Informatyka i dydaktyka w nauczaniu fizyki. Wybrane zagadnienia
Henryk Szydłowski
(red.)
| Dane szczegółowe: | |
| Wydawca: | Wydawnictwo Naukowe UAM |
| Rok wyd.: | 1997 |
| Oprawa: | miękka |
| Ilość stron: | 178 s. |
| Wymiar: | 170x240 mm |
| EAN: | 9788323208785 |
| ISBN: | 83-232-0878-6 |
| Data: | 2009-10-09 |
Opis książki:
Postępy w dziedzinie dydaktyki fizyki i techniki informatycznej, a także nowe poglądy na nauczanie szkolne zmuszają do rewizji dotychczasowych sposobów nauczania i studiów fizyki. Na uniwersytetach zachodzi potrzeba stopniowego odchodzenia od studiów ściśle sterowanych, w których jest mało możliwości samodzielnego studiowania i rozwijania studiów opartych na samodzielnym rozwiązywaniu problemów. Warunkiem wprowadzenia jakichkolwiek zmian jest przygotowanie odpowiednich materiałów dydaktycznych. Niniejszy skrypt jest próbą wyjścia naprzeciw tej potrzebie. Jest on napisany z myślą o studentach i nauczycielach fizyki, ale mole się okazać użyteczny również dla nauczycieli innych przedmiotów ścisłych. W nauczaniu szkolnym, a szczególnie w nauczaniu fizyki, komputer jest potrzebny do:
- ilustracji nauczanego materiału za pomocą gotowych programów, - wykonywania pomiarów fizycznych,
- przygotowywania konspektów i materiałów dydaktycznych przez nauczyciela,
- wykorzystania sieci internet (multimedia).
W niniejszym skrypcie uwzględniono pierwsze dwa zastosowania. Ze względu na nowość nie udało się uwzględnić zastosowania czwartego, chociaż uważam za konieczne podjęcie tego tematu. Zastosowanie trzecie jest realizowane nie przez zajęcia w laboratorium, lecz przez praktykę. Studenci i nauczyciele muszą się tego uczyć, opierając się na materiałach wydawanych jako dodatki do edytorów tekstu i innych programów użytkowych. Istotny wpływ na treść skryptu wywołało powołanie w naszym Uniwersytecie Pracowni Edukacyjnych Zastosowań Informatyki.. W pracowni tej prowadzone są zajęcia metodą rozwiązywania problemów edukacyjnych z zastosowaniem najnowszych osiągnięć dydaktyki. Tytuł problemu obejmuje jedną luk kilka kolejnych lekcji w szkole podstawowej lub średniej. Stawia się następujące dodatkowe warunki:
- Rozwiązanie problemu musi zawierać wykorzystanie komputera
- W proponowanym rozwiązaniu należy uwzględnić konstruktywizm dydaktyczny.
- Integralną część opracowania znoszą stanowić testy sprawdzające przyswojenie nauczanego materiału (w tym zrozumienie)
- Raport napisany w komputerowym edytorze tekstu musi zawierać: omówienie sposobów wykorzystania mikrokomputera z wydrukami wyników, wykresów i tabel, scenariusze lekcji, materiały dla nauczyciela oraz testy sprawdzające,
W skrypcie staraliśmy się uwzględnić najistotniejsze elementy wiedzy przydatnej w tym laboratorium. Część pierwsza skryptu zawiera omówienie niezbędnych zagadnień dydaktycznych: konstruktywizmu, problematyki oceny wiedzy, roli analogii. W części drugiej, najistotniejszej, omówiono zastosowanie mikrokomputera w nauczaniu. Ostatnia część dotyczy metodyki nauczania podstaw informatyki. Tę część włączyliśmy do skryptu nie tylko z myślą o nauczycielach uczących podstaw informatyki, ale również o tych, którzy stają wobec konieczności przygotowania uczniów do wykorzystania komputerów w nauczaniu swojego przedmiotu.
Książka "Informatyka i dydaktyka w nauczaniu fizyki. Wybrane zagadnienia" - Henryk Szydłowski (red.) - oprawa miękka - Wydawnictwo Naukowe UAM. Książka posiada 178 stron i została wydana w 1997 r.
