Upload
others
View
13
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Univerzita Karlova v Praze
Pedagogická fakulta
Závěrečná práce
2015 Lubomír Harwot
Univerzita Karlova v Praze
Pedagogická fakulta
Porovnání studijních výsledků v teoretické a praktické výuce vybraných technických předmětů na SPŠ
Ing. Lubomír Harwot, CSc.
Katedra informačních technologií a technické výchovy
Vedoucí závěrečné práce: Ing. Jaroslav Novák, Ph.D.
Vzdělávací program: Učitelství odborných předmětů
2015
Prohlašuji, že jsem závěrečnou práci na téma „Porovnání
studijních výsledků v teoretické a praktické výuce vybraných
technických předmětů na SPŠ“ vypracoval pod vedením
Ing. Jaroslava Nováka, Ph.D. samostatně, za použití,
v práci uvedených pramenů a literatury. Dále prohlašuji, že
tato závěrečná práce nebyla využita v jiném akreditovaném
vysokoškolském studiu.
Datum…………………………………………
Podpis…………………………………………
Rád bych touto cestou vyjádřil poděkování Ing. Jaroslavu
Novákovi, Ph.D., za cenné rady a trpělivost při vedené mé
závěrečné práce.
……………………………………….
Název:
Porovnání studijních výsledků v teoretické a praktické výuce vybraných technických
předmětů na SPŠ.
Autor:
Ing. Lubomír Harwot, CSc.
Katedra:
Katedra informačních technologií a technické výchovy
Vedoucí práce:
Ing. Jaroslav Novák, Ph.D.
Abstrakt:
Závěrečná práce v úvodní části porovnává po prostudování informačních zdrojů
vybrané vyučovací metody a pedagogický výzkum. Rozebírá vzájemné souvislosti a
rozdíly pedagogického výzkumu a výzkumu prováděného v technických oborech.
Porovnání studijních výsledků žáků v technických oborech je provedeno formou
pedagogického výzkumu experimentální metodou. Výsledky pedagogického výzkumu
jsou diskutovány v závěrečné části práce. Vyhodnocení studijních výsledků
v teoretické a praktické výuce potvrzuje stanovenou hypotézu.
Klíčová slova:
Výukové metody názorně demonstrační, aktivizující metody výuky, kvantitativní
a kvalitativní pedagogický výzkum, metoda experimentální, pretest, posttest,
nezávisle a závisle proměnná, experimentální skupina, subjekty skupin.
1
Obsah
Obsah ..................................................................................................................... 1
Úvod ....................................................................................................................... 3
1 Analýza současného stavu ve vztahu k tématu závěrečné práce .................... 5
2 Cíle závěrečné práce ....................................................................................... 7
2.1 Stanovená hypotéza a časové období ....................................................... 7
3 Klasifikace vyučovacích metod ........................................................................ 9
3.1 Rozdělení vyučovacích metod ................................................................... 9
3.1.1 Výuková metoda klasická slovní ........................................................ 11
3.1.2 Výuková metoda klasická názorně demonstrační .............................. 12
3.1.3 Výuková metoda klasická praktických dovedností ............................. 14
3.1.4 Výukové metody z hlediska psychologického .................................... 15
3.1.5 Aktivizující výukové metody ............................................................... 15
3.1.6 Komplexní výukové metody ............................................................... 16
4 Pedagogický výzkum ..................................................................................... 18
4.1 Výzkumný problém ................................................................................... 19
4.2 Výběr subjektů výzkumu .......................................................................... 20
4.3 Velikost zkoumaného vzorku .................................................................... 21
4.4 Metody kvantitativního výzkumu .............................................................. 23
4.4.1 Metoda pozorování ............................................................................ 23
4.4.2 Metoda škálování............................................................................... 24
4.4.3 Metoda experimentální ...................................................................... 25
4.5 Nejistoty v pedagogickém a technickém výzkumu ................................... 30
4.6 Zpracování dat z pedagogického výzkumu .............................................. 32
5 Vyšší odborná a střední průmyslová škola dopravní...................................... 34
6 Metodika zpracování ...................................................................................... 35
6.1 Teoretické východisko metodiky zpracování ............................................ 35
6.2 Praktická část zpracování ........................................................................ 36
6.2.1 Postup pedagogického výzkumu ....................................................... 36
7 Ověření hypotézy ve výuce ............................................................................ 39
7.1 Pedagogický výzkum v předmětu elektronika .......................................... 39
7.2 Pedagogický výzkum v předmětu elektrotechnická měření ...................... 42
7.2.1 Výzkum provedený ve skupině DPE3 ................................................ 42
2
7.2.2 Výzkum provedený ve skupině DPE4 ................................................ 44
7.3 Pedagogický výzkum v předmětu zabezpečovací technika ...................... 46
7.3.1 Výzkum provedený ve skupině DPE3 ................................................ 46
7.3.2 Výzkum provedený ve skupině DPE4 ................................................ 48
8 Vyhodnocení získaných dat z pedagogického výzkumu ................................ 51
8.1 Vyhodnocení odborného předmětu elektronka ......................................... 51
8.1.1 Vyhodnocení odborného předmětu EN 2012 / 2013 .......................... 52
8.1.2 Vyhodnocení odborného předmětu EN 2013 / 2014 .......................... 53
8.1.3 Vyhodnocení odborného předmětu EN 2014 / 2015 .......................... 55
8.1.4 Závěr - odborný předmět elektronika ................................................. 56
8.2 Vyhodnocení odborného předmětu zabezpečovací technika ................... 57
8.2.1 Vyhodnocení odborného předmětu DPE3 ZT 2012 / 2013 ................ 57
8.2.2 Vyhodnocení odborného předmětu DPE3 ZT 2013 / 2014 ................ 58
8.2.3 Vyhodnocení odborného předmětu DPE3 ZT 2014 / 2015 ................ 60
8.2.4 Vyhodnocení odborného předmětu DPE4 ZT 2012 / 2013 ................ 61
8.2.5 Vyhodnocení odborného předmětu DPE4 ZT 2013 / 2014 ................ 62
8.2.6 Vyhodnocení odborného předmětu DPE4 ZT 2014 / 2015 ................ 64
8.2.7 Závěr - zabezpečovací technika ........................................................ 65
8.3 Vyhodnocení odborného předmětu elektrotechnická měření ................... 65
8.3.1 Vyhodnocení odborného předmětu DPE3 EM 2012 / 2013 ............... 66
8.3.2 Vyhodnocení odborného předmětu DPE3 EM 2013 / 2014 ............... 67
8.3.3 Vyhodnocení odborného předmětu DPE3 EM 2014 / 2015 ............... 68
8.3.4 Vyhodnocení odborného předmětu DPE4 EM 2012 / 2013 ............... 70
8.3.5 Vyhodnocení odborného předmětu DPE4 EM 2013 / 2014 ............... 71
8.3.6 Vyhodnocení odborného předmětu DPE4 EM 2014 / 2015 ............... 72
8.3.7 Závěr - elektrotechnická měření ........................................................ 74
Závěr .................................................................................................................... 75
Přehled informačních zdrojů ................................................................................. 78
Přílohy .................................................................................................................. 80
3
Úvod
Závěrečná práce se zabývá porovnáním studijních výsledků v teoretické a
praktické výuce vybraných technických předmětů na střední průmyslové škole (SPŠ).
Popisuje možnosti optimálního výběru vyučovacích metod, aplikace moderních
technických výukových prostředků a jejich vzájemné zahrnutí do výuky.
Korelující činitelé ve výchovně vzdělávacím procesu jsou učitel, žák a učivo, jejichž
spolupůsobením jsou dosaženy stanovené cíle výuky.
Klíčovým prvkem výchovně vzdělávacího procesu jsou učitelé. Dostupné
publikace se zabývají vlastnostmi učitele z mnoha hledisek jak po stránce osobnostní,
tak z hlediska přístupu k vyučování, schopností ztotožnit se se stále rostoucími nároky
na svoji profesi apod. S rychlým vědeckým a technologickým vývojem přistupuje
k nárokům kladeným na pedagoga také nezbytnost reagovat ve výuce na technické
novinky. To se týká samozřejmě především škol technického typu, protože, pokud si
příkladně žáci vyšších ročníků středních průmyslových škol osvojují neaktuální
poznatky, zastaralé postupy nebo již nepoužívané techniky, jsou tím značně
znevýhodňováni při vstupu do zaměstnání.
Druhou podstatnou složkou výchovně vzdělávacího procesu je učivo, které je
v současné době v České republice stanoveno podle víceúrovňových vzdělávacích
programů v obecné rovině, a jednotliví učitelé mohou modifikovat volněji obsah, cíle a
kompetence výuky. Na osobní podíl učitele při stanovování podrobnější úpravy učiva
není jednotný názor. V některých zemích jsou určeny závazné učební programy, čímž
je do určité míry stanovena úroveň absolventů studovaných oborů. Pokud je učitel
ochoten a schopen aplikovat nejnovější poznatky technického vývoje do výuky, je
opodstatněno obecné pojetí školních programů a časových plánů, protože umožňuje
rychlejší zapracování technických novinek do výuky takřka v reálném čase, zatímco
závazně stanovený jednotný vzdělávací program by nedal učiteli pro rychlou reakci na
technické novinky dostatečný prostor. V případě pedagoga, který naopak technický
vývoj příliš nesleduje nebo není ochoten přenášet novinky do výuky, může být
vhodnější jednotnost závazných učebních programů.
Třetí složku vyučovacího procesu tvoří žák. Posuzování žáka po stránce výuky ani
z hlediska psychologického a sociologického není předmětem závěrečné práce. Nelze
však nepřipustit, že pokud žák nemá o zvolený obor vůbec zájem, lze jen velmi obtížně
4
dosáhnout cílů výuky, v krajním případě nejsou cíle výuky dosaženy nikdy, a to ani
v případě, že učitel zapracuje do výuky nejnovější poznatky a stanoví optimální
vyučovací metody.
Závěrečná práce je rozdělena do několika částí.
Část první se zabývá prostudovanou literaturou z hlediska porovnání vyučovacích
metod, jejich členěním dle didaktických kritérií a přístupů autorů pedagogické literatury,
analyzuje vhodné vyučovací metody, které budou aplikovány v závěrečné práci.
