A számitástechnika helye a fizika oktatásában

Networkshop 2001 konferencia

2001 április 18-20





Szabó Krisztina-Ágota

ELTE BTK Ph. D. hallgató




Tartalomjegyzék


1. Számitógéphasználat az oktatásban 3

2. Mire használhatja az Internetet a fizika tanár? 5

2.1 Levelezés az Interneten 5

2.2 Folyóiratok az Interneten 6

2.3 Keresőprogramok az Interneten 7

2.4 Kisérletgyűjtemény 7

2.5 SuliNet 8

2.6 Tudósok az Interneten 8

2.7 Tankönyvkiadók az Interneten 8

2.8 Egyéb hasznos cimek 8

3. A digitális pedagógiai módszer elterjedésének korlátai 10

Hivatkozások 12



  1. Számitógéphasználat az oktatásban


A Monitor `99 vizsgálatai a négy évvel korábbi vizsgálathoz képest kedvező és kedvezőtlen folyamatokról is beszámolnak. A tanulói teljesitmények egyértelműen javultak a számitástechnika – informatika ismeretek körében, sőt kedvezően változtak a számitástechnikával kapcsolatos attitűdök is. A matematika és a természettudományok terén az emlitett vizsgálatokban nem számoltak be lényeges pozitiv változásról.

A számitástechnikával kapcsolatos pozitiv változások egyik oka az lehet, hogy egyre több háztartásban található számitógép. Arra vonatkozóan, hogy jelen pillanatban hány háztartásban van számitógép nincsenek pontos adatok, mert erre vonatkozó pontos adatokat csak a hazai gyártók – forgalmazók (Compaq, Albacomp, HP, IBM, Dell, Acer, DTK) tudnak szolgáltatni, míg a többi “névtelen” gép esetén – amelyeket a többség használ- csak becslések vannak. A Szonda Ipsos és a GfK Hungária júniusi felmérése szerint egymillió rendszeres Internet használó van az országban, és a lakosság 13 százaléka, illetve 417 ezer háztartás fér hozzá a világhálóhoz. Az OECD tavalyi vizsgálata [6] ugyanakkor kimutatta, hogy hazánkban – elsősorban a magas tarifák miatt- a leglassabb az Internet használat terjedése más vizsgált országokhoz képest.

Figyelembe véve a fentieket, különös tekintettel azt a tényt, hogy megnőtt a számitástechnika iránti érdeklődés, úgy gondoljuk, hogy a számitástechnika kinálta új oktatási lehetőségek bevonásával kedvezően lehetne befolyásolni a fizikai ismeretek elsajátitásást is.

Arra vonatkozóan, hogy a digitális oktatóanyagok milyen mértékben befolyásolják az oktatási folyamat eredményességét egyelőre még nagyon kevés információval rendelkezünk.

Németországban kísérleti jelleggel az egyik iskolában új okatatási módszert [8] vezettek be: teljes mértékben kiküszöbölték az oktatási folyamatból a tábla, a kréta, a papír és a toll használatát. A vizsgálatok a mai napig folynak. Az első fázisban a tanulók a gép használatával és felépítésével ismerkednek meg. Ezt követően mindegyik tanuló összeállít magának egy hordozható számítógépet. Ezen készítik el házifeladataikat otthon és ezen készülnek az órai munkák is. Megérkezve az iskolába, az iskola belső hálózatán keresztül elküldik a megoldásokat tanáraiknak. Tanáraik szintén ilyen módon közlik a feladatokat, magán a tanórán számítógépes bemutatókat alkalmaznak. A módszer noha első hallásra hihetetlen és elképesztő viszont úgy tűnik, használható.

A digitális pedagógia módszerének kipróbálására az iskolai oktatásban két kezdeményezés is indult: az egyik Európa hat országában az European Comission szervezésében [7], a másik egy iskolakisérlet az OECD tagországaiban [6]. Ez utóbbi az idei tanévben indult és Magyarország is résztvesz benne.

Konkrét felmérések [1] bizonyitják, hogy az oktató CD-ROM-ok használata 28-57%-al növelik a tananyag elsajátitásának eredményességét. Kisiskolások és a felsőoktatásban tanulók körében elvégzett felmérésekből az is kiderül, hogy a CD-ROM-ok használata esetén kevesebb idő alatt érhető el azonos eredmény. Vitathatatlan, hogy az oktatási folyamat sikerességéhez elengedhetetlenül hozzátartozik a tanulók megfelelő motiváltsága. A CD-ROM-ok használata az oktatási folyamatban a motivációs szintet átlagosan 28%-al növelik.

