Утицај примене савремених наставних средстава на повећање ефикасности наставе у основној школи Аутор: Елдар Метовић, бр.индекса 8/2010 ИАС Техника и информатика Факултет техничких наука, Чачак eldarmetovic@hotmail.com Ментор рада: Жељко М. Папић, ванр. проф. Апстракт. Савремена наставна средства у данашње време налазе велику примену у настави и учењу. Начин извођења наставе из свих предмета у основној школи временом је мењан и прилагођаван савременом концепту стицања знања и развијања способности код ученика, услед технолошких унапређења и иновација. Савремени уређаји и опрема у образовним установама резултат су брзог техничко технолошког развоја. У данашње време, наставна средства, технички уређаји и помагала и примена образовних софтвера у настави физике, математике, техничког и информатичког образовања, омогућују да се њиховом применом, наставно градиво представља ученицима на очигледан, динамичан и занимљив начин, водећи при томе рачуна о способностима и узрасту ученика. Неминовно је да примена савремених наставних средства и образовних софтвера у будућности свакако морају постати главни извори, носиоци и преносиоци знања. У складу са таквом тенденцијом неминовно ће и наставник мењати и модификовати своју улогу и положај у наставном процесу до улоге програмера, усмеривача, управљача, мотиватора и саветодавца. Циљ мастер рада је се испита и сагледа реалну слику утицаја примене савремених наставних средстава на повећање ефикасности наставе у основним школама Свeти Сава - Барe и Вук Караџић Кладница. Истраживањем које смо спровели у овом раду желели смо да студентима и садашњим наставницима и свима другима који буду читали овај рад, као и стручном особљу школе, предочимо на врло једноставан и јасан начин, да коришћење савремених наставних средстава, а нарочито техничких уређаја и помагала без превеликих напора доводи до видљивих промена у квалитету наставе, захваљујући интензивнијој комуникацији, активности и мотивисаности ученика. Такође, желели смо указати на неминовност проширења традиционалне трофакторске наставе, која још увек доминира у нашим школама, на вишефакторски систем увођењем савремених наставних наставних средстава, техничких уређаја и помагала у процесе учења и поучавања. Кључне речи: наставно средство, технички уређаји и помагала, образовни софтвер, рачунар УВОД Увођење иновација у васпитно-образовни процесс, што значи и у наставу, је реакција на традиционално школско учење у коме доминира фронтални облик рада са једносмерном комуникацијом између наставника и ученика. Таква настава је, често, досадна бољим ђацима, а недовољно разумљива за слабије, што значи да не обезбеђује могућност напредовања у овладавању наставним садржајима темпом који одговара сваком ученику. Посебан проблем класичне наставе је недовољна интеракција између ученика међусобно и ученика и наставника. У последњих неколико година са масовнијим коришћењем рачунара у школама створени су услови за квалитетније иновирање образовне технологије. Настава са мултимедијалном садржином постоји у наставној пракси дуже време, али је термин мултимедијална настава педагошка категорија новијег датума. Мултимедијски систем у настави изграђује се због потребе функционалне и техничке интеграције бројних и разноврсних медија у настави у систематичне склопове, одатле и назив мултимедијски систем. Ако је циљ савремене школе да припрема ученике за живот, треба учинити озбиљне кораке, да ученик, који излази из образовне установе има практична знања на пољу коришчења рачунара. Данас се зна да су рачунари и Интернет веома важни фактори за обучавање одраслих, али још многи сумњају да виртуелна стварност доприноси обуци младих генерација. Почетком осамдесетих година у средње школе се уводи настава информатике. Половином деведесетих информатика, као изборни предмет се уводи у основну школу и до данас има такав статус. Поред предмета информатике, рачунари налазе све већу примену и у наставном предмету Техничко и информатичко образовање, као обавезан предмет од петог до осмог разреда. У међувремену примена информатике се јавља и у другим наставним предметима. Различити образовни софтвери су све чешћи извори знања у свакодневном образовном раду. Поред извора знања, они имају и другу улогу у настави, те је њихова примена од великог значаја. Циљ реализованог истраживања био је: утврдити да ли примена савремених наставних средстава, техничких уређаја и образовних софтвера утиче на побољшање квалитета наставе, уколико их наставници од 5 до 8 разреда користе у наставном процесу, откривање и анализа мотивисаности наставника према новим техничким уређајима/помагалима и експериментално образовним срединама.
