Opis implementacji QtA w przedmiocie fizyka

“Dane:

Szukane:

Zamiana jednostek na System International”

Tak zazwyczaj wygląda początek rozwiązywania zadania z fizyki. Po napisaniu powyższego, szuka się gorączkowo wzoru, do którego można by dopasować te dane, które z zadania udało się wyciągnąć. Mając już odpowiedni wzór, pojawia się problem, dlaczego mamy za dużo danych, albo czego jeszcze nam brakuje? Tymczasem, dobrze przygotowany uczeń, korzystając z analizy wymiarowej, jest w stanie znaleźć potrzebny wzór bez analizy zadania oraz bez czytania treści zadania. Tymczasem przecież nie o to chodzi! Punktem wyjścia do zapisania wzoru powinno być zjawisko fizyczne, następnie wyjaśnienie tego zjawiska prostymi słowami i dopiero zapisanie prawa z którego wychodzimy. Rozwiązanie – ostateczna formuła dostępna po obliczeniach matematycznych - powinno być znów przeanalizowane.

Metoda QtA pozwoliła na wykorzystanie w nauczaniu niezbędnego elementu, jakim jest zjawisko fizyczne, które stanowi punkt wyjścia. Uczniowie starali się opisać własnymi słowami to, co widzą na ekranie komputera. Zatem, efekt fizyczny, czasem bardzo ciężko realizowany w szkolnych warunkach laboratoryjnych był z ogromną łatwością i swobodą wielokrotnie odtwarzany w wirtualnym świecie. Eksperymenty zostały szczegółowo przemyślane i opracowane. Celem tych wirtualnych doświadczeń (wykonanych w technologii Flash) było zainteresowanie uczniów zjawiskami fizycznymi i wyrobienie intuicji na temat tych, z którym codziennie się spotykamy. Scenariusz takiej lekcji składał się – z kilku, bardzo istotnych, elementów. Nauczyciel, prezentując zjawisko, nie opowiadał uczniom, tego co widzi, tylko to uczniowie starali się opowiedzieć o zagadnieniu używając słownictwa, które im było znane. Nauczyciel tylko korygował ich odpowiedzi starając się tak prowadzić dyskusję, aby zmierzała ona do wyjaśnienia efektu, bądź też do zadania pytań kluczowych do dalszego rozwoju dyskusji i analizy eksperymentu.

Oto przykładowy początek takich zajęć:

Nauczyciel wyświetlał animację, na której znajdowało się wahadło złożone z ołówka leżącego na krawędzi stołu i nici do niego przywiązanej oraz spinacza z załączoną monetą. Wahadło odchylone od pionu w prawo o 30 stopni zostawało puszczone swobodnie i wykonywało jedno pełne wahnięcie w lewo i wracało do położenia początkowego.

W tym momencie następowały pytania nauczyciela, ale nie wyjaśnienia!

Nauczyciel: Co widzicie? Czy ktoś ma ochotę opowiedzieć co zobaczył na animacji?
A. Uczeń nie rozumie: Nic takiego. LUB Nic z tego nie rozumiem. LUB Nie wiem.
Możliwe pytania nauczyciela:

• Opowiedz po kolei co sie działo na animacji!
• Czy ktoś chciałby własnymi słowami opowiedzieć co zobaczył na animacji?
• Na pewno widziałeś nić i przytwierdzoną do niej monetę. Co się z nią działo?

B. Uczeń częściowo rozumie: Z tej monety i nitki zrobione zostało wahadło. LUB To było wahadło.
Możliwe pytania nauczyciela:

• Aha, czy możesz powiedzieć coś więcej o tej animacji?
• Świetna obserwacja! Czy masz jakiś pomysł, co oznaczały strzałki?

C. Uczeń rozumie: Tam było wahadło, a te strzałki pokazywały drogę jego ruchu. LUB Strzałki wskazywały jak rusza się wahadło. LUB Strzałki niebieskie pokazywały trasę po jakiej poruszała się moneta, a te zielone odległość miedzy skrajnymi punktami tej drogi.
Możliwe pytania nauczyciela:

• Celna uwaga! Najkrótsza odległość miedzy punktem początkowym a końcowym to przemieszczenie (nauczyciel zapisuje na tablicy słowo „przemieszczenie”).
• Słyszeliście co powiedział Szymon? To bardzo ciekawe! Ta trasa wahadła nazywa się trajektorią. Niebieska strzałka wskazywała trajektorię (nauczyciel zapisuje na tablicy słowo „trajektoria”), czyli inaczej tor zakreślany przez poruszającą się monetę. Z czym wam się to kojarzy?
• Mówisz, że strzałki zielone wskazywały przemieszczenie monety. Opowiedz o tym coś więcej!
• Ewa słusznie zauważyła, że moneta wróciła do punktu początkowego. Jak to się ma do przemieszczenia?
   

Nauczyciel: A jak myślicie, co będzie się działo gdy wahadło nie wykona pełnego wahnięcia, czyli gdy nie wróci do punktu początkowego? Jak będzie wyglądała trajektoria, a jak przemieszczenie?

Po analizie zagadnienia fizycznego uczniowie pracowali z wirtualną nauczycielką Moniką, która podsumowywała zajęcia, prezentując zagadnienia na animacjach według schematu: Zjawisko, Wyjaśnienie i Powtórka. Następnie uczniowie przechodzili do wirtualnych zadań mających na celu sprawdzenie nabytych umiejętności.

W ramach możliwości, nauczyciel mógł również przeprowadzić proste doświadczenia polegające na powtórzeniu zaprezentowanych efektów fizycznych.