Spis treści:
1. Mikrokomputer w nauczaniu fizyki i w pracy nauczyciela (Henryk Szydłowski)
1.1. Wprowadzenie
1.2. Możliwości obliczeniowe, graficzne i symulacyjne
1.3. Komputer w nauczaniu i uczeniu się
1.4. Wykonywanie pomiarów fizycznych
1.5. Źródło informacji i maszyna wydawnicza
2. Konstruktywizm w dydaktyce (Henryk Szydłowski)
2.1. Struktura wiedzy
2.2. Wiedza potoczna a wiedza ludzka
2.3. Istota konstruktywizmu
2.4. Istota zrozumienia
2.5. Konstruktywistyczny model uczenia się
2.6. Blaski i cienie nauczania szkolnego
2.7. Wnioski
3. Sprawdzanie (Henryk Szydłowski)
3.1. Cele i cechy charakteryzujące sprawdzanie
3.2. Sposoby sprawdzania
3.3. Testy i ich stosowanie
3.4. Klasyfikacja zadań testowych
3.5. Przykłady pytań sprawdzających zrozumienie
4. Modelowanie a analogia (Krzysztof Gębura)
4.1. Modele i eksperyment modelowy
4.2. Pojęcie analogii
4.3. Analogia a inne rodzaje rozumowań
4.4. Analogia w nauczaniu fizyki
4.5. Funkcje analogii
4.5.1. Wyjaśniająca funkcja analogii
4.5.2. Formułowanie problemów na podstawie analogii
5.5.3. Stawianie hipotez przez analogię
4.5.4. Analogia a tworzenie pojęć
4.5.5. Podsumowanie
II. ZASTOSOWANIE KOMPUTERA W NAUCZANIU
5. Dydaktyczne programy komputerowe
5.1. Animacja (Elżbieta Dubowik)
5.2. Modelowanie (Krzysztof Gębura)
5.3. Symulacja eksperymentów i procesów fizycznych (Elżbieta Dubowik, Krzysztof Gębura)
5.4. Gry dydaktyczne (Wojciech Biesiada)
5.5. Programy uczące i ich wykorzystanie (Ryszard Kołodziej)
5.5.1. Wprowadzenie
5.5.2. Etap organizacji treści nauczania
5.5.3. Etap przygotowania tekstów programowanych
5.5.4. Indywidualna praca ucznia z tekstem programowanym
5.5.5. Uwagi końcowe
5.6. Ocena oprogramowania dydaktycznego (Elżbieta Dubowik)
6. Zastosowanie komputera do pomiaru (Henryk Szydłowski)
6.1. Interfejs pomiarowy
6.1.1. Wprowadzenie
6.1.2. Ogólny opis karty 6.1.3. Przetwornik cyfrowo-analogowy 6.1.4. Przetwornik analogowo-cyfrowy 6.1.5. Generator kwarcowy 6.1.6. Zegar i pomiary czasu 6.1.7. Porty (układy wejście - wyjście) 6.1.8. Tablica pomiarowa 6.1.9. Interfejsy szeregowe 6.2. Czujniki pomiarowe 6.2.1. Pomiary napięcia i SEM 6.2.2. Pomiary natężenia prądu 6.2.3. Pomiary mocy prądu elektrycznego 6.2.4. Pomiary położenia i przesunięcia A. Zastosowanie potencjometru B. Ultradźwiękowe czujniki położenia 6.2.5. Pomiary czasu 6.2.6. Pomiary prędkości 6.2.7. Pomiary siły 6.2.8. Pomiar indukcji magnetycznej 6.2.9. Czujnik kąta 6.2.10. Czujnik światła 6.2.11. Czujniki ciśnienia 6.2.12. Czujnik dźwięku 6.2.13. Czujnik temperatury 6.2.14. Czujnik promieniowania jonizującego 6.2.15. Spirometr 6.2.16. Czujnik EKG 6.2.17. Czujnik pH 7. Wykorzystanie wybranych programów komputerowych (Krzysztof Gębura) 7.1. Wykorzystanie arkusza kalkulacyjnego 7.1.1. Opis 7.2. Praca z arkuszem kalkulacyjnym 7.2.1. Wprowadzanie danych 7.2.2. Rozróżnianie danych tekstowych i liczbowych 7.2.3. Wprowadzanie wyrażenia (formuły) 7.2.4. Tworzenie wykresów 7.3. Zastosowanie arkusza kalkulacyjnego w kształceniu 7.3.1. Przykład 1 - symulacja drgań 7.3.2. Przykład 2 - zadanie z kinematyki 7.3.3. Przykład 3 - zadanie problemowe 7.4. Podsumowanie 7.5. Spis programów komputerowych 8. Modelowanie w programie COACH (Grażyna Dudziak) 8.1. Wstęp 8.2. Przykład modelowania ruchu ciała pod wpływem działania stałej siły 8.3. Ruch okresowy 8.4. Modelowanie zjawisk o wykładniczym spadku lub wzroście wielkości mierzonej 8.5. Ruch odbijającej się kulki; prędkość przy zderzeniach opisana ciągiem geometrycznym 8.6. Ciśnienie atmosferyczne i jego zależności od wysokości n.p.m. III. METODYKA NAUCZANIA INFORMATYKI (Anna Ren-Kurc) 9. Wstęp do edukacji informatycznej 9.1. Wprowadzenie 9.2. Wstęp do edukacji informatycznej. Obsługa sprzętu komputerowego 9.2.1. Sprzęt komputerowy, jego przeznaczenie i zasady pracy 9.2.2. W jakich działaniach potrzebny jest sprzęt komputerowy? 9.2.3. Procesor tekstu, zastosowania, metody pracy 9.2.4. Arkusz kalkulacyjny; niestandardowe zastosowania 9.2.5. Gromadzenie informacji; Baza Danych 10. Nauczanie przedmiotu ?Elementy informatyki" jako przedmiotu szkolnego obowiązkowego 10.1. Uwarunkowania realizacji przedmiotu 10.1. Po co istnieją języki programowania i do czego mogą być przydatne? 10.3. Co to jest algorytm, jak zapisywać i oceniać algorytmy? 10.4. Czy wyniki obliczeń elektronicznych są błędne i jak się o tym przekonać? 10.5. Jak wybrać właściwe narzędzie realizacji algorytmu? 10.6. Wyróżniamy to, co powtarzamy: cykl, procedura i funkcja 10.7. Proces kompilacji i jego rezultat 10.8. Układy pozycyjne w informatyce 10.9. Co robi komputer, kiedy nic nie robi? 10.10. Proces programowania