Ovlivňování složitosti učebních úloh
Doc. RNDr. JAN ČIPERA, CSc., RNDr. HELENA KLÍMOVÁ, CSc.,
Prom. chem. MARIE ČIPEROVÁ, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Výzkumný ústav odborného školství, Praha
Změna cílů výchovy a vzdělání v jakémkoli učebním předmětu, tedy i v che
mii, vyžaduje podstatné změny v přípravě učitelů. Přitom nejde pouze o změ
ny v přípravě učitelů s ohledem na nové učivo a jeho strukturu, ale zejména o vytváření dovedností učitelů přistupovat novým způsobem k řízení samotné-
0 procesu výchovy a vzdělávání.' Vždyť přece změna učiva a jeho struktury při zachování tradičního způsobu jeho prezentace nezajišťuje a ani nemůže
’■ealizaci plánovaných cílových kvalit žáků. Proto se do popředí práce u itelů dostávají aktivní vyučovací metody (metoda úkolová a metoda problé- mová), vyžadující organizovat proces výchovy a vzdělávání z hlediska žáků jako proces poznávací. Učiteli v takto organizovaném procesu výchovy a vzdělávání nepřísluší již úloha „sdělovatele“ hotových poznatků, ale řídícího
•nitele učebně poznávacích činností žáků.
1- UČEBNÍ ÚLOHY
^®j|^®dním pojmem moderně koncipovaného procesu výchovy a vzdělávání / učební úlohy, které vzhledem k osvojeným vědomostem eor^7 ^ charakter úkolů (žáci je řeší již osvojeným al- fivé č S charakter problému (žáci musí při jejich řešení uplatnit i tvo- ces*u ° ^?j'^tění vysokého stupně aktivity žáků ve výchovně vzdělávacím pro- sled n /k I jejich samostatné a tvořivé činnosti, jsme mimo jiné v po- nnHi z . přírodovědecké fakultě UK připravovali budoucí učitele též mo^ m l K ú l o h , regulačních (přímo) a autoregulačních (nepří- dy ^nism ů se zvýší zájem žáků o daný proces výchovy a vzdělávání. Te- a reaii, ' ‘ úlohami se zajistí vysoký stupeň aktivity žáků v daném procesu
Protni^' Pj^pované cílové kvality žáků.“
e učební úlohy nejsou až na drobné výjimky uvedeny v nových učeb-
nich osnovách ani v učebních textech či metodických příručkách, zaměřili jsme též přípravu učitelů tak, že důraz byl kladen na problematiku učebních úloh a na jejich vztah k učivu.
Uvedenou hypotézu budoucí učitelé verifikovali při svých pedagogických praxích. Výsledky verifikace této hypotézy posluchačů učitelství, a to ať při je jich samotné přípravě na pedagogickou praxi (semináře), či při jejich vlastních pedagogických praxích, však ukázaly, že budoucí učitelé nejsou schopni vyme
zit takové učební úlohy, jejichž řešení je dostupné poznatkové struktuře a schopnostem většiny žáků jejich určitých skupin při realizaci skupinové vý
uky. Budoucí učitelé zadávali žákům buď příliš náročné, nebo naopak v méně častých případech učební úlohy málo náročné. Výsledkem této skutečnosti v praxi byla situace, že žáci o vlastní proces osvojování poznatků a činností ztráceli zájem. V prvém případě navíc došlo k prohloubení a nikoliv ke snížení rozdílů mezi rozdílnými typologickými skupinami žáků. Bylo tedy zřejmé, že pro potřeby praxe bude nutné budoucí učitele vyzbrojit i takovou metodolo
gickou výbavou, která jim umožní určit optimální formulaci učební úlohy, jejíž řešení bude vzhledem k osvojeným vědomostem a dovednostem žáků přijatel
né pro většinu žáků, popřípadě tuto formulaci vhodně změnit vzhledem k exi
stenci typických skupin žáků. K analogickým závěrům jsme totiž dospěli i při výzkumu, v němž byly využívány aktivní vyučovací metody v procesu výchovy a vzdělávání v chemii na různých základních a středních školách (SOU, SOS, G). I zde učitelé udávali, že hlavní příčina většiny neúspěchů s moderně orga
nizovaným procesem výchovy a vzdělání spočívá v předkládání příliš nebo naopak málo náročných učebních úloh žákům.^
Z výše uvedených důvodů jsme výzkumnou práci zaměřili na určení nároč
nosti učebních úloh. Jako cíl tohoto výzkumu jsme si vytyčili nalezení tako
vých metod, které umožní určit a ovlivnit, tj. zvýšit nebo snížit náročnost dané konkrétní učební úlohy.
2. STRUKTURA ČINNOSTI A JEJÍ VÝZNAM VE VÝUCE CHEMIE
Při řešení vytipovaného problému jsme vyšli z obecného závěru, že na pro
ces osvojování učiva žáky je možné pohlížet jako na řízený proces, ve kterém se navozují, kontrolují a regulují učebně poznávací činnosti žáků. Výsledky výzkumu nám ukázaly, že mají-Ii být činnosti žáků řízeny, musí být předem známy strukturní prvky učebně poznávacích činností a jejich vzájemné vzta
hy.’ Znalost strukturních prvků žákovských činností včetně jejich vztahů umožňuje stanovit model činnosti žáka a na jeho základě pak model řídících činností učitele, jehož základní složkou jsou učební úlohy.“
N a č e m je z á v i s l á s t r u k t u r a č i n n o s t i a c o c h á p e m e p o d t í m t o p o j m e m ? Struktura činností žáků je přímo závislá na výchovně vzdělá
vacím cíli, na výchozích vědomostech, dovednostech a schopnostech žáků a na podmínkách navozených pro dosažení plánovaného cíle. Jako cíl učebních úloh chápeme buď osvojení určitého poznatku na základě již osvojené činnos
ti (algoritmu), nebo osvojení nové činnosti na základě dříve osvojených zna
lostí, vědomostí a dovedností.
Při vymezování pojmu struktura činnosti jsme vyšli z Leonťjevova pojetí obecné struktury činnosti,’ která umožňuje objasnit nejen způsob osvojování poznatků, ale i samotných činností. Každá činnost má intencionální a opera
cionální aspekt. I n t e n c i o n á l n í a s p e k t č i n n o s t i je určen tím, čeho má být prostřednictvím činnosti dosaženo, o p e r a c i o n á l n í a s p e k t č i n n o s t i představuje, jakým způsobem se daného cíle dosáhne. V aplikaci na proces výchovy a vzdělávání pak intencionální aspekt činnosti představuje konkrétní výchovně vzdělávací cíl vztažený k určitému osvojovanému poznatku nebo činnosti.
Operacionální aspekt činnosti souvisí s její strukturou. Při řešení učební úlo
hy chápeme činnost jako přechod od zadání úlohy k výsledku úlohy (řešení).
Podle Leonťjeva jako strukturní prvky činnosti rozlišujeme ú k o n y a o p e r a c e . Přitom úkony chápeme jako procesy podřízené dílčím cílům činnosti a operace jako složky úkonů závislé na konkrétních podmínkách řešení učeb
ní úlohy. Způsob provedení úkonů je dán jejich strukturou, tedy pořadím a druhem prováděných operací, z nichž se úkon skládá. Operace jsou tedy nej- nižší složkou činnosti a pro zjednodušení jsme předpokládali, že žáci operace provádějí zcela automaticky. Změní-li se při zachování daného cíle podmínky K jeho realizaci, dochází ke změnám struktury úkonu, protože struktura úkonu je závislá na konkrétních podmínkách jeho realizace.
Uveďme si příklad, kterým dokážeme, že struktura úkonu závisí na změně podmínek k jeho realizaci. Přitom pro zjednodušení budeme uvažovat pouze tzv. subjektivní podmínky, tj. vědomosti a dovednosti žáka. Např. při osvojo
vání učiva chemie žáci provádějí v rámci dané činnosti úkon, který směřuje k vysvětlení stability karboxylátového aniontu R-COO'. Mohou nastat tyto případy:“
mají žáci osvojenou teorii rezonance, vysvětlí stabilitu karboxyláto- vého aniontu existencí dvou ekvivalentních rezonančních struktur:
O o-
R _ C ^ R - C
O- O
však žáci mají osvojenou teorii m olekulových orbitalů, vysvětlí sta-
• itu k arboxylátového aniontu vznikem souvislého sym etrického 7t-orbitalu, I^Jiemž jsou ob a atom y kyslíku ekvivalentní a stejně vzdáleny od atomu uhlí-
žáci osvojenu teorii rezonance ani teorii molekulových orbitalů, mohou dosáhnout uvedeného cíle, protože úkon nemohou „naplnit“ přísluS- hrv* ' operacemi. Tedy výsledek tohoto úkonu jim musí učitel poskytnout jako hotový poznatek.
DoHmí^if *^*^j®*^tivních podmínek mají na změnu struktury úkonu vliv také j.g !• y objeijtjypjj Uvažujeme např. úkon, jehož cílem je experimentální Ma o^^idačně redukčního děje včetně důkazu vzniklých produktů reakce, a dň J ' i! provést samostatně, pak způsob realizace experimentu
az jeho produktů bude záležet na vlastnostech výchozích látek a produk
tů. Rozdílné budou operace dvou skupin žáků, např. v případě, že jedna skupi
na bude provádět reakci zinku s kyselinou chlorovodíkovou a druhá skupina reakci uhlíku s oxidem měďnatým.
P r o p o c h o p e n í s t r u k t u r y č i n n o s t i j e n u t n é si u v ě d o m i t r o z dí l m e z i ú k o n e m a o p e r a c í . Úkony a operace mají z psychologického hlediska rozdílnou kvalitu.’ Jejich rozdíl se projevuje především v dynamice těchto složek, tedy ve způsobu jejich provádění subjektem. Každá operace se většinou formuje nejprve jako úkon, popřípadě i jako činnost. Teprve postup
ným zkracováním a automatizací prováděného úkonu se úkon přeměňuje v operaci. Podmínkou přeměny úkonu v operaci je časté provádění příslušné
ho úkonu, což má za následek, že si subjekt přestává postupně uvědomovat cíl, k němuž je úkon zaměřen, a začíná úkon provádět automaticky. Operaci tedy chápeme jako zautomatizovaný úkon.
Např. vznik operace z úkonu můžeme doložit na příkladě stanovení stabili
ty kyroboxylátového aniontu. Jednou z operací, pomocí níž se realizuje úkon zaměřený na vysvětlení stability kyrboxylátového aniontu, je zakreslení rezo
nančních struktur tohoto aniontu. Znázorňování rezonančních struktur si však žáci osvojovali nejprve jako úkon skládající se z řady dílčích operací, tzn. že toto znázorňování bylo pro ně vědomým cílem. Častým prováděním tohoto úkonu postupně docházelo k jeho automatizaci, žáci si přestali uvědomovat dílčí cíl. Úkon se stal operací a mohl se začlenit do složitější struktury.
Schéma, viz obr. 1., vystihuje obecnou strukturu předkládaných činností žá
ků při řešení učební úlohy vzhledem k objektivním podmínkám.
Obr. 1 Struktura činnosti žáků při řešení učební úlohy
Č dílčí cí l i ... ú k o n l ... ZOi I dílčí cíl 2 ... úkon 2 ...2 0 j N dílčí cíl 3 ... úkon 3 ...
N dílčí cíl 4 ... úkon 4 ...2 0 i O
S (cíl celé činnosti) T
Význam symbolů uvedených ve schématu:
20i, j. k. I— suma operací, jejichž prostřednictvím je úkon realizován.
Objektivně správnou strukturou činnosti žáků ve vztahu k cílům výchovy a vzdělání, k výchozím vědomostem a dovednostem a k dalším podmínkám realizace činnosti jsme stanovili pomocí metod logické analýzy (matematické logiky)®. Tyto metody nám však neumožňují postihnout kvalitativní rozdíl me
zi jednotlivými prvky činnosti.
Výsledky předloženého výzkumu^ však prokázaly, že po analýze předpo
kládaných činností žáků vzhledem k objektivním podmínkám prostřednictvím matematické logiky® musí nutně nastoupit analýza struktury činnosti vzhle
dem k subjektivním podmínkám, tedy ve vztahu Íc subjektu provádějícímu čin
nost, žákovi.^ Tato další analýza umožní přesněji stanovit, které dílčí etapy žá
kovských činností lze pokládat za operace a které za úkony.
Výsledky teoretické analýzy daného problému, verifikované předběžným výzkumem“, dále prokázaly, že operace á úkony mohou nabývat ve struktuře činnosti různé kvality. Zásadně lze rozlišit rozhodovací a prováděcí operace (O r , Op) a rozhodování a prováděcí úkony (Ú r , Úp). Rozhodovací operace a úkony se musí uvažovat zejména v případech, kdy žáci řeší zadané učební úlohy tvořivými činnostmi. Tedy, že schéma 1 je značně zjednodušené a neúpl
né.
Rozhodovací operace a úkony rozhodují o tom, jaké operace a úkony bu
dou provedeny. Přitom se uplatňují v různých etapách činnosti, v různém po
čtu a pořadí. První etapa při řešení učebních úloh má ve většině případů cha
rakter rozhodovací.*"* V tomto kroku řešící subjekt (žák) rozhoduje o způso
bu řešení zadané úlohy. Tento rozhodovací krok může být různě složitý a strukturovaný a může mít charakter jak operace, tak i úkonu. To platí obec
ně o všech rozhodovacích krocích ve struktuře činnosti, které vždy předcháze
jí prováděným krokům. Nejdříve se tedy subjekt rozhodne pro určitý způsob řešení dané úlohy a teprve pak následuje etapa vlastního řešení úlohy.'® Etapa řešení úlohy má svoji vlastní strukturu a opět se skládá z rozhodovacích a prováděcích úkonů a operací. Zde již činnost postupně nabývá konkrétní podoby, protože na základě především obsahové analýzy, realizované rozho
dovacími operacemi a úkony, se stanoví konkrétní prováděcí operace a úkony.
Z uvedeného vyplývá, že můžeme rozlišovat různé úrovně rozhodovacích kroků:
vnější O r a Ú r — orientují subjekt na způsob řešení celé úlohy; uplatňují se mimo vlastní proces řešení učební úlohy a vymezují obec
nou rovinu řešení, tedy i s ní spojenou činnost;
vnitřní Ú r — se uplatňují v rámci vlastního procesu řešení úlohy; určují konkrétní povahu prováděcích úkonů, ale přitom jejich pořadí a struktura nemusí být ještě jednoznačně určena;
vnitřní O r — uplatňují se v rámci jednotlivých úkonů a určují prováděcí operace; vytyčením rozhodovacích operací jsou jednotlivé úkony a tím i celá činnost jednoznačně konkretizovány, a tedy i určeny.
Schem aticky m ůžem e strukturu činnosti s rozlišením prováděcích a rozho- ovacích operací a úkonů znázornit následujícím způsobem (obr. 2):
2. Struktura činnosti žáků při řešení úlohy
^ Zadání učební úlohy
Or, Úr —» orientace na zp ů sob řešení dané učební úlohy
Z P Ú dílčí cíl 1 g
O B
N dílčí cíl 2 N O S T
dílčí cíl 3
Ř
E
S
E N
^ Výsledek ^
Použité symboly: Úr, Úp (Or, Op) — rozhodovací a prováděcí úkony (operace), 9 p ...první prováděcí operace,
Úr ...třetí rozhodovací úkon.
3. URČOVÁNÍ SLOŽITOSTI UČEBNÍCH ÚLOH
Studium pedagogické, psychologické a didaktické literatury, a to nejen naší, ale i zahraniční, nám ukázalo, že pod samotným pojmem náročnost učební úlohy je nutno chápat vztah mezi její obtížností (subjektivní kritérium) a složi
tostí (objektivní kritérium).""'^ Ve výzkumu jsme se zaměřili na složitost, tj.
na objektivní kritérium náročnosti učební úlohy.
Protože jsme se zabývali určováním a ovlivňováním složitosti učebních úloh používaných přímo ve výchovně vzdělávacím procesu, nesledovali jsme takové učební úlohy, jejichž řešení od žáků vyžaduje studium další literatury.
Pro námi sledované učební úlohy jsme pak používali pojmu ž á k o v s k é p o z n á v a c í u č e b n í ú l o h y v z á k l a d n í m t v a r u . Výzkum v pedagogic
ké praxi totiž ukázal, že samotná f o r m u l a c e ž á k o v s k é u č e b n í ú l o h y v základním tvaru n e n í a b s o l u t n í , a l e že je r e l a t i v n í . Např. se liší po
dle poznatkové struktury žáků, a to i v případech, kdy jde o učební úlohy for
mulované ke stejné složce informativního cíle.” Tedy např. jinou formulaci má žákovská učební úloha v základním tvaru pro žáky základní školy a jinou formulaci pro žáky v 1. ročníku střední školy (cyklické osvojování učiva), jinou má nebo může mít pro žáky na různých typech středních odborných učilišť, středních odborných škol a pro gymnázia s jiným zaměřením s ohledem na obsah a rozsah učebních osnov se stejným názvem.
Jednotlivé učební úlohy v základním tvaru se proto liší počtem a druhem výchozích informací, které žákům k jejímu řešení poskytneme a které si žáci sami nemohou s ohledem na výchozí vědomosti a dovednosti odvodit. Např.
při určování charakteru chemické vazby v určité sloučenině žákům základní Školy poskytneme na rozdíl od žáků 1. ročníku střední školy údaj o vlivu roz
dílu elektronegativity na charakter chemické vazby atd. O proměnlivosti tvaru učební úlohy v základním tvaru se zmiňujeme proto, že ve většině pedagogic
ké literatury jsou doporučovány učební úlohy k tématům a nikoliv k jednotli- vým typům škol.
Pro určení a ovlivnění složitosti určité učební úlohy jsme s ohledem na vý
sledky dalších prací vytipovali a v praxi pak verifikovali následující hypotézu:
1- Složitost učební úlohy úkolového charakteru je určena strukturovou čin
ností, kterou musí provádět žáci při jejím řešení. Je tedy určena převážně počtem prováděcích operací a úkonů.
2- Složitost učebních úloh problémového charakteru je určena nejenom po
čtem prováděcích operací a úkonů, ale i strukturou a počtem rozhodova
cích úkonů a operací.
Složitost učební úlohy lze snižovat prostřednictvím poskytnutých informací (pomocné informace) k dané činnosti a jejím strukturním prvkům a naopak zvyšovat poskytnutím nadbytečných (mylných) informací. Tím se snižuje nebo zvyšuje počet rozhodovacích a prováděcích úkonů a operací.
Teoretický rozbor sledované problematiky a výsledky předběžného výzku
mu^ dále ukázaly, že při určování a ovlivňování složitosti učební úlohy je třeba dále uvažovat,
1. zda struktura činnosti je přímá či větvená.® '“ Tedy zda jednotlivé úkony ze sebe postupně vyplývají — lineární činnost (a), či zda dochází k jejich roz
ličnému větvení (b), viz obr. 3.
