Wirtualna Fizyka - Wiedza Prawdziwa

Transkrypt

1 Wirtualna Fizyka - Wiedza Prawdziwa Uczelniane Centrum Kształcenia na Odległość StudiaNET Politechnika Koszalińska

2 Nr projektu WND-POKL /10 Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Wirtualna Fizyka Wiedza Prawdziwa Informator Uczelniane Centrum Kształcenia na Odległość StudiaNET Politechnika Koszalińska Redakcja: Tomasz Królikowski, Łukasz Rypina Opracowanie: Walery Susłow Skład i opracowanie graficzne: Michał Statkiewicz Korekta: Mirela Karmelita, Monika Harasymiuk Wydanie pierwsze Koszalin 2011

3 Szanowni Państwo! Zapraszamy do zapoznania się z projektem Wirtualna Fizyka Wiedza Prawdziwa, realizowanym przez Uczelniane Centrum Kształcenia na Odległość Politechniki Koszalińskiej. Projekt skierowany jest do uczniów i nauczycieli fizyki szkół ponadgimnazjalnych, a jego celem jest stworzenie produktu usprawniającego proces nauczania fizyki. W poniższym opracowaniu znajdą Państwo szczegółowe informacje dotyczące koncepcji projektu, warunków uczestnictwa oraz korzyści wynikających z projektu. Z poważaniem Dyrektor UCKnO, Koordynator uczelniany projektu dr inż. Tomasz Królikowski Kierownik projektu mgr inż. Łukasz Rypina Zawartość opracowania: 1. Informacje ogólne 2. Koncepcja projektu 3. Opis produktu dydaktycznego 4. Informacje o UCKnO 5. Współpraca z nami Tel. (94) Fax:(94) WWW: uckno@tu.koszalin.pl Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 3

4 1. Informacje ogólne Rozpoczęcie projektu W lipcu 2010 roku Uczelniane Centrum Kształcenia na Odległość Politechniki Koszalińskiej otrzymało dofinansowanie na realizację projektu Wirtualna Fizyka wiedza prawdziwa (wartość projektu to około 5 mln złotych). Jest to projekt współfinansowany ze środków Ministerstwa Edukacji Narodowej. Jego celem jest zwiększenie zainteresowania uczniów szkół średnich dziedziną fizyki oraz kontynuacją kształcenia na kierunkach technicznych i przyrodniczych. Przewidziany czas realizacji projektu to: r r. Głównym zadaniem projektu Wirtualna Fizyka wiedza prawdziwa jest dokonanie zmian w podejściu do nauczania fizyki w szkołach średnich poprzez opracowanie i wdrożenie innowacyjnego programu nauczania z wykorzystaniem interaktywnych gier wideo. Badania przeprowadzone przez ośrodki realizujące konkursy o podobnej tematyce (patrz dowodzą, że dotychczas stosowane metody nauczania są niewystarczające. Fizyka w szkołach przysparza uczniom wielu problemów. Przyczyniają się do tego m.in. niedoposażone sale dydaktyczne oraz brak możliwości organizowania wyjść np. do firm produkcyjnych lub warsztatów w celu praktycznej obserwacji omawianych zagadnień. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 4

5 2. Koncepcja projektu Szybkość rozwoju technologii multimedialnych jest ogromna, a korzystanie z nich stało się bardzo powszechnezwłaszcza wśród młodzieży i studentów. Już od lat 70. dzięki Mieczysławowi Porębskiemu mówi się o rosnącej dominacji kultury obrazu nad kulturą języka dyskursywnego we wszystkich sferach naszego życia. Obraz i dźwięk wciąż zyskują na wartości, zmniejsza się zaś udział tekstu drukowanego. Współcześnie większość młodzieży traktuje obraz telewizyjny jako główne, wiarygodne źródło informacji. Prócz tego znacznie atrakcyjniejsze i prostsze od książki. Telewizja i Internet stały się najpopularniejszymi mediami. W uczelnianej praktyce na dalszy plan odchodzi systematyczne uczęszczanie na wykłady i czytanie podręczników. Młodzi ludzie poszukują informacji bardziej skondensowanej, umożliwiającej znalezienie szybkiego rozwiązania konkretnego problemu. Przy tym zauważalna jest faworyzacja wzroku jako podstawowego zmysłu, to właśnie na nim oparte są dominujące metody poznawania. Tworzenie i interpretowanie multimedialnych prezentacji oraz posługiwanie się nimi, jest jedną z najbardziej pożądanych aktywności w trakcie nauki. Tel. (94) Fax:(94) WWW: uckno@tu.koszalin.pl Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 5

6 2. Koncepcja projektu Zastanawiające jest dlaczego pomimo trwających od lat osiemdziesiątych prób wprowadzenia komputerów na lekcje fizyki wcale się one tam nie zadomowiły. Nie posłużyły ani jako przyrząd pomiarowy, ani jako środek multimedialnego przekazu. Nie wykorzystano ich również jako narzędzia do sprawdzania wiedzy i umiejętności. Przyczyną okazały się dwa aspekty: wygoda (ergonomia) oraz oszczędność czasu. Mimo, że komputer z interfejsem pomiarowym stanowi znakomity przyrząd o nieocenionej możliwości zbierania danych to jednak przygotowanie przy jego użyciu pokazu, czy ćwiczenia laboratoryjnego nadal jest pracochłonne a na dodatek wymaga poświęcenia kolejnej porcji czasu na omówienie, pojawiających się siłą rzeczy, dodatkowych elementów układu doświadczalnego co prowadzi czasem do zagubienia istoty omawianego zjawiska. Nie bez znaczenia jest też dość skomplikowana obsługa tych urządzeń co czasami zniechęca nauczycieli. Praktyka nauczycielska dowodzi, że uczniowie mają trudności w rozumieniu treści zadań z zakresu fizyki. Pomijając fakt raczej słabej u ogółu młodzieży umiejętności czytania ze zrozumieniem to zadania z fizyki często formułowane są w sposób skrótowy, co wynika między innymi z pewnej rutyny autorów tych zadań. Ponadto zawierają one często w sposób niejawny pewne założenia przybliżające, które bywają trudno uchwytne. Dodatkowo ilustrowane są jedynie schematycznymi rysunkami, które nie zawsze dla młodzieży są zrozumiałe. Obecne w materiałach filmowych sceny są często zbyt długie. I to nie z powodu merytorycznej treści, ale przez dodatkowe komentarze, czy tzw. sceny ogólne. O ile w pracy samodzielnej ucznia nie zawsze to przeszkadza to przy pracy w klasie staje się dodatkową komplikacją w procesie organizacji zajęć. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 6

7 3. Opis produktu dydaktycznego Edukacyjne gry wideo są czasem określane jako edukacja rozrywkowa (ang. edutainment), ponieważ łączą one edukację i rozrywkę. Jak uważają eksperci, używanie gier wideo jako narzędzi edukacyjnych sprawia, że nauka staje się łatwiejsza i przyjemniejsza. Gry te podejmowane są w ramach określonego tematu nauczania, a za ich pośrednictwem budowane są wokół tego tematu sytuacje rozrywkowe. Na przykład, dzieci mogą uczyć się matematyki lub fizyki w trakcie grania z Symulatorem lotu. Jest nadzieja, że dziecko będzie bawić się i zapomni, że się uczy, ale utrzyma wiedzę którą zgromadzi podczas gry. Gry wideo mogą pomóc w rozwoju umiejętności jednostki, pozwalając użytkownikom na interakcję z obiektami i manipulowanie zmiennymi. Mówi się, że są one szczególnie efektywne, kiedy stosowane są w celu rozwiązania określonego problemu lub nauczenia pewnych umiejętności w programach nauczania poszczególnych przedmiotów, w których konkretne cele mogą być ściśle określone. Proste gry mogą być zaprojektowane w celu rozwijania konkretnych efektów uczenia się, takich jak wiedza treści faktograficznych. Celem projektu jest opracowanie produktu dydaktycznego będącego zestawem interaktywnych gier wideo, realizowanych w konwencji filmów edukacyjnych. Gry te będą kładły nacisk na praktyczną stronę zagadnień występujących w fizyce, jednocześnie ilustrując omawianie zjawiska wysokiej jakości materiałem wideo. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 7

8 3. Opis produktu dydaktycznego Poniżej opisujemy przygotowywane warianty produktu dydaktycznego. 1. Film edukacyjny do wykorzystania na lekcjach Strukturę filmu interaktywnego tworzy definicja i gra. Definicja składa się z materiału filmowego wraz z naniesionymi grafikami i animacjami. Dołączona będzie również ścieżka dźwiękowa lektora. Gra natomiast stanowi nawiązanie do definicji, jest testem, który sprawdza, czy dane pojęcie zostało zrozumiane. Dla uniknięcia biernego oglądania filmu edukacyjnego poszczególne sceny będą tworzyć rozgałęziony graf przez który uczeń prowadzony będzie elementami interakcji. W przypadku gry wybrana odpowiedź kierować będzie ucznia do kolejnej sceny, powtórzenia sceny obejrzanej lub do sceny uzupełniającej (np. zawierającej ujęcie z innego punktu obserwacji) itd. Do każdego działu fizyki dołączona zostanie również ciekawostka, ukazująca wykorzystanie wybranych zjawisk fizycznych w życiu codziennym np. w przyrodzie lub przemyśle. Nauczyciel może (powinien, gdy to możliwe) samodzielnie wykonać swoje doświadczenia na lekcji a naszym interaktywnym filmem posłużyć się dla pokazania trudniej dostrzegalnych szczegółów, zebrania danych, powtórzenia lub utrwalenia materiału lub też dla pokazania nagrania realnego zjawiska występującego w przyrodzie. W scenach będą obecne wstawki ze schematami, diagramami, wzorami animowanymi itd. Doświadczenie wykonane przez nauczyciela może być nieco inne niż na filmie, zależnie od wyposażenia danej szkoły. 2. Film edukacyjny do pracy samodzielnej Uczniowie za pośrednictwem portalu edukacyjnego będą mieli możliwość do korzystania z filmów również w domu. Da im to możliwość samodzielnego utrwalenia materiału przerabianego na lekcji. Prócz definicji i gier, które widzieli w szkole na platformie umieszczane zostaną również dodatkowo opracowane gry flashowe, dzięki którym warstwa obrazowa będzie bogatsza, dłuższa niż w materiałach przeznaczonych na lekcje. 3. Gra edukacyjna - zadanie ilustrowane multimedialnie Zastosowanie technik multimedialnych da możliwość ilustrowania treści zadań filmem i animacją. Szczególnie atrakcyjna wydaje się możliwość ilustrowania zadań filmem, który może być źródłem danych do analizy i obliczeń. Taka forma zadań, którą możemy nazwać roboczo zadaniami ilustrowanymi multimedialnie tworzy już rodzaj gry edukacyjnej. Zadania ilustrowane multimedialnie będą mieć taką samą formę do wykorzystania na lekcji jak i w pracy samodzielnej. Różnić się będą jedynie złożonością interakcji, m.in. dzięki zastosowaniu możliwości interaktywnych technologii Macromedia Flash. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 8

9 3. Opis produktu dydaktycznego Projekt w liczbach W ramach projektu powstanie 100 interaktywnych gier wideo w formacie Blue-ray. Płyty dla klasy I będą zawierać 44 filmy, dla klasy II 38 filmów oraz dla klasy III 18 filmów. Dla ułatwienia testowania nauczyciele otrzymają podręczniki korzystania z produktu wraz z konspektami lekcji. Projekt sfinalizowany zostanie w roku Grupa docelowa użytkowników Grupę docelową stanowi uczniów ze 123 szkół ogólnokształcących i techników z województw Lubuskiego i Zachodniopomorskiego. Udział w projekcie wezmą uczniowie i nauczyciele tych szkół, z których absolwenci obecnie najrzadziej wybierają edukację związaną z fizyką zapewni to wsparcie osób, które najsłabiej radzą sobie z przedmiotami ścisłymi, wśród których istnieje realne zagrożenie niezaliczenia matury, a w konsekwencji nieznalezienia dobrej pracy. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 9

10 4. Informacje o UCKnO Historia rozwoju UCKnO Powstanie pierwszych jednostek organizacyjnych zajmujących się kształceniem na odległość i wykorzystujących metody e-learningu możemy zauważyć od końca lat 90. poprzedniego stulecia. Istotne znaczenie dla rozpowszechnienia e-learningu w Polsce miały pierwsze próby prowadzenia takich niezależnych ośrodków jak OKNO Politechniki Warszawskiej czy Polski Uniwersytet Wirtualny. W tym czasie w Centrum Technologii Informacyjnych (Parku Technologicznego Politechniki Koszalińskiej) profesor Wojciech Kacalak (wtedy rektor Politechniki) powołał pełnomocnika ds. kształcenia zdalnego dr. inż. Tomasza Królikowskiego. Wzorowano się na Politechnice Warszawskiej, która założyła Ośrodek Kształcenia na Odległość (OKNO). Mianowicie udział w naukowo-dydaktycznych konferencjach organizowanych przez profesora Bogdana Galwasa (organizatora OKNO) zainspirował grupę pracowników Politechniki Koszalińskiej do wdrożenia tej nowoczesnej formy kształcenia na uczelni macierzystej. W 2003r. Politechnika Koszalińska (PK) uruchomiła po raz pierwszy studia zaoczne w trybie mieszanym (ang. blended learning), czyli kształcenie wykorzystujące tradycyjne i zdalne przekazanie wiedzy wspomagane technikami e-learningu. Niestety, po roku 2005 z uwagi na niespójne przepisy dotyczące kształcenia zdalnego PK zrezygnowała z prowadzenia zajęć w trybie zdalnym na studiach zaocznych. Zadania UCKnO Od momentu wejścia 5 października 2007 roku rozporządzenia regulującego prowadzenie zajęć w trybie zdalnym, zajęcia w trybie mieszanym są realizowane na wybranych studiach podyplomowych Politechniki Koszalińskiej. Zainspirowany tym rozporządzeniem, Senat Politechniki Koszalińskiej postanowił utworzyć ogólnouczelnianą jednostkę organizacyjną podległą JM Rektorowi Politechniki Koszalińskiej. Obecny rektor profesor Tomasz Krzyżyński zgodnie z uchwałą Senatu założył tę jednostkę pod nazwą: Uczelniane Centrum Kształcenia na Odległość Studia- NET. Do głównych zadań centrum zgodnie z uchwałą i rozporządzeniem rektora odnoszą się: Opracowanie wspólnie z prowadzącymi kursów e-learningowych dla przedmiotów realizowanych w Uczelni. Opracowanie techniczne innych kursów e-learningowych. Realizacja procesu kształcenia na odległość, łącznie z prowadzeniem biblioteki wirtualnej. Nadzór nad serwerami LMS (ang. Learning Management System) Politechniki. Modernizacja i rozwój serwerów LMS. Pozyskiwanie środków z Unii Europejskiej oraz źródeł krajowych w celu zapewnienia źródeł finansowania jednostki StudiaNET. Szkolenie pracowników uczelni z metodyki i zasad tworzenia kursów e-learningowych. Tel. (94) Fax: (94) WWW: uckno@tu.koszalin.pl Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 10

11 4. Informacje o UCKnO Struktura UCKnO Głównym zadaniem UCKnO obecnie pozostaje organizacja i prowadzenie kursów e-learningowych. Jak już wspomniano, Politechnika Koszalińska wykorzystuje platformę edukacyjną od roku akademickiego 2003/2004, wyłącznie do wspomagania nauczania tradycyjnego, zarówno na studiach stacjonarnych jak i niestacjonarnych. Od roku 2009 uczelnia korzysta z najnowszej wersji komercyjnej platformy EIS. Platforma ta ma budowę modułową, co pozwala łatwo dostosować ją do indywidualnych potrzeb klientów. Coraz więcej wykładowców zaczyna przekonywać się do wykorzystywania świetnych narzędzi i modułów wbudowanych w platformę na potrzeby pracy codziennej. Wstępne zainteresowanie platformą może być zainicjowane próbą używania interakcyjnego kalendarza, komunikatora z opcją czatu wideo czy systemu mailowego platformy. Bardziej doświadczeni użytkownicy wykorzystują moduł do zarządzania obsadzaniem sal dydaktycznych lub mechanizmy zarządzania treściami poprzez wbudowany w platformę system CMS (ang. Content Management System). Rozbudowany system LMS platformy jest trudny do ogarnięcia na poziomie pojedynczego wykładowcy i jest użyteczny raczej w przypadku jednostki organizacyjnej jak instytut czy wydział. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 11

12 5. Współpraca z nami Szanowni Państwo! Zwracamy się do Państwa z propozycją nawiązania współpracy w realizowanym przez nas projekcie. Będzie ona polegała na użytkowaniu dostarczonego przez nas produktu edukacyjnego, jakim jest zestaw specjalnie opracowanych gier wideo. Zostanie on dostarczony do Państwa wraz z odpowiednim odtwarzaczem i podręcznikami. Gwarantujemy również stały dostęp do portalu internetowego, na którym umieszczone zostaną wszystkie filmy. Spodziewamy się, że nasz produkt będzie przydatny zarówno dla nauczycieli jak i uczniów. Uatrakcyjni lekcje oraz pomoże zrozumieć trudne aspekty fizyki, co przyczyni się do podniesienie jakości kształcenia w adekwatnych dziedzinach. Oczekujemy również, że zwiększy on zainteresowanie młodzieży fizyką, a poprzez to i studiowaniem na kierunkach technicznych. Realizując ten projekt przygotowujemy przyszłych studentów politechnik oraz inżynierów dla Kraju. Kontakt z nami: Centrum Kształcenia na Odległość StudiaNET Politechnika Koszalińska Ul. Śniadeckich Koszalin Telefon: (94) Fax: (94) WWW: uckno@tu.koszalin.pl Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, nr projektu WND-POKL /10 12