2019. október 23., szerda , Nemzeti Ünnep, Gyöngyi

1055 Bp., Szalay u. 10–14.

Tel.: (+36-1) 235-7200

Fax: (+36-1) 235-7202

magyar english
Elfelejtett jelszó

Arany János Programok  IKT  OFI  OKJ  SDT  Vizsgacentrum  biztonságos iskola  egészségtudatos iskola  erőszakmentes  kiadvány  konferencia  kétszintű érettségi  letölthető  oktatás  próbaérettségi  pályázat  rendezvény  ÚPSZ  Új Pedagógiai Szemle  érettségi 

Intézeti folyóiratok

Köznevelés
Új Pedagógiai Szemle
Educatio
Könyv és nevelés
Kattintson ide a rendeléshez!
Tudástár >> Pedagógiai rendszerek fejlesztése >> Integrált természetismeret-oktatás >> Az integrált természetismeret tantárgy hatékony tanulási környezete

Módszerek, perspektívák, alternatívák 1.

2009. június 17.

Módszerek, perspektívák, alternatívák 1.

Tartalom

 Kompetenciák és fejlesztésük
 Kereszttantervi kompetenciák és fejlesztési környezetük
 A képességek fejlődése
 Info-kommunikációs technológia a természettudományos oktatásban

Kompetenciák és fejlesztésük

A tanulási környezet megtervezéséhez mindenekelőtt tudnunk kell, hogy milyen eredményt szeretnénk elérni a tanulási folyamat során. Néhány éve még nem lett volna különösebb értelme feltenni ezt a kérdést, de az utóbbi évtized társadalmi változásai és a neveléstudomány fejlődése megrendítették a hagyományos, ismeretközpontú iskola alapjait. A tudástartalmak gyors változása, az életpályák váltóvonalainak szaporodása és a társadalmi beilleszkedés zavarainak erősödése sorolhatók indokként. Az iskolák fenntartói azt szeretnék, ha beruházásaik megtérülnének, azaz a munkába álló fiatalok használható tudással rendelkeznének, vagy legalábbis könnyen be tudnának illeszkedni a társadalmi munkamegosztásba. A fejlett országokat tömörítő OECD kezdeményezésére a kilencvenes évek elején kutatni kezdték a tantárgyakhoz nem köthető, de a társadalmi sikerességhez mégis nagyon szükséges tudásterületeket. Az INES (Indicators of the Educational Systems) program kutatási keretében olyan jelzőket, szempontokat kerestek, amelyek meghatározásával, mérésével a szociális normatív minőségek, például az együttműködés, a kritikus gondolkodás, az önbecsülés, a felelősségérzet, a tolerancia alapismereteinek és képességeinek megléte kimutatható. Ezeket a nem tantárgyi tanulási területeket, illetve az elérendő tanulási eredményeiket kereszttantervi kompetenciáknak nevezték el (cross-curricular competencies).

Az INES programban keresett minőségi jelzők meghatározása nem bizonyult könnyű feladatnak, és nem is volt előzménye a nem tantárgyi nevelési területekre kidolgozott indikátoroknak. A követelmény az volt, hogy legyenek objektíven összehasonlíthatók, más indikátoroktól teljesen elválaszthatók, módosíthatók, folyamatosan mérhetők, és az iskolafenntartók számára is elfogadhatók. Elvárás velük szemben az is, hogy kielégítően magyarázzák meg a mögöttük húzódó jelenségek változásait. Az alábbiakban a kompetenciák különféle rendszerét és indikátoraikat mutatjuk be.1

A kereszttantervi kompetenciákkal kapcsolatban hat indikátortípust tartottak fontosnak a következő hat területen:

  • „functional literacy”, vagyis intelligencia;
  • politikai részvétel (ismeretek és viselkedés);
  • a közvetlen környezet feletti kontroll;
  • fogyasztói hatékonyság;
  • a különböző életkorú, nemű, és társadalmi osztályhoz tartozó emberekkel való kommunikáció;
  • a túléléshez minimálisan szükséges követelmények a gyorsan változó világban.

Végül négy területet fogadtak el:

  • társadalmi, politikai, gazdasági ismeretek,
  • problémamegoldás,
  • önismeret, énkép,
  • kommunikáció.

A DESECO tanulmánya szerint a kompetencia képesség (ability) a komplex feladatok adott kontextusban történő sikeres megoldására. Magában foglalja tehát az ismeret mobilizálását, a kognitív és praktikus képességeket (skills), szociális és magatartási komponenseket és attitűdöket, emóciókat, értékeket. A kompetenciák meghatározása és indikátorokkal, értékelési-, fejlesztési kritériumokkal való leírása ma is tartó folyamat, amelynek célja a kompetencia alapú tanulás – tanítás elméletének és gyakorlatának kimunkálása. Az alábbi területek egy általánosabb megközelítésben rendszerezik a kompetenciákat:

  • Elemi kompetenciák: írás, olvasás beszédkommunikáció, számolás
  • Életvezetési készségek: életvezetés, önfejlesztés, társas kapcsolatok kialakítása/fenntartása, szabadidőtöltés, érzelmi intelligencia. (beilleszkedés, együttélés)
  • Kulcskompetenciák: kommunikáció (verbális és nonverbális, élethelyzetekhez kötött)
    • IKT alkalmazás
    • Gyakorlati számítások
    • Saját tanulásért, teljesítményért, önfejlesztésért viselt felelősség
    • Problémamegoldás
    • Együttműködés másokkal
  • Szociális és állampolgári kompetenciák:
    • Szociális aktivitás
    • Demokratikus társadalom szerepeinek, viszonyainak ismerete és gyakorlása
    • Képviseleti demokrácia elvei szerinti élet (kötelességek, felelősségek, jogok)
    • Erkölcsi normák és értékek tiszteletben tartása
    • Társadalmi igazságosság szerinti élet
    • Emberi jogok tiszteletben tartása
  • Munkavállaláshoz kötődő kompetenciák:
    • Kommunikáció
    • Információfeldolgozás
    • Alkalmazkodóképesség
    • Önálló döntéshozatal
    • Állampolgári- és fogyasztói jogok és kötelességek
    • Tanulás és önfejlesztés
    • Nyelvtudás
    • Kezdeményezőkészség és kreativitás
    • Kritikai képesség – érvelés
    • Munkafolyamatok irányítása
    • Problémamegoldás
    • Önbizalom bizonytalan helyzetekben
    • Gondolkodás és cselekvés
  • Vállalkozói kompetenciák
    • (előzőek is+) kockázatvállalás, mások befolyásolásának képessége
    • tervezés, nyomon követés, szintézis

Az európai gyakorlatban vannak országok, ahol nem kerültek be a kompetenciák meghatározása az oktatást szabályozó dokumentumokba (pl. Franciaország, Hollandia), bár a szóban forgó nevelési célok valószínűleg nem maradtak ki ott sem. Ennek oka éppen a meghatározás és a fejlesztési gyakorlat eszközrendszerének kidolgozatlansága lehet. Hazánkban a Nemzeti Alaptanterv kiemeli a kommunikációs, a narratív, a döntési, a szabálykövető, a lényegkiemelő, az életvezetési, az együttműködési, a problémamegoldó, a kritikai, valamint a komplex információk kezelésével kapcsolatos képességeket, kulcskompetenciákat.

A kanadai Québec állam oktatásfejlesztési programjában kilenc kereszttantervi kompetenciát négy kategória szerint soroltak be és teljesítmény szempontokat is rendeltek melléjük. A természetismeret munkacsoport eddigi fejlesztéseiben ezt a rendszert vette alapul, kidolgozva egy, a szaktárgyi adottságokra épülő rendszert. Ebben a kompetenciák értelmezése mellett a fejlesztési feladatok is szerepelnek, illetve a kisérettségi (10. évfolyamos alapvizsga) vizsgához készítettünk egy értékelési kritériumokat tartalmazó változatot is. Az alábbi táblázat a kompetencia rendszer és a tanulási környezet összefüggéseit mutatja be.

