7. ročník konferencie o elektronickej podpore výuky 22. – 23. 6. 2011

1. 7. ročník konferencie o elektronickej podpore výuky22. – 23. 6. 2011 Experimentovanie cez internet – možnosť realizácie laboratórnych cvičení pre študentov so špecifickými nárokmi MiroslavaOžvoldová – Žaneta Gerhátová BRNO 2011

2. Obsah 1. ÚVOD- EXPERIMENT • Prírodovedné experimenty na internete • Zadanie projektu • Výsledky merania • ZÁVER

3. 1. ÚVOD

4. Experiment • neoddeliteľná súčasť prírodovedného a technického vzdelávania; • v univerzitnom vzdelávaní sa realizuje hlavne v rámci laboratórnych cvičení v prírodovedných laboratóriách.

5. Reálne laboratóriá vyznačujú sa dvoma základnými vlastnosťami: 1. zariadenie potrebné na chod experimentu je umiestnené v laboratóriu; 2. študenti realizujúci experimenty musia byť v laboratóriu fyzicky prítomní. (Ma, J. a Nickerson,V. J., 2006) táto vlastnosť niekedy vylučuje fyzicky handicapovaných študentov z vyučovania a neumožňuje vyučovať prírodovedné a technické predmety dištančne.

6. Reálne laboratóriá • potrebujú osobitnú miestnosť; • ich vybavenie je finančne i časovo náročné; • pre špecializované laboratóriá je nevyhnutné zabezpečiť materiálne vybavenie; • s využívaním IKT sa tiež viac stávajú riadenými. (Farrington, P. A. et al., 1994)

7. 2. Prírodovedné Experimentyna internete

8. Prírodovedné experimenty na internete • Prudký vývoj PC a IKT priaznivé podmienky pre vytvorenie počítačom podporovaných laboratórií. • Ďalšie preniknutie IKT do rozvoja reálnych laboratórií bolo podmienené zavedením a dobrou znalosťou internetu a jeho zodpovedajúcim servisom.

9. REÁLNE VZDIALENÉ EXPERIMENTY • na báze ISES a ISES WEB Control sú navrhnuté tak, aby umožňovali prenos obrazu, zvuku, usporiadanie a funkcie experimentu s prenosom dát klientovi; • sú interaktívne, prebiehajúce v reálnom čase s možnosťou získania dát; • umožňujú zatraktívniť prírodovedné a technické predmety.

10. Vzdialené e-laboratóriá • sú charakterizované sprostredkovanou realitou; • vzdialenosť medzi experimentom a experimentátorom je to, čím sa odlišujú od reálnych laboratórií; • realita vo vzdialenom laboratóriu je prenášaná na diaľku.

11. Vzdialené e-laboratóriá CZ SK voľne dostupné voľne dostupné www.ises.info http://kf.truni.sk/remotelab

12. Virtuálne experimenty http://www.walter-fendt.de/phys.htm http://phet.colorado.edu/simulations/index.php?cat=Physics

13. Virtuálne experimenty http://jersey.uoregon.edu/ http://www.aldebaran.cz/applets/

14. 3. Zadanie projektu

15. Zadanie projektu • Téma projektu: Voľný pád telesa • Motivácia • Cieľ • Časová dotácia • Východisko • Organizácia • Miesto realizácie projektu • Medzipredmetové vzťahy • Postup práce na projekte • Fyzikálny princíp • Hodnotenie projektu

16. MOTIVÁCIA Chcete experimentovať s voľným pádom v Pise či na Marse? Kliknite na: http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspDetail&ResourceID=650 a http://www2.swgc.mun.ca/physics/physlets/mars_fall.html

17. Ciele projektu Cieľ projektu je vymedzený v kontexte cieľov syláb predmetu Mechanika pre 1. roč. bakalárskeho štúdia učiteľstva akademických predmetov fyzika v kombinácii nasledovne: • Získať informácie a hodnotiť ich správnosť. • Diskutovať, kooperovať a navrhovať riešenia. • Využiť internet a odbornú literatúru pri vyhľadávaní informácií. • Spolupracovať a zodpovedať za zverenú časť úloh. • Spracovať informácie zvolenou formou.

18. Ciele projektu • Prezentovať informácie bez straty informačnej hodnoty. • Spájať získané pojmové znalosti s realitou okolo nás. • Rozlišovať závislé a nezávislé premenné. • Na základe spracovania  získaných dát zo vzdialeného experimentu „Voľný pád v trubici“ z e-Laboratória určiť tiažové zrýchlenie g v Trnave. • Rozvíjať jazykové zručnosti v materinskom jazyku a cudzích jazykoch. http://kf.truni.sk/remotelab

19. Východiská CD WWW stránky venované spracovávanej problematike

20. Organizácia: individuálny projekt – samostatná práca, t.j. jeden študent bude zapisovateľ, organizátor aj prezentátor. Miesto realizácie projektu: fyzikálne učebne na KF PdF TU, domácnosti študentov. Medzipredmetové vzťahy: fyzika, informatika, matematika, slovenský jazyk, anglický jazyk. Časová dotácia: 1 týždeň

21. Postup práce na projekte 1. Oboznámenie sa s témou projektu. 2. Oboznámenie sa s cieľmi a úlohami projektu. 3. Výber formy prezentácie 4. Zverejnenie spôsobu hodnotenia. 5. Vyhľadávanie informácií. 6. Vypracovávanie projektu. 7. Prezentácia projektov jednotlivých študentov. 8. Diskusia s ďalšími študentmi k jednotlivým prezentovaným projektom. 9. Zhodnotenie činnosti jednotlivých študentov na celom projekte.

22. Fyzikálny princíp • V tiažovom poli Zeme sa telesá pohybujú so zrýchlením, ktoré sa mení so zemepisnou polohou a výškou nad (alebo pod) povrchom Zeme. • Výsledkom je vo všeobecnosti pohyb s premenným zrýchlením. • Pri pohybe v malých výškach nad povrchom Zeme možno považovať pohyb za rovnomerne zrýchlený s tiažovým zrýchlením g pre dané geografické miesto.

23. ÚLOHY Trnava g = ? http://remotelab4.truni.sk/draha.html

24. Hodnotenie projektu Bodovým systémom v rozsahu 1 – 20 bodov, pričom študent získa: • Max. 10 bodov za kvalitu vysvetlenia danej témy, podľa kritérií: samostatné hovorenie o téme (2 b), obsiahnutie témy (2 b), porozumenie výkladu študentmi (2 b), vzbudenie záujmu (2 b), splnenie cieľov a úloh zadania (2 b). • Max. 10 bodov za formu prezentácie.

25. 4. Výsledky merania

26. Tabuľka 1

27. Tabuľka 2

28. Tabuľka 3

29. http://www.ptb.de/cartoweb3/SISproject.php

30. 5. ZÁVER

31. Záver Vzdialené experimenty: • umožňujú dištančnú formu vzdelávania tam, kde experiment tvorí neoddeliteľnú súčasť výučby; • odstraňujú bariéry pre študentov so špecifickými nárokmi; • poskytujú možnosť experimentovať v ľubovoľnom čase a z ktoréhokoľvek miesta niekoľkokrát za sebou; • viacnásobná realizácia experimentu v e-laboratóriu dáva študentom priestor nesústrediť sa len na techniku, ale aj na princípy experimentov a teoretický základ.

32. Záver vzorka prieskumu – 80 študentov

33. Záver „Najlepšia vec na vzdialených experimentoch je to, že ich môžeme robiť doma v pyžame“. (Názor študenta v prieskume.)

34. LITERATÚRA • Farrington, P. A. - Messimer, S. - L., Schroer, B. J.: Simulation and undergraduate engineering education: The technology reinvestment project (TRP). In: Proceedings of the 1994 Winter Simulation Conference. Lake Buena Vista, FL. J. D. Tew et al., Eds. p.1387–1393, 1994. • Ma, J. - Nickerson, V. J.: Hands-On, Simulated, and Remote Laboratories. In: A Comparative Literature Review. ACM Computing Surveys. 2006, Vol. 38, No. 3, Article 7. • Ožvoldová, M. – Schauer, F. – Čerňanský, P. – Gerhátová, Ž. – Tkáč, L. – Beňo, M.: 1st Slovak Internet Natural Sciences Remote eLaboratory (INReL). In: Proceedings of the Conference REV 2010, Stockholm, Sweden, 28.6.-2.7. 2010ed. Michael E. Auer, Goran Karlsson. Wien – Austria, vyd. International association of Online Engineering. p. 313 – 319, ISBN 978-3-89958-540-7 • Schauer, F. - Lustig, F. - Dvořák, J. - Ožvoldová, M.: Easy to build remote laboratory with data transfer using ISES – Internet School Experimental System. In: Eur. J. Phys., 2008, 29, p. 753-765. • Válková, L., Schauer, F.: Integrovaný e-Learning v chémii: na príklade výučby elektrochemických zdrojov. In: Inovačné trendy v prírodovednom vzdelávaní – zborník medzinárodného seminára, Trnava, 2007, s. 10. ISBN 978-8082-131-9.

35. 7. ročník konferencie o elektronickej podpore výuky22. – 23. 6. 2011 Ďakujem za pozornosť! zaneta.gerhatova@truni.sk mozvoldo@truni.sk BRNO 2011