Druhá část je zaměřena na vybrané metody pedagogického výzkumu. Výzkum
nově zavádí, ve vztahu k dostupné literatuře, vnitřní proměnné základní a
experimentální skupiny zkoumaných jedinců. Tato část závěrečné práce také srovnává
rozdílné a shodné rysy v metodice výzkumu pedagogického a technického, zejména
jsou porovnávány pedagogický kvantitativní a technický výzkum z hlediska možnosti
vyhodnocení získaných hodnot statistickými metodami.
V části třetí jsou popsána teoretická východiska a praktické provedení
pedagogického výzkumu včetně následného vyhodnocení výsledků. Porovnání
výsledků v teoretické a praktické výuce bylo prováděno formou pedagogického
výzkumu experimentální metodou na skupinách žáků studujících elektrotechnické
obory, konkrétně byl výzkum věnován výuce tří elektrotechnických předmětů, u kterých
byly aplikovány předpokládané postupy stanovené v hypotéze.
5
1 ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU VE VZTAHU K TÉMATU ZÁVĚREČNÉ PRÁCE
Analýza současného stavu porovnání studijních výsledků v teoretické a praktické
výuce vybraných technických předmětů na střední průmyslové škole předpokládá
především prostudování dostupné literatury.
Prostudovaná literatura byla rozdělena na okruhy zahrnující literaturu
pedagogickou, zejména zaměřenou na výukové metody a pedagogický výzkum, a
technickou ve vztahu k odborným předmětům (měřicí technika, elektronika a
zabezpečovací technika).
Pedagogickou literaturu, vztahující se k tématu závěrečné práce můžeme
diferencovat na literaturu popisující didaktické postupy, výukové metody, cíle výuky,
kompetence žáků, vzdělávací plány apod. (Skalková, 2007, Maňák, 2003, Petty, 1996)
a dále potom na literatura zabývající se pedagogickým výzkumem (Skalkova 1983,
Gavora, 1990, Maňák, 2003). Vzhledem k tomu, že se závěrečná práce zabývá
výukou vybraných technických předmětů na SPŠ, byla studována také literatura
technická, např. (Haasz, 1998, Havlík, 2002), zabývající se elektrotechnickými
předměty, zejména elektrickým měřením, zabezpečovací technikou a elektronikou, u
kterých byl prováděn pedagogický výzkum a provedeno porovnání výsledků.
Z hlediska didaktického (Skalková, 2007, Jůva, 2001, Horák, 2008) je vyučovací
metoda chápána jako proces záměrného a cíleného působení učitele na žáka, který
směřuje k dosažení stanovených cílů výuky, obecně zvládnutí učiva. Součástí tohoto
procesu jsou další neméně důležité parametry ovlivňující úspěšné zvládnutí
vytyčených cílů výuky, které budou popsány v dalších částech závěrečné práce.
Vyučovací metodu je možno znázornit zjednodušeně vztahem
VM = f (V, Ž, U, O), (1)
kde VM je vyučovací metoda, V je učitel, Ž je žák, U je učivo a O jsou ostatní
proměnné ovlivňující dosažení cílů výuky prostřednictvím zvolené vyučovací metody.
Vztah (1) pro vyučovací metodu je vyjádřen čtyřmi základními proměnnými. Je
nutno si uvědomit, že každá z uvedených proměnných obsahuje mnoho parametrů,
které nelze nebo je velmi obtížné (Skalková, 1983, Gavora, 2000, Maňák, 2004)
popsat matematickými metodami. Proto je také složité vyjádřit pedagogický průzkum
matematickým vztahem nebo zpracovat jeho výsledky statistickými metodami
6
(Skalková, 1983). Učitele ani žáka nelze popsat jednoduchou funkcí, protože každý
jedinec je unikátní a jeho jednání je ovlivněno mnoha psychologickými, sociologickými
a jinými okolnostmi. Učivo lze modelovat optimálně, a pokud je vyučováno vhodnou
vyučovací metodou, je možné mu přidělit určitou hodnotu. Ostatní proměnné
v uvedené rovnici můžeme zařadit do náhodných jevů, zpravidla těžko předvídatelných
a explicitně matematicky popsatelných.
Vyučovací metody procházejí vývojem a jsou těsně spjaty s vývojem společnosti.
Vývoj společnosti lze chápat jako složitý soubor mnoha vnitřních a vnějších činitelů,
které ovlivňují jak učitele, žáka a učivo, tak také vyučovací metody. Jedno z hledisek
ovlivňujících aplikace vyučovacích metod ve výchovně vzdělávacím procesu, zejména
na školách technických (střední průmyslové školy, střední odborná učiliště,
integrované střední školy technické) je začlenění aktuálních technických poznatků
do výuky, provedení didaktické transformace a stanovení cílů vzdělávání. Zahrnutí
technických prostředků v reálném čase klade vysoké nároky na učitele, zejména na
učitele odborných, hlavně maturitních předmětů. Termínem reálné zahrnutí
technických poznatků do výuky (didaktická transformace) je myšleno samostatné
seznámení se učitele s novinkami např. četbou odborných časopisů a následná
aplikace do výuky. Vyučovací metody by měly vzájemně optimalizovat proces
vyučování (učitel) a učení (žák), tak aby bylo dosaženo vytyčených cílů výuky.
7
2 CÍLE ZÁVĚREČNÉ PRÁCE
Cílem závěrečné práce je porovnání studijních výsledků v teoretické a praktické
výuce vybraných technických předmětů na střední průmyslové škole. Porovnání
výsledků bylo provedeno na základě pedagogického výzkumu experimentální
metodou. Výzkum byl a stále je prováděn v rámci výuky u žáků studujících
elektrotechnické předměty na Vyšší odborné a střední průmyslové škole dopravní
v Praze, zaměření Komunikační a výpočetní technika.
2.1 STANOVENÁ HYPOTÉZA A ČASOVÉ OBDOBÍ
Stanovená hypotéza závěrečné práce je rozložena do následujících částí.
Aplikací vybraných standardních a aktivizujících vyučovacích metod při teoretické
výuce dosáhnout optimálních výsledků výuky. Z hlediska vyučovacího procesu lze tuto
část zahrnout do etapy expoziční, která je zakončena pretestem.
Upevnění znalostí získaných v teoretické výuce praktickým ověřením
v laboratorních podmínkách v elektro laboratoři a pomocí odpovídajícího softwarového
vybavení v učebně výpočetní techniky. Z hlediska vyučovacího procesu je zahrnuta
tato část do etapy fixační a je zakončena posttestem.
Rozšíření znalostí z teoretické a laboratorní práce v podmínkách dílenské výuky.
V této části byla získána také data o praktické zručnosti žáků. Z hlediska vyučovacího
procesu je část zahrnuta do etapy aplikační a je zakončena opět posttestem.
Zpětné porovnání výsledků získaných v teoretické výuce (posttest) po proběhnutí
výše uvedeného cyklu teoretická výuka, laboratorní podmínky dílenská výuka. Zpětné
porovnání rozšiřuje zadání práce. Část je zahrnuta, z hlediska vyučovacího procesu
do etapy diagnostické a klasifikační.
Vyhodnocení výsledků znalostí žáků pretestem a posttestem.
Analýzu ověřující stanovenou hypotézu na základě získaných výsledků
pedagogického výzkumu.
Porovnání výsledků bylo a je (výzkum probíhá kontinuálně) prováděno v letech
2012 až 2015. Skupiny tvořící předmět porovnání jsou sestaveny z žáků III. a IV.
ročníku Vyšší odborné a střední průmyslové školy. V každém ročníku je tedy
podrobena výzkumu jedna skupina III. a jedna skupina IV. ročníku. U žáků IV. ročníků
8
se předpokládá kratší II. pololetí, protože u maturitního ročníku je konec výuky
naplánován na duben příslušného školního roku, ale vzhledem k tomu, že je autor
závěrečné práce také zkoušejícím maturitního odborného předmětu a vedoucím
maturitních prací, je možno výzkum v některých případech rozšířit i na výsledky
maturitní zkoušky z odborných předmětů.
Časové období pedagogického výzkumu.
Závěrečná práce se zabývá výzkumem provedeným v letech 2012 až 2015. Autor
působí jako učitel odborných předmětů na Vyšší odborné a střední průmyslové škole
od roku 2010. Již ve školním roce 2010/11 zaznamenal, že dosažení cílů výuky
odborných technických předmětů je mnohem efektivnější při optimálním propojení
teoretické výuky s výukou laboratorní a s dílenskou praxí, než výsledky vyučovacího
procesu, kde nebyla vhodně zkoordinována teoretická část výuky s praktickou a
laboratorní. Proto se od školního roku 2012/13 a následovně až do školního roku
2014/15 zaměřil na systematický pedagogický výzkum uvedených souvislostí mezi
teoretickou a praktickou výukou. Předmětem porovnání jsou studijní výsledky
v odborných předmětech elektronika, elektrotechnická měření a zabezpečovací
technika.
9
3 KLASIFIKACE VYUČOVACÍCH METOD
Z hlediska získaných poznatků, aktivity a samostatnosti žáků při výuce, dle aplikace
dostupných možností technických prostředků, etap vyučovacího procesu a podle
náhledu autorů pedagogické literatury jsou rozdělovány vyučovací metody (Skalková,
2007, Maňák 2003, Jůva, 2001, Petty 2009, Štréblová, 2014, Reitmayer, 2015) do
několika základních skupin a následně podskupin. Dělení vyučovacích metod
(Reitmayer, 2015) je možné charakterizovat jako otevřenou množinu, která se vyvíjí
na základě poznatků, psychologických, pedagogických, didaktických, na základě
výsledků pedagogických průzkumů, dle technických novinek, nových technických
prostředků ve výuce, reflexe pedagogických pracovníků apod.
Vyučovací metody jsou zpravidla kombinovány, vzájemně propojovány,
optimalizovány tak, aby bylo dosaženo (Reitmayer, 2015) vytyčených cílů ve výuce.
Jednostranně volené výukové metody nejsou zpravidla základem úspěšného zvládnutí
vyučovacího procesu a splnění vytyčeních cílů výuky. Kombinaci vyučovacích metod
volí obecně učitel v tematickém plánu a jejich případnou změnu provádí v reálném
čase, na základě zpětné vazby od žáků.