Наставник користећи могућности и предности савремених наставних средстава, техничких уређаја и помагала као и образовних софтвера на најсврсисходнији начин, тако да се њима постижу најбољи ефекти у процесу преношења и усвајања знања, чини наставни процес динамичнијим, атрактивнијим и успешнијим. 1. МАТЕРИЈАЛНО ТЕХНИЧКА ОСНОВА САВРЕМЕНЕ НАСТАВЕ С развојем и унапређивањем наставног процеса развила су се и модернизовала наставна средства (медијуми) као и технички уређаји и помагала којима се служе и наставник и ученик. У почетку своје примене, у далекој прошлости наставне праксе, наставна средства као технички уређаји и помагала су била и по броју и по начину примене врло оскудна и врло ограничена. Период наставникове доминације у наставном раду нашао је свој одраз и у начину примене наставних средстава која су у то време била готово искључива средства наставниковог рада. Даљим развојем дидактичке теорије и наставне праксе наставна средства и технички уређаји и помагала постају заједничка средства наставниковог и учениковог рада. Према томе сама организацијска и материјално-техничка припрема наставника односи се на стварање повољних објективних услова за извођење наставе, нпр. уређење учионице, припремање и проверавање наставних средства, проверавање техничких уређаја и помагала, израђивање једноставних наставних средства и помагала. Стога наставник поред припреме и проверавања наставних срестава, мора познавати и умети руковати модерним техничким уређајима и помагалима: визуелним техничким уређајима, аудитивним техничким уређајима и аудиовизуелним техничким уређајима. Пошто је задатак овог поглавља мастер рада да обради материјалну техничку основу наставе, даљи ток излагања биће представљен у оквиру следећих засебних подпоглавља: Наставна средства, Технички уређаји и помагала. Опремљеност кабинета. 1.1 Наставна средства Да би се успешно реализовали циљеви и задаци наставе и образовања у основним и средњим школама, неопходан и битан чинилац су дидактичка средства и метеријали као извори и носиоци информација и сазнања, као покретачи учениковог интересовања. У дидактичкој литератури као и у школској пракси постоји терминолошко шаренило у погледу општег назива за средства којима се наставници и ученици служе у процесу наставе. Једна од најопштијих формулација наставних средстава јесте: Наставна средства су, дидактичко - методички обликована објективна стварност. Они отклањају недостатке примарних извора знања. У ширем смислу наставна средства су сви предмети, који се примењују у образовно-наставном раду, уважавајући најважније педагошке, психолошке и методичке принципе. Она представљају изворе знања. 1.1.1 Циљеви, функција и значај примене наставних средстава у васпитно образовном процесу Употребом наставних средстава остварује се више васпитно-образовних циљева. Њиховом употребом наставник остварује принцип очигледности и постиже већу заинтересованост ученика. Остварује се већа пажња и мисаона активност ученика, врши се бржи и лакши пренос информација, што све заједно доприноси постизању бољег успеха. Основне функције наставних средстава су: постизање очигледности, подстицање на интензивирање учења и развијање умних и других способности, постизање рационализације и економичности наставе, да представљају материјални ослонац мисаоној активности, интелектуална функција. Значај примене наставних средстава у васпитно образовном процесу је изузетно велики. Од тога колико се користе наставна средства зависи радна атмосфера на часу, пажња и активност ученика, емоционални однос према наставнику и предмету. Вредност примене одговарајућих наставних средстава би се могла свести на следеће, већ проверене чињенице: наставна средства омогућавају лакше упознавање са појмовима и догађајима; наставна средства пружају могућност наставнику и ученику да се ослободе; многих рутинских послова, те да се у настави испољи већи степен креативности; употребом наставних средстава наставник ће лакше прилагодити наставу претходним знањима ученика, интересовањима, способностима; наставна средства значајно доприносе да се брже модернизују облици, методе и поступци у настави; захваљујући наставним средствима ученици више уче увиђањем, истраживањем и решавањем проблема, она их подстичу на мобилност и самосталност; и
савремена наставна средства (образовни софтвер, електронске лабораторије за мултимедијалну наставу и сл.) обележавају степен чулног сазнања које упућује на ствари, појаве и њихове особине, што омогућава бољи начин учења, услова за трајније памћење, сигурно препознавање и употребу онога што је запамћено. Дакле, предности коришћења нових наставних средстава су: олакшано припремање и извођење наставе ученицима се пружа могућност самосталног рада и примена стечених знања у пракси. 1.1.2 Класификација наставних средстава која се користе у васпитно образовном процесу Да би се добио увид у разноврсност и функционалност наставних средстава, указаћу на неке од постојећих подела. Најчешће се поделе врше према карактеристикама рада у настави, начину перципирања стварности ученика, према димензији наставних средстава и према начину приказивања појава (Слика 1). Слика 1. Класификација наставних средстава Свакако да напред наведена различита наставна средства захтевају примену посебних поступака и начина приказивања. Међутим, постоје и нека општа правила: посматрање треба организовати на такав начин да сви ученици могу детаљно да разгледају приказани предмет; приказивање треба да омогући опажање предмета по могућности свим чулима, а не само видом; приказивање треба да буде на такав начин организовано, а питања за време посматрања тако формулисана да најбитније особине и елементи предмета оставе најјачи утисак; посматрање треба да омогући ученицима упознавање са стварима и појавама у њиховом развоју и деловању. Такође, напред наведена савремена наставна средства у великој мери могу да олакшају и унапреде усвајање знања у оквиру предмета Техничко и информатичко образовање, а поготову је значајно што могу да олакшају усвајање и разумевање садржаја научних појмова у наставном процесу. Омогућава се и развијање одговарајућих способности и вештина мишљења. У том смислу, посебно значајну улогу имају манипулативноинтерактивна наставна средства, која омогућавају различите врсте мисаоно-моторних активности ученика на наставном средству. 1.2 Технички уређаји и помагала Технички уређаји и помагала не спадају у изворе знања у настави. Они доприносе да се извори знања учине приступачнијим ученицима и функцијоналнијим за рад и учење. Технички уређаји и помагала су веома важни за организацију квалитетног васпитног образовног процеса. Реч је о веома битној техничкој компоненти, без чије се подршке не може замислити ефикасан процес поучавања и учења. Јер управо технички уређаји и помагала чине материјално-техничку основу савремене образовне технологије. Данас, готово да и нема школе која бар нема оне једноставне техничке уређаје не поседује. Савремена настава која подразумева коришћење техничких уређаја и помагала тражи од наставника да мање буде предавач и испитивач, већ више истраживач и програмер наставног рада, односно организатор ученичких активности и васпитач младих генерације. Савремени наставник обављаће своју педагошку функцију успешно уколико је оспособљен да се користи разноврсним савременим техничким уређајима и помагалима (рачунарима, видео-системима, интернетом, савременим мултимедијалним системима). Употребом техничких и помагала у настави доприноси се и развијање радних спсобности ученика, што доприноси остваривању функционалног задатка наставе.
Захваљујући њима код ученика подстиче се мисаона активност у процесу стицања знања и развија се интересовање за самосталан рад и снажна је подлога самообразовању. Технички уређаји врло брзо стављају у функцију наставно средство што доприноси већој економичности наставе. Савремена образовна технологија, уз коришћење мултимедијалних система ствара предуслов за ангажовање свих чула у процесу стицања нових знања, развија креативност ученика и обезбеђује већу активност ученика у настави и учењу Класификација техничких уређаја и помагала приказана је на слици 2. Слика 2. Класификација техничких уређаја и помагала Према томе из напред поменуте класификације техничких уређаја и помагала, може се закључити да је право умеће одабрати право наставно средство и техничке уређаје и помагала, иако су наши наставници упућени на скромни избор наставних средстава и техничких уређаја и помагала којих у школи има. Најбоље је комбиновати заједно наставна средства и техничке уређаје и помагала, али са мером да недође до превилког шаренила и егзибиција. Наставна средства и технички уређаји и помагала не треба да фасцинирају ученике већ да им помогну да боље сагледају и усвоје градиво. 1.3 Опремљеност кабинета за техничко и информатичко образовање У реализацији наставе техничког и информатичког образовања требало би прилагодити трансформисати простор и опрему у кабинетима радионицама за примену иновираних програма техничког и информатичког образовања. Требало би имати у виду да се један део садржаја односи и на информатичку технологију. Због тога, кабинете би требало преуредити да буду функционални и да се се сви садржаји могу реализовати, наравно уколико то просторне могућности дозвољавају. Према томе у зависности од саме њихове функционалности, могуће је разликовати следеће врсте кабинета за техничко и информатичко образовање: Кабинет са флексибилним радним местима, Флексибилни кабинет-радионица, и Специјализовани кабинет. Кабинет са флексибилним радним местима. Овакво решење спада у концепт делимично флексибилног радног простора. Концепт полази од тога да се у одређеном простору, на сваком радном месту могу реализовати сви задаци без обзира на узраст, разред, тежину и врсту активности. Флексибилни кабинет радионица. Концепција флексибилног кабинета омогућава организовање појединих делова простора за одређену врсту активности. На пример: један део кабинета се додавањем или померањем појединих преграда или елемената намештаја за израду техничке докуметације (израда скице и техничког цртежа), други део за рад конструкторским комплетима, трећи за рад компјутером, а посебан део за обраду различитог материјала (хартија, дрво, пластичне материје, гипс, кожа, метал и др. Специјализовани кабинети. Ова варијанта радног простора је најпожељнија. Простор у специјализованим кабинетима је прилагођен активностима ученика, тако на пример, један кабинет намењен за пројектовање има потребну опрему за техничко цртање (табле за техничко цртање, лењире, троуглове, шестаре и др.), други кабинет за електротехнику, електронику и информатичку технологију, трећи за ручну и машинску обраду различитих материјала итд.
Слика 3. Изглед и опремqеност кабинета за Техничко и информатичко образовање Норматив опремљености кабинета за Техничко и инфорамтичко образовање по средствима: Аудио- визуелна наставна средства (Рачунар са пројектором и едукативним CD има и графоскоп са фолијама ; Зидне слике: технолошки процеси, електрана, саобраћајни знаци, тродимензионални модели, збирке материјала-узорци), рачунарска опрема, комплет прибора и алата за обраду неметала (хартија, дрво, пластика, текстил), kомплет прибора и алата за обраду метала, комплет прибора и алата за електротехнику, заједнички алат и прибор, потрошни материјал, машине и средства заштите на раду. дакле, напред наведеном складном организацијом простора и опреме створиће се повољни услови за диференцирану и индивидуалну наставу. 2. АСПЕКТИ САВРЕМЕНЕ НАСТАВЕ ПРИМЕНОМ РАЧУНАРА У НАСТАВНОМ ПРОЦЕСУ Рачунар је током преве деценије двадесет првог века постао свеприсутни и незаобилазни део свакодневног живота савременог човека, било да се користи због комуникације, проналажења потребних информација, учења, куповине, забаве или неког другог разлога. Нарочито је присутан у популацији деце основношколског узраста. Тешко је замислити да данас постоји кућа без рачунара, или да су макар најмлађи чланови сваке породице стекли основне рачунарске вештине. И поред тако велике присутности рачунара у свакодневном животу, стиче се утисак да могућности коришћења компјутера у школама у свакодневном раду на часу нису ни делимично искоришћење. Разлога томе вероватно има доста, почев од техничке опремљености наших школа, преко оспособљености и мотивације наставника за такав начина рада, до стицања навика за коришћењем погодности које рачунар у настваном процесу пружа. Такође, савремени системи наставе уводе бројне нове поступке и могућности организације наставног процеса. Више није довољно владати одређеним чињеницама, односно знањима, већ је потребно оспособити ученике за самостално сазнавање и проналажење одређених информација. Управо је у овом сегменту образовног рада од велике помоћи је и примена рачунара у наставном процесу. Због тога се намеће потреба да у оквиру другог поглавља мастер рада буду обрађени следећи аспекти употребе рачунара у наставном процесу: Појава рачунара у школама, Модели коришћења рачунара у настави, Примена софтвера у наставном процесу од стране образовног кадра, Промене улоге наставника у савременој настави, Промене улоге ученика у савременој настави, и Неки од проблема у вези са применом рачунара у основној школи. 2.1 Појава рачунара у школама Интензивно коришћење рачунара у свакодневном животу и у школама почиње од 1990-те године. У то време почиње и коришћење сателит антена, и поред државних канала појављују се и канали страних држава. Деца су притиском дугмета мењали канале, културе, државе и то им било јако привлачно. Идеолошки и педагошки корисне емисије су биле промењене са агресивним и бесмисленим емисијама. У оваквом окружењу се појавио рачунар и одмах добио значајну позицију у образовању. Пре пар година Комисија за образовање Европске Уније је направила анкету о коришћењу рачунара од стране наставника. Једна група питања је тражила одговор, на питање: Зашто наставници не воле рачунар? Најчешћи одговори су: страх од промена и од новог начина образовања, Ја сам технички неписмен! - духовне препреке у учењу, Ја сам овде (можда) непотребан?! немогућност прилагођавања на нову улогу наставника,
знање о рачунару предност ученика се чини недостижним, Овде је све на енглеском?! плаше се од доминација другог језика и друге цултуре и страх од отуђења личности у образовању. У оквиру Microsoft-овог међународног програма Партнер у учењу, кога је 2004. године подржала и Влада Републике Србије, 2006. године је извршено анкетирање 1387 ученика из 14 школа на територији Републике Србије, како би се стекла слика о оспособљености и интересовањима ученика за примену информационих и комуникационих технологија (ИКТ) у настави. Анкетирани су ученици виших разреда у основним школама и ученици друге, треће и четврте године у средњим школама. Резултати анкете показују да већина ученика (96.20%) користи рачунар у школи. Ученици у школи користе рачунар по највише за наставу информатике и рачунарства (65.40%), за употребу едукативних компјутерских програма (20.60%), за интернет истраживања у оквиру наставних програма (17.52%), за своје потребе под надзором наставника (11.6%), а мали број ученика може да користи рачунар за личне потребе и без надзора наставника (3.40%). Након овог истраживања, програм Дигитална школа је спровело Министарство за телекомуникације и информационо друштво, у сарадњ са корпорацијом Microsoft, а њиме је омогућено да све основне школе у Србији буду опремљене најсавременијом рачунарском опремом. Сада, не само Техничко и информатичко образовање већ сви наставни часови могу да се одржавају у "дигиталним учионицама". 2.2 Модели коришћења рачунара у настави Рачунар у настави има више функција. Може да замени највећи број наставних средстава (телевизор, видео, графоскоп, магнетофон). Применом рачунара могу се избећи недостаци традиционалне наставе: ученик није пасиван рецептор, објекат наставе, него учи активно, самостално према свом темпу. Он је субјект наставе; ученик тачно зна шта је у његовом одговору тачно, а шта је погрешно. Континуирано добија повратне информације о тачности сопствених одговора, на тај начин контролише сам себе. У складу са технолошким развојем рачунара, али и у зависности од инвентивности и креативности творца (образовних) софтвера, издвојила су се следећа три модела коришћења рачунара у настави: симулација помоћу рачунара, виртеулене лабараторије, и on-line настава. У образовању у нижим разредима, може се користити рачунар са својим улазним и излазним уређајима по следећим моделима: Коришћење рачунара као помоћно средство (за наставнике): израда и штампање тестова, израчунавање просека, израда распореда часова, календара, итд. Извор информација које су потребне за одржавање наставног часа (за наставнике): коришћење он-лине енциклопедија, сајтова за претрагу. Средство за комуникацију (за наставнике): електронска пошта, чет, видео конференције, учење на даљину. Средство уз које остварујемо програмирану наставу (за ученике и за наставнике): хипермедијални софтвери. Наставно средство (за ученике и за наставнике): са којим приказујемо слике, звук, видео снимке, мултимедије. Рачунар може се користити уместо класичних наставни средстава (диапројектор, епископ, графоскоп, магнетофон, CD плејер, DVD плејер). 2.3 Примена софтвера у наставном процесу од стране образовног кадра Најпознатији софтвери који се примењују у наставном процесу су софтвери програмског пакета Microsoft Office-a. Први степен је да наставни кадар научи да користи софтвере овог софтверског пакета. Уз помоћ ових софтвера решавамо следеће проблеме и на следећим областима можемо да радимо ефикасније: Microsoft Word (софтвер за обраду текста), Microsoft Excel (софтвер за израду табела), Microsoft Power Point (софтвер за израду презентација), Microsoft Front Page (софтвер за израду Интернет презентација веб страница). Поред програмског пакета Office у настави се могу применити различити програми, почевши од дигиталне енциклопедије, преко образовног софтвера, све до рачунарске игре. 2.4 Промене улоге наставника у савременој настави У класичној (традиционалној) настави увек је доминирало активно предавање наставника. Он је био једини и искључиви извор знања и он је био центар образовног процеса, који је предавао и одређивао (са оценама) колико је успешно учење. У овој средини наставник је предао наставне садржаје (није био реткост да издиктирао), а ученици су преузели истог, доминантна је била фронтална метода рада. Овај систем је систем затвореног типа и није еластичан, и допринео је стварању средњег нивоа у знању ученицима просечних могућности. Нова концепција учења се заснива на новим условима-на информационом друштву, која је отвореног типа у више праваца и еластичнија је. Одговор образовања на друштвене потребе налази у индивидулизацији у образовању, новим циљевима и методама рада. У центру образовног процеса је ученик и зато се програм наставе формира према његовим могућностима. Врло је значајно самостално стицање знања ученика, који помаже средина учења и нови медији у настави. Ову средину наставник осмишљава, организује и одржава.
Најзначајније промене у наставном процесу због утицаја информационог друштва су: Наставник више није једини извор знања. Нови медији и информациона технологија обогаћују изворе знања. Пре свега мислимо на кабловску телевизију, на рачунаре и на Интернет. Главни проблем у коришћењу ових медија (нарочито код нижих узраста ученика) је недоумица да ли су ови извори релевантни и да ли се прилагођавају нивоу знања и зрелости ученика. Ова недоумица се решава уз помоћ савремених образовних система и наставника. Јака информатизација. Мера коришћења ИКТ технологија у друштву је све значајнија. Образовни системи и програми прате ову информатизацију. Коришћење ових технологија се уче као средство и као вештина. На пример учење PowerPointa се учи као средство и користи се као вештина у подстицању ефикасности наставе уз помоћ презентација, мултимедија итд. Нови методе рада. Нови циљеви и задаци се остварују уз помоћ нових метода рада. У прелазну фазу ове методе морају да се уклопе у класичну школу, и обогаћују класичан рад (поред нових метода и са новим медијама). После прелазне фазе ове методе ће бити све доминантнији и остварива ће своје циљеве, циљеве савременог образовања. Дигитална педагогија истражује начине, ефекте и радне методе коришћења дигиталне технологије у наставном процесу. Методе и процеси који одговарају новим технологијама и циљевима су следећи: индивидулан рад, рад у пару, рад у мањим групама, активно стицање знање, учење уз помоћ откривања, експерименти, пројектна, интерактивна настава. У овим променама кључна улога припада наставнику, који је способан да омогућује заједничко прикупљање информација и знања, поред тога и сам непрекидно учи. Наставник све више треба да буде модератор или ментор, онај који води, предлаже и помаже ученицима да се повеже са експертима и другим ресурсима. 2.4 Промене улоге ученика у савременој настави Став стручњака што се тиче школе будућности је да ће ученик постати центар наставног процеса. Мора на најбољи и на најефектнији начин да развија своје сбособности. За овај процес он да сноси одговорност. Мора да развија и своје методе учења и да научи организовање и управљање процеса учења. Под овим се подразумева: избор градива, планирање и темпо учења. У основном образовању, предности наставе уз помоћ компјутера такође су садржане у могућностима веће мисаоне мобилности, активирања и самосталног рада ученика. Савремени компјутери пружају могућност симултаног гледања слике, слушања говора и коришћења мултимедијских извора сазнања, што, свакако, доприноси бржем и потпунијем усвајању градива, трајнијем памћењу наученог, ефикаснијем коришћењу и креативнијој примени усвојених знања. Компјутер са учеником комуницира писмено и усмено, води дијалог, пружа неоп-ходне информације, представља графиконе, слике, филмове, странице књига, пројекције, симулације, даје објашњења показаног, упућује на решавање проблема, по потреби даје допунска упутства, исправља грешке и оцењује резултате учења. Свој статус и улогу у образовању компјутер је посебно учврстио с појавом вештачке интелигенције и експертних система. Од кључне је важности примена вештачке интелигенције у наставном процесу за демонстрирање теорема и формула, заједно с аутоматски добијеним решењима проблема. Симулацијски модели могу представљати значајну подршку у настави, између осталог, за апликације у природним и техничким наукама, за елаборацију студија случаја, у настави егзактних предмета, за упознавање појава из стварног живота итд. 2.5 Неки од проблема у вези са применом рачунара у основној школи И поред тога што примена компјутера у основној школи крије у себи значајан сазнајни и дидактички потенцијал, морају се узети у обзир одређени проблеми, ограничења и недостаци који се појављују приликом његовог коришћења у наставном раду. Саму динамику примене компјутера у настави условљава низ објективних чинилаца: недостатак финансијских средстава за њихову набавку, недостатак одговарајућих софтвера, скупи програми и потреба њиховог сталног мењања, тј. осавремењивања, немогућност остваривања јединственог језика за све врсте микрокомпјутера, јер хардвер није стандардизован и тако даље. Са аспекта нашег рада посебно су интересантни и важни проблеми који се односе на оспособљеност наставника и сарадника за коришћење и примену компјутера у наставном раду. Кад се говори о оспособљености наставника, мисли се, у првом реду, на когнитивно оспособљавање (усвајање потребних знања, вештина, способности итд.). Међутим, ми би смо ту проблематику проширили и на афективно подручје (ставови, интерес, воља итд.), па би отуда можда било адекватније говорити о припремљености неголи само о оспособљености наставника и сарадника за примену рачунара у настави. Наиме, с обзиром на то да компјутерска писменост још увек, у највећем броју случајева, није постала саставни део тзв. опште писмености, наставници врло често испољавају незаинтересованост, одбојност или отпор према примени компјутера у настави. Такође, често покушавају да у нови технолошки систем програмирају, уграде стари садржај, стари начин поучавања или учења, чиме смањују резултате и ефикасност нове образовне технологије или, пак, доживљавају сопствени неуспех који затим приписују компјутерима. Суштински посматрано, ови проблеми настају, управо, због неоспособљености наставника, неадекватне припремљености и непознавања педагошког и дидактичког смисла и значаја компјутера за наставу и учење
3. ПРИМЕНА СОФТВЕРСКИХ МОДЕЛА ЗА ПОТРЕБЕ САВРЕМЕНЕ НАСТАВЕ У ОСНОВНОЈ ШКОЛИ Софтвер који се користи у области образовања представља савремени начин учења, и назива се образовни рачунарски софтвер. Он обухвата програмске језике и алате, одређену организацију наставе и учења, која се базира на логици и педагогији. Захваљуући развоју дигиталне технологије и новим могућностима рачунара, омогућен је развој рачунарског моделовања и симулације. Примена софтверских модела у настави има за циљ, не само стварање техничке писмености ђака, већ и додир са рачунарским технологијама и могућности његове употребе. Применом образовно рачунарског софтвера у настави се наставно градиво представља ученицима на очигледан, динамичан и занимљив начин, водећи при томе рачуна о способностима и узрасту ученика. Генерално, концепција образовно - рачунарског софтвера је заснована на идеји обједињавања традиционалне и савремене наставе Пре него што прикажемо примену рачунарских софтвера из наставних предмет математике, физике, техничког и информатичког образовања, у уводном делу, на самом почетку биће речи о појму и класификацији образовних софтвера за потребе савремене наставе у основној школи. Затим у оквиру засебних подпоглавља даће се приказ примене следећих образовних софтвера за: 1) Наставни предмет математика: едукативни софтвер Матиш софтверске куће Kvark Media и програм Geogebra алат за учење математике 2) Наставни предмет физика: образовни рачунарски софтвер типа експеримента, образовни рачунарски софтвер типа симулације и едукативни софтвер Физика софтверске куће Kvark Media. 3) Наставни предмет техничко и информатичко образовање: Образовни софтвери,,машине и механизми и програм Virtual Labs Electricity који у значајној мери доприносе ученику да лакше усваја нове наставне садржаја из области машина и механизми и електроника и електротехника. И на самом крају излагања даће се приказ критеријума селекције и евалуације софтвера са примером Контролне листе за процену употребљивости софтвера/аплета. 