Elektrostatyka lekcja ze wspomaganiem komputerowym

Wst

ęp

Podziękowania kieruję do Pana

dr hab. inż. Włodzimierza Salejdy, prof. nadzw.,

mojego promotora, za poświęcony mi czas i uwagę

oraz do Pana dr Jana Trzcionkowskiego

i Pani dr inż Bogusławy Dubik

za pomoc w realizacji doświadczeo fizycznych.

Nie sposób jest ocenić,

ile dobrych pomysłów zostaje

odrzuconych każdego dnia

z powodu relacji trudnych do opanowania.

Kiedy jednak złączy się

dobry pomysł z wolą porozumienia,

można liczyć na powodzenie działania.

Pracę tę dedykuję mojej kochanej Asi.

Wst

ęp

Spis treści

1. Wstęp .................................................................................................................................... 5

2. Cel pracy ................................................................................................................................ 7

3. e-Learning .............................................................................................................................. 8

3.1.

Definicja ........................................................................................................................ 8

3.2.

Zalety ............................................................................................................................. 8

3.3.

Wady ............................................................................................................................. 9

3.4.

Analogiczne rozwiązania ............................................................................................. 10

3.5.

e-Learning w Polsce..................................................................................................... 11

3.6.

Wnioski ........................................................................................................................ 16

4. Wzbudzanie zainteresowania nauką ................................................................................... 17

4.1.

Siedem zasad dobrej edukacji ..................................................................................... 17

4.2.

Dziewięd elementów projektowania instrukcji ........................................................... 20

5. Narzędzia wykorzystane podczas tworzenia e-lekcji .......................................................... 24

5.1.

Język HTML .................................................................................................................. 27

5.1.1.

Co to jest HTML? ................................................................................................. 27

5.1.2.

Historia ................................................................................................................ 28

5.1.3.

Przyszłośd ............................................................................................................ 29

5.1.4.

Edytor .................................................................................................................. 29

5.1.5.

Kaskadowe arkusze stylów CSS ........................................................................... 30

5.1.6.

Zalety CSS ............................................................................................................ 33

5.2.

Multibox ...................................................................................................................... 34

5.3.

Borland C++ Builder .................................................................................................... 36

6. Funkcjonowanie e-lekcji ...................................................................................................... 39

6.1.

Poruszanie się po kolejnych lekcjach .......................................................................... 39

6.2.

Zawartośd e-lekcji ........................................................................................................ 42

Wst

ęp

6.3.

Prezentacja zagadnieo i sposoby korzystania z kursu ................................................. 44

6.3.1.

Multimedia .......................................................................................................... 44

6.3.2.

Zadania ................................................................................................................ 45

7. Przykładowa lekcja .............................................................................................................. 48

7.1.

Pole elektryczne – wektor natężenia pola .................................................................. 48

7.1.1.

Wygląd lekcji ....................................................................................................... 48

7.1.2.

Program „Pole elektrostatyczne” ........................................................................ 50

7.1.2.1.

Wygląd programu ........................................................................................ 50

7.1.2.2.

Tworzenie ładunków ................................................................................... 51

7.1.2.3.

Wczytywanie/zapisywanie układu ładunków ............................................. 54

7.1.2.4.

Linie sił pola i powierzchnie ekwipotencjalne ............................................. 56

8. Podsumowanie .................................................................................................................... 57

9. Bibliografia........................................................................................................................... 59

10. Spis rysunków ...................................................................................................................... 60

Wst

ęp

1. Wstęp

W dzisiejszych czasach maszyny cyfrowe, czyli komputery, są wykorzystywane

w każdej dziedzinie naszego życia. Również podczas nauczania we wszystkich rodzajach

szkół. Coraz częściej zwykłe lekcje z użyciem tablicy, kredy i książki są wspierane

poprzez pokazywanie zdjęd czy filmów.

Człowiek, jako istota myśląca chce poznad jak najwięcej. Z drugiej strony powolne

poszukiwanie informacji na interesujący nas temat może zniechęcid. Nawet jeśli

znajdziemy już coś ciekawego, to istnieje prawdopodobieostwo, że nie zrozumiemy. Na

szukanie innego spojrzenia na problem będzie trzeba poświęcid odpowiednio długi

czas, a to może zniechęcid.

Wraz z rozwojem technologii zmienia się sposób kształcenia. Współczesny uczeo

korzysta nie tylko z biblioteki, w której nie zawsze jest dostępne to, co nas interesuje,

ale ma dostęp do ogromnej liczby artykułów, książek, prac poprzez Internet.

Przeszukiwanie zasobów sieci pozwala na poszerzanie własnej wiedzy, jak również na

odkrywanie pewnych nieznanych nam dziedzin.

W nowoczesnym społeczeostwie, gdzie wiedza odgrywa bardzo istotną rolę,

możliwośd szybkiego pozyskiwania nowych umiejętności staje się bardzo ważna.

Na szczęście pojawia się coraz więcej osób, które katalogują wiadomości z danej

dziedziny. Dzięki Internetowi są one łatwo dostępne oraz zmienia (zmniejsza) się cena

ich pozyskania.

Rozdział pierwszy to określenie celu pracy dyplomowej.

Rozdział drugi stanowi krótkie wprowadzenie do zagadnieo związanych

z nauczaniem wspomaganym komputerowo oraz e-learningiem. Przedstawiono w nim

także rodzaje kształcenia oraz ogólną charakterystykę najważniejszych wytwórców

standardów na potrzeby e-learningu.

W trzecim rozdziale przedstawiono metodykę tworzenia materiałów

szkoleniowych. Do jej stworzenia wykorzystano zarówno zasady obowiązujące

Wst

ęp

w tradycyjnym nauczaniu, jak i doświadczenia wyniesione przez specjalistów od lat

zajmujących się pisaniem kursów szkoleniowych udostępnianych drogą online.

W rozdziale czwartym przedstawiono historię oraz definicję pojęd związanych

z technologiami wykorzystanymi podczas tworzenia lekcji wspomaganej komputerowo.

W rozdziale piątym krok po kroku przedstawiłem sposób, w jaki zaprojektowałem

oraz zaprogramowałem e-lekcję dołączoną do pracy dyplomowej w formie

elektronicznej.

Rozdział szósty przedstawia opis i funkcjonowanie pojedynczej lekcji wybranej

spośród wszystkich lekcji dostępnych w kursie. Dodatkowo zamieściłem opis programu

służącego do wizualizacji pola elektrycznego pochodzącego od układu ładunków

mojego autorstwa.

Rozdział siódmy stanowi podsumowanie pracy oraz zamieszczone są w nim

dodatkowe uwagi dotyczące jej treści.

Cel pra

2. Cel pracy

Celem pracy dyplomowej jest przygotowanie lekcji ze wspomaganiem

komputerowym, służącej jako pomoc dydaktyczna dla nauczyciela lub jako materiał do

samodzielnej pracy ucznia.

Ważne jest, aby uczniowie potrafili sami znaleźd odpowiedź na nurtujące ich

pytania, a nie tylko zdawali się na wolę nauczyciela. Poprzez czytanie książek,

czasopism, artykułów czy nawet oglądania programów naukowych w telewizji jest

wzbudzane zainteresowanie danym tematem, a co za tym idzie poszerzanie wiedzy.

Komputer staje się narzędziem, które ułatwia poszukiwanie, poznawanie

i przyswajanie nowych pojęd i zagadnieo. Projekt ten pozwala zaoszczędzid czas osoby,

która poszukuje informacji na temat elektrostatyki. W jednym miejscu są zebrane

wzory, wykresy, tabele, a nawet filmy pokazujące przebieg doświadczenia. Gdyby nie

możliwośd nagrywania wiele osób nie miałoby nigdy możliwości obejrzenia niektórych

doświadczeo. Interpretacja złożonych wzorów staje się łatwiejsza, gdy na wykresie

widzimy, jak zmienia się wynik w zależności od warunków początkowych.

Niektóre zjawiska można przeliczyd analitycznie, przedstawid na wykresie

i wyciągnąd wnioski, ale ważny jest również czas, w jakim zostanie to wykonane. Należy

również brad pod uwagę błędy popełnione przez osobę analizującą. Z pomocą

przychodzi nam komputer, który jest szybszy od człowieka i przy odpowiednim

oprogramowaniu pokazuje nam wynik w czasie o wiele krótszym. W tym miejscu

pojawiają się również błędy obliczeo, ale nie zawsze musimy znad dokładną wartośd.

Czasem wystarczy tylko rząd wielkości, ewentualnie zarys rozwiązania. W każdym

przypadku wynik ten należy odnieśd do rzeczywistości i wyciągnąd odpowiednia

wnioski.

Learn

3. e-Learning

3.1. Definicja

Słowo jest złożeniem dwóch wyrazów z języka angielskiego: electronic –

elektroniczny, learning – uczenie się. W Polsce jest coraz częściej znanym

i stosowanym sposobem nauczania. Polega na edukowaniu na odległośd

z wykorzystaniem nowoczesnych zdobyczy technologii, czyli komputera

z odpowiednim oprogramowaniem lub komputera podłączonego do Internetu.

Idea e-learningu, a dokładniej nauki na odległośd nie jest nowa i ma dośd

długą tradycję, sięga bowiem XVIII wieku, chod oczywiście wtedy nie występowała

w takiej postaci jak dziś (1).

Definicji e-learningu jest wiele, jednak najbardziej trafną i pełną wydaje się

ta, zaproponowana przez Kornelie Weggen, analityka WR Hambrecht & Co, która

mówi, że e-learning to „dotarczanie treści poprzez wszelkie media elektroniczne,

w tym Internet, intranety, ekstranety, przekazy satelitarne, taśmy audio/wideo,

telewizję interaktywną oraz CD-ROMy” (2). To nowoczesna, interaktywna

i skuteczna metoda nauczania, w której stosuje się najnowocześniejsze osiągnięcia

technologii informatycznej celem zwiększenia różnorodności i skuteczności kursów,

a przy tym obniżenia kosztów nauki.

3.2. Zalety

 nienormowany czas nauki – uczeo sam wybiera porę dnia oraz czas, jaki

poświęci na naukę. Dzięki temu można pogodzid życie rodzinne

(zajmowanie się dziedmi czy osobami wymagającymi stałej opieki) oraz

pracę z własną edukacją i potrzebą rozwijania się, bądź zdobywania

kolejnych umiejętności,

Learn

 zmniejszenie kosztów nauki ucznia– nie trzeba dojeżdżad do uczeni,

wynajmowad pokoju na nocleg,

 urozmaicenie zajęd – dzięki różnym formom przekazu wiedzy lekcja nie

ogranicza się do przedstawienia na papierze pewnych zagadnieo. Odnosi

się to szczególnie do przedmiotów ścisłych, gdzie wiedza czysto

teoretyczna nie jest wystarczająca. Dzięki filmom uczeo może zobaczyd

jak przebiega konkretne doświadczenie, co nie byłoby możliwe „na

żywo” z różnych względów,

 opłacalnośd – zrealizowanie wykładów, dwiczeo oraz laboratoriów wiąże

się z kosztami. Nauka przez Internet obniża te koszty. W skali globalnej

duże nakłady finansowe, które są przeznaczone na zrealizowanie kursu

(przygotowanie materiałów) zwracają się dzięki większej grupie

odbiorców,

 łatwośd nawiązania kontaktu z osobami, z którymi spotkanie nie byłoby

możliwe – dzięki poczcie elektronicznej możemy wysład zapytanie bądź

uwagi do wielu osób, szczególnie do autorytetów w danej dziedzinie,

 skrócenie czasu oczekiwania na wyniki testu – częśd egzaminów jest

w formie testu, który jest sprawdzany on-line, co oznacza że użytkownik

po wybraniu odpowiedzi na ostatnie pytanie otrzymuje odpowiedź

o poprawności rozwiązao (nawet wraz z komentarzem do zadao),

 certyfikat – po skooczeniu szkolenia czy kursu jest wystawiany certyfikat

ukooczenia.

3.3. Wady

 brak kontaktu osobistego z nauczycielem – chociaż wykorzystuje się

dostępne urządzenia i programy audiowizualne, które pozwalają

w czasie rzeczywistym na rozmowę,

 odosobnienie – osoby uczące się na odległośd mogą odczuwad się

odseparowane od grupy. To wrażenie pomagają zatrzed fora dyskusyjne

i inne formy komunikacji za pomocą komputera. Kursy internetowe nie

Learn

1
0

rozwijają umiejętności pracy w grupie (zespole), nie poprawia

kontaktów międzyludzkich. Czasem brakuje wsparcia kolegi z grupy,

 czasochłonne opracowywanie kursów – wykładowca musi więcej czasu

poświęcid na przygotowanie materiałów krok po kroku, aby student

mógł sam przyswoid przekazywaną wiedzę,

 kursy przez internet są płatne – częśd kosztów związanych

z powstawaniem

odpowiedniego

oprogramowania

(platformy

nauczania) ponoszą studenci, jednak należy uwzględnid, że nie trzeba

zmieniad miejsca zamieszkania przy chęci studiowania na interesującej

nas uczelni.

3.4. Analogiczne rozwiązania

 d-learning – oznacza również naukę na odległośd, ale zazwyczaj termin

jest kojarzony z nauką korespondencyjną. Uczeo za pomocą środków

łączności, zazwyczaj poczty, odbiera zadania i materiały do studiowania,

rozwiązuje częśd egzaminacyjną i odsyła. Prace są sprawdzane

i odsyłane poprawione z uwagami,

 m-learning – (ang. mobile learning) odpowiednio do nazwy

wykorzystuje najnowsze urządzenia (komputery przenośne, telefony

nowej generacji) wraz ze stałym bezprzewodowym podłączeniem do

internetu,

 edutainment – uczenie poprzez zabawę (education – nauka,

entertainment – rozrywka). Obecnie bardzo popularna forma nauki,

przeważnie której odbiorcami są dzieci. Jednak coraz częściej poprzez

rozrywkę są przekazywane ważne aspekty życia społecznego tzn.

zwrócenie uwagi na ekologię, prorodzinne zachowania, profilaktyka,

uświadamianie praw i obowiązków obywatela danego kraju. Metoda ma

zarówno przeciwników, jak i zwolenników, jednak z przewagą na tę

drugą grupę. Zarzuca się, że poprzez wykorzystanie mediów masowego

przekazu, dostarcza się tylko powierzchowne informacje na zadany

Learn

1
1

temat. Zwolennicy bronią się tym, że wystarczy odbiorcę zainteresowad

danym tematem, a potem sam będzie szukał więcej konkretnych

informacji dotyczących tego zagadnienia.

3.5. e-Learning w Polsce

e-Learning w Polsce rozwija się bardzo szybko. Świadczy o tym zainteresowanie

samych studentów, jak również nakład pracy i środków poniesione przez polskie

uczelnie wyższe. Wystarczy tylko obejrzed zakres oferowanych kursów przez

najwyżej cenione uniwersytety oraz politechniki.

Proces upowszechniania e-learningu na Uniwersytecie Warszawskim rozpoczął

się w 1999 roku, wtedy decyzją władz uczelni powstało Centrum Otwartej

i Multimedialnej Edukacji (COME), międzywydziałowa jednostka odpowiedzialna za

wdrażanie form edukacji wykorzystujących nowoczesne technologie.

Raport dot. E-learningu informuje o nowej inicjatywie: Interdyscyplinarnej Bazie

Internetowych Zajęd Akademickich (IBIZA), a także przekazuje instrukcje

wykładowcom i studentom w zakresie tworzenia i uczestnictwa w kursach. Są tam

także opinie studentów i prowadzących na temat nauczania i uczenia się przez

Internet.

W ostatnim roku nastąpił gwałtowny rozwój e-learningu, wyrażający się

zarówno zwiększeniem liczby osób uczących się i nauczanych, jak i większą liczbą

zajęd zawierających komponenty e-learningowe.

W latach 2000-2004 w internetowych kursach i studiach udział wzięło 2 479

osób. W kolejnych 12 miesiącach liczba ta podwoiła się i wynosiła 4820. Dziś jest

ponad 12 500 użytkowników platformy zarejestrowanych na zajęcia przez Internet.

Centrum Zdalnego Nauczania jest pozawydziałową jednostką Uniwersytetu

Jagiellooskiego.

Learn

1
2

Aktywnie włącza się w rozwój akademickiego e-nauczania w Polsce, zarówno

w jego czystej postaci (e-learning), jak i w różnego rodzaju formach wspierania

zajęd dydaktycznych technologiami internetowymi, w tym w rozwój nauczania

komplementarnego.

Intensywnie uczestniczy w życiu akademickich i korporacyjnych środowisk

edukacyjnych w Polsce i za granicą. Działają np. w nowopowstałym Stowarzyszeniu

e-Learningu Akademickiego i Seminarium Praktyków e-Edukacji. CZN ma ambicje

współtworzenia wraz z nimi wiedzy teoretycznej i praktycznej dotyczącej zdalnego

nauczania. Jedną z ich inicjatyw jest Jagiellooskie Kompendium e-Edukacji ―

internetowy leksykon na temat różnych aspektów dydaktycznych, technologicznych

i organizacyjnych e-nauczania.

Na co dzieo koncentrują się jednak głównie na pomocy wykładowcom

przygotowującym się do wdrożenia nowych form nauczania. Wszelkie tego rodzaju

inicjatywy merytorycznie i organizacyjnie wspierają, ułatwiając tym samym ich

efektywną realizację.

Cele Centrum Zdalnego Nauczania UJ to:

 promocja e-learningu akademickiego,

 wspieranie rozwoju nowych form i metod dydaktycznych na

Uniwersytecie,

 pomoc nauczycielom akademickim w projektowaniu i realizacji zajęd

przez Internet.

CZN pomaga poprzez:

 prowadzenie szkoleo na temat tworzenia materiałów dydaktycznych

i realizacji zajęd w Internecie,

 naukę obsługi uczelnianej platformy zdalnego nauczania,

 budowanie serwisu internetowego o e-nauczaniu ― dostarczanie

aktualnych informacji dotyczących bezpłatnych e-materiałów, funduszy

unijnych oraz konferencji,

Learn

1
3

 prowadzenie stałych konsultacji, również on-line (via e-mail, telefon),

dla nauczycieli prowadzących zajęcia przez Internet,

 doradzanie, jak organizowad programy nauczania uwzględniające

realizację wybranych przedmiotów przez Internet,

 przygotowanie dla zainteresowanych materiałów i pomocy

dydaktycznych do e-kursów.

Politechnika Wrocławska jako pierwsza uczelnia w Polsce wprowadza system

e-learningu czyli uczenia przez Internet. Nowe metody na razie nie wyprą jednak

tradycyjnych dwiczeo i wykładów, chod mogą zastąpid egzaminy.

ePortal Studium Kształcenia Podstawowego ma pomóc w poszerzaniu wiedzy

z przedmiotów podstawowych: matematyki, fizyki; jak również ułatwid dostęp do

materiałów dydaktycznych z przedmiotów prowadzonych w ramach SKP

Politechniki Wrocławskiej.

W semestrze zimowym 2006/2007 roku przeprowadzony został kursy Algebra

z Geometrią Analityczną wspomagane kompletnym zestawem internetowych

materiałów

wykładowych

i dwiczeniowych

o bardzo

wysokim

stopniu

interaktywności.

Wyniki obejmują wybrane grupy studentów z wydziałów Budownictwa

Lądowego i Wodnego, Chemicznego oraz Informatyki i Zarządzania. Ponadto nie

obejmują studentów, którzy w trakcie semestru zrezygnowali z kursu lub nie

przystąpili do egzaminu koocowego.

Już w pierwszym terminie kurs zaliczyło ponad 78% studentów. Dwa diagramy

przedstawiają rozkład ocen z kursu odpowiednio po egzaminie podstawowym oraz

po egzaminie poprawkowym.

Learn

1
4

Na Politechnice Warszawskiej od dn. 4 października 2006 r. w sieci wydziałowej

dostępne jest oprogramowanie (MOODLE) pozwalające na prowadzenie kursów na

zasadzie e-teaching. Uczestnicy kursów (prowadzący i studenci) mogą logowad się

w systemie po rejestracji i założeniu konta.

Oprogramowanie daje prowadzącym możliwośd stworzenia osobistych serwisów

kursowych, publikowania materiałów i zadao dla studentów, odbierania i oceniania

na bieżąco prac studenckich.

Jedną z rzeczy, która łączy pracowników Centrum e-Learningu AGH Kraków jest

przekonanie, że lepsza edukacja oznacza lepszą przyszłośd. Wiedzą oni, jak wiele

wnieśd może do procesu kształcenia wykorzystanie komputera i Internetu. Wierzą

też, że nauka nie zamyka się w murach szkoły czy uczelni i nie kooczy z dniem

uzyskania dyplomu. Dlatego z pasją angażują się w działania związane z e-

learningiem i kształceniem ustawicznym.

Learn

1
5

Centrum jest jednostką Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i jego

podstawowym zadaniem jest:

 rozwijanie e-learningu w macierzystej uczelni,

 zarządzanie i rozwijanie Uczelnianej Platformy e-Learningową Moodle,

 szkolenie pracowników AGH w metodyce i technologii e-learningu.

Aktywnośd ta nie ogranicza się jednak tylko do uczelni. Kierują swoją ofertę także

do nauczycieli (np. szkolenia z e-learningu), uczniów (np. wirtualne kółka

zainteresowao) oraz szkół (np. hostowanie platformy e-learningowej).

Uczestniczą w wielu krajowych i międzynarodowych projektach edukacyjnych.

Współpracują już z kilkudziesięcioma instytucjami z kilkunastu krajów Europy.

Rezultaty pracy prezentowane są na licznych konferencjach i opisane w artykułach.

Learn

1
6

3.6. Wnioski

Rola e-edukacji wzrasta, zarówno jako forma kształcenia, jak i organizacji

kursów i całych studiów. E-learning staje się integralnym elementem procesu

kształcenia i wirtualizacji uczelni. Nie ogranicza się już do prezentowania planów

i uwag odnośnie zastosowania systemu, ale tworzone są konkretne kursy,

programy, praktyki, szkolenia, które pomogą propagowad nauczanie na odległośd

oraz sprawią, że będzie to rzecz dostępna i dopracowana pod każdym względem.

Wzb

zan

ie zai

res

wan

ia n

ką

1
7

4. Wzbudzanie zainteresowania nauką

Nauka stanowi świat zamknięty dla przeciętnego człowieka. Świat eksperymentów

i analiz, zawiłych teorii i dziwnego języka, świat niezwykłych technologii i badao cząstek

elementarnych. Ten tajemniczy świat jest napędem cywilizacji i ma wpływ na życie

każdego mieszkaoca Ziemi. Dlatego uczelnie otwierają drzwi i pozwalają podejrzed co

skrywają laboratoria, nad jakimi problemami łamią głowę uczeni, przed jakimi

pytaniami i wyzwaniami stoi współczesna kultura i cywilizacja.

4.1. Siedem zasad dobrej edukacji

Sztuką jest nauczad tak, aby nauka ta była zarazem efektywna i przyjemna.

Jeszcze większa sztuką jest tak zainteresowad studenta, aby ten sam się

dokształcał i z przyjemnością uczestniczył w zajęciach. Nauczyciele nauczający

w tradycyjny sposób swą osobą, sposobem bycia mogą sami stworzyd odpowiedni

nastrój do tego, aby uczniowie mogli w jak najbardziej efektywny sposób

przyswajad wiedzę. Obcując każdego dnia z uczniami mogą obserwowad ich

postępy i kontrolowad wiedzę, próbując zindywidualizowad w pewien sposób

naukę dla tych, którzy nie radzą sobie z materiałem lub wybijają się ponad

przeciętną. Na podstawie wieloletnich doświadczeo wypracowano pewne zasady,

którymi powinni kierowad się nauczyciele chcący dobrze nauczad. Owe zasady

mogą pomóc w przekazywaniu wiedzy, czyniąc naukę bardziej efektywną

i przyjemną. Siedem zasad dobrej praktyki w edukacji, którymi powinni kierowad

się nauczyciele nauczający w tradycyjny sposób, zostały opisane przez

A.W.Chickering i Z.F.Gamson w biuletynie zatytułowanym Narzędzia do tworzenia

kursów elearningowych „Seven Principles for Good Practice in Undergraduate

Education” (3). Poniżej zostaną one wymienione i krótko scharakteryzowane.

Wzb

zan

ie zai

res

wan

ia n

ką

1
8

1. Zachęcad do kontaktów między studentami a nauczycielem

Częsty kontakt studenta z wykładowcą jest zasadniczym czynnikiem

wspierającym motywację i zaangażowanie w samokształcenie.

2. Zachęcad do kontaktów między studentami

Wzajemne oddziaływanie studentów na siebie wiąże się z osobistą

odpowiedzialnością. Rywalizacja miedzy studentami może byd bardzo dużym

bodźcem w robieniu postępów i samokształceniu. Również ich współpraca,

wymienianie się miedzy sobą informacjami, uczestniczenie we wspólnych

projektach czy rozwiązywanie wspólnie różnych problemów poszerza zakres

wiedzy. Dobra nauka, tak jak dobra praca, powinna byd kolektywna i grupowa.

Praca z innymi często podnosi umiejętności i zaangażowanie w naukę. Dzielenie się

własnymi pomysłami z innymi i obserwowanie reakcji innych wyostrza myślenie

i pozwala lepiej zrozumied problem.

3. Stosowad aktywne formy kształcenia

Studenci nie uczą się tylko poprzez siedzenie w klasie i słuchanie nauczyciela,

zapamiętywanie przekazywanej tam wiedzy i odpowiadanie na pytania. Powinni

oni zapoznawad się z treściami kształcenia, ale także pisad o nich, dyskutowad,

konfrontowad z praktyką. Pozwala to nie tylko zdobywad „suchą” wiedzę, ale także

wcielad ją w życie, eksperymentowad, wypróbowywad pewne warianty,

weryfikowad pewne rzeczy. Również pisanie prac i wyszukiwanie informacji

w Internecie celem zgłębiania problemu jest formą aktywnego kształcenia.

4. Sprzężenie zwrotne – udzielad natychmiastowych odpowiedzi

Studenci powinni możliwie jak najszybciej otrzymad informację zwrotna

oceniającą ich wiedzę. W ten sposób mogą oni sprawdzid stan swojej wiedzy

i w razie potrzeby dokształcid się z danego zagadnienia czy partii materiału lub

przejśd do kolejnej. Pozwala to także na rozwianie wszelkich wątpliwości i pomoc

w rozwiązywaniu różnych problemów, bez której często student nie może dad

sobie rady.

Wzb

zan

ie zai

res

wan

ia n

ką

1
9

5. Wymuszad terminowe wykonywanie zadao

Nauka przeprowadzana co pewien czas, bez systematyczności, jest zła dla

studenta. Wyznaczenie i rygorystyczne przestrzeganie terminów wykonania zadao

umożliwia realizację programu szkolenia. Pozwala także zdyscyplinowad uczniów

i zobowiązad ich właśnie do systematycznej pracy w przypadku braku

samodyscypliny. Dlatego studenci powinni oddawad prace terminowe, pisad

sprawdziany, rozwiązywad testy. Ogólnodostępny harmonogram szkolenia jasno

określa czas, jaki jest przeznaczony na konkretną częśd materiału, zawiera ważne

terminy spotkao czy sprawdzianów.

6. Stawiad wysokie wymagania

Wysokie wymagania stawiane studentom i sprzyjająca nauce atmosfera

szkolenia to ważny czynnik motywujący do pracy. Ten pierwszy daje

przeświadczenie, że zawsze jest jeszcze coś do zrobienia, że do kooca wszystkiego

jeszcze się nie umie, drugi z kolei zachęca do nauki, wykazania się, powoduje, że

z przyjemnością możemy przystąpid do pracy, bez jakichkolwiek obciążeo. Musi

byd również jasno określony cel, do jakiego się dąży, czytelne warunki zaliczeo

i jasny sposób oceniania prac, kładzenie nacisku na samodzielnośd i jakośd.

7. Respektowad różne talenty i style uczenia się

Nauczyciel powinien mied świadomośd różnych stylów uczenia się, co pozwala

na urozmaicenie szkolenia i dopasowanie go do możliwości wszystkich

uczestników. Nikt nie jest taki sam, każdy myśli w inny sposób i każdy inaczej się

uczy. Jedni potrafią przyswajad wiedzę szybko i bez większych problemów, innym

przychodzi to z wielkim trudem. Świadomi powinni byd tego nauczyciele,

przygotowując tak lekcje, aby każdy mógł w nich znaleźd coś dla siebie. Najlepszym

sposobem

jest

urozmaicanie

zajęd,

przeprowadzanie

ich

w niekonwencjonalny sposób, jeżeli uczniowie sobie nie radzą. Zawsze powinny

byd udostępnione zadania „do wyboru”, gdyż nie każdy zawsze jest dobry z tego

samego, nauczyciel powinien przeprowadzad indywidualne konsultacje dla tych,

którzy sobie nie radzą, oraz udostępniad dodatkowe materiały dydaktyczne w celu

Wzb

zan

ie zai

res

wan

ia n

ką

2
0

pogłębienia poruszanych na lekcji zagadnieo. Stosowanie powyższych zasad przez

nauczycieli pozwala zoptymalizowad proces nauczania czyniąc go efektywnym

i przyjemnym. Powinien je stosowad każdy nauczyciel, który pragnie jak najlepiej

przekazad swoją wiedzę uczniom. Wykorzystanie tych zasad przez nauczycieli

uczących w tradycyjny sposób wydaje się jednak o wiele prostsze niż przez

nauczycieli kształcących online. Ich bezpośredni kontakt z uczniami pozwala na

dośd łatwe wdrożenie owych zasad w życie. W przypadku nauki online sprawa nie

jest już tak prosta. Postarano się jednak także o stworzenie podobnych zasad dla

nauczycieli uczących na odległośd. Są one pewnym odwzorowaniem zasad

obowiązujących w tradycyjnym nauczaniu i ich stosowanie powinno spełniad

podobną rolę.

4.2. Dziewięć elementów projektowania instrukcji

W USA oraz wielu innych krajach, które wzorowały swoje systemy kształcenia

przez Internet na rozwiązaniach i doświadczeniach amerykaoskich, przyjmuje się,

że podstawą tworzenia kursów online jest Projektowanie Instrukcji, teoria

edukacyjna określająca zasady nauczania prowadząca do większej aktywności

studenta (ucznia), opisana w książce „Principles of Instructional Design ” (4).

Sformułowano dziewięd uniwersalnych kroków (elementów składowych)

instrukcji, uznawanych powszechnie za niezbędne w projektowaniu kursów online

(4) (5).

1. Motywowanie studenta

Zwykle uznaje się, że jedną z form przyciągania i utrzymywania uwagi słuchacza

jest atrakcyjna kolorystyka strony oraz dodane elementy graficzne. Należy jednak

równocześnie pamiętad, że nadmiar tego typu „dodatków” ma działanie wręcz

odwrotne – rozprasza i męczy. Powodem dodawania elementów graficznych

powinna byd raczej chęd uwzględniania różnych stylów uczenia się. Należy

pamiętad, iż istnieją dośd istotne różnice w odbiorze nauczanych treści – jedni

zan

ie zai

res

wan

ia n

ką

2
1

studenci najlepiej przyswajają ją w formacie opisu słownego, podczas gdy inni

preferują dane przedstawione w formie punktów, schematów czy tabel. Dla

jeszcze innych skuteczniejsze jest wysłuchanie wykładu niż jego odczytanie. Aby

dad, w miarę możliwości, równe szanse wszystkim studentom, warto stosowad

różne formy przekazu wiedzy.

2. Wyjaśnienie (poinformowanie), co będzie treścią nauczania

W kształceniu online istotny jest również rozkład nauczanych treści.

W tradycyjnym podręczniku jest on zazwyczaj liniowy, podczas gdy materiał

zapisany w formie strony WWW może wykorzystywad technikę odsyłaczy

(hiperłączy), co pozwala studentowi na swobodne przemieszczanie się i pomijanie

treści już znanych, bądź też zagłębienie się w te, które go szczególnie zainteresują.

Doceniając niewątpliwe zalety takiego rozwiązania, nie można jednak zapomnied

o tym, że w takiej swobodnej wędrówce łatwo zagubid wątek i pominąd

informacje, które są niezbędne dla opanowania wymaganych treści. Dlatego

zadaniem autora jest precyzyjne zdefiniowanie zaraz na początku szkolenia, jakie

wiadomości i umiejętności będą od studenta wymagane na koocu kursu.

3. Nawiązanie do wcześniejszej wiedzy

System odwołao do innych stron (hiperłączy) warto także wykorzystad do

określenia powiązao pomiędzy aktualnie nauczanymi treściami a wcześniejszą

wiedzą, którą student powinien już posiadad. Wskazanie powiązao, a jeszcze lepiej

odwoływanie się do znanych już prawidłowości, zjawisk i faktów, nie tylko

przyspiesza przyswajanie nowej wiedzy, ale dodatkowo utrwala pojęcia poznane

wcześniej. Co więcej, odwoływanie się do informacji podanych w innej jednostce

kursu zmusza do przypomnienia lub uzupełnienia w sytuacji, gdy student nie

przyswoił ich sobie w odpowiednim czasie. Ważne jest również konstruowanie

przykładów oraz pytao i zadao w taki sposób, aby ich rozwiązanie wymagało

sięgnięcia do poznanej uprzednio wiedzy.

Wzb

zan

ie zai

res

wan

ia n

ką

2
2

4. Prezentacja nauczanych treści

Autor kursu, przygotowując materiał do prezentacji w Internecie, powinien

oprócz różnych stylów uczenia się uwzględniad także specyfikę pracy online.

Oznacza to, że poszczególne jednostki lekcyjne nie powinny przekraczad 1525

minut wykładu, a przede wszystkim, że tradycyjną formę wykładu (uznawaną za

podstawę w akademickim kształceniu stacjonarnym) należy w miarę możliwości

zastępowad formami aktywizującymi, a więc przede wszystkim dyskusją (pomiędzy

studentami oraz pomiędzy studentami i prowadzącym zajęcia), a także pracą

w grupach (realizacja projektów, studia przypadków). Wiedza teoretyczna

powinna byd zawarta bądź to w dołączonym pliku PDF, bądź we wskazanych

pozycjach literatury (w postaci tradycyjnej lub listy adresów stron internetowych).

5. Wspieranie uczących się

Ponieważ znaczna częśd pracy studenta odbywa się samodzielnie, ważne jest,

aby w razie potrzeby mógł skorzystad z odpowiednich wskazówek czy nawet

podpowiedzi. Zaleca się zamieszczanie w materiałach możliwie dużej liczby

przykładów, zwłaszcza odnoszących się do praktycznych zastosowao

prezentowanej wiedzy. Czasami skuteczne jest dołączenie listy najczęściej

zadawanych pytao (FAQ) i odpowiedzi na nie. Jest bowiem wielce

prawdopodobne, że te same trudności czy pytania będą mieli także inni studenci.

6. Zachęcanie do aktywności własnej studenta

Punkt ten wiąże się bezpośrednio ze sposobem prezentowania wiedzy.

Efektywnośd nauczania online zależy w dużym stopniu od aktywności studenta.

Dlatego należy tworzyd środowisko sprzyjające różnym formom aktywności

poprzez dyskusję i pracę grupową. Trzeba w tym miejscu wyraźnie podkreślid, że

ten punkt bardziej niż inne wymienione wcześniej wiąże się z rodzajem

nauczanych treści (przedmiotów). Nie da się bowiem podad jednego

uniwersalnego

modelu

wypełnienia

treści

dydaktycznych

elementami

interaktywnymi. Inny rodzaj poleceo stosuje się do przedmiotów ścisłych, w dużej

mierze opierających się na rozwiązywaniu zadao, a inny do przedmiotów,

Wzb

zan

ie zai

res

wan

ia n

ką

2
3

w których głównym celem jest przyswojenie (zapamiętanie) określonych porcji

wiedzy. Warto również zaznaczyd, iż nauczanie przez Internet, jako forma

kształcenia wymagająca nowych metod i nowego podejścia, może służyd jako

okazja do przełamania stereotypów i zmiany spojrzenia na dotychczasowe formy

nauczania. I tak na przykład dośd łatwo można sobie wyobrazid wprowadzanie

pytao otwartych np.: do matematyki czy statystyki. Znakomicie nadają się one do

zainicjowania dyskusji i sprowokowania wymiany poglądów. Z kolei studium

przypadku, jeszcze do niedawna kojarzone z naukami społecznymi czy właśnie

ekonomicznymi, zastosowane w matematyce umożliwi analizę konkretnych

rozwiązao w zależności od przyjętej metody postępowania. Tego typu podejście

ma szansę stad się znacznie bardziej efektywną metodą nauczania matematyki

w szkolnictwie ekonomicznym. Równocześnie, w odniesieniu do przedmiotów

humanistycznych, jak chociażby filozofia czy psychologia, zamiast pamięciowego

opanowywania licznych definicji i koncepcji ich praktyczne przedyskutowanie (czy

to na forum, czy poprzez case study) zdecydowanie zwiększy stopieo zapamiętania

poznawanej wiedzy.

7. Dostarczanie informacji na samoocenę postępów w nauce

Podczas rozwiązywania wszelkiego rodzaju zadao czy to utrwalających, czy

sprawdzających student powinien otrzymywad bieżące wskazówki, dotyczące

poprawności proponowanych przez niego rozwiązao, innych możliwości

rozwiązania czy też podpowiedzi w sytuacji, gdy nie radzi sobie z problemem.

Należy pamiętad, że nie każdy i nie od razu zdecyduje się wysład zapytanie do

prowadzącego i znacznie prościej będzie mu sięgnąd do wskazówki zamieszczonej

np.: w osobnym odsyłaczu.

8. Ocena przebiegu procesu uczenia się

Niezależnie od zadao i testów pozwalających studentowi przekonad się, czy

opanował wymagane w danym module wiadomości, także prowadzący zajęcia

musi mied możliwośd oceny postępów studenta. Musi zatem przewidzied zadania,

które każdy student wykona (indywidualnie lub w formie projektu grupowego),

a następnie prześle ich rozwiązania. Dobrym czynnikiem motywującym do

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

lekcji

2
4

efektywnej pracy jest przedstawienie zrealizowanych zadao na forum w taki

sposób, aby również były poddane ocenie (w formie dyskusji) innych studentów

w grupie. Dodatkowo świadomośd, że praca będzie oceniana i że jej zaliczenie

warunkuje np.: kontynuację kursu zwykle działa mobilizująco na studenta. Każda

jednostka powinna kooczyd się zestawem zadao do wykonania (formy tych zadao

zależą głównie od nauczanych treści, a w praktyce także od ilości czasu, który

autor materiałów chce i może poświęcid na ich przygotowanie).

9. Wspieranie (zachęta) procesu utrwalania i poszerzania zdobytej wiedzy

i umiejętności

Lepszemu przyswajaniu wiadomości służy nie tylko wskazanie ich powiązao

z wiedzą wcześniej poznaną, ale także podanie sposobu poszerzania bądź

uzupełniania aktualnie przedstawionych treści. Zadanie takie z powodzeniem

wypełnią wykazy literatury, odsyłacze do stron internetowych o pokrewnej

problematyce oraz słowniki najważniejszych pojęd. Widad tu wyraźne analogie do

siedmiu zasad dobrej praktyki w edukacji. Fakt ten nie powinien dziwid, gdyż

zmianie uległ tylko sposób przekazywania wiedzy, ale cel jest ten sam a więc

i sposoby jego osiągnięcia podobne. Są one przystosowane do nowej formy

nauczania i tak skonstruowane, aby naukę za pomocą kursów online jak

najbardziej ułatwid. Tych dziewięd elementów ma więc spełniad taką samą rolę

w edukacji online jak wyżej wymienionych siedem zasad dobrej praktyki

w edukacji odnoszących się do tradycyjnego nauczania.

5. Narzędzia wykorzystane podczas tworzenia e-lekcji

Media stanowią obecnie jeden z istotnych środków dydaktycznych. W ujęciu

pedagogicznym są to wszelkiego rodzaju przedmioty, materiały i urządzenia służące do

przekazywania informacji w formie komunikatów złożonych ze słów, obrazów

i dźwięków, umożliwiających wykonywanie przez uczących się czynności interakcyjnych

i manualnych. Realizują cele dydaktyczne o znaczeniu motywacyjnym, źródłowym,

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

2
5

ilustracyjnym, weryfikującym, dwiczeniowym, utrwalającym czy kontrolnym

i oceniającym (6). Nie ulega wątpliwości, że jedno zdjęcie czy krótki film potrafi lepiej

przekazad myśl nauczyciela niż długi tekst, natomiast dobrze przygotowana symulacja

czy toturial jest praktycznie niezastąpioną formą nauki obsługi jakiegoś programu,

dlatego znaczenie mediów w edukacji jest tak ważne.

W kursach, gdzie oprogramowanie jest dostarczane np.: na płycie CD, im więcej

mamy do czynienia z takimi elementami, tym lepiej. Wzbogacają one znacznie naukę,

czyniąc ją bardziej przejrzystą i bogatszą w przykłady. Inaczej trzeba jednak podejśd do

tego zagadnienia w kursach online. Głównym ograniczeniem jest tutaj przepustowośd

łączy, która wpływa na szybkośd działania kursu. Dlatego w takim nauczaniu, mimo

nieocenionego potencjału, jaki niesie ze sobą przekaz multimedialny, trzeba rozsądnie

umieszczad wszelkiego rodzaju takie elementy w kursie, który ma byd udostępniany

drogą online. Przed umieszczeniem na stronie powinny one byd odpowiednio

przetworzone i skompresowane, aby nie zawierały zbyt dużo miejsca i szybko się

wczytywały.

Media odgrywają bardzo ważną rolę w edukacji i są szeroko wykorzystywane. Ze

względu na ich popularnośd w przekazywaniu informacji, istnieje szereg programów,

które zajmują się ich tworzeniem i obróbką. Programy te pozwalają na przygotowanie

i modyfikowanie zdjęd, dźwięków, animacji, wideo i innych mediów, które mogą byd

umieszczone na stronie WWW czy nagrane na odpowiedni nośnik. Każdy z tych

programów jest inny i ma określone zadania. Ich wybór powinien byd kompleksowy

i czyniony bez pośpiechu, aby w czasie tworzenia treści dydaktycznych ułatwid sobie

pracę. Różne kategorie narzędzi są dostępne dla różnych mediów; pokazuje w jaki

sposób można podzielid media na kategorie.

Przed wyborem narzędzi ważnym zadaniem jest uświadomienie sobie jakie formaty

plików mogą byd stosowane w elearningu a następnie ich odpowiedni wybór. Decyzja

ta definiuje bowiem narzędzia, które będziemy mogli wykorzystad w naszej pracy

i może przyczynid się do znacznej redukcji programów, które będą nam potrzebne

w procesie przygotowywania kursu. Dlatego jest ona ważniejsza niż decyzja dotycząca

wyboru samego narzędzia. Istnieje szereg formatów plików, których wykorzystywanie

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

2
6

jest zalecone podczas tworzenia kursów online. Zazwyczaj może korzystad z nich

większośd popularnych przeglądarek internetowych, które są w stanie je odczytad

i wyświetlid bezpośrednio naekranie monitora. Z kolei inne pliki mogą byd tylko

odczytane przez odpowiednie programy po ściągnięciu ich na dysk i zainstalowaniu

odpowiedniego oprogramowania często płatnego.

Poniżej znajduje się lista dostępnych formatów dla poszczególnego typu mediów,

oraz wskazówki pomagające wybrad takie pliki, z których powinno się korzystad

podczas tworzenia kursu.

Tekst dokumentu

Najlepszym rozwiązaniem do wyświetlania tekstu w przeglądarce internetowej jest

użycie języka HTML (ang. Hyper Text Markup Language) stworzonego specjalnie w tym

celu. Większośd przeglądarek rozpoznaje także język XML (ang. Extension Markup

Language). Format PDF, będący własnością firmy Adobe, może byd również szeroko

używany, ze względu na dostępną darmową przeglądarkę takich plików. Natomiast

formaty takie jak Microsoft Word, Excel czy PowerPoint nie mogą byd bezpośrednio

wyświetlone w przeglądarce bez dokonania konwersji czy zainstalowania płatnego

oprogramowania.

Grafika

Formatami używanymi przez przeglądarkę do wyświetlania grafiki są GIF i JPEG. PNG

(ang. Portale Network Graphics) może byd również używany, ale nie jest szeroko

stosowany. Niektóre przeglądarki używają VML(ang. Vector Modeling Language) i SVG

(ang. Simple Vector Graphic).Nie stosuje się natomiast w Internecie takich formatów

jak BMP czy PSD Photoshopa.

Dźwięk

Nie istnieje format przeznaczony konkretnie dla przeglądarki internetowej. Szeroko

stosowany jest natomiast format MP3. RedlAudio wymaga odtwarzacza RealAudio,

który jest dostępny dla wielu systemów. Microsoft Media format może byd natomiast

używany wraz z przeglądarką Internet Explorer w systemie Windows oraz w systemach

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

2
7

Macintosh i niektórych systemach UNIX, dla których dostępny jest odtwarzacz plików

w takim formacie.

Animacja

Formatem przeznaczonym dla przeglądarki internetowej jest GIF. Do tworzenia

animacji wykorzystywany jest również dynamiczny HTML (DHTML), ale jego formy są

różne dla różnych przeglądarek, więc animacje mogą byd różnie wyświetlane.

Alternatywą jest coraz popularniejszy Macromedia Flash czy mniej popularny

Macromedia Director.

Wideo

Nie ma zdefiniowanego konkretnego formatu wideo dla przeglądarki internetowej.

Zazwyczaj używa się formatów QuickTime i RealMedia, chod nie na szeroką skalę.

Programowanie

Formatem przeznaczonym dla przeglądarki jest JavaScript. Komercyjnym

rozwiązaniem jest VBScript, który może pracowad tylko z przeglądarką Internet

Explorer. Dodatkowo można również stosowad środowiska programistyczne, takie jak

Borland C++ lub Delphi.

5.1. Język HTML

5.1.1. Co to jest HTML?

HTML (HyperText Markup Language, co oznacza hipertekstowy język

znaczników) jest dominującym językiem wykorzystywanym do tworzenia stron

internetowych. Pozwala opisad strukturę informacji zawartych w dokumencie

nadając znaczenie poszczególnym fragmentom tekstu (formując linki, nagłówki,

akapity, listy, itp.) oraz osadzid w tekście dodatkowe obiekty np. statyczne

grafiki, interaktywne formularze, dynamiczne animacje.

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

2
8

Język HTML umożliwia, do pewnego stopnia, zdefiniowanie sposobu

wizualnej prezentacji dokumentu w przeglądarce internetowej, a także

osadzanie ciągów instrukcji języków skryptowych, wpływających na zachowanie

się przeglądarek internetowych.

Ważną cechą języka, która wyraźnie przyczyniła się do rozpowszechnienia

sieci WWW jest niezależnośd od systemu operacyjnego oraz parametrów

sprzętowych komputera, na którym strony te będą oglądane.

5.1.2. Historia

W 1980 r. fizyk Tim Berners-Lee, pracujący dla ośrodka naukowo-

badawczego CERN, stworzył prototyp hipertekstowego systemu informacyjnego

– ENQUIRE. System wykorzystywano do organizowania i udostępniania

dokumentów związanych z badaniami naukowymi. Rewolucyjnośd pomysłu

polegała na tym, że użytkownik, posługując się odnośnikami, mógł z jednej

lokalizacji przeglądad dokumenty fizycznie znajdujące się w innych miejscach na

świecie. W 1989 r. Berners-Lee i inżynier oprogramowania CERN Robert Cailliau

przedstawili równolegle dwie propozycje hipertekstowych systemów

informacyjnych opartych na sieci Internet. Oba projekty cechowała podobna

funkcjonalnośd. Rok później opracowali wspólną propozycję zaakceptowaną

przez CERN - projekt WorldWideWeb (W3). (7)

W latach 2004-2006 zmienił się istotnie paradygmat (ogólny wzorzec, model,

zbiór zasad) publikowania w Internecie – zaszła wręcz rewolucja. Postęp

spowodował, że radykalnie obniżona została techniczna poprzeczka

i prawdopodobnie znaczna większośd osób zainteresowanych publikowaniem

wykorzystuje dzisiaj niewymagające w zasadzie technicznej wiedzy blogi

(aktywnych blogów jest dziś w Polsce zapewne kilkaset tysięcy), które

z powodzeniem wystarczają do zaprezentowania siebie i swoich przemyśleo -

blogi przejęły prawdopodobnie częśd tych osób, które szukały dla siebie

odpowiednich technik publikowania, aczkolwiek przyciągnęły one raczej

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

lekcji

2
9

nowych internautów, zwiększając radykalnie ogólną liczbę tych, którzy

uczestniczą aktywnie w rozwoju zasobów WWW.

5.1.3. Przyszłość

Rozwój sieci nie osiągnął jeszcze punktu kulminacyjnego. W najbliższych

latach można zapewne spodziewad się zwiększenia tempa usieciowienia

społeczeostwa. Jest jeszcze dużo dziedzin w których globalna sied mogłaby

w znaczący sposób ułatwid i skrócid wiele czynności które teraz pochłaniają

dużo czasu.

Ważnym elementem Internetu jest edukacja. W ramach akcji Interkl@sa,

podjętej przez MEN, udało się doprowadzid do uruchomienia pracowni

internetowych w każdym gimnazjum, a w dalszym etapie do szkół

podstawowych i średnich. Szerszy dostęp do Internetu wymusi zastosowanie

komputerów jako narzędzia edukacji i wyszukiwania informacji w ramach

różnych przedmiotów.

5.1.4. Edytor

Dokument HTML jest zwykłym plikiem tekstowym, w którym znajdują się

polecenia HTML. Wynika stąd, że dokument taki można utworzyd za pomocą

najprostszego edytora tekstów – jak Notatnik w Windows - ręcznie wpisując

znaczniki. Metoda taka, chod skuteczna, byłaby jednak zbyt uciążliwa. Dlatego

na rynku pojawiło się już wiele specjalizowanych edytorów, które wydatnie

ułatwiają konstruowanie dokumentu, wspomagając wprowadzanie poleceo. Są

to zazwyczaj programy komercyjne, aczkolwiek znajdziemy też sporo

programów całkowicie bezpłatnych (freeware).

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
0

W chwili obecnej mamy do dyspozycji wiele polskich programów, które

doskonale nadają się do tworzenia stron. Osobiście polecam używanie

edytorów pracujących w trybie tekstowym, a nie graficznym, gdyż mamy wtedy

lepszą kontrolę nad tworzonym dokumentem. Do stworzenia strony

internetowej e-lekcji opisywanej w tej pracy korzystałem z darmowego edytora

HTML jakim jest HateML Pro, autorstwa Michała Gajka.

Rysunek 1. Wygląd okna głównego programu HateML Pro

5.1.5. Kaskadowe arkusze stylów CSS

Pierwotnie HTML był językiem wyłącznie do opisu struktury dokumentu.

Jednak z czasem zrodziła się potrzeba ożywienia wyglądu takich dokumentów.

Powoli dodawano nowe znaczniki do HTML pozwalające kontrolowad kolory,

typografię, dodawad nowe media (np. obrazki). Te niestandardowe rozszerzenia

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
1

realizowane były przez najpopularniejszych producentów przeglądarek bez

porozumienia z drugim. Doprowadziło to do zaimplementowania nowych

znaczników działających w konkretniej grupie przeglądarek i nie działających

w innych przeglądarkach. Projektanci zostali zmuszeni do wysyłania do klienta

różnych wersji tej samej witryny w zależności od użytej przeglądarki, uzyskanie

identycznego wyglądu w różnych przeglądarkach było praktycznie niemożliwe.

Hakon Wium Lie jako pierwszy zaproponował CHSS (Cascading HTML Style

Sheets) w październiku 1994 roku. Później Lie i Bert Bos pracowali wspólnie nad

standardem CSS (literka H została usunięta ze względu na możliwośd

stosowania stylów do innych podobnych do HTML języków).

Arkusz stylów CSS to lista dyrektyw (tzw. reguł) ustalających w jaki sposób

ma zostad wyświetlana przez przeglądarkę internetową zawartośd wybranego

elementu (lub elementów) (X)HTML lub XML. Można w ten sposób opisad

wszystkie pojęcia odpowiedzialne za prezentację elementów dokumentów

internetowych, takie jak rodzina czcionek, kolor tekstu, marginesy, odstęp

międzywierszowy lub nawet pozycja danego elementu względem innych

elementów bądź okna przeglądarki. Wykorzystanie arkuszy stylów daje znacznie

większe możliwości pozycjonowania elementów na stronie, niż oferuje sam

(X)HTML.

CSS został stworzony w celu odseparowania struktury dokumentu od formy

jego prezentacji. Separacja ta zwiększa zakres dostępności witryny, zmniejsza

zawiłośd dokumentu, ułatwia wprowadzanie zmian w strukturze dokumentu.

CSS ułatwia także zmienianie renderowania strony w zależności od

obsługiwanego medium (ekran, palmtop, dokument w druku, czytnik

ekranowy). Stosowanie zewnętrznych arkuszy CSS daje możliwośd zmiany

wyglądu wielu stron na raz bez ingerowania w sam kod (X)HTML, ponieważ

arkusze mogą byd wspólne dla wielu dokumentów.

