MultiLab: Fizyka

Edukacyjne narzędzie cyfrowe opracowane przez Centrum Nauki Kopernik we współpracy z nauczycielami w formie multimedialnej aplikacji. Przeznaczone do pracy z uczniami ze szkół ponadpodstawowych, umożliwia prowadzenie lekcji doświadczalnych z wykorzystaniem metody badawczej. Nauczyciele i uczniowie zyskują w nim przydatną i łatwą w obsłudze pomoc naukową, która jest zgodna z podstawą programową i pozwala na realizację ciekawych i angażujących całą klasę zajęć. Narzędzie to sprawdza się zarówno w warunkach edukacji zdalnej, jak i stacjonarnej, sprzyjając kreatywnej aktywności uczniów w trakcie pracy z użyciem multimedialnych technologii.  
 

      Więcej informacji na stronie https://multilabfizyka.pl  Sprawdź!

Aplikacja to multimedialny zestaw edukacyjny zawierający 20 cegiełek ze scenariuszami doświadczeń z dziedziny fizyki oraz innymi materiałami pomocniczymi. Znajdziemy tu wybrane tematy z całego zakresu podstawy programowej na poziomie liceum, takie jak: drgania, ciśnienie, polaryzacja światła, efekty cieplne, opór metali, prąd stały i przemienny i wiele innych. Ich dobór i przydatność w realizacji programu nauczania konsultowaliśmy z praktykami. Wszystkie doświadczenia zostały też  przetestowane w laboratoriach Centrum Nauki Kopernik, którego pracownicy prezentują je w licznych materiałach filmowych. Cegiełki można wykorzystywać przy realizacji lekcji fizyki w liceach i innych szkołach ponadpodstawowych.  

Zaproponowane w zestawie doświadczenia wielu nauczycielom są dobrze znane. Część z nich nawiązuje bezpośrednio do łatwych do uchwycenia i pokazania zjawisk, inne poruszają mniej intuicyjne treści, które warto umieć przedstawić w zrozumiały sposób. Do korzystania z zestawu wystarczą powszechnie dostępne materiały (np. przedmioty codziennego użytku), często nawiązujące do codziennego życia, co ułatwia uczniom dostrzeżenie związków między nauką a codziennością. Koncepcja Wirtualnego Laboratorium kładzie nacisk na połączenie wiedzy eksperckiej, prezentowanej w materiałach, z samodzielnym poznawaniem świata przez uczniów – poprzez obserwację i eksperymentowanie.

Z CZEGO SKŁADAJĄ SIĘ CEGIEŁKI? 

Zaprojektowany w nowoczesnej multimedialnej formie Multilab: Fizyka zbudowany jest z 20 tematycznych cegiełek. W każdej z nich znajdują się materiały edukacyjne różnego typu i scenariusze niezbędne do uczenia praktycznego. W procesie ich tworzenia dobieraliśmy odpowiednie narzędzia, materiały lub sprzęt, niezbędne do wykonania poszczególnych zadań. Budowa scenariuszy uwzględnia metody nauczania i uczenia się poprzez samodzielne odkrywanie i osobiste doświadczanie w toku eksperymentowania indywidualnego bądź zespołowego. Proponowane doświadczenia zostały zaprojektowane tak, aby można je było zrealizować w czasie 45-minutowej lekcji. 

Każda cegiełka składa się z kilku elementów, które należy odkrywać po kolei. Pierwszy z nich to wprowadzenie do tematyki, zrealizowane albo w postaci filmu z udziałem eksperta z Centrum Nauki Kopernik, albo animacji lub grafiki. Kolejny element to część eksperymentalna wymagająca aktywności uczniów, samodzielnego działania ukierunkowanego na znalezienie odpowiedzi na postawione pytania badawcze. Zadanie to uczniowie wykonują, korzystając z prostych, powszechnie dostępnych materiałów, w oparciu o otrzymaną instrukcję. Komponent eksperymentalny nie wymaga użycia zaawansowanego sprzętu – doświadczenia mogą być przeprowadzane zarówno w sali szkolnej, jak i w warunkach domowych. Po ich wykonaniu uczniowie omawiają wspólnie obserwacje i formułują wnioski. 

Ten element cegiełki opiera się na samodzielnym eksperymentowaniu w duchu metody badawczej, której istotą jest stawianie pytań, formułowanie hipotez i ich weryfikacja w drodze obserwacji. Metoda ta ma charakter wysoce aktywizujący i angażujący. Wzorowana jest na sposobie pracy naukowców (badaczy). Uczniowie mogą modyfikować poszczególne eksperymenty i indywidualnie szukać różnych rozwiązań, by na koniec wspólnie omówić wyniki i sprawdzić słuszność własnych wniosków. Część doświadczalną zamyka podsumowanie tematu, zrealizowane także w postaci filmu lub animacji.

