perjantai 10. toukokuuta 2013

Esimerkkejä PhET-simulaatioiden käytöstä

Olen käyttänyt Coloradon yliopiston PhET-projektin interaktiivisia simulaatioita fysiikan ilmiöiden havainnollistamiseen ja virtuaalisiin oppilastöihin. Sivustolla on paljon opetusideoita ja sinne voi lähettää myös omat ideansa ja tehtävänsä. Simulaatiot vaativat toimiakseen Javan, joten ne eivät toimi kaikilla laitteilla.

FY2-kurssilla simulaatiota käytettiin kaasulakien kokeelliseen tutkimiseen. Mittaukset tehtiin Kaasun ominaisuudet -simulaatiolla. Mittaustulosten kirjaamiseen ja kuvaajien laadintaan käytettiin LoggerProta. Ennen mittausten suorittamista pidettiin pieni leikkituokio, jossa tutustuttiin laitteistoon ja saatiin alustava käsitys kaasun ominaisuuksista. Mittaukset sujuivat hyvin ja kaasulakien matemaattiset mallit saatiin nopeasti selville. Seuraavilla oppitunneilla kävi ilmi, että simulaatiolla tehty työ oli jättänyt useille asioita epäselviksi. Vaikuttaa siltä, että tässä kohdassa kokeellisen työskentelyn siirtäminen simulaatiolle ei täysin onnistunut.

FY8-kurssilla määritettiin Valosähköinen ilmiö -simulaatiolla Planckin vakio. Ennen mittauksia laitteistolla tutkittiin ilmiötä. Mittaustulokset kirjattiin LoggerProhon, jolla laadittiin myös Planckin vakion määrittämiseen tarvittava kuvaaja. Kurssipalautteen mukaan tämä oli onnistunut kokeilu. Simulaation avulla saatiin tehtyä mittaus, joka muuten olisi jäänyt tekemättä.

FY6-kurssilla tehdään paljon virtapiiritutkimuksia. Käytimme Piirirakennussarja (vain DC), virtuaalilaboratoriota ennen oikeilla välineillä tehtäviä kytkentöjä. Simulaation käyttö poisti kytkentöjen tekemiseen liittyvää arkuutta. Virtuaalilaboratoriolla voi kokeilla ilman laitteiden hajottamisen pelkoa. Simulaation käyttäminen ennen oikeita mittauksia oli toimiva ratkaisu. Virtapiirin perusideat ja mittareiden kytkennät tulivat tutuiksi.

FY3- ja FY6-kursseilla simulaatioita on käytetty kokeellisen työskentelyn rinnalla. Tutkimuksia on tehty ensin oikeilla välineillä ja sen jälkeen jatkettu ilmiön tutkimista simulaatiolla. Joissakin töissä oppilaat ovat simulaation avulla oivaltaneet asioita, jotka on kokeiltu vielä uudestaan oikeilla välineillä. Käytössä on ollut esim. Ilmapallot ja hankaussähköä -simulaatio

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti