'

&

$

%

Informacijska tehnologijain izobrazevanje

Uporabe IT

Vladimir BatageljFMF, matematika

PdfTEX: 26. maj 2007 ob 02 : 39

V. Batagelj: Uporabe IT 1'

&

$

%

Kazalo1 Posnemanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Zakaj posnemamo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

4 Programska podpora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

9 NetLogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

10 Namestimo NetLogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

11 Osnovne sestavine NetLoga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

12 Delovanje NetLoga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

13 Uporaba modelov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

14 Postavitev modela na splet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

15 Ucenje na daljavo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

21 Gradiva za IND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

http://vlado.fmf.uni-lj.si/vlado/dida/2007/gradiva.pdf

licensed under a Creative Commons License

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 1'

&

$

%

PosnemanjePosnemanje je pristop, ki se v izobrazevanju vsebolj uveljavlja. Ceprav gav nekaterih primerih lahko uporabimo brez racunalnika, je prav racunalnikomogocil njegov razcvet in priljubljenost.

Pri posnemanju namesto dejanskega pojava uporabljamo/proucujemonjegov nadomestek, ki ga za nase namene dovolj natancno predstavlja.Seveda pa moramo paziti, da s tem ne pretiravamo – ce lahko brez tezavnekaj pokazemo v dejanskosti, ima to prednost pred nadomestki.

Posnemanje obicajno sestavljajo trije osnovni koraki:

• modeliranje – izgradnja nadomestka;

• simulacija – uporabe nadomestka; in

• ovrednotenje ter analiza izidov.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 2'

&

$

%

ModelModel je stvarna, matematicna ali logicna predstavitev/opis proucevanegasestava, stvari, pojava ali dogajanja. Simulacija je izvedba modela v casu.Je prikaz njegovega delovanja. Uporabljamo jo za preverjanje, proucevanjein ucenje o stvari, ki jo model predstavlja. Posnemanje nadomesti delo zdejansko stvarjo in tako poceni in zmanjsa tveganje.

S preverjanjem poskusamo zagotoviti, da model glede na nase cilje kar jemogoce ustrezno in natancno - verno odraza proucevano stvar. Ce jo ne,ga moramo nadomestiti z ustreznejsim. Vernost stane. Zato pri pripraviposnemanja stremimo za ustreznim ravnotezjem med vernostjo in ceno.

Namen posnemanja je olajsati in/ali poglobiti razumevanje pojava z de-javnostjo na nadomestku. V nekaterih primerih nam posnemanje omogocapriti z razmeroma skromnimi sredstvi in znanjem do pribliznih odgovorovna vprasanja, za katera se niso znane tocne teoreticne poti.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 3'

&

$

%

Zakaj posnemamo?Cilji so razlicni: proucevanje, preverjanje/preizkusanje, ucenje, vadba,razlaga, podpora odlocanja, napovedovanje, ...

prav tako razlogi – k posnemanju smo pogosto prisiljeni: dejanski sestavdeluje prehitro ali prepocasi, je prevelik ali premajhen, tezko/ni dostopen,redkost pojava (’scenariji’); stroski poskusa (drage sestavine, cena zbiranjapodatkov); varnost poskusa (strupenost, eksplozivnost, okuzba, sevanje);prevelika zapletenost dejanskega sestava; zakonske in eticne omejitve zaizvedbo poskusa na dejanskem sestavu; stvar se/vec ne obstaja; stvar se priuporabi lahko poskoduje/unici.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 4'

&

$

%

Programska podporaProgramje za podporo posnemanja delimo na:

• programe z vgrajenim modelom (igre, Flight simulator, SimCity);

• problemska orodja (Geometry, Geometer’s Sketchpad, ToonTalk);

• splosno namenska orodja (Excel, Mathematica, Java, Logo);

• splosna orodja za posnemanje (Star Logo, Netlogo, Model-It, Stella,Ptolemy).

