01.03.2013 Views

Tvorba systémov úloh a ich implementácia do zbierky úloh

Tvorba systémov úloh a ich implementácia do zbierky úloh

Tvorba systémov úloh a ich implementácia do zbierky úloh

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Vedecká rada Príro<strong>do</strong>vedeckej fakulty<br />

Univerzity P. J. Šafárika v Košiciach<br />

RNDr. Ingrid Minďáková<br />

Autoreferát dizertačnej práce<br />

<strong>Tvorba</strong> <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong> a <strong>ich</strong> <strong>implementácia</strong><br />

<strong>do</strong> <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong><br />

na získanie vedecko – akademickej hodnosti philosophiae <strong>do</strong>ctor<br />

v odbore <strong>do</strong>ktorandského štúdia: 11-17-9 Teória vyučovania matematiky<br />

Košice 2008


Dizertačná práca bola vypracovaná v internej forme <strong>do</strong>ktorandského štúdia na Ústave<br />

matematických vied Príro<strong>do</strong>vedeckej fakulty Univerzity P. J. Šafárika v Košiciach.<br />

Predkladateľ: RNDr. Ingrid Minďáková<br />

Ústav matematických vied, Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice<br />

Školiteľ: Doc. RNDr. Dušan Šveda, CSc.<br />

Ústav matematických vied, Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice<br />

Oponenti: Prof. RNDr. Ondrej Šedivý, CSc.<br />

Katedra matematiky, Fakulta prírodných vied UKF, Nitra<br />

Doc. PhDr. Oliver Židek, CSc.<br />

Katedra matematiky, Pedagogická fakulta TU, Trnava<br />

Doc. RNDr. Peter Mihók, CSc.<br />

Katedra aplikovanej matematiky a hospodárskej informatiky, Ekonomická<br />

fakulta TU, Košice<br />

Autoreferát bol rozoslaný dňa ..................................................<br />

Obhajoba dizertačnej práce sa koná dňa ......................... o ............ pred komisiou pre<br />

obhajobu dizertačnej práce v odbore <strong>do</strong>ktorandského štúdia vymenovanou predse<strong>do</strong>m<br />

spoločnej odborovej komisie dňa ......................... vo vednom odbore 11-17-9 Teória<br />

vyučovania matematiky na .............................................................................................<br />

2<br />

Predseda spoločnej odborovej komisie:<br />

Prof. RNDr. Ondrej Šedivý, CSc.<br />

Fakulta prírodných vied UKF<br />

Trieda Andreja Hlinku č. 1<br />

949 74 Nitra


Úvod<br />

Rozvoj počítačovej techniky sa prejavuje aj prudkým nárastom toku informácií.<br />

Informácie sa stávajú rozhodujúcim prvkom vývoja spoločnosti. Vo všetkých sférach života<br />

ľudskej spoločnosti sa zvyšujú nároky na efektívne vyhľadávanie, spracovanie a využívanie<br />

informácií. Tento trend ovplyvňuje aj vzdelávací proces. Snahou učiteľov je zefektívniť<br />

svoju prípravu na vyučovanie. Súčasťou tejto činnosti učiteľa matematiky je aj výber<br />

vhodných <strong>úloh</strong> pre výuku. Jedným z prostriedkov na rýchlejšie vyhľadávanie <strong>úloh</strong> je<br />

elektronická zbierka <strong>úloh</strong> ako databáza. Zvolenými <strong>úloh</strong>ami usporiadanými <strong>do</strong> účelného<br />

systému možno skvalitniť učebnopoznávaciu činnosť žiakov.<br />

1. Prehľad o súčasnom stave skúmanej problematiky<br />

Štruktúra a klasifikácia <strong>úloh</strong><br />

Poznávanie skutočnosti je zložitý proces. Žiaci by mali poznávať matematiku<br />

prostredníctvom činností, ktoré sú pre matematiku charakteristické. Mali by čo najmenej<br />

preberať hotové poznatky a v samotnom vyučovacom procese by mali byť čo najaktívnejší,<br />

pretože činnosť je neoddeliteľnou súčasťou uve<strong>do</strong>melého osvojovania si poznatkov. Aby sa<br />

matematické učivo stalo predmetom záujmu a činnosti žiakov na vyučovacích hodinách je<br />

<strong>do</strong>bré, aby bolo podávané vo forme <strong>úloh</strong> a nie v po<strong>do</strong>be hotových poznatkov.<br />

Úlohy a <strong>ich</strong> riešenie je základným obsahom vyučovania matematiky. Uplatňujú sa<br />

vo všetkých fázach vyučovacieho procesu a to znamená, že plnia rôzne didaktické funkcie.<br />

Riešením <strong>úloh</strong> sa žiaci zoznamujú s metódami práce v danej oblasti ľudského poznania a<br />

poznatky z matematiky sú nenahraditeľným nástrojom na riešenie problémov kaž<strong>do</strong>denného<br />

života.<br />

Zadávaním skupiny <strong>úloh</strong>, ktoré žiaci riešia v určitom poradí, sa zároveň stanovuje<br />

systém <strong>ich</strong> činnosti, štruktúra poznávacieho procesu. Skupinu <strong>úloh</strong>, v ktorej každá <strong>úloh</strong>a<br />

zvlášť, resp. viac <strong>úloh</strong> spolu plnia konkrétnu didaktickú funkciu v súlade s učebnými cieľmi,<br />

štruktúrou poznávacieho procesu a podmienkami učebného procesu, budeme nazývať<br />

systém <strong>úloh</strong> (viď [53]).<br />

Najvhodnejší postup pri tvorbe systému <strong>úloh</strong> je podľa D. Švedu [53] nasle<strong>do</strong>vný:<br />

1. logicko - didaktická analýza učiva<br />

(komplexný rozbor učiva pozostáva z<br />

a. hľadania odpovede na otázku Čo učiť?, teda<br />

• vyjasnenie logickej štruktúry učiva (pojmy, vety,<br />

spôsoby riešenia)<br />

• formulácia učebných cieľov<br />

• konkretizácia učebných cieľov<br />

b. hľadania odpovede na otázku Ako učiť? (výber metód a foriem<br />

vyučovania))<br />

2. stanovenie učebných cieľov a <strong>ich</strong> konkretizácia pomocou typových <strong>úloh</strong><br />

3. vymedzenie postupnosti osvojovania jednotlivých elementov učiva<br />

4. tvorba samotného systému <strong>úloh</strong>, kde <strong>úloh</strong>y postupne reprezentujú konkrétne<br />

didaktické funkcie<br />

Pri hľadaní vhodných kritérií pre klasifikáciu <strong>úloh</strong> <strong>do</strong> <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> sme sa v literatúre<br />

(viď [2], [3], [11], [15], [20], [22], [24], [25], [26], [32], [36], [38], [42], [56], [65], [71])<br />

stretli s rozličnými ďalšími typológiami <strong>úloh</strong> v závislosti od zvoleného kritéria. Medzi<br />

3


najbežnejšie kritéria pre klasifikáciu <strong>úloh</strong> patria: téma, obsah <strong>úloh</strong>y, formulácia <strong>úloh</strong>y,<br />

didaktické ciele sle<strong>do</strong>vané <strong>úloh</strong>ou, matematická symbolika v zadaní <strong>úloh</strong>y, fáza<br />

vyučovacieho procesu, v ktorej môže byť <strong>úloh</strong>a použitá, otvorenosť odpovede, subjekt teda<br />

žiak, metóda riešenia, poznávacia úroveň, nevyhnutný stupeň ve<strong>do</strong>mostí potrebný<br />

na riešenie <strong>úloh</strong>y, náročnosť <strong>úloh</strong>y a mnohé iné.<br />

Ako najprimeranejšia klasifikácia <strong>úloh</strong> pre elektronickú zbierku <strong>úloh</strong> z matematiky,<br />

ktorá spĺňa požiadavky učiteľov, sa javí štruktúra kritérií zo <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> zostavenej<br />

I. Bobovníkovou [4] a M. Fečom [18]. Tento model pre triedenie <strong>úloh</strong> bol s malými<br />

zmenami prevzatý a aplikovaný <strong>do</strong> vytváranej elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>.<br />

Úlohy sú rozdelené v databáze podľa piat<strong>ich</strong> kritérií.<br />

Prvé kritérium je rozdelenie <strong>úloh</strong> podľa témy (Funkcie, Rovnice, nerovnice a <strong>ich</strong><br />

sústavy, Planimetria, ... ).<br />

Druhým kritériom delenia <strong>úloh</strong> v tejto databáze je podtéma (v rámci témy Funkcie<br />

existujú podtémy Lineárna funkcia, Kvadratická funkcia, Lineárna lomená funkcia, ... ).<br />

V učive matematiky môžeme vymedziť tri základné elementy učiva: pojmy,<br />

matematické vety a spôsoby (metódy) riešenia základných tried <strong>úloh</strong>. Tretím kritériom<br />

zaraďovania <strong>úloh</strong> sú elementy učiva matematiky.<br />

Rozdelenie stre<strong>do</strong>školskej matematiky na témy, podtémy a elementy učiva bolo<br />

prevzaté z [18]. Túto štruktúru sme rozšírili o témy Diferenciálny počet a Integrálny počet.<br />

Okrem toho sme v téme Rovnice, nerovnice a <strong>ich</strong> sústavy v podtéme Kvadratické rovnice<br />

a nerovnice <strong>do</strong>plnili element učiva Vzťahy medzi koreňmi a koeficientmi kvadratickej<br />

rovnice (tzv. Viétove vzorce), ktorý považujeme za natoľko dôležitý, aby nebol zahrnutý<br />

v elemente učiva Kvadratické rovnice.<br />

Každý systém <strong>úloh</strong> k danej téme by mal spĺňať požiadavky, ktoré vychádzajú<br />

zo zákonitosti poznávacieho procesu. Tieto požiadavky možno vyjadriť pomocou<br />

didaktických funkcií, ktoré plnia jednotlivé <strong>úloh</strong>y. Štvrtým kritériom sú didaktické funkcie<br />

<strong>úloh</strong>. Podľa D. Švedu [53] rozlišujeme nasle<strong>do</strong>vné didaktické funkcie:<br />

1) <strong>úloh</strong>y na motiváciu učebnopoznávacej činnosti žiakov 1<br />

2) <strong>úloh</strong>y na aktualizáciu učiva<br />

3) prípravné <strong>úloh</strong>y<br />

4) <strong>úloh</strong>y na osvojenie definície pojmu, formulácie vety a postupu riešenia<br />

5) <strong>úloh</strong>y na upevňovanie učiva<br />

6) <strong>úloh</strong>y na aplikáciu učiva mimo matematiky<br />

7) <strong>úloh</strong>y na aplikáciu učiva vo vnútri matematiky<br />

8) <strong>úloh</strong>y propedeutického charakteru<br />

9) <strong>úloh</strong>y na opakovanie a systemizáciu učiva<br />

Ak <strong>úloh</strong>a plní viacero didaktických funkcií, napr. slovná <strong>úloh</strong>a môže byť<br />

upevňovacieho charakteru, ale môže slúžiť aj na aplikáciu poznatkov či už vo vnútri alebo<br />

mimo matematiky, tak je zaradená ku všetkým týmto didaktickým funkciám.<br />

Piatym kritériom delenia <strong>úloh</strong>, ktoré sme použili v zbierke je úroveň poznávacích<br />

procesov podľa taxonómie M. Zelinu [71]:<br />

1) vnímanie<br />

2) pamäť<br />

1 Pozn. autora: Ďalej budeme používať aj pojem motivačné <strong>úloh</strong>y.<br />

4


3) nižšie konvergentné procesy<br />

4) vyššie konvergentné procesy<br />

5) hodnotiace myslenie<br />

6) tvorivé, divergentné myslenie<br />

Úloha, ktorá rozvíja určitú úroveň poznávacích procesov, rozvíja aj všetky nižšie<br />

úrovne poznávacích procesov. Pri zaradení <strong>úloh</strong> sme teda často používali len najvyššiu<br />

možnú úroveň poznávacích procesov, ktorá je ňou rozvíjaná.<br />

Uve<strong>do</strong>mujeme si, že klasifikácia <strong>úloh</strong> podľa didaktickej funkcie a poznávacej úrovne je<br />

často subjektívna (teda aj náročná) a závisí nielen od formulácie <strong>úloh</strong>y, ale aj od ve<strong>do</strong>mostí<br />

a skúseností žiakov, podmienok vyučovacieho procesu a prístupu učiteľa k organizácii<br />

učebnopoznávacej činnosti žiakov. A práve preto je triedenie <strong>úloh</strong> podľa didaktickej funkcie<br />

a poznávacej úrovne z hľadiska plánovacej činnosti učiteľa dôležité a veľmi užitočné.<br />

V snahe uľahčiť a urýchliť prípravu učiteľov na vyučovaciu hodinu sme sa rozhodli<br />

vytvoriť praktický prostrie<strong>do</strong>k na prezentáciu matematických <strong>úloh</strong>, <strong>ich</strong> charakteristík ale aj<br />

samotných <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong>. Týmto prostriedkom je elektronická zbierka <strong>úloh</strong> ako databáza<br />

prístupná na internete.<br />

Elektronická zbierka <strong>úloh</strong><br />

Elektronická zbierka <strong>úloh</strong> je vytváraná od roku 1993 na Ústave matematických vied<br />

Príro<strong>do</strong>vedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach. Zbierka <strong>úloh</strong>a chránená heslom je prístupná<br />

učiteľom na internetovej adrese http://sis.science.upjs.sk/matematika/zbierka/ a obsahuje<br />

stovky <strong>úloh</strong> zaradených k rôznym témam.<br />

V snahe zistiť stav vo vývoji elektronických zbierok <strong>úloh</strong>, sme na internete<br />

prehľadávali webstránky stredných a vysokých škôl, <strong>ich</strong> učiteľov a takisto firiem<br />

ponúkajúc<strong>ich</strong> výučbové programy. Analýza elektronických zbierok <strong>úloh</strong> z hľadiska obsahu a<br />

klasifikácie <strong>úloh</strong> potvrdila, že v každej z <strong>do</strong>stupných elektronických (ale aj knižných)<br />

zbierok <strong>úloh</strong> sa klasifikácia <strong>úloh</strong> končí pri téme poprípade podtéme, ku ktorej <strong>úloh</strong>a<br />

prislúcha, ojedinele pri elemente učiva. Z takejto klasifikácie <strong>úloh</strong> však učitelia nezískajú<br />

pre n<strong>ich</strong> cennú informáciu o náročnosti <strong>úloh</strong>y a o fáze vyučovacieho procesu, v ktorej by<br />

mohla byť <strong>úloh</strong>a použitá.<br />

Problém zmeny obsahu a funkcie <strong>úloh</strong><br />

Ne<strong>do</strong>statok <strong>úloh</strong> plniac<strong>ich</strong> rôzne didaktické funkcie je hlavným problémom<br />

pri <strong>do</strong>pĺňaní <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>. Jedným z postupov na tvorbu <strong>úloh</strong> je preformulovávanie<br />

existujúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong>. V literatúre (viď [7], [16], [28], [29], [32], [50], [51], [52], [55], [58],<br />

[59], [60], [67], [68], [69]) sme sa stretli s rôznymi pohľadmi na preformulovávanie <strong>úloh</strong>.<br />

Od jednoduchých zmien v zadaní <strong>úloh</strong>y až po prepracované koncepcie na variácie <strong>úloh</strong>.<br />

Preformulovávanie <strong>úloh</strong> možno vidieť z niekoľkých aspektov: preformulovávanie <strong>úloh</strong> ako<br />

metóda na tvorbu nových <strong>úloh</strong>, ako metóda na tvorbu skupiny <strong>úloh</strong>, ako metóda na rozvoj<br />

logického a tvorivého myslenia alebo ako vyučovacia metóda.<br />

My nazeráme na preformulovávanie <strong>úloh</strong> ako na už spomínanú metódu na tvorbu<br />

chýbajúc<strong>ich</strong> typov <strong>úloh</strong>, ako na metódu na zmenu kvality <strong>úloh</strong>y, ako na metódu<br />

na zvyšovanie resp. znižovanie náročnosti <strong>úloh</strong>y, ako na metódu na tvorbu neštandardných,<br />

divergentných <strong>úloh</strong>, ktoré sú tak potrebné pre rozvíjanie logického myslenia.<br />

Najviac sa k nášmu postupu na preformulovávanie <strong>úloh</strong> približuje model<br />

M. Cirjaka [12] a model H. Schuppa [48]. M. Cirjak popisuje preformulovávanie <strong>úloh</strong><br />

z hľadiska možnosti zvyšovania tvorivého potenciálu štandardných <strong>úloh</strong>. Inšpirovaní<br />

5


M. Cirjakom delíme v našej práci metódy preformulovávania <strong>úloh</strong> vzhľa<strong>do</strong>m na zmenu<br />

náročnosti <strong>úloh</strong>y, ktorú preformulovanie <strong>úloh</strong> často mení.<br />

H. Schupp zostavil komplexný, ale ako sám autor píše v žiadnom prípade nie úplný a<br />

ani disjunktný, systém metód na preformulovávanie <strong>úloh</strong>. Ten bol aj podnetom pre<br />

zostavenie metódy <strong>Tvorba</strong> otočenej <strong>úloh</strong>y, ktorú používame.<br />

V našej práci ponúkame jednoduchší systém metód, ktorý je všeobecnejším pohľa<strong>do</strong>m<br />

na prefomulovávanie <strong>úloh</strong>. Oproti Schuppovmu modelu je náš systém disjunktný, a teda<br />

umožňuje jednoznačne pomenovať zmenu <strong>úloh</strong>y. Tento model by mal byť ľahko<br />

aplikovateľný v praxi aj pre bežného učiteľa.<br />

2. Ciele dizertačnej práce a zvolené metódy práce<br />

Základné ciele a hypotézy dizertačnej práce<br />

Na základe získaných poznatkov pri spracovávaní teoretickej časti práce sme<br />

sformulovali nasle<strong>do</strong>vné ciele dizertačnej práce.<br />

C1 Charakterizovať <strong>úloh</strong>y, <strong>ich</strong> postavenie a triedenie z hľadiska poznávacieho procesu.<br />

Analyzovať prístupné elektronické <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> vzhľa<strong>do</strong>m na zvolené kritéria triedenia<br />

<strong>úloh</strong>.<br />

C2 Navrhnúť spôsob <strong>do</strong>pĺňania <strong>úloh</strong> plniac<strong>ich</strong> rôzne didaktické funkcie <strong>do</strong> <strong>zbierky</strong> a<br />

aplikovať ho pri tvorbe <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> ako databázy.<br />

K plneniu cieľa C2 sme si stanovili vyriešiť nasledujúce <strong>úloh</strong>y:<br />

Ú1 Analyzovať učebnice matematiky a <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> z hľadiska existencie <strong>úloh</strong><br />

plniac<strong>ich</strong> rôzne didaktické funkcie.<br />

V súvislosti s týmto cieľom sme sformulovali hypotézu:<br />

H1 V učebniciach matematiky a zbierkach <strong>úloh</strong> je počet <strong>úloh</strong>y podporujúc<strong>ich</strong><br />

aktívne osvojovanie poznatkov menší ako tretina počtu všetkých <strong>úloh</strong>.<br />

Didaktické funkcie, ktoré sme zvolili ako jedno z kritérií pre triedenie <strong>úloh</strong>,<br />

a <strong>úloh</strong>y, ktoré <strong>ich</strong> reprezentujú, možno rozdeliť <strong>do</strong> dvoch skupín. Do prvej<br />

skupiny patria <strong>úloh</strong>y, ktoré umožňujú aktívny prístup k získavaniu nových<br />

poznatkov, teda motivačné <strong>úloh</strong>y, <strong>úloh</strong>y na aktualizáciu učiva, prípravné<br />

<strong>úloh</strong>y a <strong>úloh</strong>y na osvojenie definície pojmu, formulácie vety a postupu<br />

riešenia. Druhú skupinu <strong>úloh</strong> tvoria <strong>úloh</strong>y, ktoré súvisia s upevňovaním a<br />

aplikáciou učiva. Sú to <strong>úloh</strong>y na upevňovanie učiva, aplikáciu učiva mimo a<br />

vo vnútri matematiky, <strong>úloh</strong>y propedeutického charakteru a <strong>úloh</strong>y<br />

na opakovanie a systemizáciu učiva.<br />

Ú2 Charakterizovať spôsob vytvárania <strong>úloh</strong> a aplikovať ho na <strong>do</strong>pĺňanie<br />

chýbajúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong> <strong>do</strong> <strong>zbierky</strong>.<br />

C3 Experimentálne overiť využiteľnosť zostavovanej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> v školskej praxi.<br />

K plneniu tohto cieľa sme stanovili riešenie nasledujúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong>:<br />

