konstruowanie modelu metodycznego zastosowania dydaktycznych

Trendy ve vzdělávání 2011
Technika, didaktika technických a přírodovědných předmětů
KONSTRUOWANIE MODELU METODYCZNEGO ZASTOSOWANIA
DYDAKTYCZNYCH OBRAZÓW DYNAMICZNYCH W WYKŁADZIE
Z ELEKTRONIKI – ZAGADNIENIA WSTĘPNE
KRUPA Krzysztof, PL
Streszczenie
Artykuł zawiera założenia wstępne do procesu konstruowania modelu metodycznego
dydaktycznych obrazów dynamicznych w wykładzie z elektroniki.
Słowa kluczowe: dydaktyczny obraz dynamiczny, metodyka nauczania elektroniki, animacje.
CONSTRUCTING THE METHODOLOGICAL MODEL OF USING DYNAMIC
IMAGES IN THE LECTURE ON ELECTRONICS – PRELIMINARY ISSUES
Abstract
The article contains preliminary assumptions for the process of constructing the methodic
model of using dynamic images in the lecture on electronic.
Key words: didactic dynamic picture, methodic of electronic teaching, animation.
Wprowadzenie
Zjawiska elektroniczne – w przeciwieństwie do mechanicznych - odbywają się
w sposób uniemożliwiający ich bezpośrednie postrzeganie za pomocą zmysłów. Możliwe jest
jedynie obserwowanie skutków przepływu prądu elektrycznego, na przykład świecenie
żarówki czy dźwięk z głośnika. Złożoność układów oraz brak możliwości obserwacji pracy
elementów i układów elektronicznych sprawiają, że w nauczaniu elektroniki szczególną rolę
pełnią rysunki. Ponieważ zjawiska elektroniczne odbywają się w sposób dynamiczny,
ilustrowanie ich za pomocą obrazów statycznych wymaga rysowania etapowego lub
stosowania analogii hydraulicznych. Tego rodzaju obrazy wymagaj jednak skomplikowanego
i obszernego opisu słownego. Trudności te można minimalizować stosując dydaktyczne
obrazy dynamiczne. Na potrzeby dydaktyki elektroniki dokonano podziału dydaktycznych
obrazów dynamicznych, wśród których wyróżnić należy: dynamiczne modele obszarów,
schematy ideowe, analogie hydrauliczne oraz dynamiczne schematy blokowe.
Metodyczne uwarunkowania użycia dydaktycznych obrazów dynamicznych wynikają
z wieloczynnikowej analizy ich funkcji w strukturze wykładu z elektroniki w odniesieniu
do podstawowych zasad nauczania.
1
Zasady nauczania w dydaktyce elektroniki
Zasady nauczania definiujemy jako „normy postępowania dydaktycznego, których
przestrzeganie
pozwala
nauczycielowi
zaznajamiać
uczniów
z
podstawami
usystematyzowanej wiedzy, rozwijać ich zainteresowania i zdolności poznawcze, wpajać im
określone poglądy i przekonania oraz wrażać do samokształcenia” (5, s. 112).
Skonkretyzowano szereg podstawowych zasad kształcenia, wśród których
za Kupisiewiczem (5) wymienić należy: zasadę poglądowości, zasadę przystępności, zasadę
świadomego i aktywnego udziału uczniów w procesie nauczania-uczenia się, zasadę
97
Trendy ve vzdělávání 2011
Technika, didaktika technických a přírodovědných předmětů
systematyczności, zasadę trwałości wiedzy uczniów, zasadę operatywności wiedzy oraz
zasadę wiązania teorii z praktyką.
Zasada poglądowości a dydaktyczny obraz dynamiczny
Zasada ta postuluje minimalizowanie roli treści werbalnych w nauczaniu tak, aby
uniknąć sytuacji w której uczeń posługuje się wyuczonymi na pamięć sformułowaniami (por.
5, 6).
Rola obrazu jest szczególnie wyrazista w komunikowaniu się ludzi techniki.
W środowisku techniki elektronicznej dominuje rysunek schematyczny, którego celem jest
przedstawienie wzajemnych połączeń elementów i układów. Łączone elementy przedstawiane
są w formie symboli odczytywanych w sposób następujący: najpierw następuje dostrzeżenie
konkretu, czyli rysunku, następnie jego upojęciowienie a dopiero na końcu wyobrażenie go
(por. 1).