Glede na vlogo uporabnika, locimo programe, v katere se ta ’vzivi’, in tiste,pri katerih je le opazovalec.

Poblize se bomo seznanili s programom NetLogo, ki omogoca pripravo inuporabo ze pripravljenih modelov.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 5'

&

$

%

Letenje – FS 2000

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 6'

&

$

%

Letenje – FS 2000

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 7'

&

$

%

Stella

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 8'

&

$

%

Stella

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 9'

&

$

%

NetLogoNetLogo je narecje Loga. Je potomec jezika StarLogo, ki ga je v letih 1989-90 razvil Mitchel Resnick [2] na MIT Media Laboratory za super-racunalnikThe Connection Machine. Ta racunalnik je omogocal vzporedno izvajanjevelikega stevila procesov.

Kasneje, leta 1994, so StarLogo kot MacStarLogo prenesli na racunalnikMacintosh – seveda je tu vzporedno izvajanje procesov simulirano. Natej osnovi so leta 1997 v CCL (Center for Connected Learning andComputer-Based Modeling) izdelali svoje narecje StarLogoT, predhodnikaNetLoga[3]. V zadnjih letih sta bili pripravljeni izvedbi StarLoga inNetLoga v javi, kar omogoca njuno uporabo na vseh racunalnikih.

Temelji na izidih so-delovanja vecjih mnozic ’osebkov’, ki se vsak samosto-jno, po vanj vgrajenih pravilih, odzivajo na stanja v okolju. Izkaze se, da kotposledica takega so-delovanja vzniknejo posamezni znacilni pojavi (vzorci,zakonitosti) v skupni sliki.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 10'

&

$

%

Namestimo NetLogoNamescanje Netloga je preprosto. Najprej si s spletiscs projekta NetLogoprenesemo njegovo zadnjo razlicico (z vgrajenim javanskim strojem). Natojo pozenemo in sledimo zahtevam namestitvenega programa.

Sedaj pozenimo NetLogo in izberimo s File/Open na njegovem po-drocju, v podpodrocju models/Sample Models/ kak model. Naprimer:

/Art/Fireworks.nlogo

/Computer Science/Cellular Automata/Life.nlogo

Stanje sveta lahko shranimo s File/Export World. Emergence.

/Earth Science/Fire.nlogo

/Biology/Rabbits Grass Weeds.nlogo

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 11'

&

$

%

Osnovne sestavine NetLogaOsnovne sestavine za izgradnjomodela so:nadzorni gumbi: priprava zacet-nega stanja, zagon izvajanjanodela, pokoracno izvajanjemodela, prekinitev izvajanja;drsniki in stikala: omogocajonastavljanje in spreminjanjeposameznik kolicin;prikazi in porocila: slikovni aliznakovni prikazi kolicin.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 12'

&

$

%

Delovanje NetLogaDelovno polje ali svet, v katerem poteka prikaz razvoja modela, je pra-vokotno in sestavljeno iz n×m tlakovcev.

Vsak tlakovec ima lahko neko (spremenljivo) vsebino – npr. na njem rastetrava. Poleg tega pa na delovnem polju lahko zivi vecje stevilo zelvic, kise sprehajajo po tlakovcih. Netlogo omogoca programiranje obnasanjatlakovcev in zelvic in izvajanje tako sestavljenih modelov.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 13'

&

$

%

Uporaba modelovUporaba ze pripravljenih modelov.

Spremembe ze pripravljenih modelov. Npr. poslovenjenje ali doda-janje/spreminjanje pravil delovanja.

Za spremembo napisov ali imen spremenljivk klikni z desnim gumbom namiski na ustrezni gumb in izberi edit. Pri imenih spremenljivk je potrebnozamenjati njeno ime tudi v vseh ukazih in jih ponovno prevesti (compile).

