Naszymi partnerami są: Rys.1. Uczestnicy projektu IT for US w czasie spotkania na Uniwersytecie Cypryjskim

Transkrypt

1 Ma gorzata Chmurska, El bieta Kawecka O rodek Edukacji Informatycznej i Zastosowa Komputerów, 116 O rodek Edukacji Informatycznej i Zastosowa Komputerów jest koordynat IT europejskiego projektu IT for US - Information Technology for Understanding Sc (Technologia informacyjna dla zrozumienia przedmiotów przyrodniczych), w ram programu Socrates - Comenius 2.1 (nr ref CP PL-COMENIUS-C21). for US, Naszymi partnerami s : University of Amsterdam, AMSTEL (Amsterdam Mathematics Science and Technol (Holandia), New University of Lisbon, College of Science and Technology (Portugalia), University of Leicester, School of Education (Wielka Brytania), czyli Technologia University of Cyprus, Informacyjna Department of Educational Science (Cypr), Informatyki i Metod Komputerowych. Akademia Pedagogiczna im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, Ka Projekt rozpocz si w styczniu 2005 roku i obecnie wkroczy w faz ko cow. Ogro wk ad w jego realizacj wniós wieloletni pracownik naszego O rodka, dr in. Jan Du dla zrozumienia Borkowski, przedmiotów który zmar w lutym 2007 przyrodniczych roku [1]. W projekcie bior udzia twórcy oprogramowania do pomiarów wspomaganych kompute i modelowania (Coach, Insight, Modellus), autorzy programów nauczania i materi dydaktycznych oraz nauczyciele konsultanci. Wszyscy uczestnicy projektu maj bog Małgorzata Chmurska, Elżbieta Kawecka ró norodne do wiadczenie w nowoczesnym nauczaniu z zastosowaniem techno informacyjnej. Ośrodek Edukacji Informatycznej i Zastosowań Komputerów jest koordynatorem europejskiego projektu IT for US Information Technology for Understanding Science (Technologia informacyjna dla zrozumienia przedmiotów przyrodniczych), w ramach programu Socrates Comenius 2.1 (nr ref CP PL-CO- MENIUS-C21). Naszymi partnerami są: University of Amsterdam, AMSTEL (Amsterdam Mathematics Science and Technology), (Holandia), New University of Lisbon, College of Science and Technology (Portugalia), University of Leicester, School of Education (Wielka Brytania), University of Cyprus, Department of Educational Science (Cypr), Akademia Pedagogiczna im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie, Katedra Informatyki i Metod Komputerowych. Projekt rozpoczął się w styczniu 2005 roku i obecnie wkroczył w fazę końcową. Ogromny wkład w jego realizację wniósł wieloletni pracownik naszego Ośrodka, dr inż. Jan Dunin-Borkowski, który zmarł w lutym 2007 roku [1]. Rys.1. Uczestnicy projektu IT for US w czasie spotkania na Uniwersytecie Cypryjskim w listopadzie 2005 Rys.1. Uczestnicy projektu IT for US w czasie spotkania na Uniwersytecie Cypryjskim Zakładane rezultaty listopadzie projektu 2005 to: raport z wyników badań wraz z zaleceniami wykorzystania technologii informacyjnej dla lepszego nauczania przedmiotów przyrodniczych, międzynarodowy kurs dla nauczycieli przedmiotów przyrodniczych integrujący pomiary wspomagane komputerowo i modelowanie, podręczniki i materiały szkoleniowe, podniesienie kwalifikacji uczestników projektu. W projekcie biorą udział twórcy oprogramowania do pomiarów wspomaganych komputerowo i modelowania (Coach, Insight, Modellus), autorzy programów nauczania i materiałów dydaktycznych oraz nauczyciele konsultanci. Wszyscy uczestnicy projektu mają bogate i różnorodne doświadczenie w nowoczesnym nauczaniu z zastosowaniem technologii informacyjnej. Badania ankietowe Pierwszym etapem projektu ITforUS było przeprowadzenie badań ankietowych wśród nauczycieli przedmiotów przyrodniczych na terenie państw, których przedstawiciele biorą udział w projekcie. Celem badań było określenie stopnia wykorzystania środków informacyj-

2 no-komunikacyjnych w procesie kształcenia w obszarze nauk przyrodniczych. Osoby ankietowane wypełniały kwestionariusz złożony z trzech części. Dotyczyły one: przekonania o zastosowaniu technologii informacyjnej i komunikacyjnej (TIK) w procesie nauczania i uczenia się, postaw nauczycieli w stosunku do integracji nowych narzędzi w szkolnym procesie dydaktycznym oraz zakresu praktycznego wykorzystania TIK podczas lekcji. Generalnie, wśród wszystkich osób biorących udział w ankiecie istnieje przekonanie o słuszności i skuteczności zastosowania TIK w procesie dydaktycznym. Za najbardziej przydatne zastosowanie technologii informacyjnokomunikacyjnych polscy nauczyciele uznali następujące sposoby jej wykorzystania: jako źródło informacji (85%), jako środek komunikacji z uczniami (72%), zastosowanie programów związanych z modelowaniem (73%), zastosowanie programów związanych z symulacjami (86%), do szacowania postępów ucznia (68%), do wykonywania pomiarów wspomaganych komputerowo (69%). Praktyka wygląda nieco inaczej niż przekonania. W polskiej szkole, najczęściej stosowanymi programami komputerowymi są: programy użytkowe i wspomagające uczenie się (70%), programy multimedialne (53%), oprogramowanie służące do wizualizacji i symulacji (63%) oraz prezentacji (50%). Polscy nauczyciele (80%) podobnie jak cypryjscy (78%) oraz angielscy (67%) prawie nie używają oprogramowania do budowania modeli procesów przyrodniczych, podczas gdy 77% nauczycieli holenderskich i 62% portugalskich korzysta z tego rodzaju oprogramowania (rys. 2). Polscy nauczyciele najczęściej używają komputera do szukania informacji w celu przygotowania lekcji. Zdecydowana większość deklaruje użycie komputera przy tłumaczeniu lekcji uczniom (pokazy, prezentacje), przy czym to nauczyciel przeważnie prezentuje, co nie sprzyja aktywizacji uczniów i świadczyć może o niskim poziomie wiedzy na temat pozostałych narzędzi TIK. Z przeprowadzonych badań wynika, że należy podjąć działania, których celem powinno być stworzenie nauczycielom możliwości poszerzenia wiedzy na temat nowoczesnych technologii i wskazanie w jaki sposób uzyskać przy ich pomocy wartość dodaną w procesie dydaktycznym. Ważne jest również opracowanie metod służących pobudzeniu aktywności uczniów na zajęciach, tak aby mogli oni samodzielnie pracować stosując narzędzia komputerowe. Powodem, dla którego nauczyciele rzadko korzystają z TIK jest nie tylko niski poziom ich wiedzy w tym zakresie, ale brak przykładów i punktów odniesienia do sposobów wykorzystania jej w nauczaniu. Dodatkowy problem stanowią tu kwestie organizacyjno-techniczne takie, jak: liczebność klas, określony czas trwania lekcji i liczba komputerów w klasach. Wyniki badań zostały opracowane przez partnerów z Cypru w postaci obszernego raportu, który można pobrać ze strony WWW projektu oeiizk.waw.pl 117 W jaki sposób wykorzystujesz oprogramowanie do modelowania (Coach, Modellus, PowerSim, Stella...)? 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 % 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Cypr Holandia Polska Portugalia Wielka Brytania W domu, przygotowuj c si do zaj. W szkole podczas pracy z uczniami. Inne. Nie u ywam tego typu oprogramowania. Rys.2. Rys.2. Sposoby Sposoby wykorzystania wykorzystania programów programów do do modelowania modelowania w różnych w ró nych krajach. krajach. Polscy nauczyciele najcz ciej u ywaj komputera do szukania informacji w celu przygotowania lekcji. Zdecydowana wi kszo deklaruje u ycie komputera przy t umaczeniu lekcji uczniom (pokazy, prezentacje), przy czym to nauczyciel przewa nie prezentuje, co nie sprzyja aktywizacji uczniów i wiadczy mo e o niskim poziomie wiedzy na temat

3 118 Kurs dla nauczycieli przedmiotów przyrodniczych Głównym celem projektu jest opracowanie interdyscyplinarnego kursu dla nauczycieli przedmiotów przyrodniczych (fizyki, chemii, biologii) wraz z materiałami metodycznymi. W chwili obecnej prace te są bardzo zaawansowane (wersja angielska jest prawie gotowa, część materiałów jest już w wersji polskiej). Kurs zawiera przykłady nowoczesnego, konstruktywistycznego podejścia do nauczania z wykorzystaniem technologii informacyjnej. Wykorzystane jest takie oprogramowanie, które umożliwia wykonywanie pomiarów wspomaganych komputerowo (data logging), zjawisk wideopomiarów zachodz cych oraz modelowanie w przyrodzie. i symulację S zjawisk to programy: zachodzących Coach w przyrodzie. 5/6 (rys. Są 3), to Insight programy: pomiary, Coach 5/6 Simulation (rys. 3), Insight Insight pomiary, (rys. Simulation 4) i Modellus Insight (rys. (rys. 4) i 5) Modellus oraz uk ady (rys. 5) oraz pomiarowe układy pomiarowe (np. Coach (np. Coach Lab II+, Lab LogIT II+, LogIT LIVE LIVE ) z ) z zestawem odpowiednich czujników. czujników. Program Coach 5/6 (w wersji polskiej Coach 5 PL ) ma charakter otwartego rodowiska Program Coach pozwalaj cego 5/6 (w wersji polskiej prowadzi Coach 5 PL pomiary ) ma charakter ró nych otwartego wielko ci środowiska fizycznych, pozwalającego prowadzić a tak e opracowywa pomiary różnych i wielkości analizowa fizycznych, wyniki a także eksperymentów. opracowywać i analizować Umo liwia wyniki te eksperymentów. przeprowadzenie Umożliwia analizy też zjawisk zachodz cych w przyrodzie. S to programy: Coach 5/6 (rys. 3), Insight pomiary, ruchu przeprowadzenie metod analizy wideopomiarów ruchu metodą wideopomiarów (przez zaznaczanie (przez zaznaczanie po o enia położenia wybranych punktów punktów Simulation Insight (rys. 4) i Modellus (rys. 5) oraz uk ady pomiarowe (np. Coach Lab II+, poruszającego LogIT się obiektu LIVE si na ) z obiektu kolejnych zestawem klatkach odpowiednich na kolejnych filmu) czujników. oraz klatkach budowę i analizę filmu) modeli oraz dynamicznych budow i w analiz trybie tekstowym modeli poruszaj cego dynamicznych lub graficznym [2]. Program w Porównywanie trybie Coach 5/6 tekstowym wyników (w wersji modelowania polskiej lub graficznym Coach z wynikami 5 PL ) ma przeprowadzonych [2]. charakter Porównywanie otwartego eksperymentów wyników daje rodowiska pozwalaj cego prowadzi pomiary ró nych wielko ci fizycznych, a tak e modelowania przedsmak prawdziwej z wynikami pracy badawczej. przeprowadzonych eksperymentów daje przedsmak prawdziwej opracowywa i analizowa wyniki eksperymentów. Umo liwia te przeprowadzenie analizy pracy badawczej. ruchu metod wideopomiarów (przez zaznaczanie po o enia wybranych punktów poruszaj cego si obiektu na kolejnych klatkach filmu) oraz budow i analiz modeli dynamicznych w trybie