Kereszttantervi kompetenciák és fejlesztési környezetük – (természettudományos tantárgyi elemekkel kiegészítve)

 Kereszttantervi kompetenciák és fejlesztési környezetük (pdf, 120 KB)

A képességek fejlődése

A készségek, képességek, kompetenciák fejlődése biológiai és pszichológiai meghatározottságú. A fejlesztés során a tanulási környezet kialakításában figyelembe kell venni a fejlődés törvényszerűségeit, amelyek az alábbiakban összegezhetők:2

  • a fejlődés hosszabb idő alatt megy végbe (hónapok, évek, évtizedek)
  • a gyerekek között jelentős fejlődésbeli különbségek vannak (akár több év és nincsenek kiegyenlítő mechanizmusok)
  • a gyerekek közti különbségek sokfélék lehetnek (pszichológiai tulajdonságok eltérőek, a különbségek mértéke is változhat)

Piaget kognitív fejlődéselmélete szerint a különböző állapotok között ugrásszerű átmenet figyelhető meg. A fejlődés alapvetően minőségi, de az eredményeként megjelenő teljesítményváltozás mennyiségi és mérhető. A mérést végző kutatók megállapítása szerint a fejlődési folyamatok nem lineárisak, hanem elnyúlt S-alakú görbe jellemzi őket. A fejlődés ütemét éppen ezért egy rövid időszak méréséből nem általánosíthatjuk.

A fejlődési görbe a populációk növekedési görbéjéhez (v. a kémiai titrálási görbéhez) hasonlít, exponenciális szakaszt tartalmaz (itt a növekedés arányos a növekvő mennyiség aktuális értékével), illetve korlátos. (ua. a biológiai érés és az értelmi fejlődés)

Magyarázat: a képesség újabb képesség megszerzésének eszköze. A fejlettség egy adott szintje meghatározza, hogy mennyit lehet egy adott idő alatt az adott képességet gyakorolni. Fejlettebb képességgel többet tudunk egy időegység alatt elvégezni (pl. számolás, arányosság). Az olyan általános képességekre, mint pl. az induktív gondolkodás, nem egy konkrét tantárgy, vagy a tanítás egy adott szakasza, hanem inkább az iskolázás egésze hat.

A tanulók eltérő görbe szerint fejlődnek, egy adott korai szakasz alapján nem lehet előre vetíteni a végső szintet, állapotot. A fejlődési görbék az alábbi jellegzetes típusokat mutatják:

A: átlagos, közepes tempó és szint
B: csodagyerek, de nem lesz csodafelnőtt
E: ua végső szint, mint B, de később gyorsul fel a fejlődése
C: kezdetben gyorsabb, de alacsonyabb szinten megáll
D: későn érő, sokáig lemaradó, de végül élre kerül
F: kiemelkedő tehetség és később is beváltja a hozzá fűzött reményeket (pl. mert időben felismerték a tehetségét)

Tanulságok

A gyerekek között nagyon sokféle különbség lehet. A gyerekeket egyetlen dimenzióban elrendező szemléletmód téves és veszélyes. A gyerekek az iskolai évek alatt akár többször is helyet cserélhetnek a fejlődési rangsorban. Ha a környezet megváltozik, akkor a fejlődési pálya is. Pygmalion-effektus: önmagát beteljesítő jóslat, ha a környezet valakit tehetségesnek tart, és ezt kommunikálja is, akkor a fejlődés ennek megfelelően alakul. Ugyanez a negatív képzetekkel fordítva valósul meg. A jobb minőségű iskola pozitívan befolyásolja a fejlődést.

Info-kommunikációs technológia a természettudományos oktatásban

1. Módszertani megfontolások

Az információs és kommunikációs technológia (IKT) (idegen kifejezéssel information and communication technology, ICT) olyan új környezetet és eszköztárat nyújthat a ma kémiatanárainak, amellyel munkájuk hatékonyabb lehet mind szakmai, mind pedig pedagógiai értelemben.

Az elektronikus kommunikáció a természettudományok tanításában nem jelentenek újdonságot. Az 1990-es években felsejlő jövőkép a számítógépek elterjedéséről, a hétköznapi élet részeként létező Internetről és mobilkommunikációról mára valósággá váltak. A diákok számára megszokottá vált, hogy ismereteiket egy információs dzsungelből szerezhetik meg. A tanárok szerepe sem a régi már ebben az információs rengetegben. A tudás egyedüli birtokosaiból ők valamiféle információs révkalauzokká álnak. Segítséget nyújtanak tanítványaiknak eligazodni az információk sokaságában. A tanár egyik hatékony eszköze ebben a megváltozott világban az információs és kommunikációs technológia oktatásbeli alkalmazása.

Távol és közel

Az információs társadalomban számos olyan informatikához kapcsolódó kulcskompetencia került felszínre, mely alapos átgondolásra kell(ene) késztesse a tantervek készítőit, tananyagok fejlesztőit és pedagógusokat.

A tét nem kevesebb, mint a leendő felnőttek helytállása, érvényesülése a munkaerő piacon és a társadalomban. Az IKT területén való jártasság napjainkban alapfeltétel, mind a tanulás, továbbtanulás, illetve a munkavállalás során. Az IKT elsajátítása számos egyenlőtlenség ellensúlyozására is alkalmas tényező. Az IKT használata során sok hátrányos helyzetű tanuló jobb eredményeket ér el az IKT használatával tanított tantárgyakban, mint hagyományos pedagógiai módszerekkel. A tárgyi tudás mellett nagyobb szerepet kap a problémamegoldás, az információk felkutatása, értékelése és rendszerezése, valamint az elektronikus kommunikáció. Több és mélyebb információhoz jutnak a diákok, valamint a testre szabott, egyéni oktatás és értékelés hatékonyabban fel tudja mérni a tanulók egyéni élethelyzeteit.

Az informatikai eszközök jelenléte, használatuk elsajátítása és végül az Internet legegyszerűbb lehetőségeihez való hozzáférés nagymértékben csökkentheti a napjainkban egyre növekvő digitális szakadékot.

IKT és természettudomány itthon

A számítógépes eszközök jelenléte a magyarországi természettudományos oktatásban nem újdonság, de nem mondható, hogy az iskolák nagy részében jelen van. Az IKT oktatásbeli jelenléte azonban többet jelent a számítógépek használatánál. Magyarországon évtizedek óta léteznek oktatási programok kémiából, fizikából és biológiából is, és a számítógéppel vezérelt kísérletezés sem újdonság a hazai iskolarendszerben.

Az OECD 1999-ben indította útjára a „KIT és az oktatás minősége” című projektjeit. E kutatás részeként a 2000/2001-es és a 2001/2002-es tanévben Magyarországon is létrejöttek szakértői csoportok. A kutatás célja volt, hogy elősegítse a számítógéppel segített tanítás és tanulás új pedagógiai kultúrájának terjesztését, kidolgozzon és kipróbáljon új módszereket. A projekt eredményeként láttak napvilágot az „Informatikai eszközök a kémia, fizika, biológia oktatásában” című tanári kézikönyvek és CD-mellékleteik a Nemzeti Tankönyvkiadó gondozásában.

Az 1997-ben útjára indított Sulinet program több éves működése alatt jelentős mennyiségű magyar nyelvű természettudományos tananyag vált elérhetővé digitális formában. A Sulinet rovataiban ismeretterjesztő cikkek, multimédiás oktatási segédanyagok érhetők el immár 1999 óta. 2003-tól pedig komplex természettudományi rovat is indult. Az Oktatási Minisztérium 2002-ben indította útjára a Digitális Tananyagkorszak című programját, melynek keretében hatalmas mennyiségű elektronikus tananyag és segédanyag válik elérhető a pedagógusok és a diákok számára internetes felületen a Sulinet Digitális Tudásbázis létrehozása révén.

A Sulinet Expressz program részeként, az adótörvények módosításával beindított adókedvezményes számítógépvásárlási program segítségével a 2003-as évtől számos olyan családba is eljuthattak alapvető számítástechnikai eszközök, melyekbe eddig, elsősorban szociális okokból nem.

A természettudományos oktatás specifikumai az IKT szemszögéből

Az informatikai eszközök használatának optimális módját könnyebben találhatjuk meg, ha ismerjük az előnyeit. Íme néhány a teljesség igénye nélkül.

  • Az iskolák rendszerint szűkös anyag- és eszközellátottság mellett kiemelendő az olcsósága (kis vegyszer-, ill. eszközigény).
  • Egy folyamat modellezése közben számos előnye mutatkozik meg. A hosszadalmas eljárások rövidíthetők, a jelenségek térbeli és időbeli korlátjai lecsökkennek.
  • Eszközök, reakciók, vegyszerek „működtetése” nem veszélyes (mint pl. egy vegyi üzemé vagy egy atomreaktoré), és használata tiszta, környezetkímélő.
  • Lehetőséget ad a kísérletek megtervezéséhez a körülmények variálható megválasztásával. Így ideálisabb környezet is biztosítható, mint a valóságban. A virtuális kísérlet befejeztével lehetőség van az újraindításra.
  • Fontos alkalmazási lehetőséget ad az, hogy nem hozzáférhető jelenségek is megjeleníthetők (mint például az atomi méretek és mozgások szimulációja).
  • A hagyományos táblai rajzzal szemben a grafikai ábrázolások számítógéppel igen gyorsak, szemléletesek, könnyen változtathatók, valamint a gyors adatfeldolgozás lehetősége is előnyös lehet.
  • Az interaktivitás élményszerűvé teszi az informatikai eszközök használatát, az egyéni adatok és kérdések személyes jelleget adnak a tanulás folyamatának. A kérdésekre adott válaszok kiértékelhetők, a válaszok és a személyre szóló eredmények kinyomtathatók, és így a későbbi tanulás során újra felidézhetők.
  • Mivel nemcsak egy tanuló munkáját, hanem egy csoportot, esetleg egy egész osztályt is értékelni lehet, a gyors pedagógiai eredménymérésre is alkalmas.
  • A nagy memóriakapacitás sok adat bevitelét és őrzését teszi lehetővé, ezek bármikor előhívhatók, és így a számítógép a saját, testreszabott adatbank szerepét is betöltheti.
  • Multimédiás és prezentációkészítő szoftverek lehetőséget adnak a tanárnak arra, hogy saját, a nyomtatott könyvektől, fóliasorozatoktól független prezentációját elkészítse. Mindezt látványosan és a világháló segítségével naprakészen.
  • A céltudatos böngészés, az adatfeldolgozás és a prezentációkészítés lehetővé teszi, hogy a diákok projektmunkákat is készítsenek.
  • A számítógéppel csatolt kísérletezés feloldja a valóság és a virtuális valóság konfliktusát, a közvetlen és kvantitatív ismeretszerzést szolgálja.

Az Internet segítségével a tanár és a diák hatalmas adatbázisból meríthet, és kis szervezéssel megvalósítható a kétoldalú vagy többoldalú kommunikáció távoli iskolákkal, sőt kutatóhelyekkel.

2. Módszerek és digitális taneszközök

Módszerek

A komplex természettudomány tanításakor különösen fontos a kísérlet, a jelenségek látványszerű megjelenítése, a közvetlen élmény, egy bonyolult rendszer összefüggéseinek feltárása. Ennek ellenére számos vegyület, fogalom, folyamat, berendezés, rendszer nem mutatható be a tanórai keretek között. Ilyenkor a tanár megpróbál olyan eszközt találni, amellyel mégis könnyebben érthetővé teszi a tananyagot (rajz, modell, film, videó stb.). Az informatikai eszközök megjelenésével egy újabb módszertani lehetőség lépett az oktatásba. Ha annak tudatában keressük a helyét az oktatást segítő eszközök között, hogy az nem helyettesítheti az anyaggal való közvetlen kapcsolatot, de használata éppoly szemléletes lehet, mint egy valódi kísérlet, akkor bátran fogja alkalmazni a tanár is, a szükséges és a lehetséges esetekben.

A szemléltetésen, a korszerű és látványos magyarázatokon, az információszerzés elektronikus formáin túl azonban a számítógép és az info-kommunikációs technológia nemcsak eszköze, hanem színtere is a tanulásnak, tanításnak, a közös munkának. A számítógéppel segített együtttanulás, a kollaboratív munka, a projekt alapú módszerek a kooperatív pedagógia elemeit alkalmazó módszerek ma már az IKT oktatási alappillérei közé tartoznak.

Elektronikus eszközök a tanári demonstrációban

A IKT alapú bemutatók alkalmazását különösen indokolttá teszi az, ha olyan témakört vagy jelenségeket mutatunk be, amelyek:

  • veszélyesek, esetleg különleges biztonsági intézkedéseket, felszerelést igényelnek, amelyek az iskolában nem adottak,
  • az iskolai laboratóriumban nem reprodukálható természeti vagy egyéb jelenségek,
  • a mikrovilág szereplői, melyek sem szabad szemmel, sem fénymikroszkóppal nem vizsgálhatók,
  • különleges, drága eszközöket igényelnek,
  • nehéz fogalmakat és bonyolult összefüggéseket, szerkezeteket tartalmaznak.

A tanári demonstráció sikerességének egyik záloga a jó kivetítés. Ehhez lehetőség szerint projektort, esetleg LCD-panelt használunk, de megfelelő szoftver segítségével hálózatba kötött számítógépteremben a tanári bemutatót minden diák monitorára kitehetjük. (Ilyen eszköz a Netprojektor is – http://comlogo.web.elte.hu/team/orak/2001/kovacseszter/Netprojector.htm). Amennyiben ezek nem állnak rendelkezésre, úgy használhatunk nagyképernyős televíziót (főleg képek, animációk és mozgóképek kivetítésére) vagy a prezentációt több számítógépre is feltehetjük és szimultán futtatjuk. Ez utóbbi inkább a kisebb létszámú csoportoknál, szakköri foglalkozásnál lehet eredményes.

Az órai bemutatók legnagyobb része valamely prezentációkészítő szoftverrel készül. Ehhez nem feltétlenül szükséges drága programcsomagok beszerzése, hiszen számos kedvező árú irodai programcsomag létezik és vannak ingyenes szoftverek is (pl. az OpenOffice.org – http://www.fsf.hu).

A prezentációk lehetőséget biztosítanak a szöveg mellett animációk, (akár elemenként megjeleníthető) rajzok, mozgókép, hang megjelenítésére. Lehetőség van ún. hiperlinkek segítségével az anyagban történő mozgásra, ugrálásra is. A látványosságon és a jobb szemléltetésen túl a prezentáció segíti a tanárt abban, hogy mondandója jól felépített legyen, vezesse a gondolatot. Órai bemutató alapjául nemcsak számítógépes prezentáció, hanem weboldalak, szoftverek is használhatók.

Lényeges kérdés, hogy a szemléletes látványon túl mi kerül a diákok füzetébe, illetve hogyan juthatnak hozzá a tanulás során a bemutató anyagához. Kissé széttördelheti a tanórát, ha minden megjelenített információt a diákok saját füzetükben rögzítenek. Ezért célszerű nyomtatott formában kiadni a prezentáció rövid változatát és így a diákok ezt kiegészítve jegyzetelnek. A bemutatót közzétehetjük számítógépes formában az iskolai honlapon vagy akár CD-ROM-on is. A tanórák után az iskolai számítógépteremben hozzáférhető prezentációk segítséget nyújtanak a hiányzó, távol levő diákoknak, illetve azoknak is, akik nem minden értettek meg az órán.

A prezentációk elkészítése egy tanár számára sok időt vesz igénybe, hiszen az információk (szöveg, kép stb.) összegyűjtése után el kell készíteni magát a prezentációt is. Az Interneten ma már helyenként letölthetők kész számítógépes bemutatók is, melyeket saját szájízünk szerint módosíthatunk (ld. http://www.poli.hu/term) és kitűnő forrásként áll rendelkezésre a Sulinet Digitális Tudásbázis összes elektronikus tananyaga.

Oktatási szoftverek a tanórán és az egyéni tanulásban

A CD-ROM-on terjesztett oktatóprogramok, multimédiás anyagok ideje leáldozóban van. Magyarországon a természettudományos szoftverek és multimédiás CD-ROM-ok száma nem túl nagy, ráadásul szakmai színvonaluk, minőségük, használhatóságuk sem egyformán jó és hiányzik a megfelelő szakmai kontroll. A World Wide Web révén azonban már magyar nyelven is számos ingyenesen használható program áll a rendelkezésünkre. Természetesen van olyan, a piacon kapható akár DOS alapú szoftver is, melyet jószívvel ajánlhatunk minden tanárnak.

A szoftverek egyik része szimulációs és modellezési lehetőséget biztosít, a nagyobb része azonban egyszerű multimédiás bemutatóanyag, fotóalbum vagy ismertető. Gyakran előforduló probléma, hogy szimulációs programokat a valódi mérések, kísérletek helyett használnak az iskolákban. A programok másik része a feladatmegoldásra koncentrál. Ezek egy része sajnos előre programozott megoldási sémákat kínál a diáknak, akinek így alig-alig kell aktívan részt vennie a probléma megoldásában.