Zpětná vazba žáků je ovlivňována mnoha faktory, mezi které lze zařadit jak
probírané téma, erudovanost učitele, pořadí vyučovací hodiny apod., tak různé vlivy
okolí, jako např. vyučovací hodina před dnem volna, před návštěvou kulturního
zařízení, účast na exkurzi, výlet apod. Cílem kombinace vyučovacích metod je udržet
pozornost žáka na optimální úrovni, aby bylo dosaženo cílů stanovených ve vyučovací
hodině.
3.1 ROZDĚLENÍ VYUČOVACÍCH METOD
V této části budou uvedeny v převážné míře vyučovací metody, které byly
aplikovány v prováděném pedagogickém výzkumu závěrečné práce. Vlastní výzkum
a jeho výsledky budou uvedeny v následujících kapitolách práce.
Vyučovací metody by bylo možno rozdělit na dvě základní množiny a to na metody
standardní, „praxí“ ověřené, a na metody speciální, používané ve výchovně
vzdělávacím procesu v posledních několika letech. Metody standardní jsou dále
diferencovány dle jednotlivých kritérií (Maňák, 2003, Reitmayer, 2015) do několika
skupin. V obecných parametrech se členění vyučovacích metod prolíná, odlišnosti jsou
10
zejména v rozdělení na menší celky, které zahrnují většinou speciální metody, které
autor ověřuje, nebo jsou předmětem pedagogického výzkumu.
Vyučovací metody lze klasifikovat také z pohledu didaktického, psychologického,
logické stavby poznání, úrovně vzdělávacího procesu, podle organizace výuky apod.
Vyučovací metody z hlediska didaktického lze rozdělit na (Skalková, 2007, Maňák
2003), výukové metody klasické, výukové metody aktivizující a výukové metody
komplexní.
Výukové metody klasické praxí dlouhodobě ověřené, aplikované např. ve výuce na
střední škole. Např. metody slovní, názorně demonstrační, praktické apod.
Výukové metody aktivizující představují moderní metody, stále více používané
v současné výuce. Mezi aktivizující metody lze zahrnout metodu heuristickou
(pokusnou), diskusní (vzájemná komunikace), situační (reálné řešení problémů na
základě znalostí), inscenační (divadelní, žáci mají role), metoda brainstormingová
(spontánní diskuse na dané téma) a metodu didaktických her (předškolní věk dítěte).
Mezi výukové metody komplexní lze zařadit frontální výuku, skupinovou a
partnerskou výuku, individuální výuku a formy kritického myšlení.
Volba optimální výukové metody vyučujícím ve vztahu k probíranému učivu může
být vyjádřena vztahem několika proměnných, jejichž optimální aplikace směřuje
k dosažení zvolených cílů výuky.
Kromě schopností učitele zahrnout výukovou metodu do učebního plánu (zpracovat
přípravu na odpovídající úrovni s jasným stanovením cílů výuky a kompetencí žáků),
je nutno vzít do úvahy také dostupnost technických výukových prostředků na pracovišti
(vybavení laboratoří, učeben výpočetní techniky, dílenského vyučování apod.).
Významnou roli hraje žák, jeho schopnosti, zvládnutí základního učiva s možnostmi
navázat na základní znalosti a moderní výukovou metodou je dále nadstandardně
rozvíjet. Zapracování nových metod výuky je časově náročné, jak na přípravu
vyučujícího, tak na časovou dotaci danou vyučovanému předmětu. V poslední době
jsou často technické předměty (na základě vlastní zkušenosti) časově dotovány méně,
než např. jazyková výuka, a na experimentální moderní metody výuky nezbývá mnoho
času, zejména u maturitních předmětů. Pokud jsou např. odborné předměty dotovány
třemi hodinami týdně a anglický jazyk šesti hodinami, můžeme teoreticky
11
předpokládat, že absolvent střední technické školy bude ovládat anglický jazyk na
určité úrovni, ale jeho odborná technická kompetence bude na úměrně nižší úrovni.
3.1.1 VÝUKOVÁ METODA KLASICKÁ SLOVNÍ
Metody slovní (Skalková, 2007, Maňák 2003, Jůva, 2001, Petty 2013) patří mezi
metody teoretické ve kterých je používáno střídavě slovo učitele, žáka a vzájemná
výměna slov v dialogu.
Metody klasické slovní je možno rozdělit (Skalková 2007) na metody monologické
zahrnující výklad učitele v různých formách. Výklad by měl být přehledný, názorný,
logicky uspořádaný, měl by obsahovat odpovídající poznatky v daném vědním oboru
apod. Výklad schopného učitele by měl být otevřeným systémem, který je upravován
na základě získané zpětné vazby od žáků. Připravit výklad na odpovídající úrovni tak,
aby bylo dosaženo vytyčených cílů výuky, je organizačně obtížné a časově náročné.
V krajním případě se dokonce u některých méně odpovědných učitelů můžeme setkat
s „výkladem“ ve formě čtení kopírovaných textů bez uvedení souvislostí, hlavních
myšlenek, mezipředmětových vztahů apod.
Formy monologických metod (metoda vyprávění, vysvětlování, v nejvyšších
ročnících středních škol přednáška) jsou voleny dle stupně probíraného učiva, věku
žáků a vlivu okolí.
Metoda monologická – vyprávění je aplikována zejména u mladších žáků. Metoda
je zahrnuta mezi část výuky poznávací, používá zpravidla emocionální výstup učitele,
má funkci motivační apod.
Metoda monologické – vysvětlování je používána ve všech ročnících základních a
středních škol. Vysvětlování učitele by mělo mít přehlednou logickou stavbu, aby bylo
u žáků navozeno logické myšlení. Zpětnou vazbou si může učitel ověřit pochopení
výkladu a na logických aplikacích může rozvíjet logické myšlení žáků na vyšší úrovni.
Metoda monologická – přednáška je z hlediska slovních metod výuky náročná jak
na přípravu, tak na prezentaci během vyučovací hodiny. Tato forma výuka může být
aplikována u starších žáků, protože od nich vyžaduje schopnost koncentrovat se na
výuku, zapisovat si hlavní myšlenky, reagovat na otázky učitele apod.
Metoda dialogu mezi učitelem a žákem umožňuje vysvětlit obtížné stránky učiva,
upozorní učitele na zájem nebo nezájem žáků o probíranou látku, učitel získá zpětnou
12
vazbou (formou dotazů) informaci jestli bylo látce porozuměno, byl-li splněn cíl výuky
stanovený ve vyučovací hodině. Metoda může žáky aktivizovat, podporuje jak složku
kognitivní (získání znalostí), tak komunikativní dovednosti žáků (začlenění do skupiny
diskutujících jedinců).
Metoda dialogu mezi žáky znamená probíhající dialog na základě dotazů učitele
směrem k žákům. Učitel získává opět zpětnou vazbou informace o zájmu žáků
o probírané téma, zadává doplňující otázky a tím se dostává do vyšších stupňů
Bloomovy taxonometrie (porozumění a případná aplikace).
Metody práce s knihou, odborným textem, jsou dle členění (Skalková, 2007)
zahrnuty také do metod slovních, protože poznání je dáno především „slovem“. Práce
s knihou je v současné době žáky spíše nahrazována vyhledáváním informací na
internetu. Do této části by bylo tedy možné zahrnout obecně práci s informačními
prameny v jakékoliv formě.
3.1.2 VÝUKOVÁ METODA KLASICKÁ NÁZORNĚ DEMONSTRAČNÍ
Výukové metody klasické názorně demonstrační, jak je patrné z názvu seznamují
žáka přímo s učivem v praktických aplikacích. Žák je seznámen (Kyriacou, 2012)
s teoreticky probíraným nebo již probraným učivem po praktické stránce. Tato metoda
je vhodná pro žáky na všech stupních vzdělávání od základních a středních škol až ke
školám vysokým. Praktické předvedení předpokládá vybavení školy výukovými
prostředky, zejména materiálními.
Mezi materiální prostředky (Reitmayer, 2015) lze zahrnout technické výukové
prostředky, učební pomůcky, speciální pomůcky a vlastní materiál.
Do technických výukových prostředků můžeme zařadit počítač se zpětným
projektorem (často používané ve výuce), interaktivní tabuli.
Učební pomůcky při výuce elektrotechniky obsahují např. přípravky, měřicí přístroje.
Speciální pomůcky si připravuje učitel v mnoha případech sám dle učebního plánu.
Do této části můžeme zahrnout speciální přípravky k měření například zapojení na
nepájivém poli k ověřování teoreticky osvojených poznatků.
Vlastní materiál je spotřebováván postupně během provádění demonstrace, např.
v elektrotechnice cín, součástky, kabely apod.
13
Názorně demonstrační metody mají mnohé varianty od pozorování předmětů
(Skalková, 2007) až k samostatnému provádění činností žáky pod dozorem nebo
dohledem učitele. Vzhledem k zaměření práce je možno zmínit určité specifikum
praktické výuky elektrotechnických předmětů, že veškerou činnost mohou žáci
provádět pouze pod dozorem / dohledem učitele. V tomto případě se vedle
didaktického hlediska uplatňuje také hledisko bezpečnosti práce na elektrickém
zařízení dle vyhlášky č. 50/1978 Sb. Žáci splňují, po úspěšném složení testu
z elektrotechnických předpisů, maximálně požadavky dle § 5 výše uvedené vyhlášky,
tedy jsou stále osobami bez elektrotechnické kvalifikace a nemohou pracovat přímo
pod napětím na demonstračních úlohách.
Názorně demonstrační metody upevňují optimálně učivo probrané v teoretické části
výuky, vyžadují však od učitele vedle hlubší znalosti učiva i zkušenost a zručnost,
protože pokud je názornost provedení nepřesvědčivá, nemůže v žácích probudit hlubší
zájem o probrané učivo ani podpořit autoritu pedagoga. Názorné předvedení je také
časově a organizačně náročnější než příprava u slovních metod.
