Search

This research presents a different approach to the problem of determining the elasticity constant of steel springs. Elongation of the spring is measured using the ultrasound sensor and a controller board in the appropriate computer environment. Arduino provides the ability for constructing a device with the goal of connecting the computer and the physical world, otherwise known as the „Internet of things.” Because of that, and its simplicity as well as its versatility, Arduino has great potential to be used for teaching in STEM fields. We showcase this new paradigm in teaching physics by connecting natural sciences, modern electronics, information, and communication technology.

We are surrounded by cheap measuring instruments that can be used to teach physics. The goal of every professor today is too cheaply and simply prove the laws physics using measuring devices. Optical mouse can be easily turned into a stopwatch. It captures a large amount of data in a short period of time, using programs such as the Cronocomando, Stopwatch, zap_ura or Mouse Motion. Optical mouse can be used to study various types of movements and positions in real time with greater accuracy than a ticker timer. In this work we will determine the acceleration of an object in free fall using an optical mouse.

Obzirom na sve veću primjenu mikrokontrolera, mikroračunala i programibilnih elektroničkih sklopova u elektrotehnici, poznavanje programiranja je neophodno za studente elektrotehnike. Kroz kolegij Uporaba računala, kojeg slušaju studenti prve godine elektrotehnike, predviđeno je da se studenti upoznaju sa osnovama programiranja. Arduino je open-source platforma koju čini skup jednostavnih i fleksibilnih elektroničkih i softverskih komponenti koje se mogu jednostavno povezivati u složenije cjeline i upravo je ona odabrana za primjenu u nastavi. Međutim uvođenje Arduino platforme u nastavu prate i brojni nedostaci. U prvom redu to je ulaganje u nabavu elektroničkih komponenti, osiguravanje potrebnog prostora za rad, te promjena koncepta izvođenja nastave. Naime, sada je javlja potreba za povećanjem satnice kolegija jer studenti pored programiranja sklopova trebaju utrošiti i vrijeme na fizičko povezivanje istih. Da bi se izbjegli navedeni nedostaci, u nastavu je uveden rad sa simulatorom Arduino platforme, i to upravo Autodesk 123D circuits. Ovaj program omogućava studentima da prije praktične realizacije sklopa, koristeći računalo, dizajniraju sklop i analiziraju njegov rad. Simulatoru se pristupa putem web preglednika i upravo ovo svojstvo ga čini pogodnim za primjenu u e-učenju. U radu je prikazan rad sa simulatorom i njegove mogućnosti, s osvrtom na mogućnosti timskog rada na projektu.

Do sada uvriježeni ili tradicionalni načini izvođenja nastave postupno se zamjenjuju suvremenijim informatičkim tehnologijama. Širokopojasni Internet i pad cijene računala rezultirali su trendom izvođenja nastave u računalnim učionicama i kolegija koji se ne bave poučavanjem rada na računalu. Upravo je ova promjena postavila nove zahtjeve u pogledu interakcije između studenta i nastavnika. Kao odgovor na ove zahtjeve pojavili su se programi za upravljanje računalnim učionicama. Danas takav program predstavlja jedan od nezaobilaznih alata u procesu poučavanja u računalnoj učionici. Osnovne značajke ovakvog programa su pored jednostavnije interakcije između nastavnika i studenta i pojednostavljeno dijeljenje datoteka, mogućnosti kratkih provjera znanja, istovremeno praćenje i kontrola rada studenta, postavljanje određenih ograničenja kao i mnoge druge. Mogućnost uvođenja ograničenja kao što su korištenje interneta, zabrana pristupa određenim mrežnim stranicama ili nedozvoljavanje pristupa vanjskim uređajima za pohranu podataka osiguravaju da studenti s punom pažnjom prate nastavni proces. Pored primjene u nastavi, ovakvi programi su važna ispomoć administratorima računalnih učionica jer omogućuju istovremeno rad s više računala. U ovom radu prikazan je program LanSchool koji se koristi u računalnim učionicama Sveučilišnog odjela za stručne studije. Prikazane su prednosti njegovog korištenja kod izvođenja nastave, ali i njegova primjena pri administriranju računala.

E-učenje kao suvremena paradigma učenja, poučavanja te vrednovanja znanja doživljava značajne primjene kako u svijetu tako i u Republici Hrvatskoj. Na tom je tragu i istraživanje povezano s ovim radom u kojemu se vrednuju postignuća učenika u inteligentnim tutorskim sustavima. Istraživanje je oslonjeno na Extended Tutor-Expert System ili xTEx-Sys sustav zamišljen i izgrađen kao inteligentna hipermedijska autorska ljuska koja je kroz zadnjih desetak godina evoluirala od "on-site" verzije - Tutor-Expert System, preko distribuirane verzije - Distributed Tutor-Expert System do najnovije proširene Web-orijentirane verzije na Zavodu za Informatiku Fakuteta prirodoslovno-matematičkih znanosti i kineziologije Sveučilišta u Splitu. Sustav se već niz godina primjenjuje u nastavi sa studentima različitih studijskih grupa (matematika, matematika i informatika, informatika i tehnička kultura, fizika i informatika) Fakulteta prirodoslovno matematičkih znanosti i kineziologije, ali i u nekim osnovnim školama u gradu Splitu, s ciljem njegovog vrednovanja i utvrđivanja postignuća učenika u učenju i poučavanju u različitim područnim znanjima. Istraživanje smo usmjerili na proces učenja i poučavanja nastavnih sadržaja iz predmeta fizika za učenike u osnovnoj školi. Pri tom je izgrađena primjenom sustava xTEx-Sys baza znanja sa sadržajima iz optike koji su usklađeni s aktualnim nastavnim planom i programom fizike. Metodom eksperimenta istražili smo utječe li i u kojoj mjeri uporaba sustava xTEx-Sys uz klasične nastavne metode na konačna postignuća učenika. Učenici eksperimentalne skupine koji su koristili sustav xTEx-Sys pri učenju i samoprovjeravanju, postigli su statistički značajno bolje rezultate od učenika kontrolne skupine u rješavanju pismenog ispita znanja iz optike u sklopu predmeta fizika za 8. razred u O.Š. "Ravne njive" - Split. Na temelju dobivenih rezultata zaključujemo da se inteligentna autorska ljuska Extended Tutor-Expert System može uspješno koristiti u učenju i poučavanju sadržaja iz fizike za osnovnu školu.

Metodom eksperimenta istraženo je da li i u kojoj mjeri uporaba sustava xTEx-Sys uz klasične nastavne metode utječe na konačna postignuća učenika. U eksperimentu je sudjelovalo ukupno 97 učenika četiriju odjeljenja osmog razreda O.Š. "Ravne njive" iz Splita. Od toga broja bilo je 50 djevojčica i 47 dječaka. Na osnovu bodova iz prethodna tri ispita znanja iz fizike izvršena je podjela na eksperimentalna (8.c i 8.d) i kontrolna odjeljenja (8.a i 8.b). U dva odjeljenja uveden je, kao nezavisna varijabla, koncept učenja i poučavanja uz podršku sustava xTEx-Sys.

Rezultati ovog rada pokazuju da za sustav Tex-Sys ima mjesta u osnovnom obrazovanju. Modul Learning and Teaching prepoznat je od strane učenika kao vrlo koristan za učenje novih sadržaja, u našem slučaju tehničke kulture, što se osim iz rezultata ankete vidi i iz učeničkih komentara. Modul Quiz, iako zahtjevan, jer u njemu najviše dolazi do izražaja logička formaliziranost znanja, od učenika je prihvaćen s tročetvrtinskom većinom. Nezgrapnost rečenica u kvizu, od koje su strahovali studenti poslijediplomskog studija didaktike prirodnih znanosti i na kojoj su temeljili svoje razloge za skepsu prema TEx-Sys-u, gubi svoj preuveličani značaj za samo nekoliko minuta rada. Ovdje možemo povući paralelu sa zadovoljstvom uspjehom u rješavanju kviza. Tri četvrtine učenika zadovoljnih svojim uspjehom stvara pozitivnu sliku o sebi. Oni su neopterećeni subjektivizmom učitelja. Pravda koju tako gorljivo traže sad je zadovoljena. Ako stvarna usvojenost znanja odgovara rezultatima kviza, tada i zadovoljstvu učitelja nema kraja. Ove ideje mogu biti temelj nekog novog ispitivanja. No, ne treba otići u krajnost i proglašavati bilo koji sustav e-učenja zamjenom za čovjeka. Zaključna ocjena ipak pripada učitelju.