3.1 Појам и класификација образовних софтвера Софтвер у области образовања представља интелектуалну технологију и назива се образовни рачунарски софтвер (ОРС), који обухвата програмске језике и алате, одређену организацију наставе и учења, а који се базира на логици и педаг огији." Под појмом образовни рачунарски софтвери подразумевају се готови компјутерски програми, који се могу користити у оквиру садржаја наставе, а који помажу и усмеравају индивидуалну фазу учења. Сам проблем класификације образовног рачунарског софтвера (ОРС-а) је врло сложен јер захтева одређене стандардизације и унификације. Сваке године се повећава број нових решења и верзија, стога је разумљиво зашто се ниједна класификација не може узети за коначну, а како велики број научника посвећује пажњу класификацији софтвера по разним основама, то су и различите класификације. У свим датим класификацијама за критеријуме класификовања узете су методе учења, функције у процесу образовања, самосталност у управљању, начини коришћења компјутера и класификације по предметима. У већини класификација наводе се исти модели или типови софтвера, али је у зависности од критеријума класификовања и рангирања објашњена њихова посебност. Класификација софтвера у овом раду је извршена, према следећим критеријумима: дидактичко - методичким критеријумима, педагошко - психолошким критеријумима, кибернетичким критеријумима, и информатичко - компјутерским критеријумима 3.2 Примена образовног софтвера у настави математике Међу софтверима који могу да се користе за учење математике разликујемо оне који прате наставни план и програм предмета математика и оне који служе као математички алати, тј. као помоћ при израчунавању, цртању графика, цртању геометријских објеката и сл. У данашње време се уочава недовољна понуда, тј. веома мали број, образовних софтвера намењених за наставу математике који прате план и програм тог предмета. И код програмиране наставе, која је претходила овим савременим методама употребе рачунара у настави, такође се као проблем исказивао недовољан број готових материјала који би наставници могли користити у настави. У овом делу рада биће приказана следећа примена образовних софтвера у настави математике: Образовни софтвер Матиш софтверске куће Kvark Media, са мултимедијалним интерактивним садржајем осмишљен према званичном наставном програму за математику од трећег до осмог
разреда основне школе. Осим што прате наставни план и програм одговарајућег разреда, програми уносе у учење и елементе забаве и игре, чиме свакако доприносе повећању активности ученика и стварању посебне мотивације код њих. Програми могу бити од помоћи наставницима и у припреми и током извођења наставе. Сваки програм је подељен у пет модула предвање, вежба, тест, математичке игре и Кефало (слика 4). Програм Геогебра алат за учење математике, бесплатан софтвер који у себи обухвата геометрију, алгебру и анализу и заиста представља велику подршку у повезивању математичких појмова. Након објављивања на Интернету 2002. године, неочекивано велики број наставника је котактирало Markusa Hohenwartera да поделе своје одушевљење због могућности коришћења софтвера Геогебра у учионицама. Након неизмерних позитивних повратних информација од наставника уследило је неколико награда за едукативни софтвер, укључујући и награду European Academic Software Award 2002. године. Geogebra има три различита приказа математичких објеката : графички приказ, алгебарски приказ и табеларни приказ (слика 33). При томе су сви начини приказа истог објекта динамички повезани и аутоматски се прилагођавају свакој промени која се изврши у било којем приказу, независно од начина на који су објекти настали. Геометријске конструкције се праве у графичком приказу, помоћу миша и алата за конструкције. У поље за унос се директно уносе алгебарски изрази, а њихова графичка презентација ће аутоматски бити приказана у графичком прозору (слика 5). Слика 4. Наставна тема разломци, образовног софтвера Матиш Слика 5. Табеларни приказ математичких објеката - Геогерба 3.3 Примена образовних софтвера у настави физике У настави физике најчешће се користе следеће врсте образовних софтвера: 1. Образовни рачунарски софтвер типа експеримента -користи се за огледе у лабораторијама, и за мерење и управљање процесима, апаратима и машинама у практичној настави су савремена решења која нуде побољшање ситуација у кабинетима који нису на задовољавајућем нивоу. Као примери за ову врсту софтвера и њихову примену у настави физике приказани су: образовни рачунарски софтвер за мерење величина, образовни рачунарски софтвер механика помоћу рачунара (слика 5) и једносмерна и наизменична струја и електроника помоћу рачунара (слика 6). Слика 6. Галилејев жљеб са сензорима. Приказан је увећани графикон зависности брзине од времена. Са графикона директно читамо вредности брзине у било ком тренутку довођењем показивача миша до одг оварајуће тачке. Тако је почетна брзина за кретање са слике 0,37 m/s.
Слика 7. Основна плоча са уређајем за аквизицију и потребним елементима, наставни комплет омогућује извођење свих планом и програмом предвиђених демонстрационих огледа и лабораторијских вежби из једносмерних и наизменичних струја и електронике Образовни рачунарски софтвер типа симулације, или како их популарно називамо Виртеулне лабараторије - у овом програму се помоћу модела на компјутеру представљају реални системи и на њима се симулирају процеси тих система. Ови програми пружају могућност да се открију функционална и структурална обележја система који се изучава. На сајту Виртуелна лабараторијска колекција доступан на веб адреси http://phet.colorado.edu/sr/simulations/category/new дат је приказ стотињак виртуелних лабораторија физике, са 7 предложених лабораторијских тема за коришћење. Ове симулације се могу користити за демонстрацију у учионици, за пред-лабораторијске активности ученика код куће, или као замена очигледним лабараторијским наставним средствим уколико их школа не поседује. Наставник или ученик може да приступи следећим наставним областима активирањем дугмета за преузимање Download или притиском на командно дугме Покрени: кретање, звук и талси, рад снага и енрегија, топлота и термодинамика, квантни феномени, светслост и зрачење, електромагнетизам и електрична струја. На слици 8 дат је изглед почетне веб странице виртеулне лабараторије Phet interaktive simulation. Слика 8. почетне веб странице виртеулне лабараторије Phet interaktive simulation Слика 9. Едукативни софтвер Физика софтверске куће Kvark Media Едукативни софтвер Физика софтверске куће Kvark Media са мултимедијалним садржајем, прати наставни план и програм за физику од 6 до 8. разреда основне школе. Програми садрже шест модула: модул вежба, модул тест, модул лабараторија, модул SI круг, Физичари на картама и седми, последњи модул од H до Mt (слика 9). 3.4 Образовни софтвер у настави техничког и информатичког образовања У овом поглављу приказана су два образовна софтвера за наставни предмет техничко и информатичко образовање, потребе, коришћење и предлог модела образовања за успешно извођење часова у рачунарском кабинету. Образовни софтвери,,машине и механизми и програм Virtual Labs Electricity који у значајној мери доприносе ученику да лакше усваја нове наставне садржаја из области машина и механизми и електроника и електротехника.
