Technologia w nauczaniu - model SAMR

Przeglądając zasoby sieci często natrafiamy na opisy portali poświęconych edukacji, pojedynczych aplikacji lub zbiorów narzędzi szczególnie użytecznych nauczycielom konkretnych przedmiotów lub wspomagających wykonanie konkretnego zadania. I tak na przykład możne znaleźć coś dla nauczycieli muzyki, historii oraz coś do tworzenia grafiki.

Oczywiście z łatwością znaleźć można dziesiątki innych, dostępnych, tak jak przykłady zamieszczone powyżej, np. na stronie poświęconej zasobom edukacyjnym i technologii wspomagającej nauczanie:

Mimo, że przeważająca większość tych materiałów jest w języku angielskim warto próbować wykorzystywać je w pracy z uczniami. Należy jednak pamiętać, że ich użycie winno wynikać z konkretnej potrzeby nauczyciela. 

Niezwykle pomocnym w uświadomieniu sobie tej potrzeby może być model SAMR opracowany przez dr Rubena Puentedurę [i]. Model definiuje cztery poziomy integracji technologii w procesie edukacji. Ich charakterystyki pozwalają uświadomić sobie, w jaki sposób można posługiwać się narzędziami technologii informacyjno-komunikacyjnej, by podnieść skuteczność działań edukacyjnych. Niosą one także informacje nt. poziomu zaangażowania ucznia.

SAMR to skrót od pierwszych liter czterech wyrazów w języku angielskim: Substitution (Podstawienie), Augmentation (Rozszerzenie), Modification (Modyfikowanie) oraz Redefinition (Redefinicja), charakteryzujących stopień wykorzystania technologii w pracy nauczyciela.

Ilustracje za: https://en.wikiversity.org 

Substitution / Podstawienie

To naturalnie pierwszy, podstawowy poziom wykorzystania technologii, w którym jest ona używana do wykonywania podstawowych zadań, które dotychczas były wykonywanie skutecznie także bez niej. To np. pisanie na tablicy multimedialnej w takim samym celu, w jakim zapisuje się tradycyjną tablicę.

Augmentation / Rozszerzenie

Na tym poziomie technologia usprawnia wykonywanie zadań i pozwala na skuteczne rozwiązywanie podstawowych problemów. Możemy np. sprawnie mierzyć wartość indukcji magnetycznej wbudowanym w smartfon czujnikiem.

Dwa pierwsze poziomy są krokami na drodze do zmiany sposobu nauczania - uczenia się z wykorzystaniem nowej technologii. Otwierają drogę do nowego spojrzenia na zdobywanie wiedzy, doskonalenie umiejetności oraz kształtowanie postaw. Stosunkowo szybki dostęp do źródeł wiedzy oraz możliwości sprawnej ewaluacji procesu nauczania - uczenia się wymaga innego spojrzenia na zdania szkoły i nauczyciela. Dzięki stworzeniu odpowiednich warunków tzw. wzmocnieniu możliwe jest wykraczanie poza dotychczasowe ramy działań edukacyjnych - transformacja do innej edukacji.  

Modification / Modyfikowanie

To poziom, w którym technologia umożliwia wykonywanie nowych, dotąd niedostępnych zadań i sprawia, że kontekst nauczania wyraźnie się poszerza. Na przykład można prowadzić badania ruchu z wykorzystaniem smartfonu i mieć dostęp do wyników badań innych uczniów a nawet profesjonalistów (naukowców) niemal natychmiast.

Redefinition / Redefinicja

Na ostatnim z poziomów technologia pozwala realizować złożone działania, na które składają się zadania oraz problemy, których nie można było wcześniej przewidzieć. Technologia kreuje możliwości edukacyjne, które dopiero przyjdzie nam odkryć. To my - nauczyciele - razem z naszymi uczniami musimy przekonać się w działaniu, czy są pomocne w edukacji.

Zachęcam do autorefleksji i przyjrzenia się własnym praktykom wykorzystania technologii w kontekście modelu SAMR. Polecam także artykuł na jego temat autorstwa Marcina Polaka zamieszczony na łamach EDUNEWS.PL [ii].

---

[i] SAMR Model. Technology is Learning. Retrieved from https://sites.google.com/a/msad60.org/technology-is-learning/samr-model

[ii] https://edunews.pl/badania-i-debaty/badania/2736-model-samr-czyli-o-technologii-w-nauczaniu (dostęp 12.01.2018)

Augmented reality - rzeczywistość rozszerzona

Coraz więcej aplikacji wykorzystuje możliwości kryjące się pod skrótem AR (od angielskiego Augmented Reality), co po polsku zwykło nazywać się rzeczywistością rozszerzoną. W uproszczeniu, technologia ta pozwala dodawać do nieruchomych obrazów treści multimedialne - inne obrazy bądź filmy, tak zwane aury. 