Obr. 3
Struktura činnosti
a) lineární struktura činnosti,
b) větvená struktura činnosti konvergentní (jediný správný výsledek), c) větvená struktura činnosti divergentní (více správných výsledků).
2. Složitost učebních úloh lze ovlivňovat poskytnutím různých pomocných nebo nadbytečných informací, které mají odlišný vliv na změnu složitosti učebních úloh.
P o m o c n é i n f o r m a c e — informace vztahující se přímo k řešení dané učební úlohy. Pomocné informace jsou přímo či nepřímo součástí žákovské činnosti.
M y l n é ( n a d b y t e č n é ) i n f o r m a c e — informace, které s řešením učeb
ní úlohy v předpokládaném modelu řešení nesouvisí. Není součástí žákov
ské činnosti a žák ji musí pro řešení dané učební úlohy vyloučit.
P o m o c n é a m y l n é i n f o r m a c e j s m e d á l e k l a s i f i k o v a l i :
— pomocná informace a l g o r i t m i c k á — informace popisující algoritmus buď celé činnosti, nebo některých úkonů (v orbitalu jsou maximálně dva elektrony, které mají opačný spin). Vztahují se tedy jak k rozhodovacím, tak k prováděcím krokům činnosti;
— pomocná informace t e r m í n o v á ” — informace, která termínem označu
je např. příslušnou činnost, operaci či úkon (Pauliho princip, výstavbový princip, Hundovo pravidlo). Vztahují se převážně k rozhodovacím krokiim činnosti;
— pomocná informace f a k t i c k á (poznatek) — informace, která přináší ho
tový výsledek daného úkonu, operace, v extrémním případě i celé činnosti.
Odstraňuje vykonání určitých, ať rozhodovacích, či prováděcích kroků — či činnosti samé;
— mylné informace mohou mít též charakter algoritmický, termínový či fak
tický a mohou se vztahovat k dané činnosti, úkonu či operaci. Mají charak
ter buď rozhodovací, prováděcí, nebo rozhodovací a prováděcí ke krokům činnosti či k samotné činnosti.
P ř í k l a d n a u r č e n í s l o ž i t o s t i u č e b n í ú l o h y :
1. Uvažujeme učební úlohu, kterou žáci řeší již osvojeným algoritmem. Tedy vedle prováděcích úkonů a operací nemusíme uvažovat operace rozhodo
vací.
Učební úloha:
Určete elektronovou konfiguraci atomu sodíku
K. řešení této učební úlohy musí žáci provést činnost v předpokládané (mo
delové) struktuře:
Č 1
N
N
O
s
T
1. dílčí cíl určení počtu elektronů atomu-sodíku, skládá se z těchto operací:
a) určení p rotonového čísla atomu sodíku
b) aplikace vztahu mezi p rotonovým číslem a počtem elektronů
c) určení počtu elektronů
určení elektronové konfigurace atomu sodíku z předem určeného počtu elektronů, skládá se z těch to operací:
a) aplikace výstavb ovéh o principu b) aplikace Pauliho principu c) aplikace Hundova pravidla
Složitost učební úlohy řešené algoritmicky je určena dvěma na sebe bezprostředně navazujícími úkony, které celkově obsahují šest ope
rací.
2. Uvažujeme následující učební úlohu:
Určete elektronovou konfiguraci kationtu sodného, která má charakter problému. Způsob řešení této učební úlohy je dán modifikací, přesněji roz
šířením „algoritmu“, kterým se řešila předcházející učební úloha. V tom to případě se pozmění první úkon z předcházející učební úlohy. Jeho cílem bu
de určení počtu elektronů v kationtu sodném, což se vyřeší tak, že do pů
vodního úkonu učební úlohy č. 1 se přenese žáky již dříve osvojená operace o vztahu mezi počtem elektronů určitého kationtu prvku a počtem elektro
nů v atomu daného prvku.
Složitost této učební úlohy je oproti předcházející učební úloze mimo jiné dána tím, že v jejím řešení navíc existují dva rozhodovací kroky. První roz
hodovací krok má charakter rozhodovacího úkonu (určení způsobu řešení učební úlohy — modifikace a rozšíření předcházejícího algoritmu), druhý rozhodovací krok má charakter rozhodovací operace k přenosu požadova
né operace do prvního úkonu.
Složitost obou učebních úloh můžeme snižovat pomocnými informacemi, tj.
informacemi, které jsou bezprostředně či zprostředkovaně součástí některého hierarchicky různě postaveného prvku či celé činnosti. Mohou se tedy vztaho
vat k rozhodovacím, prováděcím či rozhodovacím a prováděcím krokům plá
nované činnosti. V praxi jsme tento záměr realizovali tím, že jsme žákům po
skytli např. algoritmus celé činnosti nebo určitého úkonu, např. k určení počtu elektronů atomu sodíku; termín určitého úkonu (určení počtu elektronů atomu sodíku) či operace (vztah mezi protonovým číslem a počtem elektronů); popří
padě „ h o t o v ý v ý s l e d e k — f a k t “ určitého úkonu (sodík má 11 elektronů) či určité operace (protonové číslo sodíku je 11).
