Jiné aplikace
Last updated
Last updated
Ze všech možných aplikací, které lze najít na internetu jsem vybral tři, které ve výuce reálně používám, dvě z nich Phet a Everycircuit krátce popíšeme a soustředíme se na program Algodoo, který považuji za nejužitečnější a také ho používám nejčastěji.
Phet jsou interaktivní simulace pro přírodní vědy, především pak pro matematiku, fyziku, biologii, chemii, ap. Tyto simulace začaly být vytvářeny od roku 2002 laureátem Nobelovy ceny Carlem Wiemanem jako projekt v University of Colorado Boulder, kde je můžeme nalézt dodnes.
Studenti mají v každé ze simulací do jisté míry předpřipravené, ale interaktivní prostředí, které prozkoumávají, objevují a tím se učí. Stejně tak jsou však tyto simulace vhodné k frontální výuce a diskuzi s žáky nad předestřeným problémem. Zdejší simulace jsou většinou ikonického charakteru.
V době psaní této práce bylo pro fyziku k dispozici 76 simulací z oblastí: Pohyb; Zvuk a vlnění; Práce, energie, síla; Teplota a teplo; Kvantová fyzika (Quantum Phenomena), Světlo a záření; Eeektřina, Magnety a obvody. Simulace jsou dále rozděleny podle stupně školy, na kterou jsou určeny. Všechny simulace nejsou stejně obsáhlé nebo kvalitní, přesto je to jeden z nejlepších zdrojů pro vizualizaci jevů ve fyzice. Učitel si musí vybrat podle vhodnosti zařazení do výuky.
Podívejme se na konkrétní simulaci. Pojednáme o simulaci Forces and motion (Síly a pohyb).
Po několikasekundovém načtení na uživatele vyskočí nabídka s výběrem.
Na výběr jsou tyto možnosti "Čistá" síla, Pohyb, Tření, Zrychlení.
Vybereme si pro jednoduchost první možnost.
Na obrázku vidíme, jak se postavy přetahují. Působí tedy na objekt uprostřed silami vzájemně opačnými. Žáci nebo učitel přidávají postavy menší (50 N) nebo větší (100 N a 150 N). Učitel může nechat zobrazit hodnoty těchto sil a hodnotu výsledné síly. Tato zobrazení však mohou být vypnutá a učitel může nechat na žácích, aby sami spočítali výslednici sil. Objekt na kolečkách se také pohybuje - zrychleně nebo rovnoměrně, podle výslednice sil. Z toho vyplývá, o kolik je vizualizace názornější oproti pouhému nákresu na tabuli. Je samozřejmě nutné, aby takováto vizualizace nenahrazovala heuristický pokus. Pro ilustraci probírané látky je však skvělá.
Jako ukázka simulací Phet nám tato postačí. Vidíme, že styl práce je velmi jednoduchý, názorný a pochopitelný. Simulace lze použít pro frontální výuku, samostatnou práci žáků v počítačové učebně i domácí práci žáků. Díky tomu, že aplikaci můžeme použít online v prohlížeči odpadá nutnost starosti o ICT, instalaci programů nebo jejich různé konfigurace. (Starost o ICT velmi odrazuje od jejího využití ve výuce. U tohoto typu programů však odpadá.)
Je nutné se nakonec zmínit o technickém zpracování. Většinu animací můžeme přehrát v počítači nebo ji lze stáhnout k použití offline. Některé simulace vznikají již od roku 2002 a tak zejména starší simulace jsou ještě programované ve flash, z toho vyplývá, že nemusí na všech prohlížečích a ve všech počítačích dobře fungovat. Novější aplikace jsou pak programované v HTML5. Zde by již problém s kompatibilitou být neměl.
Bohužel jsou simulace pouze v angličtině. To není problém, pokud učitel umí alespoň základy angličtiny nebo má simulaci přichystanou tak, že jednotlivé termíny a jejich překlady má připravené před výukou. Ve výuce může anglická slovíčka společně se žáky přeložit a do výuky fyzice tak vložit prvky CLILu.
Mezi zástupce vizualizací spadající mezi znakové modely patří vizualizace elektrických obvodů Everycircuit.
Je vhodná (jak sama sebe popisuje na webu) pro studenty, kutily, učitele i profesionály. Může vytvářet jednoduché i komplexní elektrické a elektronické obvody, simulovat, animovat a testovat, jak fungují.
Při pokusech učitelových s elektrickými obvody pedagog zapojí obvod, vysvětlí princip fungování, a zakreslí schéma tohoto obvodu na tabuli. Everycircuit do tohoto nákresu přidá další hodnotu. Tou je graficky vyjádřený průběh proudů a napětí a možnost interakce.
Everycircuit je placená aplikace s cenou 15 USD. Demoverze je velmi omezená na cca 3 prvky. Z toho důvodu pro samostatné žákovské laborování vhodná není. Jako doplněk frontální výuky je vynikající.
Představa žáka je podpořena vizualizací průběhů proudů v samotných vodičích formou pohybujících se teček i jednoduchých grafů přímo u jednotlivých prvků. Stejně tak je možné pro každý prvek vytvořit plnohodnotný graf. U každého z prvků můžeme také měnit jeho výchozí parametry. Vše uvidíme na následujícím obrázku jednoduchého obvodu, který je (ne moc dobrou) simulací funkce relé. (Simulaci jsem vybral, protože obsahuje všechny prvky, o kterých píšu výše.)
Sestavování schématu probíhá stejně jako sestavování puzzle. Uživatel vybírá z prvků v horní liště a vybrané prvky skládá na plochu a propojuje ji vodiči. Proto je možné sestavit obvod přímo ve výuce. V tom případě je hodné mít v zásobě již takovýto obvod přímo sestavený a uložený.
Aplikaci hojně využívám v předmětu Člověk a svět práce. Způsob jeho využití ve fyzice teprve zvažuji (používám Phet).
Program Everycircuit je možný používat jako online aplikaci Chrome (pro webový prohlížeč Google Chrome) nebo jako aplikaci pro zařízení Android. Pro její využití v PC je nutné připojení k internetu. Stejně jako předchozí program je celý v angličtině.
