wa na w dzisiejszych czasach problematyka języka j technicznego, jego wpływu na kulturę kultur techniczną i ich związku z kulturą powszechn powszechną. Słowa kluczowe: kultura, kultura techniczna, komunikacja, język j techniczny. further to the whole of the society. socie Including them into the ones that are widely and commonly used, culture modifies behaviour and conduct of man. As a result, the development of a technical language (the content of a meaning and pragmatics) is an indispensible component of a technical culture. Talking about culture, we shall not forget about communication. M. Czerwiński Czerwi [1985: 20] in the book Wspólnota komunikacyjna [Communication Community] states that if culture is tackled from an individual perspective, such approach shall depict the fact that in this capacity culture constitutes a system of connected ideas and objects as well as the system of the processes shaping the means of expression (as well and may be mostly verbal means of communication i.e. words). Mutual communication among people is possible only within the common culture which encompasses the system of gestures, signs, behaviour and customs, expressions, images, informal language and systems of language codes [see Furmanek 1998: 127] presenting i.a. scientific language whichh incorporates technical notions. S. Kaczor claims that the ability of communication, public appearance and presenting one’s thought demands on a paper in the name of a group while preserving the respect for another person who is the addressee, especially when it has a critical character, is the determinant of social and moral qualifications of people who do not care for cultural factors. Kwiatkowski 2004: 40-44]. An individual has been permanently creating their culture since their appearance on the Earth

Culture, culture and communication Culture belongs to the basic notions of contemporary humanities [Kłoskowska 2005: 9]. Nowadays, we may encounter many approaches to culture, what results in the fact that the notion “culture” has become a slogan to begin certain associations, mostly connected with propaganda, entertainment and the reception time of art works as well as popular art. Culture as a phenomenon is also tackled in the field of psychology, sociology, history and others. Such different perception of culture is the proof for the fact that it is mainly understood by means of supposition or spontaneous judgment in this field. Culture is the whole of principles, regulations and ways of people’s actions, including human work as well their creativity. Culture is a collective property of human societies, established on the basis of peculiar biological and social features of man andd the conditions of his/her living. It develops and transfers within the historical process, it also constitutes the historical stage of society development process, perceived by the level of control over the nature powers achieved state of knowledge and artistic a creativity as well as forms of contemporary living and social co-existence existence [see Furmanek 1998: 123 -127]. The natural environment of man is not only the world of nature but also, to greater extent, so called the world of culture, established permanently ently by human beings themselves [Krąpiec piec 1996: 47]. Moreover, this world is the outcome of the development of technical means which were used, at the beginning, in a limited scope (available only for limited groups) known

24


and the branches of human culture – as rightly claimed by M.Krąpiec piec [1996] shall be visible in four main fields: scientific and scientific 1. In the pre-scientific comprehension, in the various concepts of sciences and their social institutions. 2. In the moral conduct both individual and social, along with customs and traditions. 3. In the works of technology and art. 4. In the religion practiced individually and socially [Krąpiec piec 1996: 5]. The most interesting point of view is the cultural aspect connected cted with technology and technical works that is why the further shall be devoted to this aspect of culture.


http://jtie.upol.cz

of technical activity. It is also a material and nonnon material (e.g. technical knowledge, technical notions) of social property aimed at developing and modifying the nature. Such Su technical culture encompasses the level of social awareness depicting the assessment, opinions and outlooks on the technical system and its particular elements as well as their results, knowledge, skills and habits significant for a given society in accordance ordance with the functioning system of values. The definition of technical culture from a global perspective, is an attempt to determine it by H. Pochanke (1980) who the notion of technical culture defines as follows: …technical culture constitutes the whole ole of human property in the field of science and technical devices and at the same time, the whole of skills (based on proper knowledge) embodied in the manner of using this property, developing it and transferring it – along with appropriate skills to the young generation [Pochanke 1980: 62]. In this definition, the author encompasses both the object side as well as the subject side of technical culture. J. Bańka ka (1983) writes, technical culture shall be understood as a set of thinking projects which are correlated with a certain technical object or a set of internationalised skills as well as ways of thinking and actions determining the acquirement of material goods. In other words, technical culture shall encompass mental patterns of actions and thee techniques possible to implement, and at least possible due to the development of human knowledge and practice [Bańka 1983: 93]. Such understanding of the notion of technical culture refers, excluding its content, to the whole of the content in its technical nical activity. As a personal feature, technical culture (as defined previously) is the theoretical construct for defining the personal features of a human being. The author considering this fact that is i.a. T. Nowacki emphasising the skills of optimal use u of technology by man and writes… technical culture is expressed in adjusting human activities to the technical devices within a proper, i.e. optimal use of the possibilities given by technology, skills of using each device in accordance with its construction constru and function. Technical culture is expressed in proper operation of technical devices as well as in their designing and manufacturing [Nowacki 1969: 15].

Technical culture The influence of technology on culture is proven by the fact that the process of creating culture is inseparably connected with the t development of technology. Apparently it is noticeable that the names of particular human culture epochs have derived from technology since ages, particularly, from the role of tools within the civilisation development which have been used by people, that at is why we have the culture of the Neolithic Age, the Palaeolithic Age, the Bronze Age, the Iron Age, Culture of Steam (or Steam Century), Electricity, Atom, IT and Information. The notions of information culture and their connotations with the culture off man was tackled in detail by T.Piątek tek (2002) and his analysis presented i.a. the study titled Information Culture as the Component of General Culture. It is really difficult to define explicitly the notions of technical culture,, due to the fact that the notion of culture has not been explicitly defined yet, as the notion of technology is not explicit and differently approached by many experts in this field of knowledge. Due to the fact that the term culture has some meanings there the is a need to interpret this notion in such a way that would include all aspect of people's actions which are of historical character. Such phenomenon is technology. As a consequence, it is essential to offer a definition of technical culture which is thee set of two designates culture and technology.. Some authors define technical culture broadly, globally as a component of culture in general, others define it as a theoretical construct for determining the personal features of a human being. ure from a global perspective Technical culture refers to the content and the whole of the results

25


Such approach to technical culture may be, according to T.Nowacki, defined on three levels: 1. Level el encompassing the users of technical goods and materials included in the use of natural environment of a human being. 2. Level encompassing producers, that is why the scope of technological production skills, manufacturing of usable objects – construction goods. 3. Level encompassing the technology manufactures and organisers of social and economic life, including designers, constructors, architects and inventors etc. [Krowicki 1998: 90]. Generally, it may be claimed that technical culture from a personal perspective is rational, flexible and socially useful relation of an individual to technology and the use of technology for improving the level of spiritual life, economic level, social life fe and everyday life in compliance with the state of technological progress. In such definition of technical culture there are three connected elements of the relation human-technology. 1. Operative, basic technical knowledge (combined with a technical language langu and its material which are technical notions), notions allowing for understanding technology, assessment itself and its products and developing a creative attitude towards it. 2. Technical intellectual and manual skills which allows for reasonable operation of technical te devices and tools as well as manufacturing new material goods of technical character. 3. Attitudes towards technology, depicted in the interests and engagement in the issues of technology and responsibility of each human being for the results of technical tech activity [Wołk 1990: 11]. The basic element of technical culture is perceived as the skills connected with technical activity encompassing the range of motor activities related to the use of technical devices during processing materials into new products prod as well as the service activity and intellectual activities indispensible while designing technical products and planning production processes, searching for the reasons for the ineffectiveness of technical products and connected with the process of passing assing technical information verbally, by means of words i.e. by proper command of technical notions as well as by other means of expression and coding information. The important element that influences the results of the technical activity is also a social socia


http://jtie.upol.cz

and moral attitude revealed while dealing with technology. It is expressed by the human’s relation to phenomena, processes and technical products and also in the relation to technical activity. Reasonable and responsible dealing with technology and its products roducts requires the knowledge of its regulations, principles and regularities. It may be provided only by proper knowledge on construction and operation of technical products of energetic, technological and organisation bases of manufacturing processes about out the principles of using technical devices and of the significance of technology within the national economy. Such knowledge constitutes a major component of technical, may be acquired by a person having rich vocabulary of understood technical notions because thanks to a language and words such knowledge is saved, stored and transferred. Technical language and technical culture A very important component of technical culture is a technical language and its products which are technical notions. As it was as mentioned, a language is a tool of thinking, thoughts are the reflection of reality in the people’s mind. As it was mentioned, a language is a tool of thinking, thoughts are the reflection of reality in the people’s mind. These changes are the causativee measures and drive forces for the development of a language. A language is also a means of social interaction and that is why it is a necessary condition of satisfactory and efficient communication among group members in order to perform a common activity and especially to achieve own and socially beneficial aims. Practical use of tools and symbolic forms of activity connected with speech constitute a complex psychological unit in which symbolic activity is aimed at organising practical operations by means of creating second degree stimuli and planning its own actions. The causative measures shall encompass among others: social and political, cultural and educational determinants and technology [Bajerowa 2003: 5]. Their meaning and influence of technical tech vocabulary on the development of culture is the fact that among many changes which are experienced at the turn of 20th and 21th to which belong demographic, social, ideological, geopolitical, cultural and civilization changes that are the most significant icant for our future constitute the ones connected with the changes in science and technology [Furmanek, Walat 2002: 15]. The

26


changes are also reflected in the language which is used. I. Bajerowa [1980: 3] writes that it is necessary to pay attention to the he influence of the technique which by means of permanent (faster) development is a distinctive feature of our times. It also contemporary hope and threat for human kind, so the force on which depends the whole of our social living including our language. Dependence of a language upon technology was carried out when man constructed and named the very first tools – the moment of introducing technical vocabulary [Bajerowa 1980: 5]. A vast number of technical terms has accumulated since the moment of creating the very first technical notions till the contemporary times. Technical vocabulary seized to be only a matter of language culture, it is mostly a tool of work, on which accuracy and precision from material tool is demanded. In the book Outline of the Polish language history in the years 1939-2000 2000 in the chapter Technology as the causative determinant I. Bajerowa [2003] specifying concrete technical phenomena and their influence on o the development of the Polish language. There can be included the development of mass media such as: radio, television, tape recorder, video player, photocopiers, computers, Internet and also the development of communication in the scope of road transportation tation (both public and private), rail and air transportation of general electrification of the country, completely finished in the 1970s and determining the use of modern media. Moreover, the author recalls the influence of dozens of inventions which did not have the direct influence on a general situation of the Polish language, though they enriched its vocabulary with many neologisms filled with the overall language in the process of so called terminolgisation. She writes that the technology is the basic feature determining the language communication, upon which quality and range of information channels depend [Bajerowa 2003: 46-50]. The number of technical terms decide on the meaning of technical vocabulary in the communication processes, i.e. developing the technical culture of man. It is also connected with rapid development of technical knowledge in the scope of particular fields of technology as well as deeper mutual penetration and engaging many different, mostly distant fields of this knowledge. This is penetrates all walks of everyday life, both at home and work – especially the


http://jtie.upol.cz

vocabulary needed for purchasing, expressing their own thoughts, needs, wants, discussing the manner of repair, reading a book, newspaper, understanding messages and opinions of the represented in the television and radio programmes etc. It is the cause that not only engineers and technicians, educating or specialising in certain fields of technical knowledge, deal with technical vocabulary but also the whole of the society, almost most all the time they deal with technical notions as well as are connected with the problems of understanding and use of these notions. The aforementioned fact reveals the inseparable relation between the technical language and technical culture is the cause for existing the needs of popularisation among the people not directly connected with the technical activity of all fields of technical technic knowledge especially the vocabulary belonging and developing in a very fast pace. Another significant meaning has the precise, detailed, not ambiguous and mistaken, naming in the industry of devices, machines, process tools and ways of manufacturing the th technical products. As well as for theses aims, the technical names must be comprehensible for the recipients without adding explanation. The aforementioned results in an increase in vocabulary belonging to particular fields of technology as well as in an increase in general vocabulary, used every day. Another very significant factor influencing the specific meaning of technical vocabulary is a major increase in technical literature, both in form of concise works and numerous press titles dealing with many any fields of technology (e.g. construction, photography, motorisation, IT etc.) We everyday experience many messages encompassing some technical notions, norms, documents and instructions (e.g. manuals – washing machine manuals – including a vast range of technical vocabulary). What is more, on the radio and television there are many programmes aimed at many groups of recipients and devoted to technology, its various aspects and phases of the activity compliant with seven phases of technical activity of man – starting with recognition by designing, constructing, planning of actions, production, operation, maintenance and liquidation [Walat 2004: 13]. Due to so much amount of various studies and programmes of a technical character or

27


encompassing technical notions and terms, it is important and even indispensible to have some necessary technical vocabulary. The vocabulary that will be known and used properly.


http://jtie.upol.cz

in life] [w:] Kwalifikacje zawodowe na współczesnym rynku pracy. pracy [Professional qualifications in the labour market] under supervision of S. M. Kwiatkowski issued by IBE, Warszawa 2004. (8) Kłoskowska A.: Kultura masowa. masowa [Mass culture] issued by PWN, Warszawa 2005. (9) Krąpiec M.: Człowiek w kulturze. kulturze [Man in culture] issued by Gutenberg – Print, Warszawa 1996. (10) Krowicki L.: Kultura techniczna – problematyka metodologiczna. metodologiczna [Technical culture – mothodological issues] M.A thesis under supervision of prof. W. Furmanek Rzeszów 1998. (11) Nowacki T.: O kulturze technicznej. technicznej [About technical culture] Zielona Góra 1969. (12) Pachociński R.: Technologia a oświata. o [Technology vs. education] issued by IBE, Warszawa 2002. (13) Pochanke H.: Upowszechnienie kultury technicznej wśród ród dzieci i młodzie młodzieży. [Popularisation of technical culture among children and teenagers] issued by Zielona Góra 1980. (14) Piątek T.: Kultura informacyjna komponentem kultury ogólnej,, [Information culture as a component of general culture] [w:], Zbornik prispevkow z medzinárodnej vedecko odbornej konferencie "Technické uzdelanie ako a súćast vśeobecného vzdelania",, ed. Dubovská R. issued by Univerzita Mateja Bela, Banska Bystrica, 2002. (15) Walat W.: Modelowanie podręczników podr techniki-informatyki. [Modelling of books for technology and IT] issued by UR Rzeszów 2004. (16) Wołk Z.: Kształtowanie ztałtowanie kultury technicznej uczniów liceów ogólnokształcących. ogólnokształc [Shaping technical culture for grammar school students] issued by Zielona Góra 1990.

Conclusion Development of modern means of technology, which are currently experienced and their anticipated nticipated influence on man's life, in a further perspective, with a special emphasis on education defined by R.Pachociński ski [2002] in the book titled Technology vs. education and the fact that a language is one of the most basic components creating and developing culture of a society, confirms that a technical language is a crucially important component of technical culture and its development by its considerable influence on the development of the Polish language, has its enormous contribution to the development of culture in general. Bibliography: (1) Bajerowa I.: Wpływ techniki na ewolucję ewolucj języka polskiego [Influence of technology on the evolution of the Polish language]. issued by Zakład Narodowy Imienia Ossolińskich, Ossoliń Kraków 1980. (2) Bajerowa I.: Zarys historii języka j polskiego[The [The outline of the history of the Polish language] 1939-2000.. issued by PWN, Warszawa 2003. (3) Bańka J.: Ja teraz. U źródeł ź filozofii człowieka współczesnego. [Now me. At the beginning of contemporary man' philosophy] issued by Śląsk, sk, Katowice, 1983. (4) Czerwiński ski M.: Wspólnota komunikacyjna.[Communication .[Communication community] issued by COMUK, Warszawa 1985. (5) Furmanek W., Walat W.: Przewodnik metodycznyy dla nauczycieli techniki-informatyki. techniki Klasa 4 szkoły podstawowej.. [Methodology guide for technology-IT IT teachers. 4th grade of primary school] issued by Fosze, Rzeszów 2002. (6) Furmanek W.: Zrozumieć Zrozumie technikę. [Understand technology] issued by WO FOSZE, Rzeszów 1998. (7) Kaczor S.: Kwalifikacje społeczno-moralne społeczno i ich rosnące znaczenie w życiu życiu. [Social and moral qualifications and its incresing significance

Waldemar LIB, dr University of Rzeszow, Poland Institute of Technology 16 A, Rejtana Street 35-310 Rzeszów [email protected]

28




CONDITIONS OF STUDENT’S ACTIVATION IN TECHNICAL EDUCATION Elżbieta MASTALERZ Abstract: Author describes basic issues concerning student’s activation goals and purposes of technical education, and correct conduct of technical lessons in schools. Conditions for practical technical activation are formulated basing on literature and research. Key words: activation, student, teacher, technical education. education WARUNKI AKTYWIZACJI UCZNIÓW W EDUKACJI OGÓLNOTECHNICZNEJ Streszczenie: Autorka omawia podstawowe zagadnienia z zakresu aktywizacji uczniów, cele i zadania edukacji technicznej oraz niektóre zagadnienia poprawnej realizacji zajęć zaj technicznych na lekcjach w szkołach ogólnokształcących. cych. W oparciu o literaturę literatur i badania pedagogiczne formułuje warunki aktywizacji uczniów w działaniu praktyczno – technicznym. Słowa kluczowe: aktywizacja, uczeń, ucze nauczyciel, edukacja ogólnotechniczna. znajomość metod aktywizujących aktywizują nie wystarczy do zachęcenia cenia ucznia do pracy na lekcjach. W procesiee dydaktycznym niezbędne niezb jest zaplanowanie takiego układu zada zadań dydaktycznych, który pozwoli nauczycielowi wykazać dobrą znajomość ść nauczanych zagadnie zagadnień z jednoczesnym wyzwalaniem aktywności aktywno poznawczej uczniów i zaanga zaangażowaniem w wykonywanie zadańń zleconyc zleconych w danej jednostce lekcyjnej. Potrzebne są s więc jeszcze odpowiednie cechy osobowości osobowo nauczyciela – organizatora procesu kształcenia i rozeznanie w poziomie wiedzy i umiejętności umiej uczniów. Aktywizowanie uczniów wymaga zatem odpowiednich kompetencji nauczyc nauczycieli. Samodzielne myślenie lenie i aktywizacja są s zjawiskami od siebie uzależnionymi, uzależ wzajemnie się warunkują. Można na wyróżnić wyróż dwa zasadnicze etapy: pierwszy, gdy przeważa przewa aktywizowanie ucznia przez nauczyciela – aktywizacja bezpośrednia, prowadząca ąca do rozwoju my myślenia samodzielnego; drugi okres, w którym myślenie my samodzielne ucznia powoduje jego aktywność aktywno [W. Okoń]. ]. W pierwszym z nich jednostka jest aktywna przeważnie nie z pomoc pomocą bodźców z zewnątrz, trz, w drugim pod wpływem impulsów własnych – wewnętrznych. trznych. Wywołuj Wywołują je wzrost wiedzy i myślenia lenia logicznego u nauczanych oraz nawyki poprawnego posługiwania się si różnymi typami operacji myślowych, lowych, jak abstrahowanie, uogólnianie, analiza, synteza, analogia.

1. Wprowadzenie Podstawowym celem i zadaniem systemu edukacji ogólnotechnicznej powinno być by kształtowanie historycznego i perspektywicznego rozumienia procesu postę postępu naukowotechnicznego i świadomego wiadomego korzystania z osiągnięć techniki. Postęp ęp powoduje zmian zmianę sytuacji człowieka w życiu społecznym i cywilizacji współczesnej. Z tych względów wzgl pedagogika musi się zająć ąć przygotowaniem młodego pokolenia do realizacji humanistycznego znego stylu życia i podporządkowania dkowania techniki potrzebom ludzkim. Człowiek XXI wieku musi być by wdrażany any do aktywnego, rozs rozsądnego konsumowania nowoczesnych wytworów i technologii w dziedzinach życia prywatnego, jak też w obszarze wybranego zawodu. 2. Aktywizacja uczniów Aktywizacja w procesie nauczania jest to pobudzanie podmiotu nauczania bodźcami bod intelektualnymi i emocjonalnymi do myślenia my i działania w celu rozwoju osobowości osobowo i opanowania materiału programowego. Podobnie jak w poprzednich dziesięcioleciach, dz tak i obecnie bardzo dużyy nacisk kładzie si się na stymulowanie przez nauczyciela tej aktywności aktywno u uczniów, coraz mocniej akcentując akcentuj pracę, zaangażowanie owanie wszystkich uczestników procesu dydaktycznego. Nauczyciele prześcigają prze się w stosowaniu różnorodnych norodnych metod aktywizujących tak, by uczeńń był coraz bardziej zainteresowany i chętny tny do współpracy, by zajęcia cia nie były nudne i monotonne. Jednak sama

29



http://jtie.upol.cz

[J. Wilsz, 2003]. Człowiek jest istotą istot poszukującą optymalnych warunków do życia, dążącą do rozumienia i opanowania techniki, zmierzającą do samopoznania, że edukacja techniczna człowieka stanowi konieczność rozwojową rodzaju ludzkiego. Idea kształcenia technicznego, pojmowanego jako ci ciągłe poznawanie odkryć nauki i techniki, jest obecna we wszystkich wielkich systemach filozofii człowieka. Nadrzędnym dnym celem edukacji ogólnotechnicznej powinno być by wspomaganie rozwoju wychowanków w kierunku osobowości osobowo aktywnej, czynnie zaangażowanej w zjawiska życia ycia społecznego, otwartej intelektualnie i ciągle doskonalącej ącej si się. Edukacja ogólnotechniczna powinna przyczyniać przyczynia się między innymi do uświadomienia świadomienia młodemu człowiekowi sensu i potrzeby kształcenia zawodowego. Poprzez ten rodzaj kształcenia młody człowiek powinien mieć mie ułatwiony wybór zawodu oraz prawidłowe rozpoczynanie przygotowania się do kwalifikowanej pracy zawodowej przez kształcenie zawodowe.

3. Kształcenie ogólnotechniczne warunkiem całościowego ciowego rozwoju ucznia W kształceniu skoncentrowanym na uczniu uwzględnia się zazwyczaj motywacje uczniów (tj. ich zamiłowania, zainteresowania, zdobyte doświadczenia), istotę procesu uczenia się (tj. psychologiczne mechanizmy umożliwiające umo uczenie się, a nie treści ci uczenia si się) oraz fakt, iż uczniowie mają różne ne tempo pracy i ró różne zainteresowania. Istotne jest zatem znaczenie indywidualizacji kształcenia. Jeszcze inne podejście polegać możee na przeciwstawieniu „metod aktywnych” polegających ących na tym, że uczeń samodzielnie szuka potrzebnych mu informacji, uczy się dzięki ki własnym odkryciom i twórczości, ci, metodom, w których wykorzystuje się materiały przygotowane przez nauczyciela i prezentowane ntowane zgodnie z jego uznaniem. W różnych nych przedmiotach szkolnych aktywizacja uczniów sprzyja rozwojowi różnorodnych ró umiejętności, ci, głównie intelektualnych. W edukacji ogólnotechnicznej wykonywanie zadań praktycznych pozwala na kształtowanie umiejętności manualno – motorycznych, koordynacji wzrokowo – ruchowej, sprawności sprawno i nawyków, które są dopełnieniem cało całościowego rozwoju młodego człowieka. Sprawne posługiwanie się prostymi narz narzędziami, typu nożyczki, nóż introligatorski, kolec, ćwiczy rączkę dziecka,, które w dojrzałym wieku będzie b być możee obsługiwało precyzyjne urządzenia urz techniczne. Zdobyta umiejętno ętność praktyczna, dzięki ki transferowi, z pewno pewnością pozwoli rozwinąć lepiej umiejętnoś ętności zawodowe, osiągnąć sukces w dorosłym życiu. ż Zadania wytwórcze, montażowe, owe, konserwacyjno – eksploatacyjne są niezwykle kształc kształcące w zakresie bezpiecznego, racjonalnego korzystania z osiągnięć techniki w gospodarstwie domowym. Proces kształcenia technicznego będzie miał największą wartość wówczas, gdy cechować go będzie twórcze techniczne myślenie my i działanie. T. Nowacki, analizując analizuj takie myślenie lenie i działanie, wymienił dziesi dziesięć etapów powstawania dzieła technicznego: uświadamianie potrzeby wynalazku, sformułowanie zasadniczego zadania, idei poszukiwanego urządzenia, uściślenie lenie zadania, poszukiwanie możliwości rozwiązania, opracowanie głównej zasady poszukiwanego urz urządzenia, przekształcenie zasady w schemat, rozwinięcie schematu, opracowanie technologiczne, sprawdzenie teoretyczne opracowania technicznego i technologicznego, technologicznego wykonanie prototypu i sprawdzenie praktyczne na prototypie

4. Zakończenie W roku 2009 przeprowadzono badania pedagogiczne wśród ród nauczycieli szkół gimnazjalnych na temat aktywizowania uczniów na lekcjach techniki. Celem ich było ustalenie najważniejszych niejszych czynników wyzwalających wyzwalaj zaangażowanie owanie ucznia w działaniu praktyczno – technicznym. Analiza zebranych za pomocą pomoc kwestionariusza ankiety opinii pozwala stwierdzić, żee poziom wiedzy i przygotowanie nauczycieli do aktywizacji jest dość do dobre. Z ankiety wynika, żee według przebadanych nauczycieli dużaa liczba uczniów w klasie utrudnia aktywizację.. Lepiej pracuje się si w małych grupach, indywidualizując indywidualizuj nauczanie, co wydaje się dość oczywiste. Najbardziej pożądanymi danymi u nauczyciela ssą zdolności komunikacyjne, wiedza merytoryczna, predyspozycje pedagogiczno pedagogiczno-psychologiczne, kompetencje dydaktyczne i życzliwa postawa. Najważniejsze niejsze warunki jakie nale należy zapewnić uczniom w działaniu praktyczno – technicznym, aby optymalizować proces kształcenia uzyskując uzyskuj zaangażowanie owanie i rozwój intelektualny oraz sensoryczno – motoryczny to: •

30

stosować metody stymulujące stymuluj twórcze myślenie, lenie, takie jak np.: dyskusja, rozwiązywanie zywanie problemów technicznych, metoda projektów w początkowym pocz etapie działania praktycznego,


•

• •

•


http://jtie.upol.cz

Literatura: (1) Okoń W., Nowy słownik pedagogiczny, pedagogiczny PWN, Warszawa 2004 ązka E.: Inspiracje do (2) Mastalerz E., Gałązka aktywizującej cej uczniów edukacji ogólnotechnicznej, Wydawnictwo Naukowe AP, seria: NOWOCZESNA SZKOŁA, Kraków, 2006, s.238, ISBN 83-7271-398 398-7 (3) Wilsz J., Aktywizowanie uczniów w procesie kształcenia technicznego,, [w:] Edukacja techniczna i informatyczna: poglądy, pogl wyzwania i możliwości,, red. M. Kajdasz – Aouil, A. Michalski, Bydgoszcz 2003 (4) Ziętkiwicz K. M., Jak aktywizować aktywizowa uczniów. „Burza mózgów” i inne nne techniki w edukacji, Poznań 2000

zapewnić pracę ucznia na stanowisku urządzonym dzonym wzorowo, wyposa wyposażonym w niezbędne narzędzia dzia i urz urządzenia techniczne, wykonywać zadania i prace techniczne użytkowe, aby uczeń mógł wykorzysta wykorzystać nabyte umiejętności w życiu codziennym, stosować pozytywne wzmocnienia motywującc do współzawodnictwa, zastosowania ulepszeń,, racjonalizacji pracy, podkreślając walory użyteczne żyteczne i praktyczne wykonywanych prac, przekazanie wytworów technicznych najbliższym najbli itp., dążyć do organizacji działania w małych grupach, wspierać samodzielno samodzielność wymagać poprawnego i dokładnego działania.

Elżbieta Mastalerz dr Uniwersytet Pedagogiczny Kraków ul. Podchorążych ych 2 30-084 Kraków mail: [email protected] e-mail:

Aktywizacja ucznia w procesie dydaktyczno wychowawczym jest podstawąą pełnego rozwoju osobowości ci , stymuluje rozwój intelektu, koordynacji wzrokowo – ruchowej, sensory ki, pozwala na odkrycie nowych pokładów energii i zasobów wiedzy, a takżee przyczynia się si do przełamywania nieśmiałości.

31



THEORETICAL


PATTERNS AND GENERS – REACENT METODOLOGY Miloš KUDĚLKA - Vratislava MOŠOVÁ Abstract: In our paper, we are focusing on working educational processes. We are inspired by different authors and try to find common features. These features can help teachers without w a pedagogical graduation. In part, we are interested in computer based learning. Key words: microgenre, icrogenre, pedagogical pattern and antipattern, e-learning e pattern. VZORY A ŽÁNRY – METOLOGIE SOUČASNOSTI Resumé: V našem článku lánku se zaměř zaměřujeme na výukové postupy, které fungují. Inspirujeme se u různých r autorů a snažíme se najít společné rysy, které mohou pomoci zejména těm, t m, kteří uučí, a přitom nejsou studovanými učiteli. iteli. Nezapomínáme přitom p na technologickou podporu výuky. Klíčová slova: mikrožánr, ikrožánr, pedagogický pedagog vzor a antivzor, vzor pro e-learning např. pro popis hodiny, pokud chce zkušený učitel vysvětlit tlit jednoduše svému mladému kolegovi, jak by vyučovací čovací hodina mohla vypadat. Díky jménům m metod m můžeme výuku vnímat jako jakýsi model, ve kterém je nastavena úroveň abstrakce nad společ společně sdílenou znalost a zkušenost. Díky modelu je pak možné poměrně pom jednoduchým způsobem sobem popsat strukturu celé hodiny. Aby si ale mladý kolega udělal ud představu o tom, jak má hodina vypadat, musí znát metody, o kterých zkušený kušený kolega mluví. Jak se seznámit s těmito mito metodami? Existuje jejich seznam? A jsou metody opravdu to, co by se měl m např. budoucí učitel učit? Metodu můžeme žeme chápat jako sd sdělenou a do jisté míry formalizovanou zkušenost. Nicméně Nicmén je nutné si uvědomit, že výuková metoda z principu nemusí poskytnout vždy správné výsledky. Je to tím, že na aplikaci se podílejí lidé (studenti a učitel). A každý, kdo někdy ěkdy učil, u může potvrdit, že sebelépe připravená ipravená hodina nemusí vyjít, a to prostě proto, že se nic nedaří. Při P volbě metody je samozřejmě potřeba brát v úvahu obsah, který se učí a prostředí, edí, ve kterém se uučí. Nejdůležitější je ovšem vědět, t, zda je tato metoda vhodná pro konkrétní skupinu studentů student (např. metodu vyžadující intenzivní komunikaci je obtížné aplikovat ve skupině student studentů se špatnými komunikačními ními schopnostmi). A stejně stejn důležité je, aby tato metoda vyhovovala učiteli. u Není nic horšího, než nutit učitele, itele, který má výborné výsledky, ke změně metod jen proto, že ty jeho nejsou moderní. Přístupy, které popisujeme isujeme v našem článku, pocházejí od lidí, kteříí se pohybují v prostředí počítačových ových technologií. Bývá obvyklé, že čím blíže má člověk k technologiím, tím více

1 Úvod V současné době vedle klasických vyučovacích metod je značněě využívána i výuka s podporou výpočetní etní techniky. Zařazení Za počítačů do výuky má své pozitivní, ale i negativní stránky a na učiteli iteli je, j aby kladných stránek co nejvíce využil a záporné stránky pokud možno potlačil. il. K výhodám výuky podporované počítačem patří ří především př snadná dostupnost informací, možnost navázat s učitelem kontakt on-line line (to je výhodné v případech, kdy se jedná o jinou jino než prezenční formu studia), možnost objevovat zákonitostí na základě grafického názoru nebo možnost experimentovat přímo v elektronickém textu (viz [8]). Vzdělávací lávací proces je komunikace řízená učitelem. itelem. Na znalostech, zkušenostech, intuici a pedagogickém umu učitele itele závisí úspěch úsp celého procesu. Jak však má učitel itel vést výuku, aby dosáhl co nejvyšší efektivity? V následujícím textu se pokusíme velmi stručně čně popsat a do jisté míry zobecnit některé známé učební čební postupy tak, aby byly pochopitelné bez hlubšího hlu studia pedagogických disciplín. Jee známým faktem, že člověk s dobrou zkušeností se svými učiteli, u s dobrou intuicí a se schopností nad věcmi v přemýšlet, může že být také vynikajícím uučitelem, a to aniž by kdy studoval pedagogiku a související disciplíny. Čím ím to je? Prostě Prost dělá věci tak, jak je úspěšně dělají lají i jiní. A používá metody, které fungují. Důležitým společným ným rysem dále popisovaného a s výukou nějak ějak souvisejícího výběru ru metod je to, že každá metoda má své jméno a jistá pravidla.. Jméno je důležité d pro komunikaci mezi učiteli. Může ůže dobře dob posloužit

32


potřebuje, aby věci, ci, které používá, byly co nejpřesněji ji strukturovány. Proto jako jeden z klíčových rysů jejich pohledu na vvěc je poměrně vysoká snaha o formální popis. My považujeme tento popis za důležitý dů z důvodu správného pochopení metody. Nicméně Nicmén metoda se dá za zvládnutou považovat až ve chvíli, kdy ji učitel začne úspěšně používat ve své prax praxi. V tomto článku lánku jsou uvedeny ukázky výše zmíněných metod. V první části ásti o pedagogických vzorech vycházíme ze zkušenosti lidí, kteří kte popisují často a úspěšně používané metody strukturovanou formou v podobě tzv. vzorů. vzor Dále uvádíme příklady íklady jak obecných pedagogických pedag vzorů tak vzorů pro e-learning. learning. Pro odlehčení odleh se zamýšlíme i nad tzv. pedagogickými antivzory, neboli postupy, které se sice také používají, dokonce fungují, ale bohužel negativně. negativn V závěrečné části ásti o mikrožánrech popisujeme souvislost mezi prezenční ní a on on-line výukou tentokrát z pohledu jiné skupiny učitelů. uč


http://jtie.upol.cz

specializace zabývají také výukou. Vzory popsali takovým způsobem, aby s nimi mohl pracovat člověk, k, který nedisponuje pedagogickým vzděláním. Mnoho zdrojůů lze nalézt na webových stránkách [9]. Jak už jsme se zmínili, je důležitým d předpokladem edpokladem pro popis vzoru jeho formální struktura. Ta je ve většiněě případů p ustálena na položkách jako jméno (název vyjadřující vyjadř přímo nebo zvláštním, mnohdy velmi nápaditým způsobem opisu určení čení vzoru), problém (stručná ná charakteristika úlohy, která se řeší), souvislosti (oblasti a situace, ve kterých se vzor používá a příznaky, přízna které jsou charakteristické pro použití vzoru), řešení ešení (popis obecného přístupu p k řešení problému a také upozornění upozorn na úskalí, které může přinést. Důležité jsou také příklady říklady použití – ukázky aplikace vzoru na konkrétní problém. Jako příklady si uveďme ďme zjednodušené popisy několika vzorů,, které mohou být použity jak v běžné prezenční ní výuce, tak některé n z nich i v e-learningové výuce.

2 Pedagogické vzory V sedmdesátých letech byly architektem Christopherem Alexandrem formulovány vzory pro řešení úloh v architektuře. Alexandrova formulace vzoru (viz [1]): „Každý vzor je pravidlo, které vyjadřuje uje vztah mezi jistou souvislostí, problémem a řešením“. ešením“. Obecně lze říci, íci, že vzor je formulován jako popis a zobecnění určité ité zkušenosti, která vede k postupu, jak problém řešit ešit (východiskem vzorů vzor je praktická zkušenost, nikoli nápad). nápad) Návod řešení pak musí být tak pružný, aby se vzor dal aplikovat opakovaně a aby př přitom výsledky nebyly stereotypní. Po formální stránce je vzor stručný ný text, který popisuje ná náčrt problému a popis jeho obecného řešení ešení v konkrétních souvislostech.Vzory zachycují chycují zkušenost odborníků v určité ité oblasti, umožňují umož jednoduchou komunikaci mezi odborníky, řeší přirozený a opakovaně se vyskytující problém a obvykle spolu souvisí a navazují na sebe. Je potřeba také zdůraznit, raznit, že vzory rozhodně rozhodn nejsou momentální nápady autora, nějaké ějaké triky, popisy jediného způsobu řešení ešení a popisy, které nevnesou shodu mezi odborníky. Na místě je říci, že vzory by neměly nikoho překvapit, ekvapit, dokonce pravý odborník by měl po přečtení tení vzoru nabýt jistotu, že „tohle přece zná“. Vzory se kromě architektury používají i v různých zných jiných oblastech. Oblíbené jsou zejména v oblasti softwarového inženýrství (viz [6]). Pedagogické vzory původn ůvodně formulovali lidé právě z této oblasti, kteří se kromě krom své

Spirála Problém: Výuku lze rozdělit rozd do částí, které na sebe logicky navazují a doplňují dopl se. Každá část umožňuje řešit problém na určité ur úrovni podrobnosti. Vzor je široce použitelný. Souvislosti: V každé části č jsou studenti zatížení nutností pochopit nové vazby a pohledy na problém resp. používat nové nástroje či techniky. Pokud jim ještě ješt přidáme úlohy „z jiného soudku“, ocitají se znovu na začátku. za Řešení: Je potřeba, eba, aby jednotlivé části umožňovaly ovaly pracovat na stejném problému a výuka byla podle toho organizována. V každé následujícím kroku se pak řeší stejné úlohy s vyšší úrovní podrobnosti (abstrakce, kompozice). Výhodou dou je, že studenta nezatěžujeme žujeme analýzou a nutností pochopení nového problému. Opravář Problém: Ve výuce se řeší ř praktické úlohy, není ovšem dostatek času na úlohy vvětšího rozsahu. Souvislosti: Často asto nutíme studenty realizovat pouze úlohy, které jsou příliš liš jednoduché na to, aby pochopili, jaké problémy mohou nastat, až se

33


zvětší rozsah úlohy. Setkání s vyřešenou vyř úlohou většího rozsahu může že studenty motivovat jiným způsobem ipraví hotové řešení úlohy Řešení: Učitel připraví většího tšího rozsahu, které obsahuje chyby. Studentům popíše co přesněě má řešení ř dělat a ti mají za úkol řešení ešení opravit. Nutností je mít nástroj, který podpoříí hledání chyb.


http://jtie.upol.cz

textů (viz [7]) a multimediálních programů, program které jsou distribuovány prostřednictvím prost CD nebo DVD ROMů. Někdy ěkdy je tento způsob zp vzdělávání lávání slouží jako podpora a doplněk prezenčního vzdělávání. lávání. Tehdy se ozna označuje jako blended learning – smíšené vzdělávání. vzd Pro online e-learning learning již potřebujeme pot připojení k počítačové ové síti (lokální či Internet). Zdroj informací je v tomto případě uložen v počítačové ové síti a mohou jej sou současně využívat libovolné množství studujících. Online e-learning learning existuje ve dvou základních podobách: synchronní (komunikace ( mezi tutory a studujícími probíhá v reálném čase. Proto v daném okamžiku musí být přítomni p jak tutoři, i, tak studující. Ke komunikaci pak používají různých zných nástrojů jako audio, video konference, chat, …) a asynchronní synchronní (současná ( přítomnost tutorů a studujících není nutná. Komunikace se realizuje pomocí elektronické pošty či diskusních fór). Hlavními výhodami e-learningu jsou neomezený přístup k informacím, možnost pravidelné aktualizace informací, multimediálnost (oproti klasickým učebnicím u může přispětt k lepšímu pochopení probírané látky), interaktivita, verifikace (studující si s může sám ověřit stupeň svých znalostí), individuální tempo samostudia. K nevýhodám e-learning learningu patří to, že není vhodný pro každého (ne každý je schopen učit u se z elektronických textů), ), není také vhodný pro takové oblasti vzdělávání, vání, kde je nutná praktická zkušenost (medicína, rukodělné rukodě práce, …) a kde není možné používat pouze e-learning. e Omezující je také fakt, že realizace e-learningu learningu je závislá na technologiích (je nutné mít multimediální počítač, připojení k síti, příslušné říslušné programy, což může být dost finančně nároč náročné). Vzory pro e-learning learning vznikly podobně podobn jako pedagogické vzory. Jedná se o popisy typických situací, které musí řešit ešit učitelé u při použití e-learningového learningového systému. Katalog vzorů vzor lze najít např.. na [11]. Tyto vzory lze použít nejen pro výuku samotnou, ale také např. nap pro hodnocení zvoleného e-learningového learningového systému. Vzory totiž popisují, co všechno a jakým způsobem zp by měl či mohl takový systém zajišťovat. ťovat. Katalog vzorů vzor by v tomto případě mohll sloužit jako kontrolní seznam rysů systému. Ke vzorům pro e-learning learning se řadí následující položky: Soubor studijních nástrojů Problém: Jak studujícím umožnit používat studijní prostředky edky místo omezení čtení

Zkumavka Problém: Studenti se ptávají „A co když …?“. Souvislosti: Často asto je pro učitele uč jednodušší odpovědět, t, ale tím student vě věc považuje za odbytou a největší pravděpodobností podobností na ni brzy zapomene. Řešení: Je-li k dispozici prostředí, prostř ve kterém si student může danou věcc vyzkoušet, učitel u by měl poradit způsob jak a pak jej nechat pracovat. Vyplň prázdná místa Problém: Studenti (zejména začátečníci) za chtějí pracovat na složitějších jších úlohách, ale nemají zatím dostatečné znalosti na vyřešení řešení úlohy. Souvislosti: Někdy můžeme ůžeme dosáhnout zajímavých výsledků s relativně relativn malým množstvím stvím zdrojového textu tak, že známe efektivní způsob sob použití složité techniky nebo technologie, jejíž úplná znalost není u studentů student ani očekávána ani požadována. Řešení: Učitel připraví ipraví velmi dob dobře a čitelně navrženou úlohu (program, proceduru) a některá n místa úmyslně vynechá. Po studentech pak vyžaduje doplnění chybějících jících míst. Musí být řesně specifikováno, co v uvedených místech chybí. Výborné je, pokud studenti mohou vidět vid výsledek ihned po dokončení ení práce. 3 Vzory pro e-learning learning jakékoli V širším slova smyslu je e-learning využívání elektronických materiálních a didaktických prostředků k efektivnímu dosažení vzdělávacího cíle. V užším slova smyslu je e-learning chápán zejména jako vzdělávání, vzd které je podporováno moderními technologiemi echnologiemi a které je realizováno prostřednictvím ednictvím počítačových po sítí – intranetu a zejména Internetu.. V českém prostředí edí je spojován zejména s řřízeným studiem v rámci LMS. E-learning learning je možné realizovat v různých formách. pot aby byl Při offline e-learninguu není potřeba, počítač připojen k Internetu či jiné počítačové po síti. Vzdělávání lávání probíhá pomocí studijních

34


jednoduchých HTML stránek? Souvislosti: Studujícím dělá ělá problémy číst studijní texty přímo ímo na obrazovce. Jsou zvyklí s textem dále pracovat: podtrhávat si barevně barevn různé části textu, přeškrtávat eškrtávat nepot nepotřebné věci, dopisovat si do textu poznámky. Toto však jednoduché HTML stránky neumožňují. neumož Řešení: Vytvořte te soubor studijních nástroj nástrojů, které umožňují podtrhávat, přeškrtávat řeškrtávat a barevně barevn zvýrazňovat ovat text, které umož umožňují do textu vkládat záložky, které umožňují ňují vkládat do textu vlastní poznámky čii otázky opatřené datem. Řízení skupin studujících Problém: Jak vytvářet řet a vést skupiny studujících a jak jim zadávat projekty? Souvislosti: Jedním z nejobtížnějších nejobtížn úkolů e-learningu je vytváření ení vedení skupin studujících. Studující by měli ěli být rozděleni rozd do pracovních skupin, mělo lo by jim být umožn umožněno komunikovatt mezi sebou. Také by skupiny měly m mít vyhrazené místo pro předávání ředávání výsledků výsledk skupinových projektů. Řešení: Vytvořit it nástroje, které umož umožňují vytvářet skupiny studujících tudujících (ru (ručně i automaticky), umožňují ččlenům skupin vzájemnou asynchronní (e-mail) mail) i synchronní synch (chat) komunikaci, umožňují ují zadávat skupinám projekty, vyhradí skupinám prostor pro práci na projektech a umožňují ují jednoduché nahrávání a stahování rozpracovaných projektů. projekt Přiřadit každé skupině supervisora – tutora, který se bude moci zapojit do diskuze iskuze se studujícími, bude se studenty řešit sporné problémy, bude hodnotit skupinové projekty. Řízení studentských úkolů Problém: Jak vytvářet on--line úkoly pro studující? Souvislosti: Zadávání dotazů dotaz a cvičení studujícím je pro tutory velmi užitečné. užite e-learningové systémy by měly ěly řešit, ř jak zadávat úkoly studujícím a jak je vyhodnocovat. Řešení: Systém by měll poskytovat tutorovi nástroje k řízení úkolů:: tutor by měl m mít možnost definovat a zadávat úkoly. Každý úkol by měl m kromě zadání obsahovat i odkazy na studijní materiály, datum odevzdání, studující by měl m systém upozornit na nový úkol, systém by měl m umožnit odevzdávání úkolů a jejich automatické přeposílání toturovi. Řízení on-line testů Problém: Jak vytvářet, et, zadávat a klasifikovat webové kvízy a testy? Souvislosti: Důležitou činností inností je hodnocení získaných znalostí studujících. Jednou z nejčastějších jších metod jsou testy. Automatizace


http://jtie.upol.cz

zadávání, vyplňování ování a hodnocení těchto t testů umožňuje ušetřit it lektorovi hodně hodn času. Řešení: Systém by měl ěl lektorovi umožňovat umož vytvářet on-line line testy s uzavřenou uzav množinou odpovědí, vytvářet on-line line testy s otevřenou otev množinou odpovědí, dí, vytvář vytvářet a automaticky vyhodnocovat testy různých ůzných typů: typ pojmové dvojice, vyplňování ování prázdných míst apod., vytvářet pro lektora statistiku, kolikrát byl který test studujícím udělán, lán, jaké jsou výsledky jednotlivých studujících, kolikrát byla určitá ur otázka správně a špatně zodpovězena zodpov apod., Měl by také umožňovat nastavit čas, po který test bude probíhat. 4 Pedagogické antivzory Každý, kdo delší dobu učí, uč postupně zjišťuje, jak mnoha a jak velkých chyb se dopustil. Je to přirozené, důležité však je, chyby neopakovat. Na stránkách Josepha Bergina (viz [2])) lze najít názvy vzorů,, které velmi výstižn výstižně popisují to, co by učitelé neměli dělat. lat. Tento seznam jakýchsi antivzorů může že fungovat jako dobrá pom pomůcka pro učitele, kteří přemýšlejí emýšlejí o tom, pro proč se jim výuka nedaří. Jako příklady íklady uvádíme výstižná jména několika antivzorů: ů: Ignoruj své studenty, Domácí úkol vrácený pozdě (nebo (ne nikdy), Jediný způsob výuky (předpokládej, edpokládej, že to jak se učíš u ty, je nejlepší i pro tvé studenty), Nepřipravuj Nep se, Nikdy nebuď spontánní, Uč striktně v logickém pořadí, Moji studenti nejsou dost chytří, chyt Jediná správná odpověď,, Ignoruj studentovo zázemí. 5 Mikrožánry On-line vzdělávání lávání se od klasické výuky značně liší, a to nejenom co se týká nástroj nástrojů (tabuli a sešity nahradily počítače po vybavené výkonnými programy a internetem), ale nastupují i nové výukové postupy. Metody používané při p e-learningu jsou z části ásti obdobné jako metody používané přii klasickém způsobu zp výuky. Při e-learningu je třeba eba tyto nástroje modifikovat vhledem k používaným technologiím. Pokusme se zmíněné komunikační ní prost prostředky analyzovat. Naše zkoumání se bude odvíjet od pojmu mikrožánr. Se slovem žánr se určitě každý už setkal v souvislosti s uměleckými leckými sm směry. Podle [4] je žánr rozdělení lení konkrétních forem um umění na základě kritérií relevantních dané formě form (např. filmový žánr, hudební žánr nebo literární žánr). Ve všech odvětvích umění ění jsou však žánry neurčité ité kategorie bez pevných hranic a jsou určeny především edevším zažitými konvencemi. Mnoho děl pak jde napříč několika kolika žánry a používá

35


a kombinuje tyto konvence. Snad nejhlouběji nejhloub jsou teoreticky zkoumány žánry literární, protože to umožňuje uje systematizovat sv svět literatury a následně ho podrobit vědeckému deckému zkoumání. Na tomto poli se také můžeme žeme setkat s termínem mikrožánr. Například íklad v [3] je mikrožánr chápán jako součást ást kombinovaného textu, kdy byl tento pojem zaveden za účelem elem id identifikace, jak vložené žánry přispívají k celkové organizaci textu. Funkčně bylo tedy studium mikrožánr mikrožánrů motivováno snahou o vytvoření analytického popisného systému. Termín mikrožánr se v současné době používá nejen v rétorice, literární teorii, teorii teo médií nebo lingvistice. Pojem mikrožánr se začal za používat i v souvislosti s elektronickými elektronický texty (viz [3]) a také v souvislosti s novými pedagogickými technikami, které se váží k vyučování v prostředí počítačů čů (viz [5]). K nejužívanějším jším mikrožánrům mikrožánrů používaným ve výuce patříí prezentace, diskuse, seminář, seminá otázky a odpovědi, di, brainstorming, práce v malých skupinách. Jednotlivé mikrožánry je možné různě kombinovat. Pokud je posloupnost mikrožánrů vhodně zvolena, vede to ke zvýšení aktivity žáků a růstu jejich jich sebedůvěry sebedů ve vlastní schopnosti. Nejprve, než se začneme neme zamýšlet nad realizací mikrožánrů v prostředí ředí počítačů, po je třeba si uvědomit, že nové vyučovací čovací postupy lze budovat jen za předpokladu edpokladu dostate dostatečné počítačové gramotnosti žáků. ů. Je také ttřeba vzít v úvahu, že nové neosobní technické zázemí poskytuje menší prostor pro spontánní přístup p a že technická omezení mohou vytvářet vytvá mezi účastníky bariéry. Že on-line line způsob způ vzdělávání klade vyšší nároky na přípravu př učitelů i zodpovědnost a aktivní přístupp studentů. student Digitální realizace mikrožánrů se odvíjí od jejich tři základní atributů - obsahu, formy a funkce (srovnej [3]). Prostředí Prost on-line vzdělávání nabízí uživateli řadu elementů, element které lze použít přii konstrukci digitálních stránek určených pro výuku. Patří ří k nim stylistické prvky (text, seznam, tabulka), barva, grafické prvky, možnost zajistit uživateli anonymní přístup ístup nebo vyžadovat jeho identifikaci, stanovit privilegia uživatelů,, realizovat asynchronní a synchronní činnosti, innosti, nastavit čas pro synchronizaci. Standardní nástroje pro internetovou komunikaci umožňují umožň jednotlivé akce strukturovat. To vytváří ří ideální prostor pro mikrožánry jako jsou


http://jtie.upol.cz

Brainstorming Popis: Jedná se o volné fórum myšlenek a nápadů.. Téma zadává a akci organizuje uučitel. Elektronická realizace: poznámky přicházejí icházejí mailem, jednotlivé ideje se mohou zobrazovat v tabulce, komentáře komentá lze řadit do nesetříděného seznamu. Prezentace Popis: Slouží k uvedení do problematiky nebo k jejímu doplnění. ní. Téma zadává učitel. u Připravuje ji učitel itel nebo pověř pověřený student. Elektronická realizace: pomocí elektronického textu (popř. (popř animací, audia, videa). Diskuse Popis: Dialog vedený mezi dvěma dv stranami, který má sloužit k utříbení íbení a vyjasnění vyjasn pojmů a závislostí mezi nimi. Řízení disku diskuse může mít v rukou učitel itel (formální debata) nebo m může probíhat spontánně (neformální debata). Elektronická realizace Realizovat lze pomocí e-mailu nebo přes es Skype. Kvíz dv stranami, Popis: Dialog vedený mezi dvěma který má sloužit k utříbení íbení a vyjasnění vyjasn pojmů a závislostí mezi nimi. Řízení ízení diskuse m může mít v rukou učitel itel (formální debata) nebo m může probíhat spontánně (neformální debata). Elektronická realizace Realizovat lze pomocí e-mailu nebo přes es Skype. Schéma na Obr 1 znázorňuje, znázor jakým způsobem je možné ožné mikrožánry do výuky zařadit. 6 Závěr V našem článku lánku jsme se zabývali dvěma dv typy vzdělávacích lávacích metod založených jednak na pedagogických vzorech a jednak na mikrožánrech. Naším cílem bylo prezentovat trochu jiný přístup k popisu metod, které lze úspěšně aplikovat ve vyučování. čování. P Přístupy jsme převzali od autorů, kteří ří mají co do činění s počítačem em podporovanou výukou. Z tohoto pohledu se uvedené přístupy ístupy mohou jevit jako zjednodušující a poněkud kud technologické. Věříme V však, že jako inspirace tyto postupy mohou mo dobře posloužit zejména těm učitelů čitelům, kteří nestudovali pedagogické disciplíny, a i přesto př chtějí mít jako učitelé itelé dobré výsledky. Hodn Hodně se teď také mluví o interaktivním způsobu sobu výuky. Z tohoto hlediska lze některé které pedagogické vzory chápat jako návrh, jak tuto problematiku uchopit.

