Een geanimeerde les Fysica

Transcriptie

1 Een geanimeerde les Fysica Ivo Janssens VeLeWe-congres 30/11/2002

2 INHOUDSTAFEL Een geanimeerde fysicales 1. EEN GEANIMEERDE FYSICALES Multimedia Waarom een computer gebruiken? Simulatiesoftware Omschrijving Voorwaarden waaraan goede simulatiesoftware moet voldoen Effect van computergebruik in de klaspraktijk Animaties & Multimedia: Soorten Video Animated gif s Flashlets Java-Applets Fyslets Animaties & Multimedia: Voorbeelden Video Animated gif s Flashlets Interessant overzicht Flashlets van Rob Ouwerkerk Flashlets van Emile Claeys Applets Via collega Roland Van Kerschaver Via collega Frank Barensten Fyslets Animaties & Multimedia: Bronnen Video Internet CD-ROM Algemene Referentiesites Animaties & Multimedia: Technieken Video Animated gif s Animated gif's aanmaken Animated gif's gebruiken Animated gif's aanpassen Flashlets Flashlets aanmaken Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 2

3 6.3.2 Flashlets gebruiken Flashlets aanpassen Applets Applets aanmaken Applets gebruiken Applets aanpassen Fyslets Fyslets aanmaken Fyslets gebruiken Fyslets aanpassen Tools en hulpmiddelen Zoeken via Google Beelden capteren Informatie binnenhalen via TeleportPro Mogelijkheden van TeleportPro Werken met TeleportPro Overzicht CD-ROM Nawoord - Toekomst Educatieve CD-ROM s Gebruik van Internet in de fysica Nieuwsgroep en discussieplatform Referenties Collega's, medewerker plekken waar het goed toeven is Schoolsite KlasCement Educational Physics Resources Educatieve pagina's van de BBC Mijn dank aan iedereen die mij bij de voorbereiding voor deze lezing geholpen heeft met advies, hulp, tips, programma's, applicaties,... In de eerste plaats is dat collega Erik Crampe. Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 3

4 1. EEN GEANIMEERDE FYSICALES Een les aantrekkelijker maken met animaties, java-applets, fyslets, flashlets: hoe doen we dit, en hoe doen we dit met zo weinig mogelijk investering in tijd? Wat is het verschil tussen applet, fyslet, flashlet? Cd-rom beschikbaar met overzichten en voorbeelden van bruikbare multimediale bouwstenen, grafische en dynamische pareltjes, uitvoerige handleiding over gebruikte technieken. Contact met collega s leraars uit andere Europese landen leert dat aan alle universiteiten de belangstelling voor wetenschappen, en meer bepaald het aantal inschrijvingen voor studies in fysica, afneemt. In al die landen probeert men het tij te keren door via allerlei projecten de interesse opnieuw op te krikken. Er is ook, en misschien meer, nood aan toffe fysica, die zal moeten gerealiseerd worden door onderlegde, geïnspireerde en enthousiaste leraars, aantrekkelijke handboeken, gebaseerd op 'intelligente, tolerante en flexibele leerplannen', dit alles uitgewerkt in geanimeerde lessen. Geanimeerde lessen fysica worden onder meer mogelijk gemaakt door een gepaste stijl van lesgeven door de leraar en door het gebruik van multimedia. De bedoeling van deze lezing is een overzicht te geven van de mogelijkheden van het gebruik van animaties en multimedia in lessen fysica in het SO. 2. MULTIMEDIA 2.1 WAAROM EEN COMPUTER GEBRUIKEN? Fysici zijn regelmatig van de meest inventieve en creatieve wetenschappers gebleken. Fysici lagen aan de basis van de ontdekking van de kwantummechanica, relativiteit, de transistor, zwarte gaten, het Internet,... Maar als lesgevers gaan we te vaak verder op de inhoud en de vorm zoals we die van onze voorgangers gekregen hebben zoals zij die van hun voorgangers kregen. Voor de komende generaties gaat die werkwijze niet meer goed genoeg zijn. We zullen ons moeten richten op hùn manier van denken en hùn leerstijlen. Indien niet zullen we aan de zijlijn staan en, inderdaad, vaststellen dat nog slechts weinigen de stap zetten om fysica te gaan studeren. Volgens mij zijn de leermiddelen die we gaan (moeten) inschakelen onvermