Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Časopis Nastava fizike - broj 2

1,051 views

Published on

Časopis Nastava fizike - broj 2

Published in: Education
  • Be the first to comment

Časopis Nastava fizike - broj 2

  1. 1. ДФСјенаучно-стручнаорганизацијафизичара,инжењера, физичараосталихкојисеактивнобавефизичкимнаукама инаставомфизикенасвимнивоима.ЦиљДФСјеокупља- њесвихфизичаразаинтересованихдазаједничкимрадом доприносеразвојуиунапређењуфизикекаонауке,образ- овањауфизициипримењенефизике. ДруштвоматематичараифизичараСрбијејеосновано1948ДруштвоматематичараифизичараСрбијејеосновано1948 године.ПрвипредседникДруштвајебиоТадијаПејовић професорматематикенаУниверзитетууБеограду. ДруштвофизичараСрбијејезваничноосновано2.фебру- ара1981.године.ПрвипредседникДруштвајебиоЈарослав Лабат,професорнаПМФ-уУниверзитетауБеограду. ISSN2406-2626 Број2 НАСТАВАФИЗИКЕ Зборникизабранихрадова4.Међународнеконференције онаставифизикеусредњимшколамa Београд2016. Број2 НАСТАВАФИЗИКЕ
  2. 2. НАСТАВА ФИЗИКЕ ДРУШТВО ФИЗИЧАРА СРБИЈЕ Часопис Настава физике је публикација Друштва физичара Србије. У часопису се публикују радови из методике наставе физике, историје и филозофије физике и прикази дисертација, монографских и уџбеничких публикација из области наставе физике. Намењен је наставницима физике основних и средњих школа, наставницима физике високих школа струковних студија, као и наставницима факултета који се баве истраживањима у области наставе физике. БЕОГРАД – 2016
  3. 3. Програмски одбор конференције/ гостујуће уредништво: 1. И. Авиани (Сплит, Загреб) 2. М. Бабић (Бијељина) 3. И. Дојчиновић (ДФС) 4. Д. Димитријевић (ДФН) 5. А. Хрлец (ХФД) 6. С. Јокић (Београд) 7. Т. Јовановић (Ниш) 8. А. Канцлер (Марибор) 9. М. Ковачевић (Крагујевац) 10. М. Митровић (Београд) 11. Б. Митревски (ДФМ) 12. Љ. Нешић (Ниш) 13. Д. Никезић (Крагујевац) 14. Н. Новаковић (Нови Пазар) 15. С. Радуловић (Алексинац) 16. М. Шћепановић (Подгорица) 17. М. Стојановић (Нови Сад) 18. В. Урумов (Скопје) 19. А. Жекић (Београд) Организациони одбор: 1. Н. Станковић, председник 2. Ч. Ракић 3. К. Црнчевић 4. Ј. Тончић 5. Д. Петковић 6. С. Радуловић 7. Б. Симић 8. М. И. Јефтић 9. С. Величковић 10. Г. Жалац 11. Д. Вељковић 12. М. Бабић 13. Љ. Нешић 14. Д. Димитријевић 15. Д. Тарлаћ 16. С. Петровић Главни и одговорни уредник: Љубиша Нешић Технички уредник: Милан Милошевић Наслов: „Настава физике“ Поднаслов: „Зборник изабраних радова 4. Међународне конференције о настави физике у средњим школама“ Покровитељ: Општина Алексинац Издавач: Друштво физичара Србије, Београд и „Klett“ Издавачка кућа д.о.о.,Београд Штампарија: Цицеро, Београд ISSN: 2406-2626 Тираж: 200 CIP - Каталогизација у публикацији Народна библиотека Србије, Београд 53 НАСТАВА физике / главни и одговорни уредник Љубиша Нешић. - 2015, бр. 1- . - Београд : Друштво физичара Србије : Klett, 2015- . - 24 cm ISSN 2406-2626 = Настава физике COBISS.SR-ID 214910476
  4. 4. 2
  5. 5. 1 Садржај Садржај ............................................................................................................................. 1 Предговор ......................................................................................................................... 3 ПРЕДАВАЊА .................................................................................................................. 5 Računalo kao mjerni uređaj................................................................................................. 7 Ivica Aviani Podučavanje fizike uz Physlet simulacije ......................................................................... 13 Dževdeta Dervić Kurikulum fizike u sklopu cjelovite kurikularne reforme u R. Hrvatskoj......................... 19 Anica Hrlec Истраживачки приступ у образовању за одрживи развој-улога професора физике . 25 Стеван Јокић, Љиљана Јокић Delo s tablicami pri pouku fizike na Prvi gimnaziji Maribor............................................ 33 Aljoša Kancler Фотонско кристална оптичка влакна............................................................................. 43 Милан С. Ковачевић, Љубица Кузмановић Nevjerojatno ubrzanje ....................................................................................................... 53 Hrvoje Mesić За размислувањето и концептуалното разбирање на учениците во наставата по физика .............................................................................................................................. 61 Боце Митревски, Оливер Зајков Корелација између начина формулисања задатка из физике и ученичке мотивације за његово решавање............................................................................................................. 71 Мићо Митровић, Бранислава Мисаиловић, Биљана Радиша, Сања Матијашевић-Ћирић, Александра Димић, Андријана Жекић Сто година Опште теорије релативности...................................................................... 81 Љубиша Нешић Примена нискотемературне плазме у заштити животне средине............................... 91 Братислав Обрадовић Реалност и изазови инклузивног образовања у оквиру наставе физике у средњим школама............................................................................................................................ 99 Виолета Петровић Физика у спорту:фудбал и тенис ................................................................................. 109 Маја Стојановић, Бранка Радуловић Дали је ИКТ = компјутер? ............................................................................................ 119 Оливер Зајков, Боце Митревски Кинетика раста кристала из водених раствора........................................................... 125 Андријана Жекић, Мићо Митровић, Бранислава Мисаиловић, Биљана Радиша
  6. 6. 2 Хигсов бозон, од предвиђања до открића................................................................... 135 Лидија Живковић ПОСТЕРИ И УСМЕНА ИЗЛАГАЊА ..................................................................... 145 Свјетлеће диоде у настави физике............................................................................... 147 Милко Бабић Проектите ИПА - Инструмент за претпристапна помош - од областа на екологијата, како образовни ресурси за лабораториите по физика................................................ 151 Стојан Манолев Медицинске школе у „вртлогу“ (не)успешне реформе ............................................. 155 Татјана Марковић-Топаловић Збирке задатака за гимназију – структура и примери (издавач Завод за уџбенике Београд).......................................................................................................................... 159 Joвица Милисављевић, Бранислав Цветковић Aristotelova fizika u komentarima srednjovjekovnih arapskih fizičara .......................... 163 Maksuda Muratović Омов закон за дел и за цело струјно коло ................................................................... 167 Емилија Најдова Iskustvo u motiviranju učenika za kućno eksperimentiranje i istraživanje fizikalnih pojava.............................................................................................................................. 171 Melita Sambolek Шта је у физици лијепо ................................................................................................ 175 Енес Шкргић , Андреана Ковачевић и Зоран Рајилић Конкретан пример употребе визуелизације у школском простору за отклањање грешака у ученичким ставовима.................................................................................. 179 Биљана Стојичић, Ненад Вукмировић РАДИОНИЦЕ .............................................................................................................. 183 Šolski eksperiment brez papirja ...................................................................................... 185 Aljoša Kancler, Darko Briški Изабране лабораторијске вежбе из физике у гимназији............................................ 189 Милан С. Ковачевић, Соња Ковачевић, Ана Марковић, Драган Карајовић Matematika gibanja......................................................................................................... 199 Hrvoje Mesić Примена информационо-комуникационих технологија у настави физике.............. 207 Славољуб Митић Научна слагалица .......................................................................................................... 211 Маја Стојановић, Бранка Радуловић, Ивана Богдановић Индекс ........................................................................................................................... 218
  7. 7. 3 Предговор Поштоване колеге, пред вама се налази други број часописа Настава физике посвећен 4. Међународној конференцији о настави физике у средњим школама (26- 28. фебруар 2016, Алексинац). Овај број часописа су, у својству гостујућег уредништва, уредили чланови Програмског одбора Конференције. Образовни системи свих земаља региона су у процесу озбиљних реформи а то се у највећој мери испољава на нивоу средњег и високог образовања. Док у гимназијама не долази до битније промене односа између предмета, у средњим стручним школама већина општеобразовних предмета трпи велико смањење фонда и садржаја губећи тиме на значају у односу на стручне предмете. Ово питање, као и нека друга питања актуелна за наставу физике, били су главни разлози организовања првог међународног симпозијума 2013. године, под називом: Положај физике у средњим школама у региону. Скуп је акредитован код ЗУОВ-а прве две године као симпозијум а од прошле године као међународна конференција. При том је узето у обзир да је скуп од самог почетка, имајући у виду састав учесника и предавања, у великој мери био конференцијског карактера. Овогодишња конференција окупља око 130 учесника из Словеније, Хрватске, Републике Српске, Федерације БИХ, Србије, Македоније, Црне Горе и Бугарске. Учесници су универзитетски наставници и истраживачи, средњешколски наставници, представници стручних друштава и издавачких кућа. Конференција окупља и ученике чији су експериментални радови изабрани на конкурсу. Програм 4. конференције обухвата: предавања по позиву, излагања научно- стручних радова и радова из праксе наставника, одабраних радова о употреби ИКТ у настави физике и округлог стола са истом темом, радионице, презентације уџбеника физике, астрономије и методике наставе физике и постер секцију. У програму конференције је и демонстрација изабраних ученичких радова. Теме позивних предавања су Oпшта теорија релативности, Нобелова награда из физике за 2015, неутронска бомба, рачунар као мерни уређају и ИКТ у физици. Главна тема округлог стола је примена ИКТ у настави физике. Предавања o реформи курикулума, истраживачкoм приступу у образовању за одрживи развој, реалностима и изазовима инклузивног образовања у оквиру наставе физике у средњим школама, утицају формулације проблема на мотивацију ученика за његово решавање, концептуалном разумевању физике, неким аспектима историје физике и ове године се налазе у програму конференције. Радионице су уврштене у програм скупа као подршка увођењу већег броја огледа у свим облицима наставе физике и као обука наставника за примену ИКТ-a у настави физике. У програму се налази и одређен број посебно одабраних изабраних саопштења усаглашених са темама конференције. Нека саопштења и радионице су презентовани у скраћеној верзији у пратећој публикацији конференције Алексинац, 15. фебруар 2016. год. Председник Програмског одбора Др Љубиша Нешић
  8. 8. 5 ПРЕДАВАЊА
  9. 9. Настава физике, број 2, 2016, стр 7 - 12 7 Računalo kao mjerni uređaj Ivica Aviani Institut za fiziku, Zagreb Prirodoslovno, matematički fakultet, Split Apstrakt. Osobno računalo kao mjerni uređaj ne zahtijeva gotovo nikakvu dodatnu opremu. Opremljeno zvučnom karticom, mikrofonskim ulazom i izlazom te mikrofonom, zvučnicima i web kamerom, uz pomoć besplatnog softvera, pretvara se u uređaj za analizu gibanja, signal generator, brzi i precizni voltmetar ili osciloskop. Njime je moguće precizno mjeriti i opažati pojave koje se odvijaju na vremenskim skalama reda veličine desetinke milisekunde. Kao mjerni uređaj osobno računalo ima veliki potencijal u interaktivnoj, istraživački orijentiranoj i projektnoj nastavi. U radu je opisano nekoliko takvih primjera. Ključne riječi: osobno računalo, mjerni uređaj, interaktivna nastava, eksperiment. UVOD Osobna računala pristupačna su danas gotovo svakom nastavniku i učeniku te nalaze primjenu u raznim oblicima nastave. Ipak, rijetko se u računalu prepoznaje precizan mjerni uređaj pomoću kojeg je nastavu fizike moguće osvježiti i unaprijediti te je učiniti zanimljivijom učenicima, kojima je računalo postalo dio svakodnevnice. S obzirom da ne zahtijeva gotovo nikakvu dodatnu opremu, računalo kao mjerni uređaj ima veliki potencijal za projektnu i istraživačku interaktivnu nastavu u svim školama. Opremljeno je zvučnom karticom te mikrofonskim ulazom i izlazom za zvučnike, a prijenosna računala imaju integrirani mikrofon i web kameru. Uz pomoć besplatnog softvera koji upravlja zvučnom karticom, računalo se pretvara u uređaj za analizu gibanja [1] i zvuka [2], signal generator [3], brzi i precizni voltmetar ili osciloskop [3]. Zbog toga je moguće precizno mjeriti i opažati pojave, inače nedostupne ljudskim osjetilima, koje se odvijaju u kratkim vremenskim intervalima [4]. Izlaz za zvučnike može poslužiti kao generator izmjeničnog napona željenog oblika i frekvencije, a mikrofonski ulaz kao osjetljivi voltmetar [5]. Na mikrofonski ulaz moguće je priključiti zavojnicu, te promatrati pojavu elektromagnetske indukcije ili fotodiodu te promatrati promjene intenziteta svjetlosti. Besplatni softver za analizu video zapisa [1] omogućuje analizu i modeliranje gibanja. Na taj način moguće je objektivno promatranje i analiziranje prirodnih pojava. Nastava u učionici može se izvoditi korištenjem projektora pri čemu računalo postaje interaktivni multimedijalni mjerni uređaj. Ovaj rad daje kratak pregled nekoliko ideja za istraživanje i mjerenje pomoću osobnog računala iz literature [6-10] i nešto vlastitih ideja nastalih korištenjem besplatnog softvera u nastavi. Ove i druge primjere detaljno sam oblikovao zajedno sa svojim studentima za vrijeme vođenja kolegija Računalo u pokusu na Fizičkom odsjeku PMF-a, Sveučilišta u Zagrebu te kroz diplomske radove [11,12].
  10. 10. 8 Ivica Aviani PRIMJERI EKSPERIMENATA Analiza gibanja pomoću programa Tracker Opis gibanja tijela spada u temeljna znanja fizike. Zbog složenosti povezivanja gibanja s fizikalnim konceptima, matematičkim izrazima i grafičkim prikazima, uz savladavanje vještina mjerenja, ovaj se ishod učenja smatra izuzetno zahtjevnim [13]. Većini nastavnika dobro je poznata analiza gibanja pomoću elektromagnetskog tipkala (eng. ticker timer)[14]. Ova metoda proučavanja održala se u našem obrazovnome sustavu kao temeljna metoda sve do danas. Međutim, zahvaljujući razvoju informacijske tehnologije otvaraju se nove mogućnosti. Razvijena su mnoga učila te brojni komercijalni i besplatni programi za video analizu. Među njima se ističe besplatni program Tracker [1], autora Douglas Browna, umirovljenog profesora fizike, koji aktivno sudjeluje u unapređivanju nastave. Po svemu sudeći, suvremeni računalni programi za video analizu gibanja mogli bi znatno olakšati proces učenja. Mogući način poučavanja pomoću Trackera prikazat ćemo na jednostavnom primjeru. Više primjera i detaljne upute za rad s programom mogu se naći u diplomskim radovima [11,12]. Pomoću web kamere ili mobitela snimit ćemo tijelo koje slobodno pada, a zatim koristeći program za analizu video zapisa istraživati gibanje tijela u skladu s konceptima nastave fizike za srednju školu. Da bi ovu zadaću obavili odabrat ćemo dio filma koji nas zanima i na početnoj snimci napraviti niz važnih radnji. To su odabir koordinatnog sustava i ishodišta te baždarenje jedinične dužine. Na taj način svaka točka na snimci dobiva svoje prostorne koordinate, a udaljenosti između točaka mjeru u metrima. Opisani postupak zorno upućuje učenika u vještinu mjerenja udaljenosti te stvara okvir za matematički opis položaja tijela u prostoru, odnosno grafički prikaz. SLIKA 1. Za analizu slobodnog pada i mjerenje ubrzanja dovoljno je, pomoću web kamere ili mobitela, snimiti predmet koji pada te snimku prebaciti u program za analizu gibanja Tracker. Snimljeni film zapravo je niz fotografija koje se brzo izmjenjuju dajući osjećaj neprekidnog gibanja. Program omogućuje promatranje i analizu snimljenih fotografija
  11. 11. Računalo kao mjerni uređaj 9 pojedinačno. Kamera snima točno određeni broj snimaka u sekundi (najčešće 30) pri čemu je vremenski razmak između pojedinih snimki uvijek jednak. Jednakost vremenskih razmaka, odnosno opažanja, važan je fizički koncept, koji nam omogućuje mjerenje promjene položaja tijela u vremenu. Pritom je početak, odnosno ishodište vremenske skale, određen odabirom početne snimke, a proteklo vrijeme jednako zbroju vremenskih razmaka između snimki. Usvajajući te koncepte učenik na praktičan način uči kako se definira vremenska skala te kako se mjeri vremenski interval i vrijeme. Slika 1 prikazuje analizu gibanja tijela u slobodnome padu. Na ekranu računala istodobno se nalaze snimka predmeta koji pada, tablica s prostorno-vrermenskim koordinatama tijela i s-t graf gibanja. Kada se pokrene, program povezuje položaj predmeta na snimci s položajem točke na grafu, čime se učeniku omogućuje zorno povezivanje realnog gibanja i grafa, što se teško postiže u nastavi [13]. Jednostavnim promjenama, odmah je vidljivo kako grafički prikaz gibanja ovisi o izboru koordinatnog sustava i ostalim parametrima. Iz izmjerenih podataka odmah određujemo ubrzanje slobodnog pada. Program omogućuje i izradu jednostavnog fizičkog modela gibanja, temeljenog na formuli, koji se prikazuje simultano, kao animacija, preko video zapisa. Odabirom odgovarajućega modela dobiva se preklapanje animacije i stvarnog gibanja, što je jedan od glavnih zadataka fizike. Analiza gibanja pomoću programa Audacity Audacity [2] je besplatni program koji prvenstveno služi za snimanje i editiranje zvuka, ali može izvrsno poslužiti za vremensku analizu raznih događaja koji se zbivaju u vrlo kratkim vremenskim razmacima. Program zapravo digitalizira napon na ulazu zvučne kartice i grafički ga prikazuje kao funkciju vremena. U slučaju da je na ulaz priključen mikrofon to je vremenska promjena inteziteta zvuka, ali vidjet ćemo da to može biti bilo koji izvor napona, s tim da ne smije biti znatno veći od 5 mV. S obzirom da kartica radi frekvencijom od 44 kHz, najmanji vremenski interval koji program može razlikovati je oko 22 μs. SLIKA 2. Uređaj za izbacivanje kuglica različitim horizontalnim brzinama postavimo na rub stola i pričvrstimo ga stegom (lijevo). Zvučni zapis pada dviju kuglica i mjerenje vremenskog razmaka između njihovog pada pomoću programa Audacity (desno).
  12. 12. 10 Ivica Aviani Iskoristit ćemo ovaj program kao precizan sat da istražimo je li istina kako kuglica koja slobodno pada i ona koja je bačena s iste visine u horizontalnom smjeru, padaju jednako dugo vrijemena. Za tu svrhu koristimo uređaj za izbacivanje kuglica, koji nakon pokretanja, jednu kuglicu ispusti tako da ona pada bez početne brzine, a drugu istodobno izbaci nekom horizontalnom brzinom. Pitanje je: Padnu li kuglice istodobno i s kojom sigurnošću to možemo utvrditi? Eksperimentalni postav i uređaj te zvučni zapis događaja prikazani su na Slici 2. Zvučni zapis pokazuje da su kuglice pale gotovo istodobno. Zapravo, jedna kuglica kasnila je za drugom za samo Δt = 0.00358 s. Ta mala vremenska razlika može nastati i zbog nesavršenosti uređaja, odnosno zbog neistodobnog izbačaja kuglica, ali i zbog toga što je kuglica s horizontalnom brzinom pala dalje pa je i zvuk njenog udarca o pod nešto kasnije stigao do mikrofona. Lako izračunamo da za vrijeme Δt zvuk, čija je brzina oko 330 m/s, pređe put od oko 1,2 m. Ta vrijednost dobro se slaže s dometom druge kuglice. Mjerenje brzine gibanja pomoću Dopplerovog efekta Glazbenu vilicu (Slika 3) batićem pobudimo na titranje tako da jasno čujemo ton. Kada vilicu primičemo zidu, čujemo periodičnu promjenu intenziteta zvuka, odnosno zvučne udare. Zašto? SLIKA 3. Glazbena vilica i batić za demonstraciju Dopplerovog efekta (lijevo). Zvučni zapis glazbene vilice u gibanju (desno). Označena je udaljenost između dva susjedna maksimuma iz koje smo odredili vremenski interval između dva zvučna udara. Zvučni valovi glazbene vilice (izvora) odbijaju se od zida i interferiraju sa zvukom izvora. Zbog odbijanja valova, iza zida nastaje prividna zvučna slika vilice, poput slike u zrcalu – kao da se dvije vilice, ona stvarna, u našoj ruci, i njena slika gibaju jedna prema drugoj. Neka se vilica giba od nas, a njena slika prema nama. U sustavu mirovanja, tj. našem uhu (mikrofonu), zbog Dopplerovog učinka, frekvencije njihovih tonova malo se razlikuju, zbog čega i nastaju zvučni udari. Naime, zvučni udari nastaju interferiranjem tonova bliskih frekvencija, pri čemu je period udara obrnuto proporcionalan razlici njihovih frekvencija Δf [7]. Slika 3 prikazuje zvučni zapis glazbene vilice u gibanju. Program Audacity omogućuje točno mjerenje frekvencije glazbene vilice f = 1975 Hz i frekvencije udara Δf = 2,5 Hz. Iz tih podataka, uz poznatu brzinu zvuka vz = 330 m/s, određujemo brzinu gibanja vilice 330 19752 5,2 2      zv f f v = 0.2 m/s. (1)
  13. 13. Računalo kao mjerni uređaj 11 Istraživanje elektromagnetske indukcije U ovom primjeru pokazujemo kako izlaz za zvučnike računala možemo upotrijebiti kao generator napona, a mikrofonski ulaz kao precizan voltmetar. Priključke je najjednostavnije izraditi rezanjem, a potom spajanjem dvaju kablova – jednoga na kojem se nalaze stege (tzv. krokodilke) i drugoga na kojem su poželjno neispravne slušalice, a koji ima utikač za zvučnu karticu. Za generiranje signala koristimo program Scope [3] koji se sastoji od dva potprograma: osciloskopa i generatora signala. U primjeru opisanome na Slici 4 istražujemo oblik i amplitudu induciranoga napona u sekundaru transformatora ovisno o obliku napona i međusobnoj udaljenosti zavojnica. Primjer možemo obogatiti dodavanjem transformatorskih jezgri načinjenih od različitih materijala, ili jednostavno promatrati indukciju, koja nastaje pomicanjem stalnoga magneta u sekundaru [10]. SLIKA 4. Jedna zavojnica školskog transfomatora (primar) spojena je na priključak za zvučnike, a druga (sekundar) na mikrofonski ulaz zvučne kartice (lijevo gore). Signal generator programa Scope (desno gore) generira pravokutni napon na primaru, dok se na sekundaru inducira napon koji promatramo programom Audacity (lijevo dolje). Udaljavanjem zavojnica inducirani napon se smanjuje (desno dolje). LITERATURA 1. Brown D., Tracker - program za video analizu s primjerima (http://physlets.org/tracker/ ). 2. Audacity, program za analizu zvuka, (http://www.audacityteam.org/download/ ). 3. Zeitnitz C., Soundcard Oscilloscope, (http://zeitnitz.de/Christian/Scope/Scope_en.html ). 4. Experiments with a PC sound card, (http://www.leapsecond.com/pages/sound-1pps ). 5. Hunt M. B. and Dingley K. (2002), Use of the sound card for datalogging, Phys. Educ. 37, 251-253. 6. Ganci S. (2008), Measurement of g by means of the improper use of sound card software: a multipurpose experiment Phys. Educ. 43, 297-300.
  14. 14. 12 Ivica Aviani 7. Bensky T. J., Frey S. E. (2001), Computer sound card measurements of the acustic Doppler effect for accelerated and unaccelerated sound sources, Am. J. Phys. 69, 1231–1236. 8. Farkas N.and Ramsier R. D. (2006), Measurement of coefficient of restitution made easy, Phys. Educ. 41, 73 -76. 9. Wolfe J., Interesting and inexpensive experiments for high school physics, (http://newt.phys.unsw.edu.au/~jw/I&Iexperiments.pdf). 10. Trumper R.and Gelbman M. (2000 ), Investigating electromagnetic induction through amicrocomputer-based laboratory Phys. Educ. 35, 90-95. 11. Margetić N. (2011), diplomski rad, Metodička obrada gibanja analizom video zapisa, Fizički odsjek, PMF, Sveučilište u Zagrebu voditelj: I. Aviani (http://bib.irb.hr/datoteka/560678.N_Margetic_diplomski_rad_PMFZG_2011.pdf ). 12. Butulija D., diplomski rad (2011), Metodička obrada periodičnih gibanja analizom video zapisa, Fizički odsjek, PMF, Sveučilište u Zagrebu voditelj: I. Aviani (http://bib.irb.hr/datoteka/564901.D_Butulija_diplomski_rad_PMFZG_2011.pdf ). 13. McDermott L. C., Rosenquist M. L., van Zee E. H. (1987), Student difficulties in connecting graphs and physics: Examples from kinematics, Am. J. Phys. 55, 503- 513. 14. Collado R. C., Santos M. E. C. (2015), Design of a Handheld-based Motion Graphing Application for Physics Classes, Proceedings of the 23rd International Conference on Computers in Education. China (http://imd.naist.jp/imdweb/pub/santos_icce15b/paper.pdf) The computer as a measuring device Ivica Aviani Computers are now accessible to almost every teacher and student, and are used in various forms of teaching. However, we rarely use computers as a precise measuring device which would give us a fresh and improved approach to teaching physics. The computer as a measuring device has a great potential for the design and research in interactive teaching. It is equipped with a sound card, microphone input and a speaker output. The newer computers come with integrated microphone and webcam. With the help of free software that controls the sound card, the computer turns into a device for analyzing audio, signal generator, high speed and precision voltmeter or oscilloscope. Therefore, it is possible to accurately measure and observe the phenomena, otherwise inaccessible to human senses, that take place at short intervals. The speaker output can be used as to generate a variable voltage and frequency of the desired shape, the microphone input will act as a sensitive voltmeter. The microphone input can be connected to a magnetic coil, to observe the occurrence of electromagnetic induction or a photodiode, and observe the change in light. Free analysis software allows you to record video analysis and modeling of movement. This way we can objectively observe and analyze natural phenomena and events. The teaching in the classroom is easily performed using the projector and the computer becomes a multimedia device. The lecture is designed to display a brief summary of ideas and possibilities of measurements using computers and free software. It will be shown as a series of experiments and examples of observed phenomena and measurement of physical quantities. We will show how to use echo to measure distance, how to use the Doppler effect to measure the speed of movement, how to analyze the interference of sound waves, etc. Using web cameras we will record a body in motion, and use the motion to analyze and visualize in accordance with the concepts of teaching for primary and secondary school
  15. 15. Настава физике, број 2, 2016, стр 13 - 18 13 Podučavanje fizike uz Physlet simulacije Dževdeta Dervić Druga gimnazija Sarajevo Prirodno-matematički fakultet Sarajevo Apstrakt. Kompjuterske simulacije su jedan od načina vizualizacije fizikalni pojava i procesa. Physlet simulacije posjeduju visok nivo interaktivnosti, te su pogodne za razvijanje razredne diskusije. Primjena simulacija razvija kod učenika vještine mjerenja, sistematske primjene podataka, crtanje i analizu grafikona, kao i interpretaciju istih. Predstavljaju multimedijsko okruženje za učenje koje pruža takav multimedijalni sadržaj koji potiče aktivne kognitivne procese i dovodi do smislenog učenja kroz kreativno rješavanje problema. Omogućavaju izvođenje problemski usmjerene nastave, uvođenjem problema na početku procesa učenja, prije bilo kakvih ulaznih informacija. Physlet simulacije pokazale su se uspješnim u podučavanju učenika u oblasti jednodimenzionalne kinematike [1]. садржи ваше презиме-име. Име фајла увек пишите користећи енглеску тастатуру! Ključne riječi: Physlet simulacije, interaktivnost, kognitivno opterećenje, multimedijalno okruženje, problemski usmjerena nastava. PHYSLET SIMULACIJE U NASTAVI FIZIKE S obzirom na stalne promjene u društvu, globalizaciju, informacione tehnologije, vrlo jednostavan i brz pristup informacijama, u današnje vrijeme je vrlo važno podučiti učenike i razviti njihove vještine koje će im omogućiti da idu u korak s promjenama. Naučiti ih kako prepoznati situacije i probleme gdje mogu primjeniti stečeno znanje. Stoga je vrlo važno umjesto klasičnih predavanja i usvajanja sadržaja, učenicima omogućiti da uđu u svijet nauke. Jedan od načina jeste uvođenje demonstracionih ogleda, odnosno primjena eksperimentalne metode u nastavi, gdje bi učenici mogli da logički razmišljaju, pretpostavljaju ishode eksperimenta, provjeravaju hipoteze, povezuju teoriju sa ogledom, te tako formiraju naučni pogled na svijet i stvore sliku o jedinstvu prirode. Učenicima je teško shvatiti uzročno-posljedične veze među veličinama, a koje su opet neophodne za razumijevanje gradiva. Učenje fizike i prirodnih nauka zahtijeva viši nivo razmišljanja od onog koje djeca razviju u ranijim razredima osnovne škole. Tako se fizika počinje izučavati u posljednje dvije, odnosno tri godine osnovne škole. Po nekim naučnicima (Piaget, J. 1982; Vigotski Vygotsky, L. V. 1977) dijete je u tom uzrastu spremno da ovlada novim, višim nivoom mišljenja, takozvanim formalnim mišljenjem. Učenje prirodnih nauka zahtijeva takav način mišljenja i razmišljanja. Kod učenika se međutim, javljaju različite vrste miskoncepcija, čiji uzrok leži u samom podučavanju.
  16. 16. 14 Dževdeta Dervić Među provedenim istraživanjima u osnovnim školama u BiH (TIMSS* i SAA† ), učenički nivo razumijevanja fizike je vrlo nizak [2-3]. U radu sa učenicima, susrećem se sa jednim od najčešćih problema na koje nailaze prilikom učenja fizike, a to su nerazumljivi i apstraktni pojmovi koje uče. Novi pojmovi često zbunjuju učenike, naročito ako ih koriste i u nekom drugom značenju. Pri podučavanju fizike važno je znati i kako otkloniti miskoncepcije kod učenika. Na primjer, mehanička slika o kretanju elektrona kroz provodnik kao kroz neku cijev. Razlog svih električnih pojava, učenici će obrazložiti tim kretanjem elektrona, što dovodi do problema prilikom učenja novih pojmova. Također, pojam električnog napona, odnosno električnog potencijala većina učenika ne razumije na adekvatan način. Ako efekat miskoncepcija ne uzmemo u obzir prilikom podučavanja ili ako nismo upoznati sa ovim fenomenom, najvjerovatnije nećemo uspjeti u svojim naporima da učenicima razjasnimo pomenuti pojam. Pojam fizikalnog polja učenicima je apstraktan [4]. Međutim, vizualizacija raznih koncepata pokazala se kao uspješan način razumijevanja fizikalnih pojmova i procesa. Kompjuterske simulacije su jedan od načina vizualizacije tih procesa. Prema Banks, Carson, Nelson i Nicole (2010.) ,,simulacija je imitacija operacije procesa ili sistema iz stvarnog života u toku vremena”. Kompjuterske simulacije pokazale su se vrlo uspješnim, te uveliko doprinose vizualizaciji fizikalnih pojava i procesa (slika 1). SLIKA 1. Upoređivanje grafikona pozicije u zavisnosti od vremena i grafikona brzine u zavisnosti od vremena [5]. Međutim, ne samo vizualizacija, već i sprovođenje mjerenja je općenito korisno za razumijevanje fizikalnih veličina. Physlet simulacije su te koje omogućavaju vizualizaciju i mjerenje [6]. Posjeduju visok nivo interaktivnosti, te su pogodne za razvijanje razredne * Trends in International Mathematics and Science Study. † Agencija za standarde i ocjenjivanje u obrazovanju za Federaciju BiH i RS.
