Kossuth Lajos Tudományegyetem
Természettudományi Kar
A Web alkalmazása a fizika oktatásában
Szakdolgozat
Készítette: Kántor Zsolt
Témavezető: Dr Sztrik János egyetemi docens
1999.
Tartalom
2.3. Web- és Internet-szabványok
4. A WWW szerepe a fizika oktatásában
A World Wide Web az emberiség történetében az első olyan médium, amely lehetővé teszi saját gondolataink átadását minimális költséggel elvileg több millió ember számára. Abban különbözik az elterjedt elektronikus műsorszóró médiáktól, hogy alapvetően interaktív, nemcsak megengedi a nézőnek a szabad választást az egyes dokumentumok között, hanem lehetővé teszi a nézőből szereplővé, alkotóvá válást is. Ez a lehetőség az, amely az oktatás területén is változásokat eredményez. Az ember környezetének megismerése ma már nem történhet csak hagyományos és klasszikus értelemben vett iskolai tanórák segítségével. Olyan oktatástechnológiai fejlődés ment végbe, mely egyre több érzékszervünket tette szükségessé a tanulás során. A hangsúly áttevődik az információ kezelésével, feldolgozásával kapcsolatos képességek növelésére. Fontossá válik a külső forrásokból nyert ismeretek integrációja, a tanulási környezet motiváló hatása. A tanár szerepe is változik tehát a tanítási-tanulási folyamatban. Elsősorban irányítania, a tanulási folyamatot kell szerveznie.
Véleményem szerint a kihívás abban rejlik, hogy az új technikát, technológiát valamint az új módszereket tudjuk-e megfelelően értelmezni, de legfőképpen alkalmazni. Dolgozatom során megpróbálom világossá tenni, hogy nem az eddigi módszerek felváltásáról van szó, hanem azok megtartásáról, megújításáról oly módon, hogy az új módszereket integrálni kell a rendszerbe. Ehhez nagy segítséget adhat, ha tudjuk honnan erednek, és hogyan alakulnak ki azok az eszközök, amelyek az új követelményrendszert felállítják. Szeretném megmutatni, hogy a világháló segítségével és némi tanári kreativitással hogyan tehetjük érdekesebbé, korszerűbbé tanári munkánkat.
2.1. A Web és az Internet kapcsolata
Évekkel ezelőtt a felhasználók a dokumentumokat az Interneten szétszórva elhelyezkedő rendszerek fájljaiban tárolták. E fájlok eléréséhez a felhasználóknak az FTP (file transfer protocol, fájlátviteli protokoll) nevű programot kellett futtatniuk. Az FTP segítségével a felhasználók gyorsan átvihettek állományokata különböző rendszerek között. Ahogyan azonban a fájlok száma nőtt, egyre nehezebb lett a kívánt fájl helyének megtalálása. Az FTP már nem felelt meg az igényeknek. Dokumentumok milliói keletkeznek az Interneten úgy, hogy a felhasználóknak fogalmuk sincs a létezésükről. Azzal, hogy a Web kapcsolatot létesít az egymással összefüggő dokumentumok között, megkönnyíti a felhasználó számára a dokumentumok megtalálását és az egyik dokumentumról a másikra történő átlépést.
A Web az Internet tetején foglal helyet. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy a Web az Internetet használja a kommunikáció alapjául. Amikor a böngészőnkkel megnézünk egy Web dokumentumot, akkor a böngészőnk az adatokat az Interneten keresztül kapja meg. Az Internet az a szállító mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy a böngészőnk adatokat kapjon és küldjön. A Web segítségével szinte végtelen számú, egymáshoz kapcsolódó dokumentumon haladhatunk keresztül. Ha egy dokumentumot a Web nélkül, csak az Internet számára készített eszközökkel szeretnénk megtalálni, akkor ehhez valamiféle szuper tárgymutatóval kellene rendelkeznünk az Interneten elérhető információkról. Ilyen tárgymutató azonban nem készíthető, mert attól függően, ahogyan a felhasználók új dokumentumokat adnak hozzá, illetve törlik a régieket, a tárgymutatót állandóan frissíteni kellene.
Bár az Internet gyökerei az 1960-as évek végéig nyúlik vissza (ARPANET), a Web csak 1989 márciusában született meg. Tim Berners-Lee a Web megalkotója, aki akkoriban a genfi székhelyű Európai Részecskegyorsító Intézetben (CERN) dolgozott, információkat akart szétosztani a nagy energiatartalmú fizikai mezők kutatásával foglalkozó, földrajzilag egymástól távoli kutatók között. A számítógépes kommunikációt illetően ehhez egy “hipertext-rendszer” alkalmazását javasolta, amely lehetővé teszi, hogy kollégái számítógépes hálózaton keresztül összekapcsolhassanak egymással dokumentumokat, és így megoszthassák egymás között legfrissebb kutatási eredményeiket. A CERN támogatta a Web létrehozását, sőt azt az eredeti helyi hálózatból egy globális, világméretű hálózattá bővítette. A siker hatalmas volt. A hipertext-rendszer eredetileg csak fizikus körökben használni tervezett elképzelése pillanatok alatt vált a mai World Wide Web világhálóvá.