36



http://jtie.upol.cz

Výuková lekce

Prohlubování poznatků

Vstupní informace

Kontrola znalostí

Prezentace

Brainstorming

Neformální debata

Formální debata

Zkouškový test Autotest

Obr.1 Zařazení mikrožánrů do výuky Obr.1: o řízení ízení osvojovacího procesu, UO Brno 2006, ISBN 80-7231-139-5 [9] The Pedagogical Patterns Project (online). 2002 -2009 [cit. 2009-10-22]. 22]. URL: [10] TIDWELL, J. Designing Interfaces: Patterns for Effective Interaction Design. O'Reilly Media, Inc. 2005. ISBN 0596008031. [11] Towards a Pattern Language for Learning Management Systems ystems (online). 2003 -2009 [cit. 2009 -10-22]. 22]. URL:

5 Literatura [1] ALEXANDER, CH. A. Pattern Language. New York. Oxford University Press 1977, ISBN 0195019199. [2] BERGIN J. Joe Bergin's Wiki PedagogicalAntiPatterns (online). 2002 200 -2009 [cit. 2009-10-22]. URL: [3] BREURE, L.: Development of the Genre Concept (online). 2001-2009 2009 [cit. 2009-10-22]. URL: > [4] Genre. Wikipedia (online). 2002-2009 2002 [cit. 2009-10-22]. URL: [5] HUGHES, CH., HEWSON, L. Structuring Communication to Facilitate Effective Teaching and Learning. Computers in the Schools. 2001, vol 17, pp.147-158. 158. [6] KUDĚLKA, LKA, M., MOŠOVÁ, V. Vzory v komunikaci člověka s počítač čítačem, sborník XXII. Vědeckého deckého kolokvia o řízení osvojovacího procesu, VVŠ PV Vyškov 2004, ISBN 80-7231-116-6 [7] KUDĚLKA, LKA, M., MOŠOVÁ, V. Jak psát výukový text, sborník XXIV. Vědeckého V kolokvia o řízení ízení osvojovacího procesu, UO Brno 2006, ISBN 80-7231-139-55 [8] KUDĚLKA, A, M., MOŠOVÁ, V. Vizualizace - zdroj motivace, poučení pou a inspirace, sborník XXIV. Vědeckého ědeckého kolokvia

Mgr. Miloš Kudělka lka Ph.D. FEI VŠB-TU Ostrava 17. listopadu du 15, 708 33 Ostrava – Poruba, ČR Tel. +420 597 325 252 e-mail : [email protected] inflex.cz RNDr. Vratislava Mošová CSc. ÚEV MVŠO o.p.s. Jeremenkova 42, 772 00 Olomouc, ČR tel. +420 587 332 312 e-mail: [email protected] vratislava.mosova

37




THE POTENTIAL FOR CREATIVITY OF PUPILS IN TECHNICAL EDUCATION AT THE SECOND LEVEL PRIMARY SCHOOLS Pavel PECINA - Silvie MALÁ Abstract: Article is devoted to issues of technical creativity of pupils at the second level elementary school. After the initial definition of the issue is focusing focusing on the technical challenges in creative teaching practices at the second level primary schools. Keywords: Creativity, technical creativity, creative role. MOŽNOSTI ROZVOJE KREATIVITY ŽÁKŮ V TECHNICKÉM VZDĚLÁVÁNÍ VZD NA DRUHÉM STUPNI ZÁKLADNÍCH ŠKOL Resume: Článek je věnován nován problematice technické tvo tvořivosti žáků na druhém stupni ZŠ. Po úvodním vymezení problematiky je pozornost zaměřena zam na technické tvořivé ivé úkoly ve výuce praktických činností inností na druhém stupni základních škol. Klíčová slova: Tvořivost, vost, technická tvořivost, tvo tvořivé úlohy. rozsáhlou, složitou a těžko žko vymezitelnou oblast světa, v níž existujeme (Kropáč, (Kropá 2004). Proto také v pramenech nalézáme různé rů definice tohoto pojmu. Ve výuce technických předmětů p lze využít jednoduchou definici J. Kropáče: Kropá „ Technika je soubor ve prospěch prosp člověka vytvořených prostředků lidské činnosti a souhrn postupů a způsobů činností inností provád prováděných při jejich výrobě a užití. „(Kropáč, „(Kropáč 2004. s. 23). M. Kožuchová s odkazem na další prameny vymezuje pojem technické tvořivosti tvo takto: “Technickou tvořivost můžeme ůžeme definovat jako j schopnost jedince měnit nit okolní sv svět a vytvářet nové užitečné né hodnoty v oblasti, kterou označujeme ujeme jako technika.“ Techniku přitom chápeme jako technické předměty př i procesy (Kožuchová, M., 1995, s. 19). Jiná definice vymezuje technickou tvořivost tvoř jako druh činnosti, která spočívá ve správném a účelném ú řešení ešení materiálního uskute uskutečnění libovolné technické úlohy. Její řešení spo spočívá ve využití poznatků, získaných v průbě ůběhu studia i osobní zkušenost (Stoljarov, 1983). W. Hande (1985) chápe tvořivou technickou u činností č tu činnost, která se týká techniky a je pro ni charakteristické plné zaujetí žáka technickým objektem poznání a zároveň zárove aktivní a samostatná činnost innost za ú účelem dalšího rozvoje techniky. Tato definice se zaměřuje zam na aktivní úlohu žáka v rámci technické te tvořivé práce. Ale je třeba zdůraznit ůraznit, že žák není špičkovým odborníkem v technické oblasti. Proto nevytvoříí dílo, které má velký význam pro rozvoj techniky. Pro rozvoj technické tvořivosti tvo žáka je

Úvod Problematika tvořivosti ivosti (kreativity) žáků žák je tak významným fenoménem, že je na ni zaměřena řada ada studií (Zelina, Zelinová, 1990, Kožuchová, 1995, Maňák, ák, 1998, Lokšová, Lokša, 2003, Pecina, 2008 a další.). Tvořivost Tvo je považována za nejvyšší a nejuznávanější nejuznávan stupeň aktivity žáka. Obecných definic tvořivosti tvo je mnoho (řádově několik kolik desítek). Všechny tyto definice se prolínají ve dvou momentechmomentech spojují projev tvořivosti ivosti žáka (člověka) ( s novostí (originálností) originálností) a užite užitečnostní (novostí) a to jak v subjektivní tak objektivní rovině (Lokšová, Lokša, 2003). Tvořivost Tvo můžeme žeme definovat jako jev, př při kterém žák (žáci) správně a účelněě řeší problémové situace (v teoretické i praktické rovině) rovin projevující see ve vzniku něčeho něč nového a zároveň účelného. elného. Je to v různé r míře vlastnost každého žáka, kterou je třeba t podle možností rozvíjet ve všech možných směrech.“(Pecina, rech.“(Pecina, 2005, str. 19). Tvo Tvořivost je aktivita, která přináší ináší dosud neznámá řešení a společensky hodnotné odnotné výtvory.“( Kožuchová, 1995). Podle M. Kožuchové (1995) současné psychologické koncepce rozumí tvořivým tvo procesem schopnost osobitým způsobem zp řešit problémy. Technická tvořivost je určitým čitým specifickým typem tvořivosti, ivosti, který se vztahuje na oblast velmi rozsáhlého a složitého světa, sv který označujeme ujeme pojmem „technika“. Pojem technika (z řeckého techné- znalost, obratnost v práci řemeslné i umělecké) lecké) označ označujeme velmi

38



•

důležitá ležitá nová hodnota pro subjekt (žák) nebo skupinu (žáci). Z analýzy různých zných pramenů, které řeší tento problém, jsme došli k závěru, že projev technické tvořivosti ivosti u žáka (žáků) (žák můžeme chápat ve dvou rovinách: 1. Jako správné a účelné ú řešení problémových úloh technického charakteru v teoretické rovině. 2. Při praktické činnosti, innosti, kdy žák (žáci) správně a účelně vyřeší eší problém praktického charakteru při práci s technickými materiály nebo přii školním experimentování (nap (např. ve fyzice zapojování obvodů sestavování obvodů, pokusů,…atd.). Tvořivost ivost je mnohotvárný jev, na nněmž se podílí mnoho komponent- myšlenkové operace, inteligence, představivost, edstavivost, obrazotvornost, fantazie. Klíčovou ovou roli mají tvů tvůrčí schopnosti, což jsou výkonnostní dispozice (senzitivita, fluence, flexibilita, redefinice, originalita, elaborace). V. Smékal (1996) rozumí tvořivostí tvo soubor dispozic a způsobilostí sobilostí a soubor psychických stavů a procesů. ů. V. Švec (1998) se ve své studii zabývá tvůrčími ů čími dovednostmi. Uvádí, že tvořivost ivost je složitě složitější kognitivní strukturou, v níž hrají rozhodující roli schopnosti a dovednosti subjektu i další psychické procesy. V tomto duchu tedy dovednosti chápe jako podmnožinu tvořivosti ivosti a poukazuje na patnáct důležitých složek tvořivosti řivosti (dispozic a způsobilostí), sobilostí), ke kterým dosp dospěli na základě mnoha výzkumů tvořivosti ivosti autoř autoři W. Kirst a U. Dickmayer. Jsou to: • Pohyblivost (schopnost snadno přejít p k novým formám myšlení) . • Plynulost (schopnost snadno nalézat vhodná řešení). • Originalita (schopnost vymýšlet netradiční netradi nová řešení). • Analýza (schopnost rozložit celek na části a umět je definovat). • Produktivita (schopnost vytvářet vytvá nové vazby mezi částmi). • Konstruování (dovednost uspořádat uspo známe věci do nových celků),. • Přestavba (změna na dosavadních souvislostí a vytvoření nových vztahů). ů). • Uspořádání (nalezení přijatelného řijatelného zp způsobu dělení, podle kterého se uspořádají uspo myšlenky). • Síla vyjadřování (schopnost vyjádřit vyjád své nápady).

• • • • •

http://jtie.upol.cz

Realizace (dovednost vy\tvořit vy plán řešení a úspěšně ho zrealizovat). Kombinace (schopnost nalézt souvislosti a nalézt řešení ešení na základě jejich srovnání). Transformace (nahrazení určité ur myšlenky jinou). Rozhodování (porovnat různé r myšlenky a stanovit další postup). Přiřazování (schopnost zkoordinovat myšlenky s podmínkami). Organizování (dovednost podřídit pod příslušný materiál účelu a cíli).

Možnosti rozvoje tvořivosti ivosti žáků žák v technické vzdělávání lávání na druhém stupni ZŠ V posledních letech byly u nás i v zahraničí zahrani provedeny experimentální výzkumy, které byly zaměřeny eny na rozvoj technický orientované tvořivosti žáků.. M. Kožuchová, Z. Pomšár a I. Kožuch (1997) realizovali ealizovali experiment na Základní škole v Bratislavě, Bratislavě na základní škole v Kežmarku a na základní škole v Lehote pod Vtáčnikom. nikom. Cílem výzkumu bylo zjistit, jaký vliv má zadávání problémových úkolů úkol na rozvoj tvořivosti žáků na 1. stupni ZŠ. Třídy T byly rozděleny leny na experimentální (zde se zadávaly problémové úkoly) a kontrolní (zde se vyučovalo vyu tradičně). ). Získané výsledky prokázaly, že ve všech faktorech tvo tvořivosti došlo u experimentálních skupin k přírůstkům, které se potvrdily na hladině významnosti 11%. V rámci ámci projektu naší disertační diserta práce (Pecina, 2005) jsme v druhém pololetí školního roku 2003/2004 realizovali experiment na I. Německém meckém zemském gymnáziu v Brně. V něm jsme ověřovali ovali vliv problémové výuky na rozvoj technicky orientované tvořivosti řivosti žák žáků II. ročníku víceletého gymnázia ve fyzice. Do experimentu byly zapojeny 2 třídy- sekunda A a sekunda B. V sekundě A jsme vyu vyučovali tradičními metodami (zejména metodou výkladu) a v sekundě B jsme vyučovali problémovou metodu (metodou řešení ešení problémových otázek ot a úkolů). ). Sekunda A tedy byla kontrolní třída t a sekunda B byla experimentální třída. t Experiment trval celé pololetí (5 měsíců). m Sestavili jsme a před ed zahájením zadali studentům student v obou třídách test tvořivosti řivosti (pretest) a po skončení ení experimentu zada zadali opět stejný test (posttest). Doba mezi zadáváním testu byla dostatečně dlouhá na to, aby zapamatování neovlivnilo výsledky testu. Výsledky prokázaly, že v experimentální skupině skupin došlo ve šech bodech testu ke zlepšení. Studenti dosáhli lepších

39



http://jtie.upol.cz

4. Žáci mohou řešit ešit pouze ty pro problémy, které jsou přiměřené ené jejich schopnostem.

výsledků, avšak u většiny tšiny úkolů mezi výsledky nebyly statisticky významné rozdíly ve prospěch prosp problémové výuky. Studenti v kontrolní skupině skupin nedosáhli u žádného z úkolů významnějšího významn zlepšení. U mnoha úkolů byly výsledky po experimentu nepatrně horší. Domníváme se, s že kdyby experiment trval déle (celý školní rok), byly by u experimentální skupiny statisticky významné rozdíly ve prospěch prospě problémové výuky. J. Novotný a J. Zukerstein (2007) provedli experiment na druhém stupni ZŠ ve výuce praktických činností, ve kterém terém zjišťovali zjiš vliv projektové a problémové výuky na rozvoj technicky orientované tvořivosti řivosti u žáků žák 7. ročníku. Experiment proběhl ěhl ve 4 třídách t na dvou základních školách v Ústeckém kraji. Žáci byly rozděleni leni do experimentálních a kontrolních tříd. Výuka proběhla v oblasti tématického celku“Práce se dřevem“, evem“, který byl realizován na obou školách. Výzkum proběhl ěhl od zá září 2003 do června 2004. Na začátku átku experimentu proběhlo prob testování pomocí tvarového skládacího testu (TST) od autora G. A. Lienerta za účelem ú zjištění úrovně technické tvořivosti. Test byl zkonstruován na zjišťování ování praktické inteligence, tedy schopnosti řešit ešit nové úlohy praktického charakteru. Poté následovala experimentální změna v experimentálních skupinách, která spočívala v působení sobení proj projektových a problémových metod výuky. V závěrečné etapě(červen 2004) proběhlo hlo testování (posttest TST) zjištění úrovně technické tvo tvořivosti. Výsledky prokázaly, že u všech skupin došlo k nárůstu technické tvořivosti ivosti o více než 10%. Autoři to vysvětlují tím,, že nárůst nárů tvořivosti je u této věkové skupiny běžný. žný. U experimentální skupiny došlo oproti kontrolní skupině skupin k navýšení ještě o 1,6%. U experimentální skupiny tedy došlo k navýšení průměrnému pr i navýšení u jednotlivých žáků. Technicky orientovanou tvořivost ivost lze rozvíjet zadáváním rozmanitých problémových úkolů úkol zaměřených na rozvoj tvůrč ůrčích schopností a dovedností. M. Kožuchová (1995) uvádí čtyři požadavky, které jsou nutné k rozvoji technické tvořivosti u žáků: 1. Žáci by měli přii rozvoji technické tvořivosti tvo využívat vědomosti domosti z technických, ekonomických i přírodních věd. 2. Musí se seznámit s metodami a postupy, které jim pomohou vyřešit ešit problémy technického charakteru. innosti musí být vhodn vhodně 3. K technické tvořivé činnosti motivováni.

Technické tvořivé ivé úlohy lze členit podle různých zných hledisek. M Kožuchová (1995) uvádí následující členění: 1. Konstrukční úlohy Konstrukce podle nákresu, při p kterém si žáci musí představit edstavit technický př předmět, který vyrábí a jeho vlastnosti. Úlohy na zhotovení výrobku, který si sami navrhnou (práce velmi blízká práci konstruktéra a vynálezce). Úlohy na zlepšení a zdokonalení výrobku. výrobk 2. Technologické úlohy Úlohy na výběrr materiálu, nástroj nástrojů a volba konkrétního postupu při výrobě výrob určitého výrobku. Úlohy tohoto typu mohou žáci řešit ve chvíli, kdy si osvojili vlastnosti a použití příslušných íslušných technických materiálů materiál a vytvořili si dovednost v používání vybraných nástrojů nástroj pro práci s těmito mito materiály. Př Při volbě výrobního postupu je třeba, eba, aby si žáci představili, p jak se bude měnit nit design výrobku a jeho vlastnosti. Na základně těchto chto poznatků poznatk zvolili co nejefektivnější postup. 3. Ekonomické úkoly Tyto úkoly jsou zaměř ěřeny na organizaci práce. Jejich cílem je dosáhnout co nejefektivnějšího jšího vykonání ur určité činnosti v co nejkratším čase přii dosažení maximální kvality výrobku. Další členění ní technických úloh reflektuje taxonomii plnění kognitivních ních cílů cíl v pracovních činnostech innostech a míru využití tvo tvořivých schopností žáků (Kožuchová, 1995): 4. Úlohy teoreticko– poznávacípoznávací jsou zaměřeny na osvojení základních poznatků poznatk z technických disciplín. Ty mohou být: - analyticko - popisné (odhalení prvků prvk celku, popřípadě souvislostí,...atd.) - studie historie technických vynálezů vynález (odhalení znaků, které dopomohli k vynálezu,...atd.). 5. Úlohy prakticko- poznávací - Úlohy zaměřené ené na ovládání a demontáž technických zařízení s cílem odhalit konstrukční konstruk řešení, rů technických - úlohy na sestavení modelů různých zařízení,

40



•

- úlohy na experimentování, zaměřené zaměř na hledání nejvhodnějšího řešení ešení technického problému, např.. možnosti využití poznaných materiál materiálů, experimenty přii sestavování technických zařízení, úlohy na hledání ání neoptimálnějších neoptimáln technologických postupů.

• • •

6. Úlohy manipulačně– analytickéanalytické zkoumání teoretických základů techniky na konkrétních technických objektech a modelech.

http://jtie.upol.cz

Vymysli různé zné možnosti využití krabičky krabi od čaje. Navrhni, k jakým účelů čelům je možné využít kladivo. Popište ideální automobil. Vymysli, co by se stalo, kdyby přestala p existovat elektřina.

U tvořivých úkolů nejde pouze o množství vyprodukovaných nápadů, ů, ale také o jejich bohatost a proměnlivost. nlivost. Nemén Neméně důležité jsou originální iginální nápady, které se ve skupině skupin buď vyskytly jen jednou nebo v malém počtu. po Dále je třeba s nápady pracovat, kombinovat je, zhodnotit a vybrat ty nejlepší.

7. Úlohy na rozvoj elaboraceelaborace úlohy na dotvoření nebo přetvoření ření výrobků výrobk po konstrukční, ní, estetické, technologické nebo ekonomické stránce. 8. Úlohy na rozvoj redefinice (vynalézavosti)(vynalézavosti) úlohy na změnu nu funkce technického ppředmětu a jeho využití jiným způsobem.

Závěr Praktické tvořivé ivé úkoly technického charakteru mohou mít rozmanitou podobu. Základním momentem je problémová situace, kterou žáci následně řeší nejprve teoreticky (uvažování o problému, návrhy řešení) a poté prakticky (ověřování ování a realizace návrh návrhů). Tyto úkoly koly se mohou vztahovat k různým oblastem: práce s technickými materiály, práce elektrotechnické, manipulování, laborování, měření, ení, práce se stavebnicemi apod. Náměty Nám pro výuku nalézáme ve starších i novějších nov pramenech (Okoň,, 1966,Zelina, Zelinová, 1990, Kožuchová,1995, Pecina, 2008, Pecina, Zormanová, 2009).

9. Úlohy na rozvoj originálních ginálních (nových, nezvyklých, netradičních) řešení řešení- úlohy na schopnost vytvořit it zvláštní, nová řešení technických problémů. Určitým zjednodušením členění členě úloh je náš návrh rozdělení lení do dvou základních skupin (Pecina, 2005): 1. Úlohy teoretické- žáci řeší problém libovolného charakteru (úlohy na rozvoj fluence, flexibility, originality, elaborace, redefinice, představivosti, edstavivosti, …atd.). Tyto úlohy řeší pouze „na papíře“ nebo na tabuli s pomocí různých rů modelů, obrazů nebo jiných pomůcek.

Literatura: (1) HANDE, W. Gestaltung schöpferischschöpferisch technischer Schülertätigkeiten beim Experimentieren In. Eksperymenty uczniow W nauczaniu techniki.Zielona Zielona Gora: WSzP, 1985, s. 79- 91. (2) KOŽUCHOVÁ, OVÁ, M. Rozvoj technickej tvorivosti.. Bratislava: UK, 1995. ISBN 80-22380 0967-2. (3) KOŽUCHOVÁ, M. POMŠÁR, Z. KOŽUCH, I. Fenomén techniky vo výchove a vzdělávání vzd v základném škole.. Bratislava: UK, 1997. ISBN 80-223-1135-9. (4) KROPÁČ, J., KUBÍČEK, ČEK, Z., CHRÁS CHRÁSKA, M., HAVELKA, M. Didaktika technických předmětů vybrané kapitoly. Olomouc: UP, 2004. ISBN 80-244-0848-1 (5) LOKŠOVÁ, I. - LOKŠA J. Tvořivé vyučování.. Praha: Grada Publishing, 2003. ISBN 80-247-0374-2. (5) MAŇÁK, J. Rozvoj aktivity, samostatnosti, a tvořivosti žáků. Brno: MU,1998. ISBN 80-21080 1880-1.

2. Úlohy praktické– žáci řeší problém praktického charakteru (zapojování obvodů, obvod sestavování modelů,, montáž a demontáž technických zařízení, ízení, zhotovení libovolného výrobku). Tato skupina obsahuje i úlohy první skupiny, protože žáci řeší eší problém nejprve teoreticky a potom prakticky. icky. Přitom Př využívají znalosti o technických materiálech a jejich aplikacích, znalosti o nástrojích a technologických postupech. Tvůrčíí schopnosti lze rozvíjet divergentními úlohami, které rozvíjí i další psychické funkce. Za účelem elem komplexního rozvo rozvoje osobnosti by však mělo lo být rozvíjeno zejména divergentní a hodnotící myšlení (Zelina, Zelinová, 1990). Divergentní úlohy mohou mít následující podobu: • Vymysli co nejvíc výrobků ze dřeva.

41


(6) NOVOTNÝ, J., ZUKERSTEIN, J. Rozvoj technicky orientované tvořivosti pomocí projektových metod In: XXV. Mezinárodní kolokvium o řízení ízení osvojovacího procesu zaměřené k aktuálním problémům ům vědy, v výchovy, vzdělávání a rozvoje tvůrčího ího myšlení. Brno: Univerzita obrany, 2007. ISBN 978-80-7231978 228-3. (7) OKOŇ. W. K základům ům problémového vyučování. Praha: SPN, 1966. (8) PECINA, P. Vliv problémových metod výuky na rozvoj technické tvořivosti ivosti žák žáků.Disertační práce.Brno:PdF MU,2005. ivost ve vzd vzdělávání žáků. (9) PECINA, P. Tvořivost Brno: PdF MU, 2008. ISBN 978--80-210-4551-4. (10) PECINA, P. ZORMANOVÁ, L. Metody a formy aktivní práce žáků v teorii a praxi. Brno: MU, 2009. ISBN 978-80-210-4834 4834-8 (11) SMÉKAL, V. Tvořivost řivost a škola In KOLEKTIV. Tvořivost ivost v práci učitele a žáka. Brno: Paido, 1996, s. 7-15 15 (12) ŠVEC,V. Klíčové ové dovednosti ve vyu vyučování a výcviku. Brno: MU, 1998. 98. ISBN 80-210-193780 9.


http://jtie.upol.cz

(13) ZELINA, M. ZELINOVÁ, M. Rozvoj tvořivosti dětí a mládeže.. Bratislava: SPN, 1990. ISBN 80-08-00442-8.

Mgr. Pavel Pecina, Ph.D. Katedra didaktických technologií Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity Poříčí 31 602 00, Brno Česká republika Telefon. +420 54949 5488 Mail: [email protected] Mgr. Silvie Malá Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity Pořící 31 602 00, Brno Česká republika Telefon: +420 606 315 499 Mail: [email protected]

42



RESEARCH ARTICLES http://jtie.upol.cz

TEACHERS’ OPINIONS ON DIDACTIC TEXTS, AUXILIARY TEACHING MATERIALS AND „NON NON-DIDACTIC DIDACTIC TEXTS” FOR THE TEACHING OF ICT OR DIGITAL TECHNOLOGIES Vladislav HODIS Abstract: The teaching process may be optimised through appropriate texts. The paper presents selected results of a questionnaire survey. It deals with opinions of teachers on the secondary level of basic school and lower level of multi-year multi gymnasium (grammar school) on selected types of didactic texts, auxiliary teaching materials and „non-didactic didactic texts” for teaching of Information and Communication Technologies (ICT) and digital technologies. Key words: didactic text, auxiliary teaching material, „non-didactic „non text“, teaching of ICT or digital technologies, teacher, questionnaire. NÁZORY UČITELŮ NA DIDAKTICKÉ TEXTY, POMOCNÉ MATERIÁLY PRO UČITELE A „NEDIDAKTICKÉ TEXTY“ TEXTY PRO VÝUKU ICT ČI DIGITÁLNÍCH TECHNOLOGIÍ lánku jsou prezentovány vybrané výsledky Abstrakt: Výuku lze optimalizovat vhodnými texty. V článku dotazníkového šetření. ení. Jedná se o názory uučitelů 2. stupně základních škol a nižších ro ročníků víceletých gymnázií na vymezené druhy didaktických textů, text pomocných materiálů pro učitele čitele a „nedidaktických textů“ pro výuku informačních ních a komunika komunikačních technologií (ICT) či digitální technologií. Klíčová slova: didaktický text, pomocný materiál pro učitele, u itele, „nedidaktický text“, výuka ICT či digitálních technologií, učitel, itel, dotazn dotazník. technické předměty ty zaměř zaměřené na informační a komunikační ní technologie (ICT) či digitální technologie. Témata z uvedené oblasti jsou také zastoupena v Rámcovém vzdělávacím vzdě programu pro základní vzdělávání lávání (RVP ZV) ZV), a to v samostatné vzdělávací lávací oblasti Informační a komunikační technologie.. Ve vzdělávací oblasti Člověk a svět práce je pak zahrnut volitelný tematický okruh Využití digitálních technologií. technologií Uváděná ná témata spolu souvisejí, proto v textu budeme používat ozna označení informační a komunikační ní technologie či digitální technologie, resp. ICT či digitální technologie a budeme tím označovat vat zaměření zam na vzdělávací oblast Informační ní a komunika komunikační technologie a zároveň zaměření ení na tematický okruh Využití digitálních technologií ze vzdělávací oblasti Člověk a svět práce. Vymezené druhy didaktických text textů, pomocných materiálů pro učitele, „nedidaktických textů“ jsme předložili p učitelům základních škol a víceletých gymnázií k hodnocení. Výsledky dotazníkového šetření šet uvádíme v následujícím textu, přičemž p nejdříve budeme prezentovat cíl výzkumného šetření, šet dále stanovený problém a k němu formulované výzkumné předpoklady a hypotézy, popíšeme

1 Úvod Ve školní výuce se používají pro učení u žáka uzpůsobené texty (např. učebnice, čebnice, pracovní sešit), které můžeme v souladu s J. Průchou (1998) označit jako didaktické texty. texty Vedle didaktických textů jsou vytvá vytvářeny dále texty (metodické příručky ky apod.), které jsou určeny pro učitele. itele. Tyto texty důsledně d odlišujeme od didaktických textů text a používáme pro ně výraz pomocný materiál pro učitele. u Označení ení používáme podle Pedagogického slovníku (2003), kde se tento výraz objevuje při p vymezování pojmu metodická příručka. příru Ve výuce se používají dále texty (články ( z časopisů,, webové stránky apod.), které nejsou primárně vytvářeny pro učení ení žáka, a přesto p mají význam ve vzdělávání. lávání. Pro tyto texty zavedeme označení „nedidaktický text“ a budeme ho uvádět uvád v uvozovkách, protože jsme se s tímto výrazem zatím nesetkali a vymezujeme jej v protikladu k didaktickému textu. Na základě definice základního pojmu didaktický text,, charakteru dané výuky i práce především J. Průchy chy (1998) a W. Walata (2004), jsme vymezili, příp. stručně č ě charakterizovali pro potřeby eby empirického výzkumu, jednotlivé druhy didaktických textů,, pomocných materiál materiálů pro učitele itele a „nedidaktických text textů“ pro obecně

43


výzkumný vzorek, uvedeme výzkumné metody a nakonec prezentujeme dosažené výsledky.

3 Charakteristika výzkumného vzorku Výzkum byl zaměřen en na uučitele 2. stupně základních škol a nižších ročníků ro víceletých gymnázií. Získávání výzkumných dat probíhalo od února 2008 do dubna 2008. Výzkumný vzorek tvoří ří celkem 71 učitelů, u 7 učitelů je z Olomouckého kraje, 15 ze Zlínského kraje, 36 z Jihomoravského kraje a 13 z kraje Vysočina. Ve výzkumném vzorku je zastoupeno 50 učitelů základních škol a 21 učitelů víceletých gymnázií, 26 žen a 45 muž mužů. Věkový průměrr respondent respondentů je 37,84 let a průměrný počet roků praxe je 13 13,74. Většina učitelů z výzkumného vzorku má vysokoškolské vzdělání ělání pedagogického zaměření; ení; ve vzorku jsou zastoupeni jak aprobovaní učitelé itelé informatiky, popř. pop obecně technických předmětů,, tak také neaprobovaní učitelé uvedených předmětů. ětů. Základní charakteristika ristika výzkumného vzorku je přehledně zobrazena v diagramech na obr. 1 a 2.

60 50 45

40 26

30

četnost

21 20 10 0 Základní škola

Víceleté gymnázium

Muži

Ženy

Obr. 1: Zast. učitelů (n=71) podle druhu šk šk. a pohlaví. 40

36

35 30 25 20

15

15 10

četnost 13

7

5 0 Olomoucký kraj

Zlínský kraj

http://jtie.upol.cz

VP1.3: Učitelé itelé nejvíce preferují z „nedidaktických textů““ pro svou výuku WWW stránky. itelé základních škol a uučitelé víceletých H1.3: Učitelé gymnázií hodnotí význam „nedidaktických textů“ text odlišně.

2 Cíl výzkumu, stanovený problém, výzkumné předpoklady a hypotézy Cílem výzkumného šetření ení bylo zjistit názory učitelů na didaktické texty a dále na pomocné materiály pro učitele itele a „nedidaktické texty“, které mohou významně doplňovat ovat didaktické texty. Byl stanoven následující problém: P1: Jak hodnotí učitelé itelé předložené druhy didaktických textů,, pomocných materiálů materiál pro učitelee a „nedidaktických textů“ text pro výuku ICT čii digitálních technologií? Jsou rozdíly v odpovědích učitelů základních škol a uučitelů víceletých gymnázií? K problému P1 jsme formulovali tyto výzkumné předpoklady edpoklady (VP) a hypotézy (H): VP1.1: Učitelé nejvíce preferují erují z didaktických textů pro svou výuku CD-ROM ROM s texty pro procvičení učiva, úlohami. H1.1: Učitelé itelé základních škol a uč učitelé víceletých gymnázií hodnotí význam p předložených didaktických textů odlišně. itelé nejvíce preferují z pomocných VP1.2: Učitelé materiálů pro svou výuku WWW stránky pro učitele. H1.2: Učitelé itelé základních škol a uč učitelé víceletých gymnázií hodnotí význam p předložených pomocných materiálů pro učitele itele rozdílně. rozdíln

50


Jihomoravský Kraj Vysočina kraj

Obr. 2: Zastoupení učitelů (n=71) podle kraje.

44

4 Výzkumné metody, rozdělení rozdě proměnných, homogenita rozptylů K získávání výzkumných dat byla použita metoda dotazování, konkrétn konkrétně technika dotazníku. Pro zjištění ní názor názorů respondentů na dané texty čii materiály pro uvedenou výuku byla v dotazníku použita numerická posuzovací škála. Získaná data byla zapsána do tabulky v programu Microsoft Excel a dále vyhodnocována v programu Statistica 6.0. Pro správné zvolení vhodné statistické stati metody k testování hypotéz H1.1, H1.2 a H1.3 jsme nejprve provedli ověření ení normálního rozdělení rozd proměnných. K ověření ení byl použit chí chí-kvadrát test. Příslušný výpočet et byl realizován v programu Statistica 6.0, přičemž emž jsme nejdříve nejd určili očekávané četnosti. V případ řípadě menší očekávané četnosti než je 5 v dané kategorii, jsme provedli sloučení ení sousedních kategorií dohromady. Na základě daného ověření můžeme ůžeme konstatovat, že proměnné z našeho vzorku splňují spl požadavek normálního rozdělení; k testování hypotéz hypoté je tedy použit Studentův t-test. test. Interpretaci výsledků výsledk získaných tímto testem předchází také splnění spln požadavku homogenity rozptyl rozptylů v obou


srovnávaných skupinách. Toto ověření ov jsme provedli F-testem. S výjimkou hodnocení příslušných skupin učitelů na pomocný pom materiál pro učitele (CD-ROM ROM obsahující texty k procvičování, ování, úlohy, ukázky řešení) je ve všech ostatních případech ípadech splněna spln podmínka homogenity rozptylů. U proměnné, prom která nesplňuje uje uvedenou podmínku, byl použit v programu Statistica 6.0 Studentův Student t-test pro případ nehomogenity rozptylůů a pro kontrolu dále i neparametrický U-test test Manna a Whitneyho. Hladina významnosti byla zvolena 0,05.


Průměrné rné hodnocení didaktických text textů apod. je uváděno v tabulkách. Učitelé Uč na numerické posuzovací škále (1 naprosto souhlasím, 2 souhlasím, 3 středněě souhlasím, 4 spíš nesouhlasím a 5 naprosto nesouhlasím) měli m označit it souhlas nebo nesouhlas s potřebností předložených druhů didaktických text textů apod. k výuce ICT čii digitálních technologií. Didaktický text VP1.1: Učitelé itelé nejvíce preferují z didaktických textů pro svou výuku CD CD-ROM s texty pro procvičení učiva, iva, úlohami. Na základě výsledků v tabulce 1, můžeme konstatovat, že náš výzkumný předpoklad p se potvrdil.

5 Výsledky uvád výsledky V následujícím textu jsou uváděny ověřování výzkumných předpoklad ředpokladů (VP) a testování hypotéz (H). Pořadí

Didaktický text

1.

CD-ROM s texty pro procvičení pro učiva, úlohami WWW stránky pro žáky (prezen (prezentace aktualizovaných poznatků, poznatk úlohy, odkazy na další stránky apod.) Počítačový ový výukový program (zahrnující více funkcí ve výuce – výklad, procvičování učiva apod.)

2.

3.

http://jtie.upol.cz

Aritmetický průměr 1,87

Směrodatná odchylka 1,00

1,93

0,82

1,97

1,07

4.

Pracovní sešit (v tištěné tišt formě)

2,93

1,22

5.

Učebnice ebnice (klasická v tištěné formě)

3,23

1,17

6.

Slovník odborných termínů termín (v tištěné formě)

3,32

1,13

Tab. 1: Průměrné hodnocení didaktických textů učiteli.

Pro doplnění výsledkůů uvádíme odděleně odd průměrné hodnocení učitel čitelů základních škol a učitelů víceletých gymnázií. Pořadí

Didaktický text

1.

CD-ROM s texty pro procvičení pro učiva, úlohami Počítačový ový výukový program (zahrnující více funkcí ve výuce – výklad, procvičování učiva apod.) WWW stránky pro žáky (prezen (prezentace aktualizovaných poznatků, poznatk úlohy, odkazy na další stránky apod.)

2.

3.

Aritmetický průměr 1,76

Směrodatná odchylka 0,98

1,78

0,95

2,02

0,87

4.


2,82

1,21

5. 6.

Učebnice ebnice (klasická v tištěné formě) Slovník odborných termínů termín (v tištěné formě)

3,04 3,31

1,14 1,19

Tab. 2: Průměrné ěrné hodnocení didaktických textů text učiteli iteli základních škol.

45


Pořadí 1. 2. 3.


Didaktický text

http://jtie.upol.cz

Aritmetický průměr

Směrodatná odchylka

1,71

0,64

2,14

1,01

2,43

1,21

WWW stránky pro žáky (prezentace (prezen aktualizovaných poznatků, poznatk úlohy, odkazy na další stránky apod.) CD-ROM s texty pro procvičení pro učiva, úlohami Počítačový ový výukový program (zahrnující více funkcí ve výuce – výklad, procvičování učiva apod.)

4.


3,19

1,25

5. 6.

Slovník odborných termínů termín (v tištěné formě) Učebnice ebnice (klasická v tištěné formě)

3,33 3,67

1,02 1,15

Tab. 3: Průměrné rné hodnocení didaktických textů text učiteli iteli víceletých gymnázií.

Vypočítaná ítaná hodnota signifikance ppři použití Studentova t-testu je uváděna ěna v tabulce 4 včetně závěru ru statisticky významného rozdílu, nemůžeme žeme tedy odmítnout nulovou hypotézu. Hypotéza H1.1 nebyla dokázána. Dílčí Díl významné rozdíly se objevují jen u hodnocení učebnice a počítačového ového výukového programu, kdy učitelé itelé základních škol hodnotí lépe uučebnici i počítačový ový výukový program než uučitelé víceletých gymnázií.

H1.1: Učitelé itelé základních škol a uč učitelé víceletých gymnázií hodnotí význam p předložených didaktických textů odlišně. Pro testování platnosti hypotézy H1.1 byla stanovena nulová (Ho) a alt. hypotéza (Ha): Ho: Učitelé itelé základních škol a uč učitelé víceletých gymnázií hodnotí význam p předložených didaktických textů stejně. itelé základních škol a učitelé uč víceletých Ha: Učitelé gymnázií hodnotí význam p předložených didaktických textů odlišně.

Didaktický text

Vypočítaná hodnota signifikance p

Významný rozdíl mezi učiteli čiteli ZŠ a uučiteli víceletých gymnázií

0,0391

ANO

0,2467

NE

0,9445

NE

0,1417

NE

0,0185

ANO

0,1512

NE

Učebnice (klasická v tištěné né form formě) Pracovní sešit (v tištěné formě) ě) Slovník odborných termínů (v tištěné formě) CD-ROM s texty pro procvi cvičení učiva, úlohami Počítačový ový výukový program (zahrnující více funkcí ve výuce – výklad, procvičování procvi učiva apod.) WWW stránky pro žáky (prezentace (prezen aktualizovaných poznatků,, úlohy, odkazy na další stránky apod.)

Tab. 4: Porovnání hodnocení didaktických textů text mezi učiteli základních škol a učiteli iteli víceletých gymnázií.

Na základě výsledkůů v tabulce 5 musíme konstatovat, že náš výzkumný předpoklad p se nepotvrdil.

Pomocný materiál pro učitele itelé nejvíce preferují z pomocných VP1.2: Učitelé materiálů pro svou výuku WWW stránky pro učitele.

46


Pořadí 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.


Pomocný materiál pro učitele CD-ROM ROM obsahující texty k procvičování, úlohy, ukázky řešení Počítačový ový výukový program k výkladu učiva (demonstrace, simulace jevů, jev zařízení apod.) WWW stránky pro učitele u (metodické návody, texty k výuce…) Interaktivní učebnice čebnice (soubor výukových dat k vyučování ování pomocí interaktivní tabule, umožňuje uje výklad, interaktivní cvičení) cvi Počítačový ový výukový program pro testování s klasifikací Soubory úloh s výsledky, postupy řešení (v tištěné formě) Metodické příručky čky k didaktickým textům (v tištěné formě) Tematické plány s doporučením uspořádání učiva iva pro jednotlivé ro ročníky (v tištěné formě) Testy a testové manuály (v tištěné tišt formě)

http://jtie.upol.cz



1,58

0,86

1,69

0,87

1,76

0,89

2,00

1,04

2,14

1,14

2,37

1,09

2,48

1,00

2,70

1,05

2,77

1,10

Tab. 5: Průměrné Pr hodnocení pomocných materiálů učiteli.

Dále uvádíme průměrné rné hodnocení pomocných materiálů materiál odděleně učitel čitelů základních škol a učitelů víceletých gymnázií. Pořadí 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Pomocný materiál pro učitele u CD-ROM ROM obsahující texty k procvičování, úlohy, ukázky řešení Počítačový ový výukový program k výkladu učiva (demonstrace, simulace jevů, jev zařízení apod.) WWW stránky pro učitele u (metodické návody, texty k výuce…) Interaktivní učebnice čebnice (soubor výukových dat k vyučování ování pomocí interaktivní tabule, umožňuje uje výklad, interaktivní cvičení) cvi Počítačový ový výukový program pro testování s klasifikací Metodické příručky čky k didaktickým textům (v tištěné formě) Soubory úloh s výsledky, postupy řešení (v tištěné formě) Tematické plány s doporučením uspořádání učiva iva pro jednotlivé ro ročníky (v tištěné formě) Testy a testové manuály (v tištěné tišt formě)



1,46

0,68

1,56

0,86

1,70

0,84

1,78

0,89

2,02

1,04

2,30

0,91

2,31

1,02

2,50

0,99

2,72

0,99

Tab. 6: Průměrné ěrné hodnocení pomocných materiálů materiál učiteli iteli základních škol.

Pořadí 1. 2.

Pomocný materiál pro učitele u CD-ROM ROM obsahující texty k procvičování, úlohy, ukázky řešení WWW stránky pro učitele u (metodické

47



1,86

1,15

1,90

1,00


3. 4. 5.-6. 5.-6. 7.-8. 7.-8. 9.


návody, texty k výuce…) Počítačový ový výukový program k výkladu učiva (demonstrace, simulace jevů, jev zařízení apod.) Počítačový ový výukový program pro testování s klasifikací Soubory úloh s výsledky, postupy řešení (v tištěné formě) Interaktivní učebnice čebnice (soubor výukových dat k vyučování ování pomocí interaktivní tabule, umožňuje uje výklad, interaktivní cvičení) cvi Metodické příručky čky k didaktickým textům (v tištěné formě) Testy a testové manuály (v tištěné tišt formě) Tematické plány s doporučením uspořádání učiva iva pro jednotlivé ro ročníky (v tištěné formě)

http://jtie.upol.cz

2,00

0,84

2,43

1,33

2,52

1,25

2,52

1,21

2,90

1,09

2,90

1,34

3,19

1,03

Tab. 7: Průměrné rné hodnocení pomocných materiálů materiál učiteli iteli víceletých gymnázií.

itelé základních škol a uč učitelé víceletých H1.2: Učitelé gymnázií hodnotí význam p předložených pomocných materiálů pro učitele itele rozdílně. rozdíln Pro testování platnosti hypotézy H1.2 byla stanovena nulová (Ho) a alt. hypotéza (Ha): Ho: Učitelé itelé základních škol a uč učitelé víceletých gymnázií hodnotí význam p předložených pomocných materiálů pro učitele itele stejně. stejn Ha: Učitelé itelé základních škol a učitelé uč víceletých gymnázií hodnotí význam p předložených pomocných materiálů pro učitele itele rozdílně. rozdíln

Vypočítaná ítaná hodnota signifikance ppři použití Studentova t-testu je uváděna ěna v tabulce 8 včetně závěru ru statisticky významného rozdílu, nemůžeme žeme tedy odmítnout nulovou hypotézu. Hypotéza H1.2 nebyla dokázána. do Dílčí významné rozdíly se objevují jen v případě metodické příručky, ky, tematického plánu a interaktivní učebnice, ebnice, kdy je uučitelé základních škol hodnotí lépe než učitelé u víceletých gymnázií.

Pomocný materiál pro učitele u Počítačový ový výukový program k výkladu učiva (demonstrace, simulace jevů, ů, zařízení zař apod.) Počítačový výukový program pro testování s klasifikací Metodické příručky k didaktickým textům text (v tištěné formě) Tematické plány s doporučením čením uspořádání uspo učiva pro jednotlivé ročníky níky (v tištěné formě) WWW stránky pro učitele itele (metodické (meto návody, texty k výuce…) Soubory úloh s výsledky, postupy řešení (v tištěné formě) CD-ROM ROM obsahující texty k procvičování, úlohy, ukázky řešení Testy a testové manuály (v tištěné tiště formě) Interaktivní učebnice ebnice (soubor výukových dat k vyučování ování pomocí interaktivní tabule, umož umožňuje výklad, interaktivní cvičení)


Významný rozdíl mezi učiteli čiteli ZŠ a uučiteli víceletých gymnázií

0,0515

NE

0,1689

NE

0,0187

ANO

0,0102

ANO

0,3779

NE

0,4489

NE

0,1520

NE*

0,5215

NE

0,0052

ANO

Tab. 8: Porovnání hodnocení pomocných materiálů materiál mezi učiteli základních škol a učiteli iteli víceletých gymnázií.

48


*V případě této proměnné nné nebyla spln splněna podmínka homogenity rozptylů. rozptylů Proto jsme použili v programu Statistica 6.0 Studentův Student t-test pro případ ípad nehomogenity rozptyl rozptylů. Pro kontrolu jsme dále aplikovali neparametrický U-test U Manna a Whitneyho, který také neprokázal (p=0,2516 > 0,05) statisticky významný rozdíl v hodnocení.


„Nedidaktický text“ VP1.3: Učitelé itelé z „nedidaktických textů““ stránky. Na základě výsledkůů můžeme žeme konstatovat, předpoklad se potvrdil.

Pořadí

„Nedidaktický text“

1. 2. 3.

WWW stránky Časopisy, noviny Encyklopedie Uživatelské příručky říručky (nap (např. z nakladatelství Grada, CP Books apod.) Odborné slovníky Návody k technice od výrobce Prospekty, reklamní letáky od firem

4. 5. 6. 7.

http://jtie.upol.cz

nejvíce preferují pro svou výuku WWW uvedených v tabulce 9 že náš výzkumný

Aritmetický průměr 1,77 2,49 2,52

Směrodatná odchylka 0,76 1,00 0,98

2,65

0,93

3,00 3,23 3,70

1,11 1,20 0,96

Tab. 9: Průměrné Prů hodnocení „nedidaktických textů“ učiteli.

pr hodnocení učitelů základních škol odděleně odd od Dále v tabulkách 10 a 11 uvádíme průměrné průměrného hodnocení učitelůů víceletých gymnázií. Pořadí 1. 2.-3. 2.-3. 4. 5. 6. 7.

„Nedidaktický text“ WWW stránky Časopisy, noviny Encyklopedie Uživatelské příručky říručky (např. z nakladatelství Grada, CP apod.) Odborné slovníky Návody k technice od výrobce Prospekty, reklamní letáky od firem

Books

Aritmetický průměr 1,82 2,40 2,40

Směrodatná odchylka 0,83 0,99 0,97

2,62

0,90

2,94 3,22 3,64

1,06 1,07 0,90

Tab. 10: Průměrné rné hodnocení „nedidaktických textů“ text učiteli iteli základních škol.

Pořadí 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

„Nedidaktický text“ WWW stránky Časopisy, noviny Uživatelské příručky říručky (např. z nakladatelství Grada, CP apod.) Encyklopedie Odborné slovníky Návody k technice od výrobce Prospekty, reklamní letáky od firem

Books

Aritmetický průměr 1,67 2,70

Směrodatná odchylka 0,58 1,03

2,71

1,01

2,81 3,14 3,24 3,86

0,98 1,24 1,48 1,11

Tab. 11: Průměrné rné hodnocení „nedidaktických textů“ text učiteli iteli víceletých gymnázií.

49


H1.3: Učitelé itelé základních škol a uč učitelé víceletých gymnázií hodnotí význam „nedidaktických textů“ text odlišně. Pro testování platnosti hypotézy H1.3 byla stanovena nulová (Ho) a alternativní hypotéza (Ha): itelé základních škol a uč učitelé víceletých Ho: Učitelé gymnázií hodnotí význam p předložených „nedidaktických textů“ stejně.

„Nedidaktické texty“


http://jtie.upol.cz

Ha: Učitelé itelé základních škol a učitelé u víceletých gymnázií hodnotí význam p předložených „nedidaktických textů““ odlišně odlišně. Vypočítaná ítaná hodnota signifikance ppři použití Studentova t-testu je uváděna ěna v tabulce 12 včetně závěru ru statisticky významného rozdílu, nemůžeme žeme tedy odmítnou nulovou hypotézu. Hypotéza H1.3 nebyla dokázána.

0,9542 0,2615

Významný rozdíl mezi učiteli čiteli ZŠ a uučiteli víceletých gymnázií NE NE

0,6988

NE

0,4855 0,3893 0,1099 0,4416

NE NE NE NE


Návody k technice od výrobce Časopisy, noviny Uživatelské příručky (např. z nakladatelství Grada, CP Books apod.) Odborné slovníky Prospekty, reklamní letáky od firem Encyklopedie WWW stránky

Tab. 12: Porovnání hodnocení „nedidaktických textů“ text mezi učiteli základních škol a učiteli čiteli víceletých gymnázií.

„nedidaktických textů“ učiteli u základních škol a učiteli iteli víceletých gymnázií nejsou rozdíly.

6 Závěr Výzkumným šetřením, ením, které odpovědělo odpov na stanovený problém a k němu ěmu formulované výzkumné předpoklady a hypotézy, bylo zjištěno: zjišt 1. Učitelé z předložených edložených didaktických text textů nejvíce preferují CD-ROM ROM s texty pro procvičení učiva, iva, úlohami. Učitelé U základních škol a učitelé čitelé víceletých gymnázií se neliší v hodnocení předložených p didaktických textů;; dílč dílčí statisticky významné rozdíly se objevují evují pouze při p hodnocení učebnice ebnice a počítačového výukového programu. 2. Učitelé z předložených edložených pomocných materiálů pro učitele itele nejvíce preferují CDCD ROM obsahující texty k procvičování, úlohy, ukázky řešení. ešení. Uč Učitelé základních škol a učitelé itelé víceletých gymná gymnázií se neliší v hodnocení předložených edložených pomocných materiálů pro učitele; itele; díl dílčí statisticky významné rozdíly se objevují jen v případě hodnocení metodické p příručky k didaktickým textům, m, tematického plánu s doporučením uspořádání řádání učiva u pro jednotlivé ročníky a interaktivní učebnice. u 3. Učitelé z předložených edložených „nedidaktických textů““ nejvíce preferují WWW stránky. Mezi hodnocením p předložených

Ze získaných výsledkůů vyplývá, že učitelé upřednostňují ují pro danou výuku elektronická média před tištěnými nými texty. Elektronická média mohou být vhodnější jší než tiště tištěné texty z několika důvodů.. Vývoj ICT jde rychle kup kupředu a mění se např.. programové vybavení, proto je ttřeba příslušné poznatky ky aktualizovat, což je v případě tištěných textů nejspíš obtížn obtížnější i dražší. Z dalších důvodů lze uvést, že pojetí výuky ICT čii digitálních technologií je činnostního charakteru a k její efektivitě je třeba t mít pro práci na počítači příslušné íslušné soubory. Ty Tyto soubory je možno umístit pouze na elektronické médium (CD-ROM, ROM, WWW stránky apod.). Elektronická média umožňují ují také využívání multimédií, která mohou vhodně optimalizovat výuku. Na základě získaných výsledk výsledků lze doporučit, aby při tvorbě didaktických te textů pro výuku ICT čii digitálních technologií byla preferována elektronická média (CD-ROM…) ROM…) před p tištěnými texty, popř.. využívat možnosti jejich kombinovaní. Podobně je tomu také v případě pomocných materiálů pro učitele.

50



http://jtie.upol.cz

6. PRŮCHA, J. Učebnice: ebnice: Teorie a analýzy edukačního média. Brno : Paido, 1998. 148 s. ISBN 80-85931-49-4. CHA, J.; WALTEROVÁ, E.; MAREŠ, J. 7. PRŮCHA, Pedagogický slovník. 4., aktualiz. vyd. Praha : Portál, 2003. 322 s. ISBN 80-7178-772-8. 80 8. Rámcový vzdělávací lávací program pro základní vzdělávání (se změnami ěnami provedenými k 1. 9. 2007) [on-line]. line]. [cit. 2008-03-21]. Výzkumný ústav pedagogický v Praze. Dostupné z: . podr 9. WALAT, W. Modelowanie podręczników techniki-informatyki. Rzeszów : Wydawnictwo Uniwersytetu Rzeszowskiego, Rzeszowskiego 2004. 321 s. ISBN 83-7338 7338-123-6.

Literatura: 1. CHRÁSKA, M. Úvod do výzkumu vý v pedagogice. 2. vyd. Olomouc : Univerzita Palackého, 2006. 200 s. ISBN 80-244-1367-1. 80 2. LOUDA, Z. Řešené příklady říklady v systému STATISTICA. 1. vyd. Praha : Česká zemědělská lská univerzita, Provozn Provozně ekonomická fakulta, 2004. 102 s. ISBN 80-213-1239-4. 80 3. MAREŠ, J. Učení z textu. In ČÁP, J.; MAREŠ, J. Psychologie pro učitele. 1. vyd. Praha : Portál, 2001, s. 473-492. 473 ISBN 807178-463-X. 4. MAZÁK, E. Počítačové ové výukové programy a metodika jejich tvorby. Praha : Ústav školských informací, 1988. 119 s. 5. Program pro interaktivní eraktivní výuku [on-line]. [cit. 2008-01-22]. 22]. Nakladatelství FRAUS. Dostupné z: .

Kontakt: Mgr. Vladislav Hodis, Ph.D. E-mail: mail: [email protected]

51



RESEARCH


THE RESEARCH RESULTS OF EDUCATIONAL INOVATION MODEL BASED ON INTERNET SUPPORT OF ELECTRONICS BRANCH IN VOCATIONAL EDUCATION Július ARPÁŠ - Vladimír SOTÁK - Anna TIRPÁKOVÁ Abstract: Here are published the results of research which js focused to use internet in proffesional education at vocational school in this paper. The effort of two years of experiment for higher efficiency of education is presented here. Key words:: Inovating model of education, internet assistance of education, pedagogical experiment, pedagogical research, higher efficiency of education. VÝSLEDKY VÝSKUMU VPLYVU INOVAČNÉHO MODELU VÝUČBY BY ZALOŽENÉHO NA PODPORE OBSAHU VZDELÁVANIA PROSTREDNÍCTVOM ROSTREDNÍCTVOM INTERNETU V PREDMETE ELEKTRONIKA NA SOŠ lánku prezentujú výsledky výskumu zameraného na zaradenie internetu do Abstrakt: Autori článku konkrétneho odborného predmetu v podmienkach podmienkach strednej odbornej školy. Príspevok je prezentáciou výsledkov získaných počas as dvojro dvojročného ného pedagogického experimentu, ktorý sa uskuto uskutočnil s cieľom zvýšiť efektivitu tradičného vyučovania čovania na SŠ. Kľúčové slová: Inovačný ný model výu výučby, internetová podpora vzdelávania, pedagogický experiment, pedagogický výskum, zvýšenie efektivity vyučovania. vyu verejnosti poskytnúť naše poznatky z terénneho pedagogického experimentu s konkrétnou aplikáciou inovačného ného modelu do elektrotechnického predmetu, ktorý je vhodným prostriedkom pre prípravu žiakov SŠ S na celoživotné vzdelávanie. Výsledky našej práce majú slúžiť učiteľom om stredných škôl ako príklad využitia informačných ných a komunika komunikačných technológií na podporu tradičných tradič foriem výučby a zároveň ako podnet na ďalšie experimentovanie.

1 Úvod Technické vzdelávanie v súčasnosti časnosti prechádza významnými zmenami, ktoré je možné prirovnať prirovna ku zmenám v období priemyselnej revolúcie. Dobiehaniee technických vied na úroveň úrove vyspelých priemyselných krajín prinieslo požiadavku zefektívniť tradičné vzdelávanie účinnejšími innejšími metódami výuč výučby. Výpočtová technika a informačné né technológie prinášajú do vzdelávania nové revolučné čné postupy, ktoré zásadným spôsobom obom menia charakter vyučovacej vyu hodiny. Pôsobia na výučbové bové prostredie a subjekt výučby - žiaka tak, že v konečnom koneč dôsledku umožňujú ujú efektívnejšie dosiahnuť dosiahnu vzdelávacie ciele vyučovaného predmetu. Našim cieľom om bolo hľada hľadať možnosti výpočtovej techniky a informačných technológií v tomto procese a zároveň objektívne dokáza dokázať ich opodstatnenie. Informačné né technológie sú prirodzenou súčasťou ou života novej generácie študentov na našich stredných školách no napriek tomu nie všetci žiaci v tomto veku dokážu tento nesmierne významný zdroj aktuálnych informácii zmysluplne využiť.. Našim cieľom bolo zaradi zaradiť experimentálne vyučovacie ovacie hodiny s podporou internetu do predmetu elektronika, ktorý zápasí s nedostatkom aktuálnych učebníc čebníc a získať tak potrebné vzdelávacie materiály riály technického charakteru. Zároveň sme chceli odbornej

2 Inovačný model Nami navrhnutý Inovačný model výučby je vhodný na podporu obsahu odborných technických predmetov na strednej odbornej škole. Inovačný ný model „inovuje“ obsah preberaného učiva, iva, zabezpe zabezpečuje jeho kompatibilitu s technicky vyspelými krajinami a zároveň pripravuje avuje žiakov stredných škôl na celoživotné vzdelávanie. Navrhnutá metóda je v súlade so v súčasnosti asnosti platným štátnym vzdelávacím programom pre skupiny študijných odborov 26 Elektrotechnika, Elektrotechnika stupeň vzdelania ISCED 3A. Inovačný čný model vyžaduje dataprojektor a miestnos miestnosť s výpočtovou technikou, v ktorej má každý žiak skupiny počítač pripojený na sieťť internet.

52



http://jtie.upol.cz

Využitie internetu vo vyu vyučovaní elektrotechnických predmetov (Arpáš, 2006). Výskumná časť Výskumná časť je zameraná na transparentné získanie objektívnych výsledkov z experimentálneho pedagogického pedagogi výskumu, jeho štatistické vyhodnotenie a interpretáciu získaných poznatkov týmto výskumom. Pred experimentálnym pedagogickým výskumom sme vykonali tzv. „predvýskum“ formou prieskumu, ktorý preukázal opodstatnenosť nášho zámeru. Do predvýskumu sme zaradili dve triedy štvrtých ročníkov ro zo SPŠ v Nitre a jednu triedu zo SPŠ v Leviciach s elektrotechnickým zameraním. Predvýskum sa uskutočnil nil prostredníctvom anonymného dotazníka na vzorke 95 respondentov a bol realizovaný na konci školského roku 2004/2005. 2004/20 Počet et respondentov postojového dotazníka uvádzame v tabuľke 1.

Obr. č. 1: Inovačný ný model výu výučby. Popis modelu na obr. č.1,, štruktúru dvoch vyučovacích jednotiek a metodické spracovanie jednotlivých etáp experimentálnej tálnej vyučovacej vyu hodiny možno vyhľadať v našom príspevku -

Názov školy SPŠ Nitra SPŠ Nitra

trieda 4. A 4. B

Počet žiakov Názov školy 34 28 SPŠ Levice

trieda

Počet žiakov

4. E

33

Tabuľka 1: Počet čet respondentov postojového dotazníka z predvýskumu. Pri ri zostavovaní postojového dotazníka sme sa riadili odporúčaniami aniami publikovanými v práci I. Tureka – Učiteľ a pedagogický výskum (Turek, 1996), pomocou omocou ktorého sme zisťovali zis či žiaci niekedy používali internet na cielené vyhľadávanie adávanie informácií elektrotec elektrotechnického charakteru. Zároveň sme zisťovali ťovali ich názory na zaradenie internetu v rámci predmetu elektronika. V obidvoch otázkach sme aplikovali nepriame meranie a zostavený dotazník obsahoval päť odpovedí so zatvorenými položkami s nasledujúcimi otázkami:

1) Používali ste už niekedy „internet“ na cielené vyhľadávanie adávanie informácií súvisiacich s elektronikou ? (Katalógové údaje, schémy, atď) at 2) Existujú protichodné názory o tom, či vyučovanie ovanie ELN by malo byť doplnené o možnosť vyhľadávať obvodové prvky na internete int počas cvičení. ení. Aký máte na to názor?

Vyhodnotenie Počet et odpovedí žiakov dotazníka a b c d e Spolu otázka č. 1 8 31 19 12 25 95 otázka č. 2 48 33 10 3 1 95

Vyhodnotenie Počet et odpovedí žiakov v % Spolu dotazníka a b c d e % otázka č. 1 8 33 20 13 26 100 otázka č. 2 50 35 11 3 1 100

Počet et odpovedí respondentov na jednotlivé položky dotazníka uvádzame v tabuľke 2 a počet odpovedí v percentách v tabuľke tabu 3 a graficky znázornili (obr. č.. 2 a obr. č. 3).

Tabuľka ka 2, 3: Tabuľky početnosti etnosti odpovedí na otázky dotazníka dotazníka.

53


Journal of Technology nology and Information Education Časopis asopis pro technickou a informační informa výchovu Vyhodnotenie otázky č.. 1 dotazníka

•

a) áno 8%

e) nie, nikdy 26%

b) niekedy 33%

d) nikdy nenašiel 13% c) väčšinou nenašiel 20%

SPŠ v porovnaní so žiakmi vyučovanými vyu tradične. Zistiť vplyv vzdelávania s podporou internetu na trvácnosť vedomostí žiakov v predmete Elektronika v treťom ročníku SPŠ zaradených do pedagogického experimentu v porovnaní so žiakmi vyučovanými vyu tradične.

Hypotézy výskumu Pre splnenie stanovených cieľov cie sme navrhli overenie hlavnej hypotézy: Žiaci využívajúci výpo výpočtovú techniku a informačné né technológie implementované do výučby by odborných predmetov budú lepšie motivovaní pri štúdiu daných predmetov čím dosiahnu pozitívnejšie výsledky pri hodnotení ako žiaci kontrolnej triedy vyučovaní vyu tradične.