Naopak složitost obou učebních úloh jsme zvyšovali poskytnutím mylných (nadbytečných) informací, jež mohou mít charakter algoritmický, termínový či hotového výsledku vztahujícího se k celé činnosti, úkonu či operaci. Např. ur
čete elektronovou konfiguraci atomu sodíku, který obsahuje 15 elektronů. Na základě principu akce a reakce určete elektronovou konfiguraci atomu sodíku.
Na základě vztahu mezi protonovým a nukleonovým číslem kationtu sodíku určete jeho elektronovou konfiguraci.
4. VERIFIKACE VYTYČENÉ HYPOTÉZY
Pro verifikaci vytyčené hypotézy bylo celkem vypracováno dvacet učebních úloh z chemie v základním tvaru. Některé z těchto úloh se vztahovaly k výuce chemie na základní škole, jiné na středních školách a další i na školách vyso
kých. Ke každé učební úloze v základním tvaru bylo vytvořeno několik modi
fikovaných učebních úloh, které se od učebních úloh v základním tvaru lišily tím, že navíc obsahovaly další pomocné či nadbytečné informace. S takto vy
tvořenými učebními úlohami proběhl ve školním roce 1982 —83 orientační, ve školním roce 1983 — 84 širší pedagogický výzkum, který se uskutečnil ve dvou
rovinách. Jednak učebních úloh používali učitelé přímo ve výuce k navození aktivních vyučovacích metod, jednak se učební úlohy staly položkami speciál
ně konstruovaných didaktických testů.
V prvém případě učitelé ve vlastní výuce podle analýzy schopností žáků před vlastním procesem i v jeho průběhu měnili složitost učebních úloh, tedy z předem vytvořených modifikovaných učebních úloh vybrali ty, které odpoví
daly vlastnostem žáků. Učební úlohy v základním a v modifikovaném tvaru dále učitelé používali i pro realizaci skupinové výuky.
V druhém případě, kdy učební úlohy v základním i modifikovaném tvaru byly součástí didaktických testů, šlo nám především o to, abychom získali větší počet empirických údajů. Celkem bylo vytvořeno pět variant testů I —V, obsa
hujících po čtyřech učebních úlohách, a to tak, že každá varianta testu obsaho
vala jednu učební úlohu v základním tvaru a zbývající jiné učební úlohy ve tvaru modifikovaném.
V pedagogickém výzkumu jsme primárně sledovali, zda skutečná struktura činnosti žáků v praxi odpovídá námi vytvořené, předpokládané (modelové) činnosti, a dále, jak informace přidané k učební úloze v základním tvaru (např.
k učební úloze A) — viz tab. 1, ovlivní její složitost Požadované informace jsme zjišťovali pomocí metody pozorování, rozhovoru, besed či vyhodnocová
ním speciálně konstruovaných didaktických testů, kdy žáci při řešení jednotli
vých učebních úloh zaznamenávali nejen výsledek celé činnosti, ale i jednotli
vé úkony a operace (analogie řešení učebních úloh např. v matematice).
Vliv pomocných a nadbytečných informací na složitost jednotlivých učeb
ních úloh jsme u didaktických testů zjišťovali porovnáním procenta úspěšnosti žáků při řešení učebních úloh v základním a v modifikovaném tvaru. Zjištěné výsledky učební úlohy označené jako A jsou uvedeny v tab. 1.
Tabulka 1 Úspěšnost žáků při řešení učební úlohy A v základním a modifiko
vaném tvaru
Učební úloha A A„(T,Č) Ap(A,Č) A^(T,Ú) A J(F ,0 )
řešilo celkem žáků 153 142 132 123 126
z toho úspěšně 73 21 123 86 72
Vysvětlivky: A - učební úloha v základním tvaru,
Ap(An) — učební úloha A obsahující navíc pomocné (nadby
tečné) informace,
Ap(A, Č) — učební úloha A, obsahující pomocnou informaci — algoritmus (A) k celé činnosti (Č),
A^(T, Ú) - učební úloha A, obsahující pomocnou informaci — termín (název) 2. úkonu (index 2),
AJ(F, O) — učební úloha A obsahující pomocnou informaci —
hotový výsledek (fakt — F) 1. operace,
A„(T, Č) — učební úloha A obsahující nadbytečnou informaci
— termín celé činnosti, podle níž se nedá učební úloha vyřešit.
DISKUSE
Orientační i širší pedagogický výzkum potvrdil platnost dané hypotézy.
V praxi se ověřilo, že pomocné informace snižují složitost učební úlohy a že nadbytečné informace naopak zvyšují její složitost. Zařazením těchto poznat
ků do výuky budoucích učitelů jsme mimo jiné zjistili, že již při samotné Jejich pedagogické praxi se začalo více používat aktivních vyučovacích metod.
Přitom se dále prokázala určitá zákonitost, i když jsme si vědomi pouze omezené platnosti získaných výsledků, o vlivu charakteru pomocných infor
mací na složitost učební úlohy. Ukázalo se, že nejpodstatnějším způsobem slo
žitost učební úlohy ovlivňují zejména pomocné algoritmické informace a z nich zejména ty, které popisují algoritmus celé činnosti, popřípadě alespoň určitého úkonu. Přitom neuvažujeme takovou alternativu, že by žáci dostali přímo hotové výsledky celých činností. Právě tento výsledek nám též ukázal, že pro praxi učitelů je vhodné poskytnout jim strukturu předpokládaných čin
ností žáků při řešení dané učební úlohy vzhledem k subjektivním a objektiv
ním podmínkám uplatňujícím se při jejich realizaci, viz obr. 2. Na základě této struktury činnosti mohou pak učitelé exaktněji volit bezprostřední či zpro
středkované řízení poznávacích činností žáků, protože zde jsou vymezeny jed
notlivé kroky dané činnosti, ať již charakteru prováděcího či rozhodovacího.
Učitelé pak bezprostředně (např. slovem) či zprostředkovaně (systémem ma
teriálně didaktických prostředků) navozují, řídí, regulují jednotlivé kroky čin
ností žáků.^®'^^ Přitom žákům poskytují hierarchicky rozličně postavené infor
mace, ať již pomocné, či nadbytečné, a to k prováděcím nebo rozhodovacím krokům dané činnosti, či k celé činnosti.
Dalším výsledkem tohoto výzkumu mimo jiné bylo i zjištění, že uvedený způsob určování složitosti učebních úloh umožňuje přesněji určit alternativní, stejně složité učební úlohy v praxi tak často používaných testů A a B a že je možné objektivněji určit i bodové hodnocení neboli váhu jednotlivých polo
žek v testu v závislosti na složitosti jejich řešení.” ’ ^“
Na závěr znovu zdůrazňujeme, že složitost učebních úloh závisí na řadě dalších kritérií, z nichž některá dále sledujeme v praxi. Přesto se domníváme, že zde uvedené poznatky umožňují učitelům přiblížit učební úlohy poznatko
vé struktuře a schopnostem žáků, a tím i k většímu uplatnění aktivních vyučo
vacích metod v pedagogické praxi. Dále, že způsob určování složitosti učeb
ních úloh umožní učitelům objektivněji určit vzájemnou složitost jak celých testů, tak jejich jednotlivých položek, a umožní jim i objektivnějším způsobem hodnotit vědomosti a dovednosti žáků.
Domníváme se, že uvedeným způsobem jsme též částečně přispěli k realiza
ci cílových závěrů přestavby naší výchovně vzdělávací soustavy.
POZNÁMKY
' Danilov, M. A. — Skatkin, M. N.: Didaktika střední školy (český překlad). Praha, SPN 1982.
^ Čipera, J.—Klímová, H.: Určování složitosti učebních úloh. (Zpráva o výsledcích dílčího úkolu MŠ V 11/0.) Praha 1985.
’ Klímová, H.: Význam a struktura poznávacích činností žáků ve VVP chemie. Kan
didátská práce PřF UK, Praha 1982.
* Beyerová, M.: Psychologická analýza poznávacích procesů. Diplomová práce. Pří
rodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Praha 1981.
’ Leonťjev, N. A.: Činnost, vědomí osobnost Praha, Svoboda 1978.
* Čtrnáctová, H.: Výběr a strukturace učiva chemie. Praha, SPN 1982.
' Klímová, H. a kol.: Některě aspekty složitosti učebních úloh ve výchovně vzděláva
cím procesu chemie. In: Sborník CSSCH, Banská Stiavnica 1984.
* Kozielecki, ].: Psychologiczna teoria decyzii Warszawa, PWN 1977.
’ Kozielecki, J.: Zagadnienia psychologii myšlenia. Warszawa, PWN 1966.
Machmutov, M. I.: Teorija i praktika problemnogo obučenija. Moskva 1968.
" Lerner, I. J.: Faktory složnosti poznavatel’nych zadač. Novyje issledovanija v peda- gogičeskich naukach, roč. 1970, č. 1.
Skalková, ].: Od teorie k praxi vyučování Praha, SPN 1978.
” Čipera, I. a kol.: Teoretickě a metodologické základy speciální didaktiky chemie.
Praha, VÚOS 1982.
Sochor, M. A.: Logičeskaja struktura učebnogo materiala. Moskva 1974.
Bloom, B. S. : Taxonomy o f Education Objectives; Classification o f Educational Goals. Handbook I, New York 1956.
Kuhn, D. I.: Models, Memory and Meaningful Learning in the Science. The Science Teacher, 1972.
