Ozvoldova - integrovany e-learning

Integrovaný e-Learning (INTe-L)
– nová stratégia vzdelávania

doc. RNDr. Miroslava Ožvoldová, CSc.

Trnavská univerzita v Trnave,
Pedagogická fakulta, Katedra fyziky

Názov príspevku: Integrovaný e-Learning – nová stratégia vo vzdelávaní
Autor: doc. RNDr. Miroslava Ožvoldová, CSc.

Obsah
1. Úvod
2. Integrácia nových technológi do
vzdelávania prírodovedných predmetov
3. Integrovaný e-Learning a jeho komponenty
4. E-laboratórium
5. Diskusia a záver


Úvod

Zhodotenie súčastnej situácie
a zdôvodnenie prečo INTe-L?


Úvod
Prečo študenti nemajú radi fyziku a
prírodné vedy?

- Príliš náročné a obsažné na vnímanie
informácií, ktoré sa len memorizujú;
- Hodiny fyziky v prevažnej miere len
popisné;
- Nie je aktívny proces bádania.
Výsledok??

Študent: „Môžem odísť? Môj mozog je plný.“

Úvod

Ako túto situáciu riešiť?


2 INTEGRÁCIA NOVÝCH
TECHNOLÓGIÍ DO VZDELÁVANIA
PRÍRODNÝCH VIED
S AKÝM CIEĽOM?
⇒ rozvíjať schopnosti;
⇒ nastoliť otázky spojené s riešením
problému;
⇒ čiže rozvíjať schopnosť riešiť problém !!
⇒ vytvoriť novú formu vzdelávania !!


PRÍRODNÝCH VIED
⇒ nestačí len „suchopárné“ osvojovanie si
modelovej teórie,
⇒ nevyhnutné a žiadúce rozvíjať schopnosti
a spôsobilosti, ktoré študent v živote bude
potrebovať, keď sa pohybuje v reálnom
svete.


TRADIČNÝ SPÔSOB VYUČOVANIA
ZAMERANÉHO NA PREDMET
⇒ poznanie faktov,
⇒ pojmov,
⇒ definícií, zákonov,
⇒ chápanie javov,
⇒ znalosť argumentov a vysvetlení,
⇒ rozpoznávanie súvislostí a jednotlivých
modelov,
⇒ formulácia hypotéz a argumentov,
⇒ vyvodzovanie záverov.


SPÔSOB VYUČOVANIA ZAMERANÉHO
NA METÓDY POZNANIA

⇒ pozorovanie javov reálneho sveta,
⇒ vyhľadávanie informácií a ich záznam,
⇒ organizácia a plánovanie práce,
⇒ štruktúra a usporiadanie informácií,
⇒ prezentácia dát v tabuľkách, grafoch
a protokoloch, resp. vedeckých článkoch.


SPÔSOB VYUČOVANIA ZAMERANÉHO
NA METÓDY POZNANIA

Je rozhodujúce aktívne poznávanie,
pričom pri tomto postupe sa nepovažuje za
nutné uzavrieť všetky otvorené problémy
a stanovené ciele počas vyučovacej jednotky s
využitím najmodernejších technológií


PRÍRODNÝCH VIED
To všetko môže poskytnúť práve
projektové vyučovanie,
pri ktorom uplatnenie nájde i e-learning –
metódy poznania sprostredkované
s využitím IKT
Nová generácia: INTEGROVANÝ e-LEARNING


Čo rozumieme pod e-learningom ?
⇒ „Učenie a učenie sa s využitím IKT“
Etapy rozvoja e-learningu: klasického
I. etapa – zrod: e-skriptá,

e-študijné materiály

http://kf-lin.elf.stuba.sk/~ballo/fyzika_online


Ožvoldová M., Červeň I.: „Úvod do vysokoškolskej fyziky“
Ožvoldová M., Budinský J., Červeň, I. sen. Červeň, I. jun:
Doplnok k Úvodu do vysokoškolskej
fyziky“ interaktívne CD

II. Etapa e-learningu –
interaktívne animácie na CD a internete
OŽVOLDOVÁ, M., ČERVEN, I, DILLINGER, J., HALUSKOVÁ, S.,
LAURINC, V., HOLÁ, O., FEDORKO, ŠTUBŇA, I. KRAJČOVIČ, J.,
BEŇO, M., JEDINÁK, D.
Multimediálna učebnica fyziky - časť I

OŽVOLDOVÁ, M., ČERVEN, I, DILLINGER, J.,
HALUSKOVÁ, S., KVETAN, K., JANČUŠKA, I., HOLÁ, O.,
ŠTUBŇA, I., BALLO. P., KREMPASKY, J., BEŇO, M.:
Multimediálna učebnica fyziky - časť II

. Elektronická interaktívna učebnica

učebnica

CD: e- Fyzika , časť I.

II.stupeň e-LEARNINGu simulácie

Čo rozumieme pod e-learningom ?
⇒ „Učenie a učenie sa s využitím IKT“
Etapy rozvoja e-learningu: klasického
II. etapa – interaktívne simulácie aplety
http://phet.colorado.edu/index.php


2. elektronické simulácie
http://phet.colorado.edu/index.php

Červeň I. s., autor simulácií z
kmitov v programe Excel

http://www.walter-fendt.de/
CD: e- Fyzika , časť I.
autor simulácií Budinský J.

Aplety

http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Masses_and_Springs

III. Etapa e-learningu:
Integrovaný e-learning (INTe-L)
- nová forma výučby predmetov prírodovedného
zamerania, doplnená doteraz chýbajúcim článkom
reálnym a exaktným experimentom
do priamej výučby prostredníctvom internetu

- založená na vyučovaní zameranom na metódy
poznania, tým vlastne je založený na metódach
vedeckej práce.


INTEGRÁCIA NOVÝCH TECHNOLÓGIÍ
Integrovaný e-learning

- možnosť kombinovanej interakcie
inštruktor – študent
prostredníctvom troch zložiek:
⇒ reálneho vzdialeného experimentu
⇒ virtuálneho experimentu - elektronických
simulácií
⇒ elektronickej interaktívnej učebnice,


Integrovaný e-Learning: Vzdialený experiment:
vlastné, tlmené a vynútené oscilácie
-

vzdáleny experiment

Fotovoltaický článok http://kdt-4.karlov.mff.cuni.cz/vacharakteristika.html

Internetový školský experimentálny systém
ISES - software & hardware

ISES programe

ISES interface

ISES modules


ISES - software


Schamatické usporiadanie vzdialeného
reálneho experimentu

ISES WEB CONTROL stavebnica - 15 typických Java appletov
s flexibilitou a premennými parametrami, umožňuje zostaviť
web stránku na kontrolu väčšiny prírodovedných experimentov
klienta

Príklady modulov Java

(a) displey
(b) kontrolná lišta
Pkontorlná lisšta

graf na
( c) prezentáciu dát


Experiment: ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCIA

B
Driving motor
ISES WEB control kit
α=ω.t

ISES programe

ISES
interface
Voltage from the
coil V B
A
Internet – direction
V C

E
D Trnava
F

Názov príspevku:
Autor:

ISES - software

INTERNET

Fv = F0 sin ω t

Oscilátor sa skladá z
pružiny a závažia .
Vonkajšia sila je vytvorená elektormagnetickým generátorom s
rúznou frekvenciou –všetko kontrolované ISESom,okamžitá
výchylka je detekovaná senzorom polohy


E-Laboratórium
e- laboratórium - www.ises.info
Slovenské e- laboratórium www.remotelab.truni.sk
R eálna
zostava

Indikátor
Teplomer
slnečného
svitu

Barometer

Panel ISES


4 E-laboratórium www.ises.info

F. Schauer, F. Lustig, J. Dvořák and M. Ožvoldová: An-easy to Build Remote
Labora tory with Data Transfer using Internet School Experimental System,
Eur. J. Phys. 29 (2008) 753-765


E-laboratórium -www. ises.info

2. Monitorovanie počasia v Prahe
3. Vodná hladina
4. Vynútené kmity na pružine
5. Elektromagnetická indukcia Pkontorlná lisšta
6. Difrakcia na štrbine
7. Heisenbergov princíp neurčitosti
8. Fotovoltaický článok


VYNÚTENÉ KMITY

≈ Ae − bt

VYNÚTENÉ KMITY - REZONANCIA

Forced oscillations

F = Fo .sin( ω v t ).

v

-

-

VYNÚTENÉ TLMENÉ KMITY

oscillator deflection ( arb. un.)
1,0 deflection)

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0
1368 1370 1372 1374 1376 1378
time (s)

E-laboratórium -www. remotelab.truni

2. Monitorovanie počasia v Trnave
3. Elektrochemický článok
4. Voľný pád v plynoch a kvapalinách
5. Matematické kyvadlo Pkontorlná lisšta
6. Oscilácie v RLC obvodoch
6. Generovanie a mapovanie magnetického poľa


Monitorovanie počasia v Trnave
R eálna
zostava

144 46
Indikátor
Teplomer
slnečného
svitu

Barometer 100 31,5
Panel ISES

://remotelab.truni.sk

http://remotelab.truni.sk

Elektrochemický článok


Voľný pád v plynoch a kvapalinách
y
y C
S
g
0 1
1
C
2 S
C 2

3 S
C 3

4

S C
4 5

C
6 S
C 5

7 S
C 6

8 S
y C 7

* 9 S
8

C S
10
9
x

Experiment „Matematické kyvadlo“

S1 S2

Okamžitá výchylky určená cez dva dynamometre S1 a S2

Oscilácie v RLC obvodoch

Experiment umožňuje meranie striedavého prúdu a napätia a ,
následne fázový posuv a prostredníctvom zmeny parametrov
rezonančné javy a prenos energie v RLC systéme

Experiment „ Generovanie a mapovanie
magnetického poľa“

Set up
Riadenie Helmholtzove
polohy Panel ISES cievky
sondy Sonda

10

8 aktuálny pulz
prvá cievka εt)
x
(
6 druhá cievka ε (
t)

current, voltage (a.u.)
y

4

2
dΦ
Ui = 0

dt -2

dΦ =
NSdB -4

-6

B∝
-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160
U i max time (a.u.)

- Po prvý raz zavedená a využitá metóda
integrovaného e- learningu do výučby
fyziky a
experimentálne odskúšaná pri výučbe
predmetov: Mechanika, Elektrina a
magnetizmu, Kmity, vlny, optika
s cieľom jednoduchšie priblížiť a ľahšie
pochopiť problematiku a podporiť
experiment
Vydarilo sa !!! ??

- Realizovaná nová forma projektového
vyučovania s podporou INTe-L.

- Uskutočnený pedagogický výskum
potvrdzuje opodstatnenosť zavedenia novej
formy.

- Návštevnosť stránok e-laboratória dokazuje
nárast záujmu a využívania tejto metódy vo
výučbe.

Celkový počet on-line prístupv do e-laboratória
www.ises.info od začiatku spustenia do:
17. 8. 2007 a 27. 3. 2009
Vodná Meteoro. Elektrom Vynút. Fotovolt. Difrak.

hladina v Prahe .indukcia kmity článok štrbine
IV/200
4
XII / X/2006 X /2006 X /2006 VI/200 Σ
2005 7

2 896 1 824 998 570 675 72 7
035

4 636 6 855 5 314 2 596 2 866 2 142
24 309

VÝZVA

Nepripojíte sa k nám ????
Nevyskúšajte stratégiu INTe-L :
• e- experiment
• simulácie a interaktívne aplety
• e-učebnice, e-študijné materiály


POĎAKOVANIE

kolektívu riešiteľov remotelab.truni a študentom PdF TU

Ďakujem za pozornosť
a Váš záujem

mozvoldo@truni.sk

3/2009

Situácia v Európe v e-laboratóriách

University of Technology Kaiserslautern
Department of Physics
Head of project
Prof. Dr. H. J. Jodl
E-Mail: jodl@physik.uni-kl.de
web: pen.physik.uni-kl.de/w_jodl/

Technische University, Berlin.
Prof.Thomsen
http://remote.physik.tu-berlin.de/farm/index.php?id=3


Prvá chemický on-line experiment

http://www.rsc.org/chemistryworld/Issues/2007/Januar
y/UniqueTeachingLaboratory.asp


Ozvoldova - integrovany e-learning

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Más de Indicia

Más de Indicia (20)

Ozvoldova - integrovany e-learning