Za temeljitejse posege ali pripravo lastnih modelov se je potrebno seznanitis samim programskim jezikom Netlogo.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 14'

&

$

%

Postavitev modela na spletS File/Save as Applet lahko model shranimo v obliki uporabni na spletu.Netlogo ustvari datoteko model.html, ki ji moramo sami dodati na istopodrocje, s katerega bomo model uporabljali, se datoteko model.nlogo inNetLogoLite.jar (dobite jo na podrocju netlogo). Ognjemet.

Ce se znajdete s HTMLji, lahko postavite datoteke tudi na razlicna podrocjain ustrezno postavite vrednosti lastnosti v znacki applet.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 15'

&

$

%

Ucenje na daljavoV zadnjem desetletju IKT vse mocneje vstopa tudi na podrocje izo-brazevanja. Kljub tezavam (usposobljenost uciteljev, opremljenost sol,ponudba ustreznih izobrazevalnih gradiv in izdelkov) obeta, da bo mogocenekatere storitve opraviti ucinkoviteje; se vec, omogoca vrsto novih stvari(glej npr. Educating for the third millennium). Ker informatizacija prevevavse dejavnosti in ne samo solstvo, to nima druge izbire, kot da sprejmeizziv. Zato ga v naslednjih letih cakajo pretresi in prevrednotenja ciljev,snovi, pristopov, metod, ... (poglejte si Frederick Bennett: Computers asTutors: Solving the Crisis in Education in MAMAMEDIA: 21st-centurylearning).

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 16'

&

$

%

Na splosno o izobrazevanju na daljavo

Izobrazevanje na daljavo (IND) se je zacelo sredi 19. stoletja z dopisnimitecaji tujih jezikov.

Veliko pomembnejso vlogo je dobilo pred okrog sto leti z dopisnim ucenjemv redko poseljenih dezelah (Avstralija, Nova Zelandija, ZDA). Spocetka jeslonelo na posti in tisku. V naslednjih desetletjih se vanj vkljucuje vecinanovih tehnologij - film, zvok, radio, TV, IKT. Dolgoletno in uspesno IND obbistveni podpori TV imajo v Veliki Britaniji Open University v sodelovanjuz BBC (Learning Zone) in Italiji Nettuno.

Ucenje na daljavo - ucenec/ucenci in ucitelj niso hkrati prisotni na istemmestu. Loceni so lahko tako v casu kot prostoru. Sodelovanje se vzpostavljaz uporabo IKT.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 17'

&

$

%

IND je primerno za:

• dopolnilno izobrazevanje in usposabljanje; posebej za preusposabljanjeodraslih in dousposabljanje za resevanje tekocih problemov. Tudi tugre za razprsenost ’ucencev’;

• obnavljanje / prenavljanje znanja;

• spoznavanje posameznih posebnih tematik;

• kako narediti nekaj (skuhati neko jed, prva pomoc, ...);

• redno izobrazevanje v primerih, ko obicajne oblike ni mogoce zago-toviti (bolezen, porodniski dopust, potovanje, delo v tujini, razprsenaposeljenost (Avstralija), odmaknjena delovna mesta (podmornica));

• poglabljanje in utrjevanje solske snovi;

• ’ponudba lokalnih posebnosti’ (slovenscina za tujce, tecaj klekljanja,...)

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 18'

&

$

%

Prednosti IND

• prilagojenost ucencevim prostorskim in casovnim omejitvam (pros-torsko neodvisno, casovno ohlapnejse) ter sposobnostim. Ucenec lahkoizbira lastni tempo;

• ucenec se navadi samostojnega ucenja (obnavljanja znanja);

• gradiva lahko pripravijo najboljsi strokovnjaki in lahko vkljucujejozelo drage (za pripravo) sestavine.

• moznost sprotnega popravljanja in dopolnjevanja gradiv; dostopnosttekocih podatkov.

• uporaba racunalniskih storitev: hranjenje, urejanje, iskanje, predelava,prikazi, belezenje (sledenje), komunikacije, ...