Megj.: A hipertext-rendszer olyan rendszer, amely lehetővé teszi, hogy az egymástól egyébként független dokumentumok egymással összekapcsolhatók, és a kapcsolatokon keresztül sorra megtekinthetők legyenek. Úgy tekintsünk a hipertextre, mint olyan szövegre, ami egy másik, rendszerint Web dokumentumban lévő információra történő hivatkozást tartalmaz. Amikor megjelenítünk egy Web dokumentumot, akkor a hipertextet általában aláhúzással különböztetjük meg a többi normál szövegtől. Esetenként a környezettől eltérő színt is választunk az ilyen szövegek megjelenítéséhez. A hipertext ilyen formán fontos szerepet játszik a Web-dokumentáció megjelenítésében, jelölve a Web-dokumentum kapcsolódási pontjait. |
A Web első nyilvános használatára 1992. januárjában, Genfben került sor, amikor a kutatók a CERN Web helyén férhettek hozzá Web adatokhoz. Berners-Lee Web terve egy vagy több számítógépen, úgynevezett Web-kiszolgálókon (server) tárolta a dokumentumokat. A kutatók egy különleges program, az úgynevezett Web-böngésző (browser) segítségével fértek hozzá az adatokhoz. Az Internet mai használói rákapcsolódnak egy Web-kiszolgálóra és lekérik a szükséges Web-dokumentumokat. A kérésre válaszolva a Web-kiszolgálók “szolgáltatják” a felhasználónak a kért dokumentumokat, akik azokat egy böngésző program segítségével nézik meg. Egyetlen kiszolgáló egyidejűleg több kiszolgáló kérésének is eleget tud tenni.
1993. áprilisában, közel másfél évvel a Web bevezetése után összesen 60 Web-kiszolgálót tartottak nyilván. Jelenleg a Web-kiszolgálók száma több milliónál tart.
2.3. Web- és Internet-szabványok
Az Interneten jelenleg programok százai futnak millió és millió számítógépen és legkülönbözőbb operációs rendszereken. Ahhoz, hogy ezek a programok megfelelően együtt tudjanak működni, bizonyos szabályokat (protokollokat) be kell tartaniuk. Így például egy program, amelyik valamilyen fájlt szeretne letölteni egy kiszolgálóról, első lépésként a fájl nevét közölheti a kiszolgálóval, majd várja a választ. A kiszolgáló a válaszában közölheti, hogy rendelkezésre áll-e a fájl vagy sem. Amennyiben igen, akkor a program bekérheti a fájl méretét és egyéb statisztikai adatokat. A programok közötti ilyen együttműködés egyáltalán nem esetleges. Ellenkezőleg, ezeket a kapcsolatokat szigorú Internet-szabványok szabályozzák.
A Webre és az Internetre vonatkozó szabványok és egyéb információk az RFC (Request for Comments) nevű dokumentumokban találhatók meg az Internet különböző helyein. Az RFC-k a Web és az Internet kutató- és fejlesztőközösségének “műhelybeszélgetéseit” tartalmazza. A Web és az Internet fejlesztői az RFC dokumentumokat kommunikációs eszközként alkalmazzák a szabványok és egyéb információk kicserélésére. Jelenleg kb. 2000 RFC létezik. Ha az Internettel vagy Webbel kapcsolatos referenciadokumentációkra van szükségünk, akkor a legjobb választást az RFC dokumentumok jelentik.
A szabványok létrehozásáért, karbantartásáért, továbbfejlesztéséért két csoport felelős. Az egyik a World Wide Web Consortium (egy Tim Berners-Lee által vezetett csoport), a másik az Internet Advisory Board (IAD). Az első csoportban magáncégek és oktatási intézmények működnek együtt a Web műszaki fejlesztésével és szabványaival kapcsolatos munkálatok irányításában. Az IAB fogalmazza meg az Internet szabványokat.
A HTTP a HyperText Transfer Protokol kifejezés kezdőbetűiből álló rövidítés – ami egy kifejezetten a Web számára megtervezett protokollt jelöl. Röviden fogalmazva a HTTP vezérli a Web-kiszolgáló és a böngésző közötti együttműködést.
Röviden a jellemzői:
Web-dokumentumokat a HTML nyelv segítségével hozhatunk létre.
A HTML (HyperText Markup Language, hipertextes jelölő nyelv) olyan jelölő nyelv, amelynek segítségével a tervezők platformoktól független dokumentumokat tudnak létrehozni. Másként fogalmazva a HTML egy sor olyan szabályt (szintaxist) ír elő, amelynek betartásával a tervezők olyan dokumentumokat készíthetnek, amelyek különböző hardvereken és operációs rendszereken futó különböző alkalmazások is megértenek. A HTML nem programozási nyelv, hanem leírásokat tartalmazó jelölő nyelv. A tervezők a HTML nyelv segítségével úgy készítenek dokumentumokat, hogy különböző (tags), esetenként karakterhelyettesítőket (character entity references) helyeznek el a szöveges dokumentum különböző részein, amellyel előírják, hogy egy alkalmazás (többnyire egy böngésző) milyen műveletet végezzen el a dokumentum adott részén.
Jellemzői:
3.1. A Web helye az oktatásban
A Web használatának beépítése az oktatásba több szempontból is fontos. Egyrészt egyre valószínübb, hogy a mai diákok néhány év múlva olyan munkahelyeken fognak dolgozni, ahol valamilyen -- helyi vagy országos -- hálózat müködik (pl. bankok, önkormányzatok, posta stb.). Sokkal fontosabb azonban, hogy a Web szolgáltatások olyan képességek kifejlesztését segítik, melyek elengedhetetlenek a modern, információs társadalmakban. Megtanulható például, hogy hogyan kell tudatosan informálódni, válogatni a lényeges és lényegtelen információk között, védekezni az információs túlterhelés ellen, kommunikálni és együttmüködni másokkal, globálisan gondolkodni és helyileg cselekedni. A harmadik érv az, hogy a hálózat kiváló szemléltető és motiváló eszköz lehet több tantárgy oktatásánál ( a fizikán kívül pl. idegen nyelvek, környezetvédelem, informatika, politika, csillagászat stb.), hiszen “élőben" tanulmányozhatók egyes jelenségek, elérhetők az adott tudományág legfontosabb kutatóintézetei és könyvtárai, megkérdezhetők az adott téma szakértői. S végül: a távoktatásban is egyre nagyobb szerepet kapnak a hálózatok, és már most is rengeteg elektronikus tankönyv, tanfolyami anyag, önképzéshez használható segédlet, oktatóprogram, teszt tölthető le róluk.
A tanulók mellett a tanárok és az oktatási intézmények egyéb dolgozói is sokféleképpen hasznosíthatják ezt az új kommunikációs csatornát. Kapcsolatba kerülhetnek az ország és a világ különböző pontjain dolgozó kollégáikkal, ötleteket, tapasztalatokat cserélhetnek; értesülhetnek a legújabb hírekről, rendezvényekről; közös akciókat és projekteket szervezhetnek; adatbázisokat és archívumokat építhetnek tantervekből, oktatási segédletekből, tesztekből, saját fejlesztésü szoftverekből.
A lehetőségek korlátlanok, az igazi multimédia (szöveg, hang, kép és video-átvitelt biztosító) hálózatok elterjedésével pedig tényleg csak a fantázia hiánya szab majd határt. Fontos azonban megjegyezni, hogy ezek a hálózati szolgáltatások csak részben jönnek létre “központilag", többségüket magának a felhasználói közösségnek kell kitalálnia, megvalósítania és fenntartania. Az USA-ban vagy Nagy-Britanniában már 10-15 éve igen intenzíven folyik ez a munka és a különböző oktatási szervezetek, egyesülések, tanintézetek, s lelkes oktatók és diákok rengeteg, többségükben példamutatóan szervezett információforrást és online közösséget hoztak létre. Nekünk ezen a téren igen nagy a lemaradásunk; miközben a hálózati technika színvonala már Magyarországon is megközelíti az európai átlagot (és a környező országokkal szemben bizonyos előnyünk is van), addig az alkalmazások még csak egy nagyon szük körre, elsősorban számítástechnikai és egyes tudományos témákra korlátozódnak.
3.2. A Web megjelenése a középiskolákban
A középfokú oktatásnak az a legfontosabb feladata, hogy a fiatalok egy széles körét ellássa a mai világban való boldoguláshoz szükséges általános ismeretekkel, továbbá megfelelő előképzettséget kell adnia azoknak, akik tovább akarnak tanulni. Ennek megfelelően a hálózatok és a Web felépítésével, müködésével és használatával kapcsolatos alapvető ismereteket a következő generációk oktatásába mindenképpen be kell építeni, célszerüen az informatika tantárgyba az elavuló egyéb számítástechnikai ismeretek helyett. Az itt megszerzett alapoknak elegendőnek kell lenniük ahhoz, hogy a középiskola után munkába állók képesek legyenek hálózatba kötött számítógépeket is használni, ill. a továbbtanulóknál már a hálózatok alkalmazására lehessen a hangsúlyt helyezni az egyetemeken, az alapvető tudnivalók megtanítása helyett.
A középiskolák közvetlen vonalakkal való csatlakozása hazánkban már befejeződött. A Sulinet program keretében korszerű számítógépeket és közvetlen Internet elérést kapott valamennyi középiskola. Sajnos pillanatnyilag csak a középiskolákra áll ez a kitétel, ugyanis a kormányváltás után a program megfeneklett. A dolgozat készültének pillanatában csak remény maradt a program általános iskolákra történő kiterjesztésére.
Rengeteg hasznos alkalmazási terület nyílik meg a középiskolákban dolgozók és tanulók számára. A legkézenfekvőbb nyilván a nyelvtanulás. Szinte minden elterjedt nyelvnek vannak olyan levelezőcsoportjai, melyeknek az illető nyelv oktatása, gyakorlása a célja. Ezek mellett vannak más levelező listák és hírcsoportok az egyes országok és népek kultúrájával kapcsolatban, az ilyenek olvasása egészen más értelmet és mélységet ad az iskolai nyelvtanulásnak. Szintén jó gyakorlási terepet jelentenek a KIDS projekt elektronikus fórumai, amelyek kifejezetten azért vannak, hogy a gyerekek levelezőpartnereket találjanak távoli országokban.
A másik jellemző alkalmazási forma a szemléltetés lehet. Egészen más úgy tanulni az Antarktiszról, hogy közben az éppen ott dolgozó sarkkutatóktól lehet megkérdezni az időjárást, és sokkal érdekesebb a NASA számítógépéről letöltött legfrissebb ürszonda-felvételek és adatok alapján tanulmányozni a Jupitert. Közös akciókat lehet indítani vagy csatlakozni ilyenekhez a környezetszennyezés vagy a háborúk ellen és más hasonló globális témákban. Országos vagy világméretü tanulmányi versenyek és vetélkedők rendezhetők. Kapcsolatba lehet lépni az egyes tudományágak szakembereivel; a szakmai témájú levelezőcsoportokban érdekesebb és átélhető lesz a legszárazabbnak tünő tudományág is; a diákok megtanulhatják, hogy hogyan kell vitatkozni és másokkal elfogadtatni a véleményünket.
A középiskolai tanároknak a kollégákkal való kapcsolattartás, s az évek során felhalmozott tudás és tapasztalat megőrzésének és megosztásának lehetőségét kínálja a hálózat. Országos elektronikus fórumok és hírcsatornák hozhatók létre az egyes tantárgyakhoz, a különböző kísérleti oktatási formákhoz, a tanárokon kívüli egyéb iskolai dolgozók számára stb. Központi dokumentum gyüjtemények építhetők például a Nemzeti Alaptanterv konkrét megvalósításaiból tantárgyak szerint, valamint módszertani és oktatási segédanyagokból. Az oktatásban használt saját vagy profi fejlesztésü szoftverek legkézenfekvőbb gyüjtő és elosztó helye is a hálózat.