Obr. č. 2: Graf vyhodnotenia 1. otázky dotazníka. Z grafu na obrázku č. 2 vyplýva, že internet využívalo na cielené vyhľadávanie ľadávanie informácií 61% respondentov (položka a, b, c) z toho 20% žiakov s malým úspechom a 39% respondentov (položka d, e) buď nevedelo, alebo nikdy sa nepokúsilo využívať internet pre tento úúčel.

Pracovné hypotézy sú: H(1): Žiaci s priemerným záujmom o štúdium odborných predmetov na strednej odbornej škole prejavia vyšší záujem o zaradenie vyučovacích vyu hodín s podporou internetu v porovnaní s ostatnými žiakmi /dotazník/ H(2): Žiaci začlenení lenení do programu vyu vyučovacích hodín s podporou internetu dosiahnu vyššie skóre v hodnotení z predmetu počas po školského roka /didaktické testy/ v porovnaní so žiakmi vyučovanými tradične lenení do programu vyu vyučovacích H(3): Žiaci začlenení hodín s podporou porou internetu budú mať ma trvácnejšie vedomosti z predmetu ako žiaci vyučovaní vyu tradične /didaktický test/

Vyhodnotenie otázky č.. 2 dotazníka e) určite nemalo 1% d) skôr nemalo c) možno malo 3% 11%

b) malo by byť 35%

http://jtie.upol.cz

a) určite malo 50%

Obr. č. 3: Graf vyhodnotenia 2. otázky dotazníka. Z grafu na obrázku č. 3 vyplýva, že zaradenie internetu do vyučovania ovania predmetu elektronika jednoznačne ne podporilo 86% respondentov – žiakov 4. ročníka SPŠ v Nitre a SPŠ v Leviciach.

Vzorka výskumu Predmetom realizovaného výskumu boli postoje a dosiahnuté vedomosti žiakov v predmete elektronika vyučovaného v 3. ročníku Strednej priemyselnej školy v Nitre so zameraním na priemyselnú informatiku a telekomunikačnú nú techniku techniku. Výberový súbor tvorili triedy menovanej školy počas po dvoch školských rokov nasledovne: • Pracovné hypotézy H(1), H(2), H(3) boli v rámci pedagogického výskumu sledované sle u žiakov 3. ročníka níka v školských rokoch 2005/2006 a 2006/2007 na 115 respondentoch-žiakoch žiakoch školy. Pedagogický výskum sme prevádzali počas po dvoch školských rokov z dôvodu nízkeho počtu po vyčlenených vyučovacích ovacích hodín z osnov daného predmetu na realizáciu pedagogického výskumu. Ten bol podmienený s cieľom ľom nenarušiť nenaruši pôvodnú štruktúru platných osnov navrhnutých Ministerstvom školstva Slovenskej republiky

Ciele výskumu Hlavným cieľom nášho šho výskumu bolo vyhodnotiť vplyv výpočtovej čtovej techniky a prostriedkov informačných ných technológií na efektívnosť vo výučbe be vybraného technického predmetu elektronika na strednej odbornej škole. Na základe poznatkov z realizovaného prieskumu sme sa zamerali na n nasledovné čiastkové ciele: • Zistiť postoje žiakov s priemerným záujmom o štúdium odborných predmetov v súvislosti so zaradením vyučovacích ovacích hodín s podporou internetu do predmetu Elektronika. • Zistiť vplyv vzdelávania s podporou internetu na efektivitu získavania skavania vedomostí žiakov zaradených do experimentu v predmete Elektronika v treťom ročníku

54


(ďalej MŠ SR), ktoré boli v tom čase č záväzné pre všetky stredné školy. Pre realizáciu plánovaného výskumu výskum sme vybrali dostupnú vzorku žiakov na škole (dve

Trieda s tradičným ným spô spôsobom vyučovania ovania (školský rok) 3. B v 2005/2006 3. B v 2006/2007


http://jtie.upol.cz

triedy). Výberový súbor žiakov zaradených do pedagogického experimentu pre postojový test a vedomostné testy uvádzame v tabuľke 4.

Počet Trieda s vyučovaním žiakov s podporou internetu (školský rok) 28 31

3. A v 2005/2006 3. A v 2006/2007

Počet žiakov 26 30

Tabuľka 4: Počet et respondentov dotazníka a vedomostných testov pedagog. experimentu. štúdia. túdia. Až po uplynutí tohto obdobia boli na základe výsledkov pretestu rozdelené triedy na experimentálnu a kontrolnú. V experimentálnej sme na subjekty experimentu pôsobili nezávislou premennou - internetom s jeho poskytovaným obsahom. V kontrolnej triede tried vyučovanie prebiehalo štandardným spôsobom bez použitia IKT. Priebežné testy boli zamerané na overovanie vedomostí žiakov a dôslednú spätnú väzbu vedúcu ku systematickej príprave žiakov na vyučovanie. Priebežné testy zabezpečovali zabezpe realizátorom pedagogick pedagogického experimentu prehľad o napredovaní žiakov počas po celého jeho priebehu. Výstupný test bol zostavený metódou selekcie z otázok priebežných testov bez začlenenia konštrukčných ných úloh. Na získanie údajov potrebných pre overenie platnosti stanovených hypotéz sme zvolili nasledovné metódy: • Prirodzený pedagogický experiment – hlavná metóda výskumu • dotazníková metóda – na overenie hypotézy H(1) • didaktické testy – na overenie hypotéz H(2), H(3) • štatistické metódy na spracovanie výsledkov výskumu.

Metodika výskumu Na overenie platnosti hlavnej hypotézy a z nej vyplývajúcich pracovných hypotéz sme zvolili nasledovnú metodiku: - na začiatku iatku pedagogického experimentu sme vybrali dostupnú vzorku žiakov a realizovali vstupné testy (pretesty) vstu testu sme - po realizácii posledného vstupného budúcim subjektom pedagogického experimentu predložili postojový dotazník - na základe výsledkov vstupných testov sme určili experimentálnu a referenčnú referen triedu - v experimentálnych triedach prebiehalo vyučovanie ovanie na základe nami navrhnutého modelu a v referenčných ných triedach tradičným tradi spôsobom - po ukončení ení každej experimentálnej dvojhodinovky sa všetci žiaci (experimentálnej aj kontrolnej triedy) zúčastňovali ovali priebežných testov - na konci pedagogického experimentu sa realizoval výstupný test (posttest) (posttes Ako prostriedok merania úrovne osvojených vedomostí sme zvolili didaktické testy. Použité didaktické testy boli vlastnej konštrukcie v ktorých sme rešpektovali časovú č dotáciu v súlade s osnovami pod čč. 2751/03-43 schválenými dňaa 17. 4. 2003 MŠ SR a tematické celky s vyššou dotáciou hodín mali v teste zastúpený väčší počet et otázok. Konštrukcia použitých didaktických testov bola konzultovaná s učiteľmi mi odborných elektrotechnických predmetov a jednotlivé úlohy testov boli schválené predmetovou komisiou na škole, š na ktorej bol pedagogický experiment realizovaný. Všetci žiaci zúčastnení astnení vo výskume riešili ten istý didaktický test. Vstupné testy pozostávali zo základných vedomostí z predmetu vyučovaných čovaných v triedach tradičným spôsobom v prvých dvoch mesiacoch

Pedagogický experiment Pre experiment sme vybrali dve triedy strednej priemyselnej školy Ul. Fraňa Fra Kráľa v Nitre s elektrotechnickým zameraním počas po dvoch školských rokov 2005/2006 a 2006/2007. 2006/2007 Vzhľadom k tomu, že úroveň vedomostí v oboch triedach nebola štatisticky významne rozdielna, experimentálnu skupinu tvorili triedy, ktoré dosiahli väčší ší rozptyl okolo strednej hodnoty a kontrolnú, tvorili triedy s menším rozptylom vo vstupných testoch (tabuľky (tabuľ č. 9, 10).

55



Pedagogický experiment prebiehal v rámci cvičení z predmetu. Žiaci jednotlivých tried boli rozdelení na deväť až desaťť ččlenné skupiny z dôvodu potreby učebne s výpočtovou výpoč technikou v ktorej každý žiak skupiny má svoj počítač po pripojený v sieti internet.

b) c) d) e)

http://jtie.upol.cz

malo by byť možno malo, možno nie skôr nemalo určite nemalo

V dotazníku sme použili len tzv. zatvorené položky pre jednoznačnos čnosť ich merania v porovnaní s otvorenými a polootvorenými a teda pre ich vyššiu reliabilitu. Vhodnosť Vhodnos a primeranosť jednotlivých položiek ako aj časovú dĺžku vyplňovania ovania sme overili pri podobnom dotazníku v predvýskume. Pri zostavovaní postojového dotazníka sme sa riadili rovnako ako v predvýskume odporúčaniami odporú publikovanými v práci I. Tureka – Učiteľ a pedagogický výskum (Turek, 1996). Údaje získané dotazníkovou dotazníkovo metódou sme pre prehľadnosť štatistického spracovania zapísali do nasledujúcich tabuliek 5 a 6 a obrázku č. 4.

Dotazník na zisťovanie ovanie postojov žiakov V experimentálnej časti asti práce sme si stanovili za cieľ zistiť záujem žiakov 3. ro ročníka SPŠ v Nitre o štúdium odborných elektrotechnických elektrote predmetov na škole. Zároveňň sme sa pokúsili zistiť ich postoje k zaradeniu internetu do predmetu elektronika v rámci cvičení. cvi Pre splnenie týchto cieľov ov sme si zvolili exploračnú explora – dotazníkovú výskumnú metódu získavania údajov. Otázky dotazníka sme navrhli tak, aby sme pomocou nich dosiahli cieľ cie vytýčený v experimente a overili pracovnú hypotézu H(1). Vyslovili nasledujúcu nulovú hypotézu H 0 , ktorú sme testovali oproti alternatívnej hypotéze H1 .

Vyhodnotenie dotazníka otázka č. 1 otázka č. 4

H0 :

Predpokladáme, že medzi žiakmi s priemerným záujmom o štúdium odborných predmetov a ostatnými žiakmi nebude štatisticky významný rozdiel v postoji o zaradenie internetu do vyučovania. H 1 : Výsledky dotazníka preukážu štatisticky šta významný rozdiel v postoji o zaradenie internetu do vyučovania ovania medzi žiakmi s priemerným záujmom o štúdium odborných predmetov a ostatnými žiakmi.

Počet et odpovedí žiakov

a 6 59

b 31 41

c 67 11

d 11 3

e 0 1

Spolu 115 115

Vyhodnotenie Počet et odpovedí žiakov v % Spolu dotazníka a b c d e % otázka č. 1 5 27 58 10 0 100 otázka č. 4

51

36

9

3

1

100

Tabuľka 5,6: Výsledky odpovedí žiakov na 1. a 4. otázku dotazníka.

Odpovede na otázku č. č 1 a č. 4 Počet žiakov v %

Z celkového počtu tu štyroch otázok dotazníka sme dve (č. 1 a č.. 4) zamerali na ich skúm skúmanie s nasledujúcim znením: Otázka č.1: .1: Ako Vás zaujíma štúdium odborných predmetov na Vašej škole ( ELM, SIZ, VYT, ELN): a) mimoriadne ma zaujíma b) veľmi ma zaujíma c) zaujíma ma d) málo ma zaujíma e) vôbec ma nezaujíma

60 50 40 30 20 10 0

58

51

otázka č. 1

36 27 9 10 3

5 a

otázka č. 4

b

c

d

01 e

Obr. č. 4: Graf závislosti položiek prvej a štvrtej otázky dotazníka. dotazníka Z grafického zobrazenia na obr. č. 4, možno odčítať vzájomný vzťah ah medzi položkou „c“ prvej otázky a položkami „a a b“ štvrtej otázky postojového dotazníka. Grafické zobrazenie vyvracia nulovú hypotézu.. Pre jednoznačnejšiu jednozna verifikáciu hypotézy tézy H(1) sme položky (a, b, c, d, e) otázky č. 1 a č.. 4 dotazníka podrobili ďalšej

Otázka č.. 4: Existujú protichodné názory o tom, či vyučovanie ovanie ELN by malo byť by doplnené o možnosť vyhľadáva ľadávať obvodové prvky na internete počas cvičení. čení. Aký máte na to názor? a) určite by malo byť

56


4. otázka dotazníka

analýze a počty ty párových odpovedí žiakov sme zapísali do Tabuľky 7 predstavujúcej maticu.

a b c d

1. otázka dotazníka a b c d e 4 4 49 2 0 0 19 16 6 0 2 7 0 2 0 0 0 2 1 0

e

0

Pol

1

0

0

2

χ =

=

0

∑

n(ad − bc) 2 (a + b).(a + c).(b + d ).(c + d ) 115(65.13 − 2.35) 2 (67).(100).(15).(48)

=

= 14,31 2

Kritická tabuľková ková hodnota χ1 (0,05) =3,8. Keďže vypočítaná ítaná hodnota testovacieho kritéria 2 χ >3,8, zamietame nulovú hypotézu H 0

Pre sprehľadnenie adnenie sme zaviedli nasledovné označenie: - žiakov, ktorí volili položku „c“ v prvej otázke dotazníka budeme považovať považova za žiakov s priemerným záujmom o štúdium odborných predmetov - žiakov, ktorí volili položky „a, b, d, e“ v prvej otázke dotazníkaa budeme považovať považova za ostatných žiakov - položky „a, b“ štvrtej otázky dotazníka budeme považovať za pozitívnu odpoveď - áno - položky „c, d, e“ štvrtej otázky dotazníka budeme považovať za negatívnu odpoveď odpove - nie. Prostredníctvom predchádzajúceho označenia ozna sme „pretransformovali“ kvantitatívne údaje získané v dotazníku na kvalitatívne v dichotomickej podobe „áno-nie“. nie“. Pre ďalšiu štatistickú analýzu sme potrebné údaje zapísali do kontigenčnej tabuľky. ky. Vyslovili sme nasledujúcu nulovú hypotézu H 0 : Medzi odpoveďami na otázku č.. 1 a č. 4 nie je štatisticky významný rozdiel. Platnosť Platnos nulovej hypotézy sme overovali pomocou Chí - kvadrát testu),, ktorým sme overovali závislosť závislos medzi identifikovanými kvalitatívnymi znakmi (Tirpáková, 2007).

Internet áno nie 65 2 35 13

http://jtie.upol.cz

o zaradenie internetu do výučby výuč (B). Testujeme nulovú hypotézu o nezávislosti ávislosti znakov A a B 2 použitím χ - testu. Vypočítali Vypo sme hodnotu testovacieho kritéria.

Tabuľka 7: Matica počtu tu párových odpovedí na 1. a 4. otázku dotazníka. dotazníka

Záujem o odb. pred. priemerní ostatní


o nezávislosti záujmu žiakov o štúdium odborných predmetov a záujmom o zaradenie internetu do vyučovania. ovania. Stupeň Stupe závislosti alternatívnych znakov A a B možno vyjadriť vyjadri koeficientom asociácie: rA,B =

=

ad − bc = (a + c).(b + d ).(a + b).(c + d ) (65.13) − (2.35) = 0,35 (100).(15).(67).(48)

Vypočítaná hodnota rA,B =0,35 predstavuje mierny stupeň priamej závislosti medzi záujmom o štúdium odborných predmetov a záujmom o zaradenie internetu do výučby. výuč Didaktický test Za účelom elom výberu žiakov do experimentálnej a kontrolnej triedy a zisťovania ťovania ich priebežnej vedomostnej úrovne počas poč pedagogického experimentu, ale aj trvalosti ich novozískaných vedomostí, sme zostavili ili tri druhy testov: - vstupné - priebežné - výstupný

∑ 67 48

Štatistické vyhodnotenie didaktických testov sme overovali pomocou Cochranovho – Coxonovho testu, ktorý predstavuje jednu z podôb parametrických t -testov pre nezávislé výbery (Tirpáková, 2007).

100 15 115

Tabuľka 8: Asociačná tabuľka ľka (odpovede na otázky č.1 a 4). Vstupné testy Aby sme zabezpeč zabezpečili experimentálnej a kontrolnej

V tabuľke ke sú uvedené odpovede na otázku, či majú žiaci záujem o štúdium odborných predmetov (A) a na otázku, či je záujem žiakov

57

rovnocennosť triedy počas po


obidvoch rokov pedagogického výskumu, boli triedam A1, B1 a tiež A2, B2 vždy na začiatku za školského roka zadané vstupné testy. Vstupné testy pozostávali zo štyroch didaktických didaktick testov z tematického celku Základy číslicovej techniky a boli skórované binárne (každej správnej odpovedi sme priradili 1 bod) pričom pri každej úlohe boli pridelené rôzne váhy významu. Vstupnými didaktickými testami sme overovali platnosť nasledujúcej nulovej lovej hypotézy H 0 . H 0 : Skóre vstupných vedomostných testov oboch tried sa štatisticky významne nelíši. Oproti testovanej nulovej hypotéze H 0 sme


http://jtie.upol.cz

(Turek, 1995) sme im pridelili váhu 3 (pre špecifický transfer). Pre druhý vstupný test platí: • v prvom roku výskumu pre triedy A1, B1, keď, že tstat = 1,473<2,012 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnuť To znamená, že skóre druhého vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried; • v druhom roku výskumu pre triedy A2, B2, keďže tstat = 1,993<2,002 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnuť To znamená, že skóre druhého vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried.

položili alternatívnu hypotézu H 1 .

H1 :

Dosiahnuté skóre vo vstupných didaktických testoch je v testovaných triedach štatisticky významne rozdielne. Platnosť nulovej hypotézy sme overovali pomocou Cochranov – Coxonovho testu a výsledné štatistické hodnoty sme zapísali do tabuliek 9 a 10.

3. Vstupný test bol zameraný na grafickú metódu minimalizácie zložitých logických funkcií pomocou Karnaghuovej mapy (ďalej ( KM). V poradí tretí test bol skórovaný binárne a bol zložený zo štyroch KM, ktoré vyžadovali uplatniť vedomosti z grafickej metódy minimalizácie podľaa teoreticky osvojeného a prakticky precvičeného eného postupu na predchádzajúcich vyučovacích ovacích hodinách. Pre tretí vstupný test platí: • v prvom roku výskumu pre triedy A1, B1, keďže tstat = 0,947<2,008 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnu To znamená, že skóre tretieho vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried; • v druhom roku výskumu pre triedy A2, A2 B2, keď, že tstat = 1,023<2,003 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnu To znamená, že skóre tretieho vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried.

1. Vstupný test bol zameraný na základné a odvodené logické členy. leny. Test obsahoval dve úlohy, z toho prvá úloha pozostávala z troch čiastkových iastkových úloh súvisiacich so základnými a odvodenými logickými členmi. lenmi. Pre prvý vstupný test platí: • v prvom roku výskumu pre triedy A1, B1, keďže vypočítaná ítaná hodnota testovacej štatistiky tstat = 1,0057, čo je menšia hodnota ako kritická tabuľková ková hodnota (2,006), nulovú hypotézu H 0 nemôžeme žeme zamietnuť. zamietnu To znamená, že skóre prvého vstupného vedomostného testu medzi žiakmi oboch tried sa štatisticky významne nelíši.. • v druhom roku výskumu pre triedy A2, B2, keďže tstat = 1,127<2,0017 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. To znamená, že skóre prvého vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried.

4. Vstupný test bol pokračovaním pokra riešenia zložitých žitých úloh „Grafickou metódou minimalizácie“ V teste boli použité zložitejšie úlohy a predchádzalo mu dvojhodinové cvičenie cvi s riešením úloh po absolvovaní tretieho testu. V poradí štvrtý test obsahoval štyri čiastkové úlohy s váhou 3 (špecifický transfer). tran Pre štvrtý vstupný test platí: • v prvom roku výskumu pre triedy A1, B1, keďže tstat = 1,234<2,013 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnuť To znamená, že

2. Vstupný test zisťoval oval vedomosti z učiva zameraného na prevody jednotiek medzi sústavami. Test bol skórovaný binárne a bol zložený zo štyroch praktických úloh riešených výpočtom, tom, pri ktorých bolo potrebné, aby žiak ovládal algoritmus pri jednotlivých prevodoch. Tieto úlohy majú v porovnaní so zapamätaním a porozumením vyššiu váhu významu a pri vážení na základe Niemerkovejj taxonómie cieľov cie

58


skóre štvrtého vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried; v druhom roku výskumu pre triedy A2, B2, keď, že tstat = 1,276<2,004 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť.. To znamená, že skóre štvrtého vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried. Interpretácia výsledkov zo vstupných testov. Uplatnením štatistických metód sme vo všetkých ôsmich vedomostných testoch nulovú

1. rok výskumu Rozptyl t stat P(T<=t) (2) t krit (2)


http://jtie.upol.cz

hypotézu nemohli zamietnuť. zamietnuť To znamená, že skóre, dosiahnuté vo vedomostných testov u žiakov v testovaných triedach A1, B1 sa štatisticky významne nelíši od skóre, ktoré dosiahli vo vedomostných testov žiaci v testovaných triedach A2, B2. Môžeme teda povedať, že na začiatku iatku realizácie experimentu sme preverili kritérium rovnocennosti a obe testované skupiny - kontrolná aj experimentálna sa navzájom nelíšili. za experimentálne skupiny sme teda zvolili triedy A1, A2, A2 (v tabuľke 9 a 10) a za kontrolné sme ponechali triedy B1, B2. B2

1. vstupný test 2. vstupný test 3. vstupný test 4. vstupný test B1 A1 B1 A1 B1 A1 B1 A1 597,13 532,2 1021 1665 914,4 1087 595,2 1049 1,0057 1,473 0,947 1,234 0,3192 0,147 0,348 0,224 2,0066 2,012 2,008 2,013

Tabuľka 9: Výsledky štatistických parametrov vstupných testov te v 1. roku výskumu. výskumu

2. rok výskumu Rozptyl t stat P(T<=t) (2) t krit (2)

1. vstupný test B2 A2 537,11 692,1 1,1275 0,264 2,0017

2. vstupný test 3. vstupný test B2 A2 B2 A2 1087 1524 806,5 1247 1,993 1,023 0,051 0,31 2,002 2,003

4. vstupný test B2 A2 538,6 859,2 1,276 0,207 2,004

Tabuľka 10: Výsledky štatistických parametrov vstupných testov v 2. roku výskumu. výskumu Na overovanie platnosti nulovej hypotézy sme použili dvojvýberový t-test. t

Priebežné hodnotenie Priebežných testov sa zúčastnili častnili všetky triedy zaradené do pedagogického experimentu. Triedy A1, A2 predstavovali experimentálnu triedu (ozn. E) a triedy B1, B2 kontrolnú triedu (ozn. K). Prostredníctvom priebežných didaktických testov sme overovali platnosť nasledujúcej H 0 nulovej

Po ukončení ení každého tematického celku nasledovalo experimentálne dvojhodinové cvičenie, a didaktický test. Spolu sme uskutočnili päť priebežných didaktických testov.

hypotézy H 0 .

1. priebežný test pozostával z dvoch úloh: Z teoretického rozboru kombinačných obvodov a ich využitia v praktických aplikáciách. Z návrhu obvodu pre jednotnú realizáciu pomocou logických členov NAND.

H 0 : Skóre priebežných vedomostných testov u experimentálnych a kontrolných tried sa štatisticky významne nelíši. Oproti testovanej nulovej hypotéze H 0 sme položili alternatívnu hypotézu H 1 .

H1 :

Dosiahnuté skóre v priebežných didaktických testoch je v experimentálnych štatisticky a kontrolných triedach významne rozdielne.

59



http://jtie.upol.cz

2. priebežný test bol skórovaný binárne a pozostával z dvoch úloh: Z teoretického rozboru kombina kombinačného obvodu Z návrhu obvodu pre jednotnú realizáciu pomocou logických členov NAND.

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 1a. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 70,76 59,53 Rozptyl 416,3 718,4 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 108 t stat 2,535 P(T<=t) (1) 0,006 t krit (1) 1,659 P(T<=t) (2) 0,013 t krit (2) 1,982

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 2a. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 72,62 62,71 Rozptyl 484,1 580,4 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 113 t stat 2,305 P(T<=t) (1) 0,012 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,023 t krit (2) 1,981

Tabuľka 11: Teoretická časť.

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 1b. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 62,05 62,29 1085 1215 Rozptyl Pozorovanie 56 59 0 Hyp. rozdiel str. hodnôt 113 Rozdiel t stat -0,037 P(T<=t) (1) 0,485 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,97 t krit (2) 1,981

Tabuľka 13: Teoretická časť . Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 2b. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 64,88 64,41 Rozptyl 950,7 884,5 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 112 t stat 0,084 P(T<=t) (1) 0,467 t krit (1) 1,659 P(T<=t) (2) 0,933 t krit (2) 1,981

Tabuľka 12: Konštrukčná časť. Keďže tstat = 2,54>1,98 (Tab. ( 11), preto nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α = 0,05. Tento záver potvrdzuje aj vypočítaná ítaná hodnota pravdepodobnosti P = 0,01. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v priebežnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy. Pre konštrukčnú časť (Tab. Tab. 12) 12 priebežného testu je vypočítaná ítaná hodnota testovacieho kritéria tstat = -0,037, čo je menej ako kritická tabuľková tabu hodnota, teda nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť.. Platí teda tvrdenie: skóre konštrukčnej časti asti vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi experimentálnej a kontrolnej triedy.

Konštruk časť. Tabuľka 14:.. Konštrukčná Keďže tstat = 2,30>1,98, preto nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α=0,05 a tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,02<0,05 0,02< pre ktorú prijímame alternatívnu hypotézu. Medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v priebežnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy. Pre konštrukčnú konštruk časť - 2b (Tab. 14) priebežného ého testu je hodnota testovacej štatistiky tstat = 0,084<1,98, nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť.. Platí teda tvrdenie: skóre konštrukčnej časti asti vedomostného testu sa

60


štatisticky významne nelíši medzi experimentálnej a kontrolnej nej triedy.

žiakmi


http://jtie.upol.cz

Z Tabuľky ky 16 vidíme, že tstat = 2,46>1,98 nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α=0,05 a tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,016. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v priebežnom teste z kontrolnej a experimentálnej álnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy.

V poradí 3. priebežný test pozostával z dôvodu časovej náročnosti riešenia iba z jednej úlohy: 3) Návrhu prevodníka kódu z BCD na kód sedem segmentovej zobrazovacej jednotky pomocou logických členov NAND. Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 3. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 61,71 56,74 Rozptyl 626 765,6 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 113 t stat 1,011 P(T<=t) (1) 0,157 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,314 t krit (2) 1,981

5. priebežný test bol skórovaný binárne a pozostával z dvoch úloh: Z teoretického rozboru sekvenčného sekven systému Návrhu sekvenčného ného systému realizovaného pomocou preklápacích obvodov JK. Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 5a. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 66,58 50,85 Rozptyl 536,4 832,3 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 110 t stat 3,233 P(T<=t) (1) 8E-04 t krit (1) 1,659 P(T<=t) (2) 0,002 t krit (2) 1,982

Tabuľka 15: Konštrukčná úloha. úloha Z Tab. 15 vidíme, že tstat = 1,01<1,98 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnu To znamená, že skóre tretieho priebežného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi experimentálnej a kontrolnej triedy.

Tabuľka 17: Teoretická časť.

4. priebežný test pozostával z dvoch úloh obsahujúcich spolu dvanásťť čiastkových úloh. Test bol skórovaný binárne s rôznymi váhami významu a bol zameraný na: Vlastnosti sekvenčných obvodov

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 5b. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 56,48 55,67 Rozptyl 1017 765,8 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdíl str. hodnôt 0 Rozdiel 109 t stat 0,145 P(T<=t) (1) 0,442 t krit (1) 1,659 P(T<=t) (2) 0,885 t krit (2) 1,982

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 4. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 63,5 50,95 Rozptyl 742,6 758,1 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 113 t stat 2,456 P(T<=t) (1) 0,008 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,016 t krit (2) 1,981

Tabuľka 18: Konštrukčná Konštruk časť. Z Tabuľky ky 17 vidíme, že tstat = 3,23 >1,98, nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α = 0,05 a tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,002. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli

čných obvodov obvodov. Tabuľka 16: Vlastnosti sekvenčných

61



http://jtie.upol.cz

Pre výstupný test (Tab. Tab. 19) platí: keď, že tstat = 3,03>1,98 a preto nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α = 0,05. Tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,003. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci vo výstupnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky cky významný rozdiel. Inými slovami metóda, ktorá bola použitá v experimentálnej triede bola účinná, ú lebo žiaci v experimentálnej triede dosiahli v oblasti trvácnosti vedomostí štatisticky významne lepšie výsledky.

žiaci v priebežnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej nej triedy. Rovnako, tstat = 0,15<1,98 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť.. To znamená, že skóre konštrukčnej časti asti vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi experimentálnej a kontrolnej triedy. Výstupný test Výstupný test pozostával z ôsmich čiastkových úloh a bol zameraný na trvalosť trvalos vedomostí. Obsah bol zostavený zo základných pojmov sledovanej oblasti učiva. čiva. Jeho realizácia prebehla naraz vo všetkých skupinách experimentálnej, ale aj referenčnej referen triedy. Výstupný test pozostával z dvoch častí: z časti zameranej na zapamätanie a časti zameranej na porozumenie učiva. iva. Za prvé štyri čiastkové č úlohy bolo možné dosiahnuť skóre po 2 body. Piata a šiesta čiastková iastková úloha bola skórovaná binárne, ale za siedmu čiastkovú úlohu bolo možné dosiahnuť tri body, dôvodom bola požiadavka výpisu troch jednoduchých rovníc. Výstupným didaktickým testom sme overovali platnosť platnos nulovej hypotézy H 0 .

Interpretácia výsledkov výskumu Porovnaním aním výsledkov odpovedí postojového dotazníka použitím Chí kvadrát testu, kde hodnota testovacieho 2 2 2 kritéria χ =14,31, kde χ > χ1 (0,05) =3,8 sa potvrdilo, že je štatisticky významná závislosť medzi záujmom o štúdium odborných predmetov a záujmom o zaradenie internetu do výučby. výu Zároveň vypočítaný stupeňň závislosti vyjadrený koeficientom asociácie rAB = 0,35 predstavuje určitý itý stupeň priamej závislosti medzi záujmom o štúdium odborných predmetov a záujmom o zaradenie internetu do výučby. by. Predchádzajúce štatistické výsledky nás oprávňujú opráv k potvrdeniu hypotézy H(1) s nasledujúcim znením: Výsledky dotazníka preukázali štatisticky významný rozdiel v postoji o zaradenie internetu do vyučovania čovania medzi žiakmi s priemerným záujmom o štúdium odborných predmetov v porovnaní s ostatnými žiakmi. Inými slovami , možno konštatovať, konštatova že žiaci s priemerným záujmom o štúdium odborných predmetov na strednej odbornej škole majú vyšší záujem o zaradenie vyu vyučovacích hodín s podporou internetu v porovnaní s ostatnými žiakmi.

H 0 : Predpokladáme, že skóre výstupných vedomostných tných testov oboch tried sa štatisticky významne nelíši. Oproti testovanej nulovej hypotéze H 0 sme položili alternatívnu hypotézu H 1 .

H1 :

Dosiahnuté skóre vo výstupnom didaktickom teste je u oboch testovaných tried štatisticky významne rozdielne. Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov - výstupný test trieda E K Str. hodnota 64,76 52,82 Rozptyl 448,3 445,5 Pozorovanie 56 59 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 113 t stat 3,027 P(T<=t) (1) 0,002 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,003 t krit (2) 1,981

Použitím Cochranovho – Coxonovho pre analýzu priebežných testov preukázali v testoch, zameraných na teoretické vedomosti sa potvrdila platnosť platnos hypotézy H(2): Dosiahnuté skóre v priebežných didaktických testoch je medzi experimentálnymi a kontrolnými triedami štatisticky významne rozdielne .

t Tabuľka 19: Dvojvýberový t-test.

62


Inými slovami, môžeme konštatovať, konštatova že žiaci začlenení do programu vyuč učovacích hodín s podporou internetu dosiahli vyššie skóre v hodnotení z predmetu počas čas školského roka v porovnaní so žiakmi vyučovanými ovanými tradi tradične.


http://jtie.upol.cz

inovačného modelu s podporou internetu do ďalších odborných- technických predmetov pred s podobným obsahom môže priniesť prinies oživenie výučby aj na ďalších alších stredných odborných školách. Vzhľadom k tomu, že v súčasnosti sú nie je venovaná dostatočná ná pozornos pozornosť problematike využitia internetu v konkrétnych odborných predmetoch, nami realizovaný experimentálny výskum má vyplniť vákuum v tejto oblasti teórie vyučovania. Podľaa našich poznatkov by výsledky nášho výskumu mohli by byť prínosom z nasledujúcich dôvodov: možnosť získavania potrebných vzdelávacích materiálov technického charakteru pre oživenie predmetu elektronika; možnosť získavania informačnej informa gramotnosti žiakov stredných odborných škôl, šk teda získavanie kompetencií ako vedie vedieť plnohodnotne využívaťť možnosti dostupných vyhľadávacích adávacích serverov, vedie vedieť vyhľadať a lokalizovať rôzne zdroje informácií, vedie vedieť získané informácie kriticky zhodnotiť, zhodnoti dokázať si overiť novo získané pozna poznatky na sieti internet on - line prostredníctvom java apletov (napr. simuláciou funkčných funk tabuliek); možnosť navrhnutia Inovačného Inova modelu obsahujúceho metodické pokyny na zaradenie internetu do vyučovacieho vyu procesu v podmienkach SOŠ; možnosť oboznámenia odbornej verejnosti s konkrétnou aplikáciou Inovačného modelu do elektrotechnického predmetu, ktorý je vhodným prostriedkom pre prípravu žiakov SŠ na celoživotné vzdelávanie v rámci svojej profesie.

priebežných testoch ozna označených, V zameraných na konštrukčné konštrukč úlohy sa pomocou Cochranovho – Coxonovho testu potvrdilo,, že skóre priebežných vedomostných testov u experimentálnych a kontrolných tried sa štatisticky významne nelíši. výsledkov priebežných testov Zhrnutím možno potvrdiť platnosť hypotézy H(2), teda že žiaci začlenení lenení do programu vyučovacích vyu hodín s podporou internetu dosiahnu vyššie skóre v hodnotení z predmetu počas po školského roka v porovnaní so žiakmi vyučovanými tradične s nasledujúcim obmedzením, „nie však v konštrukčných úlohách riešených prostredníctvom vopred určeného algoritmu“. stupný test prostredníctvom Cochranov – Výstupný Coxonovho testu umožnil zamietnuť zamietnu nulovú H hypotézu a tým potvrdiť potvrdi platnosť 0 hypotézy H(3): žiaci začlenení za do programu vyučovacích ovacích hodín s podporou internetu budú mať trvácnejšie vedomosti z predmetu ako žiaci vyučovaní čovaní tradične. tradi Výsledky vstupných a výstupného testu sme vzájomne neporovnávali, a to z toho dôvodu, že obsah ich úloh nebol rovnaký. Zhrnutie výsledkov výskumu a prínos pre pedagogickú prax Na základe predloženej výskumnej správy možno konštatovať,, že žiaci s priemerným záujmom o výučbu bu odborných predmetov prejavili vyšší záujem o zaradenie IKT do výučby výu odborného predmetu. Zárove Zároveň sme u experimentálnych tried pôsobením pedagogického experimentu dosiahli vyššie skóre pri preverovaní vedomostí z priebežných testov ako aj trvácnejšie vedomosti potvrdené vo výstupnom teste. Náš inovačný ný model s podporou internetu predstavuje cielené využitie IKT v prospech „priemerného žiaka“, ktorý ešte len hľadá adá svoju cestu k poznaniu. Ak použitie IKT IK prinieslo vyššie skóre u žiakov pri ich následnom preverovaní, potom nami navrhnutá metóda zvyšuje efektivitu výučby daného predmetu. Podľaa nášho názoru pri vhodnej aplikácii

Záver Prezentované výsledky výskumu predstavujú štvorročné úsilie hľadania adania účinnejších úč metód na zefektívnenie tradičného ného vyučovania vyuč na strednej odbornej škole aplikáciou informa informačných a komunikačných ných technológií. Naše výsledky výskumu majú slúžiť širokej odbornej verejnosti, prípadne ako podnet dnet k ďalšiemu experimentovaniu. Použitá literatúra: (1) ARPÁŠ, J. 2006. Využitie internetu vo vyučovaní ovaní elektrotechnických predmetov. Technológia vzdelávania, roč. roč XIII, 2005, č. 2, s. 10-13.

63


(2) GAVORA, P. 1999. Úvod do pedagogického výskumu. UK v Bratislave, 1999. ISBN 80-22380 1342-4 (3) TIRPÁKOVÁ, A. 2007. Základy štatistiky. UKF Nitra . ISBN 978-80-8094--220-5 (4) TUREK, I. 1996. Učiteľ čiteľ a pedagogický výskum. Bratislava. MC, 1996. ISBN 80-716480 173-1 (5) TUREK, I. 2008. Didaktika. Bratislava. Iura Edition, 2008. ISBN 978-80-8078 8078-198-9


http://jtie.upol.cz

Ing. Július Arpáš SPŠ Nitra Ul. Fraňa Kráľa, a, 949 01 Nitra e-mail: [email protected] Doc. RNDr. Anna Tirpáková, CSc. Katedra matematiky, FPV UKF Tr. A. Hlinku 1, 949 01 Nitra e-mail:[email protected]

Doc. Ing. Vladimír Soták, CSc. KTIT, PF UKF v Nitre Drážovská 4, 949 74 Nitra e-mail: [email protected]

64




ANALYSIS OF RELIABILITY/ITEMS OF QUESTIONNAIRE IN RESEARCH OF INFLUENCING STUDENTS´ ATTITUDES TOWARDS TEACHING SUBJECTS BY MULTIMEDIA TEACHING MATERIALS Ján ZÁHOREC - Michal MUNK - Alena HAŠKOVÁ Abstract: The contribution follows the authors’ articles published in the the previous JTIE issues (Záhorec – Hašková, JTIE, 1/2009, s. 83 - 91; Záhorec – Hašková, JTIE, 2/2009, s. 69 - 76) in which some results of a broader research focused on observation of possibilities to influence students` attitudes and approaches to particular particular subjects, mainly those belonging to their less favourite ones, were presented. In this contribution the authors present results of an analysis of reliability/items of a questionnaire which was used within the carried out research. The analysis of reliability/items reli of the questionnaire was done to develop an appropriate tool to obtain reliable data to verify possibilities to influence students` approaches to the subjects through a pedagogical intervention of created electronic teaching materials and interactive int animations Principles of Geometry Optics into the teaching process. Key words: multimedia teaching material, questionnaire, reliability, analysis of reliability/items, Cronbach’s alpha coefficient. ANALÝZA SPOĽAHLIVOST AHLIVOSTI/POLOŽIEK DOTAZNÍKA VÝSKUMU OVPLYVŇOVANIA OVPLYV VZŤAHU AHU ŠTUDENTOV K V VYUČOVACÍM PREDMETOM PROSTREDNÍCTVOM MULTIMEDIÁLNYCH UČEBNÝCH U MATERIÁLOV íslach ččasopisu (Záhorec – Abstrakt: Príspevok nadväzuje na články uverejnené v predchádzajúcich číslach Hašková, JTIE, 1/2009, s. 83 - 91; Záhorec – Hašková, JTIE, 2/2009, s. 69 -76), v ktorých boli prezentované niektoré výsledky široko koncipovaného výskumu zameraného na sledovanie možností ovplyvňovania postojov a vzťahov ahov študentov k jednotlivým vyu vyučovacím ovacím predmetom, a to hlavne k tým, ktoré patria medzi ich neobľúbené úbené predmety. V tomto príspevku autori predstavujú výsledky analýzy spoľahlivosti/položiek ahlivosti/položiek dotazníka, ktorý bol použitý v rámci uvedeného výskumu. Analýza spoľahlivosti/položiek ahlivosti/položiek dotazníka bola použitá za účelom ú elom vytvorenia primeraného nást nástroja na získanie spoľahlivých ahlivých údajov na overenie možnosti ovplyvňovania ovplyv vzťahu ahu študentov k vyuč vyučovacím predmetom pedagogickou intervenciou vytvorených elektronických učebných u ebných materiálov a interaktívnych animácií Základy geometrickej optiky do výchovno-vzdelávacieho výchovno procesu. Kľúčové slová: multimediálny učebný učebný materiál, dotazník, reliabilita, analýza spoľahlivosti/položiek, spo Cronbachov koeficient alfa. fyzika.. Na overenie stanovenej hypotézy bol použitý pedagogický experiment založený na pedagogickej intervencii cii nami vytvorených multimediálnych študijných produktov Základy geometrickej optiky.. Na získanie relevantných výskumných údajov sme zostavili dotazník Zisťovanie vzťahu a postojov študentov k vyučovaciemu ovaciemu predmetu fyzika, fyzika ktorý bol administrovaný respond respondentom výskumu (výskumná vzorka študentov štvrtého ročníka ro štvorročného ného a oktávy osemročného osemro gymnázia) ako pretest pred začiatkom čiatkom pedagogického experimentu a následne ako posttest po jeho ukončení. Účelom elom dotazníka bolo diagnostikova diagnostikovať zmeny vo vzťahu študentov tov k sledovanému predmetu fyzika navodené uplatňovaním uplat

1 Úvod ísle časopisu č sme V predchádzajúcom čísle prezentovali hlavnú časť nami realizovaného výskumu overovania možností využívania multimédiami podporovaného vyučovania vyu na elimináciu vysokej miery neobľúbenosti ľúbenosti určitých ur predmetov (Záhorec – Hašková, JTIE, 2/2009, s. 69 - 76). Nakoľko ko ako výrazne neob neobľúbený predmet bola identifikovaná fyzika (Záhorec Hašková, JTIE, 1/2009, s. 83 – 91), sústredili sme sa na tento vyučovací ovací predmet. Formulovali sme výskumnú hypotézu, v ktorej sme predpokladali, že vyučovanie podporované vané elektronickými výučbovými bovými prostriedkami prispieva k znižovaniu negatívnych postojov k vyučovacím predmetom, konkrétne k vyučovaciemu čovaciemu predmetu

65


,

2 kde m je počet et položiek dotazníka, s je rozptyl

s2

škály dotazníka, j je rozptyl škály j položky dotazníka. Odhad reliability môžeme dostať dosta z priemerného korelačného čného koeficienta jednotlivých položiek. Nazývame štandardizovaný Cronbachov koeficient alfa

α =

tej aj r ho

mr 1 + (m − 1)r ,

kde m je počet položiek. Štandardizovaný Cronbachov koeficient alfa dostaneme aj z predchádzajúceho vzťahu, vz ak sme všetky merania dopredu štandardizovali, t. j. od každej hodnoty premennej sa odpočíta odpo jej priemer a vydelí sa jej smerodajnou odchýlkou. Ak sú obidva odhady príliš odlišné, indikuje to, že jednotlivé položky nemajú rovnakú variabilitu. 3 Analýza spoľahlivosti ahlivosti dotazníka Na analýzu spoľahlivosti ahlivosti dotazníka sme použili techniky a metódy na posúdenie spoľahlivosti ahlivosti dotazníka a identifikovanie jeho podozrivých položiek. Z korelačnej korela matice uvedenej v tabuľke ke 1 môžeme identifikova identifikovať jeho podozrivé položky. Zvýraznené korelačné korela koeficienty sú štatisticky významné na hladine významnosti 0,05.

2 Analýza spoľahlivosti/položiek ahlivosti/položiek Analýza spoľahlivosti/položiek ahlivosti/položiek patrí medzi viacrozmerné prieskumné techniky a slúži k posúdeniu kvality – spoľahlivosti ľahlivosti meracej procedúry, napríklad škály dotazníka a k identifikovaniu ikovaniu podozrivých položiek. K priamym odhadom spoľahlivosti patrí Cronbachov koeficient alfa 2PRE

http://jtie.upol.cz

2 m  ∑ s j  αˆ = ⋅ 1− 2 m − 1  s 

elektronickými výučbovými bovými prostriedkami podporovaného vyučovania. Názory respondentov v položkách dotazníka boli zaznamenávané na sedemstupňovej, sedemstup resp. päťstupňovej ovej škále. Vyššia miera nesúhlasu s predloženým dloženým tvrdením (otázkou) bola označená ozna nižšou hodnotou, úplný nesúhlas bol označený ozna stupňom om 1, vyššia miera súhlasu s predloženým tvrdením (otázkou) bola označená ozna vyššou hodnotou, úplný súhlas bol označený označ stupňom 7 (resp. 5). U každého študenta bola pri spomínaných položkách v rámci pretestu ako aj v rámci posttestu zaznamenaná hodnota škály podľaa toho, akú mieru svojho súhlasu alebo nesúhlasu s jednotlivými tvrdeniami vyznačil. vyzna V jednotlivých položkách dotazníka študenti hodnotili fyziku z hľadiska ich vlastného vzťahu vz k tomuto premetu, t.j. miery jej obľúbenosti, ob z hľadiska adiska zaujímavosti osvojovaných poznatkov, náročnosti nosti osvojovaných poznatkov, zrozumiteľnosti nosti výkladu nového uučiva poskytovaného učiteľom, om, významu tohto predmetu pre všeobecné vzdelanie a život človeka. Okrem toho sme u každého študenta zaznamenali známku z fyziky na konci 3. ročníka, níka, ktorá predstavovala taktiež ordinálnu premennú. Na analýzu spoľahlivosti/položiek ahlivosti/položiek dotazníka sme použili techniky a metódy na posúdenie spoľahlivosti dotazníkaa a identifikovanie jeho podozrivých položiek.

1PRE


3PRE

4PRE

5PRE

Známka z fyziky

1PRE

1,000000 0,601537 0,245188

0,447306 0,370703 -0,335337

2PRE

0,601537 1,000000 0,099246

0,371584 0,485987 -0,167226

3PRE

0,245188 0,099246 1,000000

0,314011 0,196405 -0,198659

4PRE

0,447306 0,371584 0,314011

1,000000 0,282400 -0,335042

5PRE

0,370703 0,485987 0,196405

0,282400 1,000000 -0,033369

Známka z fyziky

-0,335337 0,335337 -0,167226 -0,198659 -0,335042 -0,033369 0,033369 1,000000 Tabuľ 1: Korelačná matica položiek pretestu. Tabuľka

66



Z korelačnej nej matice tabuľky 1 vidíme, že medzi väčšinou šinou položiek sú korelácie štatisticky významné, čoo znamená, že medzi týmito položkami existuje určitá itá miera vzájomnej závislosti. Čím ím viac sa korela korelačný koeficient približuje k hodnote 1, tým je priamoúmerná priamoúmer závislosť silnejšia. Výnimkou sú položky 2 a 3, medzi ktorými nie je korelácia štatisticky významná, z čoho oho môžeme usúdiť usúdiť, že hodnoty sa menia nezávisle. Tieto položky sa na základe týchto výsledkov javia ako podozrivé. Medzi položkou Známka z fyziky a všetkými ostatnými položkami je negatívna korelácia, t.j. hodnoty sa menia spoločne, ne, ale v opačnom smere (kým hodnoty jednej premennej klesajú, druhej premennej rastú). Korelačná ná matica jednotlivých položiek pretestu tabelovaná v tabuľke ľke 1 je graficky vizualizovaná na obr. 1.

Obr. 1: Maticový graf – vizualizácia korelačnej nej matice (pretest).

5 73

Počet et položiek dotazníka: Počet et platn. prípadov: 16,534246575

Priemer:

http://jtie.upol.cz

Súčet Rozptyl Maximum Standardiz. alfa 0,430876323

4,672859557 Smerod. odch.: 6,000000000 Minimum: 0,767788059 Cronbachova alfa: Priemerná korelácia medzi položkami:

1207,0000000 21,835616438 28,000000000 0,782071554

Tabuľka 2: Súhrnné štatistiky dotazníka (pretest). Hodnota koeficienta reliability 0,77 (77 %) vyjadruje podiel variability súčtu čtu škály položiek k celkovej variabilite dotazníka. Obidva odhady (Cronbachova alfa a štandardizovaná alfa) nie sú príliš odlišné, t. j. jednotlivé položky majú rovnakú variabilitu (tabuľka 2). Dotazník môžeme považovať za spoľahlivý, avšak nízka priemerná korelácia medzi položkami naznačuje, uje, že po odstránení

1PRE 2PRE 3PRE 4PRE 5PRE

Mean if deleted 13,54795 12,58904 14,09589 13,75342 12,15069

Var. if deleted 11,26140 10,79002 17,67574 17,03509 16,15538

niektorých položiek by sme mohli spoľahlivosť spo dotazníka zvýšiť. ky 3 vidíme, že všetky položky Z tabuľky pretestu korelujú s celkovým skóre škály a po odstránení klesol koeficient reliability. U tretej položky sledujeme opačný čný stav, v tomto prípade koeficient reliability vzrástol. Po odstránení tretej položky sa zvýšil koeficient reliability Cronbachova alfa z 0,77 na 0,79. StDv. if deleted 3,355801 3,284816 4,204252 4,127359 4,019375

Itm.-Totl. Correl. 0,731071 0,657158 0,314200 0,570327 0,577968

Alpha if deleted 0,646448 0,692267 0,789265 0,735052 0,723691

Tabuľka ka 3: Štatistiky dotazníka (pretest) po odstránení príslušnej položky. Analýza spoľahlivosti ahlivosti posttetu nám iba potvrdila výsledky analýzy spoľahlivosti spo

pretestu. Výsledky vo forme tabuliek a grafov sú uvedené v tabuľkách 4 – 6 a na obrázku 2.

67



1POST 2POST 3POST 4POST 5POST ZNÁMKA Z FYZIKY

http://jtie.upol.cz

1POST

2POST

3POST

4POST

5POST

1,000000 0,630168 0,355395 0,391970 0,535228

0,630168 1,000000 0,136654 0,292375 0,597861

0,355395 0,136654 1,000000 0,392879 0,273538

0,391970 0,292375 0,392879 1,000000 0,433043

0,535228 0,597861 0,273538 0,433043 1,000000

-0,175595

-0,027205

-0,092467 -0,215245 -0,177702

ZNÁMKA Z FYZIKY -0,175595 -0,027205 -0,092467 -0,215245 -0,177702 1,000000

Tabuľ 4: Korelačná matica položiek posttestu. Tabuľka

Obr. 2: Maticový graf – vizualizácia korelačnej nej matice (posttest). Počet et položiek dotazníka: Počet et platn. prípadov: 19,520547945 Priemer: 5,671834871 Smerod. odch.: 8,000000000 Minimum: 0,840292399 Cronbachová alfa: Priemerná korelácia medzi položkami:

5 73 Súčet Rozptyl Maximum Standardiz. alfa

1425,0000000 32,169710807 34,000000000 0,843874534

0,536805848

Tab. 5: Súhrnné štatistiky dotazníka (posttest).

1POST 2POST 3POST 4POST 5POST

Priem. po Rozptyl po odstr. ods. 15,95890 18,20379 15,05479 19,06549 16,23288 23,68550 16,16438 22,63051 14,67123 22,00150

SmOdch po ods. 4,266590 4,366405 4,866775 4,757154 4,690576

Pol-Celk Korel. 0,781328 0,680823 0,451928 0,623301 0,735138

Alfa po odstr. 0,766232 0,799711 0,856600 0,814828 0,790543

Tab. 6: Štatistiky posttestu po odstránení príslušnej položky. Fyzika patrí medzi predmety... a) veľmi nenáročné b) nenáročné c) skôr nenáročné nenáro d) ani náročné, ani nenáročné

4 Záver Treťou ou položkou dotazníka, ktorá bola identifikovaná ako podozrivá a ktorej odstránenie viedlo k zvýšeniu spoľahlivosti ahlivosti dotazníka, bola položka

68


e) skôr náročné f) náročné g) veľmi náročné Touto položkou sme chceli získať získa názor študentov na náročnosť vyučovacieho čovacieho predmetu fyzika na gymnáziu. Pokladali sme ju za jednu z položiek, v ktorej respondenti vyjadria svoje jednoznačné stanovisko k náročnos čnosti fyzikálneho obsahu vzdelávania stanoveného učebnými u osnovami. Prostredníctvom štatistických metód sme však prišli k zaujímavým zisteniam. Meranie pomocou škály ukázalo, že patrila medzi položky, pri ktorých sa vyskytli najdivergujúcejšie odpovede a po jej j odstránení sa najviac zvýšil koeficient reliability dotazníka. Táto položka znižovala spoľahlivosť spoľahlivos celého dotazníka z toho dôvodu, že aj študenti, ktorí na škále pri ostatných položkách vyjadrili súhlas s tým, že fyzika je pre nich skôr obľúbená, ob zaujímavá avá a významná, pri tejto položke súhlasili s hodnotením fyziky ako náročného nároč predmetu. Takmer 2/3 respondentov z celého dátového súboru pedagogického experimentu volila možnosť e - skôr náročné, f - náročné, náro alebo g veľmi náročné. Aplikáciou prezentovanej anej analýzy sme získali spoľahlivé ahlivé experimentálne dáta, prostredníctvom ktorých sme mohli overiť hypotézu, že vyučovanie ovanie podporované elektronickými výučbovými bovými prostriedkami prispieva k znižovaniu negatívnych postojov k vyučovacím ovacím predmetom, konkrétne k vyučovaciemu ovaciemu predmetu fyzika.


http://jtie.upol.cz

(2) ZÁHOREC, J. - HAŠKOVÁ, A. Hodnotenie stavu vyučovania ovania informatiky a programovania z pohľadu študentov. JTIE – Journal of Technology and Information Education, 2009, č. 1, s. 83 – 91. ISSN 1803-537X 1803 (print), ISSN 1803-6805 (on-line). (3) ZÁHOREC, J. - HAŠKOVÁ, A. Empirický výskum ovplyvňovania ovania vzťahu vz študentov k vyučovacím ovacím predmetom prostredníctvom multimediálnych učebných ebných materiálov. JTIE – Journal of Technology and Information Education, 2009, č.. 2, s. 69 – 76. ISSN 1803537X (print), ISSN 1803-6805 6805 (on-line). (on (4) ZÁHOREC, J. – MUNK, M. – HAŠKOVÁ, A. Case study of analysis of reliability/items of questionnaire. ICETA 2008. Košice : TUKE, 2008. s. 373 – 376. ISBN 978-80-8086-089-9. 978

Prof. PaedDr. Alena Hašková, CSc. PaedDr. Ján Záhorec, PhD. Ústav technológie vzdelávania zdelávania Pedagogická fakulta Univerzity Konštantína Filozofa Dražovská cesta 4, 949 74 Nitra, SK e-mail: mail: [email protected], [email protected] RNDr. Michal Munk, PhD. Katedra informatiky Fakulta prírodných vied Univerzity Konštantína Filozofa Tr. A. Hlinku 1,, 949 74 Nitra, SK e-mail: [email protected] www.ukf.sk

5 Literatúra (1) ZÁHOREC, J. Elektronické výučbové výu prostriedky v technológii vzdelávania. Dizertačná Dizerta práca. Nitra, PF UKF, 2008.

69



RESEARCH


SOME RESULTS AND CONCLUSIONS CON OF THE RESEARCH ARCH OF TEACHING APPLIED MATHEMATICS MAT EFFICIENCY BY MS EXCEL Jana BORŽÍKOVÁ Abstract: The paper deals with quantitative and qualitative analysis of the research of efficiency Applied Mathematics teaching at Faculty of Manufacturing Technologies TUKE with seat in Prešov by using MS Excel. The article introduces using methods, analyses analyses four tested hypothesis and presented obtained results. Key words: numerical methods, subject an Applied Mathematics, research, control group, experimental group. VÝSLEDKY A ZÁVERY VÝSKUMU VÝ EFEKTÍVNOSTI VYUČOVANIA OVANIA APLIKOVANE APLIKOVANEJ MATEMATIKY POMOCOU MS M EXCEL Resumé: Príspevok sa zaoberá kvantitatívnym a kvalitatívnym rozborom výskumu efektívnosti vyučovania ovania aplikovanej matematiky na Fakulte výrobných technológií TUKE so sídlom v Prešove s využitím MS Excel. Článok lánok uvádza použité metódy, analyzuje štyri test testované ované hypotézy a prezentuje získané výsledky. Klíčová slova: numerické metódy, predmet Aplikovaná matematika, výskum, kontrolná skupina, experimentálna skupina. spracovávať numericky aj graficky. Cez absolútne a relatívne odkazy pracuje so vzorcami. Veľkou kou výhodou využitia MS Excel pri vyučovaní ovaní numerickej matematiky je jjeho dostupnosť na trhu a pripravenosť pripravenos študentov. Posledné ročníky níky študentov v rámci stredoškolských učebných ebných osnov absolvovali už celý balík programov Microsoft (MS Word a MS Excel, …). Aj keď nie je priamo určený ur pre riešenie numerických úloh, má pre to predpoklady redpoklady a obsahuje niektoré doplnky (napr. Solver, Analýza dát), ktoré pomôžu pri riešení takýchto úloh. Podobne niektoré funkcie (napríklad Linregrese a Lintrend) umožňujú umož riešiť uvedené úlohy. cie Je V predmete je iba nástrojom, nie cieľom. vhodný pre začiatočníkov níkov a súčasne spolu s Visual Basic umožní aj „lepším“ študentom zvyšovať svoje zručnosti a využiť využi kreativitu.