Jelen pillanatban, Magyarországon kevés az olyan iskola ahol az oktatási folyamat során digitális eszközöket is használnak. Azzal kapcsolatosan, hogy az elmúlt néhány évben hogyan változott, illetve változott-e Magyarországon a tanárok viszonyulása a számitógépekkel szemben nincsenek adatok, de a Monitor ’99 [4] felmérései szerint a számitástechnikai háttérkérdések alapján az derült ki, hogy a tanárok demonstrációs céllal az esetek 44,6%-ában soha sem használnak számitógépet.

A diákok körében a számitástechnikával kapcsolatos attitűdök egyértelműen pozitivan változtak az elmúlt évek során [4]. A diákok szerint az iskolában mindenkinek lehetőséget kell biztositani a számitástechnikai ismeretek elsajátitásásra, a számitógépeket hasznosnak itélték meg és úgy gondolták, hogy a számitógép ismerete majdan hozzásegiti őket a jobb munkalehetőségekhez. A korábbi felmérésekhez hasonlóan változatlanul gyengék a tanulók háttérismeretei. A legtöbben még mindig barátoknál jutnak elsősorban gépközelbe és többnyire játszásra használják.

A háttérismeretek javitása többek szerint a matematika oktatás feladata lenne.

Számos iskolában kapcsolatot véltek felfedezni a géphasználat és a gépirás között, ezért bevezették a gépirás tanitásást. Ennek ellenére a felmérésekből még mindig az derült ki, hogy csak igen kevesen tudnak vakon gépelni (2,8% [4]).

  1. Mire használhatja az Internetet a fizika tanár?


A hálózatok a `70-es években alakultak ki az USA-ban (a MILNET, a USENET és az ARPANET). A MILNET katonai célokat szolgált, a USENET kutatói hálózat volt. Az ARPANET kezdetben az előbbit, később egyre inkább az utóbbit szolgálta. A USENET-et a kutatók közötti gyors információáramlás biztositásásra hozták létre. Két fő eszközt fejlesztettek ki: az elektronikus levelezést és a news-t.

Napjainkra a számitógépek és a számitástechnika mindenki számára elérhető közelségbe került, ismerete és használata szinte minden területen alapkövetelménnyé vált. A SuliNet programnak köszönhetően minden iskolában megtalálhatóak a számitógépek és az Internet kapcsolat.

Az alábbiakban áttekintést nyújtunk arról, hogy mire használhatja a fizika tanár az Internetet az oktatási folyamatban, továbbá néhány hasznos web-hely cimmel igyekszünk munkájukat megkönnyiteni.



    1. Levelezés az Interneten

A levelezés (E-mail) cimzésének ma is használatos formája a USENET-ben alakult ki, melyben a felhasználó (user) E-mail cimét a levelező gép (ami a postahivatal megfelelője), valamint az ott nyilvántartott felhasználó azonositójának (ami a postafiókszámnak felel meg) valamiféle együtteseként adhatjuk meg. Ma az ARPANET-ből kinőtt Internet hálózati szabványt használjuk; levelezésre pedig leggyakrabban az SMTP-t (Simple Mail Transfer Protocol, vagyis egyszerű levél-továbbitó rendszer). A levelezési cím user@host alakú.

Az ú.n. host-ok állandóan üzemelő kiszolgáló szerverek, amelyek az egyszerű felhasználó számára bonyolult operációs rendszerrel rendelkeznek, ugyanakkor a mail kliens is sokszor nehézkesen kezelhető. Emellett megjelentek a PC-k, a maguk primitivnek nevezhető operációs rendszerükkel, amit a felhasználó könnyen megértett és ezért megszeretett. Igy felmerült az igény arra, hogy leveleket PC-kről is lehessen küldeni és fogadni. A PC-k azonban nem üzemeltek állandóan, valamint operációs rendszerük miatt levél fogadásásra nem is voltak alakalmasak. Ezért valamilyen áthidaló megoldást kellett keresni melyben a mail kliens a PC-n fut, ugyanakkor kényelmes és a levél továbbitását és fogadását egy állandóan üzemelő szerver gép végzi. A szerver és a PC közötti levéltovábbitásra találták ki a POP (Post Office Protocol) szabványt, aminek ma a 3-mas verzióját, a POP3-mat használják a legtöbben.