3.4.1 Мултимедијални софтвер Машине и механизми Мултимедијални софтвер Машине и механизми за потребе извођења наставе из информатичког и техничког образовања реализован је у пакету Adobe Director. Коришћењем његових напредних технологија, обједињени су сви елементи потребни за реализацију квалитетне интерактивне наставе (слика 10). Слика 10. Уводни радни екран интерактивног образовног софтвера У развијеном софтверу,,машине и механизми приказане су следеће теме: Кретање, Полуге, Полужни механизми, Системи зупчаника, Зупчасти точак и скакавица, Системи котурача, Ланчаници и ланци, Системи дизања, Брегасти копирни системи, Полуге и клизачи, Навоји и завртњи, Референце и Тестови. Сама мултимедијална апликација конципирана је тако да помаже наставнику у презентационом делу часа, уз што више коришћења могућности електронске табле. Предвиђене су и активности ученика на паметној табли, и то у облику вежби. Вежбе су осмишљене тако да је потребна интеракција приликом коришћења, на пример потребно је препознати и превући неке елементе са једног дела екрана на други део да би се решио задатак. Сам софтвер не представља средство којим ће се ученици индивидуално усавршавати и процењивати, већ колективно тј. групно, превасходно имајући за циљ стварање нове атмосфере на часовима, уз употребу једног овако модерног наставног средства као што је интерактивна табла. Пример једне вежбе огледа се у препознавању алата који раде на принципу полуге и на принципу клина. У доњем делу екрана поређане су сличице чекића, ножа, клешта, секире, тестере, отварача, кваке, маказа, које је превлачећи електронском оловком, потребно распоредити у своје групе, тј. слику елемента превући на правоугаоник који је насловљен Принципи полуге и други који је назива Принципи клина. Када сви елементи буду исправно распоређени у своје скупове, програм ће потврдити тачност обављеног задатка. Види слику 11а и слику 11б. Слика 11а. Пример вежбе повезивања парова Слика 11.б. Вежба на часу - препознавање принципа рада
3.4.2 Образовни софтвер Virtual Labs Electricity Софтверска компанија Едмарк развила је софтвер за симулацију електричних кола под називом Virtual Labs Electricity DL. На Интернету је свима на располагању бесплатна едукациона верзија, чије је једино ограничење то што ученик не може снимити свој рад, што не представља значајан проблем. Virtual Labs Electricity DL је конципиран тако да ученици стичу сазнања из области електротехнике уз помоћу симулација које показујукако поједине електричне компоненте фукционишу и која је њихова улога када се заједно повежу у неко струјно коло. Лекције почињу са основним струјним колима па се касније проширују на сложенија кола која се могу наћи у свакодневном животу. Ученици имају могућност да развију моделе електричних кола која се могу наћи, нпр, у електричном звону које свака кућа поседује, или ел. кола у разним типовима светлећих реклама, у аутомобилским инсталацијама, итд. Као што се и на први поглед може видети на слици 12 програм је врло погодан за коршћење зато што не постоји пренатрпаност елемената и непрегледност окружења. Слика 12. Окружење програма Virtual Labs Electricity DL Сам визуелни приказ електротехничких и електроничких елемената је такав да верно приказује изглед реалних елемената, односно прилагођен је корисницима који не морају имати велико предзнање из ове области да би успешно могли користити софтвер, за разлику од већине софтвера сличне намене где се елементи приказују класичним електротехничким и електроничким симболима. 3.5 Критеријуми селекеције и евалуације софтвера Критеријуми за процену (образовних) рачунарских софтвера примењених у наставном и образовном процесу условљени су: психофизичким карактеристикама корисника - ученика, општим дидактичким принципима, структуром научних дисциплина обликованих у наставне предмете, структуром и циљевима курикулума, дефинисаним исходима образовног процеса, општом стратегијом евалуације образовног система... Процену употребљивости и ефеката образовних и других рачунарских софтвера и аплета у настави одређују следећи захтеви: садржајна анализа, техничке карактеристике софтвера, степен интерактивности, дидактички принципи, усклађеност за циљевима курикулума, педагошки захтеви, посебни дидактички захтеви у раду наставника. 4. МЕТОДОЛОГИЈА НАУЧНОГ ИСТРАЖИВАЊА 4.1 Проблем истраживања Да би наставни процес постао ефикаснији и ефектнији, мора доћи до промена и усавршавања наставних средстава, облика и метода наставног рада. У основи свих ових промена налази се комуникациони процес и интеракција између наставних фактора који тај процес чине. Традиционална настава одликује се вербалном и мануелном пасивношћу ученика, и доминацијом наставника као извора знања. Оваквој настави замера се једносмерна комуникација без одговарајуће повратне информације и интеракције међу наставним факторима. Савремена настава којом се желе превазићи недостаци традиционалне, подразумева увођење иновативних
модела реализовања наставних циљева и задатака, као и коришћење савремених наставних средстава, чијом употребом, наставник ће лакше прилагодити наставу претходним знањима ученика, интересовањима и способностима. Захваљујући новим наставним средствима ученици више уче увиђањем, истраживањем и решавањем проблема, она их подстичу на мобилност и самосталност. Такође, савремена наставна средства обележавају степен чулног сазнања које упућује на ствари, појаве и њихове осoбине, што омогућава бољи начин учења, услова за трајније памћење, сигурно препознавање и употребу онога што је запамћено. Већина основних школа у Србији, може се рећи, да је на завидном нивоу опремљене савременим средствима и техничким уређајима и помагалима. Већи део ових средстава, а нарочито техничких уређаја (рачунар, графоскоп, видео пројектор, штампач и скенер) се у настави користе веома ретко. Наставници као иницијатори промена не показују довољно ентузијазма или се плаше исхода коришћења ових техничких уређаја. Истраживањем које смо спровели желели смо да наставницима у основним школама, као и стручном особљу школе, предочимо на врло једноставан и јасан начин, да коришћење савремених наставних средстава, а нарочито примена образовних софтвера, без превеликих напора доводи до видљивих промена у квалитету наставе, захваљујући интензивнијој комуникацији, активности и мотивисаности ученика. Наставник се такође, ослобађа једног дела обавеза, предавачког типа, што му оставља више времена и енергије за креативност и осмишљавање наставног процеса. У вези са непред изнетим проблемом интересовало нас је колико савремена наставна средства и технички уређаји, посебно коришћење рачунара и образовних софтвера утиче на ефиксност настве у основним школама: Свeти Сава - Барe и Вук Караџић Кладница. 