A számítógépes programok nagy előnye az interaktivitás, ezért a legritkább esetben eredményes az, ha a tanár kivetíti a képet, majd egyedül ő használja azt a tanári számítógépen. A személyes élmény ereje a számítógép használatban is meghatározó lehet. Ha a tanórán oktatási szoftvert szeretnénk használni, érdemes a gépteremben tenni ezt, ahol egy-két diák használ egy számítógépet.

A számítógépteremben zajló munka megengedi a differenciálást is, ehhez azonban célszerű előre elkészített feladatlapot készíteni, melyen a feladatok és a fontosabb használati útmutatások is helyet kapnak, hiszen a legtöbb számítógépteremben nem könnyű nyomon követni, és azonnali segítséggel támogatni egy-egy diák munkáját. (Ld. még Egyenlítő – http://www.poli.hu/term/kem/reakciok/reagyak.htm)

Ma még elég kevés olyan szoftver van forgalomban, amely a kísérletezéshez, mérésekhez nyújt számítógépes támogatást. Ezeket a programokat ma még elsősorban a felsőoktatási intézményekben használják a mérések elvégzésében, kiértékelésében, a mérésvezérlésben. Léteznek olyan szenzoros mérőeszközök melyek a számítógéppel segített mérést, kísérletezést teszik lehetővé, de ezek egyelőre meglehetősen drágák (ld. http://www.ite.hu).

Az egyéni tanulásban is fontosak a szoftvereszközök, hiszen a diákok szívesen számítógépeznek, és a jó oktatóprogramok, multimédiás CD-ROM-ok konkurenciát jelenthetnek a pedagógiailag nem szimpatikus számítógépes játékokkal szemben is. A hazai CD-ROM-kínálat egy része az egyéni tanulóknak, felvételizőknek készült, sok lexikális információval, szöveggel, gazdag képanyaggal (pl. Utazás a Naprendszerben). Az egyénileg otthon vagy az iskolában használt programok a kísérletezést is segíthetik, mert segítenek megtanulni a kísérletek helyes és veszélytelen összeállítását, a mérés menetét, stb. Ennek egyik példája az „Amit a kémiai kísérletezésről tudni kell” c. CD-ROM és az Edison program.

Zorka 2004 projekt

A Sulinet az Európai Innovatív Iskolahálózat (ENIS) magyar tagjai bevonásával projektet indított, melynek célja a számítógéppel segített természettudományos mérések, kollaboratív módszerek alkalmazása az oktatásban. Ebben a projektben vesz részt a Közgazdasági Poltechnikum is.

A Zorka 2004 projekt célja olyan módszerek és technikák kidolgozása és kipróbálása az Innovatív Iskolahálózat tanáraival és diákjaival, melyek a későbbiekben beépíthetők minden iskolatípus helyi tantervébe és sikerrel használhatók a természettudományos oktatásban.

A projektben résztvevő iskolák számára a Sulinet Programiroda használatba adta az alábbi eszközöket a projektben való együttműködés alapjaként:

  • 1 db EcoLog Meteorológiai Állomás (hőmérséklet, páratartalom, légnyomás, fény, zajszint, csapadék mennyiség, szélirány és -sebesség)
  • 1 db Ecolog XL környezetvédelmi csomag (mérési adatgyűjtő, szoftver, 5 beépített szenzor + hőmérő + pH mérő + Feszültségmérő +/-25V + Feszültségmérő 0-5V + Árammérő +/-2,5A + Fénykapu 0-5V)

A Zorka 2004 projekt két részből áll:

1. Meteorológiai mérések
A meteorológiai mérések során minden iskola telepítette a meteorológiai állomást, melynek mérési adatait a helyszínen, számítógépen rögzítik, kiértékelik és a projekt tartama alatt, mindennap elküldik a Sulinet szerverére, ahol egy központi honlapon tekinthetők meg a mért értékek.

A munka során az iskolák diákjai a Sulinet Webboard (http://www.sulinet.hu/webboard) platformon kommunikálnak és kooperálnak egymással.

2. Környezeti vizsgálatok és természettudományos kísérletek
A projektben résztvevő iskolák a kapott mérőműszerekhez természettudományos kísérleteket és méréseket terveznek. A 30 iskolából 15 pár alakult, megtervezik a kísérleteket, méréseket (min. négyet). A kitalált kísérleteket elvégzik és fotókkal, videóval dokumentálják azt. A dokumentációt aztán egy másik „iskolapár” kapja meg és ismételten elvégzi a méréseket, kísérleteket.

A környezeti vizsgálatokat, természettudományos méréseket és az együttműködést 2004. december 20-ig kell lebonyolítani.

Modellezés

Az anyagok száma hatalmas és a vegyületek igazi titkai a térbeli elrendezésükben rejlenek. Annak ellenére, hogy ma már többé-kevésbé lefényképezhetjük a molekulákat, legtöbbet mégis a modelljeikből tanulunk. Számos kémiai, biológiai modellezőprogram ismeretes. E helyen azonban az ingyenesen, internetes környezetben használható alkalmazásokat mutatjuk be.

A World Wide Weben fellelhető honlapok jó része hírforrás, sok ismeretanyagot, grafikát, fotókat, animációkat nyújtanak mind a tanárok, mind a diákok számára. A modellezésben általában a Chime programmal (http://www.mdli.com) megjeleníthető modellek, a VRML (Virtual Reality Markup Language) modellezés, valamint az Isis/Draw, a Protein Explorer, a Rasmol és a ChemSketch a legnépszerűbbek (ld. még http://www.sulinet.hu/tart/ncikk/af/0/9846/index.htm).

Érdekesek és kitűnően alkalmazhatók mind a demonstrációban, mind pedig az egyéni tanulásban az ún. Java-appletek, melyek a Web-böngészőnk segítségével tekinthetők meg és használhatók. A háromdimenziós modellezés leginteraktívabb formája a VRML (Virtual Reality Markup Language) modellezés, ahol a néző aktív résztvevőként járhatja be kívül-belül egy-egy bonyolultabb molekula vagy mérési összeállítás elemeit. A kémiatanítás számára rengeteg ilyen típusú modell lehet hasznos, ezek letölthetők a World Wide Web különböző pontjairól. (pl. http://Molekulageometria 2.0 - www.kation.hu/ vegybank/molekula/index.htm)

Szimulációk a természettudományos oktatásban

A szimulációk egyre nagyobb számban érhetők el az Internet segítségével, valamint a CD-ROMok elterjedésével. A szimuláció alkalmazása különösen akkor indokolt, ha a valódi természeti jelenséget nincs módunk bemutatni annak veszélyessége, bonyolultsága vagy parányi mérete miatt. Sajnos sokszor előfordul, hogy az oktatásban a kísérletezés rovására vagy éppen az élő kísérletezés helyett használnak látványos szimulációkat a pedagógusok. A komplex természettudomány tanítása akkor lehet igazán hatékony, ha a kísérletezés, a diákok személyes élményei és a számítógépes módszerek által alkotott „virtuális” laboratórium együttesen van jelen.

A számítógépes szimulációk feladata, hogy egy bonyolult természeti folyamatot egyszerűen, érzékletes látvánnyal, de ugyanakkor valósághűen mutassanak be. A szimulációk egyik legfontosabb fokmérője az interaktivitás.

A szimulációk jelentős része egy rajzfilmhez hasonlatos animáció, melyeknél a tanuló passzív szemlélője a látványnak. Ezek alkalmazása jól kiegészítheti a tanári magyarázatot vagy a szakmai anyag illusztrációját.

Az elektronikus tanulásban és tanításban sikeresebben alkalmazhatók azok a szimulációk, melyek interakciót, beavatkozást kívánnak a tanulóktól. Az interaktív szimulációk sok esetben a tanuló által változtatható paramétereket tartalmaznak, így az irányítás a tanuló kezében van. Az elektronikus oktatási anyagokban használt szimuláció legnagyobb része ún. Flash-animáció, melyeket a Macromedia Flash szoftverrel készítettek. Ezen szimulációk lejátszásához általában nem szükséges kiegészítő szoftver, mert a böngészőprogramok jó része képes Flash alkalmazások lejátszására. Bizonyos interaktív animációkat, szimulációkat JAVA programok vagy a Shockwave alkalmazások formájában tartalmaznak a digitális tananyagok.

