Inženýrská pedagogika

Znalost výchovně vzdělávacích cílů má pro učitele mimořádný význam. Ke stanovení dílčích
cílů napomáhá učiteli taxonomie cílů.


Taxonomie cílů

Odpověď na otázku "proč se vyučuje ?" vyjadřuje cíl výuky a učení. Chybí-li jasně
definované cíle, chybí současně důkladný základ pro výběr přiměřeného učiva i vhodných
prostředků a metod. Jednoznačné cíle umožňují pečlivěji plánovat vyučování a podporují střízlivé a
věcné posouzení toho, čeho lze ve škole dosáhnout. Přesné cíle u učitelů i žáků usnadňují
sebekontrolu oběma stranám. Žák může sám posoudit své výsledky a pokroky, což pozitivně
ovlivňuje jeho motivaci k učení a působí na efektivnější samostudium. Podobně může objektivně
zhodnotit úspěšnost své činnosti i učitel.

Každý vyučovací proces můžeme rozdělit do tří základních bloků:

Předpoklady Kurz Cíl
co musí žák umět před
kurzem
obsah kurzu co umí úspěšný účastník po
skončení

Taxonomie (systematika, systém) představuje hierarchický model výchovně vzdělávacích cílů,
zpravidla ve vztahu k obsahu vzdělání. Přesné vymezení cíle a jeho důsledná konkretizace
bývá prvním krokem přípravy učitele na vyučování.

Pokud se soustavu cílů snažíme formulovat tak, aby mohla být aplikována na kterýkoliv učební
předmět, musíme zůstat na určitém stupni obecnosti hlavních cílů, uplatňovaných ve výchovně
vzdělávacím procesu.
V taxonomii cílů učení lze vyjádřit tři oblasti:
- kognitivní (poznávací),
- afektivní (emocionální),
- psychomotorickou (manuální zručnost apod.)
Ostré oddělení těchto oblastí není samozřejmě možné.
Ukazují však na odlišné kladení důrazu při určování cílů.
Při analýze vyučovacího procesu je však toto rozdělení velmi užitečné.

K postižení vztahu cíle k obsahu učiva je vhodné provést rozbor učiva, tj. provést jeho
pojmovou a operační analýzu. Výsledkem této činnosti je :
1) soupis obsahových jednotek učiva, tj. pojmů, pravidel, vzorců aj. útvarů, do nichž vtělujeme
lidské poznání,
VUT v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Doplňující pedagogické studium

I N Ž E N Ý R S K Á P E D A G O G I K A
12

Zpracovala: Ing. Helena Pálková, PAED IGIP
2) souhrn operačních jednotek a pamětních činností, tj. různých senzorických, senzomotorických,
pamětních a myšlenkových operací, které je třeba s jednotkami učení provést, aby přešly z kategorie
objektivních poznatků do kategorie subjektivních vědomostí.

Smyslem operační analýzy je odlišit jednotlivé jednotky činnosti:
a) přesně vymezit to, co žák při učení dělá, nebo má dělat,
b) vytvořit takové podmínky, aby se tyto činnosti skutečně realizovaly v učebních postupech a
úlohách.
Jestliže analýza učiva vede ke stanovení toho, co má žák na konci učení vědět, pak analýza
učebních činností vede ke stanovení toho, co bude žák na konci učení umět s těmito vědomostmi
udělat, do jaké míry je bude moci definovat, porovnávat, odvozovat, dokazovat, zobecňovat,
prakticky aplikovat atd., tj. stanovit jejich cílovou kvalitu a funkci.
Docházíme k poznatkům, že konkrétně vymezený cíl vyjádřený obsahem se dotýká a promítá
jak do řídící práce učitele, tak do učební činnosti žáků.
V praxi to znamená, uspořádat výchovně vzdělávací cílové kvality do tříd a podtříd (jak již
bylo uvedeno výše). První taxonometrická kategorie zpravidla zahrnuje cíle nejnižší úrovně, tj.
vychází z lidského poznání, od konkrétních představ, poznatků, fakt apod. k zobecněným
poznatkům fixovaným odbornou terminologií, teorií, zákonem atd. Další kategorie zpravidla
charakterizují intelektuální a praktické vědomosti, dovednosti a schopnosti žáků.