” Soezewka, J.: Podstavy nauczania chemii Warszawa, 1976.
'* Okofi, W.: Podstawy vyksztalczenia ogólnego. Warszawa, PWN 1975.
'* Karpinski, W.: Strukturyzacja trěsci nauczania chemii Warszawa, WSiP 1982.
Skatkin, M. N.: Soveršenstvovanija processa obučenija. Moskva 1971.
Kupisiewicz, Cz.: Podstawi dydaktiki ogólnej Warszawa, PWN 1973.
“ Rennberg, W.: Wissenschaftliches Schöpfertum. Berlin, Chemie in der Schule, 1973, č. 20.
“ Rossa, E. a kol.: Methodik Chemieunterricht Berlin, Volk und Wissen, 1975.
Niemierko, B.: ABCtestow osiagnieč szkolnyck Warszawa, WSiP 1975.
HHnEPA, EJIEHA KJIHMOBA, MAPHÍI HHREFOBA B03;íEňCHTBHE CJI03KH0CTH YHEBHblX 3AM H
riojibayflcb 3JieMeHTaMH CTpyKxypw aeňcTBH« no npHHHTHio peuieHH» cjieay- flCHTeJlbHOCTH, T. C. 0T4C.nbHWMH BHflaMH CT BbmOJIHHTb HapH^y C HCDOJlHHTCJIb- fleňcTBHH H onepauHH, moxho onpeae- hwmh aeňcTBHJiMH npH peuiCHHM yne6- JiHTb cxencHb CJI0ÄH0CTH yHeÖHOH saaa- hhx sa^an npoóJicMHoro xapaKxepa.
hh. OxaejibHbie aeňcTBHH h onepauHH CjiojKHOCxb yneSHbix 3aaaH Mo*ex 6bixb cjieayex noxoM pasÖHXb na rpynnw no oöycjioBJiCHa, x. e. ee mojkho noBucHXb npHHHXHK) pemeHHfl hrp y n n u HcnojiHH- hjih noHHSHXb nyxcM BKjiioMeHHfl b ee co- TejibHbie, B HacxHocxH, y aaaan c xapaK- cxaa noflco6Hbiu hjih hsjihuihhx (ouih- TepoM saaaHHfl (peiuaeMux ynamniviHCfl öomhmx) HH(})opMauHH. VnoMflHyxbie hh- c noMouibK) ycBoeHHoro anropnxM a), (|)opMauHH aaxcM noapasflejiHioxcH na
aJirOpHTMHHCCKHe, TepMHHOBbie H (J)aK- THHCCKHe (roTOBbiH pesyjibT ax) h Kaca-
ÍOTCÍI BCeň ACflTeJlbHOCTH, /leňCTBHH HJIH
on ep a u H H h, KaK 3to noKaaajiH hccjicjío-
BaHHfl, no-pa3HOMy oóycjiOBjíHBaioT cji0)KH0CTb onpe^ejieHHOH yneGHOH sajia- HH. V cB oeH H e no3HaHHH n o o n p e ;ie jie - HHK) H CTCnCHH CJ10)KH0CTH Ba^aHHOH
yHCÓHOH 3a;iaH H npenoziaB aT C JiííM H x h - MHH npHBCJio K TOMy, HTO B ne^jarorHHC- CKOH pa6oTC CTajiH B noBbiuieHHOH Mepe npHMCHflTbCíI aKTHBHbie MCTOAbl o6yHC-
HHH, nocKOJibKy 3aAaHHbie yneĎHbie 3a;ia-
HH COOTBCTCTBOBaJlH 3HaHHflM , yM C H H K ) H Cn0C06H0CT5!M yHaiUHXCfl.
JAN ČIPERA, HELENA KLÍMOVÁ, MARIE ČIPEROVÁ
INFLUENCING THE COMFLEXITV OF TEACHING ASSIGNMENTS By means of elements of the structure
of activity, i. e. individual performances and operations, the complexity of teach
ing assignments can be determined. Indi
vidual performances and operations must then be classified as determining and ex
ecuting performances and operations.
The executing performances and opera
tions must be considered primarily in tasks of the assignment character (being worked out by the pupils by acquired al- gorhythm), the determining operations and performances must be considered, next to the executing operations and per
formances, in the working out of teaching assignments of a problem character. The complexity of the teaching assignments can be influenced, i. e. by reducing or by
increasing auxiliary or overflowing (er
roneous) information in the assignment.
The given information is further classified into algorhythmic, having a dead-line and factual (the finished result) and is related to general activity, performance or opera
tion and, as shown by the outcome of re
search, influences in various ways the complexity of a definite teaching assign
ment. Mastering the information on the determination and influencing the com
plexity of the given assignment by the chemistry teachers ensured, that active teaching methods started to be used to a greater measure in teaching practice, because the given teaching assignments corresponded to the knowledge, skills and the abilities of the pupils.