A legizgalmasabb formája az ilyen közös információgyüjtemény építéseknek, amikor a pedagógusok és a diákok együtt dolgoznak egy országos méretü projektben. Meghirdethető lehetne például az angol Domesday mozgalom mintájára egy magyar kezdeményezés, melyben a közép- és általános iskolások a közvetlen környezetükből összeszedett vagy saját készítésü dokumentumokat (írásokat, interjúkat, fényképeket, rajzokat) egy központi adatbázisban gyüjtenék össze. Ez az adathalmaz logikai kapcsolatok, utalók beépítésével egy hatalmas hipermédia rendszerré alakítható át, mely bemutatná az évezred végének, a következő évezred elejének “mikro" Magyarországát; érdekes és hasznos böngészni és kutatni valót kínálna az oktatási, kulturális, néprajzi, helytörténeti, tájnyelvi, szociológiai, politikai, környezetvédelmi, természettudományi stb. témák iránt érdeklődőknek a távoli jövőben is. A szükséges technikai háttér lényegében már most is rendelkezésre áll.
Hasonló együttmüködési lehetőséget kínál az 1994 novemberében indult Magyar Elektronikus Könyvtár projekt. Ennek az a célja, hogy könnyen másolható, rugalmasan kezelhető és ingyenesen terjeszthető számítógépes formában összegyüjtsön és szolgáltasson magyar vagy magyar vonatkozású szöveges dokumentumokat, elsősorban tudományos és szakmai publikációkat, valamint a magyar irodalom klasszikusainak müveit. A szövegek számítógépre vitelének és ellenőrzésének, összegyüjtésének és terjesztésének munkájában bárki részt vehet, hálózati kapcsolat sem kell hozzá. Bár a MEK fő szolgáltatási helye a WWW, a könyvtár állományának egyes részei mágneslemezen is terjeszthetők, s így ezek akár az általános iskolákban is hasznosíthatók lesznek.
4. A WWW szerepe a fizika oktatásában
A következőekben szeretném a teljesség igénye nélkül megmutatni, hogy a Web-et hogyan alkalmazhatjuk a fizikaoktatás terén. Nem csak a tanóra színesbbé tétele lehet a cél, hanem az órára készülés, tanulás folyamatát is érdekesebbé, eredményesebbé tehetjük.
Az itt felsorolt példa címek a dolgozat készültekor élő címek. Azonban éppen a háló rendkívüli dinamizmusa miatt ezek elérhetősége, aktualitása változhat. Épp ezért célom csupán ötletadás azoknak, akik nem tudják hogyan induljanak el a Web szövevényes útvesztőiben.
A levelezési listák (levelezőcsoportok) százai jelentik azt a fontos csatornát, amelyen a hálózat használói egy-egy témakörben kommunikálhatnak egymással. Ma ugyan már számos fejlettebb, kényelmesebb lehetőség is van az információk elérésére, a levelezési listák mégis fontosak maradtak, különösen azok számára, akik a hálózati szolgáltatások közül csak az elektronikus levelezést érhetik el.
A levelezési listák segítségével a lista ún. "terjesztési címére" küldött levelünket egy népes csoport tagjai kapják meg, mindenki, aki az adott listára "előfizetett", azaz feliratkozott a tagok közé. Így a lista igen alkalmas arra, hogy sokakat érdeklő, közérdekű információkat az érdeklődőkhoz eljuttathassunk, közös témáinkról szélesebb körben vitatkozzunk. A levelezési listák (levelezőcsoportok) százai jelentik azt a fontos csatornát, amelyen a hálózat használói egy-egy témakörben
Az Eötvös Loránd Fizikai Társulat híradója, a FIZINFO is levelezési lista formájában müködik. Ez korábban az INFOSERV rendszeréhez tartozott, jelenleg azonban a KFKI RMKI Számítógép Hálózati Központja müködteti.
A lista "előfizetői" az egy napon beérkezett közleményeket összegyüjtve, egyetlen ELFT Híradó szám formájában kapják meg. Feliratkozni a fizinfo listára a fizinfo-request@sunserv.kfki.hu címre küldött levéllel lehet. A levél egyetlen sorból álljon:
subscribe
Cikkeket, közleményeket a következő címre kell küldeni: fizinfo@sunserv.kfki.hu
A használati utasítást a fizinfo-request@sunserv.kfki.hu címre küldött
help
szövegü levéllel kaphatjuk meg.
A fizinfo lista www-ben is elérhető, URL: gopher://gopher.kfki.hu:70/11/sciences/Physics/tudhir/ELFT/fizinfo
Főleg fizikatanárok és más szakos, de munkájukban a számítástechnikát rendszeresen alkalmazó tanárok érdeklődésére tarthat számot az ugyancsak a KFKI RMKI Számítógép Hálózati Központjában alapított TANFORUM elnevezésü levelezési lista. Ez az újságnak is nevezhető levelezési lista egyrészt a tanárok által beküldött cikkeket tartalmazza, nyílt, általános vitafórumot biztosítva számukra. Ezen túlmenően célja az információk céltudatos begyüjtése és közlése is. Ilyenek pl. konferenciák, továbbképzések, tanulmányi versenyek időpontja és tematikája, versenyfeladatok, számítástechnikai érettségivel, szakmai vizsgákkal kapcsolatos információk, stb.
A TANFORUM lista két formában müködik: tanforum, illetve tanforum-digest. A tanforum lista "előfizetői" azonnal megkapják a beküldött leveleket, a digest lista "előfizetői" naponta egyszer összegyüjtve kapják meg azokat.