POP3 segitégével letölthetjük leveleinket a saját PC-nkre, valamint küldhetünk is. Ezáltal kényelmesen levelezhetünk, de cserébe elveszithetjük a levéltitok védelmét, hiszen a PC-n a levelekhez bárki hozzáférhet. Sok levelezőprogram támogatja a jelszó eltárolásást, ám igy a PC-hez való hozzáférés révén az illetéktelen felhasználó gond nélkül hozzájuthat a tulajdonos levelesládájához. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy elolvashatja a tulajdonos újonnan érkező leveleit, illetve küldhet is a nevében.

A ma használt ismertebb PC-s levelezőprogramok a következők:

A hálózaton történő levelezés ismerete alapvetően fontos, hiszen elektronikus levelek útján kicserélhetjük gondolatainkat, információinkat akár a határon túl élő kollegáinkkal is. Ebben segithetnek a különböző levelezési listák, pl:



    1. Folyóiratok az Interneten

Az Internet megjelenése a fizika számára is új kapukat nyitott. A kutatók elolvashatják az egymás kutatási eredményeiről szóló beszámolókat, megvitathatják az ott leirtakat, akár nyilvánosan is, úgy, hogy mindenki “hallhassa” és hozzá is szólhasson. A publikációk elektronikus úton is napvilágot látnak. Ilyen publikációkhoz például a következő cimeken juthatunk hozzá:

Nature: http://www.nature.com/

Élet és Tudomány: http://www.sulinet.hu/eletestudomany/archiv/

Természet Világa: http://www.kfki.hu/~cheminfo/TermVil/

Kömal: http://www.cs.elte.hu/komal/

Fizikai Szemle: http://www.kfki.hu/fszemle/

Phyisics Education: http://www.iop.org/Journals/pe

Scientific American: http://www.sciam.com/

American Scientist: http://www.sigmaxi.org/amsci/


2.3 Keresőprogramok az Interneten

Olykor szükség van azonban olyan adatokra, információkra is amelyeket az eddig felsorolt honlapokon nem lehet megtalálni, ezért a tanároknak ismerniük kell néhány keresőrendszert is, pl:

Heuréka: http://www.heureka.hu/

Hudir: http://hudir.hungary.com/

Yahoo: http://www.yahoo.com/

Alta Vista: http://www.altavista.com/

Lycos: http://www.lycos.com/

Alta Vizsla: http://www.origo.hu/navigacio/nagy_search/


2.4 Kisérletgyűjtemény

Fizikatanárok számára elengedhetetlenül fontos, hogy ismerjenek néhány olyan helyet is, ahol kisérletek leirásait olvashatják el. Ilyen pl.:

http://www.mip.berkeley.edu/physics/index.html

http://metal.elte.hu/~phexp


2.5 SuliNet

Fizika a SuliNet oldalain:

http://www.sulinet.hu/cgi-bin/db2www/lm/frame/kat?kat=bf


2.6 Tudósok az Interneten

Jedlik Ányos: http://www,bibl.u-szeged.hu/bibl/exhib/jedlik/jedlik.html

Henry Cavendish: http://www.ch.bme/chemonet/hun/olvaso/bh/cavend.html

Michael Faraday: http:// www.ch.bme/chemonet/hun/olvaso/bh/faraday.html

Albert Einstein: http://www.westeg.com/einstein/

Szilárd Leó: http://www.dannen.com/szilard.html

Archimedes: http://www.mcs.drexel.edu/~crorres/Archimedes/contents.html


2.7 Tankönyvkiadók az Interneten

Nemzeti Tankönyvkiadó: http://www.ntk.hu/index1.html

Mozaik Oktatási Stúdió: http://www.mozaik.info.hu/homepage/HUNMCEN/Tema27.HTM

Műegyetemi Kiadó: http://www.kiado.bme.hu/

Külföldi kiadók listája: http://library.ictp.trieste.it/Online_Res/publishers.html

2.8 Egyéb hasznos cimek



A Magyar Taneszköztár Internetes változata, az InterTANÁR:

http://www.taneszkoztar.hu/. Az InterTANÁR egy gyűjtőhely.

Itt megtalálható a taneszközpiac szereplőinek egyéni honlapjai témakörönként rendszerbe szedve. Az eligazodást a keresőrendszer biztositja. Keresni lehet:

Feladatok fizikából:

http://www.szif.hu/matfiz/Fizika/felgy_fali/index.htm

Hangfelvételi ismeretek:

http://k2.jozsef.kando.hu/~guczi/FILM/hang.htm

A televizio stúdió:

http://k2.jozsef.kando.hu/~guczi/FILM/studio.htm

A kommunikáció:

http://k2.jozsef.kando.hu/~guczi/FILM/kommun.htm

A Televideo fizika videofilmjeinek listája:

http://www.televideo.mtv.hu/tvidk092.htm




  1. A digitális pedagógiai módszer elterjedésének korlátai



A világon mindenhol egyre inkább fejlesztésre kerülő számitógépek bevonásásval segitett oktatási forma sok akadályba ütközik. Sokan azzal érvelnek ellene, hogy ily módon háttérbe szorulnak, mitöbb elhanyagolódnak az emberi kapcsolatok [2]. A felmérések azonban éppen az ellenkezőjét igazolják [3].

Mások viszont úgy érzik veszélyben van ás lassan elvész a köny kúltúrája. Nem veszik észre, hogy ez a kúltúra már nem tud megbirkózni a fejlődő világ új igényeivel. Ez persze nem jelenti azt, hogy elveszőfélben van! Hiszen vannak olyan kognitiv feladatok amelyek ellátására, közvetitésére csakis az irott és a nyomtatott szöveg alkalmas.

Lénárd [2] szerint veszélyt jelenthet az egyes web-oldalak erkölcsi tartalma, kérdéses lehet az egyes információk hitelessége, információfüggőség alakul ki és elszakadunk a valóságtól.

A fent emlitett aggályok valószinüleg abból fakadnak, hogy nagyon kevés iskolában épült be a tantervi gyakorlatba a számitógépre alapozott oktatás használata. Sajnos a számitógépek alkalmazásásnak elsajátitásásban a pedagógustársadalom lemaradt, túlnyomó többsége sem az új technikát sem a hozzá kapcsolódó módszereket nem használja. Egyesek el is utasitják ezeket a módszereket mások akik szeretnék alkalmazni, de nem ismerik kellően gyakran túlzott reményeket fűznek hozzá.

A tanárok attól is félnek, hogy ha a számitógépek részesei lesznek az oktatási folyamatnak, a gyerekek mindenhol csakis a számitógépet fogják használni. A Microsoft által végzett felmérések szerint azonban ez nem igy van. A felmérés kapcsán a Microsoft notebook-okat adott gyerekeknek, azért, hogy a tanulás során használják. Eleinte a gyerekek minden feladatot számitógéppel oldottak meg, később azonban már csak az olyan feladatok megoldásánál használták a gépet ahol ez valóban szükséges volt. A példa remekül bizonyitja azt is, hogy az újnak kezdetben milyen rendkivül erős motivációs hatása van.

A digitális oktatóanyagok fizika oktatásba való bevonásának egy másik akadálya az, hogy rendkivül kevés ilyen van, ráadásul ezek között is alig akad olyan ami tanárok és programozók együttes munkájának eredményeképpen jött létre. Ez utóbbi ténynek egyenes következménye az, hogy az oktatóanyagok olykor módszertani, máskor tartalmi hiányosságokkal rendelkeznek. Másfelől, az iskolák oktatástechnikai felszereltsége szab gátat a meglévő digitális oktatóanyagok alkalmazásának a tanórai munkában.

Amint az a fentiekből látható, Magyarországon egyelőre az esetek többségében még mindig elsődlegesen problémát jelent a számitógép, mint a tanulás tárgya. Ez ugyan nagy mértékben akadályozza a számitógéppel segitett tanitás és tanulás módszerének általánossá válását, ugyanakkor a tanulók motiváltsága a gépekkel szemben pozitivan befolyásolja a módszer elterjedését.


Hivatkozások


[1] Kárpáti Andrea, Varga Kornél, Digitális taneszközök használata az iskolában, Networkshop `99, Konferencia kötet és CD-ROM, Budapest, Hungarnet, 1999.

[2] Lénárd András, Az Internet veszélyei a 10-14 éves korosztályra, Magyar Informatikusok II. Világtalálkozója, 2000. Június 5-8.

[3] Nyiri Kristóf, Kőrösné Mikis Márta, Homo digitalis a 21. század embere, Új Padagógiai Szemle, 1999. Július-augusztus.

[4] Vári Péter, Bánfi Ilona, Felvégi Emese, Krolopp Judit, Rózsa Csaba, Szalay Balász, A tanulók tudásásnak változása I (A Monitor `99 előzetes eredményei), Új Pedagógiai Szemle, 2000. Június.

[5] Vári Péter, Bánfi Ilona, Felvégi Emese, Krolopp Judit, Rózsa Csaba, Szalay Balász, A tanulók tudásásnak változása II (A Monitor `99 előzetes eredményei), Új Pedagógiai Szemle, 2000. Június.

[6] http://bert.eds.udel.edu/oecd

[7] http://www.pedactice.com

[8] http://www.sulinet.hu/