Výsledky vyučovacího procesu

Prověřování a hodnocení výkonů žáků
Prověřování a hodnocení vědomostí a dovedností žáků je nedílnou součástí práce učitele.
Hodnocení a klasifikace výsledků jednotlivých žáků má etický a morální aspekt. Hodnocení a
klasifikace je důležitým výchovným prostředkem. Ve svých důsledcích má širší společenský dopad,
ale působí i na motivaci, povzbuzení sebedůvěry a zdravé ctižádosti žáků. Často zasahuje i do života
rodin, a nepřímo spoluurčuje i další životní dráhu žáků.
Rozhodující úlohu zde sehrává osobnost učitele, jeho pedagogický takt a vědomí
odpovědnosti vůči žákům i celé společnosti. Průběžnou kontrolou si učitel ověřuje jak žáci učivo
chápou, jak mu rozumí, a jak ho dovedou vhodně aplikovat. Orientačním hodnocením se žáci
podněcují k soustavnému učení, zjišťuje se stav vědomostí a dovedností jednotlivých žáků i celého
kolektivu třídy.
Prospěchové hodnocení patří k nejdůležitějším formám zkoušení. Prověřuje se jím zvládnutí učiva
větších celků, např. několik témat, a je spojeno s klasifikací. Závazným dokumentem pro zkoušení je
klasifikační řád. Závěrečné hodnocení má největší důležitost, neboť se jím klasifikuje míra celkové
vědomosti a dovednosti získané za celé klasifikační období. O výsledcích hodnocení a klasifikace si
učitel vede záznamy, např. podle jednotlivých měsíců nebo tématických celků apod.
Příklad zápisu hodnocení podle období a podle tématických celků



Tab.1.
Předmět: Elektrotechnika

Třída : Pololetí I.
ústní písemné
č. Jméno 9. 10. 11. 12. 1. 9. 10. 11. 12. 1.
1. Mach J.
2. Novák L.
3.



VUT v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Doplňující pedagogické studium

I N Ž E N Ý R S K Á P E D A G O G I K A
13

Zpracovala: Ing. Helena Pálková, PAED IGIP
Tab.2.

Stejnosměrné elektrické obvody
téma
č. Jméno 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
1. Mach J.
2. Novák L.
3.





Zkoušení má v soustavě kontroly a hodnocení žáků zásadní postavení. Cílem zkoušení by
mělo být:
a) kontrola výsledků učení žáka - hodnocen je žákův výkon,
b) kontrola kvantitativní stránky vzdělání žáka - zjišťování vědomostí a dovedností se zřetelem na
požadavky učebních osnov,
c) kontrola kvalitativní stránky vzdělání žáka tj. stupně rozvoje jeho schopností např. schopnosti
logicky myslet, schopnosti vyjadřovací, schopnosti aplikovat vědomosti v praxi, správnosti a
přesnosti vědomostí aj.
d) výchova žáka - zkoušky mají vést žáky k přesnosti, svědomitosti, zodpovědnosti a k trvalému
osvojení učiva, mají být tedy důležitým činitelem v efektivním učení a mají mít i značný význam
výchovný,
e) učitel si zkouškou ověřuje správnost svých učebních a výchovných metod.
Dalším východiskem při hodnocení je míra dovednosti a schopnosti žáků samostatně správně
a logicky přesně myslet, usuzovat, zdůvodňovat, konat závěry, které odráží i jejich písemný a ústní
projev. Posuzuje se též aktivita žáků, jejich postoj a vztah k vyučování a učení.
Stále otevřeným problémem je hodnocení a klasifikace žákovských výkonů. Obtížnost
spočívá v tom, jak objektivně zjistit skutečný stav vědomostí a dovedností. Pokusem o překonání
jisté subjektivnosti při zkoušení jsou didaktické testy - jako zvláštní způsob písemných zkoušek.
Didaktické testy jsou přesně stanovené zkoušky, umožňující srovnatelným způsobem posoudit
výkonnost jednotlivých žáků nebo celých skupin v různých učebních předmětech. Didaktický test
má být nejen prověrkou vědomostí a dovedností, ale má přinést učiteli i žákovi informace o tom,
které znalosti je nutno doplnit a prohloubit. Podle některých teoretiků didaktické testy mohou mít v
soustavě hodnocení a kontroly žáků jen pomocnou úlohu. Jejich jednostranné uplatnění by příliš
podporovalo pamětní učení a pouhou znalost faktů.
K objektivnímu hodnocení přispívá i sjednocování klasifikačních měřítek na základě
klasifikačního řádu. Učitel nemůže celkové hodnocení stanovit pouze aritmetickým průměrem
nesourodých známek, např. z orientačního zkoušení a známek z písemného a grafického projevu
žáků. Hodnocení a klasifikace musí vypovídat nejen o úrovni výkonů žáků, ale také o celkové
úrovni vyučovacího procesu.


STRUKTURA UČIVA A PROCES UČENÍ

Pojetí teorie struktur vychází z téze, že koncepce vědy jako systému přesně popsaných faktů
je překonána a že moderní věda reprezentuje více než souhrn faktů. Vedle hledání nových faktů a
jevů se usiluje o objevení vztahů mezi jednotlivými fakty, o vystižení řádu a o odhalení struktur, tj.
vztahů mezi prvky daného systému.


VUT v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Doplňující pedagogické studium

I N Ž E N Ý R S K Á P E D A G O G I K A
14

Zpracovala: Ing. Helena Pálková, PAED IGIP




















Pro výuku je důležité najít základní fakta, jevy principy a zákonitosti učiva, které má být
prezentováno, a ty přiblížit žákům v rámci struktur charakteristických pro dané učivo.
Snažit se ve vyučování uplatnit všechny poznatky bez objasnění jejich místa ve struktuře
daného předmětu poznávání většinou nevede úspěšně k cíli.

Základní fakta a jevy
Je známo, že pochopení a porozumění základním faktům, jevům, principům a zákonitostem
celého předmětu studia činí tento předmět pochopitelnější a srozumitelnější.
Jestliže student dobře zvládne např. vlastnosti základních prvků elektrických obvodů snáze pochopí
funkci i složitějších obvodů.

Izolovaná fakta

Jedním z důležitých výsledků mnohaletých výzkumů lidské paměti je poznatek, že každý
fakt, který není zařazen do strukturální souvislosti, se rychle zapomíná.
Izolovaná, navzájem nepropojená fakta se snadno a rychle zapomínají.
Je vhodné např. zdůraznit, že různá technická zařízení mají něco společného např. vychází ze
stejných principů a mají stejný nebo podobný matematický popis.
Uvědomělým zařazováním jednotlivých faktů a jevů do strukturálních souvislostí
příznačných pro dané učivo se dosáhne toho, že studenti si i po delší době prostřednictvím
celkového dojmu, uloženého v paměti snadněji připomenou jednotlivá neseřazená fakta.



Transfer
Další výhodou zdůraznění struktury učiva je podpora tzv. nespecifického transferu, tj.
přenosu principů a zákonitostí.
Učení nemá studentům přinášet jen nové poznatky, ale mělo by jim usnadnit i další učení. K
tomu je nutno pochopit obecné zákonitosti a pojmy pokud možno do takové hloubky, aby se
vytvořila schopnost vidět další zákonitosti a pojmy jako specifické případy obecných zákonitostí.
Objevit v nových faktech specifický případ obecného zákona - o to jde především, mluvíme-li o
pochopení obecných principů a struktur. Nejde tedy jen o pochopení jednotlivosti, ale také o
osvojení myšlenkového modelu pro podobné případy se kterými se teprve setkáme. Zdůrazňování
struktury učiva stimuluje schopností studenta učit se a schopnost zvládat nové problémy a vyvíjet
strategie jejich řešení.

Prvek
systému
Prvek
systému
Prvek
systému
VZTAHY
VZTAHY
VZTAHY
SYSTÉM
Struktura systému
VUT v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Doplňující pedagogické studium

I N Ž E N Ý R S K Á P E D A G O G I K A
15

Zpracovala: Ing. Helena Pálková, PAED IGIP
Emocionální uspokojení
U většiny lidí existuje emocionální potřeba mít celkový přehled, mít informace o
souvislostech.
Potřeba mít přehled, "být v obraze", znát souvislosti existuje i v procesu učení. Zdůrazněním
struktury učiva ve vyučování je potřeba přehledu uspokojena, což se pozitivně odrazí v učebním
procesu.
Osvědčilo se uvést hned na začátku školního roku přehled učiva a v průběhu školního roku
často poukazovat na obecné souvislosti. Totéž platí i pro menší vyučovací celky