Ostatnim elementem każdej cegiełki jest zagadka lub łamigłówka nawiązująca tematycznie do wykonanego doświadczenia. Stanowi rodzaj nieformalnego testu sprawdzającego nabytą w trakcie zajęć wiedzę. Dzięki atrakcyjnej, nietypowej formie tego komponentu uczniowie chętnie mierzą się z wyzwaniem, które pozwala im ocenić, w jakim stopniu zrozumieli dany temat. Nauczyciel nie musi korzystać ze wszystkich elementów poszczególnych cegiełek – może wybrać albo materiały multimedialne albo klasyczne karty pracy do wydrukowania i rozdania uczniom, dostosowując narzędzie do aktualnych potrzeb i okoliczności.

TEMATY I DOŚWIADCZENIA ZAWARTE W APLIKACJI:

1. O pomiarach i niepewności
Doświadczenie pokazujące, czym jest niepewność pomiarowa i jak z niej odpowiednio korzystać.
2. Spadające stożki
Doświadczenie pokazuje, jak siła oporów powietrza wpływa na ruch opadających przedmiotów.
3. Nurek Kartezjusza
Uczniowie i uczennice, wykonując tzw. nurka Kartezjusza, badają warunki pływania ciał, testują ściśliwość gazów i cieczy, poznają praktyczne zastosowanie prawa wyporu.
4. Jak z procy
Doświadczenie, w którym uczniowie i uczennice poznają energię potencjalną sprężystości.
5. Rozchodzimy się
Obserwacja zależności szybkości dyfuzji od temperatury cieczy, w której to zjawisko zachodzi.
6. Droga do gwiazd
Doświadczenia pokazujące jak astronomowie ustalają odległości do ciał niebieskich spoza Układu Słonecznego.
7. Co pływa, może utonąć
Doświadczenie dotyczy zjawiska wyporności, uczniowie i uczennice wyliczają gęstość cieczy korzystając z zależności związanej z siłą wyporu.
8. Chmura w butelce
Obserwacja zjawiska kondensacji pary wodnej w momencie nagłego spadku ciśnienia. Uczniowie i uczennice badają wpływ różnych elementów na to zjawisko.
9. Powódź w szklance
Badanie klasycznego doświadczenia ze świeczką i szklanką, w którym ciśnienie atmosferyczne wpycha wodę do wnętrza odwróconej szklanki.
10. Tik-tak
Badanie elementów teorii ruchu wahadła matematycznego. Przykład ruchu wahadła posłuży do analizy ruchu drgającego.
11. Pociągające przewody
Badanie linii pola magnetycznego wokół kilku różnych przewodników z prądem wykonanych przez uczniów i uczennice.
12. Elektormagnes
Budowa prostego elektromagnesu i badanie jego działania w zależności od budowy.
13. Jak zważyć wirusa?
Uczniowie i uczennice poznają zjawisko słabo tłumionych drgań obiektu o jednym stopniu swobody, jego opis matematyczny oraz możliwe zastosowania. Tworzą także przyrząd pomiarowy.
14. Tęczowe widma
Doświadczenie pokazuje, że światło białe jest mieszaniną różnych barw. Uczniowie i uczennice będą mogli zbadać widma różnych soli.
15. Spolaryzowany świat
Doświadczenie dotyczy zjawiska polaryzacji i przedstawia działanie polaryzatorów.
16. Laserowy mikroskop
W doświadczeniu kropla wody posłuży jako soczewka do obserwacji mikroorganizmów wodnych.
17. Wodne soczewki
W doświadczeniu uczniowie i uczennice poznają optyczne własności wody, które pozwalają stworzyć soczewki wypukłą i wklęsłą.
18. Światło (w) płynie!
Pokazanie zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia (w układzie woda – olej – powietrze), które jest w wykorzystywane w klasycznych światłowodach w płaszczu.
19. (Nie)białe światło
Doświadczenia pokazuje rozszczepienie światła na siatce dyfrakcyjnej.
20. Laser z żarówki
Doświadczenia pokazują rozbieżności oraz podobieństwa między monochromatycznym światłem laserowym a białym światłem żarówki, które jest mieszaniną wielu kolorów.