Názorně demonstrační metody výuky vyžadují na začátku výuky především přesné
stanovení cíle výuky, např. cíl měření, postup sestavení zapojení měřeného přípravku,
vyhledávání technických parametrů v literatuře apod. K dosažení cíle výukové hodiny
je většinou nutná vyšší časová dotace, laboratorní práce proto probíhají zpravidla
ve dvou nebo tří hodinových vyučovacích jednotkách.
Činnosti jsou rozděleny na přechodnou část mezi teoretickou a praktickou částí
výuky, kdy žáci používají k činnosti zpravidla stavebnice a metodou rozebírání a
skládání se seznamují s jednotlivými prvky, např. fyzikální, elektrotechnické a
chemické stavebnice, schémata zapojení apod. a na laboratorní práce, ve kterých se
žáci seznamuj s úlohami, které je uvádějí do praktické části výuky.
Laboratorní úlohy rozšiřují možnosti poznání žáků, obohacují a fixují poznatky
získané v teoretické části výuky, rozvíjejí logické uvažování žáků, učí žáky pracovat
samostatně nebo v pracovních skupinách, apod. Laboratorní práce jsou aplikovány
zejména na středních technických učilištích, středních odborných školách a vyšších
odborných školách.
Laboratorní práce mohou mít několik forem, např. laboratorní cvičení objasňují již
probranou látku, např. základní seznámení žáků s přístrojem, který byl probírán
14
teoreticky. Laboratorní cvičení umožňující aplikovat získané vědomosti, např. zapojení
přístroje do obvodu a měření daných parametrů. Laboratorní práce výzkumné
(heuristické), kdy žák aplikuje sám získané vlastnosti a snaží se navrhnout samostatně
určité zapojení, porovnává vlastnosti měřených veličin apod.
Kombinace slovních a názorně demonstračních metod je vhodná nejen didaktických
důvodů, ale i z hlediska uplatnění absolventů na trhu práce. Už u přijímacích řízení
musí často prokazovat nejen vědomosti získané během studia, ale i praktické
dovednosti.
3.1.3 VÝUKOVÁ METODA KLASICKÁ PRAKTICKÝCH DOVEDNOSTÍ
Metoda souvisí úzce s metodou názorně demonstrační. Seznamuje žáka přímo
s reálnými věcmi, které byly probírány ve výuce. Metody praktických činností žáků jsou
rozděleny na práce montážní a demontážní, laboratorní činnost (popsáno v předešlé
části), praktické činnosti v reálném čase, např. na praxi v podnicích spolupracujících
se školami.
Vzhledem k tomu, že jsou žáci na střední odborné škole připravování primárně na
pozice středoškolsky vzdělaných odborníků, je nutno věnovat názorně demonstračním
a praktických metodám výuky odpovídající časovou dotaci.
15
3.1.4 VÝUKOVÉ METODY Z HLEDISKA PSYCHOLOGICKÉHO
Z hlediska psychologického jsou členěny vyučovací metody na metody (Skalková,
2007) základní, ve kterých je žákům sdělováno učivo, metody samostatné práce, kdy
žáci pracují podle pokynů učitele s probranou látkou, a na metody nejvyššího stupně,
ve kterých žáci aplikují sami získané vědomosti ve formě řešení problémů, analýzy
výsledků apod. Tuto část metod lze zařadit do 3. až 4. stupně Bloomovy taxonometrie.
Dosažení nejvyššího stupně, kdy žáci sami aplikují získané vědomosti je zpravidla
velmi obtížné. Je ovlivněno množstvím didaktických faktorů, mezi nejdůležitější lze
zahrnout např. vhodnou volbu a kombinaci vyučovacích metod, optimální formulování
cílů výuky a mezipředmětových vztahů, uspořádání a řetězení učiva apod. Vedle
vnitřních, školních, didaktických proměnných se uplatňují také vnější vztahy
společenské, psychologické, vliv rodinného zázemí a žáka, regionální charakter apod.
Další rozdělení vyučovacích metod a vyučovací metody samostatné budou
diskutovány v případě, že zásadním způsobem ovlivňují pedagogický průzkum
aplikovaný v této práci.
3.1.5 AKTIVIZUJÍCÍ VÝUKOVÉ METODY
Výukové metody aktivizující se zaměřují především na využití potenciálu žáků
během výuky. Žáci by neměli pouze naslouchat výkladu učitele (frontální výuka), ale
měli by se aktivně zapojit do procesu vyučování. Výukové metody aktivizující jsou
zaváděny postupně do výuky, dle uvážení vyučujících, vybavení školy, dostupnosti
nových poznatků apod.
Aktivizující metody lze rozdělit na metody diskuzní, kdy je vedena diskuze mezi
učitelem a žákem anebo mezi žáky. Diskuze je usměrňována učitelem, aby vedla
k danému cíli. Žáci by se měli soustředit na danou problematiku a diskusí rozvinout již
získané poznatky.
Podstatou heuristické metody je řešení problému na základě předem získaných
vědomostí. Metoda může mít dvě základní formy. V prvním případě učitel zadává
žákům účelově otázky a sami žáci hledají odpovědi, přičemž navazují na získané
vědomosti a snaží se dopracovat k cíli. V druhém případě učitel zadá úkol, který je
v částečném rozporu s učivem a žáci se snaží eliminací rozporu dosáhnout
požadovaného cíle. Metoda umožňuje orientaci žáků v množství informací, které mají
k dispozici, a nutí je logicky přemýšlet a hledat tvůrčí řešení.
16
Situační metody řeší reálné situace, se kterými se žák bude setkávat. Žáci kromě
poznatků získaných v kognitivní části výuky musejí využívat také sociální znalosti, a
obě složky začlenit do reálné situace zadané učitelem. U žáků se opět předpokládá
zvládnutí požadovaných vědomostí na odpovídající úrovni, zvládnutí myšlenkových
procesů apod.,
Při využití inscenační metody je žák sám hercem hrajícím určitou roli a současně
řeší daný problém. Žák si v hrané roli upevňuje znalosti, rozvíjí komunikační
schopnosti ve skupině, osvojí si požadované způsoby jednání apod. Metody
inscenační mohu být aplikovány jako metody, které probíhají v dané předem
stanovené posloupnosti, nebo metody řešící reálné problémy s několika možnostmi
řešení, tak jak je to v praxi zpravidla obvyklé.
Didaktické hry jsou aplikovány především u žáků nižších ročníků základní školy.
3.1.6 KOMPLEXNÍ VÝUKOVÉ METODY
Komplexní výukové metody jsou zařazeny podobně jako metody aktivizující mezi
metody moderní výuky, podporující vzájemnou komunikaci mezi všemi účastníky
vyučovacího procesu s cílem zapojit co nejvíce do výuky žáky, jejich samostatné
myšlení, rozvíjet jejich myšlenkové postupy, apod.
Mezi komplexní výukové metody lze zahrnout metodu frontální výuky, která se
zaměřuje hlavně v kognitivní část výuky. Je často kritizována, ovšem vzhledem
k omezené časové dotaci a požadavku zvládnout velké množství informací je tato
metoda často používána.
U metod skupinové a partnerské výuky (Petty, 1996) žáci pracují ve vzájemné
kooperaci ve dvojicích nebo větších skupinách.
Metoda kritického myšlení umožňují žákům poznat danou myšlenku do hloubky,
porovnat ji s myšlenkou podobnou a vyvodit odpovídající závěr.
U metody brainstormingu je od žáků požadováno předložení vlastních nápadů
k stanovenému tématu v debatě otevřené všem řešením daného problému. Pokud
jsou požadována navrhovaná řešení v písemné formě, je metoda zpravidla v literatuře
nazývána brainwriting.
Výukové metody aktivizující a komplexní podporují na jedené straně komplexní
myšlení žáků, zapojení žáků do výuky, všestranný rozvoj žáků apod. Na druhé straně
17
se vyznačují časovou náročností a vzhledem k omezené časové dotaci na jednotlivé
předměty je složité je zahrnout častěji do výuky. Časové plány zpravidla zahrnují velké
množství učiva, které by mělo být probráno, takže na modelové výuky ve formě
moderních vyučovacích metod nezbývá někdy bohužel čas, zejména např. u
maturitních předmětů.
18
4 PEDAGOGICKÝ VÝZKUM
Historie pedagogického výzkumu je dlouhodobá, literatura (Průcha, 1997) uvádí
zhruba 100 roků. Pedagogický výzkum zkoumá teoretické i praktické otázky např.
základy teorie poznávání, statistiku v pedagogice, podmínky vzdělávacího prostředí,
školní reformy, včetně reforem vzdělávání, nestandardní výukové metody, vzdělávání
jedinců v rámci rekvalifikace, celoživotní vzdělávání apod.
V souvislosti s pedagogickým výzkumem (Maňák, 2004) je nutno uvažovat kromě
získaných teoretických poznatků, také ekonomické náklady spojené s výzkumem,
počet jedinců provádějících výzkum a jejich personální strukturu, řízení pedagogického
výzkumu, budování institucí provádějících výzkum apod. Vzhledem k časovým a
ekonomickým nákladům spojeným s pedagogickým výzkumem (Průcha, 1997), je
kladen důraz jak na teoretické, tak zejména praktické výstupy výzkumu.
Způsob provedení, stanovení cílů, vyhodnocení získaných výsledků, přístup jedince
provádějícího pedagogický výzkum včetně dalších proměnných člení pedagogické
výzkumy na dvě základní části (Gavora, 2000, Skalková 1983), a to na kvantitativní
výzkum a kvalitativní výzkum.
Kvantitativní výzkum umožňuje získané výsledky částečně teoreticky zpracovat
matematickými statistickými metodami, podobně jak je tomu u výzkumů v technických
oborech.
Kvantitativní výzkum pracuje převážně s reálně získanými hodnotami, numerickými
hodnotami, kvantitativním hodnocením zkoumaných jevů apod. Jednou z hlavních
překážek zpracování dat z kvantitativního pedagogického výzkumu matematickými
metodami (Skalková, 1983) je přesná definice proměnných, které by měly být
podrobeny matematickému zpracování. Pokud by nebyl definován správný vztah mezi
proměnnými, které byly získány v pedagogickém výzkumu, a proměnnými, které jsou
stanoveny obecně vědeckým výzkumem, bylo by zpracování hodnot pedagogického
výzkumu matematickými metodami nepřesné. Zpracováním dat z pedagogického
výzkumu moderními matematickými metodami zařazují zpravidla výzkumníci
provedený pedagogický výzkum do vyšší kategorie vědeckého zkoumání.