  17. 17. Podučavanje fizike uz Physlet simulacije 15 diskusije. Primjena simulacija razvija kod učenika teorijski pristup mjerenju, kao i obradi podataka, sistematske primjene podataka, crtanje i analizu grafikona, kao i interpretaciju istih (slika 2). Sposobnost kreiranja i interpretiranja grafikona je često smatrana kao jedna od najvažnijih vještina u fizici, ali i drugim naukama (Beichner, 1994; McDermott, Rosenquist & van Zee, 1987). SLIKA 2. Određivanje površine ispod grafikona v(t) i a(t) [5]. KOGNITIVNO OPTEREĆENJE I MULTIMEDIJALNO OKRUŽENJE Optimalni uvjeti koji bi obezbijedili uspješnije učenje, te razvijanje sposobnosti kod učenika da primjene naučeno u poznatim ili nepoznatim situacijama, tema su mnogih istraživanja. Ukoliko su učenici uspješni u učenju u bilo kojem okruženju, struktura njihovog kognitivnog sistema, okruženje i interakcija između ova dva faktora mora biti uravnotežena. Physlet simulacije predstavljaju multimedijsko okruženje za učenje koje pruža takav multimedijalni sadržaj koji potiče aktivne kognitivne procese i dovodi do smislenog učenja kroz kreativno rješavanje problema. Smisleno učenje zavisi od učeničke kognitivne aktivnosti tokom učenja [7]. Prilikom upravljanja ukupnim kognitivnim opterećenjem radi olakšavanja učenja i prenosa znanja, prije svega, treba eliminisati dodatno kognitivno opterećenje. Physlet simulacije prikazuju ilustracije, radne primjere i zadatke iz svakodnevnog života i tehnologije. Istraživanje radnih primjera (umjesto rješavanja konvencionalnih problema) identificirano je kao efikasan način smanjenja dodatnog kognitivnog opterećenja, jer učenik može posvetiti svu raspoloživu sposobnost radne memorije za istraživanje rješenja i izgradnju shema za rješavanje sličnih problema u dugoročnom pamćenju (Atkinson, Derry, Renkl, & Wortham, 2000; Sweller, 1988). Physlet simulacije prikazuju primjere u kojima
  18. 18. 16 Dževdeta Dervić je broj elemenata informacija i interakcija između elemenata u početku reduciran pojednostavljenjem zadataka, nakon čega je dodano više elemenata i interakcija. Uspješan način porasta povezanog opterećenja je porast varijabilnosti zadataka (Paas & Van Merriënboer, 1994), što je opet moguće kroz ove simulacije, gdje učenici, mijenjajući uslove i parametre kroz primjere, samostalno utiču na varijabilnost. Glavni izazov za istraživače koji koriste dinamičko multimedijalno okruženje za učenje je pomoći učenicima da rade sa prijelaznom prirodom dinamičkih informacija predstavljenih u tom okruženju. Ideja je da prelazne informacije zauzimaju velik dio radne memorije jer zahtijevaju od učenika da drže prethodno predstavljene informacije aktivnim u radnoj memoriji dok procesuiraju ostatak tekućih informacija. Karakteristike zadataka, kao i karakteristike učenika i interakcija učenik-zadatak, utiče na uspješno sticanje kompleksnih kognitivnih vještina i na kognitivno učenje (Paas & van Merriënboer, 1994). Na primjer, kompleksan zadatak zahtijeva koordinaciju više vještina što zahtijeva više unutarnjeg opterećenja, nego jednostavni zadatak. Osim toga, za početnike, podučavanje koje uključuje radne primjere daje efikasnije učenje nego nastava koja se sastoji od rješavanje ekvivalentnih problema (Sweller, 1988). Tako je izučavanje radnih primjera kroz Physlet simulacije efikasan način smanjenja dodatnog opterećenja. Kroz interaktivne simulacije učenici se uključuju u nastavni proces, a prema Paas (2003.) dodjeljujući učenicima aktivnu ulogu u njihovom procesu učenja, može ih se stimulisati za ulaganjem napora i konsekventnim poboljšanjem njihovog učenja. Korištenjem Physlet simulacija, moguće je razviti grupni rad učenika na času. Prema Zhang i Ayres (2011.) kolaborativno okruženje (rad u grupi) učenja daje učenicima aktivnu ulogu u procesu učenja. Korištenjem interaktivnih simulacija dizajniraju zadatak upoređujući efekte kolaborativne strategije učenja sa strategijom individualnog učenja. Učenici koji uče u uvjetima koji im omogućavaju saradnju mogu međusobno dijeliti kognitivno opterećenje zahtijevano zadatkom. To pretpostavlja da saradnički pristup nadilazi individualizirani pristup. Nakon svega oslobođeni kapacitet radne memorije kod svakog člana grupe može onda biti korišten za relevantni process učenja. PROBLEMSKI USMJERENA NASTAVA Dobrom organizacijom rada učenika u grupama, nastavnici mogu sprovoditi problemski usmjerenu nastavu, suočavajući učenike sa stvarnim problemima, kroz primjere i zadatke koje pružaju Physlet simulacije. Moguće je uvesti problem na početku procesa učenja, prije bilo kakvih ulaznih informacija. Učenje počinje sa kompleksnim problemima koji opisuju jedan ili više posmatranih fenomena ili događaja (Schmidt, 1983). Učenici trebaju diskutovati o problemima prije nego dobiju druge informacije, a pri tome se oslanjaju na svoje predznanje. Radeći u grupama, pokušavaju razumjeti problem, te prodiskutovati moguća objašnjenja i rješenja. S obzirom na ograničeno predznanje, formulišu pitanja koja su utemeljena na njihovom samostalnom učenju. Nakon toga, selektuju relevantne izvore informacija o temi, planiraju aktivnosti kako bi se optimalno pripremili za sljedeći sastanak i procjenjuju da li su te aktivnosti bile dovoljne za razumijevanje problema. Nakon izlaganja i predstavljanja rješenja, nivo stečenog znanja i razumijevanja mogu provjeriti simulacijom, gdje će mijenjajući parametre, provjeriti uvjete primjenljivosti svojih rješenja. Učenici u ovom slučaju rade na stvaranju vlastitog znanja (Hmelo-Silver, 2004; Schmidt, 1983) tokom diskusija, samostalnog učenja i razmjene i kritičke evaluacije svojih pronalazaka
  19. 19. Podučavanje fizike uz Physlet simulacije 17 nakon učenja. Predznanje se aktivira tokom početne rasprave o problemu, a nova otkrića se interpretiraju u svjetlu ovog predznanja. U idealnom slučaju bilo koja miskoncepcija ovdje se rješava. Početna diskusija o tekućem problemu jednako kao i evaluacija samostalnog učenja i rada u manjim grupama pomaže u razvijanju kolaborativnih vještina kod učenika. Sastanke vode vođe grupa koji imaju ulogu da stimulišu diskusiju, osiguraju relevantan sadržaj informacija u diskusiji (npr. postavljanjem pitanja), evaluiraju napredak rada grupe i prate koliko svaki član grupe doprinosi radu grupe (Schmidt, Loyens, Van Gog, & Paas, 2007). Jedna proširena i fleksibilna baza znanja pomoći će im da se pozovu i iskoriste informacije kada im budu trebale. Aktivirajući prothodno znanje kroz diskusiju o problemu u grupi moći će provjeriti koje informacije je potrebno naučiti, olakšavajući tako elaboraciju i porast zadržavanja informacija. Radeći u grupama očekuje se da će učenici razviti interpersonalne vještine i naučiti kako postati dobri saradnici, učeći doprinijeti diskusiji na otvoren i jasan način, doći do slaganja oko izučavanih problema i odgovora i rješavati moguće nekonsistentnosti u njihovim pronalascima (Hmelo-Silver, 2004). Kada im je početna tačka problem, od učenika se očekuje da nauče razvijati vještine za rješavanje problema. Physlet simulacije omogućavaju učenicima kako da analiziraju problem, ocijene važnost različitih informacija, i odluče koje od njih su korisne za razumijevanje, objašnjenje ili rješenje problema te planiraju istraživanje. S obzirom na cilj povećanja motivacije za učenje, aktivnim radom na problemima vjeruje se da će se učenici obavezati i interesirati ukoliko im se predstavljaju realistične situacije. Pominje se ovdje i pojam kontrole učenika gdje se razvijaju vještine učeničkog razvijanja učenja koje podrazumijevaju da se učenici angažiraju u aktivnostima koje su definisali oni sami, a ne učitelj. ZAKLJUČAK Prema zvaničnim rezultatima eksternih ocjenjivanja učeničkih postignuća iz fizike, učenici u Bosni i Hercegovini pokazali su nizak nivo razumijevanja fizikalnih pojava i procesa. Obrazovnim institucijama u BiH to je značajan indikator za uvođenjem promjena u sistemu obrazovanja. Učenici su pored niskog nivoa razumijevanja fizikalnih fenomena, također pokazali i nisko razvijene vještine izvođenja eksperimenata, mjerenja, obrade i predstavljanja rezultata, analize grafikona,... Kako je u prethodnom tekstu navedeno, kompjuterske simulacije pokazale su se vrlo uspješnim u procesu vizualizacije, a neke i u unapređenju navedenih vještina obrade i predstavljanja podataka, izvođenja pretpostavki, analize, kao što su Physlet simulacije koje omogućavaju razvijanje interaktivne nastave, stavljajući akcenat na učenike i njihove aktivnosti. Rad sa simulacijama stavlja ih u multimedijko okruženje aktivirajući kognitivne procese i pomažući im u samostalnom istraživanju i rješavanju problema. Pored osnovnog cilja da učenicima pokaže relevantnost važnosti predmeta u realnim kontekstima, problemski usmjerena nastava ima za cilj i pomoći učenicima da konstruišu jednu širu i fleksibilnu bazu podataka, postanu efektivniji u saradnji, razviju vještine rješavanja problema, postanu istinski motivirani za učenje i razviju samousmjerene vještine učenja ((Barrows, 1985, 1986; Norman & Schmidt, 1992) [8]. Radi unapređivanja nastave korisno bi bilo razvijanje projekata čija realizacija zahtijeva multimedijalno okruženje. Uz dobru pripremu i popratne materijale ovakav plan mogao bi pokazati napredak u daljem radu kako učenika, tako i nastavnika.
  20. 20. 18 Dževdeta Dervić LITERATURA 1. Mešić, V., Dervić, Dž., Gazibegović-Busuladžić, A., Salibašić, Dž i Erceg, N. (2015), Comapring the impact of dynamic and static media on students' learning of one-dimensional kinematics, Eurasia journal of mathematics, science & technology education, 11 (5), 1119-1140 2. Martin, M.O., Mullis, I.V.S., i Foy, P. (2008). TIMSS 2007 International science report. Skinuto 12.20.2011. sa sajta http://timss.bc.edu/timss2007/PDF/TIMSS2007_ International MathematicsReport.pdf 3. Petrović, L., Sarajlić, D., Nalo, J., Kovačević, B., Džumhur, Ž., Lučić, R. i Alibegović, E. (2006). Eksterno ocjenjivanje učeničkih postignuća – stručni izvještaj. Skinuto 11.11.2011. sa sajta: http://www.aposo.gov.ba/wp-content/uploads/2012/08/strucni_ izvjestaj_2006_ BOS.pdf 4. Urban-Waldron, H. Testing student conceptual understanding of electric circuits as a system. Science Education Research For Evidence-based Teaching and Coherence in Learning. Nicosia, Cyprus: European science education research association. 2013. Str. 2044-2054. 5. Christian, W., i Belloni, M. (2013). Physlet physics 2E: Interactive illustrations, explorations and problems for introductory physics. Skinuto 01.22.2016. sa http://www.compadre.org/Physlets/ 6. Christian, W., i Belloni, M., Physlet Physics: Interactive Illustrations, Explorations and Problems for Introductory Physics. 1st ed. Upper sadler River, NJ: Addison-Wesley. 2003. Str. 1-350 7. Kirschner, F., Kester, L., i Corbalan, G. (2011), Cognitive load theory and multimedia learning, task characteristics and learner: The current state of the Art, Computers in human behavior, 1: 1- 606 8. Loyens, S.M.M., Kirschner, P. A. i Paas, F. (2011). Problem-based learning. Skinuto 10.30.2015. sa sajta: http://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi? article=2551&context= edupapers. Teaching Physics using Physlet simulations Dževdeta Dervić Abstrakt. Computer simulations are one way to visualize physical phenomena and processes. Physlet simulations have a high level of interactivity, so they are suitable for development of classroom discussion. The use of simulation develops students' skills measurement, the systematic application of data, drawing charts and analysis, and their interpretation, too. They represent a multimedia learning environment that provides such a multimedia content that stimulates active cognitive processes and leads to meaningful learning through creative problem solving. To organize the problem-oriented teaching, introducing problems at the beginning of the learning process, before any input. The Physlet simulations have proven to be very successful in teaching students of One-Dimensional kinematics.
  21. 21. Настава физике, број 2, 2016, стр 19 - 24 19 Kurikulum fizike u sklopu cjelovite kurikularne reforme u R. Hrvatskoj Anica Hrlec Srednja Škola Vrbovec, Vrbovec Apstrakt. U radu je opisan novi predmetni kurikulum nastave fizike u osnovnim i srednjim školama, njegovi sastavni dijelovi, te glavne smjernice budućeg učenja i poučavanja fizike. U kreiranju dokumenata kurikuluma sudjelovalo je 500 stručnjaka. Kurikulum fizike ciljno je usmjeren na učenika i njegova znanja, kompetencije i stavove koje učenik mora usvojiti u obliku ishoda. Ishodi su grupirani u domene koje su međusobno povezane tijekom svih godina učenja fizike. Eksperimentalno uvođenje novog kurikuluma planira se školske godine 2016/2017. Кljučne riječi: nacionalna strategija, kurikulum, kurikulum fizike, ishod. UVOD U R. Hrvatskoj 2014. je na razini države donesen dokument u okviru vizije razvoja odgoja i obrazovanja: Strategija obrazovanja, znanosti i tehnologije na temelju stanja u odgojno-obrazovnom sustavu i utvrđenim potrebama za promjenama. Stoga su u 2015. godini određene smjernice tih promjena u obliku projekta Cjelovite kurikularne reforme. Reforma je podijeljena u nekoliko dionica: izrada kurikularnih dokumenata, podloga i modela za sustav vrednovanja, ocjenjivanja i izvještavanja o učeničkim postignućima, osposobljavanje odgojno-obrazovnih djelatnika, eksperimentalna provedba i evaluacija, postepeno uvođenje novih kurikuluma, strukturna transformacija i uvođenje devetogodišnje osnovne škole. Trenutno je u provedbi prva dionica u kojoj se izrađuju kurikularni dokumenti od strane 50 Stručnih radnih skupina koje se sastoje od članova učitelja i profesora osnovnih i srednjih škola, te akademske zajednice. Životno okruženje na početku 21. stoljeća postavlja nove izazove te mijenja položaj i ulogu odgoja i obrazovanja. U okruženju globalizacije dostupni su različiti izvori znanja koji nisu vezani uz pojedino mjesto i vrijeme već dozvoljavaju pristup informacijama u različito vrijeme i na različitim mjestima. Učenici trebaju usvojiti vještine korištenja novih tehnologija koje omogućuju pristup informacijama bilo kada i bilo gdje [1]. Takvo okruženje koje omogućava učeniku pristup informacijama i osposobljava ga za za stjecanje znanja, vještina i stavova stavlja u prvi plan učenika i načine na koje ga osposobiti da on dođe do spoznaje (naučiti ga kako učiti ).
  22. 22. 20 Anica Hrlec SADAŠNJI KURIKULMI Sadašnji kurikulum u R. Hrvatskoj sadržajno je orjentiran i takvo usmejerenje prisutno je u svim predmetnim kurikulima, odnosno nastavni planovi i programi kao okosnice pojedinih predmeta puni su sadržaja i faktografskih činjenica, često bez zajedničkog konteksta. U osnovnim i srednjim školama gotovo svi nastavni predmeti su obavezni što rezultira velikim brojem predmeta u okviru obavezne satnice, tako da učenici mogu birati maksimalno jedan nastavni predmet u satnici od 70 sati godišnje tijekom jedne školske godine. Mnogobrojnost predmeta oslabljuje učeničku motivaciju i za područja koja ih zanimaju. Učenje sadržaja koji nisu međusobno povezani, od koji se isti javljaju na različitim godinama učenja i u okviru različitih predmeta, ako nisu međusobno povezani, umanjuju mogućnost učeničkog razumijevanja. SLIKA 1. Dio predmetnog kurikuluma Kemije, 1. razred gimnazije, 1994. Glasnik Ministarstva prosvjete i sporta Na slikama 1. i .2. mogu se usporediti dijelovi kurikuluma Kemije i Fizike za prvi razred gimnazije gdje je očita nepostojanje korelacije između nastavnih sadržaja tih predmeta. Fizikalni koncept termodinamike u predmetu Fizika uvodi se u drugom razredu gimnazije, a u predmetu Kemija u prvom razredu. Na tom primjeru uočljiva je potreba za međupredmetnim povezivanjem na razini predmetnih kurikuluma.
  23. 23. Physlet simulacije u nastavi fizike 21 SLIKA 2. Dio predmetnog kurikuluma Fizike, 1. razred gimnazije, 1994. Glasnik Ministarstva prosvjete i sporta SMJERNICE NOVOG PREDMETNOG KURIKULUMA FIZIKE Fizika kao samostalni predmet uvodi se u 7. razredu osnovne škole. U nižim razredima osnovne škole (1-4. razreda) učenici od prirodnih predmeta imaju obvezni predmet Priroda i društvo a kasnije (5-6.razred) predmet Priroda. Oni bi učenicima trebali dati osnove prirodoznanstvene pismenosti, no programski su usmjereni na sadržaje biologije. Smjernice
  24. 24. 22 Anica Hrlec novog kurikuluma predviđaju jednaku zastupljenost sadržaja kemije, biologije i fizike kako bi učenici ravnopravno u 7. razredu započeli s jednakim predznanjima u svim predmetima. Novi kurikulum Fizike ciljno je usmjeren prema učeniku i njegovim postignućima koja se temelje na vrijednostima i kompetencijama koje učenik treba usvojiti. Dosadašnji nastavni planovi i programi ili predmetni kurikulumi, pa tako i predmetni kurikulum Fizike, usmjereni su na sadržaje. Predmetni kurikulumi nastaju iz razrade okvirnog ili nacionalnog kurikuluma [2] koji daje smjernice za kurikulume područja. Predmetni kurikulum Fizike nastao je na postavkama Prirodoslovnog područja u koji spadaju sve prirodoznanstvene discipline. U ovom kurikulumu, fizikalni sadržaji prikazani su domenama/makrokoncepatima, a ne kao do sada preko poglavljima fizike. Fizikalne domene (Slika 3). Struktura tvari, Međudjelovanja, Gibanja i Energija podudaraju se s domenama Prirodoslovlja (Organiziranost prirodnih sustava, Procesi i interakcije u prirodi, Energija, Prirodoznanstveni pristup). U ciljno usmjerenom kurikulumu ciljevi su hijerarhijski posloženi, te ciljevi predmeta Fizike proizlaze iz ciljeva Prirodoslovnog područja, na temelju kojih se razrađuju ishodi. SLIKA 3. Grafički prikaz organizacije kurikuluma predmeta Fizike Ishodi su razrađeni na dva načina. Svaki ishod razrađuje se na nekoliko podishoda, koji su konkretniji, a ovi se podishodi potom razrađuju na skali od zadovoljavajuće do iznimne razine po opsegu i dubini. Kreiranje ishoda za svaku godinu daje jasnu sliku koja znanja, vještine i stavove učenici trebaju usvojiti unutar pojedine godine. Ovakav način prikaza ishoda doprinosi transparentnosti njihovog usvojenja na državnoj razini. Ishodi su definirani za sve godine učenja fizike od osnovne do srednje škole, te su prilagođeni zahtjevima satnice Fizike u različitim programima (Tablica 1) .
  25. 25. Physlet simulacije u nastavi fizike 23 ТABLICA 1. Primjeri ishoda za srednju školu (model 4x2) Ishod Razred/Domena/ Broj ishoda Istražuje i primjenjuje svojstva magneta FIZ 3./AB/1. Istražuje i analizira harmonijsko titranje Istražuje fizikalne pojave FIZ 3./CD/1. FIZ 3./ABCD‡ /6. Rješava fizikalne probleme FIZ 3./ABCD/5. Više nego ikada naglasak je na usvajanju učeničkih vještina istraživanja fizikalnih pojava koja prate sve godine učenja fizike uz uvođenje obaveznih učeničkih pokusa, odnosno eksperimentalnih istraživanja. Uvodi se obavezano učeničko istraživanje u obliku istraživanja prirodne pojave, učeničkog pokusa i istraživanja pojava pomoću demonstracijskog pokusa ili računalnih simulacija. Usvajanjem tih ishoda učenik tijekom svih godina učenja razvija samostalnost u izvođenju pokusa i uporabi opreme za pokuse i istraživanja, te vještine pravilnog prikazivanja rezultata istraživanja, kritički osvrt na njih i donošenje znanstveno utemeljenog zaključka. To pridonosi razvoju prirodoznanstvene pismenosti, jednog od temeljnih ciljeva učenja Fizike. Važnost stjecanja učeničkih istraživačkih kompetencija ogleda se u elementima vrednovanja u kojima je eksperimentalno istraživanje jednako vrijedno kao usvajanje i primjena znanja. Razvijanje sposobnosti rješavanja fizikalnih problema koji uključuju i konceptualne i numeričke zadatke vrlo je zahtjevna vještina čije usvajanje učeniku pomaže u nizu životnih situacija koje zahtijevaju kvalitetno i ispravno rješavanje različitih problema [4]. Na ovaj način fokus se pomiče s rješavanja numeričkih prema rješavanju konceptualnih zadataka te se stavlja veći naglasak na istraživanje i razumijevanje fizikalnih pojava, koncepata, zakona i modela, te razumijevanje fizike kao prirodne znanosti i njenog utjecaja na suvremeni život. Kroz ostale ishode učenik razvija sve razine znanja, od narativnog do kritičkog, koja mu služe u različitim životnim situacijama te su također i dobra podloga za cjeloživotno učenje. BUDUĆNOST NOVOG KURIKULUMA FIZIKE Uvođenje novog kurikuluma uvelike ovisi o političkom okruženju. Promjena vlasti koja se dogodila krajem 2015. znači i reviziju dokumenata. Dokumenti su recenzirani od strane kritičkih prijatelja, te bi trebali prije eksperimentalnog uvođenja u četrdeset osnovnih i srednjih škola proći stručnu i javnu raspravu. Kurikulum bi se u ovakvom obliku trebao eksperimentalno uvesti u škole školske 2016/2017. godine. Pošto je otvorenog tipa na njemu su moguće korekcije nakon eksperimentalne provedbe i vanjskog vrednovanja. Plan je da se potpuno uvede u obrazovni sustav 2020/2021. godine. ‡ A označava domenu Struktura tvari, B Međudjelovanja, C Gibanja i D Energiju
  26. 26. 24 Anica Hrlec LITERATURA 1. Jakopović Ž., Kurikulum i nastava fizike, Zagreb: Školska knjiga, 2015, str. 5-25 2. Nacionalni okvirni kurikulum za predškolski odgoj i obrazovanje te općeobrazovno i srednjoškolsko obrazovanje (2012), Ministarstvo znanosti, obrazovanja i sporta, Zagreb 3. Ekspertna radna skupina, Metodološki priručnik za izradu prijedloga predmetnih kurikuluma, inačica 1.0, Zagreb: radna verzija, 2015 4. Stručna radna skupina za izradu prijedloga kurikuluma predmeta Fizika, Kurikulum predmeta Fizika, inačica 1.0, Zagreb: radna verzija, siječanj 2016, str. 3-65 Physics curriculum within the Comprehensive Curricular Reform in the Republic of Croatia Anica Hrlec Abstract: My task is to present the curriculum of physics for primary and secondary schools, its main components, as well as the most important guidelines for the future study and teaching of physics. 500 professionals participated in creating curriculum documents. Physics curriculum is targeted at students and their knowledge, at the competencies and attitudes that a student has to acquire in form of outcomes. Outcomes are grouped into domains that are mutually linked during all years of learning physics. Experimental introduction of the new curriculum has been planned for the school year 2016/2017.
  27. 27. Настава физике, број 2, 2016, стр 25 - 31 25 Истраживачки приступ у образовању за одрживи развој-улога професора физике Стеван Јокић1 , Љиљана Јокић2 1 Руководилац пројеката Рука у тесту и EU-SUSTAIN, Институт за нукеларне науке ВИНЧА, 2 А.К.М. Едукација Београд Апстракт. Истраживачки приступ у образовању за одрживи развој ће бити приказан на конкретним примерима, уз навођење добре праксе других. Предложићемо неке од активности које би, коришћењем ресурса пројекта Рука у тесту и искуства у раду на ЕУ пројектима из ове области, могли да покренемо заједно с професорима физике у средњим школама. Кључне речи:истраживачки приступ, одрживи развој, рука у тесту УВОД Сваком професору физике је познат процес истраживања у науци. Требало би да је и сам, бар током студија, урадио неко истраживање. Истраживачки приступ у образовању се од научног истраживања разликује само по томе што наставник ученицима даје проблем који му је познат. Ученицима се оваквим приступом омогућује да искажу своје способности и кроз неку активност, грешке током рада, сами и уз интеракцију са својим вршњацима, а по потреби и помоћи наставника, дођу до неког сазнања. Код образовања за одрживи развој ситуација је сасвим другачија. Проблеми се решавају трансдисциплинарним приступом, дакле применом свих дисциплинарних знања које ученик стиче у школи. Свима су познати глобални проблеми енергије, климатских промена, хране на планети Земљи када буде имала 9 милијарди људи. Ви можете имати неко научно знање или сте бар научно описмењени, али то је само потребан услов за образовање за одрживи развој. Јер, у овој врсти образовања се тражи да реално делујете, штедите енергију, не бацате храну... односно понашате се у складу с принципом 3R (Reduce, Reuse, Recycle), односно штедим, поново користим, рециклирам. Дакле, овај тип образовања у своју комплексност укључује и етички аспект. Образовни систем неке земље, пре свега, зависи од наставника. Ако се њима пружи одговарајућа помоћ то ће се сигурно огледати кроз успех ђака с којим раде. Да би се олакшао проблем језичке баријере, која је карактеристична и за српско говорно подручје, ми смо у оквиру пројекта Рука у тесту настојали да преведемо што је могуће више ресурса [1] из области истраживачког приступа [2] и образовања за одрживи развој [3], али и да дамо наш допринос креацијом 15-ак експерименталних модула који се могу преузети у форми експерименталних књижица [4]. У часопису за Наставу физике 1 публиковани су радови из образовања за одрживи развој [5] и научног описмењавања применом истраживачког приступа [6].
  28. 28. 26 Стеван Јокић, Љиљана Јокић Међутим, једно су ресурси који сигурно могу да помогну свим наставницима, па и професорима физике, а сасвим друго постојећи курикулуми, педагогија и процењивање. Они су међусобно зависни па се дешава да безуспешо предлажете изузетно добар педагошки приступ, који одговара и ђацима и наставницима, јер и даље примењујете исти начин процењивање ученика и следите садржаје прописаних курикулума. То је и један од разлога зашто школски системи, у свету а и код нас, веома тешко иду у корак с брзим променама које се дешавају, а да их ми некад и нисмо свесни. У првом делу овог рада ће бити дат кратак приказ постојећег стања у данашњој средњој школи, а неке од активности на промени тог стања у другом делу. Пример примене истраживачког приступа и одрживог развоја чине трећи део, а затим закључак у форми предлога шта би могли да ураде професори физике. ЂАК, НАСТАВНИК, ШКОЛА Три питања с којим се суочава сваки професор физике у средњој школи, али и на осталим нивоима сваког образовног система, су:коме се обраћам, шта нудим, како то радим. Коме се данас обраћају професори физике у средњим школама? Ђацима који су разапети између културе књиге и културе екрана (ученици у просеку проводе 5 сати дневно пред неком врстом екрана). Њихова знања и способности можда довољно илуструју анализе Роже Естаблеа [7] у вези резултата ПИСА теста. Подсетимо на неке од резултата ученика из Србије упоређених с ученицима из Финске (најбољи успех) и Француске (осредњи успех) Табела 1. Ограничавамо се само на ниво знања 1 који се односи на децу: • која су показала изузетно низак ниво способности и сматра се да веома тешко могу да извуку корист из основношколског образовања; • која могу да реше само мање комплексне задатке из ПИСА теста и да једино разумеју опште циљеве неког текста; • у математици су способна да примене само најједноставније рачунске опе- рације; • њихова научна знања су врло ограничена и могу их применити на свега неколико њима блиских ситуација. ТАБЕЛА 1 . Када нека земља може да каже да има респективну елиту ? Земља Финска Француска Србија Одлични ученици 5. Група око 22% око 12% око 2% Слаби ученици 1. Група око 3% око 20% око 22% Ови резултати су у доброј сагласности и са истраживањима у Француској [8] на узорку од 800 000 анкетираних адолесцената у 2009. 73% анкетираних влада језиком (читањем...), 18% има мање проблеме а 9% има врло велике проблеме. Истовремено, међу незапосленим младим људима је 37% без дипломе, а свега 9% незапослених је са високим образовањем (податке о Србији немамо а можда постоје?).
  29. 29. Истраживачки приступ у образовању за одрживи развој-улога професора физике 27 Тестирање из физике ученика првог разреда у неким средњим школама Београда указују такође на сличне проблеме у вези знања из физике [9]. Дакле, потребан је рад и са овим адолесцентима јер они углавном чине већи део корпуса младих незапослених људи, а сви формално прођу и кроз средњу школу. Шта им се у школи нуди? Углавном су то пренатрпани курикулуми, дисциплинарног типа, који нису мењани већ дуго времена. Ученицима се ретко пружају могућности да искажу своје компетенције које се најчешће не процењују ни формативно ни сумативно, а управо су им оне неопходне при запослењу. Како им се нуде предвиђени програми? Наставници, па тиме и професори физике, су у обавези да реализују, преобимне, логички неповезане дисциплинарне програме. Углавном користе инструктивним приступ [10], у ком је ученик најчешће сведен на неког ко прима инфорамције. Друштво, универзитет, академије, истраживачки институти, родитељи, наста- вници и школе су у обавези према свом наслеђу, односно деци, да ову ситуацију промене и помогну младим људима да се спремно суоче с изазовима који су део свакодневнице глобализованог света. Сваком професру физике је познато да је наука интернационална а то важи и за данашње образовање које, у свакој земљи без обзира на степен развоја и културно наслеђе, мора да прати и учествује у промена-ма које се дотичу и њих а посебно њихових ученика. ИНТЕРНАЦИОНАЛНА ИСКУСТВА Глобална мрежа академија наука IAP, чији члан је и САНУ, препоручује примену истраживачког приступа у обавезном школовању [2] које практично обухвата и средњошколски ниво. Група познатих научника и дидактичара је у оквиру тих активности публиковала Рад с великим идејама научног образовања [11] у ком се : - указује на квантум знања, које би на сваком школском нивоу, требало да добије ученик (стр. 22-35), - на потребу промене курикулума у којим би се на експлицитан начин указало шта би ученик требало да зна. Па се тако у курикулуму Шкотске дају циљеви учења у форми „Ја могу...“; у К-12, у САД, ти циљеви су у форми „шта ђак који показује разумевање може да уради“ (страна 48)... например: истражи силе између два и више магнета и прикажи то моделом..., - препоручује се обрзовање засновано на истдраживачком приступу, препозна- вање повезаности наука и других STEM садржаја, веза са свакдневним живтоним искуством (стране 7, 37), -указује на доприносе и очекивања која когнитивне и неуронауке могу дати образовању. На пример, потврђена је идентификација активности огледалних неурона при примени педагогије рада у групи, и посматрања како други који су већи зналци нешто раде (страна 8). ЕУ пројекти POLLEN (http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1205), FIBONACCI (пројект дисеминације истраживачког приступа у ЕУ, www.fibonacci-project.eu ), SUSTAIN (Supporting Science Teaching Advancement through Inquiry-подршка унапређењу подучавања наука истраживачким приступом - www.sustain-europe.eu), у којим су активно учешће имали сарадници пројекта Рука у тесту, промовишу истраживачки приступ у настави наука и примену у образовању за одрживи развој.
  30. 30. 28 Стеван Јокић, Љиљана Јокић Поменућемо овде, бар с нашег аспекта, веома интересантне резултате петогодишњег пројекта намењеног помоћи деци са специјалним едукативним потребама које су водиле Фондација LAMAP и INS HEA (Institut national supérieur de formation et de recherche pour l’éducation des jeunes handicapés et les enseignements adaptés-Високи национални институт за формирање и истраживање у образовању младих с хендикепом и прилагођене тренинге подучавања). Сведочења истраживача и наставника који су учествовали на овом пројекту, као и развијени и тестирани модули ће бити на располагању српском говорном подручју током пролећа на сајту Рука у тесту. Показано је да истраживачки приступ у подучавању: - има изузетан успех код деце с специјалним едукативним потребама јер им омогућује да раде у групи, ослобођа их страха од прављења грешке, постају комуникативнији,... - једноставно електрично коло су могли самостално да саставе иако су га последњи пут радили пре 5 година, а математику и француски раде сваке годдине и тешко могу нешто да репродукују,... - наставници који су радили у тим специјалним одељењима и наставници у редовним одељењима су закључили да постоји доста заједничког и једним и другим. На пример, предвиђено време за обраду неке теме је кратко у оба случаја. Зато су у специјалним одељењима, да би урадили тему успешно, удвостручили предвиђено време. У редовним одељењима закључују да за предвиђено време формално ураде тему, али се поставља питање колико је ученика успело нешто да разуме или уради. Дакле, ако се жели реално укључење свих ученика потребно је и овде повећати предвиђено време за обраду неке теме. Значи требало би применити принцип „мање значи далеко више“. Овај пример наводимо јер показује да би наставници свих профила и на свим нивоима образовања, па тиме и наставници физике, имали знатно више успеха у подучавању наука ако би развили међусобну тешњу сарадњу. Сматрамо да је ових неколико примера довољно као илустрација оног што се ради на интернационалном плану. НЕКОЛИКО КОНКРЕТНИХ ТЕМА КОЈЕ МОЖЕМО ОБРАДИТИ И НА ОВОМ ПРЕДАВАЊУ Брус Алберт, бивши уредник једног од најпознатијих нучних часописа данас – SCIENCE, и председник Амeричке академије наука је на недавно одржаном скупу у Француској акадeмији наука [12] поставио, колико се сећам, следеће питање: „Да ли имамо право да од наших наставника тражимо оно што им нисмо пружили на Универзитету? Зато сад покушавам, чак и при држању предавања, да студенте замолим да седе, у групи по десетак, око стола на ком су један или два лап-топа, дајући им на тај начин подстрек да исто примене у свом будућем раду у учионици“. Покушајмо исто на овом предавању, с десетак професора у групи уз коришћење мобилнх телефона ако буде потребно консултовати интетнет. Једна од могућих тема, које ћемо заједно радити уз примену истраживачког приступа, а имајући у виду мишљење једног наставника из Велике Британије: „Многи наставници верују да је кључна снага истраживачког приступа у његовом потенцијалу да помогне ђацима да науче нешто о науци и начину на који наука ради. Они користе практичан рад да би
  31. 31. Истраживачки приступ у образовању за одрживи развој-улога професора физике 29 саопштили научна знања и разумевања, а не омогућују ђацима да сами ОТКРИЈУ та знања посредством вођеног или невођеног истраживачког приступа.“ [13], ће бити: - Испаравање: На расплогању ћете имати следећи материјал: термометар зароњен у неку лакоиспарљиву течност; два штапића за ражњиће, лист папира и оловку. Потребно је да очитавањем термометра, бележењем вредности сваких 30 секунди, током 5 минута, прикажете графички шта ће показати термометар кад га извадите из лако испарљиве течности. Пре почетка рада потребно је да поставите и запишете хипотезу у вези поста-вљеног питања. На крају, потребно је да дате објашњење процеса испа-равања узимајући у обзир вашу хипотезу и резултате експеримента. Могуће теме из одрживог развоја ће бити : - Анализа животног циклуса килограма угља из Алексиначких рудника: На располагању ћете имати грумен угља па покушајте да анлизарате његов жи- вотни циклус од његовог настанка до сагоревања и претварања у пепео ... - Изолаторске карактеристике конструкционих материјала: На располагњу ћете имати комаде приближно исте величине, цигле, бетона, дрвета, стиро- пора, арматуре и једнаке комаде леда. Одређени број тема ћемо урадити у оквиру радионице Мој допринос одрживом развоју и очувању биодиверзитета. (http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1203) УМЕСТО ЗАКЉУЧКА ПРЕДЛОГ ПРОФЕСОРИМА ФИЗИКЕ Наше искуство, у окивру пројекта FIBONACCI, показује да су професори физике успешно сарађивали с васпитачима, учитељима и професорима других наука [2] (Билтени Рука у тесту 4,5). Предлажемо да то искуство искористимо и позивам све професоре физике да, без обзира на постојеће курикулуме, неопремљеност лабораторија покушају да, у оквиру секција и заједничке сарадње с професорима других наука, помогну учитељима у основној школи али и васпитачима у свом окружењу с циљем да њихови будући ученици буду што припремљенији при доласку у средњу школу. Конкретно, те акције би могле да буду следећег типа: - Направити, у сарадњи с локалном заједницом, на секцији, или током обавезне летње или било које друге праксе, експерименталне кутије које би могли да користе васпитачи у предшколском, учитељи у прва четири разреда и професори у вишим разредима основне школе. Одрживост и изводљивост оваквог предлога: - Пројект Рука у тесту већ има прототипове 15-ак модула с упутствима за наставнике које смо тестирали на акредитованим семинарима широм Србије. Потребан материјал је доступан и врло јефтин, што можете проверити пре- узимањем модула са сајта http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1203. Јер, комлексне теме из одрживог развоја могу бити успешно обрађене коришћењем јефтиног материјала који се налази свуда око нас. За овакав тип модула чак и земље попут Шведске, Немачке плаћају тантијеме фирмама из САД. Ми смо захваљујући уговору САНУ_Француска академија наука_Београдски Универзитет добили права да те ресурсе користимо без плаћања ауторских права. Логично је да то искористимо!
  32. 32. 30 Стеван Јокић, Љиљана Јокић - Коришћењем наших штампаних ресурса (Зрнца наука 1-9 и садржаја на сајту Рука у тесту, приручника за наставнике, васпитаче и професоре) ученици би, такође, могли кроз самостални експериментални рад да се упознају с основним елементима нових технологија: нанонауке, биотехнологија, когнитивне науке уз коришћење нових достигнућа у области информатичких наука. - Средња школа би на овај начин пружила ученицима реалну и врло корисну праксу. Јер, без обзира за коју област рада се ученици припремају, у будућности ће морати да мењају занимања више пута па би на овај начин били упознати и са оним што немају у курикулумима а касније ће им бити од користи. ЛИТЕРАТУРА 1. Јокић, С., Пројект Рука у тесту и ресусрси које пружа наставницима, https://www.sanu.ac.rs/Odbor-obrazovanje/Konferencija2015.aspx 2. Јокић, С., Преводи више приручника и докумената о истраживачком приступу http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1205 и Билтени Рука у тесту 4 и 5, http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1203 3. Јокић, С. и Јокић, Љ., Билтен Рука у тесту 3 http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1203, као и књига Клима моја планета и ја, http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=10607#projet11 4. Јокић, С. и Јокић, Љ., 15-ак експерименталних модула које можете преузети у форми књижица http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1203 5. Жекић, А., Образовање за одрживи развој као изазов 21.века, Настава физике 1, Зборник радова са Републичког семинара о настави физике, уредник Љ. Нешић, 2015, стр. 78-87. 6. Јокић, С. Наука за свако дете-зашто, како..., Настава физике 1, Зборник радова са Републичког семинара о настави физике, уредник Љубиша Нешић, 2015, стр. 234-237. 7. Establet, R., Sociology of Education:uses and misuses of globalized datas,p. 6-18, in Inquiry Base Science Education (IBSE) in the Primary School, eds. S. Jokić, D. Miličić, July 2012, Belgrade, Serbia, http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/inquiry 8. Истраживање мозга на француском језику у часопису CLEFS 62, јесен 2014 (који издаје Комесаријат за атомску енергију Француске). 9. Стојичић, Б., Игић, В. и Јоксимовић, М., Резултати иницијалног тестирања из физике ученика првог разреда средње школе, стр.174, http://www.dfs.rs/seminar2014/, XXXII Републичког семинара о настави физике, Вршац 2014. 10. Wynne, H., Assessment&Inquiry-Based Science Education:Issues in Policy and Practice, IAP, 2013 (Процењивање и научно образовање засновано на инквајери приступу, превод Стеван Јокић, http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/inquiry/pdf/PROCENJIVANJE_IBSE.pdf ) 11. Wynne, H., Working with Big Ideas of Science Education («Рад с великим идејама у научном образовању», превод на српски: Стеван Јокић, http://rukautestu.vin.bg.ac.rs/?Page_Id=1205), edt.Wynne Harlen, contributors: Derek Bell, Rosa Devés, Hubert Dyasi, Guillermo Fernández de la Garza, Louise Hayward, Pierre Léna, Robin Millar, Michael Reiss, Patricia Rowell, Wei Yu; IAP,2015. 12. Колоквијум поводом 20 година пројекта La main à la pâte, Париз 9-10.јун 2015. Програм скупа је доступан на сајту: http://www.fondation-lamap.org/fr/20ans ; http://www.fondation- lamap.org/fr/programme_colloque; Препоруке овог скупа се могу наћи на сајту: http://www.fondationlamap.org/sites/default/files/upload/media/minisites/20ans/Recommendati on%20PROV%2010-6.pdf 13. Dixon, N., Perspective on Education: Inquiry-based learning,pp.16-19, Wellcome trust, London, 2013.
  33. 33. Истраживачки приступ у образовању за одрживи развој-улога професора физике 31 Inquiry Approuch in Education for Sustainable Developement- a Role of Physics Teachers Stevan Jokić, Ljiljana Jokić Abstract: With this lecture we would like to stress that physic’s teachers must using practical work, not only to communicate scientific knowledge and understanding, but to allow their students to discover knowledge through inquiry, and applay it in education for sustainable developement like we did in SUSTAIN project. ACKNOWLEDGMENT “The European Commission support for the production of this publication does not constitute endorsement of the contents which reflects the views only of the authors, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.”
  34. 34. Настава физике, број 2, 2016, стр 33 - 41 33 Delo s tablicami pri pouku fizike na Prvi gimnaziji Maribor Aljoša Kancler Prva gimnazija Maribor, Slovenija Apstrakt: Z razširjeno uporabo tabličnih računalnikov se uporaba le-teh vpeljuje tudi v pouk. V Sloveniji se je pred tremi leti pričel na državnem nivoju izvajati projekt “e- šolska torba”. Cilj projekta je bil preizkušanje in iskanje rešitev uporabe tablic pri pouku ter seveda primerjava znanja dijakov v primerjavi s klasičnim poukom in učbeniki. Članek predstavlja, kako je potekalo vključevanje v projekt in vstop v digitalno dobo poučevanja. Prav tako je opisanih nekaj primerov uporabe tablic pri pouku fizike, kjer smo se skupaj s svetovalci Zavoda za šolstvo in dijaki spopadali z razvojem novih modelov poučevanja, učenja, eksperimentiranja in ocenjevanja znanja. Prikazane so izkušnje profesorja in dijakov pri uvedbi digitalnega pouka in učinek v primerjavi s klasično metodo, kaj je v vpeljavi dobro in tudi kaj je slabo, ter ideje za prihodnje. Ključne besede: tablice, digitalni pouk, E- šolska torba, IKT tehnologija, e-gradiva UVOD Informatizacija oziroma informacijska tehnologija (IKT) je danes intenzivna na vseh področjih človekovega delovanja, prav tako tudi v šolskem prostoru. Tisto, kar se zdi najpomembnejše, pa je, da mora biti v šolskem prostoru načrtovana, sistematična in strokovno domišljena. To pomeni, da mora imeti skrbno premišljene metodično-didaktične pristope in kakovostno pripravljene vsebine. Imeti mora usposobljene učitelje, kateri bodo znali ohraniti poslanstvo šole, ki poleg znanj med drugim daje dovolj velik poudarek tudi razvoju socialnih in drugih veščin. Če je bilo IKT dolgo časa predvsem dobrodošlo poživilo pouka, mnogokrat odvisno od razpoložljive opreme, so danes mobilne naprave v rokah učenca dejstvo, četudi jih še ne uporabljajo vsi. Ni dovolj, da učečim damo le določena znanja in spretnosti, ampak jim moramo dati tudi izkušnjo njihove uporabe, orodja, s katerimi bodo lahko reševali vsakodnevne probleme. Govorimo o kompetencah, ki so za vsakega izmed naših učečih se ključnega pomena. Sodobne raziskave potrjujejo, da so sodobni pristopi podprti s sodobno tehnologijo, e-storitvami in e-vsebinami temelj za uspeh sodobne družbe. Sodobna informacijska družba, podprta s sodobnimi vzgojno-izobraževalnimi procesi v vzgojno- izobraževalnih zavodih na eni strani, ustvarja nove potrebe in izzive, na drugi pa zagotavlja orodje za njihovo obvladovanje. Govorimo o e-učenju s tehnologijo [1].
  35. 35. 34 Aljoša Kancler Obstajajo pa različne oblike učenja s tehnologijo. Tiste, ki bi jih jaz izpostavil in jih uporabljam, so naslednje [5]:  Usposabljanje s pomočjo računalnika: učne enote, preizkusi znanja in povratne informacije so predstavljeni na računalniškem zaslonu po navadi v formatu za učenje obvladovanja, v katerem gre lahko učenec na naslednji odsek, ko opravi preizkus na prejšnjem.  Multimedija: poučevanje, ki je sestavljeno iz slik (npr. ilustracij, fotografij, animacij in videoposnetkov) in besed (npr. natisnjeno ali govorjeno besedilo).  Interaktivna simulacija: simulacije, nad katerimi ima učenec nekaj nadzora, denimo, da lahko upočasni animacijo ali nastavi vhodne parametre ter opazuje, kaj se bo zgodilo.  Računalniško podprto sodelovalno učenje: skupine učencev skupaj opravljajo nalogo, pri čemer komunicirajo prek računalnikov. Prav tako bi omenil eksperimentalno obliko učenja, ki je omenjena literatura ne podaja, namreč tehnologija nam omogoča natančnejše merjenje, hitrejše izračunavanje, grafično prikazovanje in boljšo analizo eksperimentalnih podatkov, kar s klasičnimi metodami ni možno. PROJEKT “E-ŠOLSKA TORBA” Glede na dejstva, zapisana v uvodu, se tudi v Sloveniji zavedamo potrebe po sodobnih pristopih poučevanja. Na področju IKT zato poteka več razvojnih projektov, kot so e- kompetentna šola, e-storitve, e-gradiva in e-Šolska torba. Pod okriljem Zavoda Republike Slovenije za šolstvo in tehnično podporo ARNES-a (Akademska in raziskovalna mreža Slovenije) je bil v letu 2013 vpeljan projekt e-Šolska torba kot pilotni projekt, v katerega je bila na osnovi razpisa med 58 šolami izbrana tudi naša šola, Prva gimnazija Maribor. Projekt e-Šolska torba temelji na treh stebrih šole 21. stoletja: • vzpostavitev e-učnega okolja - vzpostavitev ustrezne infrastrukture • razvoj ustreznih e-vsebin • izobraževanje e-kompetentnega učitelja [1]. Pilotni projekt je potekal dve šolski leti (2013/2014 in 2014/2015), v okviru katerega smo na šolah uvajali, uporabljali, preizkušali in evalvirali e-vsebine in e-storitve, ki so bile razvite v projektu e-Šolska torba. Slika 1. Mobilna učilnica z iPadi na Prvi gimnaziji Maribor
  36. 36. Delo s tablicami pri pouku fizike na Prvi gimnaziji Maribor 35 V projektnem timu naše šole je sprva sodelovalo 8 učiteljev, nato se jih je pridružilo še 5. Naša gimnazija pa se je začela z uporabo tablic ukvarjat že leto prej, saj smo v šolskem letu 2012/2013 na Prvi gimnaziji Maribor začeli načrtovanje uvajanja tabličnih računalnikov v pouk, tako da smo z njimi opremili 10 učiteljev. Sodelovanje v pilotnem projektu je bila torej dobrodošla priložnost, da se lotimo načrtovanja, izvajanja in spremljave pouka s strokovnimi nasveti svetovalcev Zavoda RS za šolstvo. Ob zaključku projekta je bilo s tablicami opremljenih 38 učiteljev. Za potrebe pouka imamo v t.i. mobilni učilnici na voljo 50 tablic (Slika 1), ki jih za potrebe pouka prinašamo v razred. V nadaljevanju se bom posvetil uporabi tablic pri pouku fizike. UPORABA IKT PRI POUKU FIZIKE V okviru projekta “e-šolska torba” sem se seznanil z različnimi učnimi oblikami pouka ter spoznal veliko izobraževalnih orodij. Kot vsaka nova zadeva, je tudi ta prinesla zmedo, strahove, dvome, saj so se porajala vprašanja tipa:“Ali naj naredim eksperiment ali naj samo pokažem animacijo?”; “Ali naj dijaki iščejo informacije v učbeniku ali na spletu?”… Z izkušnjo pri pouku sem našel odgovore na takšna in podobna vprašanja. Tehnologijo uporabimo takrat in v tolikšni meri, da bomo lahko učno uro izvedli bolje, kot brez nje. V okviru projekta sem preizkusil različne oblike pouka, nadalje pa bom predstavil tiste, ki jih uporabljam sam in se mi zdijo primerne pri pouku fizike. Kot sem že omenil, so dijaki imeli za uporabo na voljo tablice, tako da je delo v času projekta potekalo s pomočjo teh tablic. Uporabo IKT sem v tem članku razvrstil glede na metode dela in izpostavil tiste, ki se mi zdijo najbolj uporabne, saj so prinesle največji dodatek k kvaliteti znanja. Pouk v razredu Pri pouku fizike je pomembno, da je pouk zasnovan problemsko s vključenimi eksperimenti. Seveda je včasih izvedba eksperimenta za učence prezahtevna, so eksperimenti predolgi ali predragi oz. nimamo vseh pripomočkov. Takrat je smiselno uporabiti ogled posnetka poskusa ali animacijo oz. aplikacijo poskusa z uporabo tablic. Uporaba tablic je smiselna pri opazovanju različnih posnetkov eksperimentov, saj lahko dijaki kadarkoli posnetek ustavijo ali pričnejo gledati znova, oziroma kakšen odsek preskočijo. Posnetke eksperimentov, ki si jih naj dijaki ogledajo, lahko naložimo v spletno učilnico (Moodle). V spletno učilnico lahko dodamo še vprašanja ter tako ogled videa še okrepimo. S tablicami na tak način pouk individualiziramo, lahko pa tudi diferenciramo [3]. Veliko vrednost pri razumevanju fizikalnih pojavov predstavljajo tudi spletne aplikacije. Pri svojem pouku večinoma uporabljam spletne aplikacije ponudnika PhET (PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder) (Slika 2). PhET zagotavlja motivacijsko naravnana, prosto dostopna interaktivna orodja, ki temeljijo na naravoslovnih in matematičnih simulacijah z željo zagotoviti izobraževalno učinkovitost. Simulacije so napisane v Java, Flash ali HTML5 programskem jeziku in se lahko izvajajo na spletu ali prenesejo na računalnik, ter delujejo v vseh operacijskih sistemih [10]. Vse simulacije so odprtokodne (open source code), zato jih lahko vključimo v svojo spletno stran oz. v spletno učilnico.

×