Feliratkozni a listára a tanforum-request@sunserv.kfki.hu illetve a tanforum-digest-request@sunserv.kfki.hu címre küldött levéllel lehet. A levél egyetlen szóból álljon:
subscribe
A közleményeket a következő címre kell küldeni: tanforum@sunserv.kfki.hu A használati utasítást a tanforum-request@sunserv.kfki.hu címre küldött
help
szövegü levéllel kaphatjuk meg.
A tanforum lista www-ben is elérhető, URL: http://www.kfki.hu:70/11/kultura-taninfo
A PHYSEDU a fizika oktató programok levelezési listája, bővebb információ a http://newton.phy.bme.hu/education/maillist.html címen található róla.
Elsősorban informatika-, valamint matematika- és fizikatanárok írják és olvassák a TANFORUM leveleit, amely középiskolai tanárok diszkussziós fóruma. A listára a mmajordomo@lists.kfki.hu címre küldött
subscribe tanforum
end
tartalmú elektronikus levéllel lehet feliratkozni. Az mmajordomo a majordomo listakezelő szoftver magyarított változata. Az archívum a WWW-n a http://www.kfki.hu/edu/okt.html címről érhető el.
1997. áprilisában indította a Magyar Csillagászati Egyesület a CSIILA moderálatlan levelezési listát. Célja, hogy a csillagászat iránt érdeklődők kulturált hír- és vitafóruma legyen - a Magyar Csillagászati Egyesület szellemiségének és alapszabályának megfelelően. A listára a csilla@mcse.hu címre küldött SUBSCRIBE (nagybetű!) subject-tartalmú elektronikus levéllel lehet feliratkozni. Az archívum a http://www.mcse.hu/csilla/ címen található, anonymous ftp-vel az ftp.mcse.hu/pub/astro/csilla/ címről tölthető le.
A magyar levelezési listákról a http://www.mek.iif.hu/MEK/hunlist.htm címen található jó összefoglaló.
4.2. Folyóiratok elektronikus formában
A hálózaton elérhető információforrások ezen csoportjába rendszeresen megjelenő, teljes szövegű cikkeket tartalmazó elektronikus folyóiratok és időszakosan közzétett hálózati hírlevelek, újságok tartoznak. A folyóiratok egy része elektronikus folyóirat a szónak abban az értelmében, hogy kizárólag ezen az úton terjesztik őket, nyomtatásban meg sem jelennek. Az utóbbi időben azonban egyre több "hagyományos" folyóirat is törekszik arra, hogy anyagát elektronikus úton is elérhetővé tegye. Így például a jelentős fizikai folyóiratok közül a Physics World, Nuclear Physics, Physics Review Letters. Míg a "csak" elektronikus folyóiratok általában ingyenesen elérhetők, a papíron is megjelenő folyóiratok az elektronikus változat elérését feltételekhez kötik, pl. csak olyan intézetekből engedik a díjmentes hozzáférést, amely intézet könyvtára a folyóiratnak igazolt előfizetője. A probléma abból származik, hogy a kiadók nem akarják elveszíteni az előfizetési díjakból származó bevételüket, ugyanakkor a verseny arra is kényszeríti őket, hogy anyaguk mihamarabb az olvasó kezébe kerüljön, a hosszadalmas nyomdai átfutás, postai szállítás kiiktatásával. Versenytársat látnak a díjmentes elektronikus report-küldő szolgáltatásokban is. Éppen ezért a szolgáltatásoknak ez a formája még nem eléggé kiforrott, a kiadók maguk is keresik a számukra is és az olvasók számára is megfelelő utat.
A magyarországi kínálat a fizikával és határtudományaival foglalkozó elektronikus folyóiratok terén még elég szegényes, de van néhány pozitív kezdeményezés:
Heavy Ion Physics (az Acta Physica Hungarica utódja)
http://www.atomki.hu/debrecen/hiph/welcome.html
KöMaL (Középiskolai Matemetikai és Fizikai Lapok)
Természet Világa (Természettudományi Közlöny)
http://www.ch.bme.hu/chemonet/TermVil/
Geodaetica et Geophysica Hungarica
Megalith's 2001 (Űrkutatástörténeti és -technikai magazin)
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/5529
Ha csak találomra indulunk is el a világhálón, számos lehetőségünk adódik arra, hogy pillanatok alatt valamilyen keresőprogram (Altavizsla, Yahoo stb.) segítségével találjunk minket érdeklő témájú helyeket. Figyelemre méltó azonban, hogy a talált oldalak között - a Sulinet program beindítása óta - mennyire megszaporodott azon oldalak száma, amelyet középiskolások készítettek tanáraik irányításával, segítségével. Pl:
http://pc1.hansagi-szeged.sulinet.hu/csillag.htm
http://www.fazekas-debr.sulinet.hu/regdiak/98a/nyulg/csillmet.htm
Barangolás közben számtalan érdekes helyre bukkanhatunk. Ízelítőül szeretném néhány jól használható oldalra felhívni a figyelmet.
Elsőként a Budapesti Műszaki Egyetemen működő http://www.ch.bme.hu/chemonet kiinduló pontú oldalakat ajánlom. Kellemes időtöltést ígér, és nem csak a fizikában mélyen elmerülni kívánók számára. Jól használható. Még a tudományos világ humorterméséből is kapunk itt ízelítőt. Különösen tetszett hogy ezen a helyen a sok érdekes, tudományos információt rejtő oldal mellett Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete című könyvéből is találhatunk részleteket.