4.2 Предмет истраживања Из свега закључујемо да је предмет истраживања овог рада истраживање могућности подстицања мотивисаности наставника, повећање ефикасности примене различитих наставних средства, техничких уређај/помагала, образовног процеса помоћу интерактивних и образовних софтвера. Употреба савремених наставних средстава, рачунара а нарочито употреба и имплементирање образовних софтвера у образовни процес је неопходно за усвајање и увежбање савремених појмова и технологија наших ученика. Анализа резултата и закључак рада ће имати важну улогу за научно-истражвачки рад у будућности. 4.3 Циљ истраживања Полазећи од дефинисаног предмета истраживања одредили смо следећи циљ: утврдити да ли примена савремених наставних средстава, техничких уређаја и образовних софтвера утиче на побољшање квалитета наставе, уколико их наставници од 5 до 8 разреда користе у наставном процесу, откривање и анализа мотивисаности наставника према новим техничким уређајима/помагалима и експериментално образовним срединама. Идеја истраживања се односи на утврђивање заступљености употребе рачунара као помоћног наставног средства од стране наставника како у току наставе тако и у ван наставним активностима, коришћењу образовних софтвера и других наставних средстава у обе посматране школе. 4.4 Хипотезе истраживања На основу напред постављеног циља истраживања могуће је и поставити општу (генералну) хипотезу која гласи: Адекватно коришћење савремених наставних средстава и образовних софтвера позитивно утиче на квалитет и ефикасност наставе у основним школама Свeти Сава - Барe и Вук Караџић Кладница, али да је недовољно искориштена. Осим генералне хипотезе произилазе и подхипотезе које произилазе из главне хипотезе и гласе: Наставници имају позитивне ставове о савременим наставним средствима али их ретко користе у настави Млађи наставници су више мотивисани за коришћење савремених наставних средстава у образовању Позитиван став наставника о примени савремених наставних средстава у основним школа у многоме зависи од њихове техничке опремљености Примена образовних софтвера у наставном процесу позитивно утиче на повећање мотивисаности и интеросовања ученика за наставни предмет, наставу чини лакшом, занимљивијом и ефикаснијом, али их наставници ретко користе. 4.5 Популација и узорак истраживања Истраживање је спроведено у основним школама Свeти Сава - Барe и Вук Караџић Кладница, међу наставницима од 5. до 8. разреда. Узорак чини 17 наставника основне школе Свeти Сава - Барe и 16 наставника основне школе Вук Караџић Кладница. У следећој табели дат је приказ године радног стажа испитаника.
Табела 1. Године радног стажа испитаника ОШ Свeти Сава - Барe ОШ Вук Караџић Кладница Године радног стажа број % Године радног стажа број % до 5 година 8 47.06 до 5 година 8 50.00 од 6 до 10 година 1 5.88 од 6 до 10 година 4 25.00 од 11 до 20 година 3 17.65 од 11 до 20 година 1 6.25 преко 21 године 5 29.41 преко 21 године 3 18.75 Укупно: 17 100,00 Укупно: 16 100,00 Од 17 анкетираних наставника у основној школи Свети Сава Баре (47,06%) има до 5 година радног стажа, затим следе наставници са радним стажом преко 21 године, њих 29,41%, са радним стажом од 11 до 20 година је 17,6%. Од 16 анкетираних наставника у основној школи Вука Караџић Кладница, половина њих је са радним стажом до 5 година, 25% њих има радни стаж од 6 до 10 година и 18.75% преко 21 године. 4.6 Методе, технике и инструменти истраживања За потребе овог истраживања примењена је дескриптивна метода. Ова метода је намењена истраживању васпитно образовне праксе емпирије. Дескриптивном методом чињенице се: идентификују, констатују, набрајају, бројчано исказују и доста целовито описују. У њеној суштини је снимање и описивање педагошке појаве која је предмет истраживања. Након прикупљања и сређивања података, они се упоређују и интерпретирају, а затим се изводе закључци. Као техника истраживања коришћено је анкетирање, а као инструмент истраживања коришћен је анкетни упитник. Анкетирањем се до података дошло путем анкентног упитника и одговора испитаника. Искреност у одговорима испитаника је постигнута анонимношћу анкете. Анкета је садржала питања: затвореног типа, комбинована питања, алтернативно питање са могућношћу дилеме, питање које тражи реаговање у одговорима испитаника. Такође један део упитника је садржао и дескриптиве скале процене. 4.7 Организација и ток истраживања Истраживање је обављено током маја 2014. године. Наставницима су дата упуства о начину давања одговора. Истраживање је било анонимно. У току истраживања у потпуности смо се придржавали постављених циљева и задатака, трудећи се да добијемо што верније и поузданије резултате. 4.8 Статистичка обрада података Обрада и дигитализација података, израчување резултата и креирање графикона је извршено помоћу софтвера Microsoft Office Excel 2007. 5. РЕЗУЛТАТИ ИСТРАЖИВАЊА СА ДИСКУСИЈОМ У првом делу истраживања наставници су се изјашњавали: Да ли и колико често користе рачунар у настави (питање број 1) и Како примењују рачунар у настави (питање број 2).