I już nawet tak zwięzły opis pokazuje, że technologia ta może znaleźć ciekawe zastosowanie podczas lekcji (fizyki a jakże!) - od prostego dodawania dodatkowych treści do symboli (rysunków, obrazów), po ilustrowanie tradycyjnych plakatów materiałami audio i video. Sprawdza się jeszcze lepiej, gdy wykorzystamy pomysłowość i kreatywność uczniów podsuwając tę technologię jako element zadania domowego - dla chętnych (oczywiście). Proponuję przećwiczyć mówiąc uczniom, by zrobili aurę fizyczną.

Idea przygotowania najprostszego przykładu wykorzystującego technologię AR daje się zamknąć w kilku krokach:

1. Znajdujesz aplikację do tworzenia AR - w tym przykładzie wykorzystam środowisko.
   
2. Korzystając z komputera podłączonego do sieci Internet zakładasz bezpłatne konto użytkownika w Augmented Reality Studio - aplikacja nie ma interfejsem w języku polskim, ale jest bardzo intuicyjna, więc każdy rozgarnięty uczeń i nauczyciel da sobie świetnie radę.
3. Logujesz się do programu i przechodzisz do zakładki Moje aury.
   
4. Pora na pierwszą własną aurę - należy wybrać opcję Utwórz nową aurę.
   
   
5. W pierwszej kolejności wybierasz obraz, którego treść pragniesz rozszerzyć.
    
6. Opisujesz szczegółowo ten obraz wypełniając okno dialogowe, które pojawi się na ekranie. Proszę pamiętać, że by odszukać obraz na dysku komputera należy wybrać Browse.
   
   Procedurę wyboru obrazu kończy naciśnięcie klawisza Save.
7. Zakończone sukcesem przesyłanie obrazu objawia się dostępnością narzędzi do jego edycji - widocznych z lewej strony ekranu. 
   
   Aby dodać film rozszerzający należy przejść do następnego kroku Next.
8. Teraz kolej na wybranie treści rozszerzającej.
   
9. Opisujesz szczegółowo tę treść wypełniając okno dialogowe, które pojawi się na ekranie. Proszę pamiętać, że by odszukać film na dysku komputera należy wybrać Browse.
   
   \
   
   

    

   Procedurę wyboru filmu kończy naciśnięcie klawisza Save. 
10. Zakończone sukcesem przesyłanie filmu objawia się dostępnością narzędzi do jego edycji - widocznych na dole ekranu. Warto zadbać, by wielkość wyświetlanego filmu była identyczna w wielkością obrazu, który rozszerza. W tym celu należy skorzystać z narzędzi Resize.
    
    Aby ukończyć tworzenie aury wystarczy przejść do następnego kroku Next.  
11. Pozostało już tylko szczegółowo opisać utworzoną aurę. 
    
    To ważny element procedury ponieważ informacje te będą widoczne dla innych użytkowników. Nim zapiszemy gotową aurę naciskając Save warto pomyśleć, czy chcemy, by była widoczna dla innych - jeśli tak, to opcję Unshare zmianiemay na Share. Procedurę tworzenia aury kończy naciśnięcie klawisza Close.

Aby cieszyć się urokami rzeczywistości rozszerzonej niezbędne jest spojrzenie na wybrany w pierwszym kroku obraz (wyświetlany na ekranie lub wydrukowany w kolorze) okiem urządzenia mobilnego (telefonu bądź tabletu) uzbrojonym w aplikację AR - w opisywanym przypadku HP Reveal. Po jej zainstalowaniu i uruchomieniu należy obiektyw kamery skierować na obraz, którego rzeczywistość rozszerzyliśmy, a ta ukaże się naszym oczom na ekranie urządzenia.

Aby ułatwić aplikacji odszukiwanie obrazu w gąszczu innych warto jest odszukać użytkownika, który aurę zamieścił i uaktywnić opcję śledzenia jego profilu.

Proponuję to przećwiczyć na przykładzie mojego profilu - tomaszgreczylo - dzięki któremu pod logiem Uniwersytetu Wrocławskiego, widocznym poniżej, ukryłem film.
Proszę spróbować, jak to działa.

Z "Lalką" na fizyce...

O korzyściach płynących z wykorzystanie materiałów źródłowych już pisałem. Dziś pora na konkretne przykłady pochodzące z książki autorstwa Stanisława Jakubowicza, Stanisława Plebańskiego, Kornelii Rybickiej oraz Beaty Udzik wydanej przez Wydawnictwo Pedagogiczne ZNP w Kielcach w roku 2007.

Pretekstem do zamieszczenia fragmentów "Lalki" Bolesława Prusa były obserwacje poczynione przeze mnie podczas podróży na X Szkolne Warsztaty Fizyczne, podczas której część uczniów czytała właśnie tę lekturę. Gdy o możliwości wykorzystania fragmentów powieści, także na lekcjach fizyki, powiedziałem zaprzyjaźnionej nauczycielce z entuzjazmem poprosiła o pytania do tego tekstu. Oto one - za zgodą autora. Może przyddzą się jeszcze komuś.

Tekst 1
Podbiegł do żelaznej szafy, otworzył ją w sposób bardzo skomplikowany i po kolei począł wydobywać sztabki metalu cięższego od platyny, lżejszego od wody, to znowu przezroczystego... Wokulski oglądał je, ważył, ogrzewał, kuł, przepuszczał przez nie prąd elektryczny, ciął nożycami.

Bolesław Prus,  Lalka, tom II, Warszawa 1964, s. 75.

Pytania i polecenia 1

1. Wypisz metody badawcze zastosowane przez Wokulskiego. Przyporządkuj im działy fizyki.

Tekst 2
Wziął ze stołu stalowy sześcian i podawszy go Wokulskiemu, mówił:
– Oto jest decymetr sześcienny, pełny, odlany ze stali; weź go w rękę, ile waży?
– Z osiem kilogramów...
Podał mu drugi sześcian tej samej wielkości, również stalowy, pytając:
– A ten ile waży?
– No, ten waży z pół kilograma:.. Ale on jest pusty... - odparł Wokulski.
– Doskonale! A ta sześcienna klatka ze stalowego drutu ile waży? - spytał Geist, podając ją Wokulskiemu.
– Ta waży kilkanaście gramów...
– Oto widzisz – przerwał Geist. – Mamy trzy sześciany tej samej wielkości i z tego samego materiału, które jednak są nierównej wagi. A dlaczego? Gdyż w pełnym sześcianie jest najwięcej cząstek stali, w pustym mniej, a w drucianym najmniej. Wyobraź więc sobie, że udało mi się zamiast pełnych cząstek budować klatkowe cząstki ciał, a zrozumiesz tajemnicę wynalazku. Polega on na zmianie budowy wewnętrznej materiałów, (...)

Bolesław Prus, Lalka, tom 2, Warszawa 1964, s. 76-77.

Pytania i polecenia 2

1. W jakim momencie biografii głównego bohatera powieści Prusa ma miejsce zacytowana scena?
2. Jaki związek ma podany fragment z epoką, w której powstała książka?
3. Jaki związek z zakończeniem utworu ma zacytowany fragment?
4. Podaj cel działań Geista, działanie i wynik tego działania
5. Porównaj literacki pomysł Prusa ze strukturami tworzonymi przez atomy węgla – grafit, diament, fullereny.
6. Przeczytaj fragment doniesienia prasowego Gazety Wyborczej z 9 maja 2002 roku.
   Księga Rekordów Guinnessa uznała aerożel, wyprodukowany w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie, za ciało stałe o najmniejszej gęstości. Rzeczywiście, materiał ten przypomina zamrożony dym.
   Aerożel to przede wszystkim dwutlenek krzemu - tyle że 99,8% jego objętości stanowi... powietrze. Przygotowywany jest jak żelatyna: poprzez mieszanie ciekłego krzemu z szybko parującym rozpuszczalnikiem; otrzymywany w tym procesie żel jest następnie suszony pod ciśnieniem, poddawany obróbce termicznej, aż wreszcie uzyskuje się substancję stałą o gęstości 3 miligramów na centymetr sześcienny (podczas gdy gęstość powietrza to 1,2 miligrama na centymetr sześcienny).

• Oblicz, ile razy aerożel jest lżejszy od wody.
• Przy rozstrzelonym piśmie powyższego fragmentu Lalki redaktor wydania  (1964 rok) dopisał odnośnik – "oczywiście pomysł fantastyczny". Określenie fantastyczny  ma, wg słownika wyrazów obcych, dwa znaczenia: 1. będący wytworem fantazji, nie mający oparcia w rzeczywistości, 2. niezwykły, nadzwyczajny. Które znaczenie przypisałbyś autorowi odnośnika, a które wybrałbyś dzisiaj? Odpowiedź uzasadnij.
  
  

Tekst 3

– To jest chyba dwa razy cięższe od platyny?... – szepnął.

– A tak... tak! – śmiał się Geist. – Nawet jeden z moich przyjaciół akademików nazwał to "komprymowaną platyną"... Dobry wyraz, co? Na oznaczenie metalu, którego ciężar gatunkowy wynosi 30,7...
(...)

