Modernizácia učebne, učebných pomôcok a metód vyučovania vo fyzike

• Realizačný tím
• Popis aktivity
• Metodológia aktivity
• Cieľová skupina

Realizačný tím

Expert - vedúci realizačného tímu	Mgr. Jana Novotná
Pedagógovia	RNDr. Darina Holubová, RNDr. Anna Jakobyová
Metodik
Metodici pre tvorbu učebných materiálov	Mgr. Jana Novotná, RNDr. Darina Holubová

Popis aktivity

V rámci aktivity sa budú realizovať najmä nasledujúce činnosti:
- obstaranie didaktických prostriedkov pre počítačom podporované prírodovedné laboratórium, vrátane stanovenia optimálnych minimálnych kritérií na zariadenia, či spresnenia požiadaviek na didaktické pomôcky pre účely verejného obstarávania
- spolupôsobenie pri obstaraní školiaceho materiálu a potrieb, materiálového vybavenia, vhodných učebných materiálov z externých zdrojov,
- výber a obstaranie vhodných učebných materiálov z externých zdrojov,
- zadanie tvorby učebných materiálov, ktoré nie sú dostupné alebo sa nedajú efektívne zakúpiť, najmä metodiky výučby, prezentačné listy, pracovné materiály k využitiu moderných didaktických prostriedkov,
- rozpracovanie metodických postupov optimálneho využitia obstaraných didaktických prostriedkov do výučby, zapracovanie do učebných plánov a osnov jednotlivých vzdelávacích tém,
- implementácia moderných metód do vyučovacieho procesu, vyhodnocovanie vhodnosti za účelom reflexie, spätnej väzby,
- realizácia poznávacích zájazdov/exkurzií,
- inovácia školského vzdelávacieho programu školy a ostatnej pedagogickej dokumentácie v predmetných častiach,
- vyhodnocovanie prínosov modernizovanej výučby a dopadov na výsledky a zmeny postojov cieľovej skupiny žiakov.

Metodológia aktivity

Súčasné vybavenie nášho fyzikálneho laboratória na škole už nie je dostatočné novému názornému prístupu výučby tohto prírodovedného predmetu a preto v rámci projektu ako prioritné chápeme práve modernizáciu tejto učebne na odpovedajúcu úroveň a to aj za pomoci nových didaktických pomôcok.

Na demonštrácie a výklad učiteľa v odbornej učebni Fyziky používame ešte pôvodný laboratórny stôl, ktorý je hlavne svojim vybavením na demonštrácie a pokusy morálne zastaralý. Na ďalšie skvalitnenie výkladu a nabádanie žiakov na vlastné skúmanie, pozorovanie plánujeme obstarať nové učebné pomôcky popísané nižšie.

V rámci reformy vzdelávania na Slovensku boli vypracované štátne vzdelávacieho programy, ktoré pre fyziku definovali minimálne štandardy a obsahové požiadavky. K tomu boli následne na školy distribuované nové moderné učebnice Fyziky, ktoré kladú vyšší dôraz na pozorovanie, či hľadanie vzájomné súvislosti medzi javmi. Učebnice sú podnetné, vedúce žiakov k vyššej ich aktivite pri poznávaní. K tomu je však potrebné mať aj odpovedajúce vybavenie, meracie prístroje a vhodné učebné pomôcky.

Preto plánujeme obstarať univerzálne meracie prístroje na meranie fyzikálnych veličín, ktoré sú zároveň schopné akumulovať namerané dáta v čase, či voči inej meranej veličine a vynášať do grafov znázorňujúcich teda nie len okamžité namerané veličiny, ale aj ich zmeny a vzájomné závislosti. So svojou možnosťou prepojenia na PC umožňujú aj ďalšie spracovanie a následné exaktné dedukovanie záverov z nameraných veličín.

Takéto meradlá, napr. MoLAb, či VinciLab alebo ekvivalentné, zásadne posúvajú možnosti výučby fyziky. Zvlášť keď sa jedná o ručné meradlá a ich obstarávacia cena je už dnes taká, že je možné ich distribuovať v rámci vyučovacej hodiny priamo do rúk žiakov. V počte takom, aby dvojice či trojice žiakov mohli súbežne s výkladom učiteľa sami vykonávať merania.

Okrem demonštračnej úlohy pre učiteľa sa tak takéto meradlá stavajú nástrojom na aktívne poznávanie samotnými žiakmi, ktorý tak môžu hlbšie pochopiť preberanú látku. Učiteľ môže vyvážiť časovú dotáciu venovanú procesu získavania dát na jednej strane a vyhodnocovaniu závislostí medzi dátami na strane druhej. Pri meraniach totiž veľa času zaberie práve získavanie dát a na ich vyhodnocovanie, dedukovanie záverov, či poukázanie na dôsledky a možné využitie skúmaného javu už neostáva v rámci vyučovacej hodiny dostatok času. Možnosť pripojenia meradla a počítača k prezentačnej technike (k projektoru, k tabuli) umožňuje efektívne pôsobenie učiteľa na vyučovacej hodine. Možnosť pripojiť rôzne senzory obohacuje jeho prácu o kvalitné demonštračné experimenty. Prístroje zároveň umožňujú žiakom efektívne využívať čas venovaný žiackym experimentom.