1 Úvod Technický rozvoj a množstvo informácií, ktoré nás denne zaplavujú nás núti nút zamyslieť sa nad tým, čo má zmysel robiťť tak, ako to bolo zvykom. Hlavne na vysokých školách technického zamerania tlak zo strany technických predmetov vyvoláva zmeny aj v študijných programoch príbuzných predmetov. Počet Po hodín vyčlenených na tieto predmety ety klesá, klesá aj úroveň vedomostí, ktoré prinášajú študenti zo stredných škôl. Jednou z možností riešenia je zmena organizácie výučby. [1] Z uvedeného vidíme, že, na väčšine vä fakúlt dochádza k zmene organizácie prednášok a cvičení, k zvyšovaniu snahy podporovať po prípravu inžiniera pomocou „vhodnej“ výpočtovej tovej techniky. Vzniká otázka, ktorý z dostupných softvérov použiť pri vyučovaní vyu matematiky, konkrétne aplikovanej matematiky. Ak zvážime doteraz spomenuté kritériá: pripravenosť študentov z matematiky, ich i počítačovú gramotnosť,, možnosti a potreby predmetu a finančnú nú dostupnosť na trhu, budeme sa z programov MS Excel, Matlab, Mathematica, programovací jazyk Pascal (Delphi) bližšie venovať aplikácii MS Excelu na hodinách aplikovanej matematiky. Ide o tabuľkový procesor využívajúci všetky výhody práce s dátami, tabuľkami. Umožňuje ňuje tieto dáta ďalej

Vhodnosť využitia MS Excelu ako didaktickej pomôcky na hodinách aplikovanej matematiky bola ďalej alej overovaná porovnaním dosiahnutých výsledkov v dvoch rôznych ročníkoch. ro A tomu sa venoval prezentovaný výskum. 2 Cieľ výskumu a stanovené hypotézy Z obsahu predchádzajúcej kapitoly konkretizovaný nasledujúci cieľ cie výskumu:

70

bol


Zvýšenie efektívnosti vyučovania ovania aplikovanej matematiky pomocou MS Excel. V závislosti od stanoveného cieľa cie bola formulovaná východisková hypotéza: H: Využívanie MS Excelu na hodinách aplikovanej matematiky v podmienkach našej fakulty je efektívnejšie. Pre sledovanie kvality využívania MS Excelu vo vyučovacom procese sa ako najvhodnejší javil výskum Ex post facto. Mnohé problémy v pedagogike je ťažké, ažké, ba niekedy nemožné overiť experimentálne. Téma je časovo č náročná, t. j. kvalita softvéru sa mení každou minútou. Každoročne ne prichádzajú na trh nové programy, ktoré sú využiteľné v aplikovanej matematike. Ďalej alej je téma ovplyvniteľná ovplyvniteľ aj inými objektívnymi faktormi. V čase č výskumu prichádzali na kurzy aplikovanej matematiky pomerne slabí študenti z prechodových ročníkov ro a na fakulte sa znižoval počet et hodín matematiky, čo ovplyvnilo kvalitu výučby. Výskum ex post facto môže flexibilnejšie reagovať na aktuálne potreby pedagogickej praxe. Ak je správne určená ená príčina príč sledovaných javov, aktuálne navrhnutá zmena prinesie zlepšenie vyučovacieho ovacieho procesu a je možné ju hneď zaradiť do vyučovacieho čovacieho procesu. Minimalizuje sa vplyv skúmaného prvku (edukanta), pretože ten nevie, že je súčasťou sú výskumu. Študenti na vysokých školách si sú vedomí toho, že časť úspechu môžu dosiahnu dosiahnuť aj tým, že zisťujú informácie o predmete aj z iných zdrojov (napríklad íklad iných študijných skupín a u iných cvičiacich). iacich). Tým by nastal prienik medzi informáciami nformáciami z experimentálnej a kontrolnej skupiny pri empirickom výskume. Mohol by nastať tiež Hawthornský efekt [2], ktorý hovorí, že ľudia udia vybraní do výskumu sa môžu cítiť poctení a snažia sa tak dosiahnuť dosiahnu vyššie výsledky. Všeobecnou nevýhodou výskumu ex post facto je nesprávne vytvorený záver. Aby sme sa vyhli tomuto riziku, vyberieme takú skupinu, v ktorej môžeme minimalizova minimalizovať počet premenných faktorov. Ako ď ďalšiu nevýhodu tohto výskumu by som uviedla to, že zovšeobecnenie nastáva iba na malej vzorke, napríklad bude to zovšeobecnenie platné na domácej fakulte. Pracovné hypotézy boli formulované nasledovne: - H1: MS Excel prispieva k lepšiemu pochopeniu a zapamätaniu danej metódy, čo sa prejaví na vyššom hodnotení študentov na skúške.


http://jtie.upol.cz

- H2: Študenti získavajú vyšie bodové hodnotenie pri jednotlivých úlohách pri používaní MS Excelu. zabezpe komplexné - H3: MS Excel zabezpečuje (úplné) riešenie úlohy, čo č sa prejaví vyšším percentom úplne vyriešených úloh. - H4: Využívanie MS Excelu znižuje percento numerických chýb v porovnaní s Pascalom.

Početnosť

3 Kvantitatívne zhodnotenie výsledkov hypotézy 1 Boli vykonané nasledujúce šetrenia: - tabuľkou kou absolútnych a kumulatívnych početností a grafom sú vyhodnotené výsledky študentov pri udeľovaní ude zápočtov v skupine A, - tabuľkou kou absolútnych a kumulatívnych početností a grafom sú vyhodnotené výsledky študentov pri skúške v skupine A, - tabuľkou kou absolútnych a kumulatívnych početností a grafom sú vyhodnotené výsledky sledky študentov pri udeľovaní ude zápočtov v skupine B, - tabuľkou kou absolútnych a kumulatívnych početností a grafom sú vyhodnotené výsledky študentov pri skúške v skupine B, - párovým testom sa potvrdzovala rovnosť rovnos výsledkov na zápočte a skúške v skupine B, - Wilcoxonovým onovým testom sa potvrdzovala rovnosť výsledkov na zápo zápočte a skúške v skupine B. Uvediem získané výsledky: 35 30 25 20 15 10 5 0 24

30

35

40

45

50

Další

Triedy

Obr 1: Početnosti etnosti študentov na zápočte zápo v skupine A

Početnosť

20 15 10 5 0 24

30

35

40 45 Triedy

50

Další

Obr 2: Početnosti etnosti výsledkov študentov na skúške v skupine A

71


Početnosť

25 20 15 10 5 0 24

30

35

40

45

Triedy

Početnosti

Obr 3: Početnosti etnosti výsledkov pri udeľovaní zápočtu v skupine B

4 Kvantitatívne zhodnotenie výsledkov hypotézy 2 Pri každej riešenej úlohe v teste je vykonaná analýza dosiahnutých výsledkov, absolútne a relatívne početnosti jednotlivých bodových hodnotení. Dvojvýberovým Wilcoxonovým testom je overená rovnosť (rôznos rôznosť) hodnotenia. Pre nedostatok miesta uvediem, len príklady pre výskum zaujímavých výsledkov.

14 12 10 8 6 4 2 0 24

30

35

40

45

50

http://jtie.upol.cz

študentov. Súčty poradí kladných rozdielov a záporných rozdielov sú. R+ = 332 R- = 229 Min (229, 332) = 229 > 138 (138 je kritická hodnota z tabuliek na hladine významnosti 0,01 pre n = 33). Nebolo splnené kritérium a teda hypotézu o rovnosti nezamietame.

30

0


Riešenie úloh pomocou metódy najmenších štvorcov [4]: V oboch skupinách A aj B bola cvičená lineárna, hyperbolická, kvadratická aj kubická závislosť. Všetky tieto typy sa vyskytovali aj v testových úlohách. V prípade formulácie jednoduchšej úlohy bolo potrebné spracovať dve závislosti a vzájomne ich porovnať. 100 % zvládnutá úloha bola hodnotená 4 bodmi. V skupine A bola úloha riešená 39 študentmi. Aritmetický priemer je 2,97, smerodajná odchýlka 1,07, rozptyl yl 1,53. V skupine B bola táto úloha riešená 39 študentmi s celkovým bodovým hodnotením 4 body. Aritmetický priemer bodov v tejto skupine bol 3,29, smerodajná odchýlka 1,13, rozptyl 1,29. (Obr. 5)

Další

Triedy

Obr 4: Početnosti etnosti výsledkov na skúške v skupine B Ďalej uvediem výsledky párového testu na potvrdenie rovnosti výsledkov na zápočte a skúške v skupine B. Overovali sme vplyv rôznej metodiky vyučovania ia na výsledky študentov na skúške. Na overenie rovnosti štatistických výberov bol použitý párový test [3]. So súboru boli vylúčení ení študenti, ktorým nebol udelený zápočet et (4), alebo sa nedostavili na skúšku ani v jednom termíne (3). Nech (η1, η2) je vektor stredných hodnôt. Testovali sme hypotézu H0: (η2 – η1) = ∆ = 0 proti H1: (η η2 – η1) = ∆ ≠ 0. Testovacia štatistika je veličina Z t = n = 7,86 S ktorá ma t-rozdelenie. rozdelenie. Hodnota Z je aritmetický priemer rozdielov a S je ich smerodajná odchýlka. Hypotézu zamietame, pretože t > 2,7. Pričom 2,7 je hodnota pre t-rozdelenie rozdelenie na hladine významnosti α = 0,02: t(0,01, (0,01, 32). Wilcoxonov test na potvrdenie rovnosti výsledkov na zápočte a skúške v skupine B. [3] So súboru boli vylúčení študenti, ktorým nebol udelený zápočet (4), alebo sa nedostavili na skúšku (3). Vypočítali sme rozdiely Zi Z dosiahnutých výsledkov u j jednotlivých

Hypotézu o rovnosti distribučných funkcií výberov skupiny A a skupiny B overíme dvojvýberovým Wilcoxonovým testom. Testujeme teda: H0: (F1(x) = F2(x)) proti H1: (F ( 1(x) ≠ F2(x)) Usporiadame n = 78 hodnôt podľa veľkosti a priradíme im poradie X 11 ,… X 1n1 a X 21 ,… X 2 n2 . Určíme štatistiky n (n + 1) S1 = n1n2 + 1 1 − T1 = 981 a 2 n (n + 1) S 2 = n1n2 + 2 2 − T2 = 535,5. pričom 2 T1 = X 11 + X 12 + … + X 1n1 = 1320 a

T2 = X 21 + X 22 + … + X 2 n2 = 1765,5. Keďže n je dostatočne veľké, určíme veličinu

72


S1 −

U=

n1n2 2

n1n2 (n1 + n2 + 1) 12


smerodajná odchýlka 1,06 a 1,03, rozptyl 1,13 a 1,07. Prvú aj druhú úlohu na riešenie jednej nelineárnej rovnice riešilo 38 študentov. Maximálny možný počet bodov za každú úlohu bol 4 body.

= – 2,248

α  Keďže platí, že U ≥ 2,170 , u   =2,170, 2 hypotézu na hladine významnosti 0,03 zamietame, teda je významný rozdiel medzi výberom A a B.

30 25

Početnosť

20

25

Početnosť

http://jtie.upol.cz

15

20

10

15

5

10

0

Do 1,5

1,5

5

2

2,5

3

Bodové hodnotenie

0 Do 2

2

2,5

3

30

3,5

Bodové hodnotenie 25

25

Početnosti

20

Početnosť

20 15

15 10

10 5

5 0

0

Do 2

Do 2

2

3

3,6

4

2

2,4

2,8

3,2

4

Bodové hodnotenie

Bodové hodnotenie

Obr 6: Porovnanie bodového hodnotenia v skupine A a v skupine B

Obr 5: Grafické porovnanie výsledkov a skupine A a v skupine B

Hypotézu o rovnosti distribučných funkcií výberov skupiny A a skupiny B overíme dvojvýberovým Wilcoxonovým testom. Overovať budeme osobitne obe úlohy. Testujeme prvú úlohu: H0: (F1(x) = F2(x)) proti H1: (F ( 1(x) ≠ F2(x)) Usporiadame n = 78 hodnôt podľa veľkosti X 11 , … X 1n1 a priradíme im poradie

Riešenie nelineárnej rovnice: Ďalšie úlohy v oboch kontrolných prácach boli zamerané na riešenie jednej nelineárnej rovnice. Keďže z výsledkov bolo jasné, že študenti majú problém so zvládnutím týchto typov, tak s odstupom ročníkov čníkov sa zmenila skladba písomných prác. V skupine B sa vyskytovali 3 úlohy z tejto oblasti, pričom jedna bola zameraná iba na separáciu koreňov. V skupine A, boli obe s plným počtom bodov 3 a boli riešené 40 študentmi. Dosiahnutý aritmetický priemer pri jednotlivých testových úlohách bol 0,875 a 0,8,

a X 21 ,… X 2 n2 . Určíme štatistiky

S1 = n1n2 +

73

n1 (n1 + 1) − T1 = 1017 a 2



n2 ( n2 + 1) − T2 = 499. pričom 2 T1 = X 11 + X 12 + … + X 1n1 = 1323 a S 2 = n1n2 +

http://jtie.upol.cz

25 20

T2 = X 21 + X 22 + … + X 2 n2 = 1762. Početnosti

Keďže n je dostatočne ne veľ veľké, definujeme veličinu nn S1 − 1 2 2 U= = 2,61 n1n2 (n1 + n2 + 1) 12 α  Keďže U ≥ 2,576 , u   =2,576, hypotézu na 2 hladine významnosti 0,01 zamietame.

15 10 5 0 Do 2

Testujeme druhú úlohu: H0: (F1(x) = F2(x)) proti H1: (F1(xx) ≠ F2(x)) Usporiadame n = 78 hodnôt podľa veľkosti X 11 ,… X 1n1 a priradíme im poradie a

2

2,5 3 3,5 Bodové hodnotenie

4

25

20

Početnosti

X 21 ,… X 2 n2 . Určíme štatistiky n1 (n1 + 1) − T1 = 1389,5 a 2 n ( n + 1) S 2 = n1n2 + 2 2 − T2 = 1637,5. pričom 2 T1 = X 11 + X 12 + … + X 1n1 = 950,5 a S1 = n1n2 +

15

10

5

T2 = X 21 + X 22 + … + X 2 n2 = 623,5.

0 Do 2

Keďže n je dostatočne veľké, určíme veličinu nn S1 − 1 2 2 U= = 1,90 n1n2 (n1 + n2 + 1) 12

2

2,4

4

Bodové hodnotenie

Obr 7: Porovnanie výsledkov úspešnosti v skupine A a v skupine B Testujeme hypotézu pre riešenie diferenciálnych rovníc. H0: (F1(x) = F2(x)) proti H1: (F ( 1(x) ≠ F2(x)) Usporiadame n = 79 hodnôt podľa veľkosti X 11 ,… X 1n1 a priradíme im poradie

α  Keďže U ≥ 1,695 , u   = 1,695, hypotézu 2 zamietame, ale až na hladine významnosti 0,06. Numerické riešenie diferenciálnej rovnice: Najčastejšie vyskytujúce sa úlohy z tejto problematiky v kontrolných testoch boli riešenia diferenciálnych rovníc pomocou Eulerovej metódy a Runge-kutta 2. a 4. rádu. Celkový počet bodov bol 4 body v skupine A aj B. V skupine A úlohuu riešilo úlohu riešilo 40 ľudí. Dosiahnuté ahnuté štatistické hodnoty boli: aritmetický priemer 2,76, smerodajná odchýlka 1,43, rozptyl 2,04. V skupine B úlohu riešilo 39 ľudí. Úspešnosť študentov je uvedená v tabuľke 8. Aritmetický priemer bol 2,3, smerodajná odchýlka 1,83, rozptyl 3,3.

a X 21 ,… X 2 n2 . Určíme štatistiky

n1 (n1 + 1) − T1 = 734 a 2 n (n + 1) S 2 = n1n2 + 2 2 − T2 = 826. pričom 2 T1 = X 11 + X 12 + … + X 1n1 = 1646 a S1 = n1n2 +

T2 = X 21 + X 22 + … + X 2 n2 = 1514. Keďže n je dostatočne veľké, určíme veličinu nn S1 − 1 2 2 U= = 0,45 n1n2 (n1 + n 2 + 1) 12

74


α  Keďže platí, že U ≥ 2,576 , u   =2,576, 2 hypotézu na hladine významnosti 0,01 nezamietame.

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 skupina B

Iterpolačné metódy

Aproxima Aproximačné metódy

Nelineárna rovnica

Nelineárna rovnica

Sústava lineárnych rovníc

Sústava nelineárnych rovníc

Určitý integrál

Diferenciálna rovnica

5 Literatura [1] OMACHELOVÁ M.. Numerická matematika a nový prístup k jej výučbe. In: Zborník z 2. medzinárodnej konferencie APLIMAT 2003. Bratislava: STU, 2003. ISBN 80-227-1813-0 80 [2] TUREK, I. Učiteľ a pedagogický výskum. Bratislava: MC, 1998. ISBN 80-8052-013-5 80 [3] RIEČAN, B et al. Pravdepodobnosť a matematická štatistika. Bratislava: Alfa, 1984. ISBN 63-560-84 [4] HRUBINA, K. et al. Riešené úlohy algoritmami numerických metód. Košice: K Informatech, s. r. o., 2000. ISBN 80-88941-16-4 80 [5] STRAKA, Ľ. Využívanie ICT pre diagnostiku procesov vo vyučovacom procese vibrodiagnosvibrod tiky. In: INFOTECH 2007. Olomouc: Olomouc Votobia, 2007. p. 730-733. ISBN 978--80-7220-301-7.

Obr 8: Porovnanie relatívnych početností úplne vyriešených úloh u študentov v skupine A a v skupine B 6 Kvantitatívne zhodnotenie výsledkov hypotézy 4 Pre celkové zhodnotenie hypotézy 4 je zostavená tabuľka 1 percentuálneho podielu iba numerických chýb v skupine A a v skupine B. Tabuľka 1: Percentuálny podiel chýb v skupine A a v skupine B Úloha na teste Výsledky v skupine A (%) Interpolačné metódy 23,07 Aproximačné metódy 17,95 Nelineárna rovnica 1 0 Nelineárna rovnica 2 2,5 Sústava lineárnych 4,35 rovníc Sústava nelin. rovníc 7,14 Určitý integrál 25 Diferenciálna rovnica 15

http://jtie.upol.cz

7 Záver Kvalita výučby týchto metód má vplyv na celkové zvládnutie štúdia na technických fakultách. [5] Cieľom je predmet maximálne zefetívniť a získané výsledky zapracovať do metodiky predmetu Aplikovaná matematika. Párovým testom bola hypotéza 1 zamietnutá, potvrdila sa štatisticky významná rozdielnosť. Celkovo ju považujeme za potvrdenú. Splnenie hypotézy 2 je rôzne, závisí od úlohy. Rovnosť výberov bola zamietnutá a zlepšenie nastalo pri aproximáciách, sústavách rovníc, rovníc nelineárnych rovniciach. Zhoršenie pri určitom integrále. Pri diferenciálnych rovniciach a interpoláciach sme hypotézu nezamietli. Pri hypotéze 3 sa vyššie percento úplne vyriešených úloh v B potvrdilo pri nelineárnych rovniciach, aproximačných metódach, sústavách rovníc. Pri diferenciálnych rovniciach bolo iba mierne vyššie, pri interpolačných metódach nižšie a pri integrálnom počte podstatne nižšie. K hypotéze 4: pri ri algoritmoch riešených na PC sa minimalizovalo množstvo numerických chýb. Častejšie sa potom vyskytovali chyby zlého použitia PC. Študenti ho používali mechanicky a neoverovali správnosť riešenia úloh.

5 Kvantitatívne zhodnotenie výsledkov hypotézy 3 Pre overenie tejto hypotézy sme si zostavili tabuľku relatívnych početností etností úloh s plným bodovým hodnotením (stopercentne zvládnutých úloh) v jednotlivých skupinách A a B pri predchádzajúcej hypotéze 2. Pre interpretáciu situáciu zhodnotíme aj graficky na obrázku 8.

skupina A


numerických Výsledky v skupine B (%) 15,38 10,26 0 0 0

PaedDr. Jana Boržíková, PhD. PhD Katedra matematiky, informatiky a kybernetiky Fakulta výrobných technológií TUKE so sídlom v Prešove, Bayerova 1 080 01, Prešov, SR Tel: +421 51 7723931 mail: [email protected], E-mail: Www pracoviště: http://web.tuke.sk/fvtpo/

0 7,7 0

75




THE RESEARCH OF SELF-REGULATE SELF SKILLS DEVELOPMENT LOPMENT THROUGH THE INFORMATION INFORMAT TECHNOLOGIES BY MEANS OF GEOGRAPHICAL CURRICULUM CURRICU Darina FOLTÝNOVÁ Abstract: The paper is focused on the questions of self-regulation self regulation and possibilities of its development through the information technologies. The author’s main aim was to suggest the way how to diagnose level of self – regulate skills development by pupils of basic school and to check by the experimental method whether teaching using information technologies supports self - regulate skills development. The sense of the research was to offer the new idea for how to transfer questions of self – regulation through information rmation technologies into the concrete situations in geography teaching so that pupils have the opportunity to look in their thinking and cognitive procedures. The results prove that it is possible to draw the geography teaching so that pupils use information information technologies along with the geographical knowledge with the aim of to achieve required self – regulate skills development. Key words: self-regulation, regulation, self-regulate self regulate skills, experimental method, information technologies, geography teaching. VÝZKUM ROZVOJE AUTOREGULAČNÍCH AUTOREGULA ÍCH DOVEDNOSTÍ PROSTŘEDNICTVÍM PROST INFORMAČNÍCH NÍCH TECHNOL TECHNOLOGIÍ NA PŘÍKLADU ZEMĚPISNÉHO PISNÉHO UČIVA U Resumé: Předkládaný příspěvek vek se zabývá problematikou autoregulace a možnostmi jejího rozvoje prostřednictví informačních ních technologií. Autorka si kla kladla za cíl navrhnout způsob ůsob diagnostiky úrovně úrovn osvojení autoregulačních ních dovedností u žák žáků druhého stupně základní školy a experimentální metodou ověřit výuku spočívající ívající v nácviku autoregula autoregulačních ních dovedností s využitím informačních informa technologií. Smyslem výzkumu umu bylo nabídnout námět nám pro přenesení enesení problematiky rozvoje autoregulace prostřednictvím informačních ních technologií do konkrétních úkolových situací v zeměpise zem tak, aby žáci dostali možnost a příležitost íležitost nahlédnout do svého myšlení a poznávacích postup postupů. Výsledky práce dokazují, že výuku zeměpisu pisu lze koncipovat tak, aby žáci používali informa informační ní technologie zárove zároveň se smysluplným využívání geografických poznatků poznatk s cílem dosáhnout žádoucí úrovně úrovn osvojení autoregulačních dovedností. Klíčová slova: autoregulace, autoregulační autoregula ní dovednosti, experimentální metoda, informa informační technologie, výuka zeměpisu zvolením vhodných metod a postupů postup pomoci vést žáky k samostatnosti a k přebírání řebírání zodpov zodpovědnosti nad získáním potřebných řebných vvědomostí a dovedností. Žáci by se měli m naučit pracovat s informačními ními technologiemi jako se zdroji dat tak, aby byli schopni samostatně samostatn informace nejen vyhledávat, třídit ídit a hodnotit, ale m měli by umět s pomocí IT řešit ešit problémy, komunikovat, vyjadřovat ovat své názory a řešit úkoly a otázky týkající se například íklad jejich nejbližšího prost prostředí.

1 Úvod Cílem dnešní školy je naučit nauč žáka nejen určitým vědomostem domostem a dovednostem, ale především to, jak s nimi zacházet, jaké volit učební postupy, ostupy, jak své učení uč plánovat, organizovat a řídit ídit tak, aby se žáci obešli bez pomoci ostatních, aby byli odpovědni odpov za své učení ení a motivování pro další celoživotní vzdělávání. lávání. Proces autoregulace, nebo-li nebo proces řízení sám sebe při učení, ení, je chápán jako určitý u cíl či záměr, r, ke kterému má školní vzdělávání vzd směřovat, ovat, jelikož schopnost autoregulovat své učení je základním předpokladem edpokladem pro úsp úspěšný život jedince v dnešní společnosti. nosti. Důležitost informačních ních technologií (IT) pro budoucnost jednotlivce je zřejmá, zřej a z toho vyplývá významná role IT v rozvoji vzdělávání vzd a celoživotního učení. ení. IT mohou uučitelům

2 Teoretická východiska Vymezení pojmu autoregulační autoregulač dovednosti Termín autoregulace můžeme mů chápat jak z psychologického pohledu tak z pohledu pedagogické psychologie a didaktiky. Z psychologického pohledu aut autoregulace označuje „vztah člověka ěka k sobě samému

76



http://jtie.upol.cz

dovednosti subjektu řídit ídit průběh prů vlastního učení se dovednostem. V předkládaném edkládaném výzkumném šetření šet vycházíme z autoregulačních čních dovedností, které ve své teorii a modelu autoregulace klasifikuje B. Zimmerman (2002). Jedná se o následující autoregulační dovednosti: stanovení vlastních cílů; osvojení ení strategií pro dosažení cíle; efektivní řízení času, asu, plánování, instruování; monitorování výkonu k označení pokroku; rekonstrukce kontextu za účelem úč kompatibility s cíli; sebehodnocení vlastních metod; atributy plynoucích příčin; přizpů řizpůsobení budoucích metod, reakce, adaptace.

vyznačující se kromě sebepoznání také způsobilostí měnit nit a zdokonalovat sám sebe podle určitého plánu, utvářet řet sám sebe se zřetelem k určitým cílům, m, kterých má být dosaženo“ (Helus, Pavelková, 1992, s. 199). Z pohledu didaktiky a pedagogické psychologie se setkáváme ve vztahu s autoregulací se slovním spojením autoregulace učení, ení, což lze volně voln chápat jako řízení ízení vlastního uč učení nebo také řízení sám sebe při učení. ře lze spatřovat spat V anglicky psané literatuře značné terminologické i věcné cné odlišnosti, které se liší jak v obsahu, tak v rozsahu a vzájemných vztazích mezi pojmy: self-regulated regulated learning, self-directed learning, self-guided guided learning, selfself managed learning nebo self-controlled controlled learning (Mareš, Gavora, 1999). V odborné literatuřee se objevují v souvislosti s autoregulací různá zná slovní spojení. Terminologicky dochází k nejednotnosti především v používání spojení autoregulačních autoregula strategií a autoregulačních ních dovedností, které je třeba diagnostikovat pokudd chceme zjistit úroveň úrove rozvoje autoregulace. Pojem autoregulační ní strategie použili například autořii Zimmerman a Martinez Martinez-Pons (1986, 1988), kteříí ve svém výzkumu zjiš zjišťují, které autoregulační strategie učení čení používají žáci v různých učebních ebních situacích. Ce Celkem vytipovali 14 autoregulačních ních strategií a ověřovali ov pomocí strukturovaného rozhovoru jejich používání. Termín autoregulační ní dovednosti (angl. selfself regulated learning skills) je používán u mnoha českých i zahraničních ních autor autorů. V českých pedagogických či psychologických slovnících však vymezení tohoto slovního spojení nenajdeme. Přii vymezování vycházejme z učebních ebních dovedností. Dovednost lze nap například chápat jako „učením ením získaná dispozice ke správnému, rychlému a úspornému vykonávání určité činnosti vhodnouu metodou“ (Hartl, Hartlová, 2000, s. 121). Jinde je za dovednost považována „způsobilost člově člověka k provádění určité činnosti“ (Průcha, cha, Walterová, Mareš, 2001, s. 49) či „způsobilost subjektu k řešení ř úkolových a problémových situací, která se projevuje pozorovatelnou činností“ inností“ (Švec, 1998, s. 9). Dle uvedených definic dovednosti a autoregulace si dovolíme souhrnně a zjednodušeně zjednodušen označit autoregulační ní dovednosti jako určité urč způsobilosti člověka řídit vlastní učení ení nebo také způsobilost zp řídit sám sebe při učení. ení. V. Švec (1998) se ve své práci zabývá regulací a autoregulací procesu osvojování dovedností a uvádí, že za autoregulační ní dovednosti lze považovat

Problematika autoregulace v geografickém geografické vzdělávání Geografie se jako vědecká decká disciplína za zařazuje mezi skupinu vědd o Zemi, avšak svým objektem, jejímž je geografická sféra Země, Zem nelze geografii zcela jednoznačně zařadit adit mezi vvědy přírodní ani společenské. enské. Tento interdisciplinární charakter oboru je třeba zohledňovat ňovat nejen při p aplikaci geografických poznatků do jiných disciplín, ale především přii aplikaci tě těchto poznatků do vyučovacího ovacího procesu, zejména pak do zem zeměpisu jako vyučovacího předmětu. ětu. Multidisciplinární záběr ěr zem zeměpisu má ve školním vzdělávání svůj ůj integra integrační a zároveň integrující význam, který otevírá učiteli u možnost nejen řešit úlohy napříčč vyučovacími vyuč předměty, ale i vhodně didakticky transformovat vzdělávací vzd obsah vzhledem k rozvíjení poznávacích procesů proces a k nácviku ať už kognitivn kognitivních či metakognitivních postupů. Získané praktické poznatky, nabyté vědomosti v i dovednosti přii osvojování zem zeměpisného učiva využívá člověkk po celý život. Geografické znalosti pomáhají porozum porozumět vlastním zkušenostem člověka v prostředí prost s cílem znát nejen, kde se vyskytují určité ur objekty, jevy a procesy, ale se snahou hledat odpovědi odpov na to, proč se právě nalézají na daných místech, jak tam vznikaly a jak budou nadále ovlivňovat ovliv budoucí vývoj. Geografické vzdělávání lávání by m mělo směřovat k dosáhnutí nejen obsahověě zam zaměřených cílů (pro vyučovací předmětt geografie (zem (zeměpis) jsou cíle vzdělávání lávání (angl. objectives) definovány v Mezinárodní chartě geografického vzdělávání vzd IGU (dostupné z www: http://igu-cge.tamu.edu/), http://igu ale především k rozvoji klíčových klíč kompetencí, jejíž součástí ástí je také rozvoj schopností žáka „naučit se učit“, it“, neboli autoregulovat své uučení. Geografické poznatky úzce spjaté s realitou

77


dávají učiteli iteli prostor pro motivaci žáka k rozvíjení zmiňovaných ovaných schopností, k tomu, aby dokázal žák získané geografické vědomosti, v dovednosti a postoje v určitém itém kontextu použít a rozvíjet také v kontextu jiném, budoucím. Obsah geografického vzdělávání ělávání umož umožňuje učiteli za využití informačních ních technologií tvo tvořit nejrůznější otevřenéé úkoly, jejichž podstatou je, aby žáci dostávali příležitost íležitost k výběru, mohli vyvinout vlastní iniciativu při ři řešení ř problémů, mohli sami rozhodovat a uvědomovali uv si efektivitu vlastní práce. Geografické vzdělávání vzd by mělo být učiteli iteli konstruováno s pomocí informačních ních technologií tak, aby se žáci uučili aktivně, aby jim byly vytvářeny řeny ppříležitosti při rozhodování o jejich učení. Učitelé čitelé zem zeměpisu by měli li zaujímat konstruktivní přístup a vytvá vytvářet takové podmínky, ve kterých by výše uvedené elementy a předpoklady úspěšného ěšného uučení byly prioritní.


http://jtie.upol.cz

být dosaženo. Pro učitele itele je tedy nutné nejd nejdříve stanovit, co má být výukou s podporou IT naučeno eno a dále se pak uč učitel může zabývat otázkou, jak těchto cílů dosáhnout za ppřispění IT a kolik času asu bude k dosažení potřeba. pot Je nutné, aby si učitelé itelé i žáci uvědomili, uvě že výuka s podporou IT není pouze hrou, ale IT má být prostředkem k osvojení určitých ur vědomostí a dovedností. 3 Výzkumné šetření Obecné cíle výzkumu Teoretická východiska naznačili nazna složitost problematiky autoregulace v kontextu geografického vzdělávání ělávání s využitím informačních ních technologií. V ppředkládaném výzkumném šetření ení bylo našim prvním cílem diagnostikovat úroveň osvojení autoregula autoregulačních dovedností u žáků druhého stupně stupn základní školy, kteří mají nejlepší předpoklady ředpoklady k tomu, aby u nich byla autoregulace úspěšně úsp rozvíjena (Mareš, 1998). Vzhledem k rozsahu a tematickému zaměření přísp říspěvku se nebudeme více touto outo první fází výzkumu zabývat (čtenář ( se více dočte viz Foltýnová,, 2008). 2008 Konstatujme zde pouze důležitý závěr, r, který plyne z první fáze výzkumu a to ten, že většina vě žáků (74 %) dosahuje úrovně pouze částečně částeč osvojených nebo téměř neosvojených autoregula autoregulačních dovedností. Druhým cílem bylo transformovat teoretické koncepty rozvoje autoregulačních autoregula dovedností s využitím informačních ních technologií do praktické realizace a výchovně vzdělávací ělávací praxe. Pokusili jsme se navrhnout a ověř ěřit výuku dodržující zásady a principy nácviku autoregulačních autoregula dovedností. Cílem bylo odhalit jaké jsou rozdíly mezi vstupní a výstupní úrovní osvojení autoregulačních ních dovedností u jedinců jedinc po absolvování navrhnutého způsobu způ výuky.

Informační technologie k rozvoji autoregulačních autoregula dovedností Informační technologie v současném sou světě prodělávají lávají nebývalý rozvoj. Je nezbytné, aby na tuto skutečnost nost reagovala také dnešní škola. Je třeba si uvědomit důležitost ležitost IT pro budoucnost jednotlivců i celého lidstva a z toho vyplývající významnou roli v rozvoji vzd vzdělávání a celoživotního učení. Počítačem em podporovanou výuku zeměpisu zem lze charakterizovat jako vyučovací ovací proces, v němž žáci individuálně,, ve skupinách nebo v týmu využívají počítačovou ovou techniku, výukové programy nebo Internet k vyhledávání informací, ke geografickému zkoumání oumání nebo komunikaci. Informační ní technologie mohou učitelům u zvolením vhodných metod a postupů postup pomoci vést žáky k samostatnosti a k přebírání ebírání zodpov zodpovědnosti nad získáním potřebných ebných vvědomostí a dovedností. Žáci by se měli ěli nau naučit pracovat s informačními technologiemi hnologiemi jako se zdroji dat tak, aby byli schopni samostatně samostatn informace vyhledávat, třídit ídit a hodnotit. Měli Mě by umět řešit problémy, komunikovat, vyjadřovat své názory a řešit ešit geografické otázky. Díky integrující úloze zeměpisu lze využít IT při ři projektov projektové výuce k řešení aktuálních problémů v prostředí. prost Při implementaci informačních čních technologií do výuky zeměpisu (stejně tak jako i do ostatních předmětů) se samozřejmě setkáváme s řadou problémů (materiální vybavenost, didaktické a informační kompetence učitele čitele atd.). D Důležité je však uvědomit domit si efektivitu využívání IT s ohledem na obsah a cíle vzdělávání, ělávání, kterých má

Metodologie výzkumu Vzhledem k charakteru problematik problematiky výzkumného šetření ení se za nejvhodnější nejvhodn jevilo využít kvalitativně orientovaného výzkumu experimentální metoda rozvoje autoregulačních autoregula dovedností. V předkládaném edkládaném šetření šet jsme řešili relační ní výzkumný problém, kdy jsme do vzájemného vztahu položili dvě dv proměnné a to autoregulační ní dovednosti (závisle proměnná) prom a systematický nácvik autoregula autoregulačních dovedností prostřednictvím ednictvím informačních informa technologií (nezávisle proměnná). prom Metodou experimentu s využitím pretestu (resp. posttestu) jsme se pokusili odhalit, zda došlo ke zvýšení

78


úrovně osvojení autoregulačních čních dovedností po záměrné intervenci.


http://jtie.upol.cz

jedinci zee základního souboru, který v zájmu zachování konzistentnosti výzkumného vzorku s ostatními fázemi výzkumu, představují p žáci 2. stupně ZŠ. Vzhledem k charakteru výzkumu bylo nezbytným předpokladem edpokladem pro výb výběr experimentální skupiny prostředí, prost kde by bylo možno uskutečnit nit pravidelnou výuku v počítačové učebně, ě, jelikož realizace experimentu předpokládá edpokládá využití osobního počítačee každým ze subjektu experimentu. Dostupný výběr tedy tvoří ří účastníci úč biologickozeměpisného pisného kroužku, který tou dobou probíhal na ZŠ v obci Křtiny tiny (okres Blansko). Zem Zeměpisný kroužek navštěvovalo vovalo celkem 15 žák žáků 7. a 8. ročníku, kteříí vykazovali shodné relevantní znaky nezbytné vzhledem k zaměření zam výzkumu.

Použité metody sběru dat Pro dosáhnutí cíle stanoveného pro druhou fázi výzkumného šetření ení byla zvolena náro náročnější metoda experimentu, kde srovnáváme úroveň úrove osvojení autoregulačních ních dovedností před p (pretest) a po (posttest) záměrné ěrné intervenci. Ta spočívala v půlročním ním systematickém nácviku autoregulačních ních dovedností pomocí strategie generování otázek. Žáci převážn řevážně samostatně s využitím moderních informačních technologií (počítač,, internet, tiskárna, geografické informační ní systémy atd.) zpracovávali geografické projekty. Přii tomto experimentálním postupu jsme využívali dotazník se škálovými otázkami – pretest / posttest. Dotazník zjišťoval zjiš úroveň osvojení autoregulačních dovedností dností po prvním (resp. posledním) absolvovaném projektu. Otázky se tedy vztahovaly ke konkrétnímu používání osmi autoregulačních ních dovedností. Na každou dovednost se bylo dotazováno třemi t otázkami, kdy respondent hodnotil na škále stupeň svého souhlasu, resp. p. nesouhlasu s daným výrokem. Součástí ástí výzkumného šetření šet byla také využita metoda analýzy dokumentů dokument (ke každému geografickému projektu byly zkonstruovány pracovní listy), participační participa pozorování (v průběhu hu experimentu autorka autorkapozorovatelka činila inila dlouhod dlouhodobé účastnické skryté nestrukturované pozorování) a doplňující dopl rozhovor s učitelem-pedagogem. pedagogem. Vyhodnocení získaných dat z analýzy dokumentů, dokument z pozorování a z rozhovoru bylo součástí částí dalších fází výzkumného šetření (více viz Foltýnová, Fol 2008).

4 Výsledky výzkumu - srovnání úrovně osvojení autoregulačních ních dovedností před p a po absolvování výuky s využitím informačních informa technologií V druhé fázi výzkumu jsme se pomocí experimentální metody pokusili zodpovědět zodpov otázku, zda systematický nácvik autoregulačních autoregula dovedností prostřednictvím ednictvím informačních informa technologií vede k osvojení autoregulačních autoregula dovedností. V rámci tohoto výzkumného šetření šet jsme si kladli třii výzkumné př předpoklady: VP1: Systematický nácvik autoregulačních autoregula dovedností prostřednictvím ednictvím informačních informa technologií vede ke zvýšení úrovně úrovn osvojení autoregulačních ních dovedností. VP2: Existují interindividuální rozdíly v osvojení autoregulačních čních dovedností po absolvování výuky. VP3: Změna na mezi vstupní a výstupní mírou osvojení autoregulačních ních dovedností u žák žáků bude u jednotlivých autoregulačních autoregula dovedností signifikantně odlišná.

Výzkumný vzorek Pro experimentální šetření, ření, byla využita dostupnost experimentální ntální skupiny tvořené tvo

Obr 1: Srovnání míry osvojení autoregulačních autoregula dovedností v pretestu a posttestu

79


Pomocí t-testu testu byl potvrzen výzkumný předpoklad edpoklad VP1, že systematický nácvik autoregulačních ních dovedností prostřednictvím prost informačních ních technologií vede k osvojení autoregulačních ních dovedností. Na základ základě tohoto výpočtu tu byla porovnána úrove úroveň osvojení autoregulačních ních dovedností u žáků žák v pretestu a posttestu (obr. 1)) a došli jsme k závěru, záv že i když byly prokázány interindividuální rozdíly (byl potvrzen výzkumný předpoklad VP2), V všichni zkoumaní žáci po absolvování výuky zvýšili své osvojení autoregulačních autoregulač dovedností minimálně o jednu úroveň.


http://jtie.upol.cz

Při porovnávání jednotlivých notlivých dovedností (viz obr. 2)) byl prokázán po absolvování výuky největší pokrok v míře ře osvojení dovedností stanovení cílů a sebehodnocení vlastních postup postupů a metod. Naopak nejmenší změnu zm v míře osvojení vykazovala dovednost související se způsobilosti sobilosti zvládat úkol, dovednost osvojit si strategie pro zvládnutí úkolu a dovednost kontrolovat a měnit průběh ěh za účelem ú dosáhnutí požadovaných cílů. Změna ěna v míře osvojení jednotlivých autoregulačních čních dovedností mezi pretestem a posttestem byla tedy odlišná (byl potvrzen výzkumný předpoklad edpoklad VP3).

autoregula ních dovedností Obr 2: Míra osvojení jednotlivých autoregulačních Ve výzkumném šetření ení jsme se snažili zamezit tomu, aby závěry ry byly ovlivněny ovlivn jinými (rušivými) proměnnými. nnými. Díky specifickým podmínkám jsou výsledky získané v této fázi výzkumu omezeny pouze ouze na zkoumané prostředí prost a vybrané jedince. Složitost navozené situace neumožnila uskutečnit nit experiment na větším v výzkumném vzorku (či případné řípadné opakování experimentu), přesto esto shledáváme zjišt zjištěné výsledky za velmi přínosné, ínosné, jelikož nám umožnili jednak hlubší bší vhled do zkoumané problematiky, ale především edevším dokládají možnost rozvoje autoregulačních ních dovedností u žáků žák druhého stupně základní školy.

koncepci tvorby orby školních vzdělávacích vzdě programů však usuzujeme, že je nezbytné, aby důraz d na osvojování a rozvíjení autoregula autoregulačních dovedností u žáků byl kladen ve všech vyučovacích předmětech. tech. Opa Opačný přístup, ve kterém by těžiště osvojování autoregula autoregulačních dovedností prostřednictvím ednictvím IT bylo soust soustředěno pouze v jediném předmětu, ětu, je podle našeho názoru jednak nereálný a jednak by nesplňoval nespl principy, které jsou nezbytné pro úspěšný úsp rozvoj autoregulace. Klíč k rozvoji autoregulace a potenciálně potenciáln také k využívání IT leží jednak v profesním rozvoji učitele, ale také v tvorběě podp podpůrných materiálů. Nejdůležitější jší a nezbytný moment tkví ppředevším ve změně postojů učitelů. ů. Zde se domníváme, že největší tší problém pramení ppředevším v nedostatečné né informovanosti, neznalosti a v nízkém přesvědčení ení učitelů uč o důležitosti a nezbytnosti rozvoje procesu autoregulace u žáků. Žáci i učitelé itelé musí aktivně aktivn přijmout osvojování autoregulačních čních dovedností jako metodu, kterou budou uplatňovat uplat například

5 Závěry Přii snaze implementovat proces autoregulace do výuky je třeba brát v úvahu reálné podmínky škol, možnosti učitelů i potencialit žáků. žák Otázkou zůstává způsob zařazení azení informa informačních technologií do výuky tak, aby byly u žáka prostřednictvím ednictvím IT rozvíjeny autoregula autoregulační dovednosti a jejich používání se stalo součástí sou každodenního života žáků. ů. Vzhledem ke

80



http://jtie.upol.cz

prostřednictvím informačních čních technologií a s plným uvědoměním ním ji dále rozvíjet. Úloha především edevším oborových didaktik didaktiků nespočívá jenom v koordinaci, integraci či v transformaci odborných poznatk poznatků do vyučovacího ovacího procesu, ale také v pomoci při realizaci kurikulární reformy. V této souvislosti se domníváme, že předkládané edkládané výzkumné šet šetření je plně v souladu s novým pojetím kurikula. Cílem základního vzdělávání lávání je nejen to, aby žáci získali potřebné vědomosti, domosti, ale důraz d je kladen také na rozvoj praktických dovedností práce s moderními informačními ními techno technologiemi, osvojení si potřebných ebných strategií uučení, motivování žáků pro celoživotní uučení, podněcování žáků k tvořivému řivému myšlení, k logickému uvažování, k řešení problém problémů či k rozvíjení schopnosti spolupracovat. Navrhnutý způsob sob výuky a zvolené metody prezentované prezent v tomto příspěvku plně odpovídají novým kurikulárním koncepcím.

CHA, J., WALTEROVÁ, E., MAREŠ, J. [5] PRŮCHA, Pedagogický slovník. Praha: Portál, 2001. ISBN 80-7178-579-2. ové dovednosti ve vyučování a [6] ŠVEC, V. Klíčové výcviku. Brno: Masarykova universita,1998, s. 9. ISBN 80-210-1937-9. MARTINEZ [7]] ZIMMERMAN, B. J.; MARTINEZ-PONS, M. Development of a Structured Interview for Assessing Students´ Use of Self-regulated Self Learning Strategies. American Educational Education Research Journal, 23, 1986, s. s 614-628. ISSN 0002-8312. [8]] ZIMMERMAN, B. J.; MARTINEZ-PONS, MARTINEZ M. Construct Validation of a Strategy Model of Student Self-regulated regulated Learning. Journal of Educational Psychology, 80, 1988, s. 284-290. 284 ISSN 0022-0663. self [9] ZIMMERMAN, B. J. Becoming a selfregulated learner : An overview. Theory into practice. Columbus, 2002. ISSN: 1543-0421 1543 (online). ISSN 0040-5841 5841 (print).

6 Literatura [1] FOLTÝNOVÁ, D. Vliv metakognitivních strategií na rozvoj dovedností žáků autoregulovat své učení přii osvojování země zeměpisného učiva. Disertační ní práce. Brno: Masarykova uni univerzita, 2008. [2]] HARTL, P., HARTLOVÁ, J. Psychologický slovník. Praha : Portál, 2000, s. 121. ISBN 807178-303-X. [3]] HELUS, Z., PAVELKOVÁ, I. Vedení žáků žák ke vzdělávací lávací autoregulaci a humanizaci školy. Pedagogika, 1992, roč. 42, č.2, s. 197 197-208. ISSN 3330–3815. [4]] MAREŠ, J., GAVORA, P. Anglicko-český Anglicko pedagogický slovník. Praha : Portál, 1999. ISBN 80-7178-310-2.

Mgr. Darina Foltýnová, Ph.D. Katedra geografie Pedagogická fakulta MU Poříčí 7 603 00, Brno, ČR Tel: +420 549 491 620 E-mail: mail: [email protected]

81




BRIEF SUMMARIZATION OF RESEARCH‘S RESEARCH‘ RESULTS OF VERIFICATION OF EDUCATIVE BOX OF BRICKS DURING LESSONS OF DESIGN AND TECHNOLOGY Ľudovít POLČIC POL - Milan ĎURIŠ Abstrakt: In this article the authors briefly set some results of pedagogical research by which they verified educative box of bricks Dominika in teaching process. Authors give information about the main aim of the research as well the main hypothesis and name working hypotheses. Then they concentrated on the process of verification of the box of bricks and inform about the results of tested hypotheses. Keywords: pedagogical research, box of bricks, control group, experimental group. STRUČNÁ NÁ SUMARIZÁCIA VÝSLEDKOV Z OVERENIA EDUKAČNEJ NEJ STAVEBNICE VO VYUČOVANÍ VYU TECHNICKEJ VÝCHOVY Resumé: V článku lánku autori stručne ne uvádzajú niektoré výsledky z pedagogického výskumu v rámci ktorého overovali edukačnú nú stavebnicu Dominika vo v vyučovacom ovacom v procese. Informujú o hlavnom cieli výskumu, oboznamujú s hlavnou hypotézou a vymenúvajú pracovné hypotézy. Ďalej sa autori v článku lánku zamerali na postup overovania stavebnice a podávajú informáciu o výsledkoch testovaných hypotéz. Kľúčové slová: pedagogický výskum, stavebnica, kontrolná skupina, experimentálna skupina. Pracovné hypotézy: H1: Žiaci, ktorí používali stavebnicu Dominika, dosiahnu na konci experimentálneho vyu vyučovania vo vedomostnom didaktickom teste vyšší výkon v oblasti zapamätania a špecifického transferu ako žiaci vyučovaní tradične v kontrolnej skupine. H2: Žiaci, ktorí používali stavebnicu Dominika, dosiahnu na konci experimentálneho vyu vyučovania v praktickom didaktickom teste vyšší výkon v oblasti špecifického transferu ako žiaci vyučovaní ovaní tradi tradične v kontrolnej skupine. H3: Žiaci, ktorí používali stavebnicu Dominika, dosiahnu na konci experimentálneho vyučovania vyu v Teste diferenciácií schopností – priestorové vzťahy ahy vyšší výkon ako žiaci vyučovaní vyu tradične v kontrolnej skupine. Výberový súbor tvorilo 140 žiakov 6. ročníka ro základných škôl z piatich ZŠ v SR. Aby sme mohli objektívne určiť, či stavebnica Dominika ovplyvňuje úroveň technického tvorivéh tvorivého myslenia žiakov 6. ročníka čníka ZŠ v predmete Technická výchova, boli do experimentu zahrnuté dve skupiny respondentov: kontrolná a experimentálna. Kontrolnú skupinu tvorilo 70

1 Úvod Ak sa má dosiahnuť patrič patričnej efektivity výchovno-vzdelávacieho vzdelávacieho procesu, je nutné, aby žiaci boli aktivizovaní, aby sa u nich vzbudil záujem, aby sa vnútorne stotožnili s riešenou problematikou, teda aj takou, ktorá povedie k rozvoju technického tvorivého myslenia. Jednou z možností je využívanie hračiek hra ako didaktických prostriedkov vo vyučovaní. vyu V príspevku stručne interpretujeme pretujeme časť výsledkov verifikácie hypotéz H1, H2 a H3, v ktorých predpokladáme, že žiaci na 2. st. st ZŠ, ktorí používali stavebnicu Dominika, dosiahnu na konci experimentálneho vyu vyučovania vo vedomostnom teste, v praktickom teste a v Teste diferenciácií schopností chopností – priestorové vzťahy ahy vyšší výkon ako žiaci vyučovaní vyu tradične v kontrolnej skupine. 2 Stručná ná sumarizácia niektorých výsledkov výskumu Cieľom om empirického výskumu bolo overenie úspešnosti použitia stavebnice Dominika v reálnych podmienkach vybraných vybran škôl v predmete Technická výchova. Hlavná hypotéza: Pri plnení cieľov ov technickej výchovy sú predpoklady na efektívne využívanie hračky hra – stavebnice Dominika na ZŠ.

82


žiakov a experimentálnu skupinu tvorilo 70 žiakov. Na testovanie rovnocennosti testovaných tes skupín žiakov sme použili neštandardizovaný didaktický test vlastnej konštrukcie a štandardizovaný test priestorového myslenia TDS-PV. V teste TDS-PV PV ak sme vyjadrili výkon počtom tom získaných bodov, bolo zistené, že úroveň priestorového myslenia žia žiakov 6.A a 6.B. triedy sa mierne líši v prospech 6.A triedy. Z tohto dôvodu sme 6.A triedu určili ur ako kontrolnú skupinu. Hodnota testovacieho kritéria z = 1,521 a hodnota pravdepodobnosti p = 0,020. Rozdiely ozdiely nie sú štatisticky významné na hladine významnosti 0,01 (Tab.1). Premenná TDSTSU

http://jtie.upol.cz

6.A triedy a 6.B rovnaká. Porovnanie výsledkov zo vstupného testu medzi triedami triedam 6. A a 6. B je zobrazené v grafe č. 1, z ktorého vidíme, že je len minimálny rozdiel vo frekvenciách dosiahnutých bodov dane hodnotiacej škály. Ide takmer o identické výkony, s tým že v 6.A triede sa v škále priemerných a nadpriemerných výkonov pohybovalo o 5 žiakov viac ako v 6.B triede.

D z p 0,25714 1,521 0,0200-nevýzn.

Tab 1: Výsledky vstupného TDS--PV vyhodnotené pomocou Kolmogorov- Smirnovovho testu pre dva nezávislé výbery. výbery Premenná TTSUM


Graf 1: Porovnanie frekvencií dosiahnutých bodov vo vstupnom vedomostnom teste technickej výchovy medzi 6.A a 6.B triedou.

p D z 0,07143 0,423 0,9940-nevýzn.

Naším cieľom om bolo zistiť, zisti či na konci experimentu bude alebo nebude štatisticky významný rozdiel diel vo vedomostiach kontrolnej a experimentálnej skupiny. Po aplikovaní stavebnice Dominika v predmete Technická výchova v 6. roč. ZŠ,, sme overovali úroveň úrove vedomostí žiakov kontrolných a experimentálnych skupín výstupným výstupn testom.

Tab 2: Výsledky vstupného vedomostného testu technickej výchovy vyhodnotené pomocou Kolmogorov-Smirnovovho Smirnovovho testu pre dva nezávislé výbery. výbery Vo vedomostnom teste technickej výchovy ak sme vyjadrili výkon počtom tom získaných bodov bolo zistené, že úroveň vedomostí a myslenia žiakov v 6.A a 6.B triede sa nelíši. Hodnota testovacieho kritéria z = 0,423 a hodnota pravdepodobnosti p = 0,9940. Pozorované rozdiely nie sú štatisticky významné na hladine významnosti 0,01. Výsledky, ktoré sme dostali pomocou Kolmogorov-Smirnovovho Smirnovovho testu test pre dva nezávislé výbery potvrdili, že medzi 6.A a 6.B triedou na začiatku iatku výskumu nebol štatisticky významný rozdiel vo vedomostnej úrovni žiakov v predmete Technická výchova (Tab. 2).

D z p

Testovacie štatistiky 0,57143 3,3810 0,0000 – význ.

Tab 3: Výsledky v kontrolnej a experimentálnej skupine na konci experimentu. experimentu Skupina Kontrolná Experimentálna

AM 5,971 8,957

SD 2,934 3,192

Tab 4: Štatistické parametre aritmetický aritmetick priemer a smerodajná odchýlka v kontrolnej a v experimentálnej skupine. skupine

Štatistická verifikácia hypotézy H1 Prvou testovanou hypotézou bola hypotéza H1: Žiaci, ktorí používali stavebnicu Dominika, dosiahnu na konci experimentálneho vyučovania vyu vo vedomostnom didaktickom tickom teste vyšší výkon ako žiaci vyučovaní ovaní tradične v kontrolnej skupine. V tomto prípade sme použili meranie na začiatku v 6.A a v 6.B triede a na konci výskumu v experimentálnej a v kontrolnej skupine. Pred začatím atím experimentu sme pomocou vstupného testu zisťovali, čii je vedomostná úroveň úrove žiakov

Z tabuľky 3 vidieť,, že vypočítaná vypo hodnota pravdepodobnosti p je menšia ako zvolená hladina významnosti 0,01. Na zvolenej hladine významnosti 0,01 to znamená, že je štatisticky významný rozdiel vo vedomostnej úrovni úro žiakov v postteste. Porovnanie obidvoch skupín nám pre lepšiu názornosť prehľadne ľadne uvádza graf č. 2, z ktorého vidíme rozdiel medzi nimi. Pre signifikantnosť tohto rozdielu sme zis zisťovali, či

83



tento rozdiel je štatisticky významný na hladine významnosti 0,01. Výpočtom tom sme zistili, že tento rozdiel je štatisticky významný v prospech experimentálnej skupiny s tým, že tento rozdiel nie je náhodný, ale je zákonitý, spôsobený jednoznačne ne nami navrhnutou a použitou stavebnicou Dominika (Tab. 3).

http://jtie.upol.cz

konci výskumu v experimentálnej a v kontrolnej skupine. V priebehu nášho výskumu sme navrhli praktický didaktický test týkajúci sa technického tvorivého myslenia. Naším cieľom cie bolo zistiť, či na konci experimentu bude alebo nebude štatisticky významný rozdiel v úrovni technického tvorivého myslenia kontrolnej a experimentálnej skupiny. Testovacie štatistiky 0,45714 2,704 0,0000 – význ.

D z p

Tab 5: Výsledky v kontrolnej a experimentálnej skupine na konci experimentu. experimentu Skupina Kontrolná Experimentálna

Graf 2: Porovnanie frekvencií dosiahnutých bodov vo výstupnom vedomostnom teste technickej výchovy medzi kontrolnou a experimentálnou skupinou. skupinou

AM 1,600 2,929

SD 1,398 1,026

Tab 6: Štatistické parametre aritmetický aritmetick priemer a smerodajná odchýlka v kontrolnej a v experimentálnej skupine.

Vidíme, že graf ako aj aritmetické priemery (Tab. 4) ukazujú posun v smere k vyšším bodovým hodnotám v prospech experimentálnej experi skupiny. Môžeme konštatovať, ť, že hypotéza H1 sa potvrdila na hladine významnosti 0,01. Práca so stavebnicou Dominika neovplyvnila úroveň úrove vedomostí žiakov v experimentálnej skupine, ale štatisticky významne na hladine významnosti 0,01 ovplyvnila ich úroveň technického myslenia a technickej predstavivosti.

Z tabuľky 5 vidieť,, že vypočítaná vypo hodnota pravdepodobnosti p je menšia ako zvolená hladina významnosti 0,01. To znamená, že je štatisticky významný rozdiel v úrovni technického tvorivého myslenia žiakov v postteste. ostteste. Porovna Porovnanie kontrolnej a experimentálnej skupiny nám uvádza graf 3. Najpočetnejšia skupina v kontrolnej skupine je len v pásme podpriemeru. V experimentálnej skupine je vychýlenie gausovej krivky doprava. Znamená to, že väčšina šina žiakov v experimentálnej skupine dosiahla iahla vo výstupnom praktickom teste vyššie skóre ako priemerné. Na základe zistených údajov tvrdíme, že aplikovaním nami navrhnutej stavebnice Dominika vo vyučovaní vyuč sa štatisticky významne zlepšila úroveňň technického tvorivého myslenia žiakov experimentálnej experimentáln skupiny.