Nem interaktív szimuláció – Animáció

Erre példa egy olyan szimuláció, amely a molekulák vegyértékrezgéseit mutatja be.
(http://www.sulinet.hu/kemia/peldak/molrezg1.swf)

A különböző típusú rezgések egymás mellett láthatók és szemléletesen mutatják be a jelenséget. Ez a Flash animáció jól használható illusztrációként vagy egy tanári magyarázat részeként, azonban a legcsekélyebb interaktivitást sem tartalmazza és nem találunk rajta olyan rövid magyarázatot, mely segíthetné a tanulókat a megértésben.

Interaktív szimuláció

Egy valóban interaktív szimulációra példa az, amelyik a kémiai egyensúlyok anyagmennyiség koncentrációfüggését mutatja be a Le Chatelier-Braun elv értelmében.
(http://www.sulinet.hu/kemia/peldak/chatelier1.swf)

A tanulónak lehetősége van a paraméterek (koncentráció) tetszőleges változtatására, melyet a látvány is követ. A szimuláció látványa nem túl bonyolult, de elegendően részletes ahhoz, hogy a jelenséget pontosan bemutassa.

A szimulációk sok esetben egy komplett elektronikus tananyagegység részei. Egy ilyen tananyagegység nemcsak egy kémiai jelenség bemutatását, a tanulást célozza, hanem egyúttal az ellenőrző modult és a számonkérést is tartalmazhatja.

Egy ilyen tananyagegységre láthatunk példát a titrálást bemutató Flash programban. Ez a tananyag nemcsak szimulációt, hanem egy kisebb, kémiai számítással kapcsolatos modult is tartalmaz.
(http://www.sulinet.hu/kemia/peldak/titranim.swf)

A Sulinet oktatásbeli alkalmazásai

A Sulinet Program 1997-ben indult útjára Magyarországon a Művelődési és Közoktatási Minisztérium égisze alatt. Az akkoriban világszinten is egyedülálló projekt keretében több mint 2000 iskola és pedagógiai intézmény kapott internetes csatlakozást és egy multimédiás számítógépekkel felszerelt laboratóriumot.
1998-ban a Sulinet irányított azt a tartalomfejlesztési pályázatot, melynek eredményeként számos digitális tananyag készült el, közöttük kémiai témájúak is.
A Sulinet ma is biztosítja az iskolák Internet kapcsolatát, de az elmúlt években ennél sokkal komolyabb intézménnyé nőtte ki magát. Az Oktatási Minisztériumhoz tartozó Sulinet Programiroda üzemelteti Magyarország legnagyobb és leglátogatottabb oktatási portálját a Sulinet Oktatást. Ezen kívül a Sulinet ad helyet a „Digitális Tananyagkorszak” által meghirdetett tartalomfejlesztés során elkészült elektronikus tananyagoknak is.

A Sulinet Expressz Program, mely 2002-ben indult útjára, egyik legfontosabb célkitűzése a digitális pedagógia szakmai, módszertani és tartalmi támogatása. Emellett a program nagy hangsúlyt fektet az adókedvezményes számítástechnikai programra, a pedagógusok továbbképzésére is. E program keretében kerül kifejlesztésre a Sulinet Digitális Tudásbázis oktatási keretrendszer is.

Digitális Órák és Házi Feladat

A természettudományok iránt érdeklődők számára jelenleg is elérhetőek a Sulinet égisze alatt, az 1990-es évek végén végbement tartalomfejlesztés termékei. Ezek olyan web-alapú oktatási anyagok, melyek rövid a szakmai szövegeken túl feladatokat, videórészleteket és képeket is tartalmaznak.

A „Kémia, gyakorlati alkalmazások” című tananyag, mely a Digitális Órák keretében született, a vizek és a levegő szennyezésével kapcsolatos jelenségeket és legfontosabb kémiai tudnivalókat mutatja be.

Kémia, gyakorlati alkalmazások (víz- és légszennyezés)
http://www.sulinet.hu/tananyag/97114/on/kemia/indexjo.html

A tananyag részleteiben mutatja be a vizekbe került savak és lúgok, fémionok, nemfémes ionok, szerves mérgek, növényvédőszerek hatásait, valamint a víztisztítás lehetőségeit.

A levegő szennyezőanyagai közül a szén-monoxid, a szén-dioxid, az ózon, a nitrózus gázok, a kén-dioxid, a por és a radioaktív szennyezők kerülnek bemutatásra kémiai szempontból. A tananyag kitér olyan aktuális környezeti problémák ismertetésére, mint a szmog vagy a savas eső.

A Házi Feladat részeként elkészített „Víz” című oktatási segédanyag egy korszerű, komplex szemléletű tananyag, így egy-egy téma nemcsak a kémia, a fizika, hanem más tudományágak szemszögéből is bemutatásra került. Egyéni tanuláshoz, kiselőadások háttéranyagául és a tanári demonstráció kiegészítéséhez jól használható tananyag.

A víz (halmazállapotok, állapotváltozások)
http://www.sulinet.hu/tananyag/97206/on/viz/indexjo.htm

További tananyagok:

Hang (hullámok, hang, hallás, hangadás)
A hang (a fizika, a biológia és az ének-zene szemszögéből)
Mozgások (mechanika)

Sulinet Oktatás

A Sulinet Oktatás portálon belül minden tantárgy és néhány műveltségterület képviselteti magát. Így a kémia, fizika, biológia, fökdrajz és a komplex természettudomány iránt érdeklődő tanárok és diákok számára is nyújt a Sulinet érdekes, illetve hasznos tartalmakat a http://okatatas.sulinet.hu címen.

A rovatokban az iskolai tananyaghoz szorosan kapcsolódó cikkek, rövidebb tananyag egységek jelennek meg, melyekhez számos esetben módszertani ajánlások, ötletek is tartoznak a tanárok számára.

3. Kollaboratív tanulás

Kommunikáció

Az Internet oktatásbeli megjelenésével mód nyílt a tanulók széleskörű együttműködését és csoportmunkáját szolgáló új színterek megismerésére. Az internetes kommunikáció (pl. chat, e-mail, fórum, levelezési listák) ma már az ország nagy részén elérhetők, így a kistérségi iskolákban, művelődési házakban, könyvtárakban, teleházakban is.

A korszerű kommunikációs eszközök a kapcsolattartást és az információcsere lehetőségét jelentik. Ezek az alkalmazások nem csupán a tanulás új formáit jelentik, hanem lényeges szerepük van a digitális szakadék áthidalásában, hiszen használatukkal valósággal kinyílik a világ a fiatalok előtt.

Projekt alapú tanulás

Az Internet oktatásbeli megjelenésével mód nyílt az együttműködés és a diákok csoportmunkájának új színtereinek megismerésére. Az internetes diákprojektek lényege, hogy egy átgondolt, kidolgozott terv alapján egymástól távol levő, esetleg különböző kultúrájú, nemzetiségű, nyelvű diákcsoportok működhetnek együtt egymással egy érdekes kémiai témát közösen kidolgozva.

A munka során diákok megtanulják a használni a számítógépek tudományos lehetőségeit, az Internetes kommunikáció (e-mail, chat, World Wide Web) mikéntjét. Egy Internetes diákprojektben lehetőség van arra, hogy a résztvevők elmélyítsék a ismereteiket, gyakorolják tudásukat „életszagú” helyzetekben.

A munka során aktív tanulás közben a résztvevők igazi „szakértővé” válhatnak egy-egy témában. Ilyen együttműködés alapja lehet kísérletek tervezése, megfigyelések, mérések (pl. savas eső monitorozás, talajvizsgálat, vízminőség), egy téma részletes kidolgozása, bemutatása (pl. élelmiszerkémia), összehasonlító vizsgálatok.

A projekt eredményeként egy Internetes honlap születik fotókkal, esetleg több nyelven és egy hasznos oktatási segédlet, cikk, tananyag, szoftver stb. keletkezik. A diákok ezen projektek révén nyelvismeretüket is gyakorolhatják, megtanulnak csapatban dolgozni, szabadságot kapnak az egyéni munkában, megtanulnak kommunikálni az Interneten keresztül, megismerik egymás kultúráját, iskoláját és természetesen barátságok, személyes kapcsolatok szövődnek (és nemcsak virtuálisan).