Tieto meradlá teda vedia zásadne zatraktívniť vyučovací proces fyziky a nie len jej. Tieto meradlá pokiaľ sa dovybavia ďalšími senzormi sú využiteľné aj v Chémii, aj Biológii. Ich využitie pre tieto predmety popíšeme v ďalších aktivitách.

V rámci tejto aktivity teda plánujeme s obstarať jedno meradlo do Fyziky so základnou sadbu senzorov pre učiteľa a 8 ks meradiel pre žiakov. Na špecifické merania do fyziky plánujeme zakúpiť rozširujúce sady čidiel do fyziky tak, aby sumárne bolo možné vykonať aspoň 10-15 laboratórnych pokusov k preberanému kurikulu fyziky. Pre fyziku sme vybrali senzory: ultrazvukový senzor vzdialenosti pre Kinematiku, meraciu kladku pre Dynamiku, silomer - senzor sily, senzor tlaku plynu, senzor teploty, senzor vlhkosti, senzor zvuku, senzor osvetlenia a ďalšie. K týmto zariadeniam plánujeme zároveň aby učitelia fyziky absolvovali školenie, ktoré zvýši ich spôsobilosti s nimi pracovať. Táto činnosť spolu s inováciou učebných materiálov je súčasťou osobitnej aktivity 2.1. a 2.2.

Ako súčasť zabezpečenia plnohodnotnej modernej výučby fyziky chápeme aj dovybavenie fyziky modernými učebnými pomôckami ako aj zdrojmi napätí, generátor a osciloskop. Výber pomôcok sme prispôsobili plánovaným zmenám obsahu hodín, kde ich využite vie byť maximálne prospešné a účelné. Druhovo sú tieto pomôcky uvedené v komentári rozpočtu projektu príslušnej položky Didaktické prostriedky – Fyzika.

Zakúpime nový stolný počítač do učebne fyziky, aby bolo možné používať nové meracie prístroje a ich súbežné vyhodnocovanie centrálne cez už nainštalovaný dataprojektor.

Zariadenia plánujeme zaobstarať tak, aby v školskom roku 9/2014 až 6/2015 sa mohlo s týmito inovovanými nástrojmi plnohodnotne vyučovať. Pilotným overením v rámci dotknutých ročníkov 1., 2., 3. vytvoríme predpoklad pre následnú udržateľnosť výsledkov projektu aj v ďalšom období po jeho ukončení.

V rámci tejto aktivity sme naplánovali aj poznávací zájazd do CERNu ako renomovaného európskeho výskumného strediska. Priama skúsenosť žiakov s prácou a prostredím experimetnálnych výskumov predpokladáme je tým najlepším spôsobom ako podnietiť záujem žiakov o ďalšie štúdium technického zamerania. Osobná skúsenosť je v tomto veku nezabudnuteľná a vie zásadne ovplyvniť smerovanie budúceho absolventa. Zájazd plánujeme kombinovať s návštevou TECHNORAM-y, interaktívneho fyzikálneho múzea.

Metodológia realizácie aktivity teda vychádza z vyššie uvedeného vybavenia fyzikálnej učebne, ktoré dáva východiská na realizáciu ďalších činností uvedených v popise aktivity.

Za celkovú realizáciu aktivity bude zodpovedný nižšie uvedený pedagogický zamestnanec školy, ktorý bude spolupracovať s ostatnými učiteľmi fyziky na škole. Spoločne inovujú učebné plány a metodiky výučby dotknutých vzdelávacích tém. Vytvoria zároveň databázu problémových modelových úloh a situácií pre žiakov za účelom posilňovania ich zručností a spôsobilostí samostatne poznávať, analyzovať situácie. Tak aby ich poznanie mohlo vyústiť do emocionálneho zážitku. Čo chápeme, že je najlepšia propagácia prírodovedných, či technicky orientovaných predmetov.

Pedagogickí zamestnanci školy budú honorovaní za pilotné overenie inovovaných didaktických prostriedkov na vyučovacích hodinách, za overenie formy, metodiky a časového rámca, ako aj obsahu inovatívnych prvkov. V prípade zakúpených učebných materiálov, či nových, s ktorými sa vyučujúci zatiaľ nestretol sa vyčleneným pedagogickým zamestnancov školy preplatí aj oboznámenie sa a hlbšie štúdium materiálov a príprava na vyučovaciu hodinu.

Formulácia poznatkov z aplikácie vo vyučovacom procese bude poskytnutá tvorcom týchto materiálov na ich ďalšie skvalitňovanie. Kvalitu odovzdávania poznatkov by malo zabezpečiť preplatenie času stráveného pri hodnotení týchto podkladov.

Cieľová skupina

Dotknutou cieľovou skupinou sú najmä žiaci gymnázia 1.,2. a 3. ročníka v predmete fyzika a 4. ročníka semináru z fyziky, pedagogickí zamestnanci gymnázia. Počet osôb cieľovej skupiny je 230 žiakov a 3 pedagogickí zamestnanci.