Dynamiczne schematy ideowe wizualizujące działanie układów oparte są na statycznej
strukturze schematu ideowego. Obraz statyczny wyposażony jest w tekstowe oraz graficzne
elementy dynamiczne, których zadaniem jest ukazanie zmian wartości parametrów układu
w poszczególnych stanach pracy. Dynamiczne schematy ideowe powinny być włączone
w proces dydaktyczny tak, aby występowała pełna zgodność formy rysunku dynamicznego
z rysunkiem statycznym powszechnie stosowanym i znormalizowanym.
Kolejnym obszarem zastosowań dydaktycznych obrazów dynamicznych jest
ilustrowanie zjawisk, mających kluczowe znaczenie w funkcjonowaniu elementów
elektronicznych za pomocą dynamicznych modeli obszarów. Są to poglądowe i animowane
rysunki wizualizujące ruch nośników prądu elektrycznego w zależności od warunków pracy.
Wyjaśnienie działania elementów w podstawowych układach pracy wspierany może
być za pomocą dynamicznych modeli hydraulicznych, stanowiących analogię ilustrowanych
elementów elektronicznych.
2
Zasada przystępności a dydaktyczny obraz dynamiczny
Zasada przystępności postuluje dostosowanie treści i metod nauczania do aktualnych
potrzeb i możliwości poznawczych (por. 5, 6). Dobór treści powinien uwzględniać tempo
pracy poszczególnych uczniów oraz zapewnić przejście od tego co jest uczniowi bliższe do
tego, co jest mu dalsze, od tego co jest mu znane do tego co jest nieznane.
Punktem wyjścia do ukazania dynamiki procesów powinny być obrazy statyczne
przedstawiające budowę prezentowanych struktur. Proces powstawania obrazów statycznych
powinien odbywać się etapowo tak, aby nie przytłaczać odbiorcę nadmiernymi ilościami
treści graficznych. Następnie należy wprowadzić do wykładu dydaktyczny obraz dynamiczny.
Jego konstrukcja powinna być całkowicie zgodna z rysunkiem statycznym, który realizowany
był etapowo.
Włączenie dydaktycznych obrazów dynamicznych do wykładu akademickiego
powinno zapewniać pełne wyjaśnienie nazw pojawiających się elementów i połączeń za
pomocą opisu słownego, mającego charakter uzupełniający oraz redundantny względem treści
obrazowych (por. 3, 8).
3
Zasada świadomego i aktywnego udziału uczniów w procesie nauczania-uczenia się
Właściwa realizacja zasady świadomego i aktywnego udziału uczniów wymaga
określenia roli uczącego i uczącego się w procesie dydaktycznym. Nauczyciel powinien
uwzględnić zainteresowania uczniów, uświadomić cele procesu dydaktycznego oraz
eksponować niezgodność poznawanych faktów z posiadaną wiedzą (por. 5, 6).
4
98
Trendy ve vzdělávání 2011
Technika, didaktika technických a přírodovědných předmětů
Dydaktyczny obraz dynamiczny powinien pobudzać aktywność poznawczą odbiorców
głównie poprzez wizualizację zjawisk zawierających elementy ruchome. Percepcja ta jest
jednak uzależniona od wielu czynników, wśród których główną rolę pełni dobór planu
wizualizowanych zjawisk oraz tempa ich prezentacji (por. 7). Ilość elementów ruchomych
musi być tak dobrana, aby możliwe było dostrzeżenie istoty przedstawianego procesu, na
przykład przepływ nośników prądu zmiana wartości parametrów.
Zasada systematyczności
Zasada systematyczności postuluje ciągłość procesu dydaktycznego, realizowanego
w sposób płynny, bez zbędnych przerw i dezorganizujących je czynności (por. 5, 6)
Wprowadzenie dydaktycznych obrazów dynamicznych do wykładów z elektroniki
wymaga płynnego uruchomieniu prezentacji obrazu po stworzeniu na tablicy rysunku
statycznego. Jednoczesna możliwość obserwacji obrazu statycznego i nieuruchomionego
obrazu dynamicznego pozwala na wzajemne identyfikację elementów występujących na obu
rysunkach. Następnie powinno nastąpić uruchomienie prezentacji.