A tapasztalat azt mutatja, hogy a diákok a fizika témakörei közül leginkább a csillagászat iránt fogékonyak. Érdekes információkat és gyönyörű képeket nyerhetünk a következő helyeken:
http://www.szikszi.hu/wwws/tudcsill.html
http://supernova.akg.hu/ujhirek/index.html
http://www.tiszanet.hu/~bilas/astrleft.htm
Tankönyv helyett is nagyon jól használhatóak a http://www.uni-miskolc.hu/uni/dept/gepesz/fizika URL-en található Web oldalak.
A magyar médiapiacon megjelenő új televízióállomások tudományos ismeretterjesztő műsorai is szeretnének a kor követelményeinek (és nem utolsó sorban a nézőkért folytatott harcban) megfelelni. Ezért a műsorokban elhangzó információkat és a hozzájuk tartozó kiegészítéseket elhelyezik a hálón.
Repeta URL:
http://www.repeta.hu/html/fizarch.html
Delta 2000 URL:
http://www.mtv.hu/departments/toi/d2000/d-spc.htm
Spectrum TV
Az eddigiekben csupán magyar nyelvű oldalakra szorítkoztam, gondolván arra, hogy a középiskolás korosztály még – kevés kivételtől eltekintve – idegen nyelven nehezebben boldogul a fizika vagy egyéb szaktárgyak tanulásával. Azonban az sem lehet rossz feladat, ha érdeklődőbb, jobb nyelvérzékű diákjainknak külön feladatként külföldi szakmai témájú oldalakra hívjuk fel a figyelmét.
Álljon itt még néhány érdekes oldal címe.
Magyar nyelvű WWW oldalak fizika információkkal:
BME Fizikai Intézet WWW címlapja, URL:
ELTE Atomfizikai és Csillagászati Tanszék WWW címlapja, URL:
Magyar Csillagászati Egyesület WWW címlapja, URL:
http://iris.elte.hu/mcse/mcse.html
MTA Atommag Kutatóintézetének WWW címlapja, URL:
MTA Csillagászati Kutatóintézetének WWW címlapja, URL:
MTA KFKI WWW szervere, URL:
Angol nyelvű oldalak:
Stephen Hawking’s Universe, URL:
http://www.bps.org/wnet/hawking/html/home.html
American Physical Society (APS) WWW szervere, URL:
European Physical Society (EPS) WWW szervere: URL:
http://www.nikhef.nl/www/pub/eps/eps.html
American Institute of Physics (AIP) WWW szervere, URL:
CERN WWW szervere: URL:
A Stanfordi Egyetem FreeHEP WWW szervere, URL:
http://heplibw3.slac.stanford.edu/FIND/fhmain.html
Center for Particle Astrophysics WWW címlapja, URL:
http://physics7.berkeley.edu/home.html
American Astronomical Society, URL:
NASA Lunar and Planetary Institute, URL:
http://cass.jsc.nasa.gov/lpi.html
Electronic Preprints from the LosAlamos National Laboratory, URL:
Electronic NonLinear Sciences Preprints, URL:
High Energy Preprints Database from SLAC, URL:
http://slacvm.slac.stanford.edu/FIND/hep
Yahoo directory, URL:
Lycos URL:
A Sulinet program beindulása után számtalan jó kezdeményezésnek lehettünk tanúi. Ezek közül kettőt szeretnék most kiemelni.
A virtuális szertár pályázat keretében igen szép és tartalmas munkák születtek. A pályázat azonban már kinőtte az eredeti kereteket, igazi tartalomszolgáltató oldal született a Sulinet oldalain. (http://www.sulinet.hu/tananyag/virtszer/).
Pl. http://www.sulinet.hu/tananyag/virtszertar/szertar/kemia/04.htm
http://cosmo.supernova.akg.hu/
A másik nagyon jó kezdeményezés a Digitális Órák. Célja, hogy központi fejlesztéssel létrehozzon egy olyan tudásbázist, amit a tanárok és a diákok közvetlenül felhasználhatnak az oktatásban, és amit ha akarnak, saját elképzeléseik szerint fejleszthetnek, megváltoztathatnak. Az elkészült anyagok többsége nyilvánvalóan nem bontható ki teljes mélységében egy iskolai óra alatt, de a bennük lévő tudásanyag egy-egy tanóra (45 perc) alatt nagy vonalakban áttekinthető, és lehetőleg sok további óra részletes tanulmányozásával el is sajátítható.
Digitális órák sorozat
A Digitális órák sorozathoz tartozó anyagok a hagyományos tananyagszerkezetnek megfelelően tárgyalják a fizika, az irodalom, a történelem, a biológia, illetve a NAT szerinti új müveltségterületek egy-egy fejezetét. A Sulinet Digitális Órák elsősorban a tanár vezetésével, közös tanulásra alkalmas alapanyag. A Digitális Órák sorozatban jól továbbfejleszthető, könnyen átcsoportosítható, módosítható alapanyagot találnak a tanárok, valamint módszereket, ötleteket arra vonatkozóan, hogyan lehet és érdemes egy Internet-alapú órát felépíteni.
Házi feladatok sorozat
A Házi feladatok sorozathoz tartozó anyagok némileg kilépnek a hagyományos tananyagszerkezetből, és miként a címük is jelzi, egy-egy konkrét témát járnak körbe a különböző tudományok szemszögéből. A Sulinet Házi feladatok elsősorban öntevékeny diákok önálló tanulására alkalmas sorozat, de a tanárok is használhatják az órák előkészítéshez.
Friss tudás sorozat
A Friss tudás sorozathoz tartozó anyagok túllépnek a szükebb értelemben vett iskolai anyagon, és egy-egy speciális kérdést dolgoznak fel a tudomány új eredményeit is bemutatva. Ez a sorozat elsősorban a tanárnak és a kiemelkedő érdeklődésü tanulóknak szól. Célja, hogy a friss kutatási eredmények, új tudományos felismerések közoktatásba kerülési idejét lerövidítse.