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 19'

&

$

%

Slabosti IND

• manjsi nadzor nad ucencem - potrebna je njegova samodisciplina;

• vprasanje organizacije preverjanja znanja;

• pomanjkljivi socialni vplivi skupine in vzgojne komponente;

• usposobljenost sodelujocih (uciteljev, ucencev) za uporabo tehnologije;

• cena posameznih tehnologij, opremljenost ucencev;

• morebitni kvarni vplivi tehnologije - sedenje pred zaslonom;

• vprasanja avtorskih pravic, zasebnosti, varnosti in preprecevanjagoljufij.

Prav zaradi teh slabosti je IND primernejse za izobrazevanje odraslih inneformalno (samo)izobrazevanje.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 20'

&

$

%

OpombeKlasicna sola se ni prezivela. Pri izobrazevanju mladine je prenos znanja le edenod ciljev. Prav tako sta pomembna izgradnja osebnosti in ’drzavljana’, za karpa je potrebno (so)delovanje v skupini. Zato je na tej stopnji IND primernejseza dopolnilne izobrazevalne storitve (poglabljanje in utrjevanje, individualizacija,omogocanje studija ucencem, ki se ne morejo udelezevati pouka) ali za izbraneteme.

Ceprav bo splet scasoma prevzel vodilno vlogo pri IND, spletne storitve nisovedno najboljsa resitev: pisna gradiva, fizicni izdelki (klasicna ucila, Lego kocke,kemikalije,...), televizija, telefon, video, magnetofon, radio, CD, diskete,..., osebnasrecanja.

Poleg usposobljenih in zagnanih uciteljev so kljucna postavka pri IND (za izbrano

ciljno skupino) ustrezna organizacijska shema in ponudba gradiv in izdelkov. Pri

vkljucevanju IKT v IND je smiselno postopno prehajanje s klasicnih oblik na IT.

Organizacija priprave izobrazevalnih gradiv in izdelkov

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 21'

&

$

%

Gradiva za INDRazvoj je potrebno nasloniti na spletne standarde.

Obstaja vrsta programov in orodij za pripravo izobrazevalnih gradiv inizdelkov. Prednosti spletnih tehnologij pred njimi so predvsem: odprtistandardi (problem licenc), neodvisnost od vrste racunalnika, moznostuporabe na samostojnem ali na v omrezje povezanem racunalniku.

V dolocenem obdobju je smiselno postaviti trenutne minimalne standarde(priporocilo pripravljalcem) - npr. HTML 4 in spremljajoce resitve; sirinazaslona vsaj 800; priporoceni prikazovalniki za PDF, Midi, VRML, PS (GsView), Flash, ...

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 22'

&

$

%

Gradiva in izdelke naj pripravljajo ucitelji sami ob sodelovanjustrokovnjakov in ucencev.

Mogoci so razlicni pristopi k pripravi izobrazevalnih gradiv in izdelkov:

• profesionalna izvedba (draga, vcasih pedagosko vprasljiva)

• uporaba osnovnih spletnih tehnologij (predloge, zbirke resitev) (zahtevazagnane ucitelje in vlaganje v njihovo izobrazevanje,...);

• uporaba splosnonamenskih orodij (Office, Corel Draw, ...) (veckrat umestnaodlocitev, vcasih premalo zmogljiva);

• avtorska orodja (MicroWorlds, The Geometer’s Sketchpad, ColdFusion,Scientific Notebook, Dreamweaver; razmeroma draga, dodatno izobrazevanjeuciteljev za njihovo uporabo)

• sistemi za podporo izobrazevanja na daljavo (WEBCT, Web Fuse, TopClass,HyperWave; ponujajo bolj ali manj celovite resitve, zahtevajo podporo skupinestrokovnjakov, lahko precej drago);

• sistemi za upravljanje vsebin prilagojeni za izobrazevanje (Moodle, Joomla!,

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 23'

&

$

%

Plone, Wims (PeF), ...)