A projektmódszer alkalmat ad az IKT (információs és kommunikációs technológia) ismeretek elsajátítására, gyakorlására. A számítógépes munka népszerű és egyben fontos, a diákok e-mailt, chat-et használnak, megismerve a netikettet (a hálózati magatartás szabályait), a távmunkát, az információk keresését, válogatását, értékelését, az adatgyűjtést és a publikációt a World Wide Weben (honlapok készítése).

Hazai kémiai projektek

Magyarországon az 1999/2000-es tanévben zajlott az első internetes természettudományos diákprojekt az ELTE kémia tanárszakos hallgatói részvételével. Az Innovative Didactics with ICT holland-magyar együttműködés résztvevői a mindennapok kémiájával kapcsolatos témákat dolgoztak fel elektronikus formában. A munka során e-mailben kommunikálva dolgoztak a 4 fős, holland-magyar csoportok. A tanárszakos egyetemi hallgatók az ELTE Fizikai Kémiai Tanszékén dolgoztak dr. Riedel Miklós docens és Főző Attila László tanár irányításával.

A munkát, mint minden projekt esetében több szakaszra különítették el:

  • a témaválasztás a diákok és a koordinátorok közös megbeszélése alapján,
  • csoportalakítás a témák szerint és tervkészítés (kommunikáció e-mailben),
  • a résztvevők adatgyűjtése tradicionális, papír alapú forrásokból (szakkönyvek, praktikumok) és elektronikus forrásokból (CD-ROM, Web) történt,
  • a témák kidolgozása, a kísérletek végrehajtása, fotók készítése,
  • a csoportok összeállítják a produktumot elektronikus formában (honlap) folyamatos kapcsolattartás során,
  • a projekt során folyamatosan értékelték a koordinátorok a munkát (a diákok heti jelentéseket küldtek) és természetesen a projekt végén közösen is értékelték az eredményeket,
  • a produktum bemutatása a közös találkozásokon (diákcsere), szakmai konferenciákon (Magyarországon és Hollandiában) történt.

A sikeres együttműködésre való tekintettel az IDI projekt egy újabb szakaszára is sor került 2000 és 2002 között. A projekt weboldalán (http://idi.ptmik.hu) megtekinthetők a munka során született digitális anyagok olyan témákban mint a kozmetika, vizek kémiája, konyhai kémia, cseppkövek.

Egy középiskolás projekt – Oldások és kötések

A fenti nemzetközi projekt tapasztalatait felhasználva 2000. őszén indult útjára az Oldások és kötések középiskolás diákprojekt kolozsvári és budapesti gimnazisták részvételével.

A projekt résztvevői a budapesti Közgazdasági Politechnikum Gimnázium és Szakközépiskola és a kolozsvári Báthory István Elméleti Líceum diákjai két tanár vezetésével.

A kapcsolatfelvétel és a diákok e-mailen történő összeismerkedése után került sor a témaválasztásra és az előkészítésre. A diákok három négyfős csoportban e-mailen kommunikálva dolgoztak. Választott témáik a tisztítószerek és a klór, a szappanfőzés és az üdítőitalok kémiája voltak. A kísérleteket mindkét országban elvégezték egymást kiegészítő anyagokat készítve és fotókkal illusztrálva. Az üdítőitalok és a tisztítószerek tekintetében összehasonlító értékelésekre is sor került.

A témák tartalma:

  • Szappanfőzés A kolozsvári észtvevők bemutatták a szappan rövid történetét és a szappanfőzés Erdélyben ma is alkalmazott módszerét. A budapesti diákok különleges szappanokat készítettek, pl. kakaóval és vérnarancs aromával színezett, illetve levendula illatú növényi zsiradékból készült szappanokat.

  • Tisztítószerek és a klór A kísérletek során több olyan tisztítószer tulajdonságait vizsgálták, amelyeket nem szabad együtt használni, mert klór fejlődik.
  • Konyhai indikátorok A diákok néhány, a konyhában előforduló anyagból (pl. tea, káposzta) indikátort készítettek és megmutatták azok pH érzékenységét is.
  • Üdítőitalok

    Italfogyasztásunk jó részét rostos vagy szénsavas üdítők teszik ki. A projekt során üdítők kémhatását és cukortartalmát vizsgálták a diákok és megmérték a kóla foszforsav tartalmát. A mintegy 20 üdítőital címkéjéből álló gyűjtemény az adalékok világába nyújt bepillantást.

Az Oldások és kötések diákprojekt része volt egy-egy látogatás is a két partnerországban. Így mód nyílt a személyes találkozásra, eszmecserére és egy mini konferenciára, ahol mindenki bemutathatta saját munkáját. A látogatás során a diákok egy-egy iskolai napot is eltöltöttek egymás gimnáziumában, valamint ismerkedtek a várossal.

Linkek
Kollaboráció

A számítógéppel segített kollaboratív tanuláshoz ma már számos olyan szoftver áll rendelkezésünkre, melyek nemcsak a kommunikáció különböző magas szintű formáit biztosítják (pl. zárt chat, szerepjáték, fórum, vizuális kommunikáció, videochat és videokonferencia), hanem a közös munka lehetőségét is (pl. gondolati térképek, közös munkafelületek, munkacsoportos eszközök).

A kollaboratív platformok lehetőséget biztosítanak a tanár számára arra, hogy nyomon kövesse a diákok munkáját, folyamatosan értékeljen és küldhessen visszajelzést. Ezek az eszközök a portfólió alapú értékelés a szó szoros értelmében teszik lehetővé.

A közös munka számítógépes támogatására elsősorban akkor van szükség, ah egymástól távol levő diákcsoportok dolgoznak együtt, vagy ha a diákok időben nem egyszerre dolgoznak. Természetesen az sem elhanyagolandó, hogy a kollaboratív platformon végzett munka archiválódik, nyomon követhető és újrafelhasználható.

A kistérségi együttműködések számára több ingyenes szoftver is rendelkezésre áll, melyek közül az adott korosztályhoz, a munka mikéntjéhez és céljaihoz leginkább alkalmas eszközt választhatja ki a tanár.

Ezen szoftverek mindegyike interneten vagy belső hálózaton keresztül működik és nemcsak a helyi szerveren működtethető, hanem sokszor távoli szerverek is rendelkezésünkre állnak teljesen ingyen (fájl feltöltési limittel).

Íme néhány, Magyarországon is kipróbált eszköz:

  • Sulinet Digitális Tudásbázis (http://www.sulinet.hu/sdt) – annak ellenére, hogy ez egy oktatási keretrendszer és elsődleges célja az elektronikus tananyagok kezelése, a tanárok és a diákok számára több kollaboratív eszközt is nyújt, így a chatet, üzenetküldést, fórumot és a munkacsoport támogatást.
  • BSCW – Basic Support for Collaborative Work (http://bscw.gmd.de) – ez a német fejlesztésű szoftver oktatási célra ingyenesen használható, magyar nyelvű változata is van, és kitűnő lehetőséget nyújt arra, hogy a közös munka eredményeit mappákban tároljuk, megjegyzéseket fűzzünk ezekhez, háttéranyagokat tároljunk a rendszerben és nyomon kövessük a diákok munkáját. A BSCW használható a központi szerveren is, de letölthető és telepíthető a helyi hálózatba is.
  • Synergeia (http://bscl.fit.fraunhofer.de) – ez a kollaboratív eszköz tulajdonképpen a BSCW továbbfejlesztett változata, mely már elmenthető, zártkörű csevegési lehetőséget, vizuális kommunikációt (gondolati térképek használatát) is kínálja.
FLE3

A FLE3 (http://fle3.uiah.fi) finn fejlesztésű kollaboratív szoftver különösen alkalmas általános iskolások számára, fejlett kollaborációs eszközei révén kitűnően használható a kistérségi iskolák számára, amennyiben hozzáférnek az Internethez, vagy a szoftvert az iskola szerverére telepítik. A FLE3 programot a Sulinet munkatársai magyar nyelvre is lefordították, így az az 1.4.5-ös változattól elérhető.

A FLE3 keretén belül zajló munka ún. kurzusokban történik, melyekben maximálisan 40 felhasználó dolgozhat együtt. A felhasználókat (diákok) a tanár hívja meg a rendszerbe, mely így teljesen zártkörű.

A platformnak alapvetően 3 része van: a Kuckó, a Tudásfa és az Ötletház.