Ezek a kategóriákat természetesen nem kell túlságosan szigorúan értelmezni. Mindegyikben van olyan anyagrész, amelyik elsősorban önállóan dolgozható fel, és van olyan is, ami az órán is bemutatható. Remélhetőleg mindegyikben lehet találni valami érdekes, új információt, ötletet. A lényeg, hogy mindenki, tanár és diák, saját maga nézze meg, hogy talál-e valami újat, érdekeset, akár a feldolgozás módja, akár a tartalom szempontjából, és hogy ki-ki próbálja meg felhasználni a tanulásban vagy a tanításban. Kísérleti müfajról van szó, tehát pillanatnyilag még sok javítani való van a módszeren. De azt gondolom, hogy a jövőben a hangsúly ebbe az irányba tevődik át.
Néhány példa:
http://www.sulinet.hu/tananyag/97201/on/hang/indexjo.html
http://www.sulinet.hu/tananyag/97206/on/viz/indexjo.html
Lehet, hogy nem találunk megfelelő oktatási segédanyagot valamilyen témában (véleményem szerint ma már ez csak akkor fordulhat elő, ha nem jól keresünk) vagy szeretnénk valami egyéni dologgal meglepni szörfözni szerető diákjainkat, esetleg érdeklődőbb diákjaink be akarjuk vonni munkánkba, vagy talán új módszerrel akarunk diákjaink felkészültségéről megbizonyosodni. Minderre lehetőségünk van. A legegyszerűbb megoldásokhoz elegendő a HTML nyelv ismerete. Azonban interaktív, látványos oldalak létrehozásához már komolyabb előtanulmányok, programozási nyelvek ismerete (Java, JavaScript, Perl stb.) szükséges. Ezek közül talán a JavaScript elsajátítása a legkönnyebb, így saját oldalaim elkészítésénél ezt használtam.
5.1. Statikus információs oldal
Ma már rengeteg olyan segédeszköz létezik, amely segítségével a HTML nyelv ismerete nélkül is készíthetünk oldalakat. Azonban úgy gondolom, hogy az könnyen elsajátítható, a diákok számára is. Az oldal forrása sokkal rövidebb, mint ha egy szerkesztő programmal készítettük volna.
A HTML elemei A HTML elemei egy Web-dokumentum logikai szerkezetét adják meg.(és nem a vizuális megjelenését), és csak javaslatokat tesznek a dokumentum megjelenítésére. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy az, hogy egy tervező hogyan használja a HTML elemeit, a Web-dokumentumnak csak a szerkezetét határozza meg. A dokumentum tényleges megjelenítése a dokumentum értelmezéséért felelős alkalmazás (rendszerint böngésző) dolga. A HTML elemeket hivatkozások, címsorok, bekezdések, listák és karakter-kiemelések megadásához használjuk. A HTML elemek többségét egy nyitó címkével azonosítjuk, ami egy < jellel kezdődik és egy > jellel végződik. Az elemek többségének végét egy lezáró címkével jelöljük meg, ami csak abban tér el a nyitó címkétől, hogy a kezdő < jel után egy / karakter áll. Egy első szintű címsorelemet például az alábbi módon jelölünk meg egy HTML dokumentumban ( a H betű a címsor angol megfelelőjének, a Heading-nek a kezdőbetűje): Észre lehet venni, hogy mind a kezdő, mind a lezáró címke ASCII karakterekből áll. Ebből következően egy HTML dokumentum formázó címkéit könnyen megtekinthetjük, ha a dokumentumot megnyitjuk egy ASCII szövegszerkesztőben. Vannak olyan HTML elemek, amelynek csak nyitó címkéjük van. Így például – mivel nem tartozik hozzá tartalom – a sortörést végző címke, ami egy kocsi-vissza és soremelés parancsnak felel meg, csak a <BR> kódból áll. Ugyanakkor más elemek esetében nem kötelező használni a lezáró címkét, így el is hagyható. Ilyen például a bekezdést lezáró </P>, a listaelemeket lezáró </LI>, a definíciós kifejezést lezáró </DT> vagy a definíciós leírást lezáró </DD> címke. |
Látványos eredményt érhetünk el néhány egyszerű eszköz alkalmazásával: képek beillesztésével, hangaláfestéssel, esetleg mozgó képek elhelyezésével. A technikai megvalósítása nem bonyolult, és így a számítástechnikában kevésbé jártas tanárok is készíthetnek ilyen segédeszközöket.
Egy nagyon egyszerű példa:
Ma már a Web nem csupán arra szolgál, hogy a hálón elhelyezett információkat passzívan befogadja a felhasználó. Kialakult az az igény, hogy aktív szereplőként vehessen részt a kommunikációs folyamatban.
Az oktatás területén éppen ez az, amit örömmel fogadunk, hiszen a tanítás-tanulás folyamata éppen ezt kívánja meg. Az iskolákban folyó munka is egy interaktív kommunikációs folyamat, amelyet a tanár irányít. A tanárnak kell meghatároznia az események forgatókönyvét, az órai munkának egy keretet kell adnia. A Web oldalain is lehet egy ilyenfajta kommunikációt kialakítani.
Szeretném megmutatni, hogy néhány egyszerű JavaScript alkalmazás hogyan segít megvalósítani ezt a folyamatot.