Kvalitativní výzkum (teoretická úroveň pedagogického výzkumu) pracuje většinou
s určitými vztahy, relacemi a nevyhodnocuje je numerickými metodami. K vyhodnocení
používá relační vztahy. Dle závěrů mnoha kvalitativních výzkumů (Gavora, 2000,
19
Skalková 1983) je vhodné použít k hodnocení závěrů těchto pedagogických výzkumů
více pohledů. Je nutno zohlednit subjektivní postoje zkoumaných jedinců, zahrnout
kromě pedagogického také filozofické hledisko, uvažovat jedinečnost každého člověka
apod.
4.1 VÝZKUMNÝ PROBLÉM
Formulací výzkumného problému stanovuje výzkumník předběžně, jakým směrem
bude orientován prováděný pedagogický výzkum. Výzkumné problémy mohou být
(Gavora, 2000) rozděleny podle růžných hledisek na popisné, vztahové a příčinné.
Popisný výzkumný problém vyhodnocuje určitou oblast sledování, popisuje
vymezené jevy apod.
Vztahový výzkumný problém zkoumá vztahy, korelace mezi zkoumanými jevy.
U tohoto výzkumu zkoumáme předem stanovené relace a ověřujeme předpokládané
hypotézy. Zkoumaných vztahů, relací může být více, v takovém případě hovoříme
o vícerelačním pedagogickém výzkumu.
Příčinný výzkumný problém se zabývá příčinami, které vedly k určitým důsledkům.
Uvedené výzkumné postupy pedagogického výzkumu mohou být výzkumníkem
kombinovány, mohou se vzájemně prolínat s cílem dosáhnout objektivních výsledků
výzkumu. Vzájemné propojení metod je závislé na stanovené hypotéze, na druhu
prováděného výzkumu, zkoumané problematice apod.
Na rozdíly mezi kvantitativním a kvalitativním pedagogickým výzkumem (Gavora,
2000) lze nahlížet z různých hledisek.
Vztah výzkumníka ke zkoumaným jevům. U kvantitativního výzkumu je zpravidla
požadován odstup výzkumníka od zkoumaných objektů, čímž má být zabezpečena
nestrannost získaných dat. Zkoumaní jedinci by neměli pozorovat, že jsou předmětem
zkoumání, měli by se chovat přirozeně, aby byla získaná data výzkumu objektivní.
Naopak v případě kvalitativního výzkumu získává výzkumník více dat o menším
souboru jedinců a bere v potaz i pohled a uvažování zkoumaných jedinců.
Pochopení a vysvětlení jevů ve výzkumech. U výzkumu kvantitativního jsou
získávána pokud možno přesná data, která jsou tříděna, vyhodnocena např.
matematicky, sociometricky, statisticky. U výzkumu kvalitativního jsou zkoumány
složitější neměřitelné jevy a vztahy.
20
Volba počtu zkoumaných jedinců. U výzkumu orientovaného kvantitativně je
vybírána zpravidla větší skupina, která by měla představovat určitý vzorek, např.
výzkumy žáků středních učilišť v určitém kraji, výzkum žáků II. stupně základních škol.
U kvalitativně orientovaného výzkumu se pracuje s menší skupinou zkoumaných
jedinců, kdy může být současně zkoumáno více parametrů.
Vztah výsledků výzkumu a vyjádření nového poznatku. Kvantitativní výzkum ověřuje
určité pedagogické jevy, je orientován spíše na zjištění stávajících jevů. Kvalitativní
výzkum, jak vychází z názvu, posouvá poznání zkoumané problematiky, může
napomoci k formulování jiných relačních vztahů apod.
Vyhodnocení výsledků výzkumu. U výzkumu orientovaného kvantitativně mohou být
výsledky exaktně popsány a vyhodnoceny matematicky. Výsledky výzkumu
kvalitativního jsou vyhodnocovány zpravidla slovně, protože obsahují velké množství
parametrů, jejich začlenění do statistických metod je složité.
4.2 VÝBĚR SUBJEKTŮ VÝZKUMU
Podle volby výzkumu (kvantitativního nebo kvalitativního) je proveden
výzkumníkem výběr jedinců kontrolních a experimentálních skupin, kteří budou
podrobeni výzkumu.
Výběr jedinců ze základního (velkého) souboru může být proveden podle několika
kritérií matematické statistiky (Gavora. 2000, Novák, 2014).
Náhodný výběr je výběr jedinců ze základní (velké) výzkumné skupiny, kteří mají
stejnou pravděpodobnost, že budou vybráni. Např. při výběru několika skupin ze
základní množiny žáků by měli být do každé skupiny zařazeni žáci nezávisle tak, aby
každá skupina reprezentovala pokud možno vzorek stejných vlastností (Angot, 1960).
Toho lze dosáhnout pouze přibližně, protože každý jedinec, který bude podroben
výzkumu, je individualitou. Při volbě velmi podobných skupin je možné s určitou
pravděpodobností eliminovat nejistoty výběru.
Stratifikovaný výběr zkoumaného vzorku znamená výběr provedený výzkumníkem,
pokud je základní množina rozsáhlá a náhodný výběr by byl složitý. V tomto případě
je základní množina rozdělena např. podle povahy školy (gymnázium, střední škola
elektrotechnická, strojní). Získané podmnožiny lze dále rozdělit proporčně nebo
rovnoměrně (Skalková, 1983). Proporční výběr zohledňuje podmínky stanovené
21
výzkumníkem, např. zkoumaný ročník na středních školách, pohlaví žáků apod.
U rovnoměrného výběru nejsou zpravidla doplňující podmínky výzkumníka
uplatňovány,
Mechanický, základní výběr vybírá ze základní množiny každého x-tého žáka.
Záměrný výběr zkoumaného vzorku můžeme označit jako výběr speciální s určitými
podmínkami. Tímto způsobem by mohl být proveden výběr výzkumného vzorku žáků,
kteří se zúčastnili např. vybrané soutěže, sportovního utkání mezi školami.
4.3 VELIKOST ZKOUMANÉHO VZORKU
Volba velikosti zkoumaného vzorku je závislá na povaze výzkumného úkolu, na
finančních možnostech výzkumníka, časové dotaci apod. Z hlediska statistického je
možné u kvantitativně orientovaného výzkumu, předpokládat, že čím bude větší
množina zkoumaných jedinců, tím budou výsledky výzkumu přesvědčivější. Podobné
hledisko je např. u technických výzkumů, které by měly být reprodukovatelné, neměly
by být zatíženy nesystematickými chybami, tak aby ležely pokud možno pod
Gaussovým rozdělením naměřených veličin s určitou krajní chybou.
K optimální velikosti zkoumaného vzorku se vztahuje validita a reliabilita
prováděného výzkumu (Gavora, 2000).
Validitou označujeme platnost metody získání požadovaných údajů a jejich
vyhodnocení, včetně závěrů vědeckého výzkumu. Validita může být interní, kdy jsou
prováděny a vyhodnoceny výzkumy v podmínkách stanovených výzkumným
pracovníkem, a externí, u kterých je zkoumána možnost rozšíření výsledků interních
na externí např. výsledky získané na základě pedagogického výzkumu na jedné škole
nebo v jednom kraji zevšeobecnit na ostatní školy s podobných zaměřením nebo na
školy umístěné v jiném kraji. Validita v technických oborech, kdy je prováděno např.
speciální měření za předem stanovených podmínek, se ověřuje porovnáním výsledků
opakovaných měření, rozptylem měření, vyhodnocením a následným stanovením
platnosti – validity, ve vztahu k hypotéze, stanovené metodě měření včetně použitých
měřicích přístrojů s odpovídající přesností apod. Ve výzkumech prováděných
v pedagogice je stanovení validity složitější, protože se během výzkumu setkáváme
s mnoha proměnnými, jejichž zpracování matematickými metodami je složité.
22
Reliabilita poskytuje informaci o spolehlivosti výzkumné metody, v technických
oborech hovoříme o přesnosti, reprodukovatelnosti apod. Reliabilita a získané
výsledky výzkumu jsou ve vzájemné korelaci, pokud používáme metody výzkumu,
které nejsou reliabilní, nemůžeme dosáhnout věrohodné výsledky.
Reliabilita je udávána v rozmezí veličin (0 až 1), podle nejistot, které ji ovlivňují.
V technické literatuře je udáván základní vztah mezi naměřenou hodnotou XM a
hodnotou skutečnou (normálovou) XS
DX = XM – XS (2)
kde DX je absolutní chyba, XM je naměřená hodnota, XS je správná hodnota
V pedagogických výzkumech je vztah uváděn ve tvaru
XM = XS + DX (3)
kde absolutní chyba DX dává výzkumníkovi určitý pohled na reliabilitu výsledků
výzkumu, samozřejmě by měla být co nejnižší.
V pedagogickém výzkumu můžeme hodnotu XM, pokud jsme stanovili správnou
hypotézu a používáme vhodné metody výzkumu, získat věrohodnými způsoby.
Základním problémem ověření je hodnota správná XS. V technických oborech se ke
správné hodnotě přibližujeme tím více, čím je měření přesnější a statistickými
metodami můžeme vypočítat odchylku, nejistoty apod. V sociologických výzkumech,
mezi které zařadíme i výzkumy pedagogické, je ověření správné hodnoty složitější.
Jak bylo řečeno, u kvantitativního výzkumu je možné použít statistické metody
výpočtu, výzkum kvalitativní tyto metody příliš nepoužívá. Kromě absolutní chyby
můžeme aplikovat ve výzkumech také chybu relativní, která je vyjádřena
bezrozměrným číslem dX
dX = DX / XS (4)
kde dX je relativní chyba, DX je absolutní chyba, XS je správná hodnota.
Pokud vztah pro relativní chybu násobíme 100, je udávána relativní chyba
v procentech.
Ověření reliability lze provést např. opakovaným získáním hodnot výzkumu za
stejných podmínek a následným porovnáním odchylek. Tato metoda se samozřejmě
ve velké míře používá jak u technických výzkumů, tak ve výzkumech pedagogických.