Arkusz stylów składa się z definicji stylu (reguł). Reguła składa się z selektora

określającego formatowany element lub grupę elementów oraz jednej lub

więcej rozdzielonych dwukropkiem oraz zakooczonych średnikiem par

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
2

właściwośd-wartośd. Pary muszą byd otoczone nawiasami klamrowymi.

Ponieważ średnik służy do separowania par, po ostatniej z nich nie powinno się

pisad tego znaku (w przeciwnym razie cała definicja może zostad zignorowana).

Nazwa "kaskadowe arkusze stylów" wynika z faktu, iż gdy reguły CSS

wykluczają się wzajemnie w arkuszu zewnętrznym, arkuszu wewnętrznym oraz

na poziomie elementów HTML, priorytet stylów ustalany jest hierarchicznie.

Przyjęto, że oddziaływanie stylów z arkuszy zewnętrznych może byd

modyfikowane przez style zdefiniowane w nagłówku dokumentu, te zaś mogą

byd modyfikowane przez reguły zdefiniowane bezpośrednio w ciele

dokumentu. Pierwszeostwo mają zatem style zdefiniowane "bliżej"

formatowanego elementu. Kolejnośd interpretacji reguł formatujących dany

element przez przeglądarkę przedstawia się następująco:

Ten model działania pokazuje, w jaki sposób działa kaskada stylów. Między

stylami z różnych źródeł nie muszą zresztą wcale występowad żadne konflikty -

wszystkie style uzupełnią się, tworząc jeden wielki "wirtualny" styl.

Definicje stylów w atrybucie style elementu

Definicje stylów w nagłówku dokumentu

Zewnętrzne arkusze stylów

Domyślny arkusz użytkownika przeglądarki

Domyślny arkusz przeglądarki WWW

(niezależny od autora strony)

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
3

5.1.6. Zalety CSS

Na pierwszy rzut oka kluczową zaletą CSS oraz głównym powodem, dla

którego projektanci witryn rozpoczynają pracę z tą technologią, jest możliwośd

kontroli wielu aspektów wyglądu strony, których nie da się zwyczajnie określad

w czystym HTML. Przykładem może byd moda na usuwanie podkreślenia

z hiperłączy oraz zaznaczanie ich za pomocą innych stylów (np. kolorowania

tekstu, pogrubiania czcionki oraz podkreślenia łączy w momencie najechania na

nie myszą). Kompletny spis właściwości stylów, które mogą byd kontrolowane

przez CSS, znajduje się w dodatku C.

Oprócz pokaźnej liczby takich właściwości, CSS pozwala na zastosowanie ich

do większego zakresu elementów HTML. W czystym HTML, jeśli zechce się użyd

obramowania wokół pewnego obszaru, trzeba będzie stworzyd tabelę, gdyż

jedynie ona posiada odpowiedni do tego atrybut. CSS nie tylko umożliwia

większą kontrolę nad wyglądem obramowania (możliwości jest wiele:

obramowanie może byd jednolite (ang. solid), wzorzyste (ang. embossed),

nakrapiane (ang. dotted), przerywane (ang. dashed), grube bądź cienkie,

czerwone lub zielone, itd.), lecz także pozwala na dodawanie obramowania do

dowolnie wybranego elementu, a nie tylko tablicy. Celem CSS jest zaoferowanie

projektantowi jak najszerszego wachlarza możliwości. Tak więc ideą

przyświecającą CSS jest umożliwienie zastosowania reguł stylów wszędzie tam,

gdzie ma to rzeczywisty sens.

CSS posiada więcej właściwości stylów, które mogą się odnosid do większej

liczby elementów, niż HTML kiedykolwiek pozwalał. Gdybyś miał wybrad

pomiędzy CSS a HTML jako środkiem na określenie wyglądu strony, CSS

zwyciężyłby bez najmniejszych wątpliwości. Mimo to powszechnie stosuje się

HTML do projektowania układu strony, a do CSS ucieka się tylko w szczególnych

przypadkach, gdy HTML nie potrafi sobie z pewnymi rzeczami poradzid. Podczas

gdy wizualny efekt jest porównywalny, traci się po drodze mnóstwo zalet CSS.

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
4

Rysunek 2. Wygląd arkusza stylów CSS w programie HateML

5.2. Multibox

Aby zwiększyd funkcjonalnośd oraz przejrzystośd strony internetowej e-lekcji

wykorzystano skrypt napisany w języku JavaScript

o nazwie multibox, który

pozwala w efektowny sposób prezentowad rysunki oraz filmy zamieszczane

w kodzie HTML. Więcej informacji na temat skryptu i jego implementacji można

JavaScript (JS) – obiektowy skryptowy język programowania, stworzony przez firmę Netscape,

najczęściej stosowany na stronach WWW. Pod koniec lat 90. XX wieku organizacja ECMA wydała na
podstawie JavaScriptu standard języka skryptowego o nazwie ECMAScript. Głównym autorem
JavaScriptu jest Brendan Eich.
Najczęściej spotykanym zastosowaniem języka JavaScript są strony WWW. Skrypty służą najczęściej do
zapewnienia interaktywności poprzez reagowanie na zdarzenia lub sprawdzania poprawności formularzy
lub budowania elementów nawigacyjnych. Podczas wzbogacania funkcjonalności strony internetowej
istotne jest, aby żaden element serwisu nie stał się niedostępny po wyłączeniu obsługi JavaScriptu
w przeglądarce. Skrypt JavaScriptu ma znacznie ograniczony dostęp do komputera użytkownika (o ile nie
zostanie podpisany cyfrowo). Niektóre strony WWW zbudowane są z wykorzystaniem JavaScriptu po
stronie serwera, jednakże znacznie częściej korzysta się w tym przypadku z innych języków.

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
5

dowiedzied się na stronie http://www.phatfusion.net/multibox

. Skrypt korzysta

pośrednio z elementów specyfikacji mootools, dostępnych pod adresem

http://mootools.net.

Rysunek 3. Logo mootools

Rysunek 4. Strona główna projektu phatfusion multibox (http://www.phatfusion.net/multibox/)

Autor skryptu: Samuel Birch

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
6

Rysunek 5. Przykład działającego skryptu multibox

5.3. Borland C++ Builder

Program do wizualizacji pola elektrostatycznego pochodzącego od układu

ładunków został napisany przeze mnie w języku C++ z wykorzystaniem środowiska

programistycznego Borland C++ Bulder 4.0.

Borland C++ Builder to narzędzie programistyczne typu RAD

firmy Borland do

tworzenia aplikacji w języku C++. Zaletą tego IDE

jest wykorzystanie dostępnej

RAD (ang. Rapid Application Development) oznacza "szybkie tworzenie aplikacji". Jest to ideologia

i technologia polegająca na udostępnieniu programiście dużych możliwości prototypowania oraz dużego
zestawu gotowych komponentów (np. zapewniających dostęp do bazy danych). Umożliwia to uzyskanie
pewnego efektu już w pierwszych krokach programistycznych, jednocześnie stanowi poważne
zagrożenie dla projektów o większych rozmiarach ze względu na łatwośd nieprzemyślanego
modyfikowania. Narzędzia RAD są rozwinięciem pomysłu IDE (zintegrowanego środowiska
programistycznego) i doskonale nadają się do tworzenia prototypów. Wygląd aplikacji projektuje się
ustawiając kontrolki w obszarze okna projektowanego programu (na przykład przy użyciu myszy -
przeciągnij i upuśd).

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
7

również w środowisku Delphi, w pełni obiektowej biblioteki VCL

, znacznie

ułatwiającej budowę interfejsu użytkownika w systemie Windows. Ponadto C++

Builder dobrze wykorzystuje bazy danych (można używad zarówno sterowników

ODBC, ADO, jak i wyspecjalizowanych w obsłudze konkretnej bazy danych

komponentów) i pracuje w nowoczesnych technologiach jak np: CORBA. C++

Builder, do samej budowy programu wykorzystuje kompilator BCC32 oraz linker

ILINK32 firmy Borland.

Rysunek 6. Wygląd środowiska programistycznego Borland C++ Bulder 2007

Zintegrowane środowisko programistyczne (ang. Integrated Development Environment, IDE) jest to

aplikacja lub zespół aplikacji (środowisko) służących do tworzenia, modyfikowania, testowania
i konserwacji oprogramowania. Aplikacje będące zintegrowanymi środowiskami programistycznymi
charakteryzują się tym, że udostępniają złożoną, wieloraką funkcjonalnośd obejmującą edycję kodu
źródłowego, kompilowanie kodu źródłowego, tworzenie zasobów programu (tzn. formatek / ekranów /
okien dialogowych, menu, raportów, elementów graficznych takich jak ikony, obrazy itp.), tworzenie baz
danych, komponentów i innych.

Visual Component Library (ang., VCL) - biblioteka stworzona w języku Object Pascal (obiektowej wersji

języka Pascal) przez firmę Borland na potrzeby środowiska Delphi, potem zaadaptowana też do
środowiska C++ Builder.

arz

ędz

ia wy

ystane p

cza

s t

eni

-lekcji

3
8

Rysunek 7. Fragment kodu napisanego w C++

Rysunek 8. Projektowanie interfejsu programu w Borland C++ Builder

void __fastcall TForm1::FormCreate(TObject *Sender)
{
for (int k = 0; k < QTY; k++) {
charge[k].ChargeValue = 0;
charge[k].Radius = 5;
shape[k] = new TShape(this);
shape[k]->Parent = Form1;
shape[k]->Visible = false;
shape[k]->OnMouseDown = ShapeMouseDown;
shape[k]->OnMouseUp = ShapeMouseUp;
shape[k]->OnMouseMove = ShapeMouseMove;
shape[k]->Height = (charge[k].Radius) * 2;
shape[k]->Width = (charge[k].Radius) * 2;
shape[k]->Shape = stCircle;
shape[k]->Tag = k;
shape[k]->Pen->Width = 1;
shape[k]->Brush->Color = clWhite;
shape[k]->Brush->Style = bsSolid;
shape[k]->Cursor = crCross;
charge[k].x = 0;
charge[k].y = 0;
}
Image1->Canvas->Brush->Color =
static_cast<TColor>(colorRamp(55,500));
Image1->Canvas->FillRect(Image1->Canvas->ClipRect);
}
//------------------------------------------------------------------------
---

kcjo

wani

-lek

cji

3
9

6. Funkcjonowanie e-lekcji

6.1. Poruszanie się po kolejnych lekcjach

Wygląd głównej strony internetowej przedstawia poniższy rysunek. Jest to

widok „okładki” e-lekcji, gdzie główną uwagę zwraca temat pracy.