  • A Kuckó, mely minden felhasználó számára rendelkezésre áll, lehetőséget ad arra, hogy mindenki elmentse a munkáit, fontosabb információkat, képeket, linkeket. A Kuckó egyéni terület, de publikus a többiek számára
  • A munka nagy része az ún. Tudásfában történi, ahol egy közös tudásépítés formájában dolgoznak a diákok. A tanár témákat, feladatokat kínál fel a diákoknak, akik egy strukturált fórum rendszerben dolgoznak. A fórum érdekessége, hogy lehetőséget ad a szerepjátékok lefolytatására és minden hozzászólásnak ún. információtípusa van (pl. kérdés, tény, vélemény stb.), melyet a hozzászóláskor a felhasználó választ ki előre egy listából.
  • Az Ötletház a szabad asszociációk, az ötletelés és a kreativitás helyszíne. Ezen a területen van mód vizuális formában, képek feltöltésével lebonyolítani egy-egy ötletbörzét, közös gondolkodást, felfedezést.

A FLE3 szoftvert elsőként Magyarországon az ITCOLE Vízjelek projektben próbálták ki a Sulinet Programiroda és a European Schoolnet támogatásával 10 hazai innovatív iskolában (http://www.sulinet.hu/innovatív).

A World Wide Web lehetőségei

Az Internetes alkalmazások legnépszerűbbike a World Wide Web. 1990-es megjelenése óta kémiai témájú honlapok ezrei érhetők el tanárok és diákok számára. A Web ún. hipertextes struktúrája tulajdonképpen egy óriási információs dzsungel. Fontos, hogy diákjaink megtanuljanak ebben a dzsungelben magabiztosan közlekedni és éles szemmel szelektálni a honlapok és információforrások között.

A honlapok nagy része hírforrás, sok ismeretanyagot, grafikát, fotót, animációkat nyújt az érdeklődők, mind a tanárok, mind a diákok számára. Kisebb részük azonban nagyfokú interaktivitással felvértezett látványos weboldal. Rendkívül fontos, hogy felhívjuk diákjaink figyelmét arra, hogy kellő óvatossággal és kritikával szemléljék, használják ezeket az információkat. Hasonlóan a papíralapú médiumokhoz vagy pl. a televízióhoz, nemcsak tudományosan helytálló, szakmailag korrekt információk találhatók a Weben.

A mérések sem maradnak ki ebből a korszerű médiumból hiszen Webes felületen keresztül ma már távolról is irányíthatók, vezérelhetők műszerek, eszközök. Így sok diák léphet kapcsolatba olyan eszközökkel, berendezésekkel, amelyeket az iskolában nem láthat, a világhálón keresztül mégis személyesen kipróbálhatja őket.

4. Internetes források

Tudományos, ismeretterjesztő folyóiratok, információforrások

A komplex természettudomány tanításához jelentős mennyiségű elektronikus segédlet, taneszköz, honlap, szoftver létezik. A bőség azonban nehézségeket is hordoz, ezért az alábbiakban rövid áttekintést adunk a magyar lehetőségekről a teljesség igénye nélkül.

Élet és Tudomány – http://www.eletestudomany.hu
Természet Világa – http://www.chemonet.hu/TermVil/index.html
Origo - Tudomány – http://www.origo.hu/tudomany/
Jövőnéző – http://www.jovonezo.hu
OMIKK Tudománytörténeti oldalak – http://www.info.omikk.bme.hu/tudomany/tudomany.htm
Miért? – http://www.chemonet.hu/hun/teazo/miert/index.html
Természetbúvár laboratórium – http://www.sulinet.hu/tlabor/

Számos témakört felölelő elektronikus tananyag a Sulineten közzé tett Természetbúvár labor ahol a tananyagok gerincét animációk adják.

Gyűjtemények

Ezekben hasznos linkek, összeállítások találhatók mind tanárok, mind diákok számára tudományos témákban.

Info Program Fizika
http://www.vein.hu/library/ve/into/demopath.htm

Fizika linkgyűjtemény
http://www.njszki.hu/nlc/fizika.html

Fizika az Interneten – válogatás középiskolai fizika tanároknak
http://www.bethlen-hodm.sulinet.hu/tant/fiz/fizlink.htm

Középiskolai fizika az INTERNETEN
http://www.jate.u-szeged.hu/jate/sci/physics/Eltf.html

Matematika
http://www.szulo.hu/iskola/mate.htm

Biology Links
http://www.yhc.edu/academics/mathscience/biology/links.html

Számítógépes szoftverek, multimédia CD-ROMok

Ezen a területen olyan oktatóanyagokat találhatunk, amelyek alkalmasak a tanári felkészüléshez, a diákok egyéni tanulásának segítésére, tanári demonstrációhoz vagy számítógépes órákhoz.

  • EDISON program http://www.designsoftware.com/hungary/ A program az elektromosságtan alapjait mutatja be játékosan és látványosan. A programot több mint 100 feladat, kísérlet és a fontosabb elektrotechnikai, elektronikai alkatrészeket és műszereket bemutató prezentáció kíséri.

Ellenőrző kérdései és egyéni tervezési lehetőségei miatt az egyéni tanulásban jól használható. A program tartalmaz előre elkészített kapcsolásokat is, így könnyen lehet eszköze a tanári demonstrációnak.

A WINFIZ az általános iskolai és gimnáziumi fizikaórák tananyagának kinematika részét öleli fel. A tananyag elsajátításán kívül – annak kiegészítéseképpen lehetőséget nyújt szimulációs kísérletek elvégzésére, melyek során a számítógép adta lehetőségeket kihasználva a felhasználó szabadon változtathatja a kísérlet bemenő paramétereit, e változtatások hatását a kimenő paraméterekre pedig valós időben megjelenő grafikonokon követheti nyomon.

  • Interaktív fizika CD-ROM, Kossuth Kiadó
    A mechanika, hőtan, elektromosság és az optika fejezeteit mutatja be a CD-ROM hipertextes formában, grafikonokkal, animált interaktív kísérletekkel. Az anyag szerves része egy képletgyűjtemény és a több mint 200 tudós életét leíró Ki kicsoda.
  • Fizika felkészítő CD-ROM, Raabe Kiadó
    A CD-ROM mintegy 500 részletesen kidolgozott, témakörökbe csoportosított feladatot tartalmaz, ezenkívül megtalálhatók rajta az elmúlt 11 év felvételi feladatai, a teljes középiskolai elméleti háttéranyag, illetve híres fizikusok rövid életrajza, nevezetes kísérletek.
  • Utazás a Naprendszerben, Utazás a csillagok között, Kossuth Kiadó
    A legkitűnőbb CD-ROMok közé tartoznak ezek a teljes csillagászati tematikát átfogó anyagok. Eredeti képekkel, narrátorral és színvonalas grafikai megvalósítással találkozik a felhasználó. A CD-ROM mind egyéni tanuláshoz, mind pedig az órai demonstrációhoz jó alkalmazható. Az első rész előnye, hogy kitűnően alkalmazkodik a tanár egyéni elképzeléseihez.
Internet alapú programok
ww.explorescience.com

Ezen azt oldalon interaktív animációk, webalapú oktatóprogramok találhatók számos témakörben. A használathoz a Shockwave plug-in telepítése szükséges.

Java alapú programok

A digitális oktatóanyagok esetében sokszor emlegetjük az interaktivitást. A Java programok az interaktivitás mellett egyszerűen használhatók egy Web-böngésző segítségével és nagy számban találunk az elképzelésünkhöz illőt a World Wide Weben, ha nem akarunk magunk programozni.