Ú3 Systematicky <strong>do</strong>plniť zbierku <strong>úloh</strong> podľa stanovených kritérií tak, aby aspoň<br />

dva tématické celky stre<strong>do</strong>školskej matematiky boli v zmysle didaktických funkcií<br />

kompletne <strong>do</strong>plnené.<br />

V aktuálnej verzii elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> sú <strong>do</strong>plnené stovky <strong>úloh</strong> k rôznym<br />

témam. My sme sa venovali zaraďovaniu <strong>úloh</strong> k témam Funkcie a Rovnice,<br />

nerovnice a <strong>ich</strong> sústavy.<br />

Ú4 Na báze <strong>úloh</strong> v zbierke navrhnúť systémy <strong>úloh</strong> pre vybrané témy a prakticky <strong>ich</strong><br />

overiť v štandardných podmienkach výučby.<br />

6


Aby bolo možné výsledky výskumu kvalitatívne a kvantitatívne verifikovať,<br />

zostavili sme nasledujúce hypotézy:<br />

H2 Zostavené systémy <strong>úloh</strong> sú prínosom pri príprave učiteľa na vyučovaciu<br />

hodinu.<br />

H3 Nie je možné vytvoriť systém <strong>úloh</strong>, ktorý vyhovuje požiadavkám všetkých<br />

učiteľov a konkrétnym podmienkam na jednotlivých typoch škôl.<br />

C4 Navrhnutú meto<strong>do</strong>lógiu zostavovania <strong>úloh</strong> aplikovať aj pri tvorbe <strong>úloh</strong> žiakmi priamo<br />

vo vyučovacom procese.<br />

Pri napĺňaní cieľa C4 sme si stanovali nasledujúcu <strong>úloh</strong>u:<br />

Ú5 Pri riešení slovných <strong>úloh</strong> ukázať žiakom možnosť zmeny fabuly <strong>úloh</strong>y a viesť <strong>ich</strong><br />

k tomu, aby sami zostavovali po<strong>do</strong>bné <strong>úloh</strong>y.<br />

V súvislosti s týmto cieľom sme sformulovali nasledujúcu hypotézu:<br />

H4 Žiaci sú schopní vytvárať matematické <strong>úloh</strong>y.<br />

Zvolené metódy práce<br />

Pri napĺňaní uvedených cieľov a overovaní naš<strong>ich</strong> hypotéz sme použili tieto metódy<br />

práce:<br />

Metódy prípravy na výskumnú činnosť<br />

M1 štúdium a obsahová analýza odbornej literatúry a pedagogickej <strong>do</strong>kumentácie<br />

(knihy, časopisy, zborníky, učebnice matematiky pre SŠ, vzdelávacie štandardy<br />

pre SŠ, časovo tematické plány konkrétnych škôl),<br />

M2 zhotovovanie výpiskov, <strong>ich</strong> triedenie a spracovanie.<br />

Metódy získavania nových údajov o pedagogickom experimente<br />

M3 prirodzený pedagogický experiment 2 ,<br />

M4 pozorovanie,<br />

M5 rozhovor,<br />

M6 <strong>do</strong>tazníková metóda,<br />

M7 štúdium produktov žiackej činnosti.<br />

Metódy spracovania získaných údajov<br />

M8 štatistické metódy spracovania získaných údajov,<br />

a) kvantitatívne – metódy popisnej štatistiky, charakteristiky polohy aritmetický<br />

priemer, modus, medián a charakteristiky rozptýlenosti smerodajná odchýlka<br />

a variačný koeficient.<br />

b) kvalitatívne – porovnávanie.<br />

Metódy M1 a M2 sme použili pri plnením cieľa C1 (pri zisťovaní súčasného stavu<br />

skúmanej problematiky) a riešení <strong>úloh</strong> Ú2 (pri hľadaní rôznych prístupov<br />

k preformulovávaniu <strong>úloh</strong> v literatúre) a Ú3 (pri systematickom hľadaní vhodných <strong>úloh</strong><br />

v učebniciach a zbierkach <strong>úloh</strong> z matematiky). Pri riešení <strong>úloh</strong>y Ú1 (pri analýze učebníc a<br />

zbierok <strong>úloh</strong> z matematiky) boli okrem iných metód uplatnené aj metódy M1 a M2.<br />

2 Pozn. autora: Prirodzený pedagogický experiment je osobitne skonštruovaný a uskutočnený<br />

pedagogický proces. Prirodzeným ho nazývame preto, lebo k nemu <strong>do</strong>chádza priamo v reálnych<br />

podmienkach školy (viď [14]).<br />

7


Pri riešení <strong>úloh</strong> Ú4 a Ú5 sme aplikovali metódy M3 (prvý experiment prebiehal<br />

na 7 gymnáziách a stredných školách v Košiciach, Prešove a M<strong>ich</strong>alovciach v školskom<br />

roku 2003/2004, druhý experiment sme realizovali na 1 gymnáziu a na 1 strednom<br />

odbornom učilišti v Košiciach v školskom roku 2006/2007), M4 (v priebehu oboch<br />

experimentov sme sa zúčastňovali vyučovacích hodín, na ktorých sa pracovalo<br />

s testovanými pracovnými listami a podrobne sme zaznamenávali priebeh vyučovacích<br />

hodín; vyučovacie hodiny druhého experimentu realizovaného na gymnáziu sme viedli<br />

osobne), M5 a M6 (pri získavaní názorov učiteľov a žiakov na pracovné listy<br />

a prefomulovávanie <strong>úloh</strong>). Pri plnení cieľa C4 bola použitá aj metóda M7.<br />

Metó<strong>do</strong>u M8 sme vykonali spracovanie získaných údajov v <strong>úloh</strong>ách Ú4 a Ú5, a takisto<br />

sme ju využili pri verifikácií hypotéz H1-H4. Pri riešení <strong>úloh</strong>y Ú1 bola čiastočne uplatnená<br />

aj metóda M8.<br />

3. Výsledky dizertačnej práce s uvedením nových poznatkov<br />

Analýza učebníc matematiky a zbierok <strong>úloh</strong> z hľadiska zastúpenia <strong>úloh</strong> plniac<strong>ich</strong><br />

rôzne didaktické funkcie<br />

Pri napĺňaní <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> sme sa stretli s mnohými problémami. Snáď najväčším<br />

problémom je ne<strong>do</strong>statok <strong>úloh</strong>, ktoré by plnili rôzne didaktické funkcie. Toto naše tvrdenie<br />

vyplýva z analýzy učebníc matematiky a zbierok <strong>úloh</strong> (viď [1], [6], [8], [9], [10], [21], [31],<br />

[33], [34], [35], [39], [40], [41], [43], [45], [47], [49], [54], [63], [64]). Rozbor bol vykonaný<br />

na <strong>úloh</strong>ách v témach Rovnice, nerovnice a <strong>ich</strong> sústavy a Funkcie. Každú <strong>úloh</strong>u sme v rámci<br />

tejto analýzy jednoznačne zaradili k práve jednej didaktickej funkcii.<br />

Výsledkom analýzy je, že učebnice matematiky a <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> obsahujú veľké<br />

množstvo rutinných, algoritmických <strong>úloh</strong> na upevňovanie učiva (48,85%) a pomerne <strong>do</strong>sť<br />

<strong>úloh</strong> na aplikáciu učiva mimo (12,92%) a vo vnútri (11,05%) matematiky. Dostatočne<br />

zastúpené sú aj <strong>úloh</strong>y na opakovanie a systemizáciu učiva (16,39%).<br />

Avšak najmenej zastúpené sú <strong>úloh</strong>y na aktualizáciu učiva (0,3%), prípravné <strong>úloh</strong>y<br />

(2,84%) a <strong>úloh</strong>y na osvojenie definície pojmu, formulácie vety a postupu riešenia (3,25%).<br />

Vo veľmi nízkom zastúpení sú aj motivačné <strong>úloh</strong>y (2,9%). Do skupiny málo početných <strong>úloh</strong><br />

patria aj propedeutické <strong>úloh</strong>y (1,5%). Výsledky našej analýzy teda potvrdzujú hypotézu H1.<br />

Keďže práve motivačné <strong>úloh</strong>y, <strong>úloh</strong>y na aktualizáciu učiva, prípravné <strong>úloh</strong>y a <strong>úloh</strong>y<br />

na osvojenie definície pojmu, formulácie vety a postupu riešenia sú dôležité pre<br />

zabezpečenie kvalitnej, efektívnej učebnopoznávacej činnosti žiakov, je potrebné tento<br />

deficit <strong>úloh</strong> eliminovať. Zvolili sme dva postupy na tvorbu chýbajúc<strong>ich</strong> typov <strong>úloh</strong>:<br />

1. tvorba „nových <strong>úloh</strong>“ – tento postup vnímame z dvoch hľadísk. Prvým je tvorba úplne<br />

nových <strong>úloh</strong>, ktoré sa v zbierkach <strong>úloh</strong> bežne nevyskytujú, hoci <strong>ich</strong> niektorí učitelia<br />

zaraďujú <strong>do</strong> vyučovacích jednotiek. Sú to väčšinou <strong>úloh</strong>y vo forme jednoduchých otázok,<br />

ktoré sú používané vo fáze aktualizácie učiva, v prípravnej fáze alebo vo fáze osvojovania<br />

učiva. Druhým hľadiskom tvorby „nových <strong>úloh</strong>“ je nové, iné zaradenie <strong>úloh</strong>y v rámci<br />

témy, podtémy a elementu učiva.<br />

2. preformulovávanie existujúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong><br />

8


Preformulovávanie <strong>úloh</strong><br />

Hlavným problémom, ktorému sa v práci venujeme, je preformulovávanie<br />

existujúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong> a <strong>ich</strong> účelné <strong>do</strong>pĺňanie na „prázdne miesta“ v štruktúre stre<strong>do</strong>školskej<br />

matematiky. Existujú viaceré postupy na <strong>do</strong>pĺňanie chýbajúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong>. Náš prístup k riešeniu<br />

tohto problému v sebe zahŕňa tri metódy:<br />

1. Zmena podmienky v zadaní <strong>úloh</strong>y<br />

2. <strong>Tvorba</strong> otočenej <strong>úloh</strong>y<br />

3. Zmena fabuly <strong>úloh</strong>y<br />

Prvé dve metódy ovplyvňujú zaradenie <strong>úloh</strong>y <strong>do</strong> <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> vzhľa<strong>do</strong>m na tému,<br />

podtému, element učiva a takisto vzhľa<strong>do</strong>m na didaktickú funkciu a poznávaciu úroveň.<br />

Posledná metóda väčšinou neovplyvňuje zaradenie <strong>úloh</strong> <strong>do</strong> <strong>zbierky</strong>, ale má dôležitý význam<br />

pri pochopení a osvojovaní si nových poznatkov. Jej význam popíšeme neskôr.<br />

Vytvorené metódy sme ďalej špecifikovali vzhľa<strong>do</strong>m na zmenu náročnosti <strong>úloh</strong>y, ktorú<br />

samotné preformulovanie často prináša. Náročnosť <strong>úloh</strong>y sledujeme vzhľa<strong>do</strong>m na element<br />

učiva, didaktickú funkciu a poznávaciu úroveň. Rozdelenie <strong>úloh</strong> podľa náročnosti <strong>úloh</strong>y je<br />

náročné a častokrát subjektívne. V práci však používame toto rozdelenie <strong>úloh</strong><br />

<strong>do</strong> troch skupín: A) Náročnosť <strong>úloh</strong>y sa zvýšila, B) Náročnosť <strong>úloh</strong>y sa znížila,<br />

C) Náročnosť <strong>úloh</strong>y sa nezmenila.<br />

Zmena podmienky v zadaní <strong>úloh</strong>y<br />

Zmenou podmienky v zadaní <strong>úloh</strong>y možno <strong>do</strong>siahnuť zmenu zaradenia <strong>úloh</strong>y podľa<br />

témy, podtémy a elementu učiva, ale aj didaktickej funkcie a poznávacej úrovne, zvýšiť<br />

kvalitu <strong>úloh</strong>y, teda z konvergentnej <strong>úloh</strong>y vytvoriť divergentnú, zmeniť počet postupov<br />

riešenia <strong>úloh</strong>y, ...<br />

Tento spôsob preformulovávania <strong>úloh</strong> popíšeme na nasledujúcej ukážke.<br />

Úloha 408: Zo zastávky A ide autobus na zastávku B (viď obr. 1). Dobehne<br />

chlapec tento autobus, ktorý mu ušiel v mieste A, keď autobus ide priemernou<br />

rýchlosťou 36 km/hod a chlapec beží skratkou rýchlosťou 10,8 km/hod?<br />

Zaradenie tejto <strong>úloh</strong>y <strong>do</strong> <strong>zbierky</strong> je nasle<strong>do</strong>vné:<br />

Téma: Planimetria<br />

Podtéma: Trojuholník<br />

Element: Eukli<strong>do</strong>ve a Pytagorova veta<br />

Funkcia: motivačné <strong>úloh</strong>y<br />

<strong>úloh</strong>y na upevňovanie učiva<br />

<strong>úloh</strong>y na aplikáciu učiva mimo matematiky<br />

Úroveň: nižšie konvergentné procesy<br />

vyššie konvergentné procesy Obr. 1<br />

Úvahy pri zaraďovaní <strong>úloh</strong> podľa zvolených kritérií popíšeme podrobne len<br />

na <strong>úloh</strong>e 408. Pri ostatných <strong>úloh</strong>ách sa obmedzíme len na aspekty, na ktoré budeme chcieť<br />

upozorniť.<br />

V jednom z niekoľkých postupov riešenia <strong>úloh</strong>y 408 možno použiť Pytagorovu vetu.<br />

Z tohto dôvodu je daná <strong>úloh</strong>a zaradená k elementu učiva Eukli<strong>do</strong>ve a Pytagorova veta<br />

v téme Planimetria a v rámci nej k podtéme Trojuholník. Zaradenie <strong>úloh</strong>y 408<br />

k didaktickým funkciám závisí od fázy vyučovacieho procesu, v ktorej môže byť <strong>úloh</strong>a<br />

9


použitá. Ak žiaci nepoznajú Pytagorovu vetu, môže táto <strong>úloh</strong>a slúžiť na motiváciu<br />

učebnopoznávacej činnosti žiakov. Ak už žiaci ovládajú spomínanú vetu, možno <strong>úloh</strong>u<br />

použiť vo fáze upevňovania učiva. Keďže je spomínaná <strong>úloh</strong>a slovnou <strong>úloh</strong>ou z praxe, tak<br />

táto <strong>úloh</strong>a môže plniť aj didaktickú funkciu aplikácie učiva mimo matematiky. Stupeň<br />

poznávacích procesov, ktoré <strong>úloh</strong>a rozvíja vyplýva zo zvoleného postupu pri vyučovaní. Ak<br />

je <strong>úloh</strong>a aplikovaná ako motivačná <strong>úloh</strong>a, rozvíja vyššie konvergentné procesy, ale ak je<br />

zaradená k <strong>úloh</strong>ám na upevňovanie učiva alebo k aplikačným <strong>úloh</strong>ám t.j. už sa riešili <strong>úloh</strong>y<br />

po<strong>do</strong>bného typu, tak rozvíja nižšie konvergentné procesy.<br />

Ako sa zmení zaradenie <strong>úloh</strong>y 408 podľa zvolených kritérií, ak by v <strong>úloh</strong>e nebola<br />

podmienka, že cesty sú na seba kolmé?<br />

Úlohu už nemožno riešiť pomocou Pytagorovej vety, ale je potrebné použiť kosínusovú<br />

vetu, teda zaradenie je nasle<strong>do</strong>vné:<br />

Téma: Trigonometria<br />

Podtéma: Trigonometria<br />

Element: Sínusová a kosínusová veta (riešenie všeobecného trojuholníka)<br />

Funkcia: motivačné <strong>úloh</strong>y<br />

<strong>úloh</strong>y na upevňovanie učiva<br />

<strong>úloh</strong>y na aplikáciu učiva mimo matematiky<br />

Úroveň: nižšie konvergentné procesy<br />

vyššie konvergentné procesy<br />

Jednoduchým preformulovaním <strong>úloh</strong>y sa zmenilo jej zaradenie podľa témy, podtémy a<br />

elementu učiva. Zaradenie k didaktickým funkciám a poznávacím úrovniam ostáva<br />

nezmenené.<br />

Zaujímavá je však zmena zaradenia <strong>úloh</strong>y 408 v rámci témy Planimetria, podtémy<br />

Trojuholník a elementu učiva Eukli<strong>do</strong>ve a Pytagorova veta vzhľa<strong>do</strong>m k didaktickej funkcii.<br />

Táto <strong>úloh</strong>a plní v spomínanom zaradení propedeutickú funkciu ku kosínusovej vete.<br />

Ak sa zadá žiakom <strong>úloh</strong>a z témy, ktorá sa ešte „oficiálne“ nepreberala, môžu rozvinúť<br />

individuálne stratégie riešenia. Ak sa učiteľ pri preberaní kosínusovej vety vráti k riešeniu<br />

<strong>úloh</strong>y 408, vytvorí sa tým spojenie medzi novým a starším učivom a súčasne prebieha<br />

implicitné opakovanie.<br />

Toto bol jeden z klasických príkla<strong>do</strong>v, ako <strong>do</strong>pĺňame chýbajúce typy <strong>úloh</strong>, najmä<br />

prípravné <strong>úloh</strong>y, <strong>úloh</strong>y na osvojenie definície pojmu, formulácie vety a postupu riešenia<br />

a propedeutické <strong>úloh</strong>y, <strong>do</strong> vytváranej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>.<br />

<strong>Tvorba</strong> otočenej <strong>úloh</strong>y<br />

Na základe [17] sa rozlišujú 2 pojmy opačná a obrátená <strong>úloh</strong>a k priamej (pôvodnej)<br />

<strong>úloh</strong>e. Niekedy je rozlíšenie opačnej a obrátenej <strong>úloh</strong>y k danej <strong>úloh</strong>e ťažké (subjektívne) a<br />

pri preformulovávaní <strong>úloh</strong> nehrá dôležitú rolu, preto sme sa rozhodli tieto <strong>úloh</strong>y nazývať<br />

jedným pojmom otočené <strong>úloh</strong>y k priamej <strong>úloh</strong>e.<br />

Toto preformulovávanie zväčša nemení zaradenie <strong>úloh</strong>y v rámci témy, podtémy a<br />

elementu učiva, ale je jednou z metód ako vytvárať otvorené, divergentné <strong>úloh</strong>y a je dôležitá<br />

z hľadiska naplnenia rozvíjajúc<strong>ich</strong> cieľov vyučovania matematiky (viď [17]).<br />

Na <strong>úloh</strong>e 396 prezentujeme tento spôsob preformulovania <strong>úloh</strong>.<br />

Úloha 396: Kozy sú známe tým, že spasú všetko, kam <strong>do</strong>čiahnu. Načrtnite útvar,<br />

ktorý spaše koza priviazaná násle<strong>do</strong>vne: medzi 2 kolíkmi vzdialenými 12 m je<br />

natiahnuté oceľové lanko, na ktorom je navlečený oceľový krúžok tak, aby sa<br />

10


na ňom mohol kĺzať. Na kovovom krúžku je upevnený 2-metrový povrázok,<br />

na konci ktorého je priviazaná koza.<br />

Úlohu 396 možno zaradiť <strong>do</strong> <strong>zbierky</strong> nasle<strong>do</strong>vne:<br />

Téma: Planimetria<br />

Podtéma: Konštrukčné <strong>úloh</strong>y<br />

Element: Množiny bo<strong>do</strong>v danej vlastnosti<br />

Funkcia: motivačné <strong>úloh</strong>y<br />

<strong>úloh</strong>y na upevňovanie učiva<br />

<strong>úloh</strong>y na aplikáciu učiva mimo matematiky<br />

Úroveň: nižšie konvergentné procesy<br />

vyššie konvergentné procesy<br />

K danej <strong>úloh</strong>e je možné sformulovať takúto otočenú <strong>úloh</strong>u:<br />

Úloha 248: Ako priviažeme kozu (pomocou pevných kolíkov, natiahnutých laniek<br />

a povrazov), aby mohla vypásť geometrický útvar zobrazený na obrázku (viď<br />

obr. 2)? Dôvo<strong>do</strong>v na vypasenie takýchto alebo aj iných obrazcov môže byť<br />

niekoľko, napr. nechceme, aby koza spásla kapustu, aby sa utopila v rieke a pod.<br />

Obr. 2<br />

Zaradenie <strong>úloh</strong> 396 a 248 sa v rámci témy, podtémy, elementu učiva a didaktickej<br />

funkcie zhoduje. Úloha 248 však rozvíja tvorivé, divergentné myslenie, pretože žiaci musia<br />

najprv vymyslieť stratégiu riešenia <strong>úloh</strong>y a následne zvážiť možnosti priviazania kozičky.<br />

Takýmto spôsobom možno zostavovať ďalšie zaujímavé otvorené <strong>úloh</strong>y.<br />

Zmena fabuly <strong>úloh</strong>y<br />

Pod pojmom fabula rozumieme dejovú osnovu, príbeh <strong>úloh</strong>y. Použitím tejto metódy<br />

preformulovávania <strong>úloh</strong> sa buď zaradenie <strong>úloh</strong>y v zbierke nezmení vôbec, alebo sa zmení<br />

zaradenie <strong>úloh</strong>y vzhľa<strong>do</strong>m na didaktickú funkciu. Táto metóda preformulovávania <strong>úloh</strong> má<br />

dôležitý význam vo fáze osvojovania nových poznatkov. Zmena kontextu <strong>úloh</strong>y môže<br />

niekedy pomôcť pochopiť podstatu <strong>úloh</strong>y a odhaliť „skryté“ vzťahy a súvislosti.<br />

Na nasledujúcej ukážke vysvetlíme túto metódu preformulovania <strong>úloh</strong>.<br />

Úloha 683: Jedným prívo<strong>do</strong>m sa naplní bazén za 12 hodín a druhým za 8 hodín.<br />

Za aký čas sa naplní bazén, ak bude napĺňaný oboma prívodmi?<br />

Daná <strong>úloh</strong>a je zaradená v zbierke nasle<strong>do</strong>vne:<br />

Téma: Rovnice, nerovnice a <strong>ich</strong> sústavy<br />

Podtéma: Rovnice a nerovnice s neznámou menovateli<br />

Element: Jednoduché rovnice a nerovnice (úprava na lineárnu a kvadratickú rovnicu)<br />

Funkcia: motivačné <strong>úloh</strong>y<br />

<strong>úloh</strong>y na upevňovanie učiva<br />

11


<strong>úloh</strong>y na aplikáciu učiva mimo matematiky<br />

Úroveň: nižšie konvergentné procesy<br />

vyššie konvergentné procesy<br />

Úlohu možno zadať aj s týmito námetmi:<br />

Úloha 684: Z miesta A <strong>do</strong> miesta B vybehne bežec. V tom istom okamžiku<br />

vyštartuje z miesta B oproti bežcovi cyklista. Po akom čase sa stretne bežec<br />

s cyklistom, keď bežcovi trvá ubehnutie úseku z A <strong>do</strong> B 12 minút a cyklistovi trvá<br />

cesta z B <strong>do</strong> A 8 minút?<br />

Úloha 685: Jedna kravička by spásla kopu sena za 12 minút a druhá kravička<br />

za 8 minút. Za aký čas spasú túto kopu sena obe kravičky spoločne?<br />

Úloha 686: Za aký čas zorú pole spoločne dvaja traktoristi, keď prvý z n<strong>ich</strong> by<br />

sám zoral toto pole za 12 hodín a druhý za 8 hodín?<br />

Všetky 4 <strong>úloh</strong>y je možné vyriešiť tou istou rovnicou s neznámou v menovateli, teda<br />

zaradenie nových <strong>úloh</strong> v zbierke je rovnaké ako zaradenie <strong>úloh</strong>y 683. Toto preformulovanie<br />

<strong>úloh</strong>y síce nezmenilo zaradenie <strong>úloh</strong>y v zbierke, ale, ako sme už uviedli, je prínosom pre<br />

lepšie pochopenie podstaty <strong>úloh</strong>y, pretože tá istá <strong>úloh</strong>a s novým námetom je pre niekoho<br />

prístupnejšia.<br />

Pracovné listy v praxi<br />

Za účelom ukázať praktický význam vytváranej elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> sme sa<br />

rozhodli realizovať pedagogický experiment. Cieľom výskumu bolo v praxi overiť<br />

použiteľnosť <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong> zostavených z vytváranej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>. Našou <strong>úloh</strong>ou bolo<br />

na báze <strong>úloh</strong> v zbierke navrhnúť systémy <strong>úloh</strong> pre vybrané témy. Zostavené pracovné listy<br />

bolo potrebné prakticky overiť v štandardných podmienkach výučby.<br />

Experiment prebiehal na 7 gymnáziách a stredných školách v Košiciach, Prešove<br />

a M<strong>ich</strong>alovciach (Stredné odborné učilište železničné, Košice; Stredná priemyselná škola<br />

<strong>do</strong>pravná, Košice; Gymnázium Trebišovská 12, Košice; Gymnázium Šrobárova 1, Košice;<br />

Súkromné gymnázium Dneperská 1, Košice; Stredná priemyselná škola elektrotechnická,<br />

Prešov; Gymnázium Pavla Horova, M<strong>ich</strong>alovce). Do experimentu bolo zapojených<br />

9 učiteľov, ktorí aplikovali pracovné listy na vyučovacích hodinách spolu v 10 triedach<br />

prvého a v 1 triede druhého ročníka. Výskum bol realizovaný v školskom roku 2003/2004.<br />

Učiteľom boli predkladané systémy <strong>úloh</strong> vo forme pracovných listov na tému, ktorú<br />

v danom čase preberali na vyučovacích hodinách, a metodické komentáre k príslušným<br />

pracovným listom. Úlohou učiteľov bolo použiť systémy <strong>úloh</strong> pri príprave na vyučovaciu<br />

hodinu alebo priamo na vyučovacej hodine. Podľa potreby boli pracovné listy<br />

prispôsobované podmienkam v triedach a následne slúžili ako podklady na vyučovacích<br />

hodinách. Výber metódy práce s pracovnými listami bol ponechaný na samotných učiteľov.<br />

Výstupom experimentu boli učiteľmi vyplnené <strong>do</strong>tazníky, zápisy z rozhovorov<br />

s učiteľmi a priame pozorovanie na vyučovacích hodinách, na ktorých sa systémy <strong>úloh</strong><br />

používali. Výsledky výskumu možno zhrnúť <strong>do</strong> niekoľkých záverov:<br />

1. Učitelia ocenili nielen kvantitu, ale aj kvalitu <strong>úloh</strong> v zbierke a systémoch <strong>úloh</strong>.<br />

Vysoko hodnotená bola rôznoro<strong>do</strong>sť <strong>úloh</strong> a rozmanitosť <strong>ich</strong> formulácií. Zadania <strong>úloh</strong><br />

v pracovných listoch učiteľom vyhovovali a považovali <strong>ich</strong> za vhodné.<br />

12


2. Veľmi pozitívne bolo hodnotené aj iné, nové zaradenie <strong>úloh</strong> k tematickým celkom,<br />

ktoré vychádza z metódy na tvorbu nových <strong>úloh</strong>. Učitelia vyjadrili prekvapenie a ocenili<br />

zaujímavé zaradenie niektorých <strong>úloh</strong> v tematickom celku.<br />

3. Počet vynechaných <strong>úloh</strong> a niekoľko podľa učiteľov chýbajúc<strong>ich</strong> typov <strong>úloh</strong><br />

<strong>do</strong>kazuje, že nie je možné vytvoriť systém <strong>úloh</strong>, ktorý vyhovuje požiadavkám všetkých<br />

učiteľov a konkrétnym podmienkam všetkých typov stredných škôl. Toto tvrdenie je<br />

v súlade s hypotézou H3, čím sa spomínaná hypotéza potvrdila.<br />

4. Začínajúci učitelia považujú pracovné listy za užitočnú pomôcku pri príprave<br />

na vyučovaciu hodinu a učitelia s dlhoročnou praxou vidia v pracovných listoch nový návrh<br />

ako sprístupniť určitý tematický celok žiakom. Z týchto výrokov, kvantitatívnej<br />

a kvalitatívnej analýzy <strong>do</strong>tazníka vyplýva, že sa potvrdila hypotéza H2, t.j. systémy <strong>úloh</strong> sú<br />

pre učiteľov prínosom pri príprave na vyučovaciu hodinu.<br />

Výsledky experimentu teda potvrdzujú spokojnosť učiteľov so zostavenými systémami<br />

<strong>úloh</strong> a poukazujú na užitočnosť vytvárania elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>. Všetky informácie<br />

získané z tohto pedagogického experimentu sme využili pre skvalitnenie vytváranej <strong>zbierky</strong><br />

<strong>úloh</strong> a takisto <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong> zostavených zo <strong>zbierky</strong>.<br />

Preformulovávanie <strong>úloh</strong> na vyučovacej hodine<br />

Cieľom nášho druhého experimentu bolo navrhnutú meto<strong>do</strong>lógiu zostavovania <strong>úloh</strong><br />

aplikovať aj pri tvorbe <strong>úloh</strong> žiakmi priamo vo vyučovacom procese. Nosným prvkom<br />

experimentu bolo preformulovávanie <strong>úloh</strong> pomocou zmeny fabuly. Úlohou bolo na základe<br />

vyriešených slovných <strong>úloh</strong> predviesť žiakom, ako možno zmeniť fabulu <strong>úloh</strong>y a viesť <strong>ich</strong><br />

k tomu, aby sami zostavovali <strong>úloh</strong>y, ktoré možno riešiť pomocou toho istého matematického<br />

modelu.<br />

Experiment bol realizovaný na Strednom odbornom učilišti železničnom v Košiciach<br />

v 2 triedach prvého ročníka (12 žiakov a 26 žiakov) v rámci bežného vyučovania<br />

a na seminári z matematiky na Gymnáziu sv. Tomáša Akvinského v Košiciach (10 žiakov).<br />

Výskum bol uskutočnený v školskom roku 2006/2007. Vyučovanie na gymnáziu sme<br />

prevádzali osobne a vyučovací proces na strednom odbornom učilišti bol realizovaný<br />

učiteľkou, ktorá v daných triedach vyučuje matematiku. Charakter výskumu nevyža<strong>do</strong>val<br />

kontrolnú vzorku.<br />

Experimentálna výučba prebehla na oboch školách v zásade rovnako. Žiaci <strong>do</strong>stali<br />

na vypracovanie pracovný list 1, <strong>úloh</strong>y ktorého najprv riešil každý žiak samostatne. V tejto<br />

fáze vyučovania pôsobil učiteľ v role konzultanta. V ďalšej etape vyučovacieho procesu<br />

bolo riešenie <strong>úloh</strong> prezentované na tabuli. Po vyriešení <strong>úloh</strong> z pracovného lista boli žiaci<br />

vyzvaní zostaviť slovnú <strong>úloh</strong>u, ktorá spĺňala určité požiadavky. Žiakmi zostavené <strong>úloh</strong>y boli<br />

pozbierané, pretože tvorili hlavnú časť výstupu nášho výskumu. Práca s pracovným listom 2<br />

bola realizovaná podľa rovnakého modelu. Na záver experimentu žiaci vyplnili nami<br />

zostavený <strong>do</strong>tazník.<br />

Ako už z popisu priebehu experimentu vyplýva, výstup tohto výskumu tvorili <strong>úloh</strong>y<br />

zostavené žiakmi, žiakmi vyplnené <strong>do</strong>tazníky a hospitačné záznamy z hodín, na ktorých sa<br />

používali pracovné listy a na ktorých sme my nevystupovali v roli učiteľa.<br />

V práci prezentujeme 63 <strong>úloh</strong> zostavených žiakmi počas popisovaného experimentu.<br />

Medzi <strong>úloh</strong>ami možno nájsť niekoľko nezmyselných <strong>úloh</strong>, pár nereálnych <strong>úloh</strong> alebo<br />

skupinu <strong>úloh</strong>, ktorých dejová osnova viac či menej napo<strong>do</strong>bňuje príbehy v <strong>úloh</strong>ách<br />

z pracovných listov. Avšak nezanedbateľnú časť tvoria pozoruhodné <strong>úloh</strong>y s nápaditým<br />

námetom.<br />

13


Najmä posledná skupina <strong>úloh</strong>, ale aj ostatné <strong>úloh</strong>y, <strong>ich</strong> množstvo, kvalita a originalita<br />

potvrdzujú hypotézu H4. Žiaci sú schopní vytvárať matematické <strong>úloh</strong>y. Na záver chceme<br />

zhrnúť niekoľko faktov vychádzajúc<strong>ich</strong> z analýzy žiackych prác, ktorú sme práve popísali.<br />

Dovolíme si tvrdiť, že žiaci stredného odborného učilišťa zostavili originálnejšie <strong>úloh</strong>y<br />

ako žiaci gymnázia. Naše tvrdenie <strong>do</strong>kazujú <strong>úloh</strong>y poslednej skupiny <strong>úloh</strong>, ktoré boli<br />

zostavené žiakmi stredného odborného učilišťa. Témy použité v týchto <strong>úloh</strong>ách sú<br />

nápaditejšie a ojedinelejšie ako tie, ktoré využili žiaci gymnázia.<br />

Asi polovica žiakov stredného odborného učilišťa zostavovala <strong>úloh</strong>y, ktoré možno<br />

riešiť pomocou kvadratickej rovnice (pracovný list 2). Pričom na gymnáziu to boli len dvaja<br />

žiaci, ktorí sa pokúsili o preformulovanie tejto <strong>úloh</strong>y. Náš predpoklad, že žiaci budú<br />

zostavovať častejšie <strong>úloh</strong>y na lineárne rovnice sa potvrdil len u žiakov gymnázia.<br />

Množstvo „chybných“ <strong>úloh</strong>, <strong>úloh</strong>, ktoré nemajú riešenie, nereálnych a nezmyselných<br />

<strong>úloh</strong> <strong>do</strong>kazuje, že existuje veľký priestor pre modifikáciu <strong>úloh</strong> žiakmi. Tento spôsob práce<br />

s <strong>úloh</strong>ami umožňuje rozvoj tvorivého myslenia a podporuje fantáziu žiakov, a preto je ho<br />

vhodné využívať aj priamo na vyučovaní. Zostavovanie <strong>úloh</strong>, skúmanie riešiteľnosti<br />

zostavených <strong>úloh</strong>, tvorba <strong>úloh</strong>, ktoré nemožno počítať podľa „predpísaného“ matematického<br />

modelu. To je len zlomok z možností, ktoré v sebe skrýva preformulovávanie <strong>úloh</strong> žiakmi.<br />

4. Zhrnutie výsledkov, odporúčania pre pedagogickú prax a záver<br />

Prínos dizertačnej práce<br />

V práci prezentujeme metódy preformulovávania <strong>úloh</strong>, ktoré používame pri tvorbe<br />

elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>. Vytváraná aplikácia je učiteľom prístupná cez internet. Táto<br />

zbierka <strong>úloh</strong> obsahuje <strong>úloh</strong>y <strong>do</strong>plnené k rôznym témam, podtémam a elementom učiva<br />

matematiky. Úlohy sú ďalej klasifikované podľa didaktickej funkcie, ktorú na vyučovaní<br />

môžu plniť, a podľa poznávacej úrovne, ktorú môžu rozvíjať pri učebnopoznávacej činnosti<br />

žiakov. Posledne spomínané kritéria sú pre učiteľov cennou informáciou o <strong>úloh</strong>e. Príprava<br />

učiteľov matematiky na vyučovanie pozostáva aj z výberu vhodných <strong>úloh</strong>. Intuitívna<br />

navigácia pri vyhľadávaní <strong>úloh</strong> je praktickou pomôckou pri hľadaní <strong>úloh</strong> spĺňajúc<strong>ich</strong><br />

konkrétne požiadavky.<br />

Súčasťou vytváranej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> je aj 15 <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong> zostavených z <strong>úloh</strong> danej<br />

<strong>zbierky</strong>. Tieto systémy <strong>úloh</strong> boli zostavované k jednotlivým elementom učiva tak, aby<br />

tvorili základ prípravy učiteľa na vyučovaciu hodinu. Našou snahou nebolo zostaviť<br />

univerzálne systémy <strong>úloh</strong>, pretože zostaviť systémy <strong>úloh</strong> použiteľné pre všetky typy škôl nie<br />

je možné. Zostavili sme systémy <strong>úloh</strong>, ktoré slúžia učiteľom ako návod pre vyučovanie<br />

pomocou <strong>úloh</strong> a v prípade potreby <strong>ich</strong> môžu učitelia prispôsobiť v závislosti od typu školy<br />

a konkrétnych podmienok v triede.<br />

Náš výskum využiteľnosti elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> a <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong> v praxi<br />

potvrdil, že tieto dva prvky sú užitočným pomocným prostriedkom pri kaž<strong>do</strong>dennej práci<br />

učiteľov. Analýza získaných výsledkov bola v súlade s našim predpokla<strong>do</strong>m, že neexistuje<br />

univerzálny systém <strong>úloh</strong>. Na druhej strane však rozbor výsledkov výskumu ukázal<br />

spokojnosť učiteľov s <strong>úloh</strong>ami v zbierke a zostavenými systémami <strong>úloh</strong>. Učitelia považujú<br />

zbierku <strong>úloh</strong> a systémy <strong>úloh</strong> v nej za prínos a praktickú pomôcku pri <strong>ich</strong> práci.<br />

Analýza učebníc a zbierok <strong>úloh</strong> z matematiky potvrdila ne<strong>do</strong>statok <strong>úloh</strong> plniac<strong>ich</strong><br />

rôzne didaktické funkcie. K <strong>úloh</strong>ám s najmenším percentuálnym zastúpením patria <strong>úloh</strong>y<br />

motivačné, <strong>úloh</strong>y na aktualizáciu učiva, prípravné <strong>úloh</strong>y a <strong>úloh</strong>y na osvojenie definície<br />

pojmu, vety a postupu riešenia. Tieto <strong>úloh</strong>y sú však neoddeliteľnou súčasťou aktívneho<br />

14


osvojovania poznatkov, preto sme sa v ďalšej časti našej práce venovali zostavovaniu práve<br />

týchto typov <strong>úloh</strong>. Navrhli sme dva postupy zostavovania <strong>úloh</strong>:<br />

1. <strong>Tvorba</strong> „nových <strong>úloh</strong>“<br />

2. Preformulovávanie existujúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong><br />

Pomocou týchto postupov sa nám podarilo zdvojnásobiť percentuálne zastúpenie<br />

spomínanej skupiny <strong>úloh</strong> vo vytváranej zbierke <strong>úloh</strong> vzhľa<strong>do</strong>m na <strong>ich</strong> zastúpenie<br />

v učebniciach a zbierkach <strong>úloh</strong> z matematiky. Tento fakt považujeme za úspech.<br />

Druhý postup tvorby <strong>úloh</strong>, preformulovávanie existujúc<strong>ich</strong> <strong>úloh</strong>, sme rozpracovali<br />

<strong>do</strong> systému metód na preformulovávanie <strong>úloh</strong>. Nami zostavený systém metód<br />

na preformulovávanie <strong>úloh</strong> pozostáva z troch metód:<br />

1. Zmena podmienky v zadaní <strong>úloh</strong>y<br />

2. <strong>Tvorba</strong> otočenej <strong>úloh</strong>y<br />

3. Zmena fabuly <strong>úloh</strong>y<br />

Tieto metódy preformulovávania <strong>úloh</strong> možno jednoducho uplatniť pri príprave<br />

na vyučovaciu hodinu, pri tvorbe chýbajúc<strong>ich</strong> typov <strong>úloh</strong>.<br />

Posledný ale nemenej dôležitý prínos našej práce vidíme v aplikácii preformulovania<br />

<strong>úloh</strong> priamo na vyučovaní. Výsledky nášho experimentu, originálnosť a množstvo<br />

vytvorených <strong>úloh</strong> poukazujú na fakt, že žiaci sú schopní použiť metódu zmena fabuly<br />

na tvorbu nových <strong>úloh</strong>.<br />

Možnosti ďalšieho výskumu<br />

Odporúčame ďalej intenzívne rozvíjať projekt zostavovania elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>.<br />

Vzhľa<strong>do</strong>m na rýchly vývoj informačných technológií a programovacích jazykov je dôležité<br />

zvážiť využitie najnovších technických možností pri údržbe a správe elektronickej <strong>zbierky</strong><br />

<strong>úloh</strong>. V neposlednej rade je nutné vytváranú zbierku <strong>úloh</strong> rozširovať o ďalšie zaujímavé<br />

<strong>úloh</strong>y. Dopĺňanie <strong>úloh</strong> k ďalším témam, podtémam a elementom učiva by malo byť<br />

základným prvkom ďalšieho rozvoja tohto projektu.<br />

Výsledky našej práce poukazujú na záujem učiteľov o systémy <strong>úloh</strong> zostavených z <strong>úloh</strong><br />

vytváranej <strong>zbierky</strong>. Ako sme už spomínali neexistuje univerzálny systém <strong>úloh</strong>, ale učitelia,<br />

začiatočníci hodnotia systémy <strong>úloh</strong> ako výbornú pomôcku pri <strong>ich</strong> príprave na vyučovanie<br />

a skúsení učitelia oceňujú nový pohľad pre preberanie toho ktorého tématického celku.<br />

Z týchto dôvo<strong>do</strong>v považujeme zostavovanie ďalších <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong> za neoddeliteľný<br />

element tvorby tejto <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong>.<br />

V neposlednej rade vidíme využitie preformulovávania <strong>úloh</strong> priamo na vyučovaní<br />

ako zaujímavú metódu rozvoja logického myslenia a tvorivosti žiakov.<br />

Nami prevedený experiment, v ktorom sme skúmali uplatnenie preformulovania <strong>úloh</strong><br />

priamo vo vyučovaní, by bolo možné rozšíriť o <strong>úloh</strong>y typu: Vymyslite po<strong>do</strong>bnú <strong>úloh</strong>u, ktorú<br />

nemožno riešiť pomocou predpísaného matematického modelu. Pozoruhodným aspektom<br />

pre výskum by mohlo byť skúmanie riešiteľnosti <strong>úloh</strong> zostavených žiakmi. Posudzovanie<br />

riešiteľnosti <strong>úloh</strong> by mohlo rozvíjať schopnosť vyjadrovania a argumentačné schopnosti<br />

u žiakov.<br />

V procese vyučovania možno použiť nielen metódu zmeny fabuly ale aj ďalšie dve<br />

metódy preformulovávania <strong>úloh</strong> (zmena podmienky v zadaní <strong>úloh</strong>y a tvorba otočenej<br />

<strong>úloh</strong>y). Metódy preformulovávania <strong>úloh</strong> možno aplikovať vo viacerých fázach<br />

vyučovacieho procesu, napr. v motivačnej fáze alebo vo fáze upevňovania a systemizácie<br />

učiva. Aplikácia preformulovávania <strong>úloh</strong> v rôznych fázach vyučovacieho procesu by<br />

mohla byť námetom pre ďalší pedagogický experiment.<br />

15


Záver<br />

Náš výskum potvrdil, že idea zostavovania elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> a s ňou súvisiaca<br />

tvorba <strong>úloh</strong> má potenciál byť všeobecným prínosom pre pedagogickú prax. V predkladanej<br />

práci sme rozpracovali systém postupov na zostavovanie <strong>úloh</strong>. Preformulovávanie <strong>úloh</strong>, či<br />

už ako metóda na tvorbu <strong>úloh</strong> alebo ako pomocná metóda pri príprave učiteľa<br />

na vyučovanie alebo ako vyučovacia metóda, ponúka široké možnosti využitia. Dúfame, že<br />

sa naša práca podnieti ďalšie výskumy v tejto oblasti.<br />

5. Zoznam prác autora, ktoré majú vzťah ku skúmanej problematike<br />

[A1] Minďáková I., Šveda D.: Task reformulation as a practical tool for formation of<br />

electronic digest of tasks. Teaching Mathematics and Computer Science, University<br />

of Debrecen, 5(2007), č.1, 1-27.<br />

[A2] Minďáková I., Šveda D.: Elektronická zbierka <strong>úloh</strong> a systémy <strong>úloh</strong>. Matematika,<br />

Informatika, Fyzika, MPC Prešov, 13(2004), č.23, 127-130.<br />

[A3] Minďáková I., Šveda D.: Zbierka <strong>úloh</strong> ako databáza. Zborník z medzinárodnej<br />

konferencie „Model ďalšieho vzdelávania učiteľov príro<strong>do</strong>vedných predmetov“,<br />

Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice, 2001, 128 - 131, ISBN 80-7097-474-5.<br />

[A4] Minďáková I.: Elektronická zbierka <strong>úloh</strong>. Sborník příspěvků „Dva dny s didaktikou<br />

matematiky 2003“, Univerzita Karlova, Praha, 2003, 132-133.<br />

[A5] Minďáková I., Semanišinová I., Šveda D.: Using an electronic collection of<br />

mathematical problems in mathematics classrooms. Zborník z medzinárodnej<br />

konferencie „Information & Communication Technology in Education 2004“,<br />

Rožnov pod Radhoštěm, 2004, 210-214.<br />

[A6] Minďáková I., Šveda D.: Vytváranie databázy <strong>úloh</strong>. Matematika v škole dnes<br />

a zajtra, Pedagogická fakulta Katolíckej univerzity, Ružomberok, 2002,<br />

http://pf.ku.sk/katedry/kmat/data/konferenciasub/pdf2002/MindakovaSveda.pdf.<br />

[A7] Minďáková, I.: Zbierka <strong>úloh</strong> ako databáza. Písomná práca k dizertačnej skúške,<br />

Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice, 2002.<br />

6. Zoznam ohlasov na práce autora<br />

Práca [A1] Minďáková I., Šveda D.: Task reformulation as a practical tool for formation of<br />

electronic digest of tasks. Teaching Mathematics and Computer Science, University of<br />

Debrecen, 5(2007), č.1, 1-27.<br />

• Semanišinová, I.: O (ne)vhodnosti niektorých <strong>úloh</strong> na precvičovanie výpočtov<br />

obsahov a objemov. Matematika, Informatika, Fyzika, MPC Prešov, (prijaté na<br />

publikovanie).<br />

Práca [A7] Minďáková, I.: Zbierka <strong>úloh</strong> ako databáza. Písomná práca k dizertačnej skúške,<br />

Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice, 2002.<br />

• Fencáková, J.: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky ako databáza. Diplomová práca,<br />

Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice, 2004.<br />

• Kropoková I.: Využitie elektronickej <strong>zbierky</strong> <strong>úloh</strong> vo vyučovaní matematiky.<br />

Diplomová práca, Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice, 2006.<br />

16


7. Literatúra<br />

[1] Bálintová, M., Burjanová, Ľ., Viskupová, I.: Matematika strednej školy v testoch<br />

(2. časť). EXAM, Bratislava 2004.<br />

[2] Baumert, J. et al.: TIMSS/III. Dritte Internationale Mathematik- und<br />

Naturwissenschaftsstudie. Berlin 2000.<br />

[3] Bloom, B. S.: Taxonomie von Lernzielen im kognitiven Bere<strong>ich</strong>. Weinheim, Beltz<br />

1973.<br />

[4] Bobovníková, I.: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky v prostredí systému TeX. Diplomová<br />

práca, Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice 1993.<br />

[5] Bruner, J. S.: Entwurf einer Unterr<strong>ich</strong>tstheorie. Schwann, Düssel<strong>do</strong>rf 1974.<br />

[6] Brunová, J., M<strong>ich</strong>alovičová, S.: Zbierka aplikovaných <strong>úloh</strong> z matematiky pre odbory<br />

chemického zamerania. Bratislava 1992.<br />

[7] Büchter, A., Leuders, T.: Mathematikaufgaben selbst entwickeln – Lernen fördern –<br />

Leistung überprüfen. Cornelsen Verlag Scriptor GmbH & Co. KG, Berlin 2005.<br />

[8] Burjanová, Ľ., Viskupová, I.: Matematika strednej školy v testoch (1. časť). EXAM,<br />

Bratislava 2003.<br />

[9] Calda, E.: Úlohy ze stře<strong>do</strong>škoské matematiky - Grafy funkcií II. In: Matematika,<br />

fyzika, informatika, No. 6, Olomouc 1995.<br />

[10] Černek, P., Hecht, T., Božek, M.: Matematika pre 2. ročník gymnázií a SOŠ<br />

(zošit 4). Bratislava 1998.<br />

[11] Cirjak, M.: Hodnotenie učebných výsledkov žiakov. KPÚ, Bratislava 1984.<br />

[12] Cirjak, M.: Zbierka divergentných a iných neštandardných <strong>úloh</strong> (tvorivosť<br />

v matematike). Essox, Prešov 2000.<br />

[13] Dewey, J.: Demokratie und Erziehung. Westermann, Braunschweig 1916.<br />

[14] Dillingerová, M.: Rukopis dizertačnej práce. MFI UK, Bratislava 2005.<br />

[15] Dörner, D.: Problemlösen als Informationsverarbeitung. Klett, Stuttgart 1979.<br />

[16] Dröge, R.: Kindgerechtes Sachrenen. In: mathematik lehren, Heft 68, 1995.<br />

[17] Erdnijev, P. M.: Metodika upražnenij po matematike. Prosveščenije, Moskva 1970.<br />

[18] Fečo, M.: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky na PC. Diplomová práca, Príro<strong>do</strong>vedecká<br />

fakulta UPJŠ, Košice 1997.<br />

[19] Fencáková, J.: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky ako databáza. Diplomová práca,<br />

Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice 2004.<br />

[20] Fischer, H. E., Draxler, D.: Aufgaben und naturwissenschaftlihcer Unterr<strong>ich</strong>t. In:<br />

Der mathematische und naturwissenschaftl<strong>ich</strong>e Unterr<strong>ich</strong>t, Vol. 54, No. 7, 2001.<br />

[21] Franek, A., Vidlák, L.: Zbierka aplikovaných <strong>úloh</strong> z matematiky pre odbory<br />

so zameraním na obchod a služby. Bratislava 1992.<br />

[22] Franek, A., Zapletal, F.: Téze, otázky a cvičení z teórie vyučování matematice.<br />

Pedagogická fakulta UP, Olomouc 1973.<br />

[23] Freudenthal, H.: Mathematik als pädagogische Aufgabe. Bd. I., Klett, 1973.<br />

[24] Glaeser, G.: Didaktik mathematischer Probleme und Aufgaben. Vieweg,<br />

Braunschweig 1980.<br />

[25] Graf, D.: Welche Aufgabentypen gibt es?. In: Der mathematische und<br />

naturwissenschaftl<strong>ich</strong>e Unterr<strong>ich</strong>t, Vol. 54, No. 7, 2001.<br />

[26] Greeno, J. G., Simon, H. A.: Problem solving and reasoning. In: Atkinson, R. C.,<br />

Herrnstein, R. J., Lindzey, G., Luce, R. D. (Eds.): Stevens' handbook of<br />

experimental psychology. Vol. 2.: Learning and cognition, Wiley, New York 1988.<br />

17


[27] Hejný M., Kuřina F.: Dítě, škola a matematika. Portál, s.r.o., Praha 2001.<br />

[28] Herget, W.: Rechnen können re<strong>ich</strong>t ... eben n<strong>ich</strong>t!. In: mathematik lehren, Heft 100,<br />

2000.<br />

[29] Hole, V.: Erfolgre<strong>ich</strong>er Mathematikunterr<strong>ich</strong>t. Herderbücherei, Breisgan 1973.<br />

[30] Hrdina, Ľ., Mäsiar, P.: Tvorivosť žiakov vo vyučovaní matematiky. Bratislava 1994.<br />

[31] Jirásek, F., Braniš, K., Horák, S., Vacek, M.: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky pre SOŠ a<br />

študijné odbory SOU 1. časť. Bratislava 1986.<br />

[32] Kopka, J.: Hrozny problémů ve školské matematice. Acta Universitatis Purkynianae,<br />

Ústí nad Labem 1999.<br />

[33] Křesáková, H., Nepovímová, E.: Zbierka aplikovaných <strong>úloh</strong> z matematiky pre<br />

odbory so zameraním na textil a odevníctvo. Bratislava 1993.<br />

[34] Kriegelstein, E. a kolektív: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky pre stredné priemyselné školy<br />

a stredné poľnohospodárske technické školy. Bratislava 1965.<br />

[35] Kudláček, L., Burian, F., Válka, F.: Matematika pre 1. a 2. ročník štúdia<br />

na stredných priemyselných školách pre pracujúc<strong>ich</strong>. Bratislava 1979.<br />

[36] Kuřina, F., Půlman, Z.: Otázky a <strong>úloh</strong>y ve vyučování matematice. In: Matematika a<br />

fyzika ve škole, Vol. 17, No. 6, 1887.<br />

[37] Kvaska, R.: Zbierka <strong>úloh</strong> ako databáza na WWW serveri. Diplomová práca,<br />

Príro<strong>do</strong>vedecká fakulta UPJŠ, Košice 2000.<br />

[38] Mayer, R. E.: Human nonadversary problem solving. In: K. J. Gilhooly (Ed.):<br />

Human and machine problem solving, Plenum, New York 1989.<br />

[39] Odvárko, O., Calda, E., Kolouchová, J., Řepová, J.: Matematika pre stredné<br />

odborné školy a študijné odbory stredných odborných učilíšť (6. časť). Bratislava<br />

1987.<br />

[40] Odvárko, O., Řepová, J., Skříček, L.: Matematika pre študijné odbory SOŠ a SOU<br />

(2. časť). Bratislava 1984.<br />

[41] Odvárko, O., Řepová, J.: Matematika pre študijné odbory SOŠ a SOU (3. časť).<br />

Bratislava 1985.<br />

[42] Oganesján, V. A. a kol.: Metodika prepodavanija matematiky v srednej škole.<br />

Prosveščenije, Moskva 1980.<br />

[43] Partiková, K., Reiterová, M.: Nová maturita Matematika 1. Príroda, Bratislava 2005.<br />

[44] Roth, H.: Pädagogische Psychologie des Lehrens und Lernens. 15. Auflage,<br />

Hermann Schroedel Verlag, Hannover 1976.<br />

[45] Rovan, K., Balala, J., Fecek, P., Malina, Š., Minárik, A., Petrák, M., Smida, J.,<br />

Šimčisková, V., Vlachynský, Z., Zöldy, M.: Zbierka riešených <strong>úloh</strong> z algebry pre<br />

stredné všeobecnovzdelávacie školy a stredné odborné školy. Bratislava 1969.<br />

[46] Sammlung Mathematischer Aufgaben als Hypertext mit TeX. Zentrum zur Förderung<br />

des mathematisch-naturwissenschaftl<strong>ich</strong>en Unterr<strong>ich</strong>ts, Bayreuth 2003.<br />

[47] Schmidtmayer, J., Petránek, O., Šikola, R.: Matematika pre stredné priemyselné<br />

školy a stredné poľnohospodárske technické školy. Bratislava 1981.<br />

[48] Schupp, H.: Thema mit Variationen. Verlag Franzbecker, Berlin 2002.<br />

[49] Šedivý, O., Sýkora, V.: Matematika pre stredné pedagogické školy II.diel.<br />

Bratislava 1981.<br />

[50] Strick, H. K.: Keine Angst vor Mischungsaufgaben. In: Der mathematische und<br />

naturwissenschaftl<strong>ich</strong>e Unterr<strong>ich</strong>t, Vol. 51, No. 3, 1998.<br />

[51] Strick, H. K.: Rechengeschitchen zur vertieften Behandlung von Textaufgaben. In:<br />

Praxis der Mathematik in der Schule, Vol. 37, No. 5, 1995.<br />

18


[52] Strick, H. K.: Vom Rechenschema zu Rechcengesch<strong>ich</strong>ten: Einkleidung gesucht!. In:<br />

mathematik lehren, Heft 81, 1997.<br />

[53] Šveda, D.: <strong>Tvorba</strong> <strong>systémov</strong> <strong>úloh</strong> v matematike. MC, Prešov 1992.<br />

[54] Svoboda, T.: Zbierka aplikovaných <strong>úloh</strong> z matematiky pre odbory so zameraním<br />

na poľnohospodárstvo. Bratislava 1993.<br />

[55] Taulien, M.: Die r<strong>ich</strong>tigen Fragen Stellen. In: mathematik lehren, Heft 113, 2002.<br />

[56] Tücke, M.: Psychologie in der Schule – Psychologie für die Schule. LIT Verlag,<br />

Münster 1998.<br />

[57] Učebné osnovy predmetu matematika pre stredné odborné školy. Bratislava 1995.<br />

[58] Ulm, V.: Mathematikunterr<strong>ich</strong>t in der Sekundarstufe für individuelle Lernwege<br />

öffnen. Kallmeyersche Verlagbuchhandlung GmbH, Seelze-Velber 2005.<br />

[59] Ulm, V.: Wege zur Weiterentwicklung von Mathematikunterr<strong>ich</strong>t. In: Praxis der<br />

Mathematik, Vol. 43, No. 4, 2001.<br />

[60] Ulshöfer, K.: Mach <strong>do</strong>ch die Aufgaben selbst!. In: Mathematik in der Schule,<br />

Vol. 36, No. 12, 1998.<br />

[61] Ulshöfer, K: Lernende dürfen verschiedene Lösungswege kennenlernen. In:<br />

Mathematik in der Schule, Vol. 36, No. 4, 1998.<br />

[62] Ulshöfer, K: Wie lösen wir diese Geometrieaufgabe in Klasse x?. In: Mathematik in<br />

der Schule, Vol. 37, No. 2, 1999.<br />

[63] Vejsada, F., Talfous, F.: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky pre stredné<br />

všeobecnovzdelávacie školy. Bratislava 1972.<br />

[64] Vondrášek, F.: Zbierka <strong>úloh</strong> z matematiky pre lesnícke školy. Bratislava 1966.<br />

[65] Vyšín, J.: Tři kapitoly o problémovem vyučování matematice. SPN, Praha 1972.<br />

[66] Vzdelávací štandard s exemplifikačnými <strong>úloh</strong>ami z matematiky pre gymnázium,<br />

štvorročné štúdium. Štátny pedagogický ústav, Bratislava 2001.<br />

[67] Walsch, W.: „Aufgabenfamilien“ Folge 1. In: Mathematik in der Schule, Vol. 33,<br />

No. 2 a No. 3, 1995.<br />

[68] Walther, G.: Eine einfache Aufagabe – und was man daraus als Lehrer für<br />

problemorientierten Unterr<strong>ich</strong>t lernen kann. In: Didaktik der Mathematik, Vol. 4,<br />

1985.<br />

[69] Wittmann, E.: Koplementäre Einstellungen beim Problemlösen. In: Beiträge zum<br />

Mathematikunterr<strong>ich</strong>t, Hermann Schroedel Verlag, Hannover 1971.<br />

[70] Wurz, L.: Unterr<strong>ich</strong>tspraktische Überlegungen zu einer geometrischen Figur. In:<br />

Mathematik in der Schule, Vol. 36, No. 7/8, 1998.<br />

[71] Zelina, M.: Tvorivosť v matematike (metodický materiál). Bratislava 1990.<br />

[72] Ziller, T.: Die Theorie der formalen Stuffen des Unterr<strong>ich</strong>ts. Quelle&Meyer, 1965.<br />

[73] Zvára, K., Štěpán, J.: Pravděpo<strong>do</strong>bnost a matematická statistika. Matfyzpress –<br />

vydavateľstvo Matematicko-fyzikálnej fakulty UK, Praha 2001.<br />

Internetové zdroje<br />

[74] http://standards.nctm.org/index.htm<br />

[75] http://www.statpedu.sk<br />

19


Summary<br />

Creative thinking as well as thinking itself is being developed at active learningcognitive<br />

activity of students. To make mathematic matter a subject of interest and work of<br />

students at classes, it is efficacious to submit it in a form of tasks. The tasks may be set up in<br />

a purposeful system of tasks by means of wh<strong>ich</strong> reaching the teaching goals in the sense of<br />

quality and durability of gained knowledge may be more effective. A group of tasks where<br />

one task itself or more tasks altogether fulfil a certain didactic function in accordance with<br />

tuition aims, cognitive process structure and teaching process conditions is called a task<br />

system.<br />

A suitable means for presentation of tasks with their characteristics (as e.g. didactic<br />

function and cognitive level) as well as task systems themselves is an electronic digest of<br />

tasks as a database. As the most suitable task classification for an electronic digest of<br />

tasks in the mathematics field that meets the requirements for task system formation appears<br />

to be the criteria structure from the digest of tasks: topic, subtopic, elements of mathematics<br />

subject matter, didactic functions and level of cognitive processes.<br />

The analysis of textbooks and digests of tasks commonly used at schools in Slovakia<br />

shows that they <strong>do</strong> not include all the types of tasks necessary for setting up complete (in the<br />

sense of didactic functions) task systems. It is necessary to eliminate this shortage of tasks.<br />

We have chosen two methods to form tasks covering all the didactic functions:<br />

1. creation of „new tasks” - firstly, it means creation of absolutely new tasks. They are<br />

usually the tasks that <strong>do</strong> not occur in the digests of tasks, however, they are often used by<br />

teachers at mathematics lessons at the stage of subject matter updating, at preparatory stage<br />

as well as at the stage of subject matter a<strong>do</strong>ption. Secondly, it is a new, different assigning in<br />

the framework of topics, subtopics and subject matter elements of secondary school<br />

mathematics.<br />

2. reformulation of tasks already existing - we see task reformulation as the above<br />

mentioned method for providing missing types of tasks, as a method for changing the task<br />

quality, as a method for increase or decrease of task’s difficulty, as a method for creation of<br />

non-standard, divergent tasks so necessary for logical thinking development. The main goal<br />

of this Ph.D. thesis was to develop the individual strategies of task reformulation. When<br />

forming the tasks, we apply the following three methods of task reformulation:<br />

1. Change of a condition in the task setting<br />

2. Change of the task plot<br />

3. Creation of a reversed task<br />

In order to show practical importance of electronic digest of tasks being formed and the<br />

task reformulation, we decided to perform two pedagogical experiments. The aim of the first<br />

survey was to test in school practice the usability of this digest and applicability of the task<br />

systems set up from the tasks of the electronic digest of tasks. The goal of the second one<br />

was to proof the ability of students to create new mathematical tasks using the task<br />

reformulation.<br />

The both of the experiments showed the importance and utility of electronic digest of<br />

tasks and task reformulation. We are convinced that this project has to power to be usefull<br />

for the teacher praxis at all.<br />

20

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!