Štatistická verifikácia hypotézy H2 Druhou testovanou hypotézou bola hypotéza H2: Žiaci, ktorí používali stavebnicu Dominika, dosiahnu na konci experimentálneho vyučovania vyu v praktickom didaktickom teste vyšší výkon ako žiaci vyučovaní tradične v kontrolnej skupine. V tomto prípade sme použili meranie len na 30

počet žiakov

25 20 15

13

12 10

9

8

10

7 5

0

33 1

0

6

5

3

5

1

7

8

9 7 4

2

10

2

3

2

0 8

9

10

11

12 13 14 15 16 17 poče t zís k aných bodov Kontrolná

18

19

20

Experimentálna

Graf 3: Porovnanie frekvencií dosiahnutých bodov vo výstupnom praktickom teste technickej výchovy medzi kontrolnou a experimentálnou skupinou.

84


Vidíme, že graf ako aj aritmetické priemery (Tab. 6) ukazujú posun v smere k vyšším bodovým hodnotám. Môžeme konštatovať, konštatova že hypotéza H2 sa potvrdila.


http://jtie.upol.cz

predstavivosti žiakov 6.A a 6.B spracované v tabuľke č. 7. D z p

Štatistická verifikácia hypotézy H3 Treťou ou testovanou hypotézou bola hypotéza H3: Žiaci, ktorí používali stavebnicu Dominika, dosiahnu na konci experimentálneho vyučovania vyu v Teste diferenciácií ciácií schopností – priestorové vzťahy ahy vyšší výkon ako žiaci vyučovaní vyu tradične v kontrolnej skupine. V tomto prípade sme použili meranie na začiatku v 6.A a v 6.B triede a na konci výskumu v experimentálnej a v kontrolnej skupine. Pred začatím pedagogického ého experimentu sme pomocou vstupného štandardizovaného Testu diferenciácie schopností – priestorové vzťahy vz (TDS-PV) zisťovali, čii je úroveň úrove priestorovej predstavivosti žiakov 6.A triedy a 6.B rovnaká. Výsledky porovnania úrovne priestorovej

triedy

sú

Testovacie štatistiky 0,25714 1,521 0,0200 –nevýzn.

Tab 7: Výsledky výberovej sk. sk na začiatku exp. Skupina 6. A trieda 6. B trieda

AM 19,929 15,300

SD 9,935 8,832

Tab 8: Štatistické parametre aritmetický priemer a smerodajná odchýlka v 6.A a v 6.B triede. Z tabuliek 7 a 8 je vidieťť mierny rozdiel i keď nie významný na hladine významnosti 0,01 v prospech 6.A triedy. Z tohto dôvodu sme ako experimentálnu skupinu určili 6.B triedu.

Graf 4: Porovnanie frekvencií dosiahnutých bodov vo vst. vst teste TDS-PV medzi triedou 6. A a tr.6. B. Porovnanie výsledkov zo vstupného testu medzi triedami 6.A a 6.B je zobrazené v grafe č. 4, z ktorého vidíme, že je len minimálny rozdiel vo frekvenciách dosiahnutých bodov danej hodnotiacej škály. Ide takmer o identické výkony, s tým, že lepšie výkony sú v prospech triedy 6.A, v oblasti nadpriemerných výkonov. Zisťovali sme, čii tento rozdiel je štatisticky významný na hladine významnosti 0,01. Výsledky sú uvedené v tabuľke ľke 8. Po aplikovaní stavebnice Dominika v predmete Technická výchova v 6. ročníku základných škôl, sme overovali úroveň úrove priestorovej predstavivosti žiakov kontrolných a experimentálnych tálnych skupín pomocou výstupného testu. D z p

Skupina Kontrolná Experimentálna

AM 22,114 44,857

SD 12,380 12,127

Tab 10: Štatistické parametre aritmetický aritmetick priemer a smerodajná odchýlka v kontrolnej a v experimentálnej skupine. skupine vidíme, že situácia vo Z tabuľky č.. 9 výstupnom teste je jednoznačná. jednozna Rozdiel v dosiahnutých výsledkoch vo výstupnom teste medzi experimentálnou a kontrolnou skupinou je štatisticky významný na hladine významnosti 0,01 v prospech experimentálnej skupiny. Vo výstupnom teste sa u žiakov v kontrolnej skupine úspešnosť riešenia úloh pohybovala rovnako ako vo vstupnom teste v prvej polovici bodovej škály. U žiakov v experimentálnej skupine úspešnosť úspešnos riešenia úloh pohybovala v druhej polovici zo 60 bodovej škály testu. Pri porovnaní kontrolnej a experimentálnej skupiny možno konštatovať, konštatova že dosiahnutý rozdiel je v prospech experimentálnej skupiny. Porovnaniee obidvoch skupín nám

Testovacie štatistiky 0,68571 4,057 0,0000**

Tab 9: Výsledky v kontrolnej a experimentálnej skupine na konci experimentu. experimentu

85


uvádza graf č. 4, z ktorého jasne vyplýva daný rozdiel. Pre signifikantnosť tohto rozdielu sme zisťovali, čii tento rozdiel je štatisticky významný na hladine významnosti 0, 01. Výpočtom Výpo sme zistili, že tento rozdiel je štatisticky významný výz


http://jtie.upol.cz

v prospech experimentálnej skupiny s tým, že tento rozdiel nie je náhodný, ale je zákonitý, spôsobený jednoznačne ne nami navrhnutou a použitou stavebnicou Dominika.

Graf 4: Porovnanie frekvencií dosiahnutých bodov vo výstupnom teste medzi kontrolnou a experimentálnou skupinou. 6. LATIPKA, M.: Tvorba a použitie didaktických testov. Bratislava: SPN, 1988. ISBN 80-08-00782-6. 7. POLČIC, Ľ. Úžitkový vzor – edukačná stavebnica v obale. In: IKT v technickom vzdelávaní, 23. medzinárodná vedecko – odborná konferencia, Odborná monografia z príspevkov. Banská Bystrica: FPV, 2007. s. 284-288, ISBN 978-80 80-8083-529-3, EAN 978-80-8083-529-3. 8. UHEL, J.: Možnosti presahov a ich aplikácií vo vyučovaní. In:: História, súčasnosť sú a perspektívy učiteľského ľského vzdelávania. Banská Bystrica: PF UMB, 2005. s. 443–444, 443 ISBN 80-8083-107-6. 9. VAŠAŠOVÁ, Z. Tvorivosť Tvorivos a kognitívne procesy. In: Človek v spoločnosti. spolo B. Bystrica: FHV, 2006. s. 140 – 156. ISBN 80-8083-291-9. 80 10. VAŠAŠOVÁ, Z. Tvorivá osobnosť a kognitívne procesy. In: Človek v spoločnosti. Človek v edukačnom eduka prostredí. 1. časť.. Banská Bystrica: UMB FHV, 2007. s.140 – 159 ISBN 978-80 80-8083-423-4.

3 Záver Edukačná stavebnica v obale – Dominika má všetky funkcie učebných ebných pomôcok, pri pričom má uplatnenie vo všetkých etapách edukačného eduka procesu v materských a základných školách, ako aj v kluboch a voľnočasových asových zariadeniach. Na základe analýzy skúmanej problematiky na základných školách sme zistili, že žiaci 6. ročníka, níka, ktorí používali stavebnicu Dominika dosiahli vo vedomostnom teste, v TDS-PV a v praktickom teste významne lepšie výsledky ako žiaci, ktorí so stavebnicou Dominika nepracovali. Výsledky z pedagogického výskumu ukázali, že stavebnica Dominika rozvíja technické tvorivé myslenie. 4 Literatúra 1. BALÁŽOVÁ, E.: Hračky ky v škole. Banská Bystrica: VH, 2004. ISBN 80-968131-3-7. 2. ĎURIŠ, M.: Miesto a význam didaktických testov vo vyučovaní ovaní technickej výchovy v 5. – 9. ročníku níku základnej školy. In: Technické vzdelanie ako súčasť všeobecného vzdelania. Banská Bystrica: UMB FPV v Banskej Bystrici, 1999. ISBN 80-8055 8055-292-4. 3. GAVORA, P.: Úvod do pedagogického výskumu. Bratislava: UK, 2001. ISBN 80-22380 1628-8. 4. KERLINGER, F. N.: Základy výskumu chování. Praha: Academia, 1972. Bez ISBN 5. KUZMA J.: Vzdelávací štandard s exemplifikačnými nými úlohami z technickej výchovy – technickej zložky pre 2. stupeň stupe základnej školy.. Bratislava: MŠ SR, 2002. 36 s. [dostupné na internete]

PaedDr. Ľudovít Polčic, ic, PhD. Doc. PaedDr. Milan Ďuriš, uriš, CSc. Katedra techniky a technológií Fakulta prírodných vied UMB Tajovského 40, 974 01, Banská Bystrica, SR Tel.: +421 484 467 217 E-mail: [email protected], [email protected] [email protected] Www pracovisko: www.fpv.umb.sk/kat/kt

86




THE RESEARCH RESULTS OF MATHEMATICS MATHEMATICS MODEL INFLUENCE TO ADVANCE THE EFFICIENCY OF ELECTRONICS BRANCH IN VOCATIONAL EDUCATION

Július ARPÁŠ - Vladimír SOTÁK - Anna TIRPÁKOVÁ Abstract: Here are published the results of research which js focused to use the mathematic model in proffesional education at vocational school in this paper. Using the latest technology based on computer projection of electronical circuits it is the way to advance the level of our vocational education. The paper contains the results of two years of pedagogical experiment for higher efficiency of education by e-learning learning is presented here. learning, mathematic model of education, higher efficiency efficiency of education, pedagogical Key words: E-learning, research, ICT and education. VÝSLEDKY VÝSKUMU VPLYVU MATEMATICKÉHO MODELOVANIA NA ZVÝŠENIE EFEKTIVITY VÝUČBY VÝU PREDMETU ELEKTRONIKA NA SOŠ Abstrakt: Autori vo svojom príspevku interpretujú výsledky výskumu orientovaného na pôsobenie matematického počítačového ového modelovania vo výu výučbe. be. Zaradením najmodernejších technológií založených na počítačovom ovom návrhu elektronických obvodov by sa mala zvýši zvýšiť atraktivita elektrotechnického odboru a v neposlednom rade aj kompatibilita stredoškolského odborného vzdelávania na Slovensku s vyspelými krajinami spoločného spolo ného európskeho priestoru. Príspevok je určený ený na oboznámenie odbornej verejnosti s výsledkami dvojročného pedagogického dagogického experimentu, ktorý sa uskutočnil s cieľom om zvýši zvýšiť efektivitu tradičného ného vzdelávania na SŠ prostredníctvom e - learningu. Kľúčové slová: E -learning, matematické modelovanie vo výučbe, výu be, zvýšenie efektivity vyučovania, vyu pedagogický výskum, IKT a vzdelávanie. výsledné grafické tvary (znovu - spoznanie) Volt -ampérových ampérových charakteristík jednotlivých stavebných prvkov. Najnižšiu úroveň vedomostí ako je zapamätanie, znovu - spoznanie je možné získať získa pri tradičnom nom spôsobe vzdelávania iba memorovaním, ktoré najmä žiaci s priemernými predpokladmi pre štúdium úplne ignorujú. Nosiče Nosi elektrického náboja voľným ľným okom vidie vidieť nie je a preto je obsah učiva iva pre nich abstraktný. Menej zdatní žiaci väčšinou šinou už na začiatku za školského roka rezignujú. Potom sa stáva pravidlom, že učitelia itelia v príbuzných predmetoch pri vertikálnom rozširovaní učiva iva vo vyššom ro ročníku znovu preberajú učivoo druhého ročníka, ro aby žiaci vôbec porozumeli nadstavbovému učivu. u Oneskorenie, ktoré týmto spôsobom vznikne negatívne pôsobí na rozsah preberaného učiva u v príbuzných a nadväzujúcich predmetoch. Vplyvom nevyhnutného prispôsobovania sa učiteľ čiteľa menej zdatným žiakom, talentovaní žiaci nemôžu napredovať napredova a stanú sa z nich pre nekonečné nekone opakovanie už dávno zvládnutého učiva priemerní žiaci. žiaci Podľa nášho názoru, riešením je zvýšenie motivácie žiakov objasňovaním ovaním významu obsahu učiva u

1 Úvod Ak by sme posudzovali odborné predmety z hľadiska adiska obsahu na strednej škole s elektrotechnickým zameraním potom premet elektronika patrí medzi profilový predmet s viacerými zameraniami. Obsahom predmetu sú v druhom ročníku níku štúdia stavebné prvky elektronických obvodov. Nevýhodou stavebných prvkov (súčiastok) iastok) elektronických zariadení v porovnaní so stavebnými prvkami mechanických zariadení adení je skutočnosť, skuto že jednoduchá manuálna manipulácia s nimi, prípadne vizuálny kontakt neumožňuje neumož zistiť príčiny iny ich zlyhania. Tá vyžaduje dôkladnú analýzu elektrických vlastností jednotlivých súčiastok iastok tvoriacich obvod, pod podľa určitého algoritmu za pomoci ci merania elektrických veličín. ín. Výsledky meraní sa musia priradi priradiť fyzikálnym vlastnostiam jednotlivých stavebných prvkov a ďalšími alšími vyššími rozumovými operáciami ako je aplikácia, syntéza je možné diagnostikovať príčiny. iny. Aby bolo možné používať vyššie rozumové mové operácie je nevyhnutné, aby žiaci ovládali základné učivo. u Základné učivo ivo predmetu vyžaduje dôkladné zapamätanie fyzikálnych princípov ako aj

87



v konkrétnych praktických aplikáciách aplik (aj s horizontálnym zosúladením obsahu predmetu Prax) a cielené zaradenie vyučovacích čovacích hodín na počítačovom simulačnom nom programe.

http://jtie.upol.cz

že demoverzia poskytuje plne funkčný funk program s obmedzením len na počet poč elektronických prvkov dostupných v knižnici programu, ktorý je pre účely ely stredoškolského štúdia nepodstatný. Podrobnejší prehľad ad dostupných simulačných simula programov určených ených pre elektroniku poskytuje publikácia R. Láníčka ka (Lání (Láníček, 2002). Naše skúsenosti s používaním simulačného simula programu Microcap sme spracovali v našich príspevkoch (Arpáš, 2007), (Arpáš 2008).

1 POČÍTAČOVÉ OVÉ MODELOVANIE PROSTREDNÍCTVOM SIMULAČNÉHO SIMULA PROGRAMU MICROCAP Dôvodom zaradenia práve simulačného simula programu Microcap rocap bola jej bezplatná dostupnosť vo forme demoverzie a aj skutočnosť,

9. Obr. č. 1: Základné prostredie programu Microcap verzie 9. miestnos Výučba vyžaduje dataprojektor a miestnosť s výpočtovou technikou, v ktorej má každý žiak skupiny počítač s nainštalovaným programom MicroCap s verziou 7 a vyššou.

•

Výskumná časť Výskumná časť je zameraná na transparentné získanie výsledkov z experimentálneho pedagogického výskumu, jeho štatistické vyhodnotenie a interpretáciu získaných poznatkov týmto výskumom. Pri organizácii pedagogického výskumu sme sa riadili doporučeniami eniami I. Tureka (Turek, 1996)

zaradených do experimentu v predmete Elektronika v druhom ro ročníku SPŠ v porovnaní so žiakmi vyučovanými vyu tradične. Zistiť vplyv matematického modelovania v podobe simulačného čného programu na trvácnosť vedomostí žiakov v predmete Elektronika v druhom ro ročníku SPŠ zaradených do pedagogického experimentu v porovnaní so žiakmi vyučovanými vyu tradične.

Ciele výskumu Hlavným cieľom nášho výskumu bolo vyhodnotiť vplyv informa informačných a komunikačných ných technológií na zvýšenie efektívnosti výučby by vybraného technického predmetu Elektronika na strednej odbornej škole.

Hypotézy výskumu Pre splnenie stanovených cieľov cie sme navrhli overenie hlavnej hypotézy: Žiaci využívajúci matematické modelovanie vo forme simulač simulačného programu implementovaného do výučby výu odborných predmetov budú lepšie motivovaní pri štúdiu daných predmetov, čím ím dosiahnu pozitívnejšie výsledky pri hodnotení ako žiaci kontrolnej triedy vyučovaní tradične.

Pri analýze vplyvu IKT na výučbu výu odborného predmetu sme sa zamerali na nasledujúce čiastkové ciele: • Zistiť vplyv matematického modelovania v podobe simulačného ného programu na efektivitu získavania vedomostí žiakov

Pracovné hypotézy sú: H(1): Žiaci začlenení lenení do programu vyu vyučovacích hodín so zaradeným simulačným simula programom dosiahnu vyššie skóre v hodnotení z predmetu počas školského roka v porovnaní so žiakmi vyučovanými tradične /didaktické testy/

88


H(2): Žiaci začlenení lenení do programu vyu vyučovacích hodín so zaradeným simulačným čným programom budú mať trvácnejšie vedomosti z predmetu ako žiaci vyučovaní tradične /didaktický didaktický test/

http://jtie.upol.cz

a 2007/2008 na 117 respondentoch -žiakoch školy. Pedagogický výskum sme prevádzali počas po dvoch školských rokov z dôvodu nízkeho počtu po vyčlenených vyučovacích ovacích hodín z osnov daného predmetu na realizáciu pedagogického výskumu. Ten bol podmienený s cieľom ľom nenarušiť nenaruši pôvodnú štruktúru platných osnov navrhnutých Ministerstvom školstva Slovenskej republiky (ďalej MŠ SR), ktoré boli v tom čase záväzné pre všetky stredné školy. Pre realizáciu plánovaného výskumu sme vybrali dostupnú vzorku žiakov na škole (dve triedy). Výberový súbor žiakov zaradených do ped. experimentu uvádzame v tabuľke 1.

Vzorka výskumu Predmetom realizovaného výskumu boli dosiahnuté vedomosti žiakov v predmete elektronika vyučovaného v 2. ročníku ro Strednej priemyselnej školy v Nitre s elektrotechnickým zameraním. Výberový súbor tvorili triedy menovanej školy počas as dvoch školských rokov nasledovne: • Pracovné hypotézy H(1), H(2) boli v rámci pedagogického výskumu sledované u žiakov 2. ročníka v školských rokoch 2006/2007 Trieda s tradičným čným spôsobom vyučovania ovania (školský rok) 2. B (B1) v 2006/2007 2. A (A2) v 2007/2008


Počet Trieda s vyučovaním žiakov rozšíreným o Microcap (školský rok) 29 2. A (A1) v 2006/2007 32 2. B (B2) v 2007/2008

Počet žiakov 26 30

et respondentov dotazníka a vedomostných testov pedagog. experimentu. Tabuľka 1: Počet schválené predmetovou komisiou komi na škole, na ktorej bol pedagogický experiment realizovaný. Všetci žiaci zúčastnení astnení vo výskume riešili ten istý didaktický test. Vstupné testy pozostávali zo základných vedomostí z predmetu vyučovaných vyuč v triedach tradičným spôsobom v prvých dvoch mesiacoch me štúdia. Až po uplynutí tohto obdobia boli na základe výsledkov pretestu rozdelené triedy na experimentálnu a kontrolnú. V experimentálnej sme na subjekty experimentu pôsobili nezávislou premennou - Microcapom. V kontrolnej triede vyučovanie prebiehalo halo štandardným spôsobom bez použitia simulačného ného programu. Priebežné testy boli zamerané na overovanie vedomostí žiakov získaných počas prebiehajúceho pedagogického experimentu. Výstupný test bol zostavený metódou selekcie z otázok priebežných testov.

Metodika výskumu Na overenie platnosti hlavnej hypotézy a z nej vyplývajúcich pracovných hypotéz sme zvolili nasledovnú metodiku: - na začiatku pedagogického experimentu sme vybrali dostupnú vzorku žiakov a realizovali vstupné testy (pretesty) - na základe výsledkov vstupných testov sme určili experimentálnu a referenčnú referen triedu - v experimentálnych triedach prebiehalo vyučovanie rozšírené o zaradený simulačný simula program Microcap a v referenčných referen triedach tradičným spôsobom - po ukončení ení každej experimentálnej dvojhodinovky sa všetci žiaci (experimentálnej aj kontrolnej triedy) zúčastňovali ovali priebežných testov - na konci pedagogického experimentu sa realizoval výstupný test (posttest) Ako prostriedok merania úrovne osvojených vedomostí sme zvolili didaktické testy. Použité didaktické testy boli vlastnej konštrukcie v ktorých sme rešpektovali časovú č dotáciu v súlade s osnovami pod čč. 2751/03-43 schválenými dňaa 17. 4. 2003 MŠ SR a tematické celky s vyššou dotáciou hodín mali v teste zastúpený väčší počet et otázok. Konštrukcia použitých didaktických testov bola konzultovaná s učiteľmi mi odborných elektrotechnických predmetov a jednotlivé úlohy testov boli

Na získanie údajov potrebných pre overenie platnosti stanovených hypotéz sme zvolili nasledovné metódy: • Prirodzený pedagogický experiment – hlavná metóda výskumu, • didaktické testy – na overenie hypotéz H(1), H(2), • štatistické metódy na spracovanie výsledkov výskumu.

89


Pedagogický experiment Pre experiment sme vybrali dve triedy strednej priemyselnej školy Ul. Fraňa ňa Krá Kráľa v Nitre s elektrotechnickým zameraním počas po dvoch školských rokov 2006/2007 a 2007/2008. 2007/2008 Vzhľadom k tomu, že úroveňň vedomostí v oboch triedach nebola štatisticky významne rozdielna, experimentálnu skupinu tvorili triedy, ktoré dosiahli vyššiu strednú hodnotu a v prípade rovnosti väčší ší rozptyl okolo strednej hodnoty. Kontrolnú, tvorili triedy s vyššou v strednou hodnotou vo vstupných testoch (tabuľka (tabu 2). Pedagogický experiment prebiehal v rámci cvičení z predmetu. Žiaci jednotlivých tried boli rozdelení na deväť až desaťť ččlenné skupiny z dôvodu potreby učebne s výpočtovou výpoč technikou v ktorej každý žiak iak skupiny má svoj počítač. po


http://jtie.upol.cz

H1 :

Dosiahnuté skóre vo vstupných didaktických testoch je v testovaných triedach štatisticky významne rozdielne. Platnosť nulovej hypotézy sme overovali pomocou Cochranov – Coxonovho testu a výsledné štatistické hodnoty sme zapísali do tabuľky 2. 1. Vstupný test bol zameraný na výpočet výpo uzlových napätí na predloženej schéme zapojenia lineárneho obvodu. Test obsahoval osem jednoduchých úloh s rôznou váhou významu. Trieda bola rozdelená do dvoch skupín, žiaci sedeli v laviciach po jednom za sebou, aby sa zabránilo opisovaniu. Pre prvý vstupný test platí: • v prvom roku výskumu pre triedy A1, B1, keďže vypočítaná ítaná hodnota testovacej štatistiky tstat = -1,886, 1,886, čo je menšia hodnota ako kritická tabuľková tabu hodnota (2,008), nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť.. To znamená, že skóre prvého vstupného vedomostného testu medzi žiakmi oboch tried sa štatisticky významne nelíši. • v druhom roku výskumu pre triedy A2, B2, keďže tstat = 0,435<2,001 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnu To znamená, že skóre prvého vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried.

Didaktický test Za účelom elom výberu žiakov do experimentálnej a kontrolnej triedy a zisťovania ovania ich priebežnej vedomostnej úrovne počas čas pedagogického experimentu, ale aj trvalosti ich novozískaných vedomostí, sme zostavili tri druhy ruhy testov: - Vstupné, - priebežné, - výstupný. Pri zostavovaní didaktických testov sme sa riadili odporúčaniami aniami I. Tureka (Turek, 1995). Štatistické vyhodnotenie didaktických testov sme overovali pomocou Cochranovho – Coxonovho testu, ktorý predstavuje jednu z podôb parametrických t -testov testov pre nezávislé výbery (Tirpáková, 2007).

2. Vstupný test zisťoval oval vedomosti z učiva zameraného na reálny napäťový a prúdový zdroj. Obsahoval päť jednoduchých úloh skór skórovaných binárne s rôznymi váhami významu. Pre druhý vstupný test platí: • v prvom roku výskumu pre triedy A1, B1, keď, že tstat = -1,102<2,008 1,102<2,008 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnu To znamená, že skóre druhého vstupného vedomostného testu te sa štatisticky významne nelíši medzi žiakmi oboch tried; • v druhom roku výskumu pre triedy A2, B2, keďže tstat = 0,698<2,001 nulovú hypotézu H 0 nemôžeme zamietnuť. zamietnu Teda, skóre druhého vstupného vedomostného testu sa štatisticky významne namne nelíši medzi žiakmi oboch tried.

Vstupné testy Aby sme zabezpečili čili rovnocennosť rovnocennos experimentálnej a kontrolnej triedy počas po obidvoch rokov pedagogického výskumu, boli triedam A1, B1 a tiež A2, B2 vždy na začiatku za školského roka zadané vstupné testy. Vstupné testy pozostávali zo štyroch didaktických testov tes z tematického celku Základy číslicovej techniky a boli skórované binárne (každej správnej odpovedi sme priradili 1 bod) pričom pri každej úlohe boli pridelené rôzne váhy významu. Pri vyhodnocovaní vstupných didaktických testov sme vyslovili nasledujúcu nulovú lovú hypotézu H 0 : Skóre vstupných vedomostných testov oboch tried sa štatisticky významne nelíši. Oproti testovanej nulovej hypotéze H 0 sme položili alternatívnu hypotézu H 1 .

90


1. vstupný test A1 B1 39,7 53,4 778,4 656,4 -1,886 0,065 2,008

http://jtie.upol.cz

povedať, že na začiatku iatku realizácie experimentu sme preverili kritérium rovnocennosti a obe testované skupiny - kontrolná aj experimentálna sa navzájom nelíšili. Po rozbore stredných hodnôt z tabuľky 2, sme za experimentálne imentálne triedy zvolili triedy A1 v prvom a B2 v druhom roku výskumu, a za kontrolné triedy B1 v prvom a A2 v druhom roku výskumu.

Interpretácia výsledkov zo vstupných testov. Uplatnením štatistických metód sme vo všetkých štyroch vedomostných testoch nulovú hypotézu nemohli zamietnuť. ť. To znamená, že skóre, dosiahnuté vo vedomostných testoch u žiakov v testovaných triedach 2. A, 2. B sa v obidvoch rokoch pedagogického výskumu štatisticky atisticky významne nelíšili. Môžeme teda 1. rok výskumu Str. hodnota Rozptyl t stat P(T<=t) (2) t krit (2)


2. vstupný test 2. rok A1 B1 výskumu 37,6 45,2 Str. hodnota 692,1 607,9 Rozptyl -1,102 t stat 0,275 P(T<=t) (2) 2,008 t krit (2)

1. vstupný test 2. vstupný test A2 B2 A2 B2 48,7 45,6 39,6 34,1 732,7 804,9 923,4 1004,1 0,435 0,698 0,664 0,488 2,001 2,001

Tabuľka 2: Výsledky štatistických parametrov vstupných testov v 1. a 2. roku výskumu. výskumu Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 1. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 54,69 40,37 Rozptyl 480,5 580,2 Pozorovanie 56 61 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0,000 Rozdiel 115,0 t stat 3,366 P(T<=t) (1) 0,001 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,001 t krit (2) 1,981

Priebežné testy Priebežných testov sa zúčastnili častnili všetky triedy zaradené do pedagogického experimentu. Triedy A1, B2 predstavovali experimentálnu triedu (ozn. E) a triedy B1, A2 kontrolnú triedu (ozn. K). Prostredníctvom priebežných didaktických testov sme overovali platnosť nasledujúcej H 0 nulovej hypotézy H 0 .

H 0 : Skóre priebežných vedomostných testov u experimentálnych a kontrolných tried sa štatisticky významne nelíši. Oproti testovanej nulovej hypotéze H 0 sme

Tabuľka 3: Výsledky testovania nezávislosti EXS a KS v 1. priebežnom teste


Keďže tstat = 3,37>1,98 (Tab. ( 11), nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α = 0,05. Tento záver potvrdzuje aj vypočítaná vypo hodnota pravdepodobnosti P = 0,001. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v prvom priebežnom nom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy.

H1 :

Dosiahnuté skóre v priebežných didaktických testoch je v experimentálnych a kontrolných triedach štatisticky významne rozdielne. Na overovanie platnosti nulovej hypotézy sme použili dvojvýberový t-test. test.

Po každom experimentálnom dvojhodinovom cvičení nasledoval didaktický test. Výsledky testov sme podrobili štatistickej analýze a výsledky štatistických parametrov sme zapísali do tabuliek č. 3 až č. 7. Spolu sme realizovali päť pä priebežných didaktických testov.

Frekv encia úspešnosti experimentálnej triedy v prv om priebežnom teste

P o čet ž i ako v

20

1. priebežný test pozostával z piatich úloh s rôznymi váhami významu. mu. Test bol zameraný na fyzikálne vlastnosti diódy a tranzistora, vplyv teploty na zmenu ich vlastností a ich možné aplikácie v obvodoch.

15 10 frekvencia

5 0 12,5-27,5 27,6-42,6 42,7-57,7 57,8-72,8 72,9-87,5 Intervaly (počet bodov v %)

triedy Obr. 1: Graf úspešnosti experimentálnej triedy.

91



http://jtie.upol.cz

Frekvencia úspešnosti kontrolnej triedy v druhom priebežnom teste

Frekv encia úspešnosti kontrolnej triedy v prv om priebežnom teste

30

20

20

P o čet ž i ako v

P o čet ž i ako v

25

15 10

frekvencia

5

15 10 frekvencia 5

0 0-17,5

0

17,6-35,1 35,2-52,7 52,8-70,3 70,4-87,5

0-20

Intervaly (počet bodov v %)

20,1-40,1 40,2-60,2 60,3-80,3 80,4-100 Intervaly (počet bodov v %)

Obr. 2: Graf úspešnosti kontrolnej triedy. triedy Obr. 4: Graf úspešnosti kontrolnej triedy. triedy

2. priebežný test bol skórovaný okrem štvrtej úlohy binárne s rôznymi váhami významu. Test bol zameraný na príklady stabilizácie pracovného bodu bipolárneho tranzistora, význam odporov RE a CE v zapojení jednostupňového zosilňovača ča a výpočet prvkov mostíkovej stabilizácie pracovného bodu tranzistora v zapojení so spoločným čným emitorom.

V poradí 3. priebežný test pozostával zo siedmich úloh s rôznou váhou významu zameraných na fyzikálne zikálne vlastnosti viacvrstvových polovodič polovodičových súčiastok, výstupné priebehy usmerňovačov usmer a návrh parametrického stabilizátora napätia. Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 3. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 70,46 57,45 Rozptyl 504,0 677,7 Pozorovanie 56 61 Hyp. rozdíl str. hodnôt 0 Rozdiel 115 t stat 2,903 P(T<=t) (1) 0,002 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,004 t krit (2) 1,981

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnosť rozptylov 2. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 60,71 48,67 Rozptyl 865,7 1164,2 Pozorovanie 56 61 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 115 t stat 2,050 P(T<=t) (1) 0,021 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,043 t krit (2) 1,981

Tabuľka 4: Výsledky testovania nezávislosti EXS a KS v 2. priebežnom teste. teste

Tabuľka 5: Výsledky testovania nezávislosti EXS a KS v 3. priebežnom teste. teste

Keď, že tstat = 2,05>1,98, nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α=0,05 a tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,04<0,05 pre ktorú prijímame alternatívnu hypotézu. Medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v priebežnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy.

Z tabuľky 5 vidíme, že tstat = 2,90>1,98, nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α=0,05 a tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,004<0,05 pre ktorú prijímame alternatívnu hypotézu. Medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v priebežnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy.

Frekvencia úspešnosti experimentálnej triedy v druhom priebežnom teste Frekv encia úspešnosti experimentálnej triedy v treťom tre priebežnom teste

20 16 14

10

Počet žiakov

P o čet ž i ako v

18

15

frekvencia

5

12 10 8

frekvencia

6 4

0 0-20

2

20,1-40,1 40,2-60,2 60,3-80,3 80,4-100

0 25-40


40,1-55,1

55,2-70,2

70,3-85,3

85,4-100



Obr. 3: Graf úspešnosti experimentálnej triedy. triedy

92



Frekv encia úspešnosti kontrolnej triedy v o štv rtom priebežnom teste

25

30

20

25 P o č et ž i a k o v

P o čet ž i ako v

Frekv encia úspešnosti kontrolnej triedy v treťom om priebežnom teste

15 10

http://jtie.upol.cz

frekvencia

5

20 15 10

frekvencia

5

0 4-23,2

0

23,3-42,5 42,6-61,8 61,9-81,1 81,2-100

0-20

20,1-40,1 40,2-60,2 60,3-80,3 80,4-100



Obr. 6: Graf úspešnosti kontrolnej triedy. triedy

Obr. 8: Graf úspešnosti kontrolnej triedy. triedy

4. priebežný test pozostával zo šiestich úloh s rôznou váhou významu, zameraných na vlastnosti a návrh zosilňova ňovačov (AFCH, zapojenie a princíp činnosti, innosti, výstupné priebehy jednotlivých tried zosilňovačov). čov).

5. priebežný test pozostával z piatich úloh s rôznou váhouu významu a bol zameraný na klopné obvody, čas as kyvu, časové priebehy, schémy zapojenia a výpočet čet obvodových prvkov astabilného preklápacieho obvodu.

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou rozptylov 4. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 55,36 36,43 Rozptyl 491,5 593,1 Pozorovanie 56 61 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 Rozdiel 115 t stat 4,400 P(T<=t) (1) 0,00001 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,00002 t krit (2) 1,981

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou nerovnos rozptylov 5. priebežného testu trieda E K Str. hodnota 65,58 55,74 Rozptyl 511,1 693,4 Pozorovanie 56 61 Hyp. rozdiel str. hodnôt 0 115 Rozdiel t stat 2,173 P(T<=t) (1) 0,016 t krit (1) 1,658 P(T<=t) (2) 0,032 t krit (2) 1,981

Tabuľka 6: Výsledky testovania nezávislosti EXS a KS v 4. priebežnom teste.

Tabuľka 7: Výsledky testovania nezávislosti EXS a KS v5. priebežnom teste. teste

Z tabuľky 6 vidno, že tstat = 4,4>1,98 nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α=0,05 a tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,00002. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v priebežnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy.

Z tabuľky 7 vidno, že tstat = 2,173 >1,98, nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α = 0,05 a tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 0,032. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci v priebežnom m teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel v prospech experimentálnej triedy.

Frekv encia úspešnosti experimentálnej triedy v o štv rtom priebežnom teste Frekv encia úspešnosti experimentálnej triedy v piatom priebežnom teste

20

20 P o čet ž i ako v

P o čet ži ako v

25

15 10 frekvencia

5

15 10 frekv encia 5

0 0-20

0

20,1-40,1 40,2-60,2 60,3-80,3 80,4-100

11,1-28,9

29-46,8

46,9-64,7 64,8-82,6

82,7-100

Intervaly (počet bodov v %) Intervaly (počet bodov v %)


Obr. 7: Graf úspešnosti experimentálnej triedy

93


P o če t ž i a ko v

20 15 10 frekvencia

0 0-20

20,1-40,1 40,2-60,2 60,3-80,3 80,4-100 Intervaly (počet bodov v %)

Obr. 10: Graf úspešnosti kontrolnej triedy. triedy Výstupný test Výstupný test pozostával z ôsmich čiastkových úloh a bol zameraný na trvalosť trvalos vedomostí. Obsah bol zostavený zo základných pojmov sledovanej oblasti učiva. čiva. Jeho realizácia prebehla naraz vo všetkých skupinách experimentálnej, ale aj referenčnej referen triedy. Výstupný test pozostával z dvoch častí: z časti zameranej na zapamätanie a časti zameranej na porozumenie učiva. iva. Za prvé štyri čiastkové č úlohy bolo možné dosiahnuť skóre po 2 body. Piata a šiesta čiastková iastková úloha bola skórovaná binárne, ale za siedmu čiastkovú úlohu bolo možné dosiahnuť tri body, dôvodom bola požiadavka výpisu troch jednoduchých rovníc. Výstupným didaktickým testom sme overovali platnosť platnos nulovej hypotézy H 0 .

Frekv encia úspešnosti experimentálnej triedy v o v ýstupnom teste

25

Počet žiakov

20

31,3-45

25

Počet žiakov

20

56 0

61

10

frekvencia

0 31,3-45

45,1-58,8

58,9-72,6

72,7-86,4

86,5-100

Obr. 12: Graf úspešnosti kontrolnej triedy. triedy Interpretácia výsledkov výskumu Použitím Cochranov – Coxonovho testu pre analýzu priebežných testov sa z výsledku didaktických testov preukázalo potvrdenie platnosti hypotézy H(1): Dosiahnuté skóre v priebežných didaktických testoch je medzi experimentálnymi a kontrolnými triedami štatisticky významne rozdielne . Inými slovami, môžeme konštatovať, konštatova že žiaci využívajúci matematické modelovanie vo forme simulačného ného programu implementovaného do výučby odborných predmetov sú lepšie motivovaní pri štúdiu daných predmetov, čím dosiahnu pozitívnejšie výsledky pri hodnotení ako žiaci kontrolnej triedy vyučovaní čovaní tradične. tradi Štatistická analýza výstupného testu prostredníctvom Cochranov – Coxonovho testu

108 5,18

0,00000102 1,982

15

5

K 45,8 386,36

P(T<=t) (2) t krit (2)

86,5-100


62,1 195,82

0,00000051 1,659085144

72,7-86,4

Frekv encia úspešnosti experimentálnej triedy v o v ýstupnom teste

Dosiahnuté skóre vo výstupnom didaktickom teste je u oboch testovaných tried štatisticky významne rozdielne.

P(T<=t) (1) t krit (1)

58,9-72,6

Obr. 11: Graf úspešnosti experimentálnej triedy. triedy

H1 :

Rozdiel t stat

45,1-58,8



Pozorovanie Hyp. rozdiel str. hodnôt

frekvencia

10

0

oboch tried sa štatisticky významne nelíši. Oproti testovanej nulovej hypotéze H 0 sme

Str. hodnota Rozptyl

15

5

H 0 : Skóre výstupných vedomostných testov

Dvojvýberový t-test s nerovnosťou ťou rozptylov výstupného testu trieda E

http://jtie.upol.cz

Pre výstupný test (Tab. Tab. 19) platí: keď, že tstat = 5,18>1,98, a preto nulovú hypotézu H 0 zamietame na hladine významnosti α = 0,05. Tento záver potvrdzuje aj hodnota pravdepodobnosti, ktorá je 1,02 x 10-6. To znamená, že medzi výsledkami, ktoré dosiahli žiaci vo výstupnom teste z kontrolnej a experimentálnej triedy je štatisticky významný rozdiel. Inými slovami lovami metóda, ktorá bola použitá v experimentálnej triede bola účinná, ú lebo žiaci v experimentálnej triede dosiahli v oblasti trvácnosti vedomostí štatisticky významne lepšie výsledky.

Frekv encia úspešnosti kontrolnej triedy v piatom priebežnom teste

5


Tabuľka 8: Výsledky testovania nezávislosti EXS a KS vo vstupnom teste. teste

94



http://jtie.upol.cz

možný ďalší alší rozvoj v rámci vysokoškolského štúdia technická podpora v budúcom zamestnaní pri odstraňovaní ovaní porúch a riešení technických problémov technická podpora pre študentov elektrotechnických škôl v celoživotnom vzdelávaní v rámci svojej profesie

umožnila zamietnuť nulovú hypotézu H 0 a tým potvrdiť platnosť hypotézy H(2): Žiaci začlenení do programu vyučovacích ovacích hodín so zaradeným simulačným ným programom mali trvácnejšie vedomosti z predmetu ako žiaci vyučovaní tradične. Výsledky vstupných a výst.. testu sme vzájomne neporovnávali pre odlišnosť obsahu ich úloh.

Záver Prezentované výsledky výskumu predstavujú štvorročné úsilie hľadania adania účinnejších úč metód na zefektívnenie tradičného ného vyučovania vyuč na strednej odbornej škole aplikáciou informa informačných a komunikačných ných technológií. Naše výsledky výskumu majú slúžiť širokej odbornej odborne verejnosti, prípadne ako podnet k ďalšiemu experimentovaniu.

Zhrnutie výsledkov výskumu a prínos pre pedagogickú prax Na základe predloženej výskumnej správy možno konštatovať,, že žiaci zaradení do rozšíreného vyučovania s podporou simulačného simula programu MicroCap dosiahli vyššie skóre pri preverovaní vedomostí v priebežnom hodnotení a zároveň dosiahli trvácnejšie vedomosti potvrdené vo výstupnom teste. Sme presvedčení, presved že simulačný program MicroCap môže na stredných odborných školách elektrotechnického elektrotechnické zamerania napomôcť oživiťť tradičný tradi spôsob vyučovania ovania elektroniky prostredníctvom moderných technológií na báze IKT. Napriek tomu samotné využívanie simulačného simula softvéru neprinesie u žiakov okamžité zlepšenie výsledkov. Iba náležitá príprava žiaka na vyučovaciu hodinou a logická postupnosť postupnos obsahu učiva odovzdávaného učiteľ čiteľom, doplnená o počítačové ové modelovanie, môže napomôc napomôcť zvýšeniu motivácie žiakov. U nepripravených žiakov môže dochádzať k tendencii riešiť rieši zadané úlohy metódou pokusu a omylu, ktorá je j vo vzdelávacom prostredí neprípustná. MicroCap prípadne iný simulačný ný program vo výučbe výu nesmie byť v žiadnom prípade používaný ako zdroj náhodných čísel, ísel, ale iba ako prostriedok overenia už vopred známych výsledkov získaných výpočtom. atkov by výsledky nášho Podľa našich poznatkov výskumu mohli byť prínosom z nasledujúcich dôvodov: nový prvok na oživenie tradičného tradi vyučovania rozvíjajú sa kompetencie žiaka v oblasti najmodernejších technológií pre návrh elektronických obvodov klasické precvičovanie ovanie príkladov sa obohatí o praktickú skúsenosťť bez nákladného a zložitého laboratórneho vybavenia okamžitá spätná väzba v podobe nameraných (aj zobrazených) výsledkov pri simulácii po predchádzajúcom manuálnom výpočte obvodu

Použitá literatúra: (1) ARPÁŠ, J. - SOTÁK, V. 2007. Počítačové Po modelovanie vo výučbe be elektroniky zamerané na zvýšenie motivácie žiakov SOŠ I. Technológia vzdelávania, roč.. XV, 2007, čč. 10, s. 13-16. (2) ARPÁŠ, J. - SOTÁK, V. 2008. Počítačové Po modelovanie vo výučbe be elektroniky zamerané na zvýšenie motivácie žiakov SOŠ II. Technológia vzdelávania, roč.. XVI, 2008, č.2, Príloha Slovenský učiteľ, s. 2-5. (3) LÁNÍČEK, EK, R. 2002. Simulační Simula programy pro elektroniku. Praha, BEN – technická literatura, 2002, ISBN 80-7300-051-2. (4) TIRPÁKOVÁ, A. 2007. Základy štatistiky. UKF Nitra. ISBN 978-80-8094 8094-220-5. (5) TUREK, I. 1995. Kapitoly z didaktiky Didaktické testy. Bratislava. MC, 1995. ISBN 80-88796-99-7. (6) TUREK, I. 1996. Učiteľ Uč a pedagogický výskum. Bratislava. MC, 1996. ISBN 80-716480 173-1. (7) TUREK, I. 2008. Didaktika. Bratislava. Iura Edition, 2008. ISBN 978-80--8078-198-9. Ing. Július Arpáš SPŠ Nitra, Ul. Fraňaa Kráľ Kráľa, 949 01 Nitra e-mail: [email protected] Doc. Ing. Vladimír Soták, CSc. KTIT, PF UKF v Nitre, Drážovská 4, 949 74 Nitra,, e-mail: [email protected] Doc. RNDr. Anna Tirpáková, CSc. Katedra matematiky, FPV UKF, Tr. A. Hlinku 1, 949 01 Nitra e-mail: [email protected]

95



BOOK REVIEWS http://jtie.upol.cz

C++ DEMYSTIFIED: A SELF-TEACHING SELF TEACHING GUIDE Milan KLEMENT - Jan LAVRINČÍK C++ BEZ PŘEDCHOZÍCH ZNALOSTÍ (KENT, J. C++ bez předchozích edchozích znalostí. 1. vyd. Brno : Computer Press, 2009. 254 s. ISBN 978-80978 251-2411-6.) Rok 2009 je bohatý na literaturu z oblasti programování. Do našich knihoven si hledá místo nová kniha, která by se mohla stát nepostradatelnou pomůckou učitele čitele st střední nebo vysoké školy. Jeff Kent patříí mezi uznávané programátory v jazyku C++. Je docentem m výpočetní výpo techniky na vyšší střední ední škole Los Angeles Valley College, kde mimojiné vyučuje čuje i paradigmata dalších programovacích jazyků. jazyk Z dalších publikací z pera Jeffa Kenta můžeme mů jmenovat Visual C# 2005 bez předchozích edchozích znalostí, která taktéž vyšla v nakladatelství akladatelství Comuter Press. Kniha má črtnáct kapitol, což je optimální počet z hlediska zařazení do výuky na vysokých školách, protože standardní délka semestru je 14 výukových týdnů. V první kapitole se autor snaží čtenářům přiblížit, jak funguje program napsaný v C++, co je to počítačový po program, anatomie programu v C++, příklad zdrojového kódu a integraci vývojového prostředí. edí. Druhá kapitola je vě věnovaná paměti a datovým typům. Třetí etí kapitola nás přivádí p k proměnným, nným, deklarování proměnných, prom přiřazování hodnot. Náplňň páté kapitoly je rozhodování, příkazy íkazy if a switch, z objektového programování známé pod termínem podmínky. Vnořené podmínky a logické operátory provází čtenářee šestou kapitolou. Překvapivě Překvapiv celou sedmou kapitolu věnoval noval autor cykl cyklům typu for. Na cykly řízené ízené podmínkou si musíme po počkat až do osmé kapitoly. Pro čtenáře č jedno z obtížnějších jších témat nalistujeme v kapitole věnované nované funkcím. Desátá kapitola vvěnovaná nastvením, deklaraci, inicializaci, sledování parametru polí je bezpochyby jednou z důležitějších z hlediska vývoje aplikací. Kapitoly jedenáct až čtrnáct trnáct jsou charakteristické

pouze pro jazyk C++. Kapitola jedenáct nám definuje ukazatele z úhlu proměnných prom a konstant, dynamické alokace paměti ěti nebo ukazatelovou aritmetiku. Na céčkové řetězce řetě a třídy string narazíme v kapitole dvanáct. Jaké procesy probíhají přii otevírání souborů pro čtení nebo pro zápis, uzavírání souborů, ů, nám autor nechal odpověď až skoro na samotný záv závěr publikace. V kapitole čtrnáct trnáct najdeme mimo struktur a ttříd i zamyšlení nad objektově objektov orientovaným programováním z pohledu C++. Celá kniha je zakončena testem na ověření ěření znalostí získaných studiem knihy. K dispozici je i klíč klí správných řešení. Celý text knihy je vhodně prokládán krátkými zdrojovými kódy, přičemž čemž autor ctí zás zásady názornosti a přiměřenosti. enosti. Zdrojové kódy rozeznáme podle jiného typu písma (Courier New), který je pro programovací jazyky typický. Pro úplnost mohl autor dodlnit podrobnými popisky funkce každého řádku zdrojového kódu. Nebylo by na škodu ani srovnání zdrojových kódů s jinými jazyky pro názornost (např. (nap Visual Basic, Java, Asembler, Delphi). Kniha upoutá komickou kresbou na přebalu p knihy. Životnosti knihy příliš říliš nedodává m měkký přebal, ebal, který však vzhledem k počtu stran nebude tolik namáhaný, nehrozí rozlepení roz hřbetu a samovolné vypadávání stran. Knihu bychom mohli doporučit doporu všem zájemcům m o techniky programování v C++, ale díky jednoduchosti textu, kontrolních otázek a závěrečnému nému testu i pro výukové úúčely na středních a vysokých škol orientující se na výuku vý základů programování a algoritmizace. PhDr. Milan Klement, Ph.D. D. Mgr. Jan Lavrinčík, DiS. Katedra technické a informační informa výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5, 771 40, Olomouc, ČR Tel.: +420 585 635 811 E-mail: milan.klement@upol upol.cz E-mail: [email protected] Www pracoviště:: www.kteiv.upol.cz

96




COMPUTING TERMINOLOGY Ľudovít POLČIC SLOVNÍK POČÍTAČOVÉ PO TERMINOLOGIE (Arnold Burdett, Diana Burkhardt, Aline Cumming and others: A Glossary of COMPUTING TERMS, TERMS Pearson Education, 2002, 379 p. ISBN 0201776294) Nowadays almost everyone has some computer skills but people cannot usually use computing terms properly and even does not understand some of them. Therefore this glossary can help you understand computing terms which we meet in our everyday life and we are not certain how to understand them. On the other hand, there are also terms which are not so clear to ordinary user and need to be mentioned. This glossary explains 3000 computing terms which are not managed as a list in alphabetical order. Related terms are logically structured in a way that definitions are easily understood. Those terms cover the whole of basic Computer Science and IT. This glossary is useful for university univer and college students as well as for professions which work with computers. The text is structured into four themes: - how computer systems are used; - what they are made of; -how they are developed; - how they work. The text also includes 40 detailed instructions to sections and explains how terms can be used. It also allows quick access to terms, guides the reader to related terms, it is indexed and contains a list of abbreviations and acronyms. The first, part A (How computer systems are used) takes es a general look into basic computing terms regarding data and word processing, spreadsheets, databases, graphics and design, modeling and simulation and Internet. Some sections use terms which are placed in other parts and explained there but I would say that it does not make any difficulties to understand it. Some sections in this part include figures, like section Spreadsheets which makes understanding more approachable. The second, part B (What computer systems are made of) includes sections like types type of

computer, input and output, memory and communications components. At the beginning there is a general description of the main terms and there is also a list of related terms and figures for detailed explanation. The third part, part C (How computer systems are developed) covers topics as systems design and life cycle, describing systems, programming (Flow of execution, Subprograms), program syntax and implementing, testing and running programs, data representation and managing data. Again it explainss the terms at the beginning, then shows how to use related terms. In a section Programming languages gives a list of them which is quite pleasant. The last part, part D (How computers work) consists of sections like systems software, machine architecture, interfaces and buses, physical components, communications technology, truth tables and logic gates. Especially this part is full of examples and figures for easy comprehension. At the end of the book there is a last part E where is a list of abbreviations and acronyms which may be met. What I found a positive was the fact that after each abbreviation or acronym and its explanation, there was mentioned a number of page where it was mentioned. After this list, there is the index of words, so anyone can easily ly find or come back to a term which he had read before or finds it for the first time. To sum up, this book is well organized with lots of examples, the parts are well-named well which makes searching easier. As I said before, everyone from student to teacher or just ordinary user can find in this glossary what he needs. The fact that it is tenth edition says it itself that you will find this glossary useful in everyday life. PaedDr. Ľudovít Polčic, ic, PhD. Katedra techniky a technológií Fakulta prírodných vied, UMB U Tajovského 40, 97401, Banská Bystrica, SR Tel: + 421484467217 E-mail: [email protected] mb.sk

97




EDUKACYJNE ZASTOSOWANIA HIPERMEDIÓW Marek RYBAKOWSKI (WALAT, W. Edukacyjne zastosowania hipermediów. hipermediów Rzeszów : Wydawnictwo Uniwersytetu Rzeszowskiego, 2007. 320 s. ISBN 978-83-7338-329-6.) 978 Książka ka autorstwa Wojciecha Walata pod tytułem „Edukacyjne Edukacyjne zastosowania hipermediów”, ”, dotyczy niezwykle ważnej wa oraz aktualnej problematyki i swoją treścią tre wypełnia lukę wydawniczą określonąą w jej tytule. Zdecydowanie wzbogaca także takż metodologię przygotowywania nia i optymalizacji hipermedialnych programów dydaktycznych oraz otwiera nową perspektywę badawcz badawczą w obszarze projektowania dydaktycznego. Jak pisze jej autor: „Hipermedialne programy dydaktyczne uznawane za nowoczesne opracowania dydaktyczne w swojej istocie budowane są w zgodzie z ustalonymi już kilkadziesiąt lat temu zasadami programowania dydaktycznego, jednak w formie całkowicie odmiennej od dotychczasowych tekstów programowanych. Ich przygotowanie gotowanie w oparciu o najnowocześniejsze rozwiązania ązania z zakresu technologii informacyjnych pozwala budować budowa porcje informacji jako multimedialne komunikaty, różne w zależności ści od charakteru i celu przekazu. Z kolei zastosowanie hipertekstu pozwala łączyć ze sobą poszczególne moduły (większe ksze lub mniejsze) bloki programu tak, że w sposób niezauważalny alny dla ucznia wyznaczana jest jego indywidualna droga uczenia się”. si Autor przedstawia w sposób jasny i otwarty dla czytelnika nowe możliwo żliwości pewnej algorytmizacji procesu dydaktycznego. Nie ma tu mowy o dehumanizacji i automatyzacji automat systemu dydaktycznego przez zastąpienie ąpienie nauczyciela maszyną czy programem, ale o usprawnieniu tych jego aspektów, w których potrzebna jest taka forma, która odpowiada aktualnym sposobom uczenia się „naturalnego" w środowisku ucznia. Pierwsza część książki ki dotyczy okre określenia przydatności klasycznych już dziś metod programowania dydaktycznego w projektowaniu hipermedialnych programów mów dydaktycznych.

Część druga pozwala czytelnikowi na zapoznanie się szczegółowo z procedurą projektowania hipermedialnych permedialnych programów dydaktycznych, poczynając ąc od okre określenia celu poprzez analizę dydaktyczn dydaktyczną, charakterystykę właściwości ucznia — przyszłego użytkownika u programu, sformułowanie wi wiązki celów operacyjnych, wybór strategii nauczania, opracowanie materiałów dydaktycznych dydaktyczn (czyli właściwego programu), gramu), aż po przygotowanie narzędzi umożliwiających cych przeprowadzanie kontroli bieżącej cej i koń końcowej (sumującej) osiągnięć uczniów. Część trzecia, to kompletna metodologia badań HPD. Przedstawiona metodologia bada badań szczegółowych programów ramów dydaktyczny dydaktycznych została oparta o zebranie opinii przyszłych jego użytkowników: ytkowników: nauczycieli i uczniów. Uwa Uważny czytelnik możee nauczyć si się, w oparciu o prowadzone badania własne autora książki, ksi jakimi metodami, technikami i narzędziami narz można określać sprawność potencjalną HPD w funkcji efektywności ci kształcenia kształcenia, a także, jak optymalizować hipermedialne programy dydaktyczne. Jako główne metody weryfikacji weryfikacj HPD autor zaproponował: sondaż sonda diagnostyczny, matematyczną analizęę tre treści, obserwację i wywiad oraz eksperyment dydaktyczny. Podane metody pozwalają wskazać braki i konieczne zmiany, jakie należ należy zastosować w przygotowanym wcześniej śniej programie. Prowadzone one przez W. Walata badania ujawniają,, które z wyróżnionych czynników czyn decydują o powodzeniu zastosowania HPD w procesach dydaktycznych: inny niż zwykle sposób prowadzenia zaj zajęć, możliwość indywidualizowania tempa i treści tre uczenia się, możliwość korzystania z dodatkowych źródeł informacji (teksty uzupełniające, uzupełniaj rozszerzające, strony internetowe, symulacje), zapewnienie pełnego sprzężenia enia zwrotnego, samokontrola i samoocena efektów pracy, możliwość mo swobodnej pracy nieograniczonej sztywnymi ramami tradycyjnej lekcji, przemienność przemienno form pracy: indywidualnej i grupowej. Praktyka szkolna oraz podejmowane w różnych aspektach badania nad wykorzystaniem

98


multimediów i hipertekstu w edukacji pozwalają pozwalaj wyprowadzić twierdzenie, żee HPD ani nie wypr wyprą tradycyjnych opracowań dydaktycznych, daktycznych, ani nie zdominują procesu dydaktycznego. Nale Należy zgodzić się z autorem książki, ki, że: „W zale zależności od celów - rodzaju treści ci kształcenia - zadań dydaktycznych stają się w wielu przypadkach przy niezbędnym środkiem rodkiem umożliwiającym umożliwiaj ich osiąganie. Ożywiają to, co dotychczas dotych było „zamknięte" te" w słowach zapisanych w klasycznych podręcznikach cznikach szkolnych. Sprawiają, żee komunikowanie si się nauczyciela z uczniem i ucznia z nauczycielem odbywa się si w atrakcyjny sposób, sprawiają, ą, że uczeń ucze nabywa kompetencji takichh jak sprawne porozumiewanie się,, praca w zespole, nauka z wykorzystaniem technologii informacyjnych”.


http://jtie.upol.cz

i przesyłania informacji oraz określenie okre metod weryfikacji tego rodzaju opracowań. opracowa Poddana mojej recenzji książka, ksi to monografia, która znalazła moje przychylne przyjęcie. cie. Prezentowane tre treści to dobre kompendium wiedzy dla la tych wszystkich, którym bliska jest problematyka stosowania technologii informacyjnych w procesach dydaktycznych. Prezentowana i oceniana publikacja adresowana jest, moim zdaniem, do nauczycieli, zwłaszcza nauczycieli projektuj projektujących i przygotowujących cych samodzielnie opracowania dydaktyczne z wykorzystaniem nowoczesnych środków multimedialnych. Może Mo okazać się także przydatna studentom przygotowującym przygotowuj się do pracy nauczycielskiej a także tak nauczycielom akademickim. Jest publikacją cenną, potrzebną i w istotny sposób uzupełniającą uzupełniają wiedzę na temat określony lony jej tytułem oraz w relacjach zachodzących pomiędzy dzy poszczególnymi jej częściami. Wydana książka ążka z całą cał pewnością jest ważną i przydatną pozycją polskiej literatury naukowej.

Przedstawiona przez autora ksi książki problematyka związana zana z projektowaniem i weryfikacją hipermedialnych programów dydaktycznych jest bardzo aktualna. Jako przedmiot badań pedagogicznych, moim zdaniem, potraktowana została komplementarnie, systemowo i zarazem kompletnie. Podjęty przez W. Walata wysiłek badawczy identyfikuje trzy kierunki projektowania i optymalizacji HPD: uzasadnienie konieczności ści stosow stosowania technologii informacyjnych w procesach dydaktycznych nych z punktu widzenia kompetencji informacyjnych (alfabetyzacji informacyjnej informacyj uczniów), przygotowanie procedury projektowania opracowańń dydaktycznych z wykorzystaniem nowoczesnych technologii pozyskiwania, przetwarzania, nia, przechowywania

Marek Rybakowski, kowski, dr inż., Uniwersytet Zielonogórski, PL Instytut Edukacji Techniczno-Informatycznej, Techniczno e-mail: mail: [email protected]

99




VSTUP DO PROJEKTOVANIA PRÍPRAVY MULTIMEDIÁLNYCH PROGRAMOV V EDUKAČNOM PROCESE

Ján STEBILA (PIECUCH, A. Wstęp do projektowania multimedialnych opracowań opracowa metodycznych. 1. vyd. Rzeszów: Wydawnictwo Oświatowe światowe Fosze, 2008. 397 s. ISBN 978 978-83-88845 88845-97-0) Predkladaná a predmetná štúdia je ďalšou z radu návodov a inštruktáži, v ktorej si dáva autor za cieľ uviesť čitateľa ľa do problematiky prípravy, projektovania a tvorby MDP. Tento cieľ má byť naplnený v celom obsahu štúdie. Obsah je rozdelený do šiestich kapitol. Prvá kapitola Praktické podklady pre návrh MDP (Zaloźenia enia do projektowania multimedialnych programów dydaktycznych) opisuje proces spojený s komunikáciou medzi človekom a počítačom. om. Taktiež sa zaoberá nevyhnutnos nevyhnutnosťou plánovania pokusov spojených s realizáciou multimediálnych programov. Druhá kapitola Metodológia odológia navrhovania MDP (Metodyka konstruowania multimedialnych programów dydaktycznych) čelí elí teoretickým aspektom navrhovania multimédií. Edukačný Eduka proces charakterizuje špecifickú konštrukciu, ktorá je odlišná, ako napr. typicky prospešný program. Toto dovoľuje uje príjemcovi použiť tú formu, ktorá je optimálna pre jeho individuálne predispozície. Používateľské rozhranie (Interfejs programowy uźytkownika) je názov tretej kapitoly. Funkčnosť Funk programu závisí od jeho dôkladnej a náročnej konštrukcie. V nasledujúcich cich podkapitolách sa diskutuje o komponentoch užívate užívateľského rozhrania: menu, dialóg medzi užívateľom, užívate správy pre užívateľa, a, interpretácia a jazyk komunikácie. Sumárom tejto kapitoly je podať poda podrobnosti k viac všeobecným princípom zaoberajúcim sa návrhom užívateľského rozhrania. Najrozsiahlejšia je štvrtá kapitola Komponenty MDP (Komponenty multimediatnych opracowańń metodycznych), metodycznych) ktorá sa sústreďuje na návrh a realizáciu MDP.

Obsah tejto kapitoly tvoria záležitosti týkajúce sa modelovania štruktúry hypertextu, počítačová po grafika, animácia počítačovej čovej simulácie, zvukové a didaktické filmy a obrazová kompozícia. Na malom priestore je spomenutá spom aj fyzická a psychická ergonomia užívateľa užívate MPD. Piata kapitola Kritéria vyhodnocovania MDP (Kryteria oceny multimedialnych programów dydaktycznych)) sa sústreďuje sústreď na problémy overovania didaktického softvéru. Špeciálna pozornosť bola venovaná užívateľom programu a na široké spektrum problematiky zaoberajúcej sa MDP vyhodnocovaním. Posledná kapitola MDP v školskej praxi (Multimedialne programy dydaktyczne w praktyce szkolnej) diskutuje o problémoch s používaním niektorých multimediálnych zariadení v škole. Je venovaná používaniu encyklopédií, knihám, multimediálnym cvičeniam čeniam a poľským edukačným portálom. Záverom možno konštatova konštatovať, že kompletný text štúdie preukazuje kvalitné rozpracovanie danej problematiky. Zároveň Zárove podporuje oblasť teoretických poznat poznatkov s praktickými výstupmi. Štúdia má všetky predpoklady stať sa dobrým zdrojom informácií v tejto problematike nielen v Poľskej republike, ale aj v zahraničí.

100




WORKING EFFECTIVELY WITH LEGACY CODE Jan LAVRINČÍK ÚDRŽBA KÓDŮ KÓD PŘEVZATÝCH PROGRAMŮ (FEATHERS, M. C. Údržba kódů kód převzatých programů. 1. vyd. Brno : Computer Press, 2009. 367 s. ISBN 978-80-251-2127-6.) V roce 2009 přeložil Jiříí Berka pro největší nejv české nakladatelství zabývající se odbornou literaturou z oblasti ICT ojedinělou ojedin publikaci z oblasti programování. Knih niha s původním názvem Working effectively with legacy code vyšla v roce 2004 v nakladatelství Prentice Hall a napsal ji Michael C. Feathers. Autor or knihy Michael C. Feathers je odborníkem nejen v oblasti objektov objektově orientovaného programování, ale také v jazycích Java, C# a C++. Předkládá edkládá nám knihu se záměrem maximálně využít a zhodnotit vývoj převztých programů po stránce funkčnosti, funk spolehlivosti a ovladatelnosti. Nároky na výborné programátory se stále zvyšují, dnes už nestačíí jen vytvo vytvořit funkční aplikaci, ale musejí být zachovány standardy: přenositelnost, kompatibilita s řadou systémů, nízké nároky na hardware, velikost aplikace a řada dalších. Důkazem nám může být např. v technologicky nejrychleji se vyvíjejícím světě Formule 1 programátor Tadd Czapski, který stál za vývojem software centrálních řídích jednotek motorů vítězných zných monopost monopostů F1 od roku 2000 do roku 2006. Kniha je rozdělená do tří ří hlavních h oddílů s názvy mechanismus změn, n, modifikace softwaru a techniky rušení závislostí. Dále je kniha systematicky členěna na do 25 kapitol dle oddíl oddílů. V kapitole s názvem modifikace softwaru se můžeme dočíst o přidání idání vlastnosti a odstranění odstran chyby, zlepšení ní návrhu, optimalizaci zdrojových kódů z hlediska rychlosti. V druhé kapitole autor učí čtenáře pracovat se zpětnou tnou vazbou, manuální a automatické metody testování aplikací, rušení závislostí, refaktorizace apod. Kapitola tři t s názvem seznámení s kódem separace se zavádí čtenářee do oblasti nepravých objektů. objekt Kapitola

čtyři nám přibližuje ibližuje klasifikaci a práci se švy. Pátá, zároveň závěrečná ná kapitola prvního oddílu, je věnována nástrojům m pro testování, zejména jednotkovým testovacím šablonám a obecným testovacím šablonám. Druhý oddíl začíná íná zajímavým povídáním o pojmech metoda roubování, naroubovaná třída, t obalová metoda, obalová třída. tř Kapitoly sedm a osm učí čtenářee porozum porozumět logice kódu a možnosti řízení ízení vlastností ppřevzatých aplikací. V kapitole děvět a deset se autor zaměřil zam na základní obtíže tříd a jejich integraci do testovacích šablon. Kapitola jedenáct odhaluje kouzla s testováním dílčích čích částí a řízených procedur aplikace. Dvanáctá a třináctá t kapitola předkládá věcná doporučení, čení, jak ppřistupovat k malým a rozsáhlejším změnám zm zdrojových kódů programů.. Struktura kapitoly patnáct se opírá o externí knihovny typu dll a doplňky dopl knihoven ocx. Když nerozumíme kódu natolik, abychom jej mohli měnit, nit, mů můžeme nahlédnout do kapitoly šestnáct na metody rozdělení rozd zodpovědnosti, porozumění ění struktuře struktu metody, extrakci metod a v neposlední řadě pochopení vlivu změn. n. Kapitola sedmnáct nahlíží „pod pokličku“ ku“ zdrojových kódů kód bez struktury. V osmnácté kapitole se naučíme nau o pravidlech zápisu a třídění ní testovacích kódů. kód Návod na otázku, tázku, jak postupovat ve zdrojových kódech z jazyků,, které nejsou objektov objektově orientovány, nám vyloží kapitola devatenáct. Strategie ovlivňování velikosti tříd říd je uvedeno v kapitole dvacet. Kapitola jedenadvacet radí, jak zvládnout změny stejných kódůů na vše všech místech. Závěrečné né kapitoly druhého oddílu dvaadvacet, dvacet tři a dvacet čtyřii polemizují, jak bez testů test odhalit kvalitu použitých strategií, metod a postupů zapsaných v převzatém př zdrojovém kódu. Třetí oddíl je do počtu čtu stran tím nejchudším, tento handicap ndicap však kompenzuje obsahem. Kapitola je plná cenných rad, komplexních postupů a technik přii rušení závislotí nebo refaktorování, které už je však označeno ozna jako příloha A. Za přílohou ílohou B každý programátor

101



uvítá praktický výkladový slovníček slovní z oblasti netradičních pojmů z oblasti programování a algoritmizace. Recenzevaná kniha je napsána srozumitelným jazykem s vysokým odborným základem. Jelikož jsme mohli porovnat anglický originál s českým překladem, měnší nší výhrady, bychom mohli knize vytknout ve vyskytujících ících se chybách charakteru překlepů, vznikajících při překladu řekladu a následném přepisu textu, např. hned v obsahu najdeme údaj IiI, místo III. Kniha má 367 stran plných zajímavých informací, graficky oddělených lených odstíny šedých rámů, či čar. Text je vhodněě doplněn dopl příklady zdrojových kódů různé zné úrovn úrovně náročnosti a odvětví tví použití. Typickým prvkem knih s počítačovou tematikou je měkká ěkká vazba, jenž může že mít vliv na mechanické opot opotřebení knihy. Obálka má moderní elegantní design. Cena knihy je v poměru k počtu stran přívě řívětivých 450 Kč, což je vzhledem k tematice knihy nižší průměr. pr

http://jtie.upol.cz

V poslední době je trh přesycen př celou řadou knih s podobnou tematikou, ale malokterá dosahuje kvalit teoretického aparátu s možností aplikace do praktického života. Recenzovaná kniha je spektrálně vyváženým základem vhodným primárně pro programátory, programátory k doplnění nových přístupů k vývoji a lazení převzatých aplikací. Své uplatnění ní mů může najít i v rámci celoživotního vzdělávání lávání metodiků metodik a lektorů programovacích jazykůů a jako doporu doporučená literatura tura pro studenty studijních oborů obor zaměřených na ICT. Mgr. Jan Lavrinčík, DiS. Katedra technické a informační informa výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel.: +420 585 635 813 E-mail: mail: [email protected] Www pracoviště:: www.kteiv.upol.cz

102



http://jtie.upol.cz

EASY WORK WITH COMPUTERS IN ENGLISH Ľudovít POLČIC SNADNÉ ZVLÁDNUTÍ POČÍTAČOVÉ PO ANGLIČTINY TINY (Keith Boeckner, P.Charles Brown: Oxford English for Computing,, Oxford University Press, 1993, 212 p. ISBN 0-19-457387-7.) Computer literacy is essential in almost all professions nowadays. The ability of using English computing terminology is undoubtedly important for the work with computers. This book is appropriate for people peop studying Computer Science or working with computers. It is also suitable for use in universities, technical schools and in company training programs. This book can be used for self-study study in conjunction with an Answer book and CD. This book includes authentic texts and useful listening activities which cover important applications of the virtual reality to the underlying computer processes and components. It contains a glossary of computing terminology and letter writing section. This book is divided into 15 chapters. Each of them has computing part and language part which aims to develop computing vocabulary. In the first chapter there are explained basic terms and devices in computing; there is explained a function of the processor. r. The second chapter shows differences among portable computers and discuses the main features of operating systems. In the third chapter on-line line services’ function is explained. Also there is a section about data transmission. The fourth chapter names thee most important programming languages and their features. In the fifth chapter there are compared software packages and also given some facts about computer software. The sixth chapter is devoted to network configurations and explanation of computer

networks. rks. Nowadays the biggest problem for computing, the computer viruses are discussed in the seventh chapter. There is even an explanation how they work together with useful terminology and a part about computer security. In the eighth and ninth chapter theree a reader can find an easy description what Information systems are. The tenth and eleventh chapter refer to computer usage in medicine and science. They describe the applications of computers which are related to medicine and robotic systems. There is even ev an easy explanation how robots are constructed. Also the chapter 12 is devoted to futuristic visions. It refers to virtual reality. The chapter 13 describes machine translations. The explanation of the basic terms in multimedia is given in the chapter 144 and the last chapter gives basic terminology in computer graphic. The book has a modern cover design and smooth surface. The text is logically arranged, each chapter is clearly divided into sections. In conclusion, we can say that this book is easy to read and study from. Of course, it does not substitute other books for particular computer programs but it is a useful book for people who want to gain an important computing vocabulary. Despite of the fact, that this book was firstly published in 1993, it appeared firstly in Slovakia around 2000. PaedDr. Ľudovít Polčic, ic, PhD. Katedra techniky a technológií Fakulta prírodných vied Univerzita Mateja Bela Tajovského 40 97401, Banská Bystrica, SR Tel: + 421484467217 E-mail: mail: [email protected]

103



OTHER ARTICLES http://jtie.upol.cz

THE TECHNOLOGIES OF TRADITIONAL TEXTILE PROCEEDING

IN HOREHRONIE AND ITS APPLYING IN ELEMENTARY EDUCATION Ivanaa KRUPOVÁ – Beáta AKIMJAKOVÁ Abstract: In the article is described in detail traditional technological process of textile proceeding in Horehronie – from flax and cannabis growing through their collection, drying, grassing, retting, beating, scutching, gilling, spinning, taking-up, taking up, washing, drying, wraping, weaving, over the changing of textile by colouring. Described technologies can be inspirative for elementary teachers, they can be integrated into educational process and thus can serve as medium of not only pupils' manual skills development, but even as development of their technical thinking and technical creativity, creativi and also regional consciousness. Key words: textile proceeding's traditions, spinning, weaving, Horehronie, elementry education. TECHNOLÓGIE VÝROBY TRADIČNÝCH TRADI NÝCH TEXTÍLIÍ NA HOREHRONÍ A ICH UPLATNENIE V EDUKAČNOM EDUKA NOM PROCESE NA 1. STUPNI ZÁKLADNEJ ŠKOLY Resumé: V príspevku je podrobne opísaný tradičný tradi ný technologický postup výroby textílií na Horehroní – od pestovania ľanu anu a konopí cez ich zberanie, sušenie, rosenie, močenie, mo enie, pobíjanie, trepanie, česanie, esanie, pradenie, navíjanie, vyváranie, plákanie, sušenie, sn snovanie, ovanie, tkanie, až po úpravy textílií farbením. Opísané technológie môžu pôsobiť pôsobi inšpiratívne pre učiteľov 1. stupňaa základnej školy, môžu byť integrované do edukačného ného procesu, a tým slúžiť ako prostriedok rozvíjania nielen manuálnych zručností žiakov, ichh technického myslenia a technickej tvorivosti, ale aj regionálneho povedomia. povedomia Klíčová slova: tradície spracúvania textílií, pradenie, tkanie, Horehronie, 1. stupeň stupe ZŠ. 1 Tradičný ný postup spracovania textilných vláken na priadzu a tkaninu Postup spracovania domácich textilných vláken bol takmer na území Slovenska rovnaký, odchýlky boli len v terminológii, prípadne v detailoch a vonkajšej úprave jednotlivých nástrojov. Základnými surovinami domáceho pôvodu, s ktorými sa stretávame pri výrobe tkanín na Horehroní, boli ľan, konope a vlna. Pestovanie ľanu a konopí. Ľan sa vysieval v apríli-máji máji (hustejšie ako konope), konope okolo Žofie (15. 4.). Muži rozsievali z obrusa alebo z cidila, ženy z obrusa, zo zástery a niekedy i z penďela (spodnej sukne). su Celý tento akt dopĺňal rad obradov a praktík, ktoré mali podporiť rast a úrodu ľanu anu a konopí. Osevná plocha nebola v jednom hospodárstve stále rovnaká. Riadila sa počtom členov rodiny, jej hospodárskou situáciou a potrebou. Po šiestich týždňoch od zasiatia sa ľan an plel, konope sa plieť plie nemuselo. Zberanie, sušenie, rosenie, močenie, mo pobíjanie. Ľan an sa po dosiahnutí rannej žltej zrelosti (kedy má vlákno veľmi ľmi dobrú kvalitu, je pevné, pružné a byľ je svetložltá) zberal vytrhávaním, poskonné (sam (samčie) konope sa vytrhávali koncom júla a matorné (samičie)

konope sa kosili začiatkom iatkom septembra. Trhanie bolo kolektívnou záležitosťou ťou žien, dievčat diev od 10 rokov a chlapcov do 12 rokov. Ľan, vytrhaný aj s korienkami, sa najskôr sušil v tenkých vrstvách, aby sa z neho dali odstrániť odstráni zbytky lístkov a okvetí. Suchý ľan sa rosil, aby sa v ňom pôsobením potrebnej vlhkosti a tepla uvoľnili vlákna, ktoré sú spojené po dĺžke d vo zväzkoch s drevitou časťou ou rastliny rastlinným glejom. Dĺžka rosenia ľanu anu závisela od po počasia. Ak pršalo, stačilo ilo aby steblá ležali na „blachu“ 2 týždne, ak bolo suché počasie, časie, táto doba sa dva až trikrát predĺžila. Doba schnutia konopí bola dlhšia ako pri ľane. ane. Konope si pri svojom spracovaní vyžadovalo vždy močenie, enie, ľľanu stačilo rosenie. Močenie prebiehalo v močidlách čidlách. Boli to 0,75 m až 1,5 m hlboké jamy, niekedy ešte väčšie, vä pretože sa v nich močila ila úroda ľanu a konopí i z piatich hospodárstiev, čo znamená, že v močidle idle bolo naraz viac ako 50 ve veľkých snopov. Výnimkou bolo samostatné močidlo mo pre jedno hospodárstvo. Močidlá čidlá boli po nieko niekoľkých zoskupené spolu väčšinou šinou pri potoku tak, aby mali vhodný – mierny prítok a odtok čerstvej vody. Matorné konope sa močili mo 2-3 týždne, poskonné konope len 3-44 dni. Dĺžka D močenia

104



závisela aj od poveternostných podmienok. podmie Teplejšia voda urýchľovala ovala proces kvasenia pektózy (látky obsahujúcej glejivo) v stonkách, a tým urýchľovala ovala oddelenie vláknitého lyka od drevitej časti stonky. Pri kompletnom spracúvaní konopí sa dával pozor, aby sa poskonné a matorné konope nepomiešali, pretože kvalitou sa poskonné konope podobali ľanu a matorné mali hrubšie vlákno. Po rosení alebo močení ení sa ľan a konope prestreli na lúke, aby sa vysušili. Nasledovalo Nas pobíjanie palicou na kameni alebo kláte, aby sa uľahčilo trepanie. po Trepanie. Ľan i konope sa trepali počas septembra a októbra na trlici2. (obr. 2) Po dôkladnom usušení sa stonky najprv lámaním na trlici a pretriasaním zbavili najhrubšieho pazderia (drevitej časti stonky). Na odstraňovanie ovanie jemnejšieho pazderia sa používala dvojzubá trlica - trojna (vytieračka). Trepanie sa vykonávalo pri stodole. Z lámaných stebiel sa prášilo, preto sa ženy obliekali do starých šiat a zahaľovali ovali si vlasy.

Obr. 2 Trlica

Obr 3 Ščeť

Česanie. Vlákna sa ďalej spracovávali česaním na ščeti3. (obr. 3) Česanie esanie ľanu a konopí slúžilo na odstránenie posledných zvyškov pazderia a na oddelenie a urovnanie vláken. Vyčesaný ľan mal podľaa kvality vlákna svoje pomenovanie. Najjemnejšie vlákno - slúžiace na tenké plátno, z ktorého šili odevné súčasti sú sa nazývalo povesno,, hrubšie vlákno - zrebä slúžilo na plachty a najmenej hodnotné - klky sa používali na výrobu povrazov alebo vriec. Pradenie. Väčšina vyčesaných česaných textilných vláken sa spracovávala pradením – skrúcaním vláken. Na Horehroní sa priadlo tromi spôsobmi: najstarší spôsob pradenia bez špeciálneho

náradia („v ruke“) alebo pomocou mutvičky (habarky) sa využíval pri pradení dratiev, motúzov a bičov, ov, druhým spôsobom bolo pradenie na vretene4 a tretím na kolovrate. Najprimitívnejším spôsobom bez náradia priadli muži. Ak potrebovali dratvu alebo bič, bi vytiahli z hrsti ľanu anu alebo konopí niekoľko nieko vláken, najprv ich poslinili a následne skrúcali na pravom stehne pohybom dlane od seba, pričom pri konce vláken pridržiavali ľavou rukou.

Obr. 4 Vreteno s kúdeľou Pri pradení na vretene skrúcala priadka vlákna jeho otáčaním od seba v smere zľava z doprava prstami pravej ruky. Na začiatku za pradenia upevnila na vreteno jeden koniec priadze, ktorý ovila okolo jeho stopky až k hrotu. Otáčaním vretena v jeho zvislej polohe sa priadza skrúcala, pričom jej druhý koniec pridŕžala pridŕ priadka prstami ľavej avej ruky pri pradive, ktoré sa začalo za postupne skrúcať na priadzu. Po jej upradení, v dĺžke vzdialenosti upaženej ruky držiacej vreteno od ruky vyťahujúcej ahujúcej priadzu, ju navila na vreteno, a to tak, že ho otáčala otáč v polohe kolmo na priadzu. Po navití na stopku nasledovalo opäť opä skrúcanie. Ak boli vlákna dostatočne dostato dlhé, zachytila žena priadzu slučkou slu (zakosídlila). Po roztočení ení pustila vreteno z prstov, a kým rotovalo, vyťahovala ahovala vlákna z pradiva, pričom v pravej ravej ruke pridržiavala iba priadzu. Pradivo pri pradení bolo umiestnené na praslici5.

4 2

Trlica (obr. 2) - nástroj na oddeľovanie ovanie drevnatej časti ľanu a konopí od vláken. Skladala sa z dvoch dosák upevnených vodorovne na dvoch alebo štyroch nohách, medzi ktoré zapadal drevený nôž (trlo), na jednom konci pripevnený tak, aby sa ním dalo pohybovať pohybova a na druhom ukončený rukoväťou. ou. Pravou rukou sa ním n udieralo do štrbiny, krížom nad ňou sa ľavou avou rukou pridržiavala hrsť hrs bylí ľanu alebo konopí 3 Ščeť (obr. 3) - okrúhla doštička ka so sústrednými kruhmi dlhých klincov, ktorá sa pripevňovala ňovala na necelý meter dlhú dosku s dvoma rukoväťami

http://jtie.upol.cz

5

105

Vreteno (obr. 4) slúžilo lúžilo na pradenie. Jeho hlavnou časťou bola palička (rúčka, ka, stopka) dlhá 30-40 30 cm, zužujúca sa na oboch koncoch, ktorá bola na dolnom konci zaťažená za krúžkom alebo kúskom surového zemiaka. Krúžok chránil spradenú priadzu pred skĺznutím ĺznutím z vretena a súčasne udržiaval rotačný ný pohyb, ktorým sa vlákna skrúcali a spevňovali. Praslica (obr. 5) sa používala na upevnenie vláken pri pradení. Jej základom bola dlhá tyč ty siahajúca najčastejšie do výšky pŕs stojaceho človeka a pradivo sa na ňu pripevňovalo tak, aby sa z neho dali vyťahovať vy vlákna. Ako jeden z najpoužívanejších ženských nástrojov, bývala



Pradenie na kolovrate6, ktorý bol poháňaný pohá nohou, bolo asi dvakrát až trikrát rýchlejšie ako na vretene. Skrúcanie priadze zabezpečovalo zabezpe rýchlo sa točiace iace krídlo, cez ktoré k priadza prechádzala a súčasne asne sa navíjala na pomalšie rotujúcu cievku.

http://jtie.upol.cz

zohrievali lúh v kotli, nalievali ho do kade s pradenami, po vychladnutí ho vypúšťali vypú a znova zohrievali. Nasledujúci deň de pradená plákali v potoku a sušili. Ak počas po sušenia mrzlo, priadza bola belšia. Snovanie. Priadza určená ur na tkanie sa navíjala na fajfy - cievky. Na navíjanie slúžila zvíjačka8 a špuľak9. Cievky10 s navinutou priadzou sa ukladali do fajfiara11.

Obr. 7 Zvíjačka Obr. 8 Špuľak

Obr. 5 Praslica Obr. 6 Kolovrat Priadky ako významné spolo spoločenské príležitosti v živote mládeže sa zachovali miestami až do 50. rokov 20. storočia, storo keď zanikli spolu s ručným pradením priadzí. Oživujú ich však rôzne folklórne skupiny prostredníctvom svojich vystúpení. Navíjanie. Z vretena sa priadza navíjala na motovidlo7. Pri navíjaní držala žena motovidlo v jednej ruke a druhou naňň navíjala priadzu. Súbor zvitej a zmeranej ľanovej anovej alebo konopnej priadze sa nazýval pradeno. Vyváranie, plákanie, sušenie. Pradená sa pred ďalším alším použitím vyvárali v lúhu pripravenom z dreveného popola. Ženy celý deň de

6

7

často asto bohato zdobená, pretože ju dostávali ženy ako dar od svojich milých, manželov čii otcov. Kolovrat (obr. 6) - zariadenie používané pri pradení a súkaní priadze. Vývojovo vojovo starší súkennícky kolovrat používaný v gubárstve a súkenníctve na zhotovovanie mäkkej priadze z vlny mal veľké ké koleso poháňané pohá rukou. Dokonalejší krídlový kolovrat na nožný pohon sa skladal z dvoch rámov alebo stĺpikov pikov upevnených v stolčeku, v ktorom m bolo osadené koleso. Poháňalo Poháň sa cez ojničku a pedálik nohou a pohyb sa prenášal dvoma motúzmi na krídlo a koleso cievy. Vzdialenosť kolesa od krídla s cievou sa regulovala drevenou skrutkou. Motovidlo – pomôcka slúžiaca na navíjanie priadze. Jeho základom boli priečky ky umiestnené v určitej vzdialenosti od seba, čím sa určoval oval obvod pradena a dĺžka priadze v ňom. om. Palicové motovidlo (motak) bola drevená tyč ty s priečkami vzdialenými od seba 1-22 m, upevnenými na koncoch kolmo na seba, alebo na jednom konci s priečkou a na druhom so samorastlou rásochou.

Snovadlá12 slúžili na prípravu osnovy, t.j. konkrétneho počtu tu priadzí potrebnej ddĺžky a v určitom itom poriadku. Priadza prechádzala z cievok umiestnených vo fajfiari cez dierky snovacieho piestu a osoba, ktorá piest držala, prstami druhej ruky priadze rozdeľovala rozde a nasúvala na horné činy iny (doska s tromi klinmi umiestnená v hornej časti snovadla). Potom priadze medzi piestom a činmi chytila do zatvorenej dlane, pričom čom ňňou súčasne otáčala 8

Zvíjačka (obr. 7) – nástroj, ktorý slúžil na uloženie pradena pri navíjaní priadze na klbá, cievky alebo pri snovaní. Bola zložená z dvoch skrížených lát otáčajúcich otá sa na čape upevnenom v drevenom stojane. Na koncoch latiek boli kliny, za ktoré sa uložilo pradeno. 9 Špuľak (obr. 8) – nástroj, ktorý slúžil na navíjanie priadze na cievky. Tvoril ho vodorovne postavený rám na štyroch nohách, v ktorom bola uložená os veľkého ve kolesa poháňaného kľukou. 10 Cievka (fajfa) - dlhý dutý drevený valec na koncoch ukončený ený kruhmi, ktoré zabraňovali zabraň zosunutiu navitej priadze. Zhotovovala sa z bazového prútika a priadza sa na ňu navíjala na špuľaku. 11 Fajfiar – drevený rám na dvoch alebo troch nohách. Rám asi 100-120 cm vysoký a 60-100 100 cm široký bol na výšku rozdelený ešte jedným stĺpikom. ĺpikom. Vo všetkých troch stĺpikoch pikoch bolo po 6 otvorov umiestnených v rovnakej výške. Týmito otvormi sa prevliekali prúty alebo drôty a na ne sa umiestňovali ovali cievky. Celkovo sa na jeden stojan zmestilo 12 cievok, a to bol aj počet cievok, s ktorými sa najčastejšie astejšie snovalo. 12 Snovadlá (obr. 9) tvorili 2 rámy (1,5-2 (1,5 x 2 m) v strede spevnené vodorovnou priečkou, kou, aby sa zvislé latky pod napätou osnovou neohýbali. Rámy boli zasadené kolmo na seba a otáčali sa okolo spoločnej čnej osi, ktorá sa upevnila v jamke v podlahe a v oku na stropnom tráme. Vzdialenosť Vzdialenos medzi dvoma zvislými latkami rozloženého snovadla bola 1 m (metrové snovadlo) alebo 1 ríf (rífové snovadlo), čo bolo dôležité pri určovaní dĺžky osnovy. novy. V hornej časti snovadla sa medzi zvislé latky zasúvala doska s troma klinmi (múdre činy) a v dolnej časti s dvoma klinmi (sprosté činy – obr. 13).

106



snovadlo a priadze špirálovite ovíjala smerom od horných činov k dolným a späť (obr. obr. 10). 10 Ak bolo nasnované potrebné né množstvo pásiem (1 pásmo = 60 priadzí), zviazala žena osnovu v miestach, kde sa krížila na činoch a začala ju zo snovadiel skladať odhora, robiac z nej veľkú reťaz az pomocou oboch rúk, akoby há háčkovala brala ju do kľuča.

Obr. 9 Snovadlá

brdom a ich priviazanie k strapkom na prednom návoji. i. Po navití sa osnovné priadze navliekli do niteľníc14 podľaa toho, akú väzbu mala ma mať pripravovaná tkanina. Po navlečení navle osnovných priadzí do brda15 sa ich pramene priviazali k „strapkom“ (kusu plátna, jedným koncom navinutom na prednom návoji, na druhom konci k so strapcami). Po napnutí osnovy pomocou spúšťadiel adiel boli krosná pripravené na tkanie. Kým sa priadza z cievok priviedla k snovadlám, prechádzala ešte snovacou doštičkou – piestom16, ktorý zabraňoval, zabra aby sa snované priadze krížili.

Obr. 10 Snovanie

Tkanie. Tkaním nazývame vytváranie tkaniny pomocou pravouhlého kríženia priadzí osnovy a útku. Podľaa druhu tkaniny sa robilo pomocou tkacej doštičky – krosienok, tkacej debničky, debni kartičiek (karetkovanie) alebo krosien. krosien 13 Pred samotným tkaním na krosnách sa najprv navila na zadný návoj osnova pripravená snovaním. Príprava osnovy bol zložitý technologický postup, pri ktorom sa okrem tkáčky zúčastňovali ešte 2-44 ženy, z ktorých každá mala svoju funkciu. Pri vkladaní osnovy neboli boli na krosnách umiestnené niteľnice nite ani bidlo. Do slučky ky vzniknutej ovíjaním priadzí na dolných činoch inoch sa vsunula palička, pali ktorá sa vložila do žliabku na zadnom návoji krosien. Následne sa osnova, ktorú osoba sediaca vzadu za krosnami uvoľňovala z reťaze, reť rozdelila do medzier v hrabkách. Ďalšia alšia osoba navíjala takmer celú osnovu na zadný návoj. Na krosná sa pripevnili namiesto hrabiek niteľnice nite a bidlo. Nasledovalo prevliekanie priadzí očkami o niteľníc 13

http://jtie.upol.cz

Krosná (obr. 11) slúžili na tkanie. Základ konštrukcie tvorili 2 rámy spojené pomocou čapov a klinov priečnymi brvnami (priemami). Do výrezov stĺpov st na rámoch sa vkladali rovnobežne s priemami návoje – drevené valce na navitie osnovy (zadný návoj) a tkaniny (predný návoj). Proti nežiaducemu otáčaniu aniu pri navíjaní osnovy ich zaisťovali spúšťadlá (ozubené drevené revené alebo kovové kolesá so západkami). Na rámoch boli v zárezoch položené latky na ktorých viselo bidlo a niteľnice, pohybujúce sa v „škripcových“ kolieskach. Niteľnice Nite sa ovládali nohami cez podnože upevnené v zadnej spodnej prieme a slúžili na vytváranie vytvá zivy. V bidle (obdĺžnikovom ráme s držadlom v strede pohyblivej hornej priečky) ky) bolo uložené brdo, ktorým sa prirážal útok k osnove.

Obr. 11 Krosná Tkanie sa začínalo ínalo pristúpením na podnož spojenú s niteľnicou, nicou, ktorá klesla. Sú Súčasne sa druhá niteľnica nica zdvihla, čím vznikla medzi priadzami osnovy vodorovná ziva (medzera). Cez ňu tkáčka ka prevliekla pomocou člnka17 útok,

14

Niteľnice - pohyblivá časť krosien umožňujúca vytvárať medzeru na prevlečenie útku (zivu) medzi priadzami osnovy podľaa žiadanej väzby tkaniny. Každá z niteľníc sa skladala z dvoch palíc, na ktorých boli uviazané nitienky - sústavy slučiek; sluč každé 2 protiľahlé slučky boli v strede spojené očkom, o do ktorého sa navliekala osnovná priadza. Niteľnica Nite bola 25–30 cm vysoká a jej šírka zodpovedala šírke osnovy. 15 Brdo - hrebeňovitý ovitý nástroj, ktorý sa používal na prirážanie útku k osnove a súčasne asne určoval hustotu a čiastočne i šírku budúcej tkaniny. 16 Piest (obr. 10) - lopatkovitý drevený nástroj, ktorý sa používal pri príprave osnovy na tkanie. Mal dva zvislé rady dierok, cez ktoré sa viedli priadze pri snovaní. Ich počet bol väčšinou párny (4-16) 16) a určený počtom priadzí používaných na snovanie. 17 Člnok – drevené puzdro člnkovitého tvaru na cievku s priadzou, ktorým sa zavádzal útok do osnovy. Na území Slovenska sa v domácej textilnej výrobe používal člnok dlhý cca 20-25 25 cm so zaoblenými rohmi a s obdĺžnikovo alebo oválne vydlabaným vnútrom. V strede jeho bočnej steny alebo v dne bol otvor, ktorým vychádzala útková priadza z cievky, ky, príp. dno nemal. Cievka sa nastokávala

107



brdom ho prirazila k už utkanej tkanine t a hneď pristúpila na druhú podnož, pričom prič sa postup opakoval. Zatiaľ, čoo výrobu tkanín v rámci domácností mali na starosti ženy, remeselnou výrobou tkanín sa zaoberali muži. Aj súčasnosti sú sa na dedinách možno stretnúť stretnú s domácou výrobou tkanín. Tkajúú sa hlavne pokrovce z odpadového textilného materiálu, prípadne utierky z kupovanej bavlnenej priadze, do ktorej sú vytkávané rôzne vzory. 2 Ďalšie úpravy tkanín Plátno, ktoré malo slúžiťť na odev alebo ako interiérová textília, sa po utkaní vždy upravovalo upravova – bielením, mangľovaním, ovaním, prípadne farbením. Bielenie. Plátno sa vyváralo rovnako ako priadza – v lúhu, ktorého teplota sa stupňovala. stup Po vyplákaní sa prestrelo na niekoľko nieko dní na lúku pri potoku, pričom om sa niekoľ niekoľkokrát za deň namáčalo do potoka a znova prestieralo, alebo sa polievalo pomocou kropiacej kanvy. Najintenzívnejšie sa bielilo v apríli a v máji, hneď po skončení ení tkania. Plátno sa jednoducho kládlo na trávu. Každá žena mala vytkané na jednotlivých kusoch plátna svoje značky, zna aby sa zabránilo ich zámene. Mangľovanie. Vybielené plátno sa pred uložením do truhly alebo pred upotrebením mangľovalo. Navlhčenú, enú, vystretú, niekedy zloženú textíliu alebo odevnú súčiastku súč mangeľ stláčal, prípadne i zohrieval, vyrovnával, zmäkčoval a dával jej lesk. Takmer v každej horehronskej obci bol veľký mangeľ,, ktorý mal rozmernú drevenú konštrukciu, s hornou pohyblivou časťou - ládou, zaťaženou veľkými kameňmi. mi. Bol umiestnený v stodole niektorého gazdu. Jeho súkolie a pohon vodou alebo konským poťahom ťahom pripomínal stredoveké stroje. Mangeľ býval v permanencii v máji a júni, zriedkavo až do jesene.

http://jtie.upol.cz

pomocou kartičiek, iek, tkanie pomocou doštičky, došti tkanie pomocou debničky, čky, pletenie šnúročiek šnúro v rukách, pletenie zápästkov na forme, vyšívanie, šitie jednoduchých tradičných tradi ľudových udových odevov pre bábiku a pod. Nižšie uvedený opis tradičných ných technológií je upravený pre podmienky edukačného ného procesu na 1. stupni ZŠ. Tkanie na rámiku. Na kartónovom rámiku je pozdĺžne žne vytvorená osnova z priadzí. Útok je tvorený nastrihanou 1,5 cm širokou úpletovou textíliou, ktorú žiaci preplietajú ponad a popod osnovné priadze vytvárajúc plátnovú väzbu. Tkanie pomocou kartičiek. Každou dierkou kartičky je prevlečená ená jedna priadza, pri pričom z každej kartičky ky prechádza zväzok osnovných priadzí medzierkami dreveného hrebienka, ktorý je na nich položený, a súčasne sú ich napína. Otáčaním kartičiek iek vzniká medzi spodnými a vrchnými priadzami ziva, ktorou je vnášaný útok. Spôsob otáčania ania karti kartičiek podmieňoval vzorovanie tkaníc (Čellárová, ellárová, 1997). Tkanie pomocou doštičky. došti (obr. 12) Niekoľko metrov dlhú osnovu tvoria priadze, vedené otvormi v priečkach prie došitčky, a medzerami medzi nimi. Pohybom doštičky došti nadol a nahor sa medzi priadzami vedenými otvormi priečok a medzerami mi vytvára medzera (ziva), ), do ktorej sa pomocou zrolovaného výkresu s navinutou priadzou vtkáva útok. Napnutie osnovy sa dosahuje fixovaním oboch koncov osnovy dvoma žiakmi. Dôležité je zdôrazniť žiakom ubíjanie útkovej priadze.

Farbenie. Na šitie krojových súčastí sú a interiérových textílií sa používalo aj zafarbené a potlačené plátno, tzv. modrotlač. modrotlač

Obr. 12 Tkanie pomocou doštičky došti

3 Uplatňovanie ovanie tradícií spracúvania textílií v edukačnom procese na 1. stupni ZŠ Pri oboznamovaní sa s remeslami spracúvajúcimi textílie možno využívať využíva rôzne praktické činnosti – tkanie na rámiku, tkanie

Tkanie pomocou debničky. Debničku možno vyrobiť zo škatule od topánok tak, že pomocou ihly vytvoríme osnovu z bavlnených priadzí vzdialených cca 1 cm, ktoré zároveň zárove prevliekame medzerami tkacej doštičky. čky. Postup je podobný ako pri tkaní pomocou tkacej doštičky. došti

na ohybnú paličku ku ktorej konce boli zasadené do zárezov v užších stranách vnútra člnka.

Pestovanie ľanu. anu. Žiaci môžu v improvizovaných podmienkach vysieva vysievať ľanové anové semená a pozorovať pozorova ich rast.

108



V nadväznosti na učivo ivo pestovateľských pestovate prác môžu realizovať skúšku čistoty istoty a klí klíčivosti ľanu. V nadväznosti na tradície farbiarstva arbiarstva sa žiaci môžu oboznamovať s tradičnými čnými technikami batikovaním, modrotlačiarskou iarskou technikou. Batikovanie. (obr. 13) Tzv. vosková batika sa robí za pomoci vosku, ktorým sa na textíliu nakreslí vzor. Textília sa následne zafarbí, pričom si plochy, na ktorých bol nakreslený vzor zachovávajú pôvodnú farbu. Vyväzovaná batika je spôsob vzorovania vyväzovaním. Pred farbením sa na textílii vytvorí zväzovaním, zošívaním, všívaním rôznych drobných predmetov, šitím stehov základ budúceho vzoru. Pripravená textília sa zafarbí a vzor má podobné neohraničené ené kontúry ako vzory vytvárané voskom (Encyklopédia ľudovej kultúry Slovenska, 1995).

Obr. 13 Vyväzovaná a vosková batika Modrotlač. Modrotlač je indigom farbená bavlnená textília s tlačenými enými vzormi. Negatívne vzorovanie sa docieľovalo ovalo tzv. rezervou – zamedzením farbenia v mieste vzoru krycou kašou – papom,, ktorá sa naniesla na vyvarené a naškrobené plátno modrotlačiarskou formou. Po zaschnutí farby rby sa plátno farbilo v indigovom roztoku – kype.. Rezerva sa odstraňovala odstra v roztoku kyseliny sírovej. Žiaci môžu jednoduchým spôsobom vytvárať vytvára „nepravú modrotlač“. “. Na bielu prírodnú textíliu nanesú štetcom tmavomodrý atrament. Keď Ke textília vyschne, vytvárajú na ňuu pomocou zmizíka rôzne vzory. 4 Záver Predpokladom pre efektívne využívanie navrhovaných aktivít v praxi sú postoje učiteľov u (či budúcich učiteľov) ov) ku kultúrno kultúrno-historickému dedičstvu stvu regiónu, z ktorého pochádzajú alebo v ktorom pôsobia. Vychádzajúc z výsledkov prieskumu postojov budúcich u učiteľov k vlasteneckej výchove a patriotizmu sa ukázal pozitívny pomer medzi postojmi budúcich učiteľov ov a obsahom ich perspektívnej profesionálnej činnosti innosti vo výchove detí (Gašparová, 2002).

http://jtie.upol.cz

Aktivity opísané v tomto príspevku vyžadujú od učiteľov ov nielen odborné vedomosti na vysokej úrovni (čo môže byť problematické z dôvodu absencie riadeného celoživotného vzdelávania), ale aj vynikajúce didaktické a organizačné organiza schopnosti. Predpokladáme, me, že uvedený príspevok môže pôsobiťť inšpiratívne a podnietiť učiteľov k integrácii problematiky kultúrneho dedičstva stva nášho národa do povedomia mladej generácie.

5 Zoznam bibliografických odkazov [1] ČELLÁROVÁ, ELLÁROVÁ, L., TOMAN, M. Technické práce. Banská Bystrica ica : PF UMB, 1998. ISBN 80-855-128-6. [2] ČELLÁROVÁ, L. Ľudové tradície a ľudové remeslá na Slovensku a ich využitie v štúdiu učiteľstva stva 1. st. ZŠ. Banská Bystrica : PF UMB, 1997. ISBN 80-8055-129-4 [3] GAŠPAROVÁ, M. Regionálna výchova ako súčasť vlasteneckej výchovy na 1. stupni ZŠ. In. Regionálna výchova a škola. Banská Bystrica : PF UMB, 2002, s. 69-72. ISBN 80-8055-753-5. 80 [4] Kol. Encyklopédia ľudovej udovej kultúry Slovenska I. Bratislava : Veda, 1995. ISBN 80-224-0234-4. [5] Kol. Encyklopédia ľudovej udovej kultúry Slovenska II. Bratislava : Veda, 1995. ISBN 80-224-0235-4. 80 [6] Kol. Horehronie: Kultúra a spôsob života ľudu. udu. Bratislava : Veda, 1969. [7] KRÍŽOVÁ, J. Kultúrne tradície v edukačnom eduka procese na 1. stupni ZŠ. [Diplomová práca]. Ved. práce: PaedDr. Lýdia Čellárová, PhD. Banská Bystrica : PF UMB, 2005. [7] KRUPOVÁ I. Regionálna výchova vo vidieckom prostredí so zameraním na tradičné tradi ľudové remeslá. In. KRÍŽOVÁ, J., KRUPOVÁ I. Vybrané špecifiká regionálnej výchovy výc v okolí Banskej Bystrice. Banská Bystrica : PF UMB, s. 63-114. ISBN 978-80-8083-471 471-5. [8] PALIČKOVÁ – PATÁKOVÁ, J. Ľudová výroba na Slovensku. Bratislava : Veda, 1982. [9] Krupová, A., osobná komunikácia, 2004. [10] Mikolajová, F., osobná komunikácia, komunikácia 2006. [11] Šalamonová, E., osobná komunikácia, 2006.

PaedDr. Ivana Krupová, PhD. PaedDr. Beáta Akimjaková, PhD. Pedagogická fakulta Katolíckej univerzity v Ružomberku Inštitút Juraja Páleša v Levoči Levo Kláštorská 38, 054 01 Levoča, Levoč SR Tel: +421 53 469 9190 mail: [email protected] E-mail: Www pracoviska: www.pf.ku.sk www.pf.ku.s

109




THE DIDACTIC ASPECTS OF INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES IN TEACHING THE TECHNICAL SUBJECTS Anna nna KÚTNA - Hedviga PALÁSTHY Abstract: The development of the science and technology in particular invariably provoked extreme pressure on all education systems. The growing discrepancy between the amount of knowledge that man has to cope with limited time and opportunities opportunities to their adoption. It is necessary to modernize the content and design education. The schools usually respond conservatively, slowly and carefully. New thinking has placed increased demands on permanent self-educators. self educators. The aim of the contribution is i to remit to the importance of information and communication technologies in teaching the subject of computer networks at the Department of Informatics, Pedagogical Faculty, Catholic University in Ruzomberok. The contribution presents the distance education, education, the preparation of electronic teaching materials and tests in Moodle system, the demonstration of sample chapter, which discusses various aspects such as architecture, management, and security models. learning, ICT, didactic aspects, computer compu networks. Keywords: e-learning, DIDAKTICKÉ ASPEKTY INFORMAČNÝCH INFORMA A KOMUNIKAČNÝCH NÝCH TECHNOLÓGIÍ VO VÝUČ VÝUČBE TECHNICKÝCH PREDMETOV Resume: Rozvoj prírodných vied a predovšetkým techniky zákonite vyvolal mimoriadny tlak na všetky systémy vzdelávania. Narastá rozpor medzi množstvom množstvom poznatkov, ktoré musí človek zvládnuť a obmedzenými časovými asovými možnosť možnosťami ami k ich osvojeniu. Je preto nutné modernizovať modernizova obsah i koncepciu vzdelávania. Školstvo väčšinou šinou reaguje konzervatívne, pomaly a opatrne. Nové myslenie totiž kladie zvýšené nároky na permanentní ermanentní sebavzdelanie pedagógov. Cieľom Cie om príspevku je poukáza poukázať na význam informačných a komunikačných ných technológií vo výu výučbe predmetu Počítačové čové siete na Katedre informatiky Pedagogickej fakulty Katolíckej univerzity v Ružomberku. Prezentuje dištančnú dištan formu vzdelávania, prípravu elektronického materiálu a didaktických testov v systéme Moodle, ukážky jednotlivých kapitol, v ktorých pojednáva o rôznych aspektoch, ako je architektúra, riadenie, bezpečnosť a modely. Kľúčové slová: E-learning, learning, IKT, didaktické aspekty, počítačové siete. 1 Úvod Inžinierska pedagogika vytvára didaktické sústavy na základe technických vied, pedagogiky, psychológie, sociológie, kybernetiky, teórie informácií, štatistiky a iných. Celoživotné vzdelávanie inžinierov a technikov chnikov sa stáva nevyhnutnosťou nevyhnutnos nielen u nás, ale aj vo vyspelých krajinách. Stále viac vysokých škôl (univerzít) rieši úlohy vzdelávania a jeho prechodu na nové technológie. Tradičné Tradi formy často asto nevyhovujú prezen prezenčnému vzdelávaniu, pretože zaistenie prípravy prípra sa týka väčšieho okruhu študentov a nemalú úlohu hrá aj včasnosť prevedenia výučby čby s následným vyhodnotením vzdelávania. Vysoké školy hľadajú riešenie v nových formách dištančného dištan vzdelávania. E-learning learning môžeme charakterizovať charakterizova ako modernejší spôsob multimediálnej imediálnej výučby na báze internetu. Ponúka široké možnosti

uplatnenia a vyznačuje uje sa kreativitou. E-learning E umožňuje vytvárať multimediálne databázy vedomostí danej organizácie v podobe elektronických kurzov na internete, ku ktorým je možné pristupovať z ľubovoľného ľubovo počítača pripojeného na internet, komunikovať komunikova na diaľku s pedagógom a získať certifikát o absolvovaní kurzov. E-learning môžeme chápať chápa ako spôsob výučby, by, získanie informácií, znalostí a schopností s využitím moderných informa informačných a komunikačných ných technológií (IKT). Z procesného hľadiska adiska je e-learning e vzdelávací proces využívajúci IKT na tvorbu, poskytovanie študijného obsahu, komunikáciu, hodnotenie študujúcich, riadenie štúdia. 2 Didaktické aspekty IKT vo výučbe výu Zelenický (2000) poukazuje na didaktické aspekty IKT vo vyučovaní:

110



•

http://jtie.upol.cz

vizualizáciu, ktorá uľahčuje čuje predstavivos predstavivosť daného javu a skracuje proces učenia, u simuláciu procesov, ktoré môžu na základe rôznych vstupných hodnôt vytvoriť vytvori model správania sa reálneho procesu, rocesu, interakciu medzi počítačom čom a používateľom. používate

znalosti edukantov, zníženie používania klasických prostriedkov ako tabuľa, tabu diktovanie, zápisy poznámok zakresľovanie, premietanie obrázkov a pod., čoo v mnohých prípadoch nie je prijímané a zároveň je to niekedy cchápané ako znižovanie významu učiteľa. ľa.

Habiballa (2003) píše, že programátorské pomôcky prinášajú so sebou obojsmerný transfer – študenti sa učia riešiť teoretické postupy pomocou počítača a zároveňň tak lepšie pochopia teoretickú stránku problematiky. lematiky. Poslanie pedagóga informatiky je podľa pod Tesařa (2002) viesť študenta množstvom softvérov a budovať cestu poznania pomocou simulačných, výučbových bových a kreatívnych programov. Tým študent získa pocit, že pomocou počítača môže riadiť,, ovláda ovládať, diskutovať, získavať, triediť informácie a uľah ľahčovať si prácu.

Využívaním prostriedkov informačných informa technológií sa posilňujú ujú a zvýraz zvýrazňujú niektoré vlastnosti študentov spontánne a iné musíme podporovať cieľavedomým avedomým rozvojom a praktickou činnosťou. ou. Zmeny sa prejavujú v týchto oblastiach:

• •

udržiavanie pozornosti

vnímanie Aplikačná ná oblas oblasť chronológia a nadväznosť nadväznos plánovacia jednotlivých témí ponuka študijných materiálov, organizačná evidencia, distribúcia úloh tempo výučby, čby, skupinová a riadiaca individuálna výučba, výu alternatívne riešenia vytváranie motivácie študenta motivačná na štúdium animácia, komunikat modelovanie,simulácia,vari ívna antnosť predkladaného obsahu evaluačné čné procesy kontrólna s výsledným rozhodnutím o zvládnutí etapy výučby výu diferenciácia študentov v postupe zvládania obsahu vyhodnolátky v tempe, rozsahu, hĺbke h covacia pochopenia a schopnosti aplikácie znalosti

rozvoj samostatnosti vnútorná potreba štúdia

výber študovanej problematiky

tempo tvorivé vytváranie vedomostí, efektívne spracovanie a prístup ku zdroju informácií alternatívna možnosť vytvárania vlastných postupov

individuálne neriadené, selektívne seba zdokonaľovanie zdokona pri seba zdokonaľovaní je možné pozorovať a zdôrazniť vybrané atribúty logické tvorivé myslenie zdokonalenie analytických a heuristických procesov jednotlivca spontánny rozvoj sebadôvery, sebahodnotenia, sebamotivácie sekundárny nárast prirodzeného sebavedomia rozvoj individuálnej aktivity, budovanie spolupráce s pedagógom rozmach tímovej spolupráce a komunikácie

Tabuľka 1: Nové prístupy a možnosti v aplikačnej nej oblasti didaktického procesu.

Tabuľka 2: Využívanie prostriedkov informačných ných technológií a zmien niektorých vlastností študentov.

Informačné né technológie, počítače po a didaktická technika spoločne spoloč ovplyvňujú väčšinu činnosti pedagóga. Veľa ľa z jeho funkcií je podporovaných, ale sú aj kategórie, kde sa funkcia pedagóga oslabí, napr. osobné množstvo prenášaných informácií, priama demonštrácia znalosti k študentom, zníženie cyklov opakovania, vania, prehlbovania a operatívnej kontroly

Okrem týchto pozorovaní, ktoré nie sú iba pozitívne, je celý rad varovných poznatkov s nepriaznivými vplyvmi, ktoré môžu vznikať vznika pri neadekvátnom zvládaní prínosov tejto technológie. Tieto riziká môžeme zhrnúť zhrnú do niekoľkých bodov:

111



• •

• • • •

•

zdravotné hľadisko, vyčerpanos čerpanosť, zrakové, ortopedické problémy a iné, zníženie manuálnych zručnosti zruč v oblasti konštruktívnej, tvorivej, grafickej, písomnej, výtvarnej, geometrickej, stereometrickej, a pod., diskrétne myslenie študenta, čiernobiela kategorizácia, sploštené interpretovanie aj plastických riešení, zúženie komunikácie na bivalentnú, stroj – študent, vytrácanie sa tretích osôb, formálny nárast dehumanizácie výučby, výu vyostrenie hranice v komunikácii medzi ľuďmi a človekom a strojom, zníženie schopnosti hľada ľadať odpoveď, uvažovať v alternatívach, predpoklad zníženia náročnosti nosti riešenia, typu použijem žolíka, obmedzovanie tvorivosti študenta konkrétnou konfiguráciou používaného výučbového v systému, predpokladané odpovede z ponúknutého statického výberu vylučovaním ovaním alebo selekciou. Aplikácia iných typov odpovedí napr. analytických, numerických, reťazcových, azcových, grafických je obvykle vynechávaná v týchto prostriedkoch a tak vytvára zníženie nie vytvárania odpovedí voľným ľudským udským spôsobom, takisto znižuje predpoklad pravdepodobnostných a induktívnych metód uvažovania študentov.

http://jtie.upol.cz

3 Dištančné vzdelávanie v predmete Počítačové siete Na Katedre informatiky Pedagogickej fakulty Katolíckej univerzity v Ružomberku pripravujeme elektronické výučbové výu materiály pre všetky predmety. Kurzy - predmety máme pripravené v LMS Moodli verzia 1.8.4+. Ako príklad uvádzame realizáciu dištančného dištan vzdelávania v predmete Počíta čítačové siete. Tento predmet sa vyučuje čuje v piatom pi semestri bakalárskeho štúdia v rozsahu 1 hodina prednáška, 1 hodina cvičenie. cvič Predmet je rozdelený na dvanásť tematických celkov. Na cvičeniach s dennými študentmi riešime praktické úlohy, s ktorými by sa ako budúci učitelia mohli stretnúť,, ako je „krymplovanie káblov“, pripojenie na switch a hub, sieťové sie príkazy, priame prepojenie dvoch počítačov, po konfigurácia servera, vytváranie a konfigurácia malých sietí LAN, možnosti a spôsoby pripojenia počítačov ov do siete Internet (vrátane WiFi pripojenia), apod. V súčasnej časnej dobe budujeme laboratórium počítačových ových sietí, čo nám umožní skvalitniť praktické zručnosti čnosti u našich študentov. Externí študenti majú obmedzenú dotáciu hodín a v štúdiu im má pomôcť pomôc práve forma dištančného vzdelávania.

Obrázok 1: Ukážka podkapitoly topológia siete. V každej podkapitole je uvedený cieľ, cie ktorý je formulovaný tiež na začiatku za každej kapitoly. Nasleduje uvedenie do problematiky, ktoré je spravidla doplnená krátkym videom z uvedenej problematiky.. Pre ukážku sme si

zvolili štvrtú kapitolu, ktorá má názov Prenosové médiá, topológia a architektúra siete. siete Jednotlivé typy topológií sú okrem textu doplnené i obrázkom.. Podkapitola má tri až päť pä stránok textu a kapitolu uzatvára tabuľka tabu so stručným zhrnutím učiva.

112



http://jtie.upol.cz

Tabu Tabuľka 3: Výstupná tabuľka kapitoly. Nasleduje krátky test, ktorý pozostáva zo siedmych otázok. Otázky sú otvorené so stručnou stru odpoveďou, ou, dichotomické a úlohy s výberom odpovedí. Po úspešnom vykonaní testu študujúci

prechádza na ďalšiu alšiu podkapitolu. Na konci celej kapitoly je záverečný ný test, ktorý preverí získané vedomosti študenta. Záverečný Závere test sa skladá z tridsiatich otázok.

Obrázok 2: Ukážka záverečného testu. 4 Záver IKT umožňuje uje zavádzať nové spôsoby učenia enia tým, že stimulujú schopnos schopnosť študentov riešiť problémy. Študenti sa uč učia vyberať si postupy, ktoré im najviac vyhovujú a uľahčujú integráciu vedomostí, tvoria webové stránky, využívajú elektronickú komunikáciu medzi univerzitami. Internet je považovaný za nástroj, ktorý je schopný tvoriť základ pre rozvoj medzikultúrneho vyučovania ovania bez toho, aby sa stal

v tejto oblasti jediným stimulujúcim prostriedkom. Týmto príspevkom sme chceli poukázať poukáza na zavádzanie IKT do vzdelávania, ávania, čo môže viesť k povzbudzovaniu študentov, aby sa začali za viac zapájať a prispeli k tomu, aby vonkajší svet vstupoval do školy a vo všeobecnosti zmenil spôsob, akým sa poskytuje vzdelávanie. Počítačové ové siete sú pomocou foriem a metód dištančného vzdelávania elávania spracované do elektronických výučbových bových materiálov, ktoré

113



používame pri vzdelávaní budúcich pedagógov na našej katedre. E-learnigový learnigový kurz pre tento predmet sme sa snažili vypracovať vypracova motivujúco, aby študenti pociťovali ovali rados radosť zo štúdia prostredníctvom internetu a plnili načas na svoje úlohy. Prostredie kurzu je oživené obrázkami a videom. V on-line line asynchrónnej diskusii sa snažíme, aby pomocou spätnej väzby študenti vedeli, že pedagóg je sústredený na ich „učenie „u sa“, čo môže pomáhať ako motiva motivačný faktor výučbového procesu. 5 Literatúra: 1. Círus, L. The Didactic support of education of matematics by information technologies at primary school. In International Conference Presentation of mathematics ´06 Liberec : Technická univerzita v Liberci , 2006. s. 111-118 2. Černák, I., Ortančíková, íková, H., Kútna, A. Problem of the Distance Education in the Subject Computer Network,, In: Recenzovaný zborník medzinárodnej konferencie Inovačný Inova proces v e-learningu, learningu, Ekonomická Ekonomi univerzita

3.

4.

5.

6.

7. 8.

http://jtie.upol.cz

v Bratislave 5. marca 2008, s. 74 – 83, ISBN 978-80-225-2510-7. Černák, I., Mašek, E. Základy elektronického vzdelávania.. Vysokoškolská u učebnica, Ružomberok 2007. s.343, ISBN 978-80-8084978 1713 Habiballa, H. Didaktický experiment ve výuce teoretické informatiky. In: Technológia vzdelávania. 03, 2003, s. 6 Tesař, M. Prerod žiaka na študenta z pohľadu poh stredoškolského učiteľa iteľa informatiky informatiky. In: Učiteľské noviny. č.. 43, 2002, s. 3. Šebej, P. Metodika výučby čby práce s počítačom po a programovými prostriedkami. prostriedk In: Metodické a obsahové aspekty humanizácie technického vzdelávania vo výučbe be spolo spoločensko - vedných predmetov, cudzích jazykov a matematiky, Fakulta výrobných technológii, TU, Str. 142 149. Prešov - Slovensko. 1999. ISBN 807099-472-X Van Hees E. J. W. M. Computers and Education. Vol. 6, 311, 1982 Zelenický, Ľ. Nové trendy v prírodovednom vzdelávaní.. In: Technológia vzdelávania. č. 12, 2000, s. 8 – 11. Nitra: Slovidac, 2000

Ing. Anna Kútna Katedra informatiky, Pedagogická fakulta, fakulta Katolícka univerzita v Ružomberku Nám. A. Hlinku 56/1 034 01 Ružomberok Slovakia telefón: 0421/44/432 09 61 [email protected] http://fedu.ku.sk/~kutna/ Ing. Hedviga Palásthy Katedra informatiky, Pedagogická fakulta, Katolícka univerzita v Ružomberku Nám. A. Hlinku 56/1 034 01 Ružomberok Slovakia telefón: 0421/44/432 09 61 [email protected] http://fedu.ku.sk/~hpalasthy/

114




COMPUTER ILLUSTRATION AND COMPUTER VISUALIZATION IN TEACHING PROCESS Josef ŠEDIVÝ Abstract: The article shows didactical possibility of computer vizualization methods and computer illustration methods and tools, application in the teaching process of technical subjects. This computers tools have to be a current part of the evalution and elaboration elaboration of students measurements, experiences, researches and projects. Scientific vizualization methods and their application by means of information technology aks for greated attention of the teachers of technical subjects. More supporting of computer hardware are and software improve quality and accessibility visualisation. tools. Key words: computer vizualization, computer vizualization, information technology, teaching process of technical subjects. POČÍTAČOVÁ OVÁ ILUSTRACE A POČÍTAČOVÁ OVÁ VIZUALIZACE VE VÝUCE Resume: Článek lánek poukazuje na základní didaktický význam vizualizace a ilustrace. Vizualizacím a ilustracím je nutno poskytnout maximální prostor ve výuce technických předmě p edmětů, při studentských měřeních, eních, pokusech, výzkumech a projektech. Autor se dlouhodobě dlouhodob zabývají problematikou vizuální stránky výuky s cílem nacházet a aplikovat vhodné vizualizační vizualiza ní nástroje a podpořit podpo názornost výuky technických a přírodovědných dných předmětů. př . Vyšší kvalita hardwaru a softwaru zvyšuje možnosti aplikací a dostupnost vizualizačních ch nástrojů. nástroj Klíčová slova: Počítačová ová vizualizace, počítačová po ilustrace, informační ní technologie, výuka technických předmětů. 1 Úvod Vizualizace je obecně postup, ppři němž vyjadřujeme určité ité hodnoty nebo vztahy mezi hodnotami takovou prezentací, která je vnímána vizuálně (Fassati 1999). Tato forma, kdy jsou informace vyjádřené ené pomocí nnějaké formy vizuálií je pro člověka ka srozumitelná srozumitelná, názorná a přirozená.Vizuální irozená.Vizuální formu informace užíváme stále častěji ji proto, že grafická podoba dat je pro studujícího člověka ka intuitivní, více přijatelná, p rychleji se chápe a lépe se pamatuje. Lidské smysly mnohem dříve íve odhalí smysl, význam ale i anomálie a podobnosti v datech, které jsou zobrazeny v grafické podobě, ě, než když data dostaneme před sebe ve forměě tabulky. Například Nap tvářee lidí si pamatujeme obecně mnohem leh lehčeji než jména. V užším smyslu můžeme ůžeme vizualizaci chápat jako sadu nástrojů a postupů postup (algoritmů), které slouží k vizuální analýze dat.. Lidský mozek je uspořádán ádán tak, aby dokázal velmi rychle analyzovat scénu, kterou získá pomocí zraku, a umožnil tak rychlé přizpůsobení p se novým podmínkám (Paivio, 1991). Jde tedy o proces zkoumání dat a vztahu tahu mezi daty po jejich (někdy pouze částečném) čném) převedení p do grafické podoby. Cílem vizualizace je pochopení zkoumaných jevu a jejich vnitřních vnitř stavů. Pro

přesné výpočty ty se hodí spíše ppřímo výsledky numerické analýzy nebo řízené simulace, zobrazené například lad ve formě tabulek. Tyto dvě formy dat (grafická a číselná íselná resp. textová data) se vzájemně doplňují ují a v mnoha aplikacích se používají současně.Vizualizace .Vizualizace je využívána spíš v odborných oblastech a označuje ozna se často jako vizualizace vědeckotechnických deckotechnických dat (scientific visualization).Jako učitel itel technických předmětů p musíme mít na paměti, ti, že v technické praxi je používají hlavně odborníci, kteří kte se potřebují rychle a kvalitně rozhodovat. 2 Vizualizace a ilustrace Vizualizace, jako samostatná vědní v disciplína, vznikla přibližně v osmdesátých letech minulého století, kdy nastal rychlý rozvoj algoritmů algoritm a technických prostředků ředků pro prostorové zobrazení velkých balíku dat. V počátcích po vývoje šlo především edevším o skalárn skalární dvourozměrná a trojrozměrná rná data, tedy jednodušší algoritmy, které ovšem i dnes s úspěchem použijeme ve výuce na střední škole. Pojem ilustrace má původ p v latinských slovech lustrare -osvětlit a také illustrare tedy vysvětlit. tlit. Zásadní chybou, se kterou se ve výuce můžeme žeme setkat je postup, kdy učitel itel vizualizaci v technickém vyu vyučování chápe

115



jen v omezeném pojetí jako ilustraci, tedy na působivé sobivé zobrazení téhož, co je napsáno na jiném místě v tabulce. Obecně se ale jedná o metodu s širším použitím. Vizualizace zace vedou zejména k efektivnímu a komplexnímu vnímání složitější složit problematiky (Spousta, 2003).. Uveďme Uve třeba promítnutí vícerozměrných rných datových prostor prostorů do třírozměrného rného prostoru spolu s odpovídající analýzou dat, která poskytne pohled na problém z jistého požadovaného specifického úhlu. Další možností je vizualizace technických a technologických procesů. ů. Slouží k tomu, abychom daleko od zařízení, ízení, která ovládáme, mohli sledovat jeho funkce, což může m být sledování teploty vody v jednotlivých domech na sídlišti, šti, postup výroby automobilu nebo množství

http://jtie.upol.cz

zboží v obchodním domě. domě Dovoluje také sledovaný dějj ovlivnit. Kliknutím na ventil jej otevřeme, eme, myší ukážeme na stupnici a tím nastavíme například íklad teplotu. V sou současnosti máme k dispozici prostředky, edky, kterými lze vvizualizovat i velké množství vícerozměrných ěrných (vektorových či tenzorových) dat. Programy obsahují paralelně paraleln pracující algoritmy pro těžbu ěžbu dat, které znatelně znateln zrychlují výpočetně náročný čný proces. Následující příklad íklad je výstupem z programu, kde je sice poměrně jednoduše, ale účinně ú ilustrován výsledek výpočtu podmíněné ěné pravd pravděpodobnosti, tedy Bayesůvv vzorec. Didakticky ppřínosná je praktická informace, že tak pracují jednodušší programy, které fungují jako filtry nevyžádané reklamní e-mailové mailové pošty tedy spamu.

Obr. 1: Ilustrace konkrétního výsledku podmíněné podmín pravděpodobnosti podobnosti podle Bayesova vzorce. Podmíněná pravděpodobnost, podobnost, že jde o spam je v tomto případě řípadě je konkrétně vyčíslena íslena podle Bayesova vzorce, aniž by bylo cílem jej prezentovat nebo rozebírat: 0,9x0.37/ 0,9x0,37+ (1-0,9)x(1 0,9)x(1-0,37) = 0,84. Zde konkrétně číselněě pravd pravděpodobnost zasílané nevyžádané reklamy. Použitý příklad p představuje stavuje 37% nevyžádaných zpráv obsahuje slovo bohatý a v případě p slova

intimní jde dokonce o 90%. Je také zřejmé, z jaké jsou vzájemné poměry pomě jednotlivých pravděpodobností podobností a jak se které vybrané slovo na výsledku podílí. Na základě základ takovéto vizuální představyy o vztazích mezi pravděpodobnostmi podobnostmi studenti dob dobře odhadují výslednou pravděpodobnost, podobnost, ačkoli a bez takové jednoduché ilustrace pojem podmíněné podmín pravděpodobnosti téměř nechápali.

Obr. 2: Příklad íklad 3D vizualizace odvozené z nákr nákresu esu schéma pomocí ULP skriptu dostupného na <www.matwei.de> a freeware POV-Ray POV Ray zhotovené v programu Eagle.

116



3 Hardwarové a softwarové nároky vizualizací V případech náročných ných vizualizací dolovaných dat je nezbytné nasadit počítače po s vysokou propustností a stupňovatelností stup výkonu (s rostoucím objemem dat). Důležitým D hardwarovým požadavkem je i případný p paralelismus přii zpracování dat pro urychlení výpočtů. I v jednodušších případech řípadech ke spln splnění požadavku vizualizace je nutný zejména dobrý d grafický hardware. Celkověě je tedy nutno pro účely ely vizuálního zpracování velkého množství dat použít výkonný hardware se stabilním operačním ním systémem a pokud možno se zaručenou průchodností chodností systému. P Přesto, že se situace ve školách zlepšila, dostáváme se jako odborní pedagogové zejména na vysokých školách do situací, kdy k dobré výuce těchto t moderních metod je zapotřebí nákladného softwarů, jehož pořizovací izovací ceny jsou obvykle v řádu desetitisíců.. Jedná se o vybavení, které není příliš vidět a finanční prostředky prostř na kvalitní software nejsou samozřejmostí. 4 Závěr Vytvářet et kvalitní ilustrace a vizualizace v prostředí edí školní výuky je pro pedagoga časově i odborně náročné né úkol. Ve výuce odborných technických předmětů na vyšších stupních škol mnohdy nevyhovují připravené ipravené nebo ppřevzaté vizuální informace a je nutné vytvořit vytvo vlastní aktuální vizuála. Vývoj vizualizačních vizualiza nástrojů poměrně rychle pokračuje, uje, a tto jak v oblasti technických prostředků,, tak i algoritmů algoritm pro

http://jtie.upol.cz

efektivní práci s objemnými daty. Učitel, U technických předmětů musí tuto účinnou ú a přínosnou ínosnou metodu prosazovat a rozvíjet odborné znalosti v rámci svých možností. 5 Literatura: ramatika praktické vizuální (1) FASSATI, T. Gramatika komunikace.1. vyd. Benešov: Muzeum umění um Benešov, 1999. ISBN 80-238 238-9686-5. (1) PAIVIO, A. - CLARK, J. M. Dual coding theory and education. In Educational Psychology Review 3. Netherlands : Springer, 1991. s. 149170. ISSN: 1096-4037 KADLEČ D., NAHODIL (2) SLAVÍK P., KADLEČEK P.Supporting UI Design by Sketch and Speech Recognition In WSCG POSTER proceedings. proceedings Plzeň: UNION Agency - Science Press, 2004, ISBN 80-903100-6-0. (3) SPOUSTA, V. Vidění Vidě je vědění- ke gnozeologickým aspektům ům vizualizace. In Pedagogická orientace č. 3. Praha, 2003. s. 2222 27. ISSN 1211-4669. (4) ŽENKA R., SLAVÍK P. In 3rd International Workshop on TAsk MOdels and DIAgrams for User Interface Design - TAMODIA TAMODI 2004. New York: ACM, 2004, ISBN 1-59593 59593-000-0. Kontaktní adresa: Ing. Mgr. Josef Šedivý, PhD., [email protected] Pedagogická Fakulta, Katedra informatiky, Univerzita Hradec Králové, Rokitanského 62

117




ADOBE FLASH AS PLATFORM FOR CREATION OF ONLINE MULTIMEDIA EDUCATIONAL CONTENT Kamil KOPECKÝ Abstract: The article describes world’s standard for creation of multiplatform multimedia content Adobe Flash with aiming on using in educational process. Article describes elementary features of development environment of Adobe Flash (for example in connection with 3D imaging), introduces examples of multimedia educational objects increasing effectivity of educational process. SWF Key words: Adobe Flash, multimedia content, Papervision3D, education, MCO, SWF. ADOBE FLASH JAKO PLATFORMA PRO TVORBU ONLINE MULTIMEDIÁLNÍHO VZDĚLÁVACÍHO OBSAHU Resumé: Příspěvek vek se zabývá světovým sv tovým standardem pro tvorbu multiplatformního multimediálního obsahu se zaměřením ením na využití v oblasti vzdělávání. lávání. Popisuje základní vlastnosti vývojového prostředí Adobe Flash (např. ř. ve vztahu k propojitelnosti s 3D zobrazováním), uvádí příklady p konkrétních multimediálních vzdělávacích objektů objekt využitelných ke zvýšení efektivity ty vzdělávacího vzd procesu. Klíčová slova: Adobe Flash, multimediální obsah, Papervision3D, vzdělávání, vzd lávání, MCO, SWF Úvod do problematiky Adobe Flash představuje edstavuje jedine jedinečné vývojové prostředí a světový tový standard pro tvorbu multiplatformního multimediálního álního obsahu vhodného pro distribuci v online prostředích prost (web/v rámci edukace v tzv. LMS či VLE), stejně jako pro vývoj multimediálních aplikací pro offline distribuci (CD-ROMy, ROMy, DVD). Díky podpoře široké řady ady grafických, zvukových a animačních formátů umož možňuje vytvářet softwarové produkty, které lze považovat za základ multimediálního obsahu distribuovaného na internetu. Flash Player jako standardní přehrávač online multimediálního obsahu má v současnosti asnosti (12/2008) dle statistických údajů údaj firmy Adobe nainstalováno nstalováno 99 % počítačů připojených k internetu (1). Adobe Flash je tedy nejrozšířenější jší multimediální formát internetu.

Millward Brown survey, prosinec 2008 (Adobe)

Za povšimnutí stojí také stále větší v podpora SWF formátu v rámci mobilních zařízení za – smartphonů a pocket pc (či či mda), čímž se Flash stává skutečně multiplatformním multimediálním nástrojem. Technologie Adobe Flash (formát Shockwave) byla a je stále více využívána pro tvorbu multimediálního obsahu určeného ur pro vzdělávání (tzv. MCO – Multimedia Content Objects), který je prezentován pomocí webu či pouze prostřednictvím ednictvím desktopových aplikací (např.. aplikací využívajících interaktivní tabuli či aplikací přistupujících z desktopu ke vzdáleným službám). Samotné prostředí edí Adobe Flash lze rozd rozdělit na dvě základní vývojové platformy – vizuální animační prostředí edí (nástroje, časová osa, knihovna apod.) a programátorské protředí prot s podporou objektově orientovaného programování (ActionScript 2/3). To činí Flash přístupný různým typům m uživatel uživatelů – mohou jej využívat například učitelé, itelé, kte kteří chtějí vytvářet jednoduché animace čii interaktivní multimedia, aniž musejí nutně znát programátorské prostředí. prost Navíc mohou uživatelé od verze 10 (CS4) využívat plnohodnotnou podporu 3D zobrazování (perpektivní i isometri isometrické s harwarovou akcelerací), inverzní kinematiku a další vizualizační ní možnosti, známé z o třídy dražších 3D modelovacích a animačních animač nástrojů (3D Max, Maya, AutoCad). Sám o sobě sob však Flash umožňuje uje pouze transformaci 2D objektů objekt do 3D

118



prostředí, plnohodnotné tné 3D zobrazení umožňuje umož až ve spojení s 3D zobrazovacími knihovnami (např.. Papervision3D, Sandy, Away). Důležitá D a nezanedbatelná je také možnost propojit Flash s databázovými systémy a umožnit tak práci s externími daty (např.. s podporou XML), možnost využívat pokročilé ilé filtry pro stínování objektů,, integrace technologie Adobe Pixel Blender, podpora streamování a pseudostreamování videa (formát FLV či novější jší F4V), podpora práce s webkamerou apod. Díky tomu mohou učitelé v jednom prostředí prost např. vytvářet et pseudostreamované video, simulace v 3D prostředí apod. Flash a 3D zobrazování Skutečným průlomem v technologii Flash bylo propojení jazyka Actionscript 2/3 s open source knihovnou PaperVision3D (2). Ta totiž umožňuje uje zobrazit a interaktivně interaktivn pracovat s různými typy 3D modelů, ů, exportovaných například z již zmiňovaných ovaných modelovacích prostředí vyšších řádů – a to včetně v textur, osvětlování tlování scény apod. Podporuje totiž formát Collada (3) (Collaborative Design Activity – Digital Asset Exchange - soubory *.dae), který je založen na otevřeném eném jazyce XML (formát Collada byl vytvořen en firmou Sony Computer Entertainment původně pro Playstation3, dnes funguje jako open source projekt). Co to tedy znamená? Pomocí Flashe můžete m snadno v prostředí edí internetu zobrazit a ovládat ovl 3D objekty s tím, že nemusíte do internetového prohlížečee instalovat žádné př přídavné moduly. Samotný postup je díky otevřenému otev kódu a množství dostupných tutoriálů tutoriál poměrně jednoduchý, výsledek je pak velmi efektní. V rámci vzdělávání lávání se tak otevírá široké ši pole využitelnosti nezávisle na operačním operač systému či instalovaným pluginům. m. Pro potřeby potř vzdělávání se pak otevírá možnost integrovat do výuky 3D virtuální interaktivní učební ební pomůcky, pom které umožní účinně podpořit it efektivitu vzd vzdělávání. Odpovídá tedy didaktickým idaktickým požadavkům požadavk na názornost a aktivizaci studujících.

http://jtie.upol.cz

e-learningového learningového standardu SCORM (pomocí tzv. SCO – Shareable Content Objects) - snadno je přenášet enášet a importovat do vzdělávacích vzd systémů, které standardizovanou ou výměnu vým dat umožňují. V praxi bude tedy stejný obsah fungovat v různých vzdělávacích lávacích prostředích. prostř Při tvorbě multimediálních objektů objekt je nutné respektovat základní principy tzv. kognitivního modelu aplikace multimedií (4): 1. Vždy je lepší vysvětlovat ětlovat učivo mluveným slovem a obrazem, než pouze obrazem. 2. Vždy je lepší studentům prezentovat učivo u s podporou multimedií ve stejném čase – tj. v průběhu hu výkladu, než jako doplňkový dopl materiál. Například při ři výkladu fungování spalovacího modelu je výhodné pracovat pra s funkčním ním multimediálním ((či reálným) modelem, než jen se statickou slovní informací. Je tedy vhodné využívat simulace. 3. Pokud využíváme k výkladu multimediální objekty s textovou informací, vždy ji čtěme. Neomezujme se jen na „text na plátně“! plátn 4.. Jednotlivé principy jsou významnější významn pro „slabší studenty“ než studenty nadané a aktivní, také jsou vhodnější vhodn pro více posluchačů (například íklad pro přednášky p v aule apod.) než pro malé publikum. 5. Přii multimediálním výkladu využívejme spíše méně slov (rozumějme jme text) než více. Studenti se lépe učíí z jasně strukturovaného nerozvitého textu. Nepoužívejme dlouhých souvětí! Je tedy zřejmé, ejmé, že MCO objekty jsou ideálním interaktivním spojením verbálních a neverbálních složek s respektováním didaktických zásad. Ukázky multimediálních vzdělávacích vzd objektů Pro demonstraci fungování MCO objektů přikládáme ikládáme ukázky, které se využívají ve výuce různých předmětů (ZŠ, SŠ, VŠ).

Flash a multimediální vzdělávací lávací objekty Adobe Flash poskytuje jedinečné jedine možnosti pro vzdělávání lávání podporované informačními informa a komunikačními technologiemi - zejména v rámci e-learningového vzdělávání lávání (např. (např na vysokých školách), frontální výuky (např. (nap při práci s interaktivní tabulí na všech typech škol) či jako podpora domácí přípravy ípravy žáků. žáků Multimediální objekty lze sdílet také prostřednictvím prost

119



1. MCO: Úhly v trojúhelníku Úkolem interaktivního multimediálního objektu je naučit žáky čii studenty, že součet sou vnitřních úhlů trojúhelníku odpovídá přímému p úhlu (180°). S jednotlivými částmi trojúhelníku lze manipulovat, posouvat je v prostoru objektu a otáčet s nimi. Úkolem je přiložit řiložit je spodní čáru tak, aby tvořily přímý úhel.

http://jtie.upol.cz

v angličtině, přičemž emž máme k dispozici anglické věty s přeházenými eházenými doprovodnými obrázky. Obrázky vyjadřující ující obsah jednotlivých vět v lze přesouvat a postupně pak vytvo vytvořit logicky navazující příběh. Ukázka z projektu ZŠ Štěpánov Ště na podporu tvorby didaktických pomůcek ůcek pro interaktivní tabuli.

Ukázka z projektu: ojektu: Zvýšení úrovně úrovn vzdělávání v matematice ve studijním oboru Učitelství U pro 1. stupeň základní školy (ESF OP RLZ)

2. MCO: Kruhový trénink Tento multimediální objekt učí u studenty trenérství rozpoznávat různé zné varianty tréninku. Při přepínání epínání jednotlivých styl stylů tréninku animovaná postava mění ění svoje tempo a zobrazuje, jak jednotlivé typy tréninku probíhají (plný interval/optimální interval/zkrácený interval při různé ůzné intenzit intenzitě). Ukázka z projektu:EDO Tvorba e-learningových distančních ních opor (E (ESF OR RLZ)

3. MCO: The Fishing Trip Multimediální zpracování cvičení cvič The Fishing Trip, jehož úkolem je poskládat správně správn příběh

4. MCO: Ukázky intonace Multimedium, které učí studenty českého jazyka rozpoznávat jednotlivé typy české intonace v rámci předmětu ětu Fonetika a fonologie. Student si může přehrát ehrát formálně formáln stejné věty s různou znou intonací a porovnat tak ta jednotlivé typy (ukázka pracuje se zvukovým záznamem). Ukázka z e-learningové learningové opory předmětu p Úvod do fonetiky a fonologie, Pedagogická fakulta UP. Závěr Aby byla integrace multimediálních vzdělávacích objektů do vzdělávacího vzd systému úspěšná, je nutné, aby se učitelé uč naučili s těmito multimédii pracovat a aby si osvojili alespoň alespo základy jejich tvorby (5). Jak již bylo řečeno výše, Adobe Flash je navržen tak, aby s ním mohli pracovat i uživatelé bez programátorských zkušeností – tedy i učitelé, itelé, kteří kte mají zájem o využívání ICT ve výuce. Proto lze všem učitelům u jen doporučit it využít možností vzd vzdělávacích agentur a vysokých či středních ředních škol, které kurzy Adobe Flash nabízejí (více např. nap na http://odborict.upol.cz/). Literatura, zdroje (1) Millward Brown. Methodology for Adobe plug-in technology study. Adobe, 2008. URL:

120



(2) Google. Papervision 3D URL: (3) Khronos Group. Collada URL: (4) MORENO, R. MAYER, R. Cognitive principles of multimedia learning: The role of modality and contiguity. Journal of Educational Psychology, 1999. p. 358–368. (5) LISALOVÁ, J. Využití multimedií ve vzdělávání učitelů. Distanční ní vzdělávání vzdě v České republice – současnost asnost a budoucnost budoucnost. Praha: Centrum pro studium vysokého školství, 2006.

http://jtie.upol.cz

URL:

Mgr. Kamil Kopecký, Ph.D. Katedra českého eského jazyka a literatury Pedagogická fakulta Univerzity Palackého v Olomouci Žižkovo nám. 5, 77140 Olomouc E-mail: [email protected] Tel: +420 777 146 808

121




APPLICATIONS OF PSPICE PROGRAM IN CIRCUITRY INVESTIGATION AND AUTOMATION CIRCUIT SIMULATION Paweł BACHMAN - Piotr GAWŁOWICZ - Marcin CHCIUK Abstract: The paper presents capabilities of applications PSpice program in circuitry investigation and automation circuit simulation. Next part of the article shows examples of tasks from electrical engineering, electronic and automation with their solutions in PSpice. The final part consist short describe of the other tasks, which are possible to execute in PSpice. Key words: technical education, simulation, PSpice ZASTOSOWANIE PROGRAMU PSPICE W BADANIU OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH ORAZ W SYMULACJI UKŁADÓW AUTOMATYKI Streszczenie: W artykule opisano możliwości mo ci zastosowania programu PSpice w badaniach obwodów elektrycznych i symulacjach acjach układów automatyki. Pokazano też te przykłady zada zadań z elektrotechniki, elektroniki i automatyki oraz ich rozwiązania rozwi w PSpice. Końcowa część artykułu zawiera krótki opis innych zadań, jakie można na wykonać wykona w PSpice. Słowa kluczowe: edukacja techniczna, symulacje, PSpice 1 Wstęp Projektowany układ elektryczny lub fizyczny można zasymulować poprzez stworzenie jego modelu w programach komputerowych typu PSpice, Matlab czy VisSim. Dzięki Dzię elastyczności wyżej wymienionych programów, ogramów, niemalże niemal w dowolny sposób można na symulować symulowa transmitancje obiektów, dobierać parametry pracy a tak także czas trwania lub parametry początkowe ątkowe i końcowe ko symulacji. Wyniki badań otrzymuje si się w bardzo przejrzystej formie graficznej: wykres lub wyświetlenie wartości ci na schemacie w postaci cyfrowej. Programy te można żna wykorzysta wykorzystać nie tylko podczas projektowania różnego ró rodzaju układów, ale takżee w procesie dydaktycznym studentów Edukacji Techniczno-Informatycznej, Techniczno na takich przedmiotach jak elektrotechnika, elektronika a takżee automatyka. Mogą Mog oni dzięki nim rozwiązywać zadania z zakresu obliczania obwodów elektrycznych, bada badać kształt przebiegów napięć i prądów dów oraz symulowa symulować działanie różnych nych obiektów sterowania. 2 Opis pakietu PSpice Program PSpice wywodzi się ze standardu Spice (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) opracowanego pod koniec lat 60-tych tych XX w. na Uniwersytecie Berkeley. Od roku 1984 jako wersja komercyjna był rozprowadzany przez firmę MicroSim (do wersji 8.0)[1, 2]. Nowsza wersja ja 9.0 oferowana była przez firmę Orkad. Obecnie program ten

rozprowadzany jest przez firmę firm Cadence Design Systems (www.cadence.com). W internecie dostępna jest też darmowa wersja edukacyjna dla studentów (Student Version 9.1). Ma ona jednak w stosunku do pełnej wersji pewne ograniczenia. Główne z nich to mniejsza ilość ilo elementów w bibliotekach i ograniczona ilość ilo symboli i węzłów złów zawartych na jednym analizowanym schemacie. W skład programu PSpice wchodzą wchodz następujące pakiety: − Schematics – służyy do rysowania rysowani schematu układu i określania ślania parametrów poszczególnych elementów oraz wybiera się si w nim rodzaj i parametry analizy, − PSpice A/D – pozwala na dokonanie obliczeń oblicze do symulacji analogowych i cyfrowych układów elektronicznych, − Probe – umożliwia liwia analiz analizę oraz obróbkę wyników symulacji w formie graficznej (wykresy), − PSpice Optimizer – umożliwia umoż optymalizację analogowych układów elektronicznych, − Parts – tworzy modele elementów na podstawie opisu ich podstawowych parametrów, − PCBoards – tworzy płytki drukowane na podstawie narysowanego schematu, − PLSyn – tworzy układ jednoelementowy, zawierający cy w sobie cał całą strukturę narysowanego wcześniej śniej schematu,

122



−

SPECCTRA – jest częścią częś PCBoards, pozwala na tworzenie płytek drukowanych w technologi CCT (Cooper & Chyen Technology). Elementy, które używa ywa się do symulacji układów elektronicznych to rezystory, kondensatory, cewki, układy scalone analogowe i cyfrowe, diody, tranzystory, wzmacniacze operacyjne, źródła prądu du i napię napięcia niezależne lub sterowane. Istnieje stnieje także takż możliwość definiowania własnych dodatkowych elementów lub modyfikowania istniejących. ących. Oprócz tego wielu producentów (m. in. Toshiba, Fuji, Motorola, National Semiconductor, Analog Devices, Maxim Integrated Circuits, Philips Semiconductor, SGS-Thomson, Thomson, Harris Semiconductor, ductor, Zetex, Burr-Brown Burr Corp, Infineon, Semitronics Corp, Microsemi CorpEpcos, F.W. Bell,, Advance Power Technology, Powerex, International Rectifier i inni) oferuje swoje biblioteki dla tego programu. programu W swoich bibliotekach program PSpice posiada również elementy, dzięki ki którym mo możemy symulować układy sterowania automatycznego. Pakiet PSpice zawiera narz narzędzia umożliwiające ce zbudowanie schematu, symulację symulacj analogową, cyfrową,, optymalizacj optymalizację i wizualizację całego procesu projektowego. W początkowej fazie w programie gramie Schematics, z bloków zdefiniowanych w bibliotekach programu, tworzy się schemat projektu i ustala wartości ci elementów oraz parametry symulacji. W prosty sposób metodą „weź i puść puść” wybiera się potrzebne elementy z biblioteki programu i umieszcza na schemacie. hemacie. Po umieszczeniu na schemacie wszystkich potrzebnych bloków przy pomocy specjalnego narzędzia ędzia rysuje się si „ścieżki”, łącząc ze sobą odpowiednie końcówki ko elementów. Kolejną rzecząą jest wybranie odpowiedniego rodzaju symulacji i ustawienie jej parametrów. Do wyboru sąą między mi innymi analizy stało i zmienno prądowe, ądowe, czasowe i parametryczne. Następnie uruchamiany jest moduł Probe, który tworzy listę połączeńń i sprawdza jej poprawność, a następnie pnie wizualizuje przebiegi napięć lub prądów dów w układzie. Probe ppozwala również wykreślić wyrażenia enia obliczone przy użyciu yciu funkcji arytmetycznych lub innych funkcji specjalnych. Jeżeli eli w schemacie lub w opcjach symulacji występują błędy dy (np. nie został podany jakiś parametr lub jeden z elementów nie jest podłączony) program ram sygnalizuje taki błąd bł i podpowiada jak go usunąć. Jeżeli żeli nie ma bł błędów wykonywane są obliczenia, które nast następnie

http://jtie.upol.cz

przedstawiane są w formie wykresów. Wykres może pokazywać prądd w obwodzie, napi napięcie na wybranym elemencie, częstotliwość częstotliwo lub inne wartości elektryczne (skuteczne, zespolone). Schemat układu można żna skopiowa skopiować jedynie w formie bitmapy. Wykres natomiast można mo przenieść jako metaplik. Proste i wygodnie jest drukowanie wykresów wprost z programu Probe, gdyż program sam dodaje do wykresu nazw nazwę, datę i godzinę wykonania wydruku oraz automatyczne dopasowuje wydruk do rozmiaru papieru. Schemat układu można moż też wydrukować wraz z wybraną przez siebie z biblioteki tabelką. tabelk 3

Przykładowe zadania wykonane programie PSpice Zadanie I.. Sprawdzanie prawa praw Ohma (rys. 1)

Rys. 1. Schemat do sprawdzania prawa Ohma U 10 [V ] Rozwiązanie: I = ; I = = 0,5 [ A ] R 20 [Ω] Zadanie II.. Sprawdzanie I prawa Kirchhoffa

Rys. 2. Sprawdzanie I prawa Kirchhoffa Rozwiązanie: IR2=IR3+IR4; IR2=1[A]; IR3= IR4=0,5[A] Zadanie III.. Sprawdzanie II prawa Kirchhoffa

123

Rys. 3. Schemat do sprawdzania II prawa Kirchhoffa

w



http://jtie.upol.cz

Rozwiązanie: UV1-UR1-UR2-UR3=0 UR1=10V; UR2=12V; UR3=3V;

układu i oblicz prąd prądnicy ądnicy IRw1, ładowania akumulatora IRw2 oraz odbiorników IRz.

cia na prostowniku Zadanie IV. Badanie napięcia jedno-połówkowym (rys. 4)

Studenci na ćwiczeniach wiczeniach rachunkowych rozwiązują zadania z zakresu obliczania pr prądów i napięć w obwodach. Prawidłowo Prawidłowość wyników mogą zweryfikować tworząc układ z zadania w programie PSpice i wykonując wykonują symulację [5].

a)

Rw1

Rw2 Rz E1

b)

E2

c)

Rys. 5.. Schemat do zadania tekstowego nr 6 Rozwiązanie: IRw1=7,5[A]; IRw2=5[A]; IRz=2,5[A] Rys. 4. Schemat prostownika jednopołówkowego (a) i charakterystyki napięcia cia wejściowego wej i wyjściowego ciowego uzyskane: w programie PSpice (b); z oscyloskopu podczas badania układu rzeczywistego (c) Zadanie V.. Zadanie tekstowe z zakresu obliczania prądów i napięć w obwodzie (rys. 5) Prądnica dnica samochodowa, której siła elektromotoryczna E1=14V i rezystancja wewnętrzna Rw1=0,2Ω ładuje akumulator o sile elektromotorycznej E2=12V i rezystancji wewnętrznej Rw2=0,1Ω oraz zasila odbiorniki o rezystancji zastępczej Rz=5Ω. Ω. Narysuj schemat

Zadanie VI.. Badanie odpowiedzi skokowej liniowego modelu serwomechanizmu elektroelektro hydraulicznego 5 rzędu du z regulatorem PID Wartością mierzoną w układzie (rys. 6) jest napięcie, należyy jednak pamiętać, pamię że symulowany układ jest to schemat blokowy serwomechanizmu elektrohydraulicznego, w którym w miejscu podłączenia czenia woltomierza wyst występuje przesunięcie liniowe. W związku zku z tym na n wykresie (rys. 7) należało zmienić jednostki na osi Y z [mV] na [m].

Rys. 6.. Schemat liniowego serwomechanizmu elektrohydraulicznego 5 rzędu rz du z regulatorem re PID wykonany w programie PSpice [3]

124



http://jtie.upol.cz

y [m] 0,03

0,02

0,01

0 0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

t [s]

Rys. 7.. Odpowiedź Odpowied układu na skok jednostkowy uzyskana z symulacji w programie PSpice [4] 4 Zakończenie Przytoczone przykłady pokazują, pokazuj jak duże możliwości ci wykorzystania w procesie dydaktycznym daje program PSpice. Wykresy uzyskane w wyniku symulacji niczym nie różnią ró się od charakterystyk rzeczywistych układów (rys. 4). Można dzięki ki niemu bada badać również inne zjawiska elektryczne: np. rezonans równoległy, szeregowy, ładowanie i rozładowanie kondensatora, a takżee projektować projektowa i sprawdzać filtry oraz badać odpowiedzi skokowe podstawowych członów automatyki. Na podstawie uzyskanych wykresów można mo wykonać analizę wyników yników symulacji wybierając wybieraj konkretne punkty i odczytując ich dane lub przeprowadzającc np. rozkład Fouriera. 5 Bibliografia [1] IZYDORCZYK, J. PSpice komputerowa symulacja układów elektronicznych. 1993, Gliwice, Wydawnictwo Helion.. ISBN 83-8570183 07-9. [2] KRÓL, A., MOCZKO, J. PSpice symulacja i optymalizacja układów elektronicznych. 1998, Poznań, Wydawnictwo Nakom.. ISBN: 83-8696983 28-8.

[3] MILECKI, A. Liniowe serwonapędy serwonap elektrohydrauliczne. Modelowanie i sterowanie. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Pozna 2003, Poznań. ISBN 83-7143-493--6. [4] BACHMAN, P. Możliwo żliwości zastosowania programów PSpice i VisSim do symulacji układów serwonapędów dów elektrohydraulicznych. Hydraulika i Pneumatyka. 2005, Wrocław, nr 1, s. 7 -11. ISSN 1505-3954. [5] ZACHARA Z., WOJTUSZKIEWICZ WOJTUSZKI K., PSpice. Przykłady praktyczne. 2000, Warszawa, Wydawnictwo MIKOM.. ISBN:83-7279-076-0. ISBN:83 mgr inż. Paweł Bachman, [email protected] dr inż. Piotr Gawłowicz, [email protected] mgr Marcin Chciuk, [email protected] Uniwersytet Zielonogórski Instytut Edukacji Techniczno-Informatycznej Techniczno ul. prof. Szafrana 4 65 - 516 Zielona Góra

125




LEARNING OBJECTS AND THEIR RESOURCES ON THE INTERNET Vladimíra SEHNALOVÁ Abstract: When preparing for the lesson with use of ICT, teachers are not dependent only on selfself produced electronic teaching texts, objects and tools any more. In addition to learning software, there is another source of information ormation - the Internet, where one can find a wide range of digital teaching materials. This paper will show examples of some of these resources. Key words: digital teaching materials, electronic teaching tools, open learning objects, on-line on learning resources. VÝUKOVÉ OBJEKTY A JEJICH ZDROJE NA INTERNETU Resumé: Při přípravě na vyučování pomocí ICT není již učitel u itel odkázán jen na vlastní vyrobené elektronické učební ební texty, objekty a pomůcky. pom Kromě výukových programůů je dalším zdrojem informací Internet, kde je možno najít celou řadu adu digitálních výukových materiálů. materiál Příspěvek uvádí příklady některých těchto chto zdrojů. Klíčová slova: digitální výukové materiály, elektronické učební u pomůcky, cky, otevřené výukové objekty, on-line výukové zdroje. 1 Úvod Na školách se stal počítač poč důležitým pomocníkem při vzdělávání ělávání v různých vyučovacích předmětech. tech. Jednou z forem využití je výukový software zaměřený ený na daný předmět. p Výrobce programu nejčastěji ěji multimediální formou zpracovává danou problematiku. Spojení textu, zvuku a obrazu tak může ůže sou současně působit na smyslové vnímání žáků.. Dochází k vizualizaci pojmů, které vede k lepšímu pochopení poch a zapamatování probíraného učiva. u Digitální výukové materiály jsou tak důležitou dů součástí využívání ICT přii výuce jednotlivých vyučovacích předmětů na základních a st středních školách. Elektronické učební pomůcky ůcky si uučitel často připravuje a vyrábí sám m podle svých představ. p Tvorba těchto materiálů se stala důležitou d součástí informačních ních a komunikačních komunika kompetencí učitele. Předpokládá ředpokládá kromě krom odborných znalostí dostatek znalostí technických a vhodnou technickou podporu. Učitel U si připravuje elektronické výukové materiály, jako jsou přípravy ípravy na hodinu, zadání pro žáky nebo prezentace k probírané látce. Můůže vytvářet celé výukové opory, elektronické učebnice čebnice nebo další vzdělávací objekty. Příprava íprava takových učebních u materiálů a textů je technicky i ččasově náročná. Jednou z možností je využít některých ěkterých hotových produktů profesionálních firem. Existují již studijní materiály v multimediální podobě, podob audio

a video studijní materiály nebo multimediální a interaktivní učebnice. Důležitou součástí vzdělání ělání se stáva stávají také online informace. Nejedná se jen o elektronické informační ní zdroje, které obsahují uučební a výukové objekty, mohou to být různé r typy informačních zdrojů Internetu, které učitel u může ve výuce využít. Jsou jimi například nap elektronické odborné časopisy, y, vzdálená laboratoř laborato pro pozorování pokusů on-line, line, úložiště úložišt výukových objektů nebo otevřené ené výukové zdroje. Součástí Sou digitálních výukových materiálů materiál mohou také být interaktivní a ilustrativní animace, applety jako interaktivní prvky nebo animace Macromedia Macromed Flash. 2 Elektronické výukové objekty Výukový objekt je libovolný objekt, který může být použit k učení, ení, vzd vzdělávání a výuce. Jeho forma může že být digitální nebo nedigitální. Mezi elektronické (digitální) výukové objekty patříí text, obrázky, zvuky a videa videa, které mohou být dále sestaveny do celých elektronických kurzů.. Pro opakované použití a jejich vyhledání musí autor výukový objekt detailněji detailn popsat, opatřit it je dalšími informacemi o objektu samém (obsah, autor, typ školy, věková vě skupina žáků atd.), tzv. metadata. Vznikají úložiště výukových objekt objektů, jejichž zřizovatelem může že organizace státního sektoru, nezisková organizace, vysoká škola, případně p další, kteří chtějí učitelům m pomoci se získáváním digitálního obsahu. Výukové objekty jsou na

126



serveru uloženyy do úložiště s hierarchickou podobou uspořádání ádání dokumentů. Pro vyhledávání úložišť jsou vytvářeny eny metadatové vyhledáva vyhledávače objektů,, které výukové objekty neshromaž neshromažďují, ale jednotlivé objekty jsou zde indexovány formou metadat. [1] 3 Otevřené výukové objekty Interaktivní výukové objekty byly vytvářeny vytvá společně se zaváděním ním interaktivních tabulí do škol. Velmi rychle vznikla také komunita uživatelů,, ochotných své výukové programy předávat jiným učitelům m a současně sou čerpat nápady svých kolegů.. Takové výukové zd zdroje jsou pak otevřenými enými zdroji, které si uživatel může stáhnout a následně podle svých představ p upravit. Open education resources (OER) jsou rozšířené ené i na portálech Evropské unie věnované v výuce. Otevřené vzdělávací lávací zdroje nabízí kurzy, výukové materiály, sbírky, časopisy, asopisy, software pro podporu tvorby materiálů a možnost tyto zdroje dále upravovat. Jsou jimi například nap MELT, CALIBRATE, ze světových tových MERLOT nebo OER Commons. Nevýhodou takto umístěných umíst zdrojů po celém světě je pracnost ppři jejich vyhledávání, edávání, možné technické problémy, kvalita výukových objektů a vhodnost využití ve výuce. [2] MITOPENCOURSEWARE – Massachusetts Institute of Technology Stránky MIT OpenCourseWare (OCW) obsahují volně přístupné ístupné materiály univerzitních kurzů, které pokrývajíí tém téměř všechny pregraduální a postgraduální p předměty vyučované na univerzitě MIT. Kurzy jsou ur určeny také studentům ze zahraničí, čí, kte kteří pro své studium nemají dostatek odborných materiálů. materiál Stránky jsou překládány ekládány do dalších jazyků, jazyk pod odkazem Překlad kurzů je možno nalézt výběr výb z jazyků např.. thajsky, persky, portugalsky, španělsky lsky atd. MIT OpenCourseWare je využíván různými skupinami z celé řadu důvodů. Učitelé itelé mohou zlepšit své osobní znalosti, nau naučit se nové vyučovací ovací metody nebo začlenit za materiály do svých kurzů. ů. Studenti mohou sledovat aktuální vývoj svého oboru, objevit nové poznatky pro svou budoucí profesi a najít materiály pro vypracování svého úkolu nebo projektu. [3] Connexions Vytváří prostředí edí pro spolupráci, rozvoj a sdílení vzdělávacích materiálůů pro každého – od

http://jtie.upol.cz

studentů pro profesionály – uspořádaných do modulů, které je možno připojit řipojit do vvětších sbírek nebo kurzů. Proč znovu objevovat objevené? Když lidé sdílejí své znalosti, mohou si vybrat z nejlepších nápadů a z nich pak vytvořit vytvo účinné učební ební materiály. Connexions je místo k prohlížení a sdílení vzdělávacích vzdě materiálů sestavených z informačních ních modulů, modul které mohou být uspořádány ádány jako kurzy, knihy, zprávy atd. Každý si je může že prohlédnout nebo ppřispět. [4] NASA NASA pomáhá u učitelům nalézt vzdělávací lávací zdroje, které mohou být použity ve výuce. Uživatelé mohou vyhledávat podle klíčových ových slov, typu media, předmětu p nebo modulu. Portál nabízí celou řadu ř textů, obrázků, videí a vzdělávacích lávacích projekt projektů, využitelných na všech typech škol. Dále nabízí nabíz studentům i učitelům m neformální prost prostředky jejich vzdělávání, lávání, besedy, soustředění, soust školení, poradenství a studijní materiály. [5] ORIGIN – soutěže že o nejlepší elektronický výukový materiál Organizátoři soutěže že oslovili v roce 2008 aktivní učitele, kteří vytvářejí vytvá elektronické výukové materiály a nabídli jim možnost představení svých výtvorůů s možností porovnat je a vyhodnotit. Z přihlášených ihlášených prací porota vybrala ty nejlepší a finalisté se utkali 12. prosince 2008 v Ostravě.. Autor výukového materiálu měl m na předvedení edvedení 15ti minutový limit a kromě krom vlastní prezentace měl zdůvodnit vodnit jeho metodické využití a odpovědět na případné ípadné dotazy poroty. Pozitivn Pozitivně byla účastníky astníky hodnocena při p této příležitosti výměna na zkušeností, možnost inspirace, ukázky využití ICT ve vzdělávání lávání a vzájemné srovnání prací soutěžících pedagogů. ů. Vítězné Vít práce jsou umístěny na stránkách České školy v článku o této soutěži, ži, je možné si je stáhnout, prohlédnout a nechat se inspirovat. [6] 4 Další výukové zdroje na Internetu Následující text přináší řináší ppřehled různých portálů a stránek, které by uč učitelé mohli využít ve výuce. Je uveden stručný ný popis a URL odkaz na www stránky. Bylo by škoda nevyužít dobrých nápadů a hodin práce věnovaných v tvorbě takovýchto on-line line studijních materiálů. materiál Ve škole Mezi české portály patří ří nap například Ve škole – portál na podporu interaktivní výuky. Portál poskytuje podporu aktivním uživatel uživatelům

127



interaktivních tabulí a moderních technologií ve výuce. Učitelé itelé zde mohou najít články, informace o seminářích, ale hlavně celouu řadů ř materiálů, které poskytli jejich tvůrci – učitelé. čitelé. Zdroj: http://www.veskole.cz/ Digitální učební materiály – Prostor pro učitele, u kteří hledají, tvoří a sdílí učební ební materiály Portál nabízí pracovní listy, prezentace, pre texty, videa a zvukové ukázky pro využití ve výuce, které jsou distribuovány elektronicky. Neregistrovaný uživatel si může m prohlížet a stahovat materiály jiných kolegů. koleg Registrace pak přináší ináší další možnosti jako vytvá vytváření vlastních kolekcí materiálů,, možnost komentovat a hodnotit materiály ostatních uživatelů, uživatel získávat informace o ostatních uživatelích, psát vlastní blog nebo dokonce obdržet honoráře honorá za zveřejněné materiály. Zdroj: http://dum.rvp.cz/index.html .html WebQuest Portál seznamuje zájemce s inovativním způsobem sobem konstruktivního uplatnění uplatn vzdělávacích lávacích technologií ve výukovém procesu. Představuje edstavuje WebQuesty, jejich strukturu a typy, taxonomii WebQuestových úloh a doporučení doporu pro jejich tvorbu. Archiv WebQuestů WebQuest pak nabízí již vytvořené ené projekty. Vyhledávat je lze podle typu školy, ročníku nebo předm ředmětu. Přehledná tabulka nabízí informace o počtu zadání tohoto WebQuestu a ohodnocení pomocí hvězdiček. hv Zájemce si bez registrace může m projekty prohlédnout. Poo registraci má možnost založit nový projekt podle již vytvořeného, případně p jednotlivé fáze WebQuestu upravit pro použití ve vlastní výuce. Zdroj: http://www.webquest.cz/ Výukový portál Olomouckého kraje Portál tvoří internetové rozhraní mezi uživateli, kterými jsou žáci, studenti a učitelé u různých typů škol a tvůrci, rci, kteř kteří se na vývoji pomůcek cek podílejí. Základem týmu pro návrh a vývoj aplikací a pomůcek cek jsou uučitelé a studenti katedry informatiky PřF F UP v Olomouci. Po registraci se uživatelé mohou účastnit diskusních fór k jednotlivým oblastem či pomůckám, pom mohou sdělit svůj názor a doporučit it zlepšení. Pomůcky Pom se tak mohou za jejich přispě řispění dále vyvíjet a vylepšovat. Zdroj: http://webvyuka.olportal.cz/Screens/Default.aspx

http://jtie.upol.cz

Popularis Původní cyklus České eské televizi vznikal v letech 2003 až 2006, představil českou vědu v a výzkum v kontextu vědy dy evropské a světové. sv Dnes lze najít na www stránkách videoarchiv, přehled pořadů zařazených azených do vědních obor oborů, popis pořadu a rozšířený ený text pořadu po v dokumentu Wordu. Lze přehrát ehrát záznam každého pořadu. po Zdroj: http://www.ceskatelevize.cz/program/109596946 1.html ICT v učivu elektromotorů ů na SŠ Elektronické internetové učebnice u fyzikálních základů činnosti innosti elektromotorů. elektromotor Po výběru jedné ze čtyř uvedených škol se zobrazí obsah kapitol, který vychází ze společných ných požadavků požadavk učebních osnov jednotlivých studijních studijníc nebo učebních oborů. Obsah učiva může ůže být vyu vyučujícím rozšířen. Zdroj: http://www.emotor.cz/ Merlingo – Academic rich media repository Hlavním cílem projektu Merlingo je vybudování centrálního úložiště úložišt vzdělávacích objektů s prezentacemi pedagogů pedagog v prostředí národní počítačové sítěě CESENT2 podporující synchronní služby virtuálních univerzit a umožňujících ujících nasazení technologií Mediasite Recorder na veřejných ejných vysokých školách v ČR. Na portále jsou uloženy prezentace dle vysokých škol, pod odkazem Ostatní prezentace lze pak najít záznamy z konferencí, MŠMT nebo dalších institucí. Zdroj: http://www.merlingo.cz/ Fyzikální Java applety, Matematické Java applety Autor Walter Fendt poskytuje své applety kolegům vyučujícím ujícím na ostatních školách. Je povoleno si vytvářet et kopie HTML text textů a appletů pouze pro nekomerční nekomerč využití. Zdroj: http://www.walter http://www.walter-fendt.de/ph14cz/, http://www.walter-fendt.de/m14cz/ fendt.de/m14cz/ Cabri Geometrie Portál pro podporu výuky geometrie pomocí počítačee vznikl iniciativou nněkolika vysokoškolských pracovišť v roce 1999. Příspěvky a články lánky různého technického provedení tvořilo několik kolik autor autorů v průběhu několika kolika let. Naleznete zde text, obrázky, interaktivní applety nebo články doplněné originálními Cabri obrázky ke stažení. Příspěvky P jsou setříděny pro běžného žného uživatele (jak kreslit),

128



pro učitele (jak učit it pomoc pomocí počítače), matematické a technické články lánky a zajímavosti. Zdroj: http://www.pf.jcu.cz/cabri/ Mindsensoers.com Návrh a vývoj pokročilých ilých elektronických výrobků pro vzdělávání lávání a zájmové aplikace. Portál nabízí formou video ukázek sestavy vytvořené pomocí různých zných stavebnic. Auto Autoři navrhují a vyvíjejí pokročilé čilé elektronické výrobky pro vzdělávání lávání a zábavu. Portál dále nabízí ukázky programů a návody pro jednotlivé typy ovládacích prvků. Zdroj: http://www.mindsensors.com/ Elektronický učitel – výukové programy pro učitele a žáky Autor RNDr. Jiříí Kocourek si na po počátku výukové programy vytvářel el sám. Na základě základ příznivého íznivého ohlasu jeho kolegů ho napadlo zpřístupnit it dosavadní práci také ostatním. Okamžitý a kladný ohlas na založení portálu překonal ekonal všechna autorova očekávání a další učitelé pak nabídli ke zveřejně řejnění své práce. Zapojení do projektu je možné na několika n úrovních – od šíření ení informací o tomto portálu, přes es registraci uživatele a rozšířené rozší služby, recenzi a úpravu existujících aplikací až po publikaci vlastních zcela nových programů. program Zdroj: http://www.eucitel.cz Elektromagnetické vlny, Mikrovlnná technika, multimediální učebnice Autoři učebnice chtějí jí na konkrétních příkladech vysvětlit tlit praktický význam komplikovaných matematických operátor operátorů. Učebnice ebnice vizualizuje zkoumané jevy, aby si studenti mohli vytvořit it správnou ppředstavu o jejich podstatě a zákonitostech. U Učebnice chce ukázat, kde a jak lze využít zkoumaných jevů jev v inženýrské praxi. Zdroj: http://www.urel.feec.vutbr.cz/~raida/multimedia/ index.php Modul ICT ve výuce českého eského jazyka a literat literatury Modul je zaměřen na funkční ční využití ICT ve složkách předmětu český eský jazyk a literatura, tj. ve složce jazykové, literární, ve slohové a komunikativní výchově,, ve vyučování vyu na ZŠ a na SŠ. Portál dále nabízí elektronickou učebnici u Multimediální prvky v jazykovém vyučování vyu ve třech úrovních náročnosti nosti (základní, st středně pokročilý, pokročilý). ilý). Ke stažení jsou pak dostupné prezentace a metodické příručky. p

http://jtie.upol.cz

Zdroj: http://athena.zcu.cz/ecestina/kurz/in http://athena.zcu.cz/ecestina/kurz/index.php 5 Soutěže Soutěže že mohou tvoř tvořit další skupinu výukových zdrojů.. Pokud vyu vyučující nalezne na stránkách vyhlášené soutěže soutě také ukázky vítězných prací z předchozích edchozích let, mohou být tyto žákovské a studentské práce vhodnou motivací pro vlastní práci studentů v dané oblasti. Internetové soutěže Tvorbě www stránek se věnují v studenti základních i středních edních škol. Pro rok 2009 byly vyhlášeny celkem čtyřii témata pro různé r věkové kategorie studentů. Soutěž ěž JuniorWeb je ur určena mladým lidem, kteříí vytváří vytvá vlastní webové stránky či různé zné internetové služby služb a projekty. JuniorDesign je soutěžž design designů a grafických návrhů,, JuniorText pak soutě soutěž textů na zadaná témata týkající se Internetu, kde se hodnotí slohová obratnost i myšlenkový obsah a JuniorErb jako soutěžž webových stránek pro města, obce, regiony, turistická istická místa či veřejnou správu. V části Vítězné zné práce jsou pak umístěny odkazy na ukázky nejlepších prací přechodních p ročníků. Zdroj: http://www.juniorinternet.cz/competitions.php Programátorské soutěže že s Baltíkem – pro žáky i studenty Programátořii v Baltíkovi se mohou úúčastnit celé řady soutěží, ží, v nichž si mohou zm změřit své schopnosti s ostatními mladými programátory u nás i v zahraničí, í, mají možnost se pochlubit svými programy nebo bo naopak získat zkušenosti od ostatních. Ing. Jiříí Sumbal, uučitel informatiky na ZŠ a SŠ: „Právě díky soutěžím sout v Baltíkovi získali moji žáci tu správnou motivaci a učinili u ty největší pokroky.“ Zdroj: http://souteze.sgpsys.com/ e.sgpsys.com/ Zoner Callisto grafik Soutěžž Zoner Callisto grafik je sout soutěž v kreslení na počítačii pomocí grafického editoru Zoner Callisto. Pořadatelem adatelem a zárove zároveň odborným garantem soutěže je společnost čnost ZONER software. Soutěžž probíhá ve dvou kategoriích: Mladý Callisto grafik, kategorie pro účastníky ú ve věku od 6 do 14 let a Design Callisto grafik, kategorie pro účastníky ve věku ku od 15 do 18 let. Pod záložkou Výsledky si žáci mohou prohlédnout vítězné práce předchozích edchozích roč ročníků a inspirovat se pro vlastní práci.

129



Zdroj: http://www.zoner.cz/akce/soutez-zonerhttp://www.zoner.cz/akce/soutez callisto-grafik-pravidla.asp 6 Závěr itel najít velké množství On-line může učitel vhodných výukových digitálních objektů. objekt Je jen na něm, m, zda si elektronické výukové zdroje vyhledá, seznámí se s jejich obsahem a vhodně vhodn zařadí adí do výuky. Prohlížení již hotových prvk prvků pak pro něj může že být inspirací pro vytváření vytvá vlastních učebních objektů. Literatura výukov [1] NEUMAJER, O. Elektronické výukové objekty a jejich úložiště v ČR [online]. [01.01.08 01.01.08 v 23:59:00], [cit. 09-03-28]. Dostupné na www: . [2] HAUSNER, M. Otevřené ené výukové objekty – nový trend ve výukovém softwaru softwar [online]. [11.09.2008 09:08], [cit. 2009-03-28], 2009 Dostupné na www: . [3] MITOPENCOURSEWARE – Massachusetts institute of technology [online]. [online 2002–2009

http://jtie.upol.cz

MIT. [cit. 2009-03-22]. 22]. Dostupné na www: http://ocw.mit.edu/OcwWeb/web/home/hom e/index.htm. [online [cit. 2009-03-22]. [4] CONNEXIONS [online]. Dostupné na www: . [5] NASA [online]. ]. Page Last Updated: January 19, 2009, [cit. 2009-03 03-30]. Dostupné na www: . [6] KOCICHOVÁ, D. Výsledky soutěže sout o nejlepší výukový materiál ORIGIN [online]. [6.1.2009], [cit. 09-03-28]. 28]. ISSN 1213-6018. 1213 Dostupné na www: .

Mgr. Vladimíra Sehnalová Katedra informatiky a počítačů počíta Přírodovědecká fakulta Ostravská univerzita v Ostravě Ostrav 30. dubna 22 701 03 Ostrava tel.: +420 597 092 182, +420 738 512 182 [email protected] http://www.osu.cz/fpr

130




DIDACTIC TESTING WITH SUPPORT OF VISUAL BASIC 6 Jan LAVRINČÍK LAVRIN – Eva STRÁNSKÁ Abstract: The article deals with questions of didactic testing with support of Visual Basic 6 at lower secondary schools. It presents some issues of didactic tests’ creation and explains which parts consist of didactic test software; the selection selection of programming language from compatibility and development point of view is emphasized mphasized. It acquaints the readers with hierarchy structure didactics test process. The article is supplemented supplement with a flow diagram, and some examples of Visual Basic source codes. Key words: didactics test, database, statistics, Visual Basic. DIDAKTICKÉ TESTOVÁNÍ POMOCÍ APLIKACE VISUAL BASIC 6 Resumé: Článek lánek se zabývá otázkou didaktického testování v aplikaci Visual Basic 6. Poukazuje na některé nezvyklosti v tvorbě didaktických test testů. Vysvětluje z jakých částí ástí se skládá didaktický testovací program, zdůrazňuje výběrr programovacího jazyka z hlediska kompatibility, vývoje a budoucího rozšíření. Seznamuje čtenáře s hierarchickou strukturou didaktických testovacích procesů. proces Příspěvek je doplněnn o vývojové diagramy a ukázky zdrojových kódů. kód Klíčová slova: didaktický test, databáze , statistika, Visual Basic. 1 Úvod Ověřování ování dosažených vědomostí v a dovedností u žáků je nedílnou součástí sou edukačního ního procesu. Ke klasickým metodám zjišťování vědomostí domostí a dovedností žáků žák řadíme ústní a písemné né zkoušení a využití didaktického testu. dob více oblíbili Pedagogové si v poslední době písemné testování než ústní. V rámci jednoho písemného zkoušení si pedagog ověří ov úroveň znalostí a dovedností u všech žáků najednou. Žák není vystaven takovému stresu jako ja u ústního zkoušení, odpověď si v klidu rozmyslí, popř. pop opraví, doplní. Nevýhodou je ale opisování od souseda, z „taháku“ apod. Podobné aspekty mohou ovlivnit výsledky jednotlivých žáků. žák Jednou z možných obran pedagoga je rozdělení rozd žáků na skupiny A, B; postrašení žáka okamžitým odebráním testu a ohodnocení testu špatným klasifikačním stupněm, ěm, apod. V současné době se nabízí další možnost, jak testovat vědomosti žákůů a vyhnout se nepříjemným aspektům m jako u klasického zkoušení, a to použití elektronickéh elektronického didaktického testu (v příspě říspěvku zmíníme didaktické testování pomocí aplikace Visual Basic 6). Proti nechtěnému nému úniku informací, opisování, můžeme zvolit (podobně jako u písemného zkoušení) horizontální diferenciaci na skupiny A, B. S nástupem moderních i informačních

a komunikačních ních technologií je nutné vylepšit (podobně jako v oblasti šifrovaní) algoritmy proti kopírování a úniku informací (srovnání DES AES). Moderní mobilní telefony a komunikátory umožňují ují díky integrované kameře kame a komunikačním standardům ům Bluetooth IEEE 802.15.1,, WiFi IEEE 802.11 (Wireless ( LAN) a nově WiMax (Worldwide orldwide Interoperability for Microwave Access) ccess) rychlý bezdrátový přenos p dat libovolného typu. Spolu s použitím moderních komprimačních ních a šifrovacích nástroj nástrojů (např. šifrování AES, RC6 a komprimace LZMA, Bzip2, RAR) se stávají pomůckou pomů v kladném, ale i záporném smyslu z pohledu didaktického testování. Další oblastí, které věnujeme ěnujeme pozornost, je nemožnost později ji testy editovat a m měnit jejich obsah. S ohledem na ekologické aspekty, jež jsou v dnešní době „velmi moderní“ (1), je užívání elektronického didaktickému systému k životnímu prostředí mnohem více šetrnější šetrn než klasické metody ověřování. 2 Teorie didaktických testů Edukační proces můžeme žeme chápat jako řízený proces, ve kterém zpravidla rozlišujeme dvě dv fáze: sdělování nových poznatků a kontrolu množství a kvality osvojených poznatků poznatk (2). V příspěvku věnujeme nujeme pozornost fázi druhé. Obecně v životě je hodnocení ddůležitou součástí lidské činnosti innosti a může mů ovlivnit jednání

131



člověka. ka. Školní hodnocení má mnoho podob, klade vysoké nároky na osobnost pedagoga, na princip objektivity a týká se různých r vztahů v systému školy. Nejčastěji ji však uučitel hodnotí žáky. M. Pasch školní hodnocení definuje jako systematický proces, který vede k určení kvality a výkonů vykazovaných žákem nebo skupinou žáků (3). KLASIFIKAČNÍ HLEDISKO Měřená charakteristika výkonu Dokonalost přípravy testu a jeho příslušenství Povaha činnosti testovaného Míra specifičnosti učení zjišťovaného testem Interpretace výkonu Časové zařazení do výuky Tematický rozsah Míra objektivity skórování

http://jtie.upol.cz

Pro vytyčení ení pojmu didaktický test jsme zvolili definici P. Byčkovského: kovského: „Didaktický test je nástroj systematického zjišťování zjiš výsledků výuky. Obecně může učitel čitel volit mezi ústní zkouškou a testováním. V tabulce 1 uvádíme jednu z možných klasifikací testů“ test (3).

DRUHY TESTŮ rychlosti

úrovn úrovně

standardizované

nestandardizované

kognitivní

psychomotorické

výsledků výuky

studijních předpokladů p

rozši rozšiřující (relativního výkonu)

ověřující ující (absolutního výkonu)

vstupní

průběžné (formativní)

monotematické objektivně skórovatelné

kvaziobjektivně skórovatelné

výstupní (sumativní) Polytematické subjektivně skórovatelné

Tabulka 1: Druhy didaktických testů. -

Didaktický test je urč určen výhradně k posuzování úrovně vědomostí domostí a dovedností, které žák získal v průběhu hu výuky, nikoli k měření obecných rysů osobnosti studenta.

-

Vyznačuje se podstatnými PEDAGOGICKÝMI KRITÉRII (3): - validita (platnost): test měří m to, co má měřit it (tzn. slouží svému účelu); úč - reliabilita (spolehlivost): test je spolehlivý a přesný esný (tzn. při p opětovném použití užití testu získáme tytéž výsledky); výsledky) - citlivost:: test odpovídá svou náročností náro předpokládané edpokládané úrovni vědomostí žáků; žák - objektivita: test splňuje ňuje přesná př kritéria; - použitelnost:: existuje přesný př návod na vyhodnocení testu. Neméně důležitá ležitá jsou TECHNICKÁ KRITÉRIA PRO ELEKTRONICKÉ TESTOVÁNÍ (4), (5): - bezpečnost:: test není možno samovolně samovoln opustit, popř.. restartovat;

-

výběr prvků:možnost :možnost náhodného výběru výb otázek (bez opakování); zabezpečení:: možnost šifrování databáze; kritéria klasifikace: klasifikace nastavení kritérií klasifikace; tiskové výstupy: možnost tiskového výstupu testů; archivace výsledků: výsledků archivace výsledků k nahlédnutí a statistikám.

3 Specifikace technického řešení elektronického testování ve Visual Basic 6 Z hlediska tvorby elektronických testů test v aplikaci Visual Basic asic můžeme mů k problému přistoupit dvěma způsoby, soby, co se tý týče datové struktury souborů s testy. Testy můžeme m jednoduše načítat ítat z nechráněných (nešifrovaných) souborůů textového typu předkládaných v ukázce č. 1.

132



http://jtie.upol.cz

Ukázka 1: Načítání externího souboru textového typu. Open (App.Path & "\nazevsouboru.txt nazevsouboru.txt ") For Input #1 'načtení tení externí databáze ... Label1.Caption = DATABAZE(intRandom) 'vyběr r náhodné položky z obecné databáze

Databázi lze také šifrovat a zvýšit tak bezpečnost nechtěného přístupu řístupu k testovacím otázkám a správným odpovědím. odpově Můžeme vybírat ze standardizovaných symetrických

šifrovacích algoritmů (DES, AES) nebo alternativních šifer (RC4, Twofish, MARS, RC6, apod.), (6, s. 103).

Ukázka 2: Vytvoření ení náhodného klí klíče pro algoritmus RC4. ReDim PreKey (7 + Rnd * 6) 'vytvo vytvoření náhodné délky šifrovacího řetězce ř RC4 algoritmu

Ze struktury databáze je možné vyčíst vy informace o typu úlohy. U úloh s výběrem možností získáme informaci o počtu po nabízených možností. Jednotlivé otázky mohou být načítány na dle ukázek uvedených v kapitole 4. Výběrr jednotlivých otázek je ovlivn ovlivněn typem algoritmu. Obecně můžeme říci, že z hlediska

praxe se jeví jako nejčast častější volba použití standardních funkcí. Nejbě jběžněji se setkáváme s funkcemi Mid$ (výběrr znaků zvoleného řetězce definované pozice), Trim$ (odstran odstranění prázdných znaků na začátku átku a konci řetě řetězce) nebo Replace (Nahrazení definovaných znaků znak jinými znaky), (7), (8).

Ukázka 3: Ukázka výběru ru znaků z obecného řetězce. C = Label1 'načtení tení obsahu Label1 do proměnné prom C C = Mid$(C, 1, 40) 'Vyběr r znaků znak od pozice 1 do pozice 40 CQ = Trim$ (C) 'Odstranění ní prázdných znaků znak z vybraného řetězce zce

Z vyučovaných předmě edmětůů nižšího sekundárního vzdělávání lávání jsme si pro modelovou ukázku vybrali český jazyk – mluvnici. Na příkladu íkladu ukážeme opakovací a doplňovací dopl cvičení (doplňování měkkého kkého i a tvrdého y). Univerzální zpracování didaktického testu

můžeme žeme aplikovat také v oblasti tvarosloví, skladby, slovní zásoby (doplňování (dopl měkkého i a tvrdého y ve slovech přejatých, řejatých, cizího ppůvodu, ve shodě přísudku ísudku s podmětem, podmě v koncovkách podstatných nebo přídavných ídavných jmen apod.)

Ukázka 4: Ukázka načítání ítání prvků z databáze. C D E E

= = = =

Label1 'načtení obsahu Label1 do proměnné prom C Mid$(C, 1, 50) 'Vyběr r znaků znak od pozice 1 do pozice 50 Replace(D, (D, "y"," _ ") 'Nahrazení všech "y" v řetězci zci D znakem " _ " Replace(D, (D, "i"," _ ") ' Nahrazení všech "i" v řetězci zci D znakem " _ "

Pracujeme-li s předponami edponami o pevné délce řetězce můžeme žeme použít i syntax s funkcí Left (resp. Right). Funkce Left a Right nám umožní výběr části řetězce zce o pevné délce z levé nebo pravé strany řetězce (např. vikýř _kýř, resp. sokolí (let) sokol_ (let)). Z příkladu je zřejmé, z že můžeme žeme ovlivnit i délku řezce, ř v prvním případě byly dva znaky a v druhém pouze jeden znak.

Pro vyhodnocení použijeme jednoduchou statistiku, která počítá ítá za správn správně a chybně zodpovězené odpovědi di procentuální úspěšnost. úsp Aritmetický průměrr je nej nejčastěji používaný nástroj pro jednoduché statistické vyhodnocování dat (9) a velmi často asto si jej pedagogové volí jako kritérium rozdělení známek.

133



http://jtie.upol.cz

Ukázka 5: Ukázka načítání ítání prvků z databáze (10). cc = (aa / (aa + bb + 0.000000001)) 00001)) * 100 'rovnice pro výpočet et aritmetického průměru pr se zajištěním ním nenulové hodnoty dělitele d Label19 = cc 'načtení proměnné ěnné cc do Label19 Label19 = CInt(Label19) 'zaokrouhlení zaokrouhlení výsledku na celé číslo

Zdrojové kódy testovacího programu jsou obsáhlejší, než uvedené příklady říklady výše. Tvoří Tvo je řada modulů,, jejichž strukturu primárně primárn

určenou pro vzdělávání lávání se pokusíme nazna naznačit na vývojovém diagramu 1.

Vývojový diagram 1: Struktura testovací aplikace.

PŘÍSTUP

PŘÍSTUP TESTOVACÍ APLIKACE

ŽÁK

NASTAVENÍ

ČTENÍ DATABÁZE TESTŮ -

Český jazyk Informatika Matematika …

UČITEL ČTENÍ TENÍ + ZÁPIS

Čas odpovědi

po otázek počet

Rozpětí známek

DATABÁZE TESTŮ -

Český jazyk Informatika Matematika …

Statistika

TEST

TEST Vyhodnocení odpovědí

Výstupy

Klasifikace

Výstupy

Správa databáze výsledků testů

4 Závěr V předloženém příspěvku vku jsme zmínili vytváření ení a užívání elektronických testovacích systémů,, definovali jsme standardy jejich tvorby a možnosti využití elektronických didaktických testů v edukačního procesu. Domníváme se, že zařazení azení elektronických testů do edukačního ního procesu může m významně ovlivnit rozvoj strategického uvažování a rozhodovacích schopností jedince. Jejich užívání usnadní pedagogům m testování vědomostí v žáků, získají okamžitou zpětnou tnou vazbu, ušet ušetří čas (např. na aktivizační a alternativní metody met ve výuce) apod.

Využití elektronických testovacích systémů systém ocení především edevším absolventi vysoké školy studijních kombinací s technickou a informační informa výchovou, ale není to podmínkou. Pedagogové získají pro žáky nový, zajímavý a velmi efektivní způsob elektronického ronického testování. Možnost dalšího vývoje elektronického testování je neustále velmi aktuální. 5 Literatura [1] LAVRINČÍK, ÍK, J., KLEMENT, M. Tvorba autorských instalerů pomocí aplikace Visual Basic 6. In Strategie technického vzdělávání lávání v reflexi doby. 1. vyd. vy Ústí nad Labem : Fakulta výrobních technologií

134



[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7] [8]

a managementu, 2009. ISBN 80-7414-12680 3. DOSTÁL, J. Školní informační informa systémy. In Infotech 2007 – moderní informační informa technologie ve vzdělávání. lávání. Olomouc : Votobia, 2007. s. 540 – 546. ISBN 978-80978 7220-308-6. Dostupné na www: . CHRÁSKA, M. Didaktické testy : příručka p pro učitele itele a studenty uč učitelství. 1. vyd. Brno : Paido, 1999. 91 s. ISBN 80-85-93180 68-0. STOFFOVÁ, V. Didaktické aspekty kontroly úrovne vedomosti pomocou počítača. In: MEDACTA EDACTA 91. 91 č. 3. Nitra, Pedagogická fakulta, 1991, s. 153-161. 153 STOFFOVÁ, V. Automation of programmer´s knowledge testing. In: Acta Mathematica & Informatica 1. 1 Nitra : Vysoká škola pedagogická, 1992. S. 79 – 97. LAVRINČÍK, ÍK, J. Executables Compression Algorithms Comparison. In Didmattech 2008. 1. vyd. Eger : Eszterházy Károly College, 2008, s. 103 - 106. ISBN 978-963978 9894-17-4. KLEMENT, M. Základy programování v jazyce Visual Basic. 1. vyd. Olomouc : VUP, 2002. 336 s. ISBN 80-244-0472-9. 80 LAVRINČÍK, ÍK, J. Terminologický slovník programování ve Visual Basic 6. Journal of Technology and Information Education, Education

http://jtie.upol.cz

2009, Olomouc – EU, Palacký Univerzity, Volume 1, Issue 1, p. 119 – 122. ISSN 1803-537X. [9] CHRÁSKA, M. Metody pedagogického pedagog výzkumu. 1. vyd. Olomouc : VUP, 2007. 265 s. ISBN 978-80-247 247-1369-4. [10] LAVRINČÍK, ÍK, J., KLEMENT, M. Potenciální možnosti využití programovacího jazyka Visual Basic 6 v hodinách českého eského jazyka a literatury. In Tradiční a netradiční ní metody a formy práce v hodinách českého eského jazyka jazyka. v tisku.

Mgr. Jan Lavrinčík, DiS. Katedra technické a informační informa výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel: +420 585 635 813 E-mail: mail: [email protected] Www pracoviště:: www.kteiv.upol.cz Mgr. Eva Stránská Katedra českého eského jazyka a literatury Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel: +420 585 635 655 E-mail: mail: [email protected] Www pracoviště : http://kcjl.upol.cz

135




OBJECT ORIENTED PROGRAMMING IN TEACHING Jan KUBRICKÝ - Milan KLEMENT Abstract: The paper deals with Object Oriented Programming. It reviews the opinions of eminent educators - programmers and focuses on object-oriented object oriented possibilities in the design and direction dir of web apllications. Key words: object oriented programming, teaching of programming, web apllication, programming language. OBJEKTOVĚ Ě ORIENTOVANÉ PROGRAMOVÁNÍ VE VÝUCE Resumé: Příspěvek je věnován nován problematice Objektově Objektov Orientovaného Programování. Shrnuje názory předních odborníků pedagogů-programátor programátorů a zabývá se objektově orientovanými možnostmi ppři tvorbě a správě webových aplikací. Klíčová slova: objektově orientované prog programování, ramování, výuka programování, webové aplikace, programovací jazyk. 1 Úvod Objektově orientované programování (dále jen OOP) se začalo alo prosazovat jako klí klíčová programátorská technologie již v 90. letech minulého století. V zápětí tí mnozí z uznávaných programátorů-pedagogů na tuto skutečnost skute začali reagovat ve výuce příslušných íslušných kurzů kurz a také ve výuce zájmových kroužkůů na základních a středních edních školách. Za hlavní poznávací znak OOP je totiž považována jeho relativní podoba s charakteristikou reálnéhoo světa, což umožní i mladším žákům lepší představu ředstavu základní myšlenky objektově orientovaného ppřístupu. OOP je totiž založeno na síti vzájemně vzájemn komunikujících objektů,, tak, jak je známe v určité podobě v běžném žném život životě. Jak uvádí R. Pecinovský [1, s. 2], „svět ět objektů, objekt které si navzájem posílají zprávy jsou pro žáky daleko pochopitelnější, než světt posloupnosti příkazů“, p které jsou charakteristické pro programování strukturované. Objektově orientovaný přístup řístup našel své místo také v programování webových aplikací. apli Dobře známe např. programovací jazyk JAVA nebo novou technologii od společnosti čnosti Microsoft ASP .NET a programovací jazyky C# nebo Visual Basic .NET. Pravdou al ale zůstává, že nejoblíbenějším a nejrozšířenějším programovacím jazykem přii vytvá vytváření webových aplikací je volně distribuovaný jazyk PHP. Ve výucee na školách tomu není naopak a s příchodem jeho verze s označením označ PHP 5 je možné využívat jeho objektové orientovaných možností [4] [5]. V dalším textu se nejprve

zaměříme na výchozí charakteristiku objektového přístupu ístupu a budeme hledat vzájemné vazby z podstaty objektů reálného světa. sv 2 Reálný svět OOP Jak již bylo řečeno, základním principem OOP je volná síť vzájemn vzájemně komunikujících objektů. Pokud na tuto formulaci narazíte poprvé možná ještě ve svých prvotních záv závěrech přesně nevystihnete základní myšlenku objektové o orientovaného přístupu. Jakmile ale začnete uvažovat více s ohledem na obraz reálného světa dospějete k překvapivému ekvapivému zjištění. zjišt O objektech reálného světa můžeme říci, že každý z nich má řadu nejrůznějších jších atributů [3], stejně jako objekty počítačové ové programu programu. Řekneme například, že každý člověk ěk má jinou barvu vlasů, vlas barvu očíí atp. Tyto atributy jsou pro rrůzné objekty specifické a mohou se v mnohém lišit. Můžeme tvrdit, rdit, že automobil nebo motocykl mají nějaký počet et kol, ale hovořit hovo o tomto počtu v souvislosti s obrazem na stěně stě asi nemá smysl. Objekty lze proto celkem přirozeně p dělit do skupin téhož druhu. V každé skupině skupin jsou objekty s týmiž (nebo velmi podobnými atributy), at jenž se liší pouze hodnotou. Dále platí, že objekty nejsou pouze pasivními nositeli atributů, atribut ale dokáží i aktivně vytvářet řet odezvu na akce okolního světa, ta, jenž je reprezentován ostatními objekty. Pokud si dokážeme na základě základ výše uvedeného asociovat at jednotlivé pojmy do programových konstruktů, ů, m můžeme „objekt“ realizovat také ve vývojovém prostředí prost

136



výpočetního programu [3]. Dále je před p námi tedy otázka volby vhodného programovacího jazyka do výuky. 3 Programovací jazyk pro výuku OOP V plánování výuky si pedagogové pedagogovéprogramátoři kladli základní otázku, otázku „jaký zvolit vhodný programovací jazyk“. Sama skutečnost, skute že existuje více programovacích jazyků, jazyk které podporují OOP nebo jsou přímo př objektově orientované jest důkazem kazem toho, jaký význam OOP ve výuce má. Naučíme-li li žáky programovat a myslet objektově v jednom z programovacích jazyků, naučíme íme je nejenom techniky a koncepty OOP, ale připravíme ipravíme jim také pevné základy naučit se další z programovacích jazyků jazyk a využívat přitom dříve íve nabytých znalostí a dovedností. V podobné souvislosti uvádí R. Pecinovský [1, s. 1], že „v současné souč době před námi nestojí otázka zda učit u objektově orientované programování, ale jak je učit“. u Autor ve své práci dále uvádí, jakými vlastnosti by zvolený programovací jazyk měl m disponovat. Uveďme ty nejpodstatnější [1]: edevším doopravdy objektov objektově - Měl by být především orientovaný. Tím automaticky vypadává starý Visual Basic (Visual Basic .NET již objektově orientovaný je); - Měl by převzít evzít na svá bedra co největší nejv množství úkolů,, které by prog programátor nemusel bezpodmínečněě řešit – např. správu paměti. ti. Tato podmínka vyřazuje Delphi až do verze 7 včetně a C++ (C++ pro .NET již správu paměti zprostředkovává); edkovává); - Měl by být maximálně jednoduchý, abychom se přii výuce mohli soust soustředit na programování a nemuseli emuseli trávit dlouhé chvíle vysvětlováním tlováním vlastností a hlavn hlavně záludností jazyka (tady definitivně vypadává C++); - Měl by být maximálně bezpeč bezpečný a odhalit co nejvíce chyb již ve fázi překladu; řekladu; - Měll by mít minimální nároky na hardware počítače (hardwarové nároky oky jsou ale silně siln ovlivněny ny použitým vývojovým prost prostředím); - Překladače, e, vývojová prostředí a nástroje by měly ly být dostupné za minimální cenu, nejlépe zdarma; - Měl by být dostatečně rozší rozšířený, aby bylo možno vyměňovat ovat zkušenosti v rámci co nejširší komunity; Vzhledem k výše uvedeným vlastnostem vlastnos preferují pedagogové-programáto programátoři i jiní odborníci zejména jazyk C#, a dále pak Delphi

http://jtie.upol.cz

pro .NET, Java nebo velmi oblíbený Visual Basic .NET. 4 OOP ve výuce Programování je ve výuce považováno za překonávání počítačové ové gramotnosti, a zkoumání a vytváření nitra procesů, ů, které vvětšině populace zůstanou stanou skryty za prostř prostředím, jenž je jim důvěrné rné známé a prostupuje dnes již tém téměř každou sférou lidského života. Nicméně Nicmén i programování je běžnému žnému životu blíže, než by se na první pohled mohlo zdát. V druhé části našeho příspěvku vku jsme stručně stru nastínili, jak nahlížet na OOP z pohledu procesů proces v reálném světě. Výuka programování by proto měla m tyto aspekty u žáků a studentůů podn podněcovat. Čím více studující přijmou skutečnost, čnost, která je povede řadou asociací s běžným žným životem, tím lépe budou schopni se OOP naučit. it. R. Pecinovský [1] [2] doporučuje výuku započatou čatou oklikou. Nejprve žáky nechat „hrát si“ s hotovým programem a vytvářet et jen malé doplňky do nějakého n již existujícího světa. ta. Efektivním a ppřitažlivým způsobem tak nenásilněě vstoupí do sv světa programování. Vlastní metodika OOP pak vychází z následujícího: - Úvodem představit edstavit základní pojmy třída a objekt,, a nahlédnout do struktury předem p připraveného ipraveného programu a vysvětlit vysv vzájemné vztahy; - V další fázi zapojit vlastní aktivitu spojenou s objevováním vztahu mezi třídou a instancí. Volání metod, metod analyzování jejich chování a zkoumání hodnot jejich atributů; atribut - Vlastní programování. Prvotně Prvotn se naučit upravovat a ladit existující programy a postupně se na nich naučit nau vše, co je potřeba k vytváření ení vlastních programů; program Úvodní metodika výuky OOP je nezbytným předpokladem edpokladem pro další kontinuitu výuky. Na základě získaných znalostí a dovedností si žáci a studenti utváříí kompetence, které jsou ne nezbytné pro další rozšiřování v oblasti dané problematiky. Všechny uvedené kroky mají v hierarchii výuky programování nezastupitelné místo a není možné je vynechat nebo se k nim bez předchozího p vysvětlení vracet. 5 OOP ve výuce tvorby webových aplikací Webové aplikace tvoří nedílnou součást sou komunikace nejrůznějších jších objektů. objekt Komunikují spolu uživatelé na internetových fórech,

137



komunikují spolu bankovní účty čty ppři platebních transakcích nebo spolu komunikuje uživatel aplikace Google earth a družice na oběžné ob dráze. To vše se děje prostřednictvím ednictvím sít sítě Internet a mnoha webových aplikací, které nabízejí stále vyspělejší, lejší, dokonalejší a rychlejší zp způsoby různých zných forem komunikace. Není proto divu, že objektově orientovaný přístup řístup byl tv tvůrci webových aplikací vysněným m cílem. Umožňuje Umož jim to jazyk Java, prostřednictvím ednictvím technologie ASP. NET jazyky C# nebo Visual Basic .NET. Ovšem nejoblíbenější PHP v tomto ohledu stále mírně zaostával. To vše se změnilo ěnilo po roce 2005 s příchodem íchodem verze 5 a plné podpory objektov objektově orientovaného přístupu [4].. I přesto př ve výuce jazyka PHP převládá evládá procedurální přístup p a dle R. Pecinovského [1] [2] se přikláníme řikláníme k důvodu, že OOP je pro učitele v podstatě náročnější než pro samotné žáky. Jazyk PHP je ale nazýván hybridním, neboť záleží na každém každé jednici, jakou cestou se vydá. A právě tato skutečnost, nost, nám umožňuje umož využít obou programovacích technik. Základy OOP je ovšem nutné zařadit adit do výuky již od samého počátku a ne jim věnovat novat pozornost pouze okrajově.. Žáci si pak odnášejí kompetence, které mohou přenášet enášet i do jiných vývojářských vývojá prostředí v této oblasti. Nejsiln Nejsilnějším konkurentem PHP, technologie ASP .NET od Microsoft a programování v jazyce C# je plně pln objektově orientované a ještěě do nedávné doby bylo považováno za technologie pro profesionály profesionál a velmi pokročilé. Bereme v ohled především p jeho licenční ní politiku a zejména pak objektově objektov orientovaný přístup ístup jazyka C#, který byl pro mnoho programátorů webových aplikací zvyklých na klasické programování v jazyce PHP těžkým oříškem. íškem. Ovšem jak razantn razantně se situace změní ní když inovujeme výuku OOP v jazyce PHP. Možný přechod echod na technologii ASP AS .NET bude o poznání snazší. 6 Závěry a doporučení OOP má v prostředí edí jazyka PHP své ppříznivce i odpůrce. Jeden z nejznámějších ějších pedagogů pedagog programátorů R. Pecinovský [1]] [2] prosazuje do výuky od samého počátku objektově objektov orientovaný přístup. ístup. Dle našich poznatk poznatků z výuky programování se s ním ztotožňujeme. ztotož Je potřeba zdůraznit, raznit, že OOP nenahrazuje klasické strukturované programování, ani jej nevytlačuje nevytla na vedlejší kolej. Spíše jej povyšuje do nové progresivní úlohy. Navíc není ení nutno programovat vždy objektově.. Hybridní jazyk PHP nám umožní kdy se nám zachce se vrátit

http://jtie.upol.cz

k čistě strukturovanému programování [5]. Ale výuka by měla la být založena a ppřipravena od začátku respektovat objektově objektov orientované možnosti. 6 Literatura u OOP žáky [1] PECINOVSKÝ, R. Proč a jak učit základních a středních škol [online]. [online] Publikováno 10.1.2004. . [2] PECINOVSKÝ, R.. Výuka objektově orientovaného programování žáků žák základních a středních edních škol [online]. . [3] ČADA, O. Objektové programování. programování 1. vyd. Praha : Grada, 2009. ISBN 978-80-247-2745-5. 9 [4] LAVIN, P. PHP objektově objektov orientované.1. vyd. Praha : Grada, 2009. ISBN 978-80-247978 2137-8. vzd [5] KUBRICKÝ, J. Jazyk PHP ve vzdělávání učitelů informační ní výchovy výchovy. Journal of Technology and Information Education. Education 2009, Olomouc - EU, Univerzita ita Palackého, Ročník Ro 1, Číslo 1, s. 136 - 138. 8. ISSN 1803-537X 1803 (print). ISSN 1803-6805 (on-line). [6] KLEMENT, M. Základy programování 1 – Úvod do MS Visual Basic 6.0. (Texty k distančnímu vzdělávání lávání v rámci kombinovaného studia) Olomouc : UP, 2008. 60 s. ISBN 978-80978 244-2177-3. [7] DOSTÁL, J. Počítač ve vzdělávání vzd - modul 1. Olomouc: Votobia, 2007. 125 s. ISBN 978-80978 7220-295-2. Mgr. Jan Kubrický Katedra technické a informa nformační výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel: +420 585 635 818 E-mail: mail: [email protected] Www pracoviště:: www.kteiv.upol.cz PhDr. Milan Klement, Ph.D. Katedra technické a informační informa výchovy Pedagogická fakulta UP Žižkovo nám. č. 5 771 40, Olomouc, ČR Tel: +420 585 635 811 E-mail: [email protected]

138




SKALOPTYM - UNIVERSAL SOFTWARE FOR OPTIMALIZATION OF O TECHNICAL PROBLEMS Renata KASPERSKA - Andrzej KASPERSKI Abstract: The work concerns the optimization tasks of technical problems. In the paper optimization bases are outlined, selected computer programs to solve optimization tasks are characterized, and the software implemented by authors uthors for didactics of scalar optimization of different problems is presented. g solution, genetic algorithm. Key words: optimization, optimal design, global SKALOPTYM – UNIWERSALNE OPROGRAMOWANIE OPROGRAMOWANIE DO OPTYMALIZACJI OPTYMALIZA ZAGADNIEŃ TECHNICZNYCH Streszczenie: Praca dotyczy zadania wyznaczania optymalnych rozwiązań rozwiąza dla zagadnień technicznych. W artykule przedstawiono zarys podstaw optymalizacji, scharakteryzowano wybrane programy komputerowe umożliwiaj liwiające rozwiązywanie zadań optymalizacyjnych acyjnych oraz zaprezentowano opracowane przez autorów utorów oprogramowanie stosowane w dydaktyce do optymalizacji skalarnej dowolnych problemów. Słowa kluczowe: optymalizacja, projekt optymalny, rozwiązanie globalne, algorytm lgorytm genetyczny. genetyczny 1 Wstęp Wykorzystanie efektywnych, efektywnych nowoczesnych metod obliczeniowych i analitycznych nalitycznych oraz zastosowanie komputerów umo umożliwia podejmowanie złożonych zagadnień, zagadnie których rozwiązanie do niedawna nie było możliwe. mo Obecnie jednym z najmodniejszych kierunków badawczych jest optymalizacja optymali jako wyraz dążenia enia człowieka do uzyskiwania jak najlepszych rozwiązań.. Odpowiednie i właściwe przygotowanie do pracy przyszłych inżynierów in czy techników ściśle związane zane jest z nabyciem w procesie edukacji umiejętności tności formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych, wyboru właściwych ciwych technik optymalizacji oraz posługiwania się odpowiednim typem oprogramowania. Rozwój metod optymalizacji we wszystkich dziedzinach twórczej działalności działalno człowieka wieka (np. w technice, technologii, technologi ekonomii, zarządzaniu) związany zany jest z takimi potrzebami, jak: projektowanie nowoczesnych systemów konstrukcyjno-technologicznych,, uzyskiwanie coraz lepszych rezultatów oraz zapewnienie projektowanym obiektom możliwie najlepszej funkcjonalności, niezawodności ści i trwałości, sprawności, jakości, ergonomiczności, ergonomiczno estetyki itd. (1). Praktyczne zastosowanie optymalizacji jest również ściśle związane zane z wymiernymi efektami ekonomicznymi (obniżenie (obni kosztów produkcji poprzez zmniejszenie szenie zu zużycia materiałów).

2 Zadanie optymalizacji W znaczeniu ogólnym, optymalizacją nazywamy świadomą działalno działalność człowieka, której celem jest uzyskanie najlepszego rezultatu w danych warunkach i przy określonym okre kryterium oceny danego rezultatu (3). Najlepszy uzyskany rezultat jest rezultatem optymalnym. optymalnym W znaczeniu naukowym, optymalizacja jest dziedziną wiedzy zajmują zajmującą się metodami wyboru optymalnych rozwiązań rozwi wszelkich działań, np. technicznych hnicznych lub gospodarczych (14). Optymalizacją nazywamy też te proces rozwiązywania ania zadania optymalizacji (17). (17) Zadanie optymalizacji można mo sformułować następująco (3): a) Dany jest niepusty zbiór X ⊂ R n , zwany zbiorem rozwiązań dopuszczalnych, określony układem nierówności ci i równań: równań r r r r r n r r X = x ∈ R : g ( x ) ≥ 0, h ( x ) = 0 , r gdzie: x jest wektorem zmiennych decyzyjnych, decyzyjnych r r r g ( x ) ≥ 0 są ograniczeniami nierówno nierównościowymi, r r r h ( x ) = 0 są ograniczeniami równo równościowymi. Ograniczenia są warunkami okre określonymi przez projektanta, opisują wymagania magania konstrukcyjne, tzn. wymagania technologiczne, ekonomiczne, ekonomiczne funkcjonalne, wytrzymałoś zymałościowe, użytkowe, niezawodnościowe, ergonomiczne, ekologiczne i inne. b) Dana jest wektorowa funkcja celu:

139

{

}



r f : Rn → Rq , ( q ≥ 1 ) określona układem q skalarnych funkcji kryterialnych (kryteriów), które mają być optymalizowane: f k : R n → R , ( k = 1,K, q ) c) Dany any jest postulat minimalizacji lub maksymalizacji funkcji fk ( k = 1, K , q ) na zbiorze X zgodnie godnie z preferencjami decydenta. Uniwersalnym niwersalnym kryterium optymalizacyjnym w optymalnym projektowaniu jest minimum kosztów (materiału, wykonania, transportu, montażu, eksploatacji, konserwacji, utylizacji itp.). Problem optymalizacji wielokryterialnej może być rozwiązywany w sposób podobny do problemu optymalizacji jednokryterialnej czyli skalarnej (2). Ideą optymalizacji skalarnej jest znalezienie zbioru takich wartości zmiennych decyzyjnych, aby spełnione były wszystkie ograniczenia i aby funkcja celu osi os ągała wartość optymalną. W problemach optymalizacji wielokryterialnej projektant próbuje znaleźć takie wartości zmiennych decyzyjnych, które równocześnie optymalizują wszystkie funkcje kryterialne. Do rozwiązania zadania optymalizacji skalarnej można zastosować wiele znanych, odpowiednio zaadaptowanych, metod poszukiwania ekstremum funkcji (np. metoda pełnego przeglądu, metoda Monte Carlo, algorytmy genetyczne, symulowane wyżarzanie, przeszukiwanie Tabu). Liczbę metod optymalizacji skalarnej można oszacowa oszaco ć na kilkadziesiąt, a liczbę ich modyfikacji i różnych wersji na kilka tysięcy. Szczegółowy opis metod optymalizacji skalarnej można znaleźć w bogatej literaturze z tego zakresu: (1), (2), (3), (13), (15), (16). 3 Oprogramowanie wspomagające wspomagają rozwiązywanie zadań optymalizacyjnych Rys historyczny technik optymalizacyjnych został przedstawiony m.in. w pracach: (2), (13). Przegląd około 75 pakietów oprogramowania służącego do optymalizacji zawarto w pracy (12). Na rynku dostępne są różne komercyjne pakiety oprogramowania komputerowego, przeznaczonego go do optymalizacji skalarnej i wektorowej funkcji matematycznych, np. (18). Spis niektórych z nich można znaleźć na stronach internetowych (5). Jednym z komercyjnych programów jest moduł LGO Global Solver Engine dla Microsoft Excel, w którym określa się z komórki

http://jtie.upol.cz

zmiennych, komórkę celu, warunki ograniczające i różne opcje określające aspekty obliczeń, m.in. liczbę iteracji, dokładność rozwiązania, algorytm używany do wyznaczenia kierunków poprawy, typ zadania jakoo wariant obliczeń optymalizacyjnych. Do rozwiązywania zadań optymalizacji mogą być wykorzystywane aplikacje stosowane do modelowania oraz obliczeń numerycznych i symbolicznych. Najważniejsze z nich to system MatLab wraz z Optimization Toolbox (18), Mathematica ematica z modułem MathOptimizer, MatCAD wraz z rozszerzonym pakietem Solving & Optimization (5).. Innym oprogramowaniem optymalizacyjnym doo rozwiązywania zadań z obszaru programowania całkowitoliczbowego, liniowego i nieliniowego, a także optymalizacji globalnej służy LINDO/LINGO Systems. Komercyjnym pakietem obliczeniowym zawierającym różne metody optymalizacyjne jest STORM (5).. Do rozwiązywania problemów niestabilnych i trudnych pod względem numerycznym może służyć program XpressOptimizer, który daje możliwo l ść wyboru wielu algorytmów w zależności od złożoności problemu z milionami zmiennych i ograniczeń. Niestety, cechą wspólną wymienionego oprogramowania jest znaczny koszt zakupu licencji. Niewiele spośród aplikacji do obliczeń optymalizacyjnych dostępnych ych jest bezpłatnie. Są to najczęściej programy rozwijane w warunkach akademickich. Przykładami darmowego oprogramowania do optymalizacji jest mSimplex, FC-Win, GOAL (6). mSimplex firmy MatSol służy do rozwiązywania problemów programowania linowego (PPL) zaa pomocą algorytmu Simplex i algorytmu dla programowania całkowitocałkowito liczbowego – BAB. Program przeznaczony jest dla zaawansowanych użytkowników, do działania wymaga platformy .NET. Aplikacja może być wykorzystywana do optymalizacji w biznesie, produkcji, transporcie. ansporcie. FC-Win Win jest programem do modelowania matematycznego, symulacji i optymalizacji, dedykowanym do pracy inżynierów oraz naukowców (4).. Działa w środowisku Windows na bazie języka FC (Fortran Calculus), który zapewnia minimalizację kodu. Od użytkownika wymagane jest wprowadzenie definicji modelu matematycznego, ograniczeń i funkcji celu. Program FC-Win zawiera ponad 60 przykładowych, rozwiązanych problemów, które mogą pomóc w formułowaniu i rozwiązywaniu własnych problemów.

140



GOAL jest narzędziem optymalizacji na bazie algorytmu genetycznego (6). Umożliwia Umo rozwiązanie problemów optymalizacyjnych różnego typu.. Zadania optymalizacji mogą mog zawierać kilka zmiennych (rzeczywistych i binarnych), ograniczeń i złożonych żonych funkcji celu zapisanych w języku Visual al Basic. Basic Na rynku istnieje równieżż wolne i otwarte oprogramowanie FLOSS (ang. Free Libre/Open Source Software). Przykładem jest oprogramowanie LP-Solve Solve napisane w języku j ANSI C, służące do rozwiązywania ązywania zagadnie zagadnień programowania liniowego i całkowito całkowitoliczbowego. Największe ksze zagadnienia mog mogą zawierać 30000 zmiennych i 50000 ogranicze ograniczeń. Do rozwiązywania zywania nietypowych problemów optymalizacyjnych stosowane są również różne języki zyki programowania i modelowania matematycznego, np. AMPL, Basic, Basic C, Delhi, Fortran (4), Pascal (16). Różnorodność, mnogość ść i komercy komercyjność narzędzi służących cych do optymalizacji, a tak także duża złożoność obsługi wielu programów stały si się inspiracją do zaprojektowania i wykonania oprogramowania dla celów edukacyjnych. 4 Charakterystyka programu SKALOPTYM Program komputerowy SKALOPTYM został zaprojektowany i zaimplementowany w języku j Delphi ze względu du na potrzeb potrzebę nauczania zagadnień optymalizacji różnych żnych problemów technicznych i wyznaczania optymalnych wartości ci dla opracowanych modeli matematycznych. Służy do optymalizacji jednokryterialnej (skalarnej) dowolnych funkcji zdefiniowanych przez użytkownika. ytkownika. Program jest uproszczoną wersją komputerowego programu badawczego OPTIKON, który został wcześniej wcze zaimplementowany w celu optymalizacji modeli konstrukcji cienkościennych. ciennych. Charakterystykę Charakterystyk systemu OPTIKON oraz wyniki optymalizacji można znaleźć m.in. w pracach (9), (10), (11). Obecnie oprogramowanie SKALOPTYM jest wykorzystywane w dydaktyce na Uniwersytecie Zielonogórskim i Politechnice Poznańskiej. Pozna Program SKALOPTYM LOPTYM charakteryzuje się si prostą obsługą niezależnie żnie od stopnia skomplikowania zadania optymalizacji. Podstawowe opcje menu (Plik, ( Edycja, Optymalizacja, Pomoc) są dostępne dostę z głównego okna programu, przedstawionegoo na rysunku 1. Opcja Plik zawiera trzy podopcje: pod Nazwa pliku (umożliwia liwia podanie nazwy pliku, w którym zostaną zapisane wyniki optymalizacji), optymalizacji Drukuj (umożliwia wybór nazwy pliku, którego

http://jtie.upol.cz

zawartość może być wydrukowana) wydrukowana oraz Wyjście (umożliwia zakończenie czenie pracy z programem).

SKALOPTYM Rys. 1: Główne okno programu SKALOPTYM. Opcja Edycja zawiera jedną jedn podopcję Funkcja,, której wybór umożliwia umoż edycję pliku, zawierającego źródło ródło biblioteki funkcji celu zdefiniowanych nych przez użytkownika. uż Każda z funkcji posiada swój numer (Nr_Funkcji), (Nr_Funkcji) konieczne jest też określenie określ następujących parametrów: liczba zmiennych decyzyjnych (LZ), liczba ograniczeń (LO), (LO) liczba wszystkich zadeklarowanych funkcji celu w bibliotece (LF). Ponadto, użytkownik ytkownik musi zadeklarowa zadeklarować postać funkcji celu (Q) oraz postać ograniczeń (OGR) z wykorzystaniem funkcji matematycznych dostępnych w języku zyku Delphi (biblioteka Math). Opcja Optymalizacja posiada trzy podopcje: Kompilacja, Metody oraz Wykonanie, które umożliwiają przygotowanie danych do obliczeń, oblicze wybór funkcji celu z przygotowanej biblioteki bibliot funkcji, wybór metod optymalizacji, określenie okre niezbędnych dnych parametrów sterujących, steruj zakresu zmiennych decyzyjnych oraz wykonanie obliczeń oblicze optymalizacyjnych. Po sprawdzeniu poprawności poprawno danych dla wybranej funkcji celu i metody m optymalizacji wykonywana jest est optymalizacja skalarna (minimalizacja) funkcji celu. Użytkownik U może wybrać jedną lub kilka metod optymalizacji. optymalizacji Wśród dostępnych metod jest m.in. symulowane s wyżarzanie (SW) i algorytm lgorytm genetyczny (AG) jako metody dyskretne stochastyczne (8). Znajdowane minimalne wartości warto funkcji celu mogą być zapisywane na dysku w celu dalszej ich analizy, tworzenia wykresów czy też te jako archiwum. Dostępne są informacje o w wartościach użytych parametrów,, czasie obliczeń, liczbie wywołań funkcji celu i wartości wartoś ograniczeń.

141



Opcja Pomoc zawiera krótkie informacje na temat programu, jego opcji i zasad działania. Wyniki działania programu SKALOPTYM zostaną zaprezentowane na przykładzie optymalizacji prostego zagadnienia technicznego (8 s. 36). Poszukiwane są optymalne wymiary wymia belki o przekroju prostokątnym ątnym (a x b), która przenosi moment zginający M g = 2000 N ⋅ m ,

http://jtie.upol.cz

otrzymano lepszą wartość funkcji celu przy użyciu algorytmu genetycznego, dla którego przyjęto takie parametry, jak na rysunku 2.

a naprężenia enia dopuszczalne dla materiału belki wynoszą σ dop = 200 MPa . W pierwszej kolejności ci wyznaczone zostaną zmienne decyzyjne,, czyli poszukiwane długości boków a i b przekroju poprzecznego belki. Następnie pnie zostanie sformułowane kryterium optymalizacyjne.. Konstrukcja najlepsza to konstrukcja najtańsza, więcc uż użyteczne będzie kryterium ekonomiczne, wyrażają żające koszt belki. Koszt będzie zależał od ilości ci materiału zużytego do produkcji, więcc w uproszczeniu można przyjąć jako kryterium pole powierzchni przekroju poprzecznego belki: Q = a ⋅ b → min . Ostatnim krokiem w definicji zadania optymalizacji jest wyznaczenie ograniczeń. Przyjęto to cztery ograniczenia geometryczne: (1) a > 0 , (2) b > 0 , (3) a ≤ 10 , (4) b ≤ 10 . Ponadto, konieczne jest spełnienie warunku wytrzymałościowego ciowego na zginanie belki: Mg a ⋅ b2 σ= ≤ σ dop , gdzie Wx = . Stąd: Wx 6 6M g (5) a ⋅ b 2 − ≥ 0 . Dodatkowo sformułowany

Rys. 2: Parametry sterujące AG. Rozwiązanie otrzymane za pomocą programu SKALOPTYM najprościej sprawdzić poprzez rozwiązanie graficzne. Trójwymiarowy wykres wykr funkcji celu Q przedstawiono na rysunku 3. Q [cm2]

σ dop

zostanie warunek stateczności wyrażony dla uproszczenia przez stosunek zmiennych a i b: b b ≥ 1 oraz ≤ 4 . Dla potrzeb optymalizac optymalizacji a a warunek stateczności zostanie zapisany w formie: (6) b − a ≥ 0 oraz (7) 4a − b ≥ 0 . Otrzymano zbiór ograniczeń zawierający siedem warunków. Stosując program SKALOPTYM, po wprowadzeniu do biblioteki ilości zmiennych decyzyjnych, funkcji celu i ograniczeń, można otrzymać w krótkim czasie (rzędu kilku sekund) rozwiązanie problemu. Za pomocą algorytmu symulowanego wyżarzania otrzymano optymalne wartości zmiennych a = 1,574 cm , b = 6,213 cm , gdy funkcja celu przyjęła wartość minimalną Q = 9,779926 cm2 . Za pomocą algorytmu genetycznego otrzymano a = 1,56 cm , b = 6,21 cm , gdy funkcja celu przyjęła wartość

minimalną Q = 9,6876 cm2 . W tym przypadku

Rys. 3: Wykres funkcji celu Q = a ⋅ b . Dwuwymiarowy wykres poziomicowy funkcji celu Q (tzw. warstwice) został zaprezentowany na rysunku 4, gdzie przedstawiono również warunki ze zbioru ograniczeń w postaci prostych i krzywych. Wspólna część płaszczyzny ograniczona tymi warunkami określa obszar rozwiązań dopuszczalnych. Najmniejszą wartość funkcji celu określa warstwica przechodząca przez krawędź obszaru dopuszczalnego w punkcie leżącym na przecięciu prostej o równaniu 4a − b = 0 i krzywej 6M g o równaniu a ⋅ b 2 − = 0 czyli a ⋅ b 2 = 60 .

σ dop

Wartość funkcji celu dla tej ej warstwicy wynosi 2 Q = 9,688 cm , a dokładne wartości zmiennych decyzyjnych a i b mogą być odczytane z rysunku.

142



Istnieje zgodność obu rozwiązań, dlatego otrzymane wartości a = 1,56 cm oraz b = 6,21 cm są optymalnymi wymiarami przekroju belki. b

http://jtie.upol.cz

technik komputerowych, teorii optymalizacji czy badań operacyjnych. Planowane jest także rozbudowanie funkcjonalności programu w celu umożliwienia rozwiązywania nie tylko zadań optymalizacji skalarnej, ale również wektorowej.

4a − b ≥ 0

Literatura (1) DEB, K. Optimization For Engineering Design: Algorithms And Examples. Prentice-hall Of India Pvt Ltd, 2009, ISBN: 812030943X. (2) ESCHENAUER, H., KOSKI, J., OSYCZKA, A. Multicriteria design optimization. Procedures and applications. Berlin-Heidelberg Heidelberg : SpringerSpringer Verlag, 1990. ISBN: 0387506047. 0387506047

Obszar dopuszczalny

6,21

b−a ≥ 0

b ⋅ h2 −

6M g σ dop

≥0

a 1,56

Rys. 4: Wykres poziomicowy funkcji celu wraz ze zbiorem ograniczeń. ogranicze Program SKALOPTYM umożliwia nie tylko otrzymanie rozwiązania danego problemu optymalizacyjnego dla dowolnej ilości zmiennych decyzyjnych, ale również analizę sposobu działania algorytmów optymalizacji poprzez możliwość zmiany wartości parametrów sterujących i wielokrotne wykonywanie obliczeń dla tego samego zadania optymalizacji.

5 Podsumowanie Rozwiązywanie zadań optymalizacyjnych wymaga znajomości podstaw optymalizacji matematycznej oraz umiejętności zastosowania odpowiedniego oprogramowania. Program SKALOPTYM jest prosty w obsłudze, tani i uniwersalny ze względu na możliwość definiowania przez użytkownika własnych problemów optymalizacyjnych i ich rozwiązanie. Biblioteka funkcji celu, która zawiera przykładowe funkcje, może być modyfikowana i rozbudowana bez żadnych ograniczeń. Program zawiera metody, które umożliwiają znajdowanie globalnego optimum z żądaną dokładnością. Na szczególną uwagę zasługuje algorytm genetyczny, który w ostatnim dziesięcioleciu umożliwił praktyczne rozwiązanie wielu bardzo złożonych zagadnień technicznych. Komputerowy program SKALOPTYM może być wykorzystywany w dydaktyce dydakt zastosowań

(3) FINDEISEN, W., SZYMANOWSKI, J., WIERZBICKI, A. Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji. Warszawa : PWN, 1980. ISBN 83-01-00976 00976-4. (4) Fortran Calculus Compiler (on-line). 2005-2009 [cit. 2009--08-01]. URL : . (5) Global Optimization Software (on-line). 2008-2009 [cit. 2009--08-01]. URL : . commercial (6) GOAL, Genetic algorithm optimization (on-line). 2003-2009 2009 [cit. 2009-08-01]. 2009 URL: (7) GUTENBAUM, J. Modelowanie matema-tyczne tyczne systemów. systemów Warszawa : Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2003. ISBN 83-87674-53--2. (8) KASPERSKA, R. Algorytmy genetyczne. Podstawy optymalizacji konstrukcji pod red. M. Ostwald. Poznań : Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2003. s. 146-160. 160. ISBN 83-7143565-7. (9) KASPERSKA, R., KASPERSKI, A. Agent programowy w systemie optymalizacji konstrukcji cienkościennych. Współczesne problemy techniki, zarządzania dzania i edukacji eduk pod red. B. Pietrulewicz. Zielona Góra : Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Edukacji TechnicznoTechniczno Informatycznej, 2008. s. 37-47. 37 ISBN 978-837481-299-0. (10) KASPERSKA, R., MAGNUCKI, K., OSTWALD, M. Bicriteria optimization of coldcold formed thin-walled walled beams with monosymmetrical open cross sections under pure bending. Thin-Walled Structures, 2007. Vol. 45, no 6, s. 563-572. ISSN 0263-8231.

143



(11) KASPERSKA, R., OSTWALD, M. Polyoptimal design of sandwich cylindrical panels with the application of an expert system. Engineering Optimization.. Taylor and Francis Ltd, 2006. Vol. 38, no 6, s. 739--753. ISSN 10290273 (electronic) 0305-215X 215X (paper). (12) MORÉ, J.J., WRIGHT, S.J. Optimization software guide, Philadelphia : Society for Industrial and Applied Mathematics, 1993. ISBN 0-89871-322-6. (13) RAO, S.S. Engineering Optimization. Theory and practice. John Wiley & Sons, Sons 1996. ISBN 978-0-471-55034-1. (14) STACHURSKI, A., WIERZBICKI, A. Podstawy optymalizacji. Warszawa : Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, 2001. ISBN 83-720-7247-7. (15) STADNICKI, J. Teoria i praktyka rozwiązywania zadań optymalizacji z przykładami zastosowań technicznych. Warszawa : WNT, 2006. ISBN 83-204-3140-9. (16) SYSŁO, M.M., DEO, N., KOWALIK, J. S. Algorytmy optymalizacji dyskretnej z programami w języku zyku Pascal Pascal. Warszawa : Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999. ISBN 8383 01-11818-0. W. Wspomaganie (17) TARNOWSKI, komputerowe CAD/CAM - Podstawy projektowaprojektowa nia technicznego.. Warszawa : WNT, 1997. ISBN 83-204-2165-9.

http://jtie.upol.cz

(18) VENKATARAMAN N, P. Applied Optimization with MATLAB Programming. Programming John Wiley & Sons, Inc, 2002. ISBN 0-471-34958-5.

dr inż. Renata Kasperska Instytut Edukacji Techniczno-Informatycznej Techniczno Uniwersytet Zielonogórski ul. Prof. Z. Szafrana 4, 65-516 516 Zielona Góra, Poland tel. 48 68 3284746 mail: [email protected] e-mail: dr inż. Andrzej Kasperski Wydział dział Matematyki, Informatyki i Ekonometrii Uniwersytet Zielonogórski ul. Prof. Z. Szafrana 4a, 65-516 65 Zielona Góra, Poland tel. 48 68 3282802 e-mail: [email protected]

144



http://jtie.upol.cz

Katedra technické výchovy Fakulty pedagogické Západočeské univerzity v Plzni pořádá mezinárodní soutěž studentské vědecké odborné činnosti pod názvem

OLYMPIÁDA TECHNIKY PLZEŇ 2010

Jedná se o čtvrtý ročník mezinárodní soutěže odborných prací studentů oboru Technická výchova. Soutěž proběhne v Plzni dne 25. a 26. května 2010. Další informace na: www.olympiadatechniky.zcu.cz

Journal of Technology and Information Education http://jtie.upol.cz

ISSN 1803-537X (print)

ISSN 1803-6805 1803 6805 (on-line) (on 145

Publisher: Department of Technology and Information Education, Faculty of Education Palacký University of Olomouc, EU - Czech Republic

Recommend Documents