23
Další prvek, kterým můžeme ověřit reliabilitu, jsou metody srovnávací, kdy jsou
používány různě časově aplikované výzkumy u stejné výzkumné skupiny. Např. jsou
aplikovány jiné posloupnosti otázek v testu apod. Výzkumný test by měl být ovšem
předložen výzkumné skupině jedinců (Novák, 2014, Skalková, 1983) za stejných
podmínek (vyučovací hodina, okolí, místnost).
4.4 METODY KVANTITATIVNÍHO VÝZKUMU
Mezi metody kvantitativního výzkumu (Gavora, 2000, Skalková, 1983) můžeme
zařadit metody pozorování, škálování, metodu dotazníkovou, rozhovoru a metodu
experimentální. Dělení metod kvantitativního výzkumu do uvedených kategorií je dáno
především hlediskem získávání relevantních dat na základě stanovených hypotéz.
Pedagogický výzkum je složitý proces, který je ovlivněn mnoha vnitřními a vnějšími
faktory, takže získání objektivních hodnot výzkumu je zpravidla komplikované. Proto
je užitečné hodnoty získané jednotlivými postupy porovnat na vyšší úrovni
s hodnotami získanými jinou metodou pedagogického výzkumu. Bylo by zavádějící
aplikovat závěry získané jednotlivou metodou bez porovnání s výsledky získanými
metodami jinými. Opět shledáváme komparativnost mezi pedagogickým a technickým
výzkumem, kde se také osvědčuje aplikace více výzkumných metod.
4.4.1 METODA POZOROVÁNÍ
Metoda pozorování v pedagogickém výzkumu sleduje v hypotéze stanovené cíle, je
prováděna systematicky určeným postupem a odpovídajícím vyhodnocením výsledků.
Důležitým rysem metody pozorování je objektivnost pozorovatele, která může být
posílena stále dostupnějšími technickými prostředky. Rozdílem např. proti metodě
experimentu je nezasahování pozorovatele do probíhajících procesů, pozorovatel do
nich nevkládá žádné dodatečné proměnné, které by mohly ovlivnit výsledky výzkumu.
Pozorování z hlediska účasti výzkumníka může být přímé nebo nepřímé. U přímého
pozorování je výzkumník součástí pozorovaného procesu, ale jeho přítomnost nemá,
pokud možno ovlivnit průběh sledovaného děje. Ve třídě by měl být např. na nejméně
viditelném místě, podobně jako hospitující učitel nebo inspekční kontrola, přesto
přítomností pozorovatele dojde vždy k určitému narušení výchovně vzdělávacího
procesu a tedy zkreslení výsledků pedagogického výzkumu. U nepřímého pozorování
mohou být získána data např. z obrazového záznamu (CCTV – uzavřené televizní
24
obvody, IP kamery) apod. V tomto případě je nutno dodržet odpovídající právní
předpisy související s ochranou osobních údajů. Žáci jsou informování, že probíhá
záznam výuky, což může rovněž způsobit zkreslení výsledků výzkumu. Výsledky
výzkumu jsou složeny z více proměnných, ve kterých vystupují jak proměnné
stanovené v hypotéze, tak proměnné z hlediska sociologického, psychologického
apod. Výsledky je možné zpřesnit opakovaným pozorováním, které musí být
provedeno za podobných podmínek. Opakování za stejných, spíše podobných,
podmínek je složité, jak z hlediska výzkumné skupiny, tak po stránce zkoumatele.
Pozorování jako jedna z výzkumných metod pedagogického výzkumu zachycuje
probíhající děje ve výchovně vzdělávacím procesu (školní výzkum), umožňuje
vyhodnocení výsledků v reálném čase. Z výsledků pozorování mohou být stanoveny
další hypotézy jiných výzkumných metod, např. metoda experimentální apod.
Z hlediska časové dotace je možné rozdělit metodu pozorování na pozorování
krátkodobé a dlouhodobé (Skalková, 1985). Krátkodobé pozorování je zaměřeno na
určitý jev, který je pozorován v daném intervalu. Dlouhodobější výzkum je prováděn
zejména při pozorování vývoje žáka během několika roků výchovně vzdělávacího
procesu, v oblasti vztahů mezi jednotlivci ve skupině apod.
4.4.2 METODA ŠKÁLOVÁNÍ
Metoda škálování je používána kromě psychologických, sociologických výzkumů
také v pedagogickém výzkumu a umožňuje do určité míry přiřadit obecně zjištěné
informaci o výzkumu měřitelnou, porovnávací hodnotu. Hodnota získána výzkumem je
umístěna dle určených pravidel na škále, stupnici, aby mohla dát vyhodnocením
jednoznačnější informaci o stanovené hypotéze výzkumu.
Jde o porovnávající, diferenciální, poměrovou metodu, kdy jsou získané výsledky
ve vztahu, korelaci s jinými hodnotami, které samozřejmě související s prováděným
výzkumem. Není to tedy absolutní měřicí metoda.
Posuzování výsledků výzkumu škálováním (Skalková, 1983) je možné dosáhnout
přesnějších výsledků pedagogického výzkumu. Metodu škálování zahrnujeme mezi
(Gavora, 2000) plnohodnotné metody pedagogického výzkumu, např. vedle
pozorování, experiment, dotazník apod.
25
Aplikace metody škálování v pedagogickém výzkumu ovlivňuje samozřejmě její
validita a reliabilita, podobně jako u jiných metod. Vyhodnocení škálování je prováděno
zpravidla graficky v jedno dimenzionální nebo dvou dimenzionální rovině. Pokud
bychom získali ve výzkumu více hodnot, které jsou často ovlivněny nesystematickými
nejistotami, může být použito zobrazení tří dimenzionální, obdobně jako v technických
měřeních je 3D zobrazení aplikováno při vyhodnocení výsledků měření složitějších
jevů jako je rozložení elektromagnetického pole včetně zahrnutí okrajových prvků.
4.4.3 METODA EXPERIMENTÁLNÍ
Experimentální metoda v pedagogickém výzkumu vkládá záměrně
do pozorovaného jevu závisle proměnné veličiny nebo proměnné funkce. Je opakem
metody pozorování, u které by neměly být probíhající sledované děje ovlivňovány
přítomností výzkumníka. Vkládáním předem promyšlených proměnných
do pedagogického výzkumu můžeme získat přesnější informace o sledovaném
procesu.
Metoda experimentální aktivním působením, aplikací závisle proměnných
do výzkumného procesu, umožňuje na základě předem stanovených cílů
pedagogického výzkumu získat výzkumná data jak o reálně probíhajících procesech
ve výzkumné skupině základní, která není podrobena experimentálnímu výzkumu, tak
data rozšířená, získaná aplikací experimentální metody ve výzkumné skupině
experimentální.
4.4.3.1 Technický a pedagogický výzkum
Porovnáním experimentálního výzkumu v pedagogice a technických oborech lze
říci, že základní postupy od stanovení cílů výzkumu, hypotézy, k volbě základních a
experimentálních skupin, výběru vzorků, získávání dat jsou velmi podobné. Odlišnosti
mohu být ve formě vyhodnocení a stanovení validity a reliability. Z hlediska
systematických a náhodných nejistot, pokud je zvolena správná hypotéza a výzkum
probíhá předem vhodně zvoleným postupem, mohou být výzkumy z větší části
porovnatelné. Pokud jsou např. v technickém výzkumu metrologicky ověřovány
základní elektrické veličiny, uvažujeme nejistoty velmi nízké, v řádech tisícin. V tomto
ohledu je srovnávání pedagogického a technického výzkumu nepřesné. V případě
technického výzkumu kdy jsou vyhodnocovány např. magnetické, optické a akustické
veličiny, bylo by možné z hlediska nejistot srovnávat výzkumy pedagogické a
26
Obrázek 1 Výzkumná skupina bez aplikace experimentu
technické, neboť v těchto výzkumech se uplatňují nejistoty řádu jednotek a desítek.
Vše je ovšem závislé na možnostech matematického vyhodnocení výsledků, zejména
z pedagogického kvantitativního výzkumu.
4.4.3.2 Externí proměnné
V experimentálním výzkumu používáme několik proměnných, mezi nimiž korelují
závislosti tak, aby v souladu s hypotézou stanovenou experimentátorem byla získána
požadovaná výzkumná data.
Mezi základní proměnné experimentálního pedagogického výzkumu lze zahrnout
závisle proměnné, které výzkumný pracovník vkládá záměrně do experimentu,
nezávisle proměnné, které jsou ve vztahu k proměnným závislým a vyjadřují vliv
závisle proměnné na zkoumanou skupinu, a intervenující proměnné, zahrnující ostatní
vlivy na experimentální výzkum.
Aplikace proměnných v experimentálním pedagogickém výzkumu je zobrazena na
následujících obrázcích. Obrázek 1 zobrazuje výzkumnou skupinu, která není
podrobena experimentálnímu výzkumu, nejsou zavedeny závisle proměnné veličiny.
U této skupiny je prováděn zpravidla pretest (Gavora, 2000). Použitím pretestu získá
výzkumník prvotní data ve výzkumné metodě experimentální. V tomto případě nejsou
subjektům výzkumné skupiny vkládány závisle proměnné veličiny, výzkumník
neovlivňuje pokud možno reálně probíhající proces.
27
Obrázek 2 Výzkumná skupina s aplikací experimentu
Obr. 2 zobrazuje skupinu podrobenou experimentálnímu výzkumu. V tomto případě
jsou aplikovány závisle proměnné veličiny stanovené výzkumníkem. Závisle proměnné
jsou stanoveny předběžně v hypotéze, ale mohou být během průběhu výzkumu
upravovány (Skalková, 1983). Posuzováním nezávisle proměnných je možné
z hlediska logické stavby závisle a nezávisle proměnných, rozdělit (Skalková,
1983) experimentální pedagogický výzkum na základní a vícefaktorový.
Základní experimentální výzkum se snaží izolovat jak základní, tak experimentální
skupiny od nežádoucích závisle proměnných a vyhodnocuje výstupní nezávisle
proměnné základními statistickými metodami.
Vícefaktorový experimentální výzkum pracuje s více závisle proměnnými a
zohledňuje intervenující proměnné v reálném čase. K vyhodnocení, pokud je to
možné, se využívají korelační funkce, statistické metody apod.
