Грађа атома час хемије реализован коришћењем дигиталних технологија и програмираног учења Приказ реализоване наставне јединице: Школа: ОШ Свети Сава Велика Плана Одељење: 7/1 Предмет: Хемија Наставна јединица: Грађа атома Наставник: Саша Којадиновић Тип часа: Обрада Облик рада: индивидуални Наставна средства: рачунар, мобилни телефон Корелација: физика, информатика и рачунарство. Циљ часа: Да ученици усвоје функционална знања о структури атома, врсти и особинама елементарних честица које чине атом. Задаци часа: Образовни: Ученик треба да: Зна шта је атом Зна како се развијала теорија о атому. Зна особине елементарних честица и њихово место у атому Разуме значај наелектрисања елементарних честица Разуме однос величина језгра атома и атома Функционални: Развијање вештине апстрактног размишљања Изграђивање научног погледа на свет. Васпитни: Развијање свести о неопходности стицања знања Развијање интересовања за појаве и процесе у природи. Кључни појмови: атом, језгро атома (нуклеус), електронски омотач, елементарне честице, нуклеони, протони, неутрони, електрони, наелектрисање
Уводни део часа (5 минута) Ученици су упознати са циљем часа и начином функционисања програма који ће користити. Три ученика су добила могућност да уместо рачунара користе своје мобилне телефоне. Наставник је на табли написао веб адресу која води до потребне апликације. (http://www.skolaigra.com/programiranoucenje/atom) Главни део часа (30 минута) Ученици су користили програм за програмирано учење који се састојао из 8 краћих целина са 8 уводних информација, 8 питања и 8 додатних информација. Током рада ученици су могли да се консултују са наставником и међу собом и могли су да траже додатне информације на Интернету. Уводна информација у програму било је подсећање на претходно стечена знања о развоју теорије о атому. Слика 1: Изглед почетне стране апликације
Слика 2: Прва информација Слика 3: Прво питање
Слика 3:Допунска информација Након 20 минута рада, када су сви ученици стигли до краја програма, наставник је на табли написао веб адресу до квиз апликације са питањима која би требало да провере ниво усвојености претходно стечених знања кроз програмирано учење. У ову сврху коришћена је квиз апликација направљена коришћењем система за креирање едукативних игара на сајту http://www.skolaigra.com. Игра је прављена по угледу на уобичајене квиз игре и ученици су је раније више пута користили за проверу знања. Резултати: Ученици одељења 7-1 су на провери знања у игри квиз остварили 102 поена (просечан резултат добијен сабирањем свих освојених поена подељен бројем ученика) што је 23 поена више од просечне оцене добијене у одељењу 7-2 где је провера знања извршена након обраде ове наставне јединице без коришћења апликације за програмирано учење. Одељење Тип наставе Укупан број освојених поена 7-1 Програмирано учење 7-2 Традиционална настава. Број тестираних ученика Просечан успех 2142 21 102 поена 1738 22 79 поена Табела 1: Упоређивање успешности различитих приступа учењу у два одељења 7. разреда
Слика 3: Квиз, игра за проверу знања Уочени проблеми током реализације наставе хемије у 7. разреду и активности у циљу њиховог решавања. Три најочигледнија проблема са којима се срећемо у току реализације наставе хемије у 7. разреду основне школе су: 1. Недостатак пажње ученика током свих 45 минута трајања часа. 2. Проблем са разумевањем хемијских појмова који захтевају одређени ниво апстракције (структура атома и утицај структуре атома на особине супстанци, хемијска веза и њен утицај на особине сусптанци). 3. Немогућност да се одређени демонстрациони огледи ураде на часу због недовољно добре опремљености школске лабораторије. Коришћење дигиталних технологија се наметнуло као једно од могућих решења за сва три проблема. Најједноставније је (делимично) решити проблем приказивањем демонстрационих огледа. Кабинет за хемију у нашој школе је зато од септембра ове школске године опремљен мултимедијалним пројектором и паметном таблом и има приступ Интернету.