SPOSÓB KORZYSTANIA Z APLIKACJI 

Aplikacja ma dwa odmiennie zaprojektowane profile: profil nauczyciela i profil ucznia. Profil nauczyciela to baza wiedzy zawierająca, obok informacji podstawowych, również treści rozszerzone. Ma służyć nauczycielom przede wszystkim do przygotowywania zajęć. Dzięki swej prostej, kafelkowej strukturze jest on łatwiejszy w nawigacji od profilu ucznia. Cegiełki mają tu formę klarownego zestawienia materiałów, z których można swobodnie korzystać. Treści bardziej zaawansowane dotyczą zarówno kwestii merytorycznych (związanych z omawianymi tematami), jak i metodycznych (pomagających w uporządkowanej organizacji różnorodnych zajęć). Pojawiają się tu m.in. dodatkowe klasyczne karty pracy wraz z plikami do wydrukowania dla uczniów (np. szablony do doświadczeń), oferując tym samym elastyczne podejście do sposobu realizacji zajęć.

Profil ucznia zawiera informacje podstawowe i służy do realizacji tematu na lekcji i pracy nauczyciela z uczniami. Zaprojektowano go w sposób bardziej przyjazny dla młodzieży – w formie wzbogaconej o elementy animacji, atrakcyjnej wizualnie mapy laboratorium, przeznaczonej do swobodnego odkrywania. Cegiełki składają się tu głównie z materiałów multimedialnych, które wymagają użycia nowych technologii (np. interaktywnej tablicy bądź ekranu lub tabletów) i umożliwiają pracę w grupach, wspólne omawianie obserwacji i dochodzenie do wniosków. Profil zawiera dodatkowo łamigłówki i zagadki mające angażować uwagę i emocje młodzieży oraz wzbudzać jej zainteresowanie omawianym tematem. W oparciu o instrukcję uczniowie mogą pracować samodzielnie lub w zespołach, wykonując kolejne eksperymenty, dociekając istoty obserwowanych zjawisk, poszukując (alternatywnych) rozwiązań i odpowiedzi na pytania badawcze. 

Świat pełen jest nierozpoznanych zjawisk i procesów – zarówno dla doświadczonych naukowców, jak i dla uczniów. Dlatego młodzi ludzie powinni poznawać otaczającą rzeczywistość nie tylko z podręcznika czy wykładu, lecz również poprzez aktywne i samodzielne jej badanie, polegające na zadawaniu pytań, stawianiu i testowaniu hipotez oraz wyciąganiu wniosków. Proces uczenia się będzie wówczas nie tylko przyswajaniem informacji, ale także rozwijaniem umiejętności twórczego, a zarazem krytycznego poszukiwania odpowiedzi – kompetencji niezbędnej w XXI wieku. 

PROJEKT WSPÓLNY

Produkt Multilab: Fizyka opracowany został w ramach konsorcjum, w skład którego wchodzą firmy Moje Bambino i BeCreo oraz należąca do Centrum Nauki Kopernik Pracownia Przewrotu Kopernikańskiego, będąca interdyscyplinarnym i międzysektorowym centrum badawczo-rozwojowym, działającym w obszarze tzw. learning studies (tj. nauki o procesach uczenia się). Jednym z głównych zadań zarówno konsorcjum, jak i samej Pracowni Przewrotu Kopernikańskiego inspirującej się ideami konstruktywizmu, jest tworzenie oraz rozwijanie innowacyjnych rozwiązań i formatów edukacyjnych, wspierających rozwój edukacji (zwłaszcza w zakresie nauk ścisłych i przyrodniczych) oraz  kompetencji kluczowych w XXI wieku (m.in. kompetencji cyfrowych, krytycznego myślenia, współpracy w grupie). 

• licencja na 4 stanowiska
• aplikacja dostępna na system Windows oraz Android

Wymagane oprogramowanie:

WINDOWS:
Windows 7 lub nowszy.
4 GB pamięci RAM
procesor dwurdzeniowy 1.33GHz
4 GB wolnego miejsca na dysku twardym
Połączenie internetowe
Z powodu potencjalnych modyfikacji minimalne wymagania sprzętowe mogę w przyszłości ulec zmianie.
ANDROID:

Android 6 Marshmallow (API 23) lub nowszy.
procesor dwurdzeniowy 1.2 GHz
2 GB wolnego miejsca w pamięci wbudowanej
Połączenie internetowe.
Z powodu potencjalnych modyfikacji minimalne wymagania sprzętowe mogę w przyszłości ulec zmianie.