Usystematyzowanie tych działań pozwala na ukierunkowanie uwagi odbiorców na
zaproponowany model postępowania oraz ich gotowość na odbiór poszczególnych form
prezentacji treści nauczania.
5
Zasada trwałości wiedzy
W tej zasadzie nauczania postuluje się ukierunkowanie działań dydaktycznych tak,
aby zapewnić maksymalną trwałość przekazywanych treści, czyli motywować i aktywizować
odbiorców, stosować powtórzenia, systematyzować, zwracać uwagę na treści kluczowe
a także na bieżąco kontrolować wyniki nauczania (por. 5).
Obraz powinien charakteryzować się atrakcyjnością i spójnością formy oraz
ilustrować jedynie najistotniejsze elementy i zjawiska.
Utrwalenie treści prezentowanych za pomocą dydaktycznych obrazów dynamicznych
wynika między innymi ze sposobu ich użycia w strukturze dydaktycznej. Prezentowanie ich
po etapowym procesie tworzenia rysunku tablicowego jest – postulowanym przez zasadę
trwałości wiedzy – powtarzaniem treści nauczania.
6
Zasada operatywności wiedzy uczniów i wiązania teorii z praktyką
Zasady te zostały potraktowane łącznie, ponieważ ich założeniem jest użycie poznanej
wiedzy w działaniach innych, niż te, które wiązały się z procesem przyswajania wiedzy.
Zasada operatywności dotyczy stosowania poznanej wiedzy w innych dziedzinach
naukowych, natomiast zasada łączenia teorii z praktyką postuluje użycie wiedzy w różnych
sytuacjach praktycznych związanych z przekształceniem rzeczywistości (por. 5).
Dydaktyczny obraz dynamiczny ukierunkowany jest na kształtowanie rozumienia
struktur elektronicznych, czyli poznanie sensu, struktury i funkcji (por 2). Rozumienie
warunkuje możliwości stosowania poznanej wiedzy w różnych sytuacjach. Poznanie
teoretycznych podstaw z zakresu funkcjonowania struktur elektronicznych pozwala nie tylko
na umiejętne posługiwanie się nimi, lecz przede wszystkim, na podjęcie konkretnych prac
projektowych, konstruktorskich i wytwórczych.
7
Podsumowanie
W artykule przestawiono teoretyczne uwarunkowania założeń modelu zastosowania
dydaktycznych obrazów dynamicznych. Badania naukowe dowiodły, że użycie w nauczaniu
elektroniki obrazu dynamicznego opartego na modelu metodycznym uwzględniającym
99
Trendy ve vzdělávání 2011
Technika, didaktika technických a přírodovědných předmětů
zaproponowane wstępne zagadnienia teoretyczne przyczyniło się do wzrostu efektywności
dydaktycznej.
Literatura
1. FRANUS Edward, Myślenie techniczne, Wrocław Zakł. Narod. im. Ossolińskich 1978.
2. FRANUS Edward, Wielkie funkcje technicznego intelektu. Kraków Wyd. UJ 2000.
3. JAGODZIŃSKA Maria, Obraz w procesach poznania i uczenia się. Specyfika
informacyjna, operacyjna i mnemiczna. Warszawa WSiP 1991.
4. KRUPA K. Dobór barw w obrazie dydaktycznym stosowanym podczas nauczania
elektroniki. w: Trendy ve vzdelavani. Informacni technologie a technicke vzdelavani.
Olomouc 2009, CD-Rom (ISBN: 978-80-7220-316-1).
5. KUPISIEWICZ Czesław, Podstawy dydaktyki ogólnej. Warszawa BGW 1994.
6. OKOŃ Wincenty, Wprowadzenie do dydaktyki ogólnej. Warszawa 1987.
7. SKRZYPCZAK Józef, Film dydaktyczny w szkole wyższej, Warszawa PWN 1995.
8. WŁODARSKI Ziemowit, Odbiór treści w procesie uczenia się, Warszawa 1985.
Lektoroval: dr hab. Aleksander Marszałek prof. UR
Adres kontaktowy:
Krzysztof Krupa, mgr
Instytut Techniki
Wydział Matematyczno-Przyrodniczy
Uniwersytet Rzeszowski, +48 17 872 1000
35-959 Rzeszów, PL
al. Rejtana 16C
100