Příprava učitelů v oblasti moderních měřicích metod.

Příprava učitelů v oblasti moderních měřicích metod.

Současný stav Cíle řešení Konkrétní řešení

Způsob řešení Prezentace Návaznosti

Současný stav.

S rozvojem digitální techniky se měřicí metody používané v praxi značně změnily, v průmyslu, lékařství, biologii, chemii je automatizace měření běžná. Měřicích metody se radikálně změnily. Měla by na to reagovat i výuka na školách. Díky dostupnosti výpočetní techniky lze snáze než dříve seznámit se základy soudobých měřicích metod i žáky a studenty. Je zřejmé, že připraveni na inovaci musejí být především učitelé fyziky, chemie, biologie, základů techniky a informatiky.
Pro pochopení základů daného přírodovědného předmětu se zatím podobné inovace nejeví jako rozhodující. Ovšem z nadhledu většího než dosavadní učební plány předmětu, vidíme věci poněkud jinak. Škola by se neměla vzdalovat metodám užívaným v praxi, neměli by žádný typ školy opouštět absolventi, kteří nejsou schopni porozumět obsluze a principu zařízení, jež je běžně obklopují. Nechceme, aby dnešní studenti (budoucí učitelé přírodovědných předmětů) byli během studia seznámeni jen s historickými přístroji a nevěděli, jak se běžné veličiny měří v současné době.

Rozhodující roli pro vytváření experimentálních dovedností sehrává příprava učitelů. Vhodným místem jsou učitelské fakulty, mají zkušenosti s výukou učitelů, disponují prostorem pro distanční vzdělávání a kontakty na učitele z praxe. Na sekci fyzika přírodovědecké fakulty MU a na PdF v Brně se skupina učitelů dlouhodobě zabývá problematikou výuky moderních měřicích metod na středních a vysokých školách.

V síti Internet existuje archiv programů a výukových textů vhodných pro přípravu učitelů středních škol:

Ovládání periferií v TURBO PASCALu

Ovládání periferií v systému FAMULUS 3.5

Ovládání ISESu a ISESu profesionál v TURBO PASCALu

Ovládání ISESu Profesionál v systému FAMULUS 3.5

Ovládání IP-Coach v TURBO PASCALu

Ovládání ISESu v systému FAMULUS 3.5

Spolupráce Control Panelu s ISESem a ISESem profesionál

Pokusy s Control Panelem bez periferií

Ovládání sériového rozhraní v prostředí Control Panelu a ovládání multimetrů METEX a PROTEK

Cíle řešení
Nynější projekt si klade za cíl vytvořit ukázkové příklady z fyziky, chemie a ekologie s využitím moderních měřicích metod. Tyto úlohy, sestavené z pomůcek běžně nabízených základním školám, budou metodicky popsány, jak pro učitele přírodovědných předmětů, tak pro žáky. Praktikum bude k dispozici všem zájemcům a bude sloužit pro další vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů v oblasti moderních měřicích metod. Budou-li budoucí (i současní) učitelé pracovat s “školní” analogií průmyslových experimentálních a řídících systémů, dokážou lépe zodpovědět případné dotazy žáků či studentů při výuce.

Výsledky grantu budou samozřejmě veřejnosti k dispozici prostřednictvím volně přístupného archivu v síti Internet a studentům při výuce. Texty budou šířeny v elektronické podobě, aby je učitelé mohli snadno modifikovat podle potřeb a technického vybavení.

Konkrétní řešení projektu:

Sestavení vhodných experimentální úlohy pro automatizaci.
Vytvoření výukových textů pro budoucí a stávající učitele základních škol, které umožní pochopit základy moderních měřicích metod. Tyto texty budeme volně šířit v elektronické podobě.
K napsaným výukovým textům vytvoříme programového vybavení, které umožní praktické zvládnutí moderních měřicích metod.
Napíšeme metodické listy k vytvořeným výukovým programům, které v populární formě umožní pochopit principy měření se systémy ISES, ISES profesionál, IP-Coach, Coach-Lab.
V síti Internet vytvoříme archiv, ve kterém budeme shromažďovat výukové texty a programové vybavení vhodné pro výuku základů moderních měřicích metod na základních školách
Modifikujeme studijní program předmětu “Nové měřicí metody” a připravíme návrh učebních plánů výběrového semináře. Tento předmět nabídneme i ostatním studentům fakulty. Připravíme program použitelné pro další vzdělávání současných učitelů přírodovědných předmětů.
Vytvoříme programy a texty použitelné se soupravou pro detekci radioaktivního záření GAMABETA a se soupravou pro výuku elektroniky EMA, které dodává do našich škol a.s. ČEZ.
Navrhneme experimenty seznamující s problematikou šetření energie a alternativních zdrojů energie
Vytvoříme aplikace s profesionálními řídícími systémy (Control Panel).
Vytvoříme výukové programy použitelné při výuce základů moderních měřících metod. Vyzkoušíme možnosti hypermediálních systémů, které umožňují přímo ovládat periferie.

Způsob řešení

Vhodné typy experimentálních úloh s doplníme podrobnými návody a metodickými pokyny.

Vytvořené programové vybavení a učební texty vystavíme v archivu Internetu.

Výukové texty budeme šířit převážně v elektronické podobě v dostupných textových editorech, v takové podobě, aby si je učitelé mohli upravovat podle svých představ.

Budeme přispívat k šíření pravdivých informací o kvalitě na trhu nabízených didaktických pomůcek a programového vybavení, prostřednictvím news.

Některé úlohy a programové vybavení nasadíme v praktikách na PřF MU a na PdF MU

Při výuce budeme používat pomůcky, které jsou běžně dostupné na našich školách. To znamená systémy ISES, IP-Coach, EMGO, CASSY a pomůcky dodávané a.s. ČEZ a multimetry připojitelné k počítači pomocí sériového rozhraní RS 232C.

Prezentace výsledků projektu a jejich praktické využití.

O výsledcích projektu budeme veřejnost informovat jak prostřednictvím článků v časopisech, tak svými vystoupeními na konferencích. Vytvořené programové vybavení, tak učební texty budou volně k dispozici všem zájemcům v archivu v síti Internet.

Pro učitele základních škol uspořádáme na katedře fyziky pedagogické fakultě MU volně přístupný program aktivit s výstavou vytvořeného programového vybavení, učebních textů a didaktických pomůcek.

Výsledky grantu budou využity jak při inovaci učebních plánů pro studenty učitelství přírodovědných předmětů. Budeme usilovat aby vytvořené texty a programové vybavení byly vhodné pro samostatné studium a mohli je využít nejen studenti, ale i současní učitelé střeních a vysokých škol při zvyšování své kvalifikace.

Návaznosti.

Projekt navazuje na naše dlouholeté úsilí vytvořit v praktiku experimentální úlohy, s nimiž se studenti mohou setkat v praktickém životě, automatizace a regulace experimentu k nim zajisté patří. Vývoj jde rychle kupředu, texty v elektronické podobě se snadno inovují, proto většina publikací bude zpřístupněna touto formou.

Současný stav	Cíle řešení	Konkrétní řešení
Způsob řešení	Prezentace	Návaznosti