Rysunek 9. Strona główna e-lekcji

Rysunek 10. Menu główne e-lekcji

Kliknięcie w napis „e-lekcja fizyki | elektrostatyka”

spowoduje przejście do strony głównej e-lekcji.

kcjo

wani

-le

kcji

4
0

Główne menu e-lekcji fizyki zostało umieszczone na górze strony. Pozwala ono

w szybki i łatwy sposób na poruszad się po witrynie. Oferuje ono dostęp do trzech

działów:

Po wejściu w tryb nauki za pomocą przycisku „rozpocznij naukę”

znajdującego się na głównej stronie pojawia się również dodatkowe

menu, w którym uzyskujemy dostęp do kolejnych części lekcji.

Menu rozwija się kolejno wraz ze stopniem zaawansowania nauki.

Rysunek 11. Menu boczne

Na rysunku powyżej przedstawione jest „zwinięte” menu boczne e-lekcji. Po

kliknięciu na którykolwiek z tematów menu rozwija się, ukazując tematy związane

z danym zagadnieniem do których możemy dostad się po kliknięciu na nich

myszką.

Nauka

•tryb nauki: krok

po kroku
poznajemy
wszystkie
informacje
dotyczące pojęd i
praw z działu
elektrostatyki

Materiały

•możemy

obejrzed
dostępne w e-
lekcji filmy,
zdjęcia oraz
zapoznad się z
doświadczeniami,
jakie obejmuje
zakres e-lekcji

Zadania

•w tym miejscu

dostępne są
zadania (testowe
i dłuższe)
dotyczące
zagadnieo
związanych
z elektrostatyką

Informacje

•dowiemy się

informacji o
autorach e-lekcji,
z jakich źródeł
skorzystano
podczas jej
tworzenia, oraz o
tym jak jest
zbudowana

kcjo

wani

-lek

cji

4
1

Dodatkowo na każdej stronie został umieszczony prosty system nawigacji,

pozwalający w szybki sposób na poruszanie się do przodu/tyłu po dostępnych

lekcjach.

Rysunek 12. Dwa dodatkowe sposoby poruszania się po e-lekcji

Sposób poruszania się po e-lekcji, jej wygląd oraz specyficzne rozwiązania są

wynikiem współpracy autora z Joanną Niedźwiedzką. Ciągłe konsultacje treści oraz

strony technicznej przedsięwzięcia pozwoliły na osiągnięcie obecnego stanu,

w jakim znajduje się omawiana e-lekcja.

kcjo

wani

-lek

cji

4
2

6.2. Zawartość e-lekcji

Opisywana e-lekcja składa się z 5 rozdziałów, w których znajduje się łącznie

17 podrozdziałów. Poniżej przedstawiono schematycznie mapę witryny

z zaznaczonymi rozdziałami głównymi e-lekcji oraz mapę trybu nauki.

Rysunek 13. Skrócona mapa witryny

Strona główna

Nauka

Wstęp

Pole

elektrostatyczne

Pole elektryczne

Prawo Gaussa

Dielektryki i

kondensatory

Podsumowanie

Materiały

Doświadczenia

Filmy

Strony WWW

Zadania

Test z wiedzy

o elektrostatyce

Zadania dłuższe

Informacje

Autorzy

Bibliografia

Mapa witryny

kcjo

wani

-lek

cji

4
3

Rysunek 14. Mapa trybu nauki

Nauka

Wstęp

Pole

elektrostatyczne

Ładunek

elektryczny

Prawo

Coulomba

Pole

elektryczne

Wektor

natężenia

Linie sił

Praca sił

Potencjał pola

Powierzchnie

ekwipotencjalne

Superpozycja

pól

Gęstośd

objętościowa

Dipol

elektryczny

Prawo Gaussa

Rotacja pola

elektrostatycznego

Źródłowośd pola

elektrostatycznego

Prawo Gaussa

Przykłady zastosowao

prawa Gaussa

Dielektryki

i kondensatory

Dipol w polu

elektrostatycznym

Pojemnośd

elektryczna

Kondensatory

Podsumowanie

kcjo

wani

-lek

cji

4
4

6.3. Prezentacja zagadnień i sposoby korzystania z kursu

Cały materiał e-lekcji, jak już wspomniano wcześniej został podzielony na

5 rozdziałów, w których znajdują się poszczególne lekcje. Student powinien

studiowad je po kolei i przechodzid do następnego rozdziału dopiero gdy upewnił

się, że rozumie materiał z poprzedniego. Ma to istotne znaczenie bo z wniosków

i informacji z danego rozdziału będzie wielokrotnie korzystał w następnych

lekcjach.

Podczas czytania student powinien zwrócid uwagę na specjalne oznaczenia

(ikonki, kolorystykę) umieszczone w tekście. Mają one na celu zwrócid jego uwagę

na najistotniejsze elementy takie jak:

Definicje

Prawa, zasady, twierdzenia

Jednostki.

Dodatkowo elementy najistotniejsze dla zrozumienia i opanowaniu materiału

zostały wyszczególnione pogrubioną czcionką. Należy zwrócid na nie szczególną

uwagę.

6.3.1. Multimedia

Prezentowane materiały są ilustrowane

zdjęciami,

prostymi animacjami komputerowymi,

filmami oraz bardziej rozbudowanymi

programami (symulacjami komputerowymi).

kcjo

wani

-lek

cji

4
5

O ile animacje komputerowe zostały przygotowane w możliwie prostej

formie, tak że ich rozmiar pozwala na oglądanie ich "przez Internet" w czasie

rzeczywistym, to programy są znacznie pokaźniejsze i uruchomienie ich

z serwera może byd kłopotliwe. Istnieje jednak możliwośd zapisania ich

(ściągnięcia) na lokalnym dysku i uruchomienia z własnego komputera. Program

„Pole elektrostatyczne” został napisany przez Bartosza Dudę, autora niniejszej

pracy dyplomowej.

6.3.2. Zadania

W omawianej e-lekcji zostały również zamieszczone zadania podzielone na

dwie kategorie: zadania testowe oraz dłuższe zadania z treścią. Mają one różny

charakter i różny stopieo trudności. Poprawnie zrobione zadanie stanowi cenne

uzupełnienie wiadomości teoretycznych zgromadzonych w e-lekcji.

Test napisany jest w formie interaktywnej – student pytanie po pytaniu

może uczyd się odpowiedzi na poszczególne zagadnienia. Kolejne kroki

rozwiązywania testu pokazują poniższe rysunki.

Zanim zaczniemy odpowiadad na pytanie należy je dokładnie przeczytad.

Rysunek 15. Brak zaznaczonej odpowiedzi

kcjo

wani

-lek

cji

4
6

Gdy zapoznamy się już z treścią zadania odpowiadamy na pytanie klikając

w wybraną przez nas odpowiedź. Jeśli jest ona błędna wyśietli nam się ikona

oznaczająca błąd i jednocześnie zobaczymy która odpowiedź jest prawidłowa.

Rysunek 16. Zaznaczona odpowiedź nieprawidłowa

Nie należy się oczywiście przejmowad początkowym niepowodzeniem, na pewno za

drugim razem pójdzie już lepiej i zobaczymy sytuację przedstawioną na rysunku
poniżej.

Rysunek 17. Zaznaczona prawidłowa odpowiedź

Na samym koocu testu widzimy dwa przyciski:

Rysunek 18. Opcje testu

ikona nieprawidłowej
odpowiedzi

zaznaczona
odpowiedź

odpowiedź
prawidłowa

zaznaczona
odpowiedź

ikona prawidłowej
odpowiedzi

kcjo

wani

-lek

cji

4
7

Przycisk „Pokaż wynik” wyświetli bieżące postępy w rozwiązywaniu testu,

natomiast „Wyczyśd odpowiedzi” po uprzednim potwierdzeniu, usunie

wszystkie zaznaczone przez studenta odpowiedzi.

Po kliknięciu przycisku „Pokaż wynik” wyświetli się informacja o aktualnym

stanie rozwiązania testu.

Rysunek 19. Bieżące postępy rozwiązywania testu

Drugi typ zadao to zadania dłuższe z treścią, do których dołączone są krótkie

rozwiązania. (Aby je odczytad należy kliknąd polecenie „Pokaż/ukryj

odpowiedź”)

Rysunek 20. Zadanie z odpowiedzią

Układ zadao oraz skrypt (napisany w języku JavaScript) pozwalający na

rozwiązanie testu został zaprojektowany wspólnie z Joanną Niedźwiedzką.

łado

kcja

4
8

7. Przykładowa lekcja

7.1. Pole elektryczne – wektor natężenia pola

7.1.1. Wygląd lekcji

Rysunek 21. Wygląd lekcji

dostępne materiały
(Hasła, programy
oraz filmy)

definicje i ważne
fragmenty są
wyróżnione w tekście

łatwy i szybki dostęp
do multimediów

łado

kcja

4
9

Każda lekcja w przejrzysty sposób opowiada o wybranym temacie. Już na

pierwszy rzut oka można stwierdzid jakie mamy do dyspozycji materiały

multimedialne – w naszym przypadku jest to rysunek przedstawiający obraz

linni sił pola dla pola wytworzonego przez ładunek dodatni i ujemny, program

wizualizujący pole elektrostatyczne pochodzące od układu ładunków oraz film,

na którym zobaczymy doświadczenie ilustrujące rozpatrywany temat.

Po kliknięciu w rysunek zobaczymy jego powiększenie. Możemy łatwo

obejrzed nagrany film, po prostu klikając na niego.

Rysunek 22. Powiększenie rysunku

Rysunek 23. Obserwacja przestrzennego obrazu linii sił pola za pomocą "pióropusza" – migawka z filmu

łado

kcja

5
0

7.1.2. Program „Pole elektrostatyczne”

Program „Pole elektrostatyczne” (autorstwa Bartosza Dudy) dostępny w e-

lekcji pozwala wyznaczyd linie sił pola elektrycznego i rozkład potencjału

pochodzący od zadanego statycznego rozkładu ładunków. W programie można

wczytad jeden z proponowanych układów ładunków (np. dipol) lub utworzyd

własny układ ładunków.

7.1.2.1. Wygląd programu

Rysunek 24. Wygląd programu „Pole elektrostatyczne”

Program stanowi pojedyncze okno, na którym można generowad układy

ładunków elektrostatycznych, następnie obserwowad linie sił pola

wytworzonego przez te ładunki oraz śledzid powierzchnie ekwipotencjalne,

jakie tworzą obszary o tym samym potencjale pola.

łado

5
1

7.1.2.2. Tworzenie ładunków

Rysunek 25. Menu główne

Aby utworzyd ładunek na powierzchni okna programu klikamy

w dowolnym punkcie okna prawym klawiszem myszy i wybieramy

interesującą nas pozycję, np. tworzymy ładunek dodatni.

