Riešiteľský kolektív zostavil ako jednu z úloh projektu
Katalóg vzdialených experimentov

Katalóg vzdialených experimentov

Laboratóriá obsahujúce vzdialené experimenty (označované ako vzdialené laboratóriá) sa sústreďujú na rôzne oblasti, vrátane techniky, prírodných vied a vzdelávania. V rámci techniky je možné aj ďalšie rozdelenie na elektrotechniku, mechaniku, letecké inžinierstvo a ďalšie. V oblasti prírodných vied existujú laboratóriá, ktoré sa sústreďujú na problematiku fyziky, chémie alebo biológie. Najpočetnejšie vzdialené experimenty sú z oblasti elektrotechniky.
Je niekoľko typov laboratorií vzdialených experimentov:
voľne dostupné
dostupné po bezplatnej registrácii
dostupné len v rámci vzdelávacej inštitúcie
komerčné, dostupné za poplatok

Didaktika vzdialených experimentov

Vzdialené experimenty študenti realizujú (pristupujú k nim cez počítačovú sieť) v školských počítačových laboratórií, na svojich domácich počítačoch, notebookoch, prípadne smartfónoch.
Samotné vzdelávacie metódy s použitím vzdialeného experimentu sú založené na uvedených spôsoboch prístupu študentov do vzdialených laboratórií:

  1. učiteľ uskutoční vzdialený experiment počas hodiny ako demonštráciu preberanej látky, pričom priebeh experimentu je zobrazený pomocou dataprojektora,
  2. študent uskutoční vzdialený experiment počas vyučovacej hodiny ako zdieľaný experiment pod dohľadom učiteľa v počítačovej učebni,
  3. študent uskutoční experiment mimo školy ako flexibilný nástroj samovzdelávania (zadanie).

V odbornej literatúre sa doporučuje kombinovať experimenty v reálnych aj vzdialených laboratóriách. Študenti tak majú možnosť zopakovať si experiment, ktoré predtým vykonali v reálnom laboratóriu s cieľom skontrolovať si výsledky alebo vykonať meranie, ktoré predtým z nejakého dôvodu vynechali.
Každý experiment má svoj špecifický zámer a slúži učiteľovi ako prostriedok k riadeniu myšlienkových operácií a k prenikaniu do logickej stavby učiva. Pri výbere vhodného vzdialeného experimentu treba brať do úvahy požiadavky na vzdialené laboratóriá:

  • Reálnosť - študent musí používať reálne zariadenia zapojené v reálnom prostredí, aby vnímal všetky aspekty reálneho experimentu. Mal by mať dostupné všetky možné nastavenia experimentu. Prípadné chyby nesmú byť automaticky filtrované, ale študent ich musí sám odhaliť a opraviť. Výstupné merania by mal študent dostávať podobným spôsobom a formou ako pri priamej práci s reálnym zariadením.
  • Dostupnosť - vstup do vzdialeného laboratória by nemal byť časovo obmedzený. Študenti teda môžu realizovať experiment v čase a z miesta, ktoré im najviac vyhovuje. Potreba vyhradeného softvéru pre prístup k laboratóriu a spracovanie výstupov musí byť striktne obmedzená tak, aby študent nebol nútený sťahovať a inštalovať ďalšie aplikácie. Pod dostupnosťou možno uvažovať aj náklady pre študentov a prenositeľnosť. Od študenta sa nesmú vyžadovať iné náklady ako náklady za pripojenie na Internet. Systém vzdialeného laboratória nesmie byť jazykovo a platformovo závislý.
  • Bezpečnosť - treba riešiť bezpečnosť zariadení vzdialeného laboratória a ochranu informačného systému pred zlomyseľnými útokmi.
  • Implementácia a náklady na údržbu - proces financovania škôl pracuje takým spôsobom, že nájdenie rozpočtu pre vytvorenie nového didaktického laboratória je menej náročné ako rozpočtovanie údržby.
  • Prenositeľnosť - vývoj počítačov, operačných systémov a softvérových aplikácií je taký rýchly, že každá aplikácia musí byť tak prenositeľná a nezávislá na platforme ako je to možné. Tým je možné znížiť náklady na budúci vývoj a prípadnú migrácii na iný systém. V tomto ohľade by sa malo používanie programovacích jazykov čo možno najviac obmedziť na platformovo nezávislé jazyky, ako je Java a pod.

Dormido (2004) zdôrazňuje nutnosť prispôsobiť didaktické texty charakteru vzdialených experimentov. Informačné materiály musia byť zrozumiteľné a intuitívne pochopiteľné. Dôkladne popisujúce pracovné prostredie, význam objektov a mechanizmus dejov. Je dôležité vytvoriť komunikačné kanály študent-študent a študent-učiteľ. V podstate opisuje nami vymedzenú tretiu, piatu a šiestu požiadavku.
Ak pri návrhu a realizovaní VRE zvážime uvedené didaktické požiadavky, potom navrhnutý a prevádzkovaný VRE by mal spĺňať nasledovné požiadavky:

  1. Reálnosť experimentu – reálne zapojenia v reálnom prostredí
  2. Jednoduchá dostupnosť na Internete z hľadiska času
  3. Jednoduchá dostupnosť z hľadiska softvéru (nie je potrebná inštalácia ďalších aplikácií)
  4. Jednoduchá orientácia na web stránke experimentu
  5. Ľahko pochopiteľné informácie o ovládaní experimentu
  6. Zadanie s uvedením vzdelávacích a výchovných cieľov
  7. Teória k téme experimentu na úrovni zodpovedajúcej užívateľovi
  8. Určenie spôsobu komunikácie užívateľa s poskytovateľom experimentu
  9. Odporúčania pre pedagóga ako využiť navrhnutý experiment v jednotlivých etapách výučbovej hodiny (v didaktickom cykle)

Vzdialený experiment je možné použiť vo všetkých fázach vyučovacej hodiny (motivačná, expozičná, fixačná, diagnostická). Príklady didaktických aplikácií vzdialených experimentov:

  • učiteľ uskutoční vzdialený experiment počas hodiny ako demonštráciu preberanej látky – motivácia, expozícia
  • študent uskutoční vzdialený experiment počas vyučovacej hodiny ako zdieľaný experiment - fixácia
  • študent uskutoční experiment mimo školy ako flexibilný nástroj samovzdelávania - motivácia, fixácia, diagnostika

Riešiteľský kolektív

Univerzita Konštantína Filozofa v Nitre
doc. PaedDr. Danka Lukáčová, PhD. (PdF)
Mgr. Peter Kuna (PdF)
Mgr. Miroslav Šebo, PhD. (PdF)
prof. Ing. Tomáš Kozík, DrSc. (PdF)
doc. PaedDr. Gabriel Bánesz, PhD. (PdF)
Mgr. Ján Širka, PhD. (PdF)
Mgr. Lukáš Vaněk (PdF)

Univerzita sv. Cyrila a Metoda v Trnave
PaedDr. Miroslav Ölvecký, PhD. (FPV)
Ing. Marek Šimon, PhD. (FPV)
RNDr. Iveta Dirgová Luptáková, PhD. (FPV)
Ing. Jana Jurinová, PhD. (FPV)
Ing. Darja Gabriška, PhD. (FPV)
Ing. Miroslav Beňo, PhD. (FPV)