A JavaScript-ről A JavaScript nyelvet a Netscape fejlesztette ki abból a célból, hogy oldalaink interaktívabbak legyenek a megszokott HTML lehetőségeknél. A JavaScript a WWW-ért született. Jelenleg nem is létezik más interpretációja, mint ami a webszerverekben fut. A kliens oldali JavaScript-nél a programok forrása a HTML oldalakban van. Amikor egy ilyen oldalt nézünk meg, a böngésző letölti az oldalt, kirajzolja, azután értelmezi a JavaScript részt, majd futtatja - interpretált nyelvről lévén szó elég lassan. Ez azonban nem nagy baj, hiszen a kód általában rövid, néhány utasítás. Érzékelni tudjuk az egérmozgást, előre le tudunk tölteni képeket, figyelhetjük bizonyos események bekövetkeztét, regisztrálhatjuk azokat, és a böngésző legtöbb tulajdonságát lekérdezhetjük vagy beállíthatjuk. A nyelv fontosabb jellemzői: A JavaScript a következő részekből épül fel: |
5.2.1. Számonkérés egyszerű módszerrel
A tanári munka nem csupán a tananyag átadásából, hanem a diákok felkészültségének ellenőrzéséből is. Ennek egy hagyományos formája az, hogy a diákok tesztet töltenek ki, bizonyságot adva otthoni munkájukról. Az eddigiekben a tanár egy teszt összeállítása és javítása során rengetek papírmunkával találta szembe magát és az egész sok időt vett igénybe. A Web segítségével ez a munka jelentősen lecsökkenhet.
A következő oldal, egy egyszerű - JavaScript nyelven megírt – program segítségével, egy 10 kérdésből álló teszt segítségével méri a diákok tudásszintjét. A tanulók a feladatsor kitöltése után egy e-mail-ben küldik el válaszaikat tanáruknak. Rögtön értékelést is kapnak. A tanár feladata csupán az osztályozás, és annak megbeszélése, hogy hogyan kellett volna válaszolni a kérdésekre.
A kérdések között találhatók igaz-hamis és egyszerű feleletkiválasztós feladatok. Ezeket bárki átalakíthatja az általa elképzeltek szerint. Kevés munkával, hatékonnyá tehetjük a számonkérést ezzel az egyszerű módszerrel.
5.2.2. Mértékegység-átváltás Web-es eszközökkel
A következő program egy, a fizikában gyakran előforduló feladat megoldásában nyújt segítséget. Különböző mértékegységek között biztonsággal mozoghatunk, ha segítségül hívjuk ezt a konvertáló oldalt.
Bizonyára mindenkivel előfordult már, hogy szembe találta magát olyan mértékegységekkel, amelyekről azt sem tudta megállapítani, hogy vajon milyen mennyiségről van szó, vagy esetleg fogalma sem volt annak nagyságrendjéről Ez a JavaScript programot alkalmazó oldal orvosolni próbálja ezt a problémát. 13 féle mennyiség – hosszúság, terület, térfogat, tömeg, erő, idő, hőmérséklet, nyomás, sebesség, munka, teljesítmény, sürüség, síkszög, szögsebesség – átváltását végezhetjük el. Ezután ha a barell, verszta, erg, rőf, parszek vagy Farenheit kifejezést halljuk, csak elő kell hívni ezt az oldalt, és máris megnézhetjük mennyit is jelent számunkra ismerős egységekben.
Fizika órán az SI bevezetése szükségességének illusztrálására, a mértékegységek történetének tanításánál rendkívül jól használható. A program feladatmegoldásoknál is nagy segítséget jelenthet. De gyakorolni lehet vele a különböző egységek közötti átváltást, és szórakozásnak sem rossz.
Az Internet megjelenése hatalmas változást hozott az információk megszerzésében. Az emberek gyorsan, könnyen juthatnak olyan mennyiségű információhoz, amely néhány évtizeddel ezelőtt elképzelhetetlen lett volna. Néhány kattintással gyakorlatilag bármely minket érdeklő kérdésre választ kaphatunk. Ilyen szempontból eltűntek a távolságok. Az egyik pillanatban a NASA központjában járva a Marsról készült felvételeket nézhetjük meg, nemsokkal később pedig már valamelyik Olaszországbeli szerverről tölthetünk le információkat Galilei munkásságáról.
Ezeket a változásokat az iskoláknak is követniük kell. A hagyományos értelemben vett oktatási folyamatot fel kell váltania egy olyan fajta tevékenységnek, amely kiaknázza ezeket a lehetőségeket. Emellett fel kell készíti a diákokat az információszerzés, és az információk közötti szelektálás ilyen módszerére. Ez azonban nem jelentheti azt, hogy teljes mértékig szakítani kell a hagyományokkal. Az Internet és a WEB nem helyettesíti a tanárt, de jelentős mértékben megkönnyítheti munkáját. A jövő az lehet, hogy ötvözzük az új lehetőségeket a jól bevált módszerekkel.
Szakdolgozatomban azt próbáltam meg bemutatni, hogy hogyan lehet tanítási órákon alkalmazni a WWW-t. Remélem a néhány példa megmutatta, hogy egyszerű módszerekkel hogyan lehet a világhálót segítségül hívni arra, hogy diákjaink szívesebben foglalkozzanak egy-egy kevésbé kedvelt tantárggyal is.
Bócz Péter – Szász Péter: A Világháló lehetőségei Computer Books, 1998.
Nagy Péter: JavaScript 1.2 kézikönyv Kiskapu, 1998.
K. Jamsa – S. Lalani – S. Weakley: A WEB programozása Kossuth, 1997.
Lengyel Veronika: Az Internet világa Computer Books. 1995.
Füstös János: World Wide Web HTML4.0 Szak, 1998.
Szalay Istvánné: A hálózat használata a fizika területén NIIF információs füzetek, 1997.
Szalay Istvánné - Zimányi Magdolna: Fizikusok és az Internet Fizikai szemle, 1995. nov. (XLV. évf. 11. szám)
Drótos László: A hálózat használata az iskolákban NIIF információs füzetek 1995.
http://www.brookings.net/~darinaf/measure.html
Utolsó módosítás: