UČEBNÍ TEXTY UŽÍVANÉ PŘI VÝUCE PŘEDMĚTU ZÁKLADY ELEKTOROTECHNIKY NA ELEKTROTECHNICKÝCH SOŠ Z HLEDISKA ZASTOUPENÍ UČEBNÍCH ÚLOH

Trendy ve vzdělávání 2008 Edukační technologie a inovace technického vzdělávání

UČEBNÍ TEXTY UŽÍVANÉ PŘI VÝUCE PŘEDMĚTU ZÁKLADY ELEKTOROTECHNIKY NA ELEKTROTECHNICKÝCH SOŠ Z HLEDISKA ZASTOUPENÍ UČEBNÍCH ÚLOH HAVELKA Martin, ČR Resumé V příspěvku jsou prezentovány dílčí výsledky šetření zaměřeného na problematiku používání učebních úloh při výuce elektrotechnických předmětů na elektrotechnicky zaměřených SOŠ. Klíčová slova: Elektrotechnicky zaměřené SOŠ, učební texty ve výuce předmětu základy elektrotechniky, zařazení učebních úloh v těchto textech a jejich funkce. TEXTBOOKS USED IN THE SUBJECT “THE ESSENTIALS OF ELECTROTECHNOLOGY” AT ELECTROTECHNICAL SECONDARY SCHOOLS RELATIVE TO LEARNING TASKS Abstract This paper deals with the partial results of research aimed at the problems of using the learning tasks in teaching the electrotechnical subjects at electrotechnical secondary schools Key words: electrotechnical secondary schools, textbooks in the subject The Essentials of Electrotechnology, inclusion of learning tasks in these textbooks and their purpose. 1 Úvod V odborném elektrotechnickém vzdělávání tvoří základní elektrotechnické vyučovací předměty (typicky předmět základy elektrotechniky) poznatkovou bázi pro navazující vyučovací předměty, které mají v rámci přípravy na výkon profese specializační funkci. Autor stati realizoval v roce 2007 výzkum, který si v oblasti výuky elektrotechnických vyučovacích předmětů na SOŠ jako hlavní cíl stanovil vymezení souboru opatření, jejichž realizací by bylo v rámci řešení učebních úloh možné dosáhnout vyšší efektivnosti výuky a následné zjištění jak takto definovaný soubor opatření hodnotí pedagogové z praxe. (1) V této souvislosti byly zjištěny zajímavé a často i varující skutečnosti týkající se užívání učebních textů v rámci výuky elektrotechnických vyučovacích předmětů. 2 Výzkumný vzorek Výběr respondentů byl veden snahou oslovit v reálném čase v poněkud úzké skupině učitelů vyučujících odborné předměty zaměřené na elektrotechniku na SOŠ co nejširší vzorek respondentů. Osloveni byli učitelé z celkem 34 SOŠ. Z tohoto počtu celkem 32 škol vyučovalo elektrotechnické studijní či učební obory, zbylé 2 školy v rámci vyučovaných technických studijních či učebních oborů realizovaly alespoň jeden elektrotechnicky zaměřený vyučovací předmět.

69


S žádostí o spolupráci byli osloveni učitelé vybraných škol v Přerově, Olomouci, Lipníku n. B., Praze, Ostravě, Mohelnici, Zábřehu n M., Šumperku, Brně, Rožnově p. R., Valašském Meziříčí a Prostějově. Distribuováno bylo celkem 192 paré dotazníků. Za účelem dalšího statistického zpracování dat získaných na základě Q-metodologie (stěžejní část výzkumu) byli respondenti požádáni o doplnění vybraných údajů týkajících se jejich pedagogického působení. Odtud mj. vzešla i níže uvedená zjištění. K následnému statistickému zpracování bylo použito 149 dotazníků. Ucelený pohled na vzorek respondentů nabízí následující přehledová tabulka Tabulka č. 1 a Graf č. 1: Tabulka č. 1: Charakteristika souboru respondentů – MUŽI i ŽENY (celkem 149) četnost, (%)*1

Ing

Ing

PdF

PřF

Jiné

DPS

Neuvedeno

součet

procent

30 (20,13 %)

2 (1,34 %) 11 (7,38 %)

0 (0,00 %) 0 (0,00 %) 2 (1,34 %)

1 (0,67 %) 0 (0,00 %) 0 (0,00 %) 4 (2,68 %)

94 (63,09 %) 0 (0,00 %) 0 (0,00 %) 1 (0,67 %)

0 (0,00 %) 0 (0,00 %) 0 (0,00 %) 0 (0,00 %) 2 (1,34 %) 2 (1,34 %)

127

85,23

11

7,38

2

1,34

5

3,36

2

1,34

2

1,34

4 2,68

149 100

100 -----

PdF PřF Jiné

-----

DPS Neuvedeno součet (%)

30 20,13

13 8,72

Legenda k Tabulce č. 1:

2 1,34

5 3,36

95 63,76

„odborná složka“ kvalifikace učitele „pedagogická složka“ kvalifikace učitele danou složku kvalifikace učitele nelze určit

*1 100 % = 149 respondentů

Vzorek respondentů popisuje i následující graf: Graf č. 1: Struktura vzorku respondentů dle absolvované profesní přípravy

Jiné + DPS; 1; 1% Ing. + Jiné; 1; 1%

Neuvedeno + DPS; 2; 1%

Inženýrské studium; 30; 20%

Ing. + PdF; 2; 1%

Inženýrské studium Pedagogická fakulta

Pedagogická fakulta; 11; 7%

Přírodovědecká fakulta Jiné Neuvedeno Ing. + DPS Ing. + PdF

Přírodovědecká fakulta; 2; 1% Jiné; 4; 3%

Ing. + DPS; 94; 64%

Neuvedeno; 2; 1%

70

Ing. + Jiné Jiné + DPS Neuvedeno + DPS


Na tomto místě se krátce zaměříme na otázku posouzení kvalifikace vzorku respondentů pro výuku odborných předmětů. Lze vymezit odbornou a pedagogickou složku kvalifikace. Po stránce odborné složky kvalifikace vyhovuje předepsaným podmínkám celkem 129 respondentů (tj. 86,58 % z celkového počtu 149 respondentů) a z hlediska pedagogické složky kvalifikace splňuje stanovené podmínky z uvedeného vzorku celkem 110 respondentů (tj. 73,83 % z celkového počtu 149 respondentů). Položka jiné je z tohoto hlediska sporná; respondenti absolvovanou profesní přípravu dále neupřesnili, není s ní tedy dále počítáno, i když minimálně v případě položky „jiná + DPS“ lze usuzovat, že „jiná“ zde reprezentuje odbornou složku kvalifikace, na kterou navazuje absolvované DPS. Obě složky kvalifikace – odbornou i pedagogickou z uvedeného vzorku splňuje celkem 96 respondentů, plně kvalifikovaných pro výuku odborných předmětů je tedy pouze 64,43 % respondentů. Detailněji situaci popisuje následující Tabulka č. 2. Tabulka č. 2: Posouzení vzorku respondentů z hlediska kvalifikace pro výuku odborných předmětů Počet respondentů (tj. %) Pedagogická složka

splňuje

kvalifikace

nesplňuje součet

Odborná složka kvalifikace splňuje nesplňuje 96 14 (64,43 %) (9,40 %) 33 6 (22,15 %) (4,03 %) 129 20 (86,58 %) (13,42 %)

součet 110 (73,83 %) 39 (26,17 %) 149 (100,00 %)

Můžeme shrnout, že typickým respondentem je muž, elektroinženýr – učitel odborných předmětů elektro s absolvovaným DPS, ve věku (51±9) roků, délka jeho pedagogické praxe činí (17±10) roků; má tedy cca 10 let praxe ve výrobní sféře (mimo resort školství). Prostřednictvím tzv. Cronbachova koeficientu alfa byla vyjádřena míra vnitřní konzistence dotazníku, která určuje jeho spolehlivost (reliabilitu). Tento údaj byl dále ověřen s použitím metody půlení. Je-li zjištěná hodnota tohoto koeficientu vyšší než 0,70 je dotazník považován za spolehlivý, což zde bylo splněno. Tabulka č. 3: Reliabilita dotazníku Metoda výpočtu

Reliabilita

0,967178 0,955481

Cronbachovo alfa Metoda půlení

3 Výsledky šetření zaměřeného na učebnice používané ve výuce předmětu základy elektrotechniky Zjišťovali jsme, které učební texty jsou využívány ve výuce předmětu základy elektrotechniky a v jaké míře. Z celkového počtu 82 respondentů, podílejících se na výuce předmětu základy elektrotechniky jich 81 (tj. 98,78 %) uvedlo, že ve výuce tohoto předmětu některý z učebních textů využívá. (Vedle vyjmenovaných učebních textů (2) a (3); (4), (5) a (6); a dále (7), mohli respondenti zvolit i svoje učební texty a na výběr měli i variantu „jiné“, v níž mohli tento učební text blíže specifikovat.)

71


Provedena byla analýza používání jednotlivých titulů i analýza počtu titulů používaných učitelem a žáky se zřetelem na početní zastoupení a strukturu v textech zařazených učebních úloh. Graf č. 2: Přehled aplikace jednotlivých učebních textů ve výuce ZE Používání různých učebnic ve výuce ZE (100 % … 82 učitelů realizujících výuku ZE)

texty učitele jiná Vlček - ZE

37,80%

17,07%

32,93%

12,20% 9,76% 3,66%

soubor Elt. I až III Blahovec - Elt. III

62,20%

36,59%

65,85%

40,24%

Blahovec - Elt. II Blahovec - Elt. I

70,73%

41,46%

Voženílek - ZE I + ZE II

13,41%

Voženílek - ZE II.

24,39% 28,05%

14,63%

Voženílek - ZE I. 0%

58,54%

30,49%

32,93% 10%

20%

30%

40%

46,34% 50%

60%

70%

80%

Procento využívání učebnice Používání učebnice žáky

Použivání učebnice učitelem

Graf č. 2 zobrazuje, v jaké míře jsou ve výuce používány jednotlivé tituly. Stručná analýza obdržených odpovědí: položku „jiná“ zvolilo celkem 27 respondentů, kteří uvedli celkem 22 různých titulů, z nich jako nejčastěji používaný byl uveden titul autorů L. Javorského, A. Bobka a R. Musila 1 (8) – celkem 10 případů; další 4 tituly obdržely po 2 hlasech a zbylé – každý jeden hlas. Mezi tyto odpovědi, v nichž některé specifikované učební texty patří mimo obor elektrotechniky byla zahrnuta i odpověď: www stránky. Zjištěné výsledky lze shrnout takto: učitelé používají učebnice v podstatně větší míře než v jaké je mají k dispozici jejich žáci. Lze vyslovit závěr, že zatímco učitelé učební texty využívají v dostatečné míře, v případě jejich dostupnosti na straně žáků to však již tak jednoznačné není. Údaje týkající se jednotlivých titulů (4), (5) a (6) ze souboru A. Blahovce jsou srovnatelné s údaji pro celý tento soubor. To znamená, že je-li do výuky tento titul zařazen, je ve většině případů užíván jako komplet čítající obě učebnice a sbírku úloh. Ani zde však míra využití těchto učebnic žáky není vyhovující, když je (celý soubor) používá pouze necelá třetina žáků.

1

Pojetí tohoto učebního textu z hlediska použití učebních úloh dle našeho názoru již neodpovídá současným požadavkům.

72


Rozdíl mezi mírou používání titulů A. Blahovce (4), (5), (6) a titulů L. Voženílka (2) a (3) lze vysvětlit jejich odlišnou dostupností: zatímco první trojice textů byla v uplynulém období opakovaně vydávána a je stále v distribuční síti dostupná, tak druhá dvojice nikoliv (od jejího vydání již uplynulo 22 a 19 let). Nyní ještě k položce studijní texty vytvářené učitelem. Více než třetina oslovených učitelů takovéto materiály zpracovává, ale v podstatně menší míře je poskytuje žákům (viz Graf č. 2). Lze usoudit, že tyto texty mají spíše charakter přípravy učitele na výuku než charakter didaktického materiálu pro žáky, a že tedy učitelé potenciál těchto materiálů dostatečně nevyužívají. V závěru se chceme zmínit o podnětné zkušenosti získané při rozhovoru s jedním z vyučujících: v této oblasti je běžné, když vyučující vytváří své učební texty záměrně, jako náhradu nedostupného, nebo (dle jeho názoru) nevyhovujícího učebního textu. Na webových stránkách řady škol jsou pak žákům k dispozici určité studijní opory pro vybrané předměty (např. didaktické texty zpracované z obtížně dostupných učebních textů, zadání úloh pro měření apod.). Je však spíše výjimkou, když vyučující zúročí svoji práci tím způsobem, že jednotlivé partie textu před probíráním daného tématu ve výuce rozesílá zájemcům ze strany žáků na jejich e-mailové účty. Pokud k tomu ale dojde, podstatnou část vyučovací jednotky poté netvoří zápis do sešitu opisováním textu z učebnice či z tabule apod., není třeba obkreslovat schémata a překreslovat grafy, a proto je zájemců o takovou „službu“ z řad žáků většina. Ve vlastní výuce má každý žák již vše vytištěné a (v lepším případě) prostudované, na základě výkladu si do textu dělá poznámky a všem zbývá daleko více času na aktivní práci s učivem: na řešení učebních úloh, vysvětlování a diskuse, nebo na provádění experimentů. Další sledovanou otázkou je počet učebních textů, které učitelé používají. Respondenti se ale pouze vyjádřili k tomu, zda daný učební text používají či nikoliv. Nezkoumali jsme již do jaké míry či jak intenzivně respondent vybraný učební text využívá. Výsledek uvádějí další dva grafy: Graf č. 3: Přehled počtu učebních textů používaných ve výuce ZE učiteli Počet učebnic používaných k výuce ZE učiteli (100 % … 82 učitelů realizujících výuku ZE) 5 učebnic 10,98%

7 učebnic 2,44%

6 učebnic 9,76%

8 učebnic 1,22%

4 učebnice 26,83%

žádná učebnice 1,22%

3 učebnice 23,17%

1 učebnice 12,20% 2 učebnice 12,20%

žádná učebnice 1 učebnice 2 učebnice 3 učebnice 4 učebnice 5 učebnic 6 učebnic 7 učebnic 8 učebnic

Vzhledem k tomu, že oba nejpoužívanější soubory učebních textů jsou vícedílné, je pravděpodobně optimálnější počet používaných učebnic v rozmezí od 2 (pouze

73


učební texty) do 4 (učební texty, sbírka, doplňkový text) položek. Kompletní soubor učebních textů A. Blahovce je trojdílný a soubor titulů L. Voženílka a dalších (2) (3) je vhodné doplnit o sbírku úloh, např. (9). Další položkou může být vhodná doplňující publikace. Pokud lze soudit dle počtu publikací uvedených respondenty jako používané zdroje, lze se domnívat, že učitelé tento nástroj využívají dostatečně – cca tři čtvrtiny respondentů uvedlo, že používají 3 a více publikací. (viz Graf č. 3) Stejné srovnání bylo provedeno i v kategorii počtu učebnic, které mají k dispozici žáci. (viz Graf č. 4) Zjistili jsme, že zde je situace již výrazně méně příznivá. Alarmující je skutečnost, že podle celé pětiny dotázaných učitelů nemají jejich žáci k dispozici žádný učební text. Je zřejmé, že počet používaných učebnic je dán také koncepcí předmětu a hodinovou dotací. Jinak tomu bude v případě, kdy je výuka realizována dle tematického plánu s hodinovou dotací 1 hodina týdně a jinak v případě, kdy je výuka realizována dle tematického plánu s hodinovou dotací 5 hodin týdně. Graf č. 4: Přehled počtu používaných učebních textů ve výuce ZE žáky Počet učebnic, které používají pro výuku ZE žáci (100 % … žáci 82 učitelů realizujících výuku ZE) 3 učebnice 25,61%

5 učebnic 1,22%

4 učebnice 10,98%

6 učebnic 2,44% 7 učebnic 0,00% 8 učebnic 0,00%

2 učebnice 18,29%

žádná učebnice 20,73%

žádná učebnice 1 učebnice 2 učebnice 3 učebnice 4 učebnice 5 učebnic 6 učebnic 7 učebnic 8 učebnic

1 učebnice 20,73%

4 Hodnocení učebních textů používaných pro výuku vyučovacího předmětu základy elektrotechniky z hlediska zastoupení a funkce učebních úloh Učební texty, sbírky úloh, popř. další média obsahující jednotlivé učební úlohy a soubory učebních úloh jsou zde pro nás objektivním „nositelem“ učebních úloh, které chápeme mj. jako důležitý nástroj pro navození a kontrolu práce žáků ve výuce. Nyní bude pozornost zaměřena na tituly, které dle výsledků z předchozí části patří k nejužívanějším. Ve výuce předmětu základy elektrotechniky jsou používány dva různé typy učebních textů: − První skupinu tvoří soubor textů, jejichž prvním autorem je L. Voženílek (2) a (3). Je doplněný sbírkou úloh, jejímž prvním autorem je H. Meluzin, (9). Tyto texty jsou určeny pro učební a studijní obory SOU. − Druhou skupinou jsou učební texty pro SPŠe. Ty byly vydány různými autory ve více vydáních. Sem patří například učební texty autorského kolektivu vedeného L. Javorským (8), dále jsou ve výuce používány publikace autorského kolektivu,

74


jejichž prvním autorem je T. Hajach (10) a (11). V současnosti nejdostupnější je soubor učebních textů A. Blahovce (4), (5) doplněný sbírkou úloh téhož autora (6). Některé z uvedených učebních textů se pokusíme v krátkosti charakterizovat se zřetelem na zastoupení učebních úloh jako prostředku pro navození a řízení samostatné práce žáků. 4.1 učební texty a sbírky úloh pro studijní a učební obory SOŠ

Učební text: VOŽENÍLEK, L. a ŘEŠÁTKO, M. Základy elektrotechniky I. 2. nezměněné vyd. Praha : SNTL, 1986. 301 s. ISBN nemá. (2)

Učební text je členěn na osm hlavních celků. Každý celek se dále dělí na kapitoly a články věnované dílčím tématům tak, že ke každému tematickému celku je přiřazen soubor učebních úloh. V učebnici je zařazeno celkem 21 souborů učebních úloh čítajících celkem 499 položek. Z tohoto počtu je 317 učebních úloh nevýpočtových (převládají učební úlohy typu: Jaké druhy znáte… ?, Jak se dělí… ?, Čím se liší… ?, Co se děje v… ?, V tabulkách vyhledejte… , Vysvětlete… , Jakým směrem se pohybují … ?, Proč … ?, Které části má … ?, Uveďte příklad … , Jaké jsou následky … ?) a 182 učebních úloh výpočtových. Ty slouží převážně k upevňování, prohlubování a procvičování v textu prezentovaných informací týkajících se faktů, jevů, zákonitostí a dovedností jejich užití. Dále jsou přímo v textu jednotlivých kapitol umístěny vzorově řešené učební úlohy orientované na dokreslení problematiky a řadu z nich lze označit jako náročnější. Celkem jde o 76 vzorově řešených učebních úloh.

Učební text: VOŽENÍLEK, L. a LSTIBŮTEK, F. Základy elektrotechniky II. 2. nezměněné vyd. Praha : SNTL, 1989. 457 s. ISBN nemá. (3)

Tento učební text je členěn na sedm hlavních celků. Blíže se budeme zabývat celkem č. 2 – Fyzikální základy elektrotechniky, který obsahuje 14 souborů učebních úloh, tj. 68 položek. Všechny jsou zaměřeny převážně na teoretické znalosti žáků. Jde o učební úlohy, k jejichž řešení není třeba provádět výpočty, tj. učební úlohy kvalitativní (např. Nakreslete charakteristiku/schéma … , K čemu se používá … ?, Co je to … ?, Vysvětlete funkci… , Jaké jsou druhy… ?, Vyjmenuj hlavní části… , Jaký je rozdíl… ?, Jaký má účel … ?, Z jakých materiálů se vyrábějí … ?). Pro srovnání použijeme úvahu vycházející z praxe: při časové dotaci 5 vyučovacích hodin týdně, což prezentuje celkem 165 vyučovacích jednotek za školní rok lze zvládnout celý obsah dle učebního textu (2) i celek č. 2 – Fyzikální základy elektrotechniky z učebního textu (3). (To reprezentuje cca 377 stran učebního textu pro výuku realizovanou v běžném školním roce.) Pokud by učitel ve výuce využil veškerý potenciál učebních úloh obsažených v obou učebnicích, představovalo by to řešení v průměru asi: 1,10 kvantitativní učební úlohy na vyučovací hodinu, popřípadě 1,56 kvantitativní učební úlohy na vyučovací hodinu (včetně vzorově řešených učebních úloh) a dále 2,33 kvalitativní učební úlohy na vyučovací hodinu. Celkem je to řešení asi 3,44 učební úlohy na vyučovací hodinu, popř. 3,90 učební úlohy na vyučovací hodinu (včetně použití vzorově řešených učebních úloh). Jako srovnávací údaj použijeme informaci H. Čtrnáctové (12, s. 15), která na základě analýzy učebnic pro výuku chemie uvádí průměrně 2,5 učební úlohy na

75


hodinu. Je však třeba připomenout, že hodinová dotace výuky ZE (pět hodin týdně) je oproti chemii zcela jinou kategorií. Jako problém lze uvést fakt, že v obou učebních textech (2) a (3) jsou učební úlohy formulovány vždy k tématu příslušné kapitoly, za níž jsou zařazeny. Týkají se tedy již prezentovaného tématu, a v podstatě (i když jde o hodnocení relativní vzhledem k žákovi) jsou formulovány téměř výlučně tak, že nemají problémový charakter. Nevyskytují se zde také komplexní učební úlohy integrující více témat dohromady. Pokud však učitel společně s výše uvedeným souborem učebních textů Základy elektrotechniky I a Základy elektrotechniky II jako doplňující materiál použije publikaci Elektrotechnická praxe v příkladech, může výše popsanou situaci podstatně změnit.

Sbírka úloh: MELUZIN, H., DVOŘÁČEK, J. a HREBÍK, A. Elektrotechnická praxe v příkladech. 1. vyd. Praha : SNTL. 1986. 490 s. ISBN nemá. (9)

Jedná se o sbírku 500 řešených příkladů tematicky spadajících do oblasti základů elektrotechniky, elektroniky a sdělovací techniky, navazujících na učivo elektrotechnických předmětů studijních a učebních oborů SOU. Pro podporu výuky Základů elektrotechniky potom přicházejí v úvahu kapitoly 1 – 11, 19 – 26 a do jisté míry i kapitoly 12 – 17 uvedeného textu, což reprezentuje 302, respektive 378 (včetně kapitol 12 – 17) dalších učebních úloh daných učiteli i žákovi k dispozici. Jde o řešené učební úlohy, které se přímo dotýkají praxe, mnohé z nich jsou komplexního charakteru. Jednotlivé učební úlohy se odlišují formou zadání v tom smyslu, že text je doplněn specifickými informacemi ve formě tabulek, grafů, schémat zapojení, blokových schémat, situačních nákresů apod. Pokud je ve výuce a při domácí přípravě žáků na výuku tato sbírka úloh aktivně používána společně s výše uvedenými (popř. i jinými vhodnými) učebnicemi, je báze učebních úloh pro danou výuku nadstandardní. 4.2 Učební texty a sbírky úloh pro SPŠ elektrotechnické. Pro studijní obory realizované na tomto typu střední školy jsou mj. používány následující učební texty:

Učební text: JAVORSKÝ, L., BOBEK, A. a MUSIL, R. Základy elektrotechniky pro střední průmyslové školy elektrotechnické. 7., nezměněné vyd. Praha : SNTL. 1981. 390 s. ISBN nemá. (8)

Svým rozsahem a zaměřením je tento učební text srovnatelný se souborem učebních textů pro studijní a učební obory SOU. Navíc obsahuje kapitolu věnovanou symbolicko-komplexní metodě řešení obvodů střídavého proudu a kapitolu věnovanou přechodným jevům v elektrických obvodech. V souladu se zaměřením SPŠ je akcentován více teoretický aspekt probíraného obsahu. Z hlediska použití učebních úloh je v tomto učebním textu určitá odlišnost. Veškeré učební úlohy jsou zařazené přímo v textu jednotlivých kapitol jako řešené. Je jich celkem 141. Další učební úlohy (jednotlivě ani v souborech) se v textu již nevyskytují. To znamená, že žák se nesetká s jiným typem učebních úloh, než které jsou řešené výpočtem, pokud je nepředkládá učitel s použitím jiného zdroje.

Učební text: HAJACH, T., TUMA, M. a ŠTELIAROVÁ, E. Základy elektrotechniky I pro 1. ročník SPŠ elektrotechnických. 3. nezměněné vyd. Praha : SNTL. 1990. 299 s. ISBN nemá. (10)

76


Učební text: HAJACH, T., TUMA, M. a ŠTELIAROVÁ, E. Základy elektrotechniky II pro 2. ročník SPŠ elektrotechnických. 1. vyd. Praha : SNTL. 1985. 143 s. ISBN nemá. (11)