Íme néhány érdekes webcím, ahol Java programokat találunk:

Simulation Library –
http://webphysics.ph.msstate.edu/jc/library/index.html

MSTE Mathematics –
http://www.mste.uiuc.edu/java/

3D molekulák JAVAban –
http://ecpl.chemistry.uch.gr/~baboukas/Java/3Dmol/General.htm

Visual Physics –
http://library.thinkquest.org/10170/main.htm

Walter Fendt appletjei –
http://home.a-city.de/walter.fendt/

Kiselev és Yanovsky–Kiselev oldala –
http://www.lightlink.com/sergey/java/

Java-based Molecular Biology Work Bench –
http://www.embl-heidelberg.de/~toldo/JaMBW.html

Anne M. Denton appletjei –
http://www3.ns.sympatico.ca/adenton/

Kiegészítők tudományos weboldalak megtekintéséhez

A webalapú oktatóanyagok akkor igazán hatékonyak és látványosak, ha a HTML és a klasszikus grafika (GIF, JPG) mellett animációk, modellek is használhatók. Ehhez azonban néhány esetben kiegészítő szoftvereket kell telepíteni. Ilyen kiegészítések a következők:

Shockwave interaktív animációk használatát teszi lehetővé http://www.shockwave.com
VRML élethű, a néző által „bejárható” 3D modellek http://www.cosmosoftware.com
Chemscape Chime atomok, kristályrácsok modellezése
http://www.mdli.com
JAVA a legtöbb Internetes oktatóprogram nyelve, a böngészők általában kezelik
JavaScript a feladatmegoldások, kérdőívek kiértékelésénél gyakran használatos

5. Technikai feltételek

Az oktató szoftverek órai demonstrációs eszközként akkor használhatók könnyen, ha az előadóteremben áll rendelkezésre az informatikai háttér. Az informatikai eszközök műszakilag kényesek, egy laboratóriumban a por, a vegyszergőz stb. károsíthatja azokat. Elég, ha csak a minden laboratóriumban óhatatlanul képződő ammónium-klorid-füstre gondolunk. Másrészt az ettől való jogos félelem és a kényelmes megoldás keresése eltérítheti a tanárt a valódi kísérletezéstől.

Az IKT-módszerek alkalmazása a természettudományos oktatásban nem csupán pedagógiai, módszertani kérdés, hanem technikai probléma is. Jogosan vetődik fel tehát a kérdés, hogy milyen eszközök szükségesek ahhoz, hogy hatékonyak legyünk. Ha a tanóra során állandóan technikai problémák elhárításával kell foglalkoznunk, az mindenképp a sikeresség rovására megy.

Vetítés a tanteremben

Az előadóban figyelemmel kell lenni a biztonsági előírásokra (pl. elszívó, vízcsap) a bemutatandó kísérletek miatt és így kell helyet biztosítani a számítógépes bemutató összeállításnak. Egyszerű, de több helyen alkalmazott megoldás, hogy az előadóasztal fölé egy ferdén felfüggesztett tükröt helyeznek el, így a hallgatóság látja az asztalon történteket.

A kivetítés minősége döntő lehet, hiszen a vetítés útján az egész osztály számára jól láthatóvá, sőt látványossá válik minden történés. Igaz, hogy egy projektor beszerzése nagy anyagi ráfordítást igényel, de alkalmazása egyúttal további lehetőségeket tár fel. A projektorhoz ugyanis nemcsak a számítógép csatlakoztatható, hanem videolejátszó, televízió és kamera is.

Amennyiben nem rendelkezünk projektorral, úgy szóba jöhet a régebben alkalmazott LCD-panel, melyet egy írásvetítővel kombinálva használunk. Végszükség esetén bizonyos számítógépes bemutatók televízión keresztül is bemutathatók, de számítsunk arra, hogy a felbontás korántsem lesz megfelelő.

A számítógép

A bemutatásra szánt számítógépnek rendelkeznie kell a multimédiás szoftverek futtatásához szükséges paraméterekkel, és célszerű az iskolai hálózatra és azon keresztül az Internetre csatlakoztatni. Ez egyrészt a tanári felkészülést segíti elő, hiszen így a kabinetekben vagy otthon elkészült tanári munkák egyszerűen az előadóba vihetők, másrészt az Internet elérés is fontos szempont a sokoldalú felhasználásban. A prezentáció során csak akkor használjunk élő Internet kapcsolatot, ha azt előre kipróbáltuk és garantált a hibamentes működés és a megfelelő sebesség.
Amennyiben a teremben laboratóriumi mérések is helyet kapnak, úgy ezekhez csatlakoztathatók külön a munkaállomások, de ezeket mindenképpen a terem oldalsó vagy hátsó felén érdemes elhelyezni.

Videolejátszó és kamera

Számos természettudományos tárgyú videofilm létezik, kísérleti bemutatók, dokumentumfilmek, ismeretterjesztő anyagok. A vetítőhöz csatlakoztatva ez a berendezés is helyet kaphat az előadóteremben.

Bizonyos előadásokhoz kitűnő kiegészítő lehet egy flexibilis szárú CCD kamera. Ez a kamera csatlakoztatható televíziókészülékhez is. Ennek akkor van jelentősége, ha a vetítő beszerzése gondot okoz, viszont kamerával már rendelkezünk. A berendezés költsége nem haladja meg egy multimédiás számítógép árát. A kamerát az előadóasztalon elhelyezve a távolság beállításával, illetve zoomolással képesek vagyunk tetszőleges irányból a vászonra vetíteni az egyébként nem túl jól látható, vagy akár egyáltalán nem szemlélhető jelenségeket, kísérleteket. Megfelelő adapterrel csatlakoztatható az oktatásban használt mikroszkópok többségéhez, és ezzel rendkívül látványosan jeleníti meg a vetítővásznon a mikrovilágot.

Kisebb tárgyak (pl. ásványok) és kisebb kísérletek rögzítésére szkennert is használhatunk. A módszerhez egy teljesen átlagos szkenner és némi türelem szükséges. Erről a technikáról bővebb információk találhatók Varga Attila cikkében a http://www.sulinet.hu/tart/ncikk/af/0/9549/index.htm címen.

Szoftverek

A hardvereszközökön túl nem kevésbé fontos szempont az sem, hogy rendelkezzünk olyan szoftverekkel, amelyek lehetővé teszik a folyamatos, átgondolt munkát ezzel az eszköztárral. Célszerű nyomon követni a piacon megjelenő szoftverkínálatot és az új CD-ROMokat, hiszen ezek működtethetik igazán a jól felszerelt előadótermet.

A tanári demonstrációt kiszolgáló számítógépen alapértelmezésben futnia kell egy irodai programcsomagnak (pl. Microsoft Office stb.), melynek része egy prezentációkészítő is (pl. PowerPoint). Ezen kívül szükség van képmegjelenítő programra (pl. XnView), melyekhez könnyen hozzájuthatunk a weben. Az Internetes anyagok bemutatásához egy, a megfelelő segédprogramokkal (pl. Chime, Cosmo player, Flash plug-in) felszerelt böngésző programra is szükségünk lesz (ilyen például az Internet Explorer vagy az Opera)

6. Tévutak

Az informatikai eszközöknek az oktatásban való felhasználásával kapcsolatban érdemes felhívni a figyelmet néhány helytelen megoldásra. Ezen eszközök és módszerek akkor lehetnek igazán hatékonyak, ha a jól bevált nem számítógépes, tradicionális és más korszerű módszerekkel együtt alkalmazzuk őket.

Fontos, hogy a szoftverek, a szimulációk, prezentációk alkalmazása nem helyettesíti, és ne is helyettesítse a tanárt, a modell pedig ne helyettesítse a valóságot. Gyakran előfordul, hogy a tanítás-tanulás folyamatában IKT eszközöket használnak, a számonkérés pedig hagyományos. Érdemes itt is egy egészséges kombinációt kipróbálni. Az sem szerencsés, ha a számítógéppel elgépiesedik a számonkérés.

A számítógép alkalmazása a tesztek végrehajtásában és kiértékelésében régóta kedvelt, ám módszertani szempontból ez nem mindig kedvező. Gyakran előfordul, hogy a felhasználók, tanulók próbálgatással, kattintgatással oldják meg a teszteket. Pusztán technikailag jelent eltérést az az eset, amikor csak egyszer lehet választ bejelölni. Természetesen vannak olyan vizsgaszituációk és számonkérések, amikor a „kreszvizsga típusú” teszteket célszerű alkalmazni.

Fokozott óvatossággal kell kezelni az információs dzsungelben talált elektronikus tananyagokat, hogy ne használjunk, és ne terjesszünk ellenőrizetlen szakmai információkat.

 

A honlapon található tanulmányok, egyéb szellemi termékek, illetve szerzői művek (a továbbiakban: művek) jogtulajdonosa az Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet. A jogtulajdonos egyértelmű forrásmegjelölés mellett felhasználást enged a művekkel kapcsolatban oktatási, tudományos, kulturális célból. A jogtulajdonos a művekkel kapcsolatos anyagi haszonszerzést azonban kifejezetten megtiltja.