Problém učivo - čas
Rozsah vědních oborů, které jsou obsahem vyučování je obvykle značný. Aby se učivo
omezilo do přijatelného objemu (pro výuku a učení), je třeba provést přiměřenou redukci. Řešení
problému nespočívá jen v prostém krácení učiva, ale především v jeho restrukturalizaci a koncentraci
se stálým zřetelem na jeho základy. Musí se vybudovat nové základy, které sdružují jednotlivé
redukované prvky učiva a zdůrazňují souvislosti mezi těmito prvky.

Makrostruktura
Pod pojmem makrostruktura rozumíme vztahy jednotlivých vyučovacích předmětů a celkové
uspořádání daného vyučovacího předmětu. Jde vlastně o transformaci příslušného vědního oboru do
odpovídajícího vyučovacího předmětu s ohledem na návaznost ostatních odborných předmětů.
Jestliže se nevytvoří vztahy mezi jednotlivými odbornými předměty jako součást celkové
struktury učiva, vzniká nebezpečí, že si studenti osvojí izolované poznatky, které pak nelze
považovat za základy pro vytváření obecných technických modelů myšlení. Je třeba si uvědomit, že
odborné technické vzdělání není hromadění faktů a postupů řešení, ale že spočívá v obecném,
převážně logickém myšlení založeném na přístupu k odborným problémům.
Technické školství má za úkol nejen zprostředkovat právě aktuální vědomosti a dovednosti,
ale i připravovat ke kritickým postojům a samostatnému získávání poznatků.

Mikrostruktura
Mikrostrukturální problémy souvisí bezprostředně s prací učitele. Jsou dány strukturou
konkrétních vyučovacích předmětů a konkrétním uspořádáním výuky.
Problémy mikrostruktury jsou např. ve členění komplexních procesů do jasných a
přehledných pracovních kroků a to jak v teoretické tak i v praktické části výuky.
Rozčlenění učiva a určení jeho základních prvků umožňuje nalézání vztahů mezi těmito
prvky - tj. strukturální analýzu učiva.
Vyhodnocování struktury učiva má velký význam pro utváření soustavy vědomostí.


VYTVÁŘENÍ SYSTÉMU VĚDOMOSTÍ

Při spontánním podání učiva zpravidla dochází k tomu, že učivo je předkládáno v
izolovaných poznatcích a nevytváří žádný souvislý systém.

Model vytváření systému vědomostí

Jak může vypadat model vytváření systému vědomostí ?
Postup lze rozložit do čtyř kroků:
a) vytváření vertikálních spojů,
b) flexibilizace vertikálních spojů,
c) vytváření horizontálních spojů,
d) prohlubování a upevňování systému vědomostí.


VUT v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Doplňující pedagogické studium

I N Ž E N Ý R S K Á P E D A G O G I K A
16

Zpracovala: Ing. Helena Pálková, PAED IGIP
Schéma modelu:
































Schéma naznačuje systém prezentace učiva při výuce technického předmětu, kdy jsou
probrány postupně např. jednotlivé stavební prvky stroje nebo přístroje třeba jako obecné základní
stavební prvky daného typu technických zařízení a následně jsou uvažovány jejich společné
technické aplikace.
Vertikální spoje se zpravidla utváří v rámci naznačeného vertikálního bloku daného postupně
prvky 1, 2 a 3. Tzn., že je nejprve probrán prvek 1 a získané poznatky se prohlubují a upevňují např.
promyšlenou volbou otázek při opakováním nebo použitím vhodné didaktické techniky.
Tak se vytvoří dokonalé spoje mezi jednotlivými vertikálními bloky daného prvku, tj. dojde
k pochopení souvislostí v rámci daného prvku. Tuto fázi označujeme jako flexibilizace vertikálních
spojů.
Horizontální spoje musí být dodatečně vytvořeny k vertikálním spojům aby se vytvořil
přehledný obraz celého vyučovaného tématu. K vytvoření horizontálních spojů je využito poznatků
z vytváření vertikálních spojů a kompletuje se tak systém poznatků daného vyučovaného tématu.

Uvedené tři kroky cílově orientovaného procesu vytváření vědomostí by měly vést k
výsledkům, na něž by mělo navazovat prohloubení učiva a jeho opakování v širších souvislostech.
S výhodou by mohlo být využito např. vazby na laboratorní cvičení, na práci ve školních dílnách
nebo na exkurzi do výrobních závodů a pod.. Z toho je zřejmé, že naznačené schéma není zcela
univerzální a bude vyžadovat určité modifikace pro konkrétní případy.
Úspěšnost bude samozřejmě podmíněna také dobrou úrovní mezipředmětových vztahů, což
předpokládá i rozbor na úrovni makrostruktury.


Fyzikální
základy
Fyzikální
základy
Fyzikální
základy
Možnosti
realizace
Možnosti
realizace
Možnosti
realizace
Příklady
použití
Vlastnosti Vlastnosti Vlastnosti
Příklady
použití
Příklady
použití
Prvek
učiva
1
Prvek
učiva
2
Prvek
učiva
3
VUT v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Doplňující pedagogické studium

I N Ž E N Ý R S K Á P E D A G O G I K A
17

Zpracovala: Ing. Helena Pálková, PAED IGIP
PSYCHLOGICKÉ A SOCIOLOGICKÉ ASPEKTY V TECHNICKÉM UČENÍ

Při možnosti volby, lidé dávají zpravidla přednost takové činnosti, která uspokojuje jejich
potřeby a přináší jim požitek z úspěchu. I úspěšné vyučování je založeno na respektování potřeb a
zájmů adresátů. Zájmy přispívají k motivaci a tedy k vůli učit se. Proto učitel musí znát i
psychologické stránky učení a vyvodit z nich důsledky pro svůj způsob výuky a výcviku.
Každý proces učení se odehrává v určitém konkrétním prostředí. Každý jedinec je při svém
učení postihován vlivy skupiny k níž náleží a vtahován do různých sociálních situací. O úspěšnosti
učení často rozhoduje právě pozice žáka ve skupině (kolektivu, třídě). Vyučování a učení tedy
probíhá jako vzájemné působení v určitém sociálním poli. Z toho také plyne nutnost věnovat
pozornost i sociologické stránce výuky.


FENOMÉN UČENÍ - NÁSTIN NĚKTERÝCH TEORIÍ UČENÍ

Jev učení je, vzhledem k jeho mnohostrannosti a komplexnosti, obtížně poznatelný. K určité
definici učení se můžeme dopracovat např. nalezením vhodné formy objektivního popisu podmínek,
za kterých k tomuto jevu dochází. Vyjdeme-li z nejobvyklejší situace tj. z učení ve škole a ze situací
v každodenním životě, lze konstatovat, že k procesu učení dochází tehdy, když nějaký podnět
zapůsobí na člověka natolik, že jeho výkon se od okamžiku podnětu mění. K závěru, že učení
proběhlo, docházíme na základě zjištění, že došlo ke změně ve výkonu, ke změně chování. Můžeme
tak vyjádřit určitou definici učení jako - způsob proměny, který se projevuje jako změna chování -
nebo přesněji:

"Učení je změna v dispozicích nebo schopnostech člověka, která je trvalá a která není
výsledkem procesu vyspívání".

Existuje celá řada dalších definic učení, které vychází z různých přístupů při studiu procesu učení.


Asociačně psychologický přístup

Řada badatelů (I.P.Pavlov, E.L.Thorndike, B.F.Skinner, E.R.Guthrie ) dospěla k názoru, že
učení je založeno na vytváření asociací, tj, spojení mezi stimulem a reflexem jako důsledku jejich
současného výskytu (nebo jejich časové blízkosti).
Typickým příkladem je známá reakce psa na zvuk zvonku. Pro tento typ učení na základě
vzniku podmíněného reflexu je však typická pasivita učícího se, který se pouze přizpůsobuje daným
okolnostem. Takové podněty mají charakter signální funkce a tento typ učení je pak označován jako
"signální učení".
Teorie učení, označovaná jako "pokus - omyl", vychází z toho, že je-li učící se postaven do
nové situace, provádí různé pokusy, aby dosáhl uspokojení. Převážně náhodou dospěje po mnoha
cyklech pokusů a omylů k reakcím, které vedou k uspokojení jeho potřeby. Pro tento proces učení je