tekstowym lub graficznym [2]. Porównywanie wyników modelowania z wynikami przeprowadzonych eksperymentów daje przedsmak prawdziwej pracy badawczej. Rys. 3. Po lewej zdjęcie interfejsu pomiarowego Coach Lab II+ i układu RC do badania rozładowania kondensatora. Po prawej okno Rys. programu 3. Po Coach lewej 5 PL zdj cie z wynikami interfejsu pomiarów pomiarowego i modelowania. Coach Lab II+ i uk adu RC do Rys. 3. Po lewej zdj cie interfejsu pomiarowego Coach Lab II+ i uk adu RC do badania badania roz adowania roz adowania kondensatora. kondensatora. Po Po prawej prawej okno okno programu programu Coach 5 PL Coach z wynikami 5 PL z wynikami pomiarów i modelowania. i Insight pomiary (polska wersja programu Datalogging Insight) i Simulation Insight należą do grupy programów, których autorem Insight jest pomiary Laurence (polska Rogers, wersja znakomity programu specjalista Datalogging w dziedzinie Insight) i stosowania Simulation Insight TI w nauczaniu nale Insight pomiary (polska Datalogging Insight) i Simulation Insight fizyki i nale innych do grupy programów, których autorem jest Laurence Rogers, znakomity specjalista w do przedmiotów grupy dziedzinie programów, przyrodniczych stosowania których [3]. TI w Pełna nauczaniu informacja autorem fizyki na i jest innych temat Laurence przedmiotów tych programów Rogers, przyrodniczych oraz znakomity materiały [3]. Pe na dydaktyczne specjalista można w dziedzinie znaleźć na informacja stronie stosowania firmy na temat Logotron TI tych w [4], nauczaniu programów która zajmuje oraz fizyki materia y się ich i innych dystrybucją. dydaktyczne przedmiotów Insight mo na pomiary znale przyrodniczych na zawiera stronie pakiet [3]. zintegrowanych programów firmy Pe na informacja na Logotron do temat rejestrowania, [4], tych która programów przechowywania zajmuje si oraz ich dystrybucj. i materia y przetwarzania Insight dydaktyczne danych pomiary pomiarowych, mo na zawiera znale pakiet a także modelowania. na stronie zintegrowanych programów do rejestrowania, przechowywania i przetwarzania danych firmy Program Logotron Simulation [4], Insight która jest ciekawym zajmuje środowiskiem si ich dystrybucj. do budowy modeli i opartych pomiary na nich symulacji. pomiarowych, a tak e modelowania. Program Simulation Insight jest ciekawym zawiera pakiet zintegrowanych rodowiskiem programów do budowy modeli do i rejestrowania, opartych na nich symulacji. przechowywania i przetwarzania danych pomiarowych, a tak e modelowania. Program Simulation Insight jest ciekawym rodowiskiem do budowy modeli i opartych na nich symulacji. Rys. 4. Po Rys. lewej 4. analiza Po lewej wyników analiza zmian wyników temperatury zmian temperatury zarejestrowanych zarejestrowanych w programie w Insight programie pomiary Insight podczas ogrzewania kalorymetru w pomiary czasie spalania podczas orzeszka ogrzewania i ogrzewania kalorymetru żarówką w czasie 100 W. spalania Po prawej orzeszka symulacja i ogrzewania strat ciepła arówk w budynku w programie Simulation Insight. 4

4 Modellus jest programem znanym w Polsce od kilku lat, w OEIiZK powstała polska 100 W. wersja tego programu i wiele materiałów dydaktycznych [5]. Po prawej symulacja strat ciep a w budynku w programie Simulation Insight. Modellus jest programem znanym w Polsce od kilku lat, w OEIiZK powsta a polska sja tego programu i wiele materia ów dydaktycznych [5]. Rys. Rys Modelowanie w Modellusie Skoki na na linie linie bungee. bungee. Kurs sk ada si z 12 modu ów o jednolitej strukturze (poradnik dla nauczyciela i taw wicze uczniowskich). Ka dy modu zosta po wi cony jednemu tematowi z zakresu k przyrodniczych. Wszystkie modu y mo na podzieli na 4 grupy: Kurs składa się z 12 modułów o jednolitej strukturze (poradnik dla nauczyciela i zestaw ćwiczeń uczniowskich). Każdy moduł został poświęcony jednemu tematowi z zakresu nauk przyrodniczych. Wszystkie moduły można podzielić na 4 grupy:. Modu y wst pne - wprowadzenie do oprogramowania: 1. Drgania: pomiary wspomagane komputerowo, modelowanie i wideopomiary w Coach 5/6; 2. Drgania: pomiary wspomagane komputerowo, modelowanie i symulacje w Insight; 3. Drgania: modelowanie i symulacje w Modellusie.. Modu y kszta c ce umiej tno ci tworzenia i analizy wykresów: 4. Wprowadzenie do wykresów i torów ruchu; 5. Wektory, pr dko i przemieszczenie. I. Moduły wstępne wprowadzenie do oprogramowania: 1. Drgania: pomiary wspomagane komputerowo, modelowanie i wideopomiary w Coach 5/6; 2. Drgania: pomiary wspomagane komputerowo, modelowanie i symulacje w Insight; 3. Drgania: modelowanie i symulacje w Modellusie.. Modu y ci le zwi zane z podstaw programow : 6. Mocne i s abe kwasy; 7. Fotosynteza i oddychanie; 8. Zmiany stanu skupienia; 9. Obwody elektryczne; 10. Modelowanie reakcji chemicznych.. Modu y rozszerzaj ce: 11. Skoki na linie, II. Moduły kształcące umiejętności tworzenia i analizy wykresów: 4. Wprowadzenie do wykresów i torów ruchu; 5. Wektory, prędkość i przemieszczenie. III. Moduły ściśle związane z podstawą programową: 6. Mocne i słabe kwasy; 7. Fotosynteza i oddychanie; 8. Zmiany stanu skupienia; 9. Obwody elektryczne; 10. Modelowanie reakcji chemicznych. IV. Moduły rozszerzające: 11. Skoki na linie, 12. Energia i organizm ludzki. Zaproponowana tematyka nie wyczerpuje zagadnień, które występują w programach nauczania fizyki, chemii czy biologii. Są to przykłady, jak można uczyć wybranych zagadnień ciekawiej, z wykorzystaniem ogromnych korzyści, które przynosi właściwe stosowanie technologii informacyjnej. Współpraca ze szkołami Współpraca z nauczycielami fizyki, chemii, biologii i informatyki umożliwia bieżące testowanie powstających materiałów kursowych. W Ośrodku odbywają się comiesięczne seminaria dla nauczycieli przedmiotów przyrodniczych zainteresowanych pracą w ramach projektu. Należy podkreślić, że w tych spotkaniach uczestniczą również nauczyciele i pracownicy naukowi spoza Warszawy (XI LO Wrocław, Akademia Pedagogiczna w Krakowie). Analizowane są materiały dydaktyczne wchodzące w skład kolejnych modułów kursowych, w pracowni komputerowej przeprowadzane są ćwiczenia uczniowskie. W czasie szkoleń używana jest także platforma e-learningowa Moodle. Najbardziej aktywne szkoły: Zespół Szkół nr 77, LI Liceum Ogólnokształcące im. T. Kościuszki, IV Liceum Ogólnokształcące im. Władysława IV, Zespół Szkół Sportowych nr 2 im. W. Rutkiewicz, XI Liceum Ogólnokształcące, Wrocław wypożyczyły z OEIiZK układy pomiarowe z zestawem odpowiednich czujników. Umożliwia to pracę z uczniami w czasie zajęć szkolnych. W Ośrodku odbyły się 5 również dwukrotnie bezpłatne 5-dniowe warsztaty IT for US dla nauczycieli przedmiotów przyrodniczych. Znakomitą okazją do dzielenia się zdobytą wiedzą i doświadczeniem są również ogólnopolskie zjazdy Polskiego Stowarzyszenia Nauczycieli Przedmiotów Przyrodniczych (Opole 2005, 2006) i różne konferencje dla nauczycieli, na przykład: targi EXPO w Warszawie (styczeń 2006), konferencja w Akademii Pedagogiki Specjalnej im. Marii Grzegorzewskiej w Warszawie (marzec 2006), konferencja GIREP 2006, Amsterdam (sierpień 2006), 119

5 120 Prawo oświatowe I Konferencja Metodyczna Wykorzystanie nowych technologii w nauczaniu przedmiotów nieinformatycznych zorganizowana przez Głos Nauczycielski, Microsoft, Partnerstwo dla Przyszłości, Intel; (kwiecień 2007), Chełm (wrzesień 2007), VI Ogólnopolski Zjazd Opiekunów Szkolnych Pracowni Internetowych, Mrozy (maj 2007). Wolna kultura i nauka w dobie INTERNETU Alek Tarkowski Kolejnym etapem będzie szkolenie zespołów nauczycieli przedmiotów przyrodniczych w każdym z krajów partnerskich. Przeszkoleni nauczyciele przeprowadzą zajęcia z uczniami i ocenią przydatność wypracowanych materiałów. Aktualne informacje o programie IT for US dostępne są na stronie internetowej projektu [6]. Literatura 1. Gregorczyk G., Kawecka E., Pamięci Jana Dunina-Borkowskiego ( ), Meritum nr 1 (5) Newton L., Rogers L., Teaching Science with ICT, Continuum, London Autorki są pracownikami Centrum Technologii Nauczania w Ośrodku Edukacji Informatycznej i Zastosowań Komputerów Telewizja naucza bezustannie. Edukuje bardziej niż wszystkie szkoły i instytucje wyższej edukacji razem wzięte tak kilkadziesiąt lat temu pisał o nowych mediach Marshall McLuhan. Dziś równie istotny jest wpływ edukacyjny podłączonego do Internetu komputera. Internet stawia przed szkołą nowe wyzwania. Z jednej strony konkuruje z nią jako źródło informacji. Z drugiej szkoła staje przed wyzwaniem nauczania, jak z tego medium świadomie korzystać. Dzieci i młodzież nabywają niezbędne umiejętności praktyczne niemal intuicyjnie, ale często nie wiedzą same, w jaki sposób i do jakich celów je wykorzystać. Natura szans i wyzwań staje się jasna, gdy spojrzymy na najpopularniejsze w Polsce serwisy edukacyjne. W marcu 2007 roku na pierwszym miejscu znajdowała się encyklopedia internetowa Wikipedia, z której skorzystało ponad 6 milionów osób. Na drugim i trzecim miejscu znalazły się serwisy edukacyjne portalu onet, w tym serwis sciaga.onet.pl oraz portal sciaga.pl razem przyciągnęły one 5,6 miliona internautów. W Polsce z Internetu korzysta 96% uczniów (w wieku lat, według badania Mediappro). Można więc założyć, że większość z nich korzysta również z obydwu typów serwisów. Serwisów ze ściągami używa się na zasadzie skopiuj/wklej, a dostępne w nich treści to edukacyjny ekwiwalent fast foodu. W przypadku Wikipedii, nawet jeśli można podważać jej jakość, trzeba uznać diametralnie inny model, na którym jest oparta. Stanowi zasób wiedzy, z którego można korzystać aktywnie nie tylko pobierając, ale też dodając informację. Dodam na marginesie, że uczestniczyć w tworzeniu Wikipedii zdecydowało się jedynie kilka tysięcy osób w Polsce pozostawiając szansę edukacyjną w dużej mierze niewykorzystaną. Ściąga.pl oraz Wikipedia są więc przykładami dwóch odmiennych modeli edukacyjnych jeden jest oparty na prostym kopiowaniu, drugi zakłada aktywne uczestnictwo oraz przetwarzanie tak zwany remiks treści. Pierwszy przypomina model biernego odbioru masowych mediów. Drugi ma wiele wspólnego z tak zwaną kulturą partycypacyjną tworzoną z pomocą mediów cyfrowych by użyć terminu zaproponowanego przez Henry ego Jenkinsa w książce Kultura konwergencji. W obydwu przypadkach działania ucznia są regulowane przez ten sam