Bo jużci jest faktem, że każdy nowy a ważny materiał, każda nowa siła to nowe piętro cywilizacji. Brąz stworzył cywilizację klasyczną, żelazo wieki średnie; proch zakończył wieki średnie, a węgiel kamienny rozpoczął wiek dziewiętnasty. Co się tu wahać: metale Geista dadzą początek takiej cywilizacji, o jakiej nie marzono i kto wie, czy wprost nie uszlachetnią gatunku ludzkiego...

Bolesław Prus, Lalka, tom II, Warszawa 1964, s. 56, 81.

Pytania i polecenia 3

1. Echa jakich sztandarowych haseł pozytywizmu dostrzec można w podanym fragmencie Lalki Prusa?
2. Znajdź w tablicach fizycznych gęstość platyny. Oblicz, ile razy "komprymowana platyna"  miała większą gęstość od platyny.
3. Znajdź w książkach, Internecie informacje, czy istnieją substancje o gęstości podanej przez Geista i dostępne dzisiaj człowiekowi w normalnych warunkach.
4. Podaj materiał, który Twoim zdaniem spowodował przełom cywilizacyjny w latach nie wymienionych już przez Bolesława Prusa, aż do czasów dzisiejszych. Weź pod uwagę fakt, że powieść pisana była w drugiej połowie dziewiętnastego wieku.
5. Wybierz typ właściwości fizycznych substancji (mechaniczne, elektryczne, optyczne, magnetyczne),  które współcześnie doprowadziły do cywilizacyjnego przewrotu. Czy Prus tak to przewidywał?
6. Zastanów się i wyraź krótko swoje zdanie na piśmie: Czy nowa technologia wpłynęła na "uszlachetnienie gatunku ludzkiego"?
7. Znajdź różnicę między pojęciami: nanokomputer i mikrokomputer.

Tekst 4

Machalski objaśnił palcami świecę i nalawszy mi kieliszek wina mówił:
– On tu jest u nas ze cztery lata. Do sklepu albo do piwnicy nie bardzo... Ale mechanik!... Zbudował taką maszynę, co pompuje wodę z dołu do góry, a z góry wylewa ją na koło, które właśnie porusza pompę. Taka maszyna może obracać się i pompować do końca świata; ale coś się w niej skrzywiło, więc ruszała się tylko kwadrans. Stała tam na górze, w pokoju jadalnym, i Hopferowi zwabiała gości; ale od pół roku coś w niej pękło.

Bolesław Prus, Lalka, tom 1, Warszawa 1964 s. 534.

Pytania i polecenia 4

1. Dlaczego główny bohater „Lalki” „zbudował taką maszynę”?
2. Czym była nauka dla bohatera i w jakich momentach swego życia uciekał w jej świat?
3. Jaki ma to związek z założeniami epoki, w której powstała powieść?
4. W podanym fragmencie utworu autor posłużył się ironią. Dzięki jakim zabiegom językowym ją uzyskał?
5. Podaj cel, działanie i wynik tego działania
6. Jak nazwiesz taką maszynę, która może „pompować do końca świata”?
7. Czy możesz podać jeszcze inne powody (oprócz skrzywienia czegoś) tak krótkiego czasu działania maszyny?

Tekst 5

Fragment listu Bolesława Prusa z 8 lutego 1897 roku.

Otóż gdy autor obmyśla powieść, może mieć w głowie wszystkie powyższe elementy: materiał, temat, plan – i mimo to czuć, że całość mu się jakoś nie skleiła!
W tej epoce "niesklejenia się całości" umysł autora podobny jest do wody, która pomimo że stoi w temperaturze niższej od zera, jednakże nie zamarza. I dopiero trzeba jakiegoś choćby niewielkiego wstrząśnienia, ażeby owa woda zamarzła w jednej chwili i od razu, w całej masie.
W powieści Lalka znajduje się rozdział poświęcony procesowi o kradzież lalki, rzeczywistej lalki dziecinnej. Otóż taki proces miał miejsce w Wiedniu. A ponieważ fakt ten wywołał w moim umyśle skrystalizowanie się, sklejenie całej powieści, więc – przez wdzięczność – użyłem wyrazu Lalka za tytuł.

Bolesław Prus

Pytania i polecenia 5

1. Opisz zjawisko przechłodzenia wody.
2. Opisz proces zachodzący w chwili "niewielkiego wstrząśnienia".
3. Oblicz, jaką co najmniej temperaturę musiałaby mieć woda przechłodzona, żeby "zamarzła w jednej chwili i od razu, w całej masie".
4. Do jakiego zjawiska fizycznego porównuje Prus olśnienie twórcze? Uzasadnij trafność porównania.