O příspěvku
PDF ke staženíModerní počítačové metody při výuce fyziky na SŠ
Tento příspěvek podává stručný přehled problematiky a významu pro výuku fyziky tzv. „statických“ počítačových animací, a to včetně více než desíti praktických ukázek jejich různého provedení. Uvedené ukázky a mnoho dalších materiálů budou po skončení konference dostupné na webu [1-3].
1. Úvod
Základní inspirací pro vznik tohoto příspěvku byla snaha přispět novým neotřelým a doposud málo používaným způsobem ke zkvalitnění výuky fyziky na SŠ. Pro potřeby tohoto článku (pro přesnější a rychlejší vyjadřování) rozdělme animace do dvou základních skupin:
· První skupinu tvoří tzv. „dynamické animace“, které jsou v současnosti daleko nejrozšířenější, kdy se promítání jednotlivých dílčích snímků tvořících animaci provádí automaticky (a s předem zvolenou frekvencí) počítačem pomocí vhodného programu, kterých je na trhu celá řada.
· Druhou skupinu tvoří tzv. „statické animace“, mezi které patří ukázky z tohoto projektu, kdy přechod od dílčího snímku animace k snímku následujícímu nebo předcházejícímu si řídí podle konkrétní situace a vlastního uvážení učitel sám.
Animace z první skupiny sice dosahují větší plynulosti a rovnoměrnosti chodu, ale v okamžiku, kdy chceme animaci jednoduše zastavit (na libovolnou dobu), posunovat se jednoduše v animaci o požadovaný počet snímků dopředu nebo dozadu nebo měnit časové intervaly mezi jednotlivými snímky, potom je jednoznačně výhodnější použít animaci z druhé skupiny.
2. Přehled prezentovaných animací
Prezentované animace jsou zaměřeny na výuku Mechanického kmitání a vlnění (MKV) a byly vytvořeny v několika variantách v rámci přípravy Digitálních učebních materiálů (DUM).
2.1 Mechanické kmitání
MKV 01 – Vymezení kmitavých pohybů (animace: 9 dílčích snímků)
MKV 02 – Jednotlivé fáze kmitavého pohybu (animace: 9 dílčích snímků)
MKV 03 – Jednoduchý kmitavý pohyb jako průmět rovnoměrného pohybu po kružnici I. do svislého směru (animace: 13 dílčích snímků)
Obr. 1 - Ukázka provedení animace z výukového materiálu MKV 01
Obr. 2 - Ukázka provedení animace z výukového materiálu MKV 10
Obr. 3 - Ukázka provedení animace z výukového materiálu MKV 17 MKV 04 – Jednoduchý kmitavý pohyb jako průmět rovnoměrného pohybu po kružnici II. (animace: 13 dílčích snímků)
MKV 05 – Porovnání dvou kmitavých pohybů I. (vzájemný časový posun o T/12), (animace: 14 dílčích snímků)
MKV 06 – Porovnání dvou kmitavých pohybů II. (vzájemný časový posun o T/6), (animace: 15 dílčích snímků)
MKV 07 – Porovnání dvou kmitavých pohybů III. (vzájemný časový posun o T/4), (animace: 16 dílčích snímků)
MKV 08 – Porovnání dvou kmitavých pohybů IV. (vzájemný časový posun o T/3), (animace: 17 dílčích snímků)
MKV 09 – Porovnání dvou kmitavých pohybů I. (vzájemný časový posun o T/2), (animace: 19 dílčích snímků)
MKV 10 – Porovnání tří jednoduchých kmitavých pohybů (vzájemný časový posun o +T/2 a – T/2 ), (animace: 13 dílčích snímků)
2.2 Postupné mechanické vlnění
MKV 17 – Vznik příčného postupného mechanického vlnění (animace: 49 dílčích snímků)
MKV 18 – Vznik podélného postupného mechanického vlnění (animace: 13 dílčích snímků)
Všechny ukázky obsahují dohromady těžko uvěřitelných 200 dílčích snímků (animace).
3. Závěr
Věříme, že uvedené ukázky přesvědčily o účelnosti tohoto způsobu provedení výukových materiálů i některé „zaryté odpůrce“ použití PC a software ve výuce fyziky, ale přitom bychom na druhé straně vůbec nechtěli zpochybňovat nezastupitelnou roli učitele fyziky ve výuce, přičemž počítač zde hraje pouze roli výkonného a univerzálního pomocníka.
Na druhé straně je však také potřeba přiznat, že výroba takovýchto učebních materiálů je velmi náročná na přípravu a preciznost provedení, a tím také na čas věnovaný jejich výrobě.