Rysunek 26. Tworzenie ładunku dodatniego

Aby otworzyd menu główne,
kliknij na powierzchni okna
w dowolnym punkcie
prawym klawiszem myszy

Tworzymy ładunek z głównego
menu – wybierając opcję „Utwórz
ładunek +” lub „Utwórz ładunek –„

łado

kcja

5
2

Następnie

tworzymy

ładunek

ujemny

postępując

zgodnie

z wcześniejszymi instrukcjami, wybierając jednak polecenie „Utwórz

ładunek –„

Rysunek 27. Utworzony ładunek ujemny

W każdym momencie możemy sprawdzid z jakimi ładunkami mamy do

czynienia w utworzonym przez nas polu – wystarczy najechad myszką na

interesujący nas ładunek, a natychmiast pojawi się okienko w którym

zobaczymy wartośd oraz koordynaty naszego ładunku.

Rysunek 28. Właściwości ładunku

Utworzony ładunek ujemny

łado

kcja

5
3

Możemy łatwo przesuwad ładunki metodą „przeciągnij i upuśd” – w tym

celu klikamy lewym przyciskiem myszy na ładunku i trzymając klawisz

przesuwamy myszkę, a wraz z nią nasz ładunek w upragnione miejsce. Gdy

puścimy klawisz myszki ładunek upadnie w pozycji, gdzie ostatnio

znajdował się kursor.

Bardzo łatwo możemy również zmienid właściwości ładunku – wystarczy

że klikniemy na niego prawym klawiszem myszki.

Rysunek 29. Zmiana właściwości ładunku

W każdym momencie możemy usunąd ładunek wybierając opcję „Usuo

ładunek”

Rysunek 30. Usuwanie ładunku

łado

kcja

5
4

Równie łatwo można usunąd wszystkie ładunki korzystając z opcji

„Resetuj”. Opcja „Odśwież” może przydad się, gdy z jakiegoś powodu

wizualizacja stała się nieczytelna.

7.1.2.3. Wczytywanie/zapisywanie układu ładunków

W programie dostępnych jest kilka predefiniowanych układów

ładunków, które dostępne są poprzez opcję „Wczytaj ustawienie

ładunków”.

Rysunek 31. Wczytywanie układu ładunków

Rysunek 32. Wczytany układ ładunków

łado

kcja

5
5

Rysunek 33. Dostępne predefiniowane układy ładunków

Możemy również w prosty sposób zapisad swój układ do formatu

obsługiwanego tylko przez program, bądź do bitmapy stosując polecenie

„Zapisz obrazek”.

Rysunek 34. Zapisywanie układu ładunków jako bitmapa

łado

kcja

5
6

7.1.2.4. Linie sił pola i powierzchnie ekwipotencjalne

Program pozwala wyświetlad również linie sił pola pochodzące od

ładunków. Linie sił włączamy poprzez opcję „Wyświetl linie pola” dostępną

w menu głównym.

Rysunek 35. Wyświetlanie linii pola

wani

5
7

8. Podsumowanie

E-learning to ciągle dośd nowa i szybko rozwijająca się dziedzina w nauczaniu,

pozwalająca zdobywad na prestiżowych uniwersytetach wiedzę osobom nawet

z najdalszych zakątków świata czy rozszerzyd tradycyjne formy nauczania o nowe

technologie czyniąc je bardziej skutecznymi i efektywnymi.

W niniejszej pracy opisałem i porównałem tradycyjne formy nauczania z e-

learningiem. Przedstawiłem sytuację, jaka kształtuje się w związku z omawianym

tematyem na polskich uczelniach wyższych. Skupiłem się także na metodyce pisania

kursów e-learningowych.

W wyniku niniejszej pracy powstała instytucja kształcenia pod tytułem „e-lekcja

fizyki | elektrostatyka”, dotycząca wszelkich zagadnieo związanych z szerokim działem

fizyki jakim jest właśnie elektrostatyka. Cały przebieg tworzenia tego kursu można

podzielid na dwa etapy.

W pierwszym etapie podzieliłem cały materiał na poszczególne działy,

przygotowałem całe zaplecze programów, które posłużyły mi do stworzenia

najdrobniejszych elementów kursu, między innymi programu „Pole elektrostatyczne”

który został opracowany i napisany w środowisku Borland C++ Builder 4.0.

Opracowałem bazę potrzebnych ilustracji i animacji, a dodatkowo wspólnie z Joanną

Niedźwiedzką nakręciliśmy w sali wykładowej nr 322 w budynku A-1 Politechniki

Wrocławskiej wiele filmów dydaktycznych obrazujących zjawiska fizyczne

charakterystyczne dla opisywanych dziedzin.

W drugim etapie tworzenia kursu zająłem się łączeniem wszystkich przygotowanych

materiałów w jedną spójną całośd poprzez stworzenie witryny internetowej w formie

interaktywnej lekcji fizyki. Wykorzystałem wiele dostępnych technologii takich jak

HTML, CSS, JavaScript, jak i te, które pobrałem ze stron internetowych producentów

innych narzędzi wykorzystywanych przeze mnie w pracy.

Do pracy dołączona jest płyta CD-ROM zawierająca utworzony w drugim etapie kurs

fizyki, razem ze wszystkimi ilustracjami, animacjami, programami, oraz filmami

wan

5
8

dostępnymi w poszczególnych rozdziałach e-lekcji. Przygotowane materiały

z pewnością mogą posłużyd za pomoc dydaktyczną na zajęciach fizyki, ponieważ oprócz

suchej teorii zawierają wiele interesującyh dodatków, które urozmaicają przyswajanie

wiedzy.

Studenci o wiele szybciej sięgają po komputer niż po książkę, więc jest bardzo

prawdopodobne, że niniejsza e-lekcja przyczyni się do lepszego pozyskiwania wiedzy

przez szersze grono osób.

<Bib

lio

grafi

5
9

9. Bibliografia

1. A.Gruszka. Po wiedzę w sied. Magazyn komputerowy „Chip”. 07 2002, strony 162-166.

2. Sieciowa encyklopedia informatyki. [Online] http://helionica.pl.

3. A.W.Chickering, Z.F.Gamson. Seven Principles for Good Practice in Undergraduate

Education. AAHE Bulletion. 1987, strony 3-7.

4. R. M.Gagne, L.J.Griggs, W.W.Wager. Principles of Instructional Design. brak miejsca :

Wadsworth Publishing, 1992.

5. Zając, M. Metodyczne aspekty projektowania kursów online. brak miejsca : Akademia

Ekonomiczna w Katowicach, 2004. strony 24-31.

6. W.Strykowski, W.Skrzydlewski. Media i edukacja w dobie integracji. Poznao : brak nazwiska,

2002.

7. Wikipedia, Wolna encyklopedia. [Online] http://pl.wikipedia.org.

Dodatkowo, podczas tworzenia multimedialnej e-lekcji wykorzystano materiały

dostępne w następujących pozycjach:

1. Z. Kąkol, „Fizyka”, Kraków 2006.

2. D. Halliday, R. Resnick, „Fizyka”, T.1 i T.2, Warszawa, PWN 1996.

3. J. Orear, „Fizyka”, T.1 i T.2, Warszawa, WNT 1990.

4. C. Bobrowski, „Fizyka - Krótki Kurs”, Warszawa, WNT 1995.

5. A.K. Wróblewski, J.A. Zakrzewski, „Wstęp do Fizyki”, T.1, Warszawa, PWN 1984.

6. K. Sieraoski, K. Jezierski, B. Kołodka, „Wzory i prawa z objaśnieniami”, T.2, Wrocław,

Scripta 2005.

7. Witold Mizerski, „Tablice fizyczno-astronomiczne”, Warszawa, Adamantan 2002.

8. http://www.codegear.com/products/cppbuilder

9. http://webmaster.helion.pl/

10. http://pl.wikipedia.org/

11. Andrzej Persona, „Fizyka, wybór testów z egzaminów wstępnych na akademie

medyczne i kierunki przyrodnicze”, Warszawa, Medyk 2000.

is ry

sun

kó

6
0

10. Spis rysunków

Rysunek 1. Wygląd okna głównego programu HateML Pro ....................................................... 30

Rysunek 2. Wygląd arkusza stylów CSS w programie HateML .................................................... 34

Rysunek 3. Logo mootools .......................................................................................................... 35

Rysunek 4. Strona główna projektu phatfusion multibox

(http://www.phatfusion.net/multibox/) ................................................................ 35

Rysunek 5. Przykład działającego skryptu multibox.................................................................... 36

Rysunek 6. Wygląd środowiska programistycznego Borland C++ Bulder 2007 .......................... 37

Rysunek 7. Fragment kodu napisanego w C++ ........................................................................... 38

Rysunek 8. Projektowanie interfejsu programu w Borland C++ Builder ..................................... 38

Rysunek 9. Strona główna e-lekcji .............................................................................................. 39

Rysunek 10. Menu główne e-lekcji ............................................................................................. 39

Rysunek 11. Menu boczne .......................................................................................................... 40

Rysunek 12. Dwa dodatkowe sposoby poruszania się po e-lekcji .............................................. 41

Rysunek 13. Skrócona mapa witryny .......................................................................................... 42

Rysunek 14. Mapa trybu nauki.................................................................................................... 43

Rysunek 15. Brak zaznaczonej odpowiedzi ................................................................................. 45

Rysunek 16. Zaznaczona odpowiedź nieprawidłowa .................................................................. 46

Rysunek 17. Zaznaczona prawidłowa odpowiedź ....................................................................... 46

Rysunek 18. Opcje testu .............................................................................................................. 46

Rysunek 19. Bieżące postępy rozwiązywania testu .................................................................... 47

Rysunek 20. Zadanie z odpowiedzią ........................................................................................... 47

Rysunek 21. Wygląd lekcji ........................................................................................................... 48

Rysunek 22. Powiększenie rysunku ............................................................................................. 49

Rysunek 23. Obserwacja przestrzennego obrazu linii sił pola za pomocą "pióropusza" –

migawka z filmu ...................................................................................................... 49

Rysunek 24. Wygląd programu „Pole elektrostatyczne” ............................................................ 50

Rysunek 25. Menu główne .......................................................................................................... 51

Rysunek 26. Tworzenie ładunku dodatniego .............................................................................. 51

Rysunek 27. Utworzony ładunek ujemny.................................................................................... 52

Rysunek 28. Właściwości ładunku............................................................................................... 52

Rysunek 29. Zmiana właściwości ładunku .................................................................................. 53

Rysunek 30. Usuwanie ładunku .................................................................................................. 53

Rysunek 31. Wczytywanie układu ładunków .............................................................................. 54

Rysunek 32. Wczytany układ ładunków ...................................................................................... 54

Rysunek 33. Dostępne predefiniowane układy ładunków .......................................................... 55

Rysunek 34. Zapisywanie układu ładunków jako bitmapa .......................................................... 55

Rysunek 35. Wyświetlanie linii pola ............................................................................................ 56