K vícefaktorovému výzkumu, který je ovlivňován množstvím proměnných, je možné
přistupovat z hlediska černé skříňky, „black box“, u které předpokládáme pouze
vstupní a výstupní hodnoty. Aplikace vícefaktorového přístupu je oprávněná
u pedagogickém výzkumu, protože izolovat reálné děje v základní a experimentální
skupině a posuzovat pouze závislé a nezávislé proměnné je problematické. Abychom
28
dosáhli předpokládané výsledky, tvoří optimální volba závisle proměnných
experimentátorem podstatnou složkou výsledků výzkumu.
4.4.3.3 Vnitřní proměnné
Závisle proměnné stanovuje experimentátor a může je na základě hypotézy a
předběžných výsledků korigovat tak, aby byly ovlivňovány výstupní nezávisle
proměnné dle jeho požadavků.
Intervenující proměnné lze do určité míry zařadit mezi náhodné chyby, které se
vyskytují podle předem neurčených hledisek.
Ve výzkumného procesu je nutno uvažovat také proměnné, které jsou součástí
skupin podrobených experimentální metodě. Tyto proměnné byly v závěrečné práci
označeny autorem jako vnitřní proměnné experimentálních skupin.
Vnitřní proměnné experimentálních skupin definované v závěrečné práci mohou být
rozděleny na proměnné, které lze předem předpovídat, např. věk jedince ve skupině,
dosažené výsledky ve výuce apod.
Proměnné částečně předvídatelné, mezi které můžeme zařadit změnu chování žáků
ovlivněnou dnem v týdnu, vyučovací hodinou v denním rozvrhu, apod. Tyto proměnné
můžeme při opakovaném výzkumu korigovat, např. provedením opakovaného
výzkumu za stejných podmínek.
Proměnné zcela nepředvídatelné, lze zařadit to oblasti nesystematických chyb,
které se vyskytují náhodně a jejich korekce je velmi omezená. Tento druh nežádoucích
proměnných, které jsou způsobeny převážně sociálními okolnostmi, může ovlivnit
kteroukoliv fázi výzkumu od pretestu k opakování výzkumu.
4.4.3.4 Výběr skupiny subjektů
Výběr subjektů kontrolní a experimentální skupiny závisí na mnoha faktorech, které
jsou zohledněny v prováděném pedagogickém experimentálním výzkumu.
Výzkumník má možnost vytvořit skupiny subjektů, kteří se budou účastnit výzkumu,
sám nebo použít již skupiny vytvořené. Ve školních výzkumech jsou v mnoha
případech skupiny tvořeny hotovými třídami žáků. Pokud má být zkoumaný subjekt
minimálně zatížen výzkumem, je tvorba nových skupin místo skupin (tříd) stávajících
problematická, protože již před počátkem výzkumu je nově vytvořená skupina
29
podrobena nežádoucím sociologickým vlivům, takže výběr skupiny z několika různých
tříd již zavádí do výzkumného úkolu první nejednoznačně předvídatelnou proměnnou
vnitřního charakteru.
Jestliže pracuje výzkumník s již vytvořenými výzkumnými skupinami, které tvoří
třídy, prvotní ověření srovnatelných parametrů lze provést např. výzkumnou metodou
pozorovací. Na základě stanovené hypotézy jsou vybírány k pedagogickému výzkumu
experimentální skupiny s podobnými vnitřními proměnnými (studijní zaměření,
předpokládané dosažení cílů a kompetencí výuky subjekty skupiny apod.).
Pokud jsou podrobeny výzkumu již vytvořené skupiny, v našem případě třídy,
jednou ze zásadních vnitřních proměnných je pedagogická činnost vyučujícího
ve třídě. Vyučující na základě své pedagogické činnosti ovlivňuje dosažení cílů a
kompetencí žáků a vkládá vnitřní proměnnou do výzkumné skupiny, která může
nabývat kladných nebo záporných hodnot.
4.4.3.5 Experimentální metody
Experimentální výzkumné metody jsou prováděny podle předem stanovených
plánů v daných podmínkách, které má experimentátor k dispozici
Experimentální výzkum může být z hlediska vybavení pracoviště proveden
přirozenou experimentální metodou nebo laboratorním experimentálním výzkumem.
Přirozená experimentální metoda (Skalková, 1983) je prováděna v reálném
výchovně vzdělávacím procesu, zpravidla v již utvořené skupině, třídě. V tomto
případě jsou maximálně eliminovány vnitřní proměnné sledované skupiny. Možnosti
jedné nebo více nezávislých proměnných záměrně vkládaných do experimentálního
výzkumu výzkumníkem jsou omezovány reálným vyučovacím procesem, který probíhá
dle vyučovacího plánu.
Pod pojmem laboratorní experimentální výzkum, zejména z hlediska didaktického,
chápeme práci výzkumníka, který aplikuje hypotézou stanovené nezávisle proměnné
za definovaných podmínek. Výzkumník může pracovat (Skalková, 1983) jak
s jednotlivci, tak s vybranými skupinami subjektů. Nezávisle proměnné v laboratorní
metodě mohou být opakovaně vkládány v relativně stálých podmínkách, což umožňuje
získat opakovaně výsledky výzkumu za definovaných podmínek. Výzkum směřuje
zejména to technických oblastí, umožňuje využívat moderní technické výukové
prostředky, lze jím získat měřitelné hodnoty.
30
Pedagogickou obcí není laboratorní, přesněji měřitelný proces přijímán vždy kladně
(Skalková, 1983). Pedagogové u něho kritizují eliminaci proměnných, které se jinak
obecně vyskytují, vyhodnocení číselnou formou apod.
4.4.3.6 Skupiny v experimentálním výzkumu
Z hlediska skupin subjektů podrobených experimentálnímu výzkumu jsou uváděny
v literatuře dvě základní metody (Gavora, 2000) - metoda dvou skupin, kontrolní a
experimentální, a metoda jedné skupiny.
Experimentální výzkum s aplikací dvou skupin, předpokládá výběr dvou, pokud
možno identických skupin, jejichž subjekty jsou rovnocenné. Jak bylo uvedeno, volba
identických skupin je problematická, protože každá množina subjektů, zařazených do
skupiny je odlišná. Každá skupina je totiž ovlivňována proměnnými popsanými
v předešlém textu. Kritérií výběru skupin je několik (náhodný výběr, stratifikovaný
výběr podle určených kritérií, výběr mechanickým počítáním subjektů, výběr záměrný
zohledňující zkušenosti výzkumníka apod.). Skupiny vybrané na základě uvedených
kritérií ve vztahu k stanovené hypotéze lze pokládat s určitou nepříliš velkou odchylkou
za identické.
Experimentální metoda jedné skupiny, která bude použita ve výzkumu této práce,
porovnává zpravidla data získaná v posttestu s daty stejné skupiny v pretestu. U této
metody je problematické použití např. Solomonova experimentu se čtyřmi skupinami,
kdy jsou u dvou skupin aplikovány pretesty a všech u čtyřech posttesty. Metoda jedné
skupiny je aplikována v pedagogickém výzkumu zejména tehdy, pokud nelze vybrat
dvě identické skupiny. Závěry je nutno chápat především ve vztahu ke zkoumanému
předmětu a je problematické je bez dalšího ověření zevšeobecnit a aplikovat na širší
oblast pedagogické praxe.
4.5 NEJISTOTY V PEDAGOGICKÉM A TECHNICKÉM VÝZKUMU
Z hlediska přesnosti vyhodnocení údajů získaných pedagogickým a technickým
výzkumem můžeme výzkumné metody (Skalková, 1983, Gavora, 2000, Haasz, 1998)
rozdělit do dvou základních skupin.
Absolutní metody porovnávají měřenou hodnotu přímo s hodnotou referenční. U
technických výzkumů je požadovaná hodnota získána např. přímým odečtením na
31
zobrazovači přístroje. Metody absolutní se v pedagogickém výzkumu většinou
nepoužívají, protože nejsou k dispozici spolehlivé referenční hodnoty.
Porovnávací metody, u kterých je výsledná hodnota získána zpravidla výpočtem.
V pedagogickém výzkumu jsou porovnávací metody (Skalková 1983, Gavora, 2000)
používané, jejich vyhodnocení probíhá zpravidla statistickými metodami.
Dle postupu porovnání výzkumné hodnoty s veličinou známou lze porovnávací
metody dále dělit, na metody diferenciální, substituční a nulové.
Diferenciální metody, u kterých je zjišťovaná výzkumná hodnota porovnávána
s hodnotu přibližné velikosti. Metodou získáme hodnoty s vetší odchylkou.
Substituční metody, u kterých je zjišťovaná výzkumná hodnota nahrazena stejnou
hodnotou známou. Substituční metodou získáme hodnoty s minimální odchylkou.
Nulové metody, u kterých je měřená hodnota vyvažována (metody můstkové)
jednou nebo více veličinami s cílem dosáhnout nulové odchylky.
V pedagogickém výzkumu jsou používány zpravidla diferenciální metody, metody
substituční a nulové se uplatňují spíše v technických výzkumech.
S ohledem na výskyt systematických a náhodných nejistot lze provést vyhodnocení
výsledků výzkumu v pedagogickém a technickém několika způsoby.
V pedagogickém výzkumu je možné minimalizovat systematické nejistoty již při
volbě skupin subjektů. U technického výzkumu lze eliminovat nejistoty použitím
přesných přístrojů, vhodnou volbou vzorků. Systematické nejistoty nabývají při
opakovaných experimentech velmi nízkých hodnot a mění se předvídatelným
způsobem. Mohou být korigovány, odstraněny např. použitím přesnějších metod,
u pedagogického výzkumu např. rozdělením škály do menších intervalů.
Problém u obou druhů výzkumů tvoří náhodné nejistoty, které se vyskytují
nepředvídatelně a jejich eliminace je velmi složitá. V pedagogickém výzkumu se je
snažíme eliminovat např. prováděním výzkumu za stejných podmínek. Podobnými
podmínkami je myšleno např. stejné pořadí vyučovací hodiny, dne v týdnu, roční
období, výzkum prováděny v téže místnosti apod. Nesystematické nejistoty jsou
vyhodnocovány statistickými metodami, mezi které můžeme zařadit např. střední
hodnotu, rozptyl, směrodatnou odchylku, Gaussovo normální rozložení apod.