Резултати Ученици могу да виде велики број видео снимака демонстрационих огледа приказаних у учионици, укључујући и оне које због недовољне опремљености кабинета и сигурносних специфичности не бисмо могли да урадимо (проблем наведен у тачки 3). Ефекат је ограничен, јер ученици веће интересовање показују за огледе које могу да виде уживо или сами ураде. Ипак и овако приказане демонстрације у одређеној мери повећавају интересовање ученика за часове (проблем наведен у тачки 1). Видео снимци анимираних процеса на микро нивоу приказани мултимедијалним пројектором помажу и код приказивања неких процеса који се много боље схватају помоћу анимираних модела него гледањем статичних слика и нарацијом (проблем наведен у тачки 2). Након увођења мултимедијалних садржаја у наставу, резултати јесу бољи, али пажња ученика и даље није на завидном нивоу након неког времена због статичности садржаја који су приказивани. Како могуће решење наметнуо се неки од облика учења који би укључивао већу интеракцију ученика са наставним средствима (рачунар, мултимедијални пројектор, паметна табла, Интернет). Решење у облику интерактивних рачунарских игара: Планирано је да се рачунарске игре Квиз и Обешењак користе на часовима обнављања. У том циљу направљена је веб апликација по угледу на квиз игре и игра вешала. Апликација квиз није класичан тест знања, већ више укључује елементе игре (помоћ 50:50, бонус поени). Прихваћеност оваквог начина утврђивања градива је била изванредна међу ученицима. Слика 4. Коришћење игре Обешењак на интерактивној табли на часу хемије
Након успешне примене једноставних едукативних игара, направљен је сајт на адреси: www.skolaigra.com. Функција сајта је да буде сервис који би и наставницима који не поседују довољно програмерског знања да сами праве овакве садржаје (једнставне интерактивне рачунарске игре) омогући креирање игара на једноставан начин. Овај систем искоришћен је и на приказаном часу за креирање квиз игре за тестирање на крају часа. Позитивне стране примене игара Квиз, Асоцијација и Обешењак биле су значајно веће интересовање код ученика на часовима и могућност да се наставни садржаји тог типа користе и код куће. Ипак примена ових игара је ограничена више на часове за утврђивање градива него на часове за обраду. Решење у облику једноставног система за линеарно програмирано учење. Реализација ове идеје укључивала је креирање система за програмирано учење који би био коришћен на часовима обраде новог градива. Прво је планиран систем на основама модела разгранатог програмираног учења, али је идеја напуштена због комплексности и ограниченог времена за реализацију. Уместо тога искоришћен је модел линеарног програмираног учења корак по корак. Ученик добија релативно кратке презентације (делове наставне јединице), упознаје се са њима и непосредно након одговара на питање везано за презентовани садржај. Након одговарања на питање добија информацију о исправности одговора. У зависности од одговара програм га упућује или на следећи корак информацију ( у случају тачног одговора) или му даје додатне информације које би му помогле да тачно одговори на питање и пређе на следећи корак. Као алати за креирање наметнуле су се данас доминантне веб технологије (html, css, javascript, xml) и такав систем направљен је управо за потребе овог дигиталног часа. Слика 5. Ученици користе апликацију за програмирано учење у дигиталној учионици
Технички детаљи о апликацији: Апликација је направљена коришћењем jquery javascript библиотеке (логички део), дизајн је уређен каскадним стиловима (CSS), док су подаци (текстови, питања, додатне информације и локације слика) похрањени у XML формату. Апликација коришћена током реализације дигиталног часа се налази на веб серверу на адреси: www.skolaigra.com/programiranoucenje/atom Краћи видео приказ и фотографије са часа дати су у прилогу, а видео се налази и на адреси: https://www.youtube.com/watch?v=kghpmyhidyq Видео снимци снимљени су на часу и монтирани у програму Movie Maker. Аутор апликације за програмирано учење, сајта Школа игра, свих игара на сајту и материјала за учење коришћених на приказаном часу: Саша Којадиновић, професор хемије ОШ Свети Сава Велика Плана (sasha.ko.ja@gmail.com)