V pripravo je potrebno vkljuciti tudi svetovalce in univerzo.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 24'

&

$

%

Zaceti velja z nekaj predmeti, pri katerih lahko pricakujemo uspeh.

Najbrz so taka podrocja: matematika, fizika, jeziki, likovna vzgoja,zemljepis, ...; in za same ucitelje: spletna gradiva o pripravi spletnihizobrazevalnih gradiv.

Poleg tega je smiselno dati poudarek na ’slovenske teme’ (jezik, zgodovina,literatura, tradicije, vrednote , zemljepis, za tujce,...)

Smiselno bi se bilo usmeriti na uporabe IND pri ucencih, ki se ne morejeudelezevati rednega pouka. Ti predstavljajo pomemben del solske pop-ulacije - IND pa ponuja nove moznosti pri razresevanju tega problema.Drugi zanimivi podrocji sta samoucenje (doma) - utrjevanje in poglabljanjesnovi. Zagotavljanje postenega ocenjevanja je hud problem (tudi v klasicnihoblikah izobrazevanja), a za vecino uporab IND nebistveno. Zato bi se nazacetku veljalo usmeriti predvsem v te uporabe.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 25'

&

$

%

Organizirati je potrebno uporabo IND.

V zagonskem obdobju uvajanja IND bi veljalo poskrbeti za projektnofinanciranje. Sodelavci proti enkratnemu placilu odstopijo izdelke v prostouporabo (obdrzijo moralne avtorske pravice - tak pristop je veljal za projekteRo, in tudi drugje po svetu).

Poleg ureditve avtorskih pravic, je potrebno urediti se organizacijo stikov,spremljanje in ovrednotenje dejavnosti IND, ...

Potrebno je zaceti ustvarjati nekaksno razvojno jedro - skupino uciteljevrazlicnih strok, ki bi se usposobila po tehnicni in metodoloski plati zapripravo izdelkov za IND. Ta skupina naj bi v sodelovanju s strokovnjakiz univerze (in drugih ustanov) skrbela za izdelavo vzorcnih primerov inrazvoj ter razsirjanje ustreznih znanj med ucitelji. Zelo pomembna so za toobcasna srecanja in delavnice.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 26'

&

$

%

Poskrbeti je potrebno tudi za ustrezno organizacijo izobrazevanja uciteljevza pripravo izdelkov, podporo/svetovanje pri tekocih problemih in podporoz zbirkami (prostih) gradiv (slike, zvocni posnetki, programcki, ...).

Posamezne, zagnanejse ucitelje (ali skupine) bi veljalo opremiti z za-htevnejsimi avtorskimi orodji.

Npr. orodje za pripravo animiranih spletnih strani za pregledovalnik Flash.Primere uporabe si lahko ogledate na Kids Zone in Boowa Kwala.

Pri douniverzitetnem izobrazevanju lahko s pridom uporabimo tudi stvari, kiso bile razvite za univerzitetne in raziskovalne namene. Lep primer tega soprikazovalniki molekul, kot so Rasmol ali Mage/King (Duke-BioChem), cejih uporabimo nad ’solskimi’ molekulami NYU Library of 3-D MolecularStructures in Woodcock’s Molecular Models in .pdb Form.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6

V. Batagelj: Uporabe IT 27'

&

$

%

Viri

[1] Batagelj, Vladimir (2001). Posnemanje v naravoslovnem izobrazevanju.3. srecanje uciteljev naravoslovnih predmetov, Radenci, 18. december2001. HTML.

[2] Resnick, Mitchel (1994). Turtles, Termites, and Traffic Jams: Ex-plorations in Massively Parallel Microworlds. Cambridge, MA: MITPress.

[3] Wilensky, Uri (2001). Modeling Nature’s Emergent Patterns with Multi-agent Languages. Proceedings of EuroLogo 2001. Linz, Austria.

Informacijska tehnologija in izobrazevanje s s y s l s y ss * 6