32
4.6 ZPRACOVÁNÍ DAT Z PEDAGOGICKÉHO VÝZKUMU
Zpracování dat z pedagogického výzkumu je prováděno zpravidla statistickými
metodami, které umožňují vyhodnotit odpovídajícím způsobem (Hendl, 1988, Gavora,
2000) data získaná výzkumnou prací.
U experimentální skupiny tvoří počet jedinců výzkumný soubor (Skalková, 1983).
Rozsah prvků souboru by měl být optimální vzhledem k výzkumné metodě a její
platnosti. Literatura hovoří o minimálním počtu prvků souboru N = 40. Čím je prvků
v souboru více, tím by měl být výzkum validnější, ovšem za předpokladu dodržení
standardních metod výzkumu. V reálném školním výzkumu je počet prvků zpravidla
omezen počtem tříd ve škole, počtem žáků ve třídě, metodikou výběru skupin subjektů,
časovou dotací experimentátora apod.
Soubor hodnot získaných výzkumem je vhodné klasifikovat z hlediska věcného,
místního a časového. Aby bylo možné zobecnit výsledky výzkumu, musí být soubor
hodnot tvořen reprezentativním vzorkem zkoumané skupiny jedinců. Pokud jsou
zkoumány např. korelace mezi výsledky dosaženými ve výuce u žáků v daném ročníku
střední školy a měly-li být výsledky výzkumu zevšeobecněny, musel by být k dispozici
reprezentativní vzorek žáků, který by pokrýval hledisko věcné, místní i časové.
Statistické metody zpracování výsledků výzkumu v pedagogice lze rozdělit na
deskriptivní a induktivní statistiku.
Deskriptivní statistika třídí získané hodnoty výzkumu do forem statistických výpočtů
umožňujících stanovit závěr výzkumu.
Induktivní statistika může zevšeobecnit výsledky na širší množinu jedinců. Metoda
může predikovat výsledky, je vyšší formou rozšíření výzkumu.
Data z pedagogického výzkumu jsou zpracovávána ve formě tabulkových hodnot
nebo grafickým zobrazením, zpravidla v rovině.
V případě, že pracuje výzkumník s velkým počtem dat, je vhodné data členit do
menších skupin, a tím získat přehlednější výsledky výzkumu. V tomto případě
sledujeme průměrné hodnoty a jejich rozptyl. Markantní hodnoty charakterizuje
průměr, medián a modus. Ke stabilizaci středních hodnot napomáhá zpracování dat
z výzkumu pomocí rozptylu, směrodatné odchylky, šikmosti a špičatosti, popř. ověření
pomocí Gaussova rozdělení apod.
33
Pokud zjistíme střední hodnoty souboru dat, je vhodné provést ověření, jak jsou
data rozptýlena od vypočítaného středu.
Rozptyl získaných hodnot charakterizuje obecně směrodatná odchylka (Skalková,
1983), v technických oborech je častěji používán rozptyl, který je tvořen druhou
mocninou směrodatné odchylky. Přesněji bychom mohli hovořit o výběrové
směrodatné odchylce, protože pracujeme vždy s omezeným počtem hodnot,
používáme tedy výběrový soubor hodnot.
34
5 VYŠŠÍ ODBORNÁ A STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA DOPRAVNÍ
Autor působí jako externí učitel na Vyšší odborné a střední průmyslové škole
dopravní, Masná 18, Praha 1, kde byla prováděna praktická část závěrečné práce.
Vyšší odborná a střední průmyslová škola dopravní byla založena jako samostatná
škola v roce 1956 rozhodnutím ministerstva školství. Od roku 1991 je na škole
vyučován, vedle oborů Provozně ekonomických a Dopravních prostředků také studijní
obor Elektrotechnika. Bližší informace o škole jsou k dispozici na webových stránkách
školy.
Výuka žáků oboru elektrotechnika (26-41-M/01) probíhá v I. a II. ročník společně,
od III. ročníku se žáci rozdělují, podle vlastní volby na zaměření Výpočetní a
komunikační technika a Automatizace a elektronické systémy v dopravě.
Teoretická výuka probíhá v moderně vybavených učebnách, přednášky jsou
prezentovány zpravidla elektronicky, protože všechny učebny jsou vybaveny výpočetní
a prezentační technikou.
Praktická část výuky je prováděna v moderně vybavených dílnách, kde se žáci
seznamují jak se strojnictvím (pilování, řezání, práce na strojích, jako např. vrtačka,
soustruh, fréza), tak s elektrotechnikou (pájení, sestavení přípravků, zapojování na
výukových panelech apod.).
Teoretická a následně praktická část výuky probíhá také (Harwot, 2014)
v elektrotechnické laboratoři, která je vybavena moderní měřicí technikou umožňující
modelovat mnohé úlohy z oblasti silnoproudé a slaboproudé elektrotechniky.
Část výuky probíhá také v laboratoři výpočetní techniky, kde jsou žáci seznamováni
s hardware a software výpočetních systémů. Autor práce vyučuje programové
vybavení MultiSIM a LabVIEW, takže výzkum zahrnuje i údaje z této výuky.
35
6 METODIKA ZPRACOVÁNÍ
Metodika zpracování závěrečné práce na téma porovnání studijních výsledků
v teoretické a praktické výuce vybraných technických předmětů na SPŠ je rozdělena
do několika postupných částí.
Analýza současného stavu pedagogického výzkumu korelujícího s tématem
závěrečné práce. V této části byla prostudována dostupná pedagogická literatura
popisující pedagogický výzkum.
Volba vhodné metody pedagogického výzkumu vzhledem k charakteru střední
školy, na které bude výzkum prováděn.
Výběr experimentálních skupin žáků, se kterými bude prováděn výzkum.
Volba elektrotechnických předmětů, u kterých bude prováděno porovnání výsledků.
Stanovení cílů výuky vybraných elektrotechnických předmětů po stránce teoretické
a praktické.
Sběr dat pedagogického výzkumu a jejich členění.
Vyhodnocení získaných dat z pedagogického výzkumu.
Návrh aplikace výsledků do praxe.
Porovnáním výsledků na základě stanovené hypotézy bude ověřena stanovená
hypotézy při výuce elektrotechnických předmětů na střední průmyslové škole.
6.1 TEORETICKÉ VÝCHODISKO METODIKY ZPRACOVÁNÍ
Teoretické východisko zpracování závěrečné práce vychází z hypotézy stanovené
na základě prostudovaných informací o výukových metodách a pedagogickém
výzkumu a dle vlastních pedagogických výstupů autora závěrečné práce. Praktická
část práce byla provedena na Vyšší odborné a střední průmyslové škole dopravní
v Praze, zaměření Elektrotechnika, specializace Výpočetní a komunikační technika.
U žáků III. a IV. ročníků byly zkoumány v letech 2011 až 2015 korelace mezi
znalostmi a vhodnou kombinací výukových metod v teoretických a praktických
předmětech.
Pedagogický výzkum byl objektivní na základě vyhodnocení pedagogických
výstupů ve formě pre a posttestů (Gavora, 2000, Skalková, 1983).
36
Provedený výzkum popsaný v závěrečné práci nebyl zatím dle dostupné literatury
prováděn.
Na základě rozhovoru s pedagogy vyučujícími elektrotechnické předměty na jiných
středních školách je téma stanovené v závěrečné práci dosud nepublikované. Mohlo
by poskytnout pohled na jiný způsob výuky s možností dosažení optimálnějších
výsledků ve výuce.
6.2 PRAKTICKÁ ČÁST ZPRACOVÁNÍ
V pedagogickém výzkumu byla použita metoda jedné skupiny, která je používána,
pokud nelze vybrat dvě identické skupiny (Gavora, 2000). Jak bylo uvedeno výše,
škola vyučuje jednu třídu žáků se zaměřením Elektrotechnika, každá třída tvořila tedy
jednu skupinu, která byla jak skupinou základní, tak experimentální. Skupiny nebyly
podrobeny výběru jedinců, protože ve třídách bylo méně žáků a další snížení počtu
zkoumaných následkem výběru by nežádoucím způsobem ovlivnilo výzkum a
zpracování výsledků.
Výzkumu byly podrobeny v každém školním roce tedy dvě skupiny žáků, celkem
byla získána data z šesti skupin žáků.
Pedagogický výzkum proběhl u elektrotechnických předmětů elektronika (EN),
elektrotechnická měření (EM) a zabezpečovací technika (ZT). Téma výuky
v jednotlivých předmětech, podrobené výzkumu bylo voleno s ohledem na technické
možnosti praktického ověření v elektrotechnické laboratoři, učebně výpočetní techniky
a dílenské praxi.
6.2.1 POSTUP PEDAGOGICKÉHO VÝZKUMU
Postup pedagogického výzkumu je znázorněn blokově na obr. 3.
Výuka v teoretické oblasti byla prováděna klasickou i aktivizující vyučovací
metodou. Metodou monologickou, přednáška a vysvětlování bylo žákům prezentováno
nové učivo. Upevňování výsledků výuky s cílem dosažení optimálních cílů výuky bylo
provedeno metodou aktivizující diskuzní mezi učitelem a žáky a mezi žáky samotnými.
Z hlediska vyučovacího procesu, tato část zahrnuje metodu motivační a expoziční,
částečně i fixační. Po upevnění znalostí zpracovali žáci pretest (P).
Výuka v laboratoři elektrotechnických předmětů probíhala po výuce teoretické a po
pretestu (P). Skupině žáků byly záměrně aplikovány závisle proměnné stanovené
37
Obrázek 3 Postup pedagogického výzkumu
učitelem s cílem dalšího upevnění, fixace znalostí z teoretické části výuky. Žáci
ověřovali prakticky probrané teoretické znalosti.
Závisle proměnné vložené do skupiny žáků spočívaly v ověření získaných poznatků
pomocí měření vybranými měřicími přístroji. Téma z teoretické části výuky a téma
probírané v laboratoři bylo podobné, v některých případech dokonce shodné. Po
provedení měření byl žáky vypracován protokol o měření. Z hlediska vyučovacího