Szimulációk a természettudományos oktatásban

Szimulációk a természettudományos oktatásban

A számítógépes szemléltetés és szimuláció eszköztárához különösen akkor érdemes fordulni, ha olyan témakört vagy jelenségeket mutatunk be, amelyek veszélyesek, esetleg különleges biztonsági intézkedéseket, felszerelést igényelnek, amelyek az iskolában nem adottak; az iskolai laboratóriumban nem reprodukálható természeti vagy egyéb jelenségek; a mikrovilág szereplői. A tanítás akkor lehet igazán hatékony, ha a kísérletezés, a diákok személyes élményei és a számítógépes módszerek által alkotott „virtuális" laboratórium együttesen van jelen.

Interaktív szimuláció (http://phet.colorado.edu/sims/density-and-buoyancy/density_en.html)

A számítógépes szimulációk feladata, hogy egy bonyolult folyamatot egyszerűen, érzékletes látvánnyal, de ugyanakkor valósághűen mutassanak be. A szimulációk egyik legfontosabb fokmérője az interaktivitás, amely mögött a valós folyamatok matematikailag helyes modelljei működnek.

A szimulációknak tartott digitális tartalmak jelentős része valójában egy rajzfilmhez hasonlatos animáció, ahol a tanuló passzív szemlélője a látványnak. Ezek alkalmazása jól kiegészítheti a tanári magyarázatot vagy a szakmai anyag illusztrációját. Példa: http://lgfl.skoool.co.uk/keystage4.aspx?id=315

Az elektronikus tanulásban és tanításban sikeresebben alkalmazhatók azok a szimulációk, melyek interakciót, beavatkozást kívánnak a tanulóktól. Az interaktív szimulációk sok esetben a tanuló által változtatható paramétereket tartalmaznak, így az irányítás a tanuló kezében van. A tanuló aktív részvétele a tanulás folyamatában társul azzal a lehetőséggel, amit a számítógépes technológia az ismétlések, a gyakori próbálgatások és az egyéni útvonalak használatában nyújt.

A természettudományos elektronikus tananyagok egyik jellemzője, hogy animációk és szimulációk is segítik a nehezen értelmezhető, kísérletileg nem bemutatható fogalmakat. Az interaktivitás mértéke a vizualizáció fokával együtt jelentősen befolyásolja a megértést, az új fogalmak beépülését (Limniou, Roberts, Papadopoulos, 20082).



2Limniou Maria; Roberts David; Papadopoulos, Nikos: Full immersive virtual environment CAVETM in chemistry education, Computers & Education 51 (2008) 584-593