Uvedené učební texty jako celek obsahově odpovídají pojetí učiva na SPŠe. Srovnáme-li je s učebními texty (2) a (3) pro SOU, zjišťujeme, že první díly se obsahově shodují, text (11) obsahuje navíc téma přechodných jevů. Celkově je učivo zaměřeno více do hloubky ve smyslu důrazu na teorii, symbolicko-komplexní metoda je integrována přímo do učiva o střídavých obvodech. V učebnici (10) je zařazeno 44 souborů učebních úloh s 249 položkami. Z tohoto počtu je 139 učebních úloh nevýpočtových (převládají učební úlohy typu: Uveďte příklady …, Vyjmenujte …, Vysvětlete princip …, Uveďte znění zákona …, Jak je definován …?, Nakreslete …, Napište pravidlo pro …, Z jakých prvků se skládá …?, Jaký je vztah mezi …?, Ukažte na charakteristikách …, Jaké vlastnosti má …?, Odvoďte …, Co je …?, Jak se vypočte …? Nalézáme zde i učební úlohy problémové: „Vypočtěte přibližnou kapacitu kondenzátoru tak, že potřebné údaje zjistíte z tabulek a měřením.“ (10, s. 77), „Pokusy uvedené v této kapitole modifikujte… …zhodnoťte, co budete pozorovat, provedená pozorování vyhodnoťte.“ (10, s. 263), „Popište činnost Ruhmkorffova induktoru podle obr. …“ (10, s. 264)) a 110 učebních úloh výpočtových. Ty slouží převážně k upevňování, prohlubování a procvičování v textu prezentovaných informací týkajících se faktů, jevů, zákonitostí a dovedností jejich užití. Dále jsou přímo v textu jednotlivých kapitol umístěny vzorově řešené učební úlohy orientované na dokreslení problematiky a řadu z nich lze označit jako náročnější. Celkem jde o 58 vzorově řešených učebních úloh. Učební text (11) je koncipován v obdobném duchu. Zařazeno je 23 souborů učebních úloh se 165 položkami. Z tohoto počtu je 91 učebních úloh nevýpočtových (charakteristika těchto učebních úloh je obdobná jako u předešlého učebního textu) a 74 učebních úloh výpočtových. Dále jsou přímo v textu jednotlivých kapitol umístěny vzorově řešené učební úlohy orientované na dokreslení problematiky a řadu z nich lze označit jako náročnější. Celkem jde o 31 vzorově řešených učebních úloh. Celkem tedy soubor učebních textů (10) a (11) obsahuje 414 učebních úloh (230 nevýpočtových, 184 výpočtových a v učebním textu 89 řešených). Pouze pro srovnání: při pětihodinové týdenní dotaci by to představovalo řešení v průměru asi: 1,12 kvantitativní učební úlohy na vyučovací hodinu, popřípadě 1,65 kvantitativní učební úlohy na vyučovací hodinu (včetně vzorově řešených učebních úloh) a dále 1,40 kvalitativní učební úlohy na vyučovací hodinu. Celkem je to řešení asi 2,51 učební úlohy na vyučovací hodinu, popř. 3,05 učební úlohy na vyučovací hodinu (včetně použití vzorově řešených učebních úloh). Z hlediska zařazení učebních úloh do tohoto učebního textu se jeví jako pozitivní, že řešené učební úlohy jsou jednak součástí textu jednotlivých kapitol, jednak jsou na konci určitých větších celků a zařazeny jsou také soubory učebních úloh obsahující jak učební úlohy kvantitativní, tak kvalitativní. Pokud jde o zastoupení výpočtových učebních úloh, je pojetí tohoto souboru učebních textů srovnatelné s pojetím výše uvedených publikací (2) a (3), nevýpočtových učebních úloh je zde výrazně méně.

77


Učební text: BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I 4., nezměněné vyd. Praha : Informatorium. 2002. 191 s. ISBN 80-86073-90-4. (4) Učební text: BLAHOVEC, A. Elektrotechnika II. 4., nezměněné vyd. Praha : Informatorium. 2003. 154 s. ISBN 80-7333-013-X. (5)

Oba učební texty dohromady jsou tematicky a obsahově shodné se souborem učebních textů pro SOU, A. Blahovec sem pouze nezačleňuje téma elektrochemie. Navíc je zde opět část věnovaná symbolicko-komplexní metodě řešení obvodů střídavého proudu a kapitola o přechodných jevech v elektrických obvodech. Co se týče učebních úloh zastoupených v tomto učebním textu se autor přiklání ke koncepci textů pro SPŠe, kterou jsme popsali u učebního textu L. Javorského (8). Veškeré učební úlohy jsou opět zařazené přímo v textu jednotlivých kapitol a všechny jsou řešené. Další učební úlohy (ani jejich soubory) se v textu již nevyskytují a ani zde se tak žák nesetká s jiným typem učebních úloh, než které jsou řešeny výpočtem. Sbírka úloh: BLAHOVEC, A. Elektrotechnika III. (příklady a úlohy) 5., nezměněné vyd. Praha : Informatorium. 2005. 291 s. ISBN 80-7333-045-8. (6) Uvedená sbírka úloh navazuje na autorovy učební texty (4), (5) a obsahuje v úvodu každé kapitoly řešené a dále neřešené kvantitativní učební úlohy. Těch je celkem 403. Stejně jako u předcházejících učebních textů pro SPŠe (8), (4) a (5) zde nejsou zastoupeny jiné typy učebních úloh (tj. učební úlohy kvalitativní). Patrně proto, že třísvazkový soubor A. Blahovce je v současnosti velmi dobře dostupný v knižní distribuční síti, je dle našeho šetření v pedagogické praxi nejpoužívanější. Pro doplnění lze z nových publikací použít také (dle charakteru spíše „přehledovou“) publikaci J. Vlčka: VLČEK, J. Základy elektrotechniky. 1. vyd. Praha : vlastním nákladem autora s využitím distribuční sítě nakladatelství BEN – technická literatura. 2003. 223 s. ISBN nemá. (7) Teorie je v tomto textu omezena na nezbytné minimum. Přímo v textu jsou zařazeny řešené kvantitativní učební úlohy (celkem 67) a jiné se zde opět nevyskytují. Pro podporu rozvoje tvůrčích schopností zvláště nadaných žáků se zájmem o elektrotechniku lze doporučit publikaci J. Myslíka:

MYSLÍK, J. Hlavolamy z elektrotechniky aneb elektrotechnika čtená podruhé. 1. vyd. Praha : BEN. 1996. 175 s. ISBN 80-901984-6-5. (13)

Uvedená publikace je v podstatě netradiční sbírkou 74 řešených učebních úloh koncipovaných tak, že je lze všechny označit za čistě problémové. Mnohé z nich se svým charakterem blíží úlohám z technické praxe. Subjektivním faktorem „v cestě učební úlohy“ mezi učebním textem, sbírkou úloh či jiným zdrojem a žákem jako jejím hlavním adresátem je učitel. Učební úlohy vybírá (filtruje), upravuje nebo sám formuluje. Vytváří soubor učebních úloh jako jeden z prostředků kontroly plnění vymezených cílů a osvojení vymezených kompetencí. Má tedy podstatnou roli v zařazování učebních úloh do procesu vyučování. Učební úlohy použité ve výše uvedených učebnicích (vzorově řešené i neřešené) lze v případě potřeby upravit, vhodně strukturovat a zařadit i do dalších fází výuky, nikoliv pouze ve fázi upevňování a ověřování osvojených znalostí (což jsou dle umístění řešených úloh v textu a ostatních úloh na konci kapitol stěžejní aplikace v pojetí těchto učebních textů).

78


Vzhledem k tomu, že problémové učební úlohy rozvíjející ve vyšší míře kognitivní schopnosti žáků se ve výše popsaných učebních textech v podstatě nevyskytují, je na vyučujícím, aby je buď na bázi zde uvedených nebo vlastních učebních úloh formuloval sám (a poté je do vyučovacího procesu vhodně zařadil) v souladu s aplikací problémové výukové metody a se strukturací učiva v tematických celcích. Přitom vychází nejenom z obsahové a pojmové analýzy učiva a znalosti stavu aktuálních vědomostí a dovedností žáků, ale i ze stanovených cílů. To dále předpokládá dovednost učitele pracovat s učebními úlohami ve smyslu modifikace učebních úloh tak, aby vytvořil učební úlohu požadovaných parametrů, která je v souladu s formulovanými dílčími vyučovacími cíli. Jednou z možností je použití řešených učebních úloh vybraných ze sbírky, přičemž zadání učební úlohy lze vzít jako „učební úlohu v základním tvaru“. K ní je vhodné naformulovat dílčí učební úlohy, na něž se dané zadání rozčlení (jako jedna z forem vnější pomoci) a dále relevantní upřesňující a nadbytečné informace, vše pro případ potřeby změny obtížnosti učební úlohy pro jednotlivé „výkonnostní kategorie“ žáků. Dále je třeba mít k dispozici konečné výsledky a jejich interpretaci, vhodné je mít též k připravené i výsledky řešení pro dílčí operace v průběhu řešení učební úlohy. Je přínosné rozdělit vlastní řešení učební úlohy do kroků, které lze v případě potřeby vhodnou formou (fólie pro zpětný projektor, dataprojektor, PC a prezentační sw, SmartBoard aj.) prezentovat žákům jako zpětnou vazbu v procesu jejich vlastního řešení učební úlohy. 5 Shrnutí a závěry Všechny výše uvedené učební texty lze doporučit pro realizaci výuky předmětu základy elektrotechniky. Z hlediska počtu a variability zařazených učebních úloh jako nástroje pro navození a řízení učebních činností žáků se nám jako vhodnější jeví učební texty:

VOŽENÍLEK, L. a ŘEŠÁTKO, M. Základy elektrotechniky I. 2. nezměněné vyd. Praha : SNTL, 1986. 301 s. ISBN nemá. (2) VOŽENÍLEK, L. a LSTIBŮTEK, F. Základy elektrotechniky II. 2. nezměněné vyd. Praha : SNTL, 1989. 457 s. ISBN nemá. (3)

popřípadě soubor učebních textů

Učební text: HAJACH, T., TUMA, M. a ŠTELIAROVÁ, E. Základy elektrotechniky I pro 1. ročník SPŠ elektrotechnických. 3. nezměněné vyd. Praha : SNTL. 1990. 299 s. ISBN nemá. (10) Učební text: HAJACH, T., TUMA, M. a ŠTELIAROVÁ, E. Základy elektrotechniky II pro 2. ročník SPŠ elektrotechnických. 1. vyd. Praha : SNTL. 1985. 143 s. ISBN nemá. (11) v obou variantách doplněné vhodnou sbírkou úloh, např.: MELUZIN, H., DVOŘÁČEK, J. a HREBÍK, A. Elektrotechnická praxe v příkladech. 1. vyd. Praha : SNTL. 1986. 490 s. ISBN nemá. (9) Pokud jsou používány ostatní učební texty, jsou na učitele kladeny vyšší požadavky ve smyslu práce s učebními úlohami, protože musí více dbát na pestrost používaných učebních úloh. Jako inspirativní vzor nejen pro evaluaci výsledků hodnocení, ale i pro rozšíření pestrosti souborů učebních úloh používaných ve výuce lze v této souvislosti uvést

79


publikaci M. Macháčka (14). Tato publikace obsahuje asi 250 učebních úloh koncipovaných jako otevřené a uzavřené testové položky zaměřené na dovednosti spojené s řešením problémů. Z tohoto počtu jich celkem 60 tematicky spadá do problematiky elektřiny a magnetismu. Autor prosazuje takové pojetí výuky, které je více zaměřeno na vytváření dovedností spojených s řešením praktických problémů než na pamětní učení. Sbírka obsahuje učební úlohy uzavřené (s volbou odpovědi) i otevřené (s tvořenou odpovědí), oba typy přibližně ve stejném počtu. Lze shrnout: uvedené učební úlohy nejsou ani tak součástí přípravy na konkrétní zkoušku jako spíše platformou pro trénink v řešení praktických problémů na poli fyzikálního vzdělávání. 6 Literatura 1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

HAVELKA, M. Možnosti zvýšení efektivnosti výuky elektrotechnických předmětů na střední škole při užití učebních úloh. Olomouc, 2007. 229 s., 1 CD-ROM, přílohy v rozsahu 101 stran vázané zvlášť. Práce byla obhájena 12. 3. 2008 na PdF UP v Olomouci. Vedoucí disertační práce Kropáč Jiří, doc. PaedDr., CSc. VOŽENÍLEK, L. a ŘEŠÁTKO, M. Základy elektrotechniky I. 2. nezměněné vyd. Praha : SNTL, 1986. 301 s. ISBN nemá. VOŽENÍLEK, L. a LSTIBŮREK, F. Základy elektrotechniky II. 2. nezměněné vyd. Praha : SNTL, 1989. 457 s. ISBN nemá. BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I . 4., nezměněné vyd. Praha : Informatorium. 2002. 191 s. ISBN 80-86073-90-4. BLAHOVEC, A. Elektrotechnika II. 4., nezměněné vyd. Praha : Informatorium. 2003. 154 s. ISBN 80-7333-013-X. BLAHOVEC, A. Elektrotechnika III. (příklady a úlohy) 5., nezměněné vyd. Praha : Informatorium. 2005. 291 s. ISBN 80-7333-045-8. VLČEK, J. Základy elektrotechniky. 1. vyd. Praha : vlastním nákladem autora s využitím distribuční sítě nakladatelství BEN – technická literatura. 2003. 223 s. ISBN nemá. JAVORSKÝ, L., BOBEK, A. a MUSIL, R. Základy elektrotechniky pro střední průmyslové školy elektrotechnické. 7., nezměněné vyd. Praha : SNTL. 1981. 390 s. ISBN nemá. MELUZIN, H., DVOŘÁČEK, J. a HREBÍK, A. Elektrotechnická praxe v příkladech. 1. vyd. Praha : SNTL. 1986. 490 s. ISBN nemá. HAJACH, T., TUMA, M. a ŠTELIAROVÁ, E. Základy elektrotechniky I. 3., nezměněné vyd. Praha : SNTL. 1990. 299 s. ISBN nemá. HAJACH, T., TUMA, M. a ŠTELIAROVÁ, E. Základy elektrotechniky II pro 2. ročník SPŠ elektrotechnických. 1. vyd. Praha : SNTL. 1985. 143 s. ISBN nemá. ČTRNÁCTOVÁ, H. Učební úlohy v chemii – 1. díl. 1. vyd. Praha : Nakladatelství Karolinum, 1998. 75 s. ISBN 80-7184-707-0. MYSLÍK, J. Hlavolamy z elektrotechniky aneb elektrotechnika čtená podruhé. 1. vyd. Praha : BEN, 1996. 175 s. ISBN 80-901984-6-5. MACHÁČEK, M. Fyzika. Sbírka úloh pro společnou část maturitní zkoušky. 1. vyd. Praha : Tauris, 2001. 147 s. ISBN 80-211-0395-7.

Lektoroval: doc. PaedDr. Jiří Kropáč, CSc. Kontaktní adresa:

Mgr. Martin Havelka, Ph.D. Katedra technické a informační výchovy Pedagogická fakulta UP, Žižkovo nám. 5, 771 40 Olomouc e-mail: [email protected] tel.: +420 585 635 812

80

UČEBNÍ TEXTY UŽÍVANÉ PŘI VÝUCE PŘEDMĚTU ZÁKLADY ELEKTOROTECHNIKY NA ELEKTROTECHNICKÝCH SOŠ Z HLEDISKA ZASTOUPENÍ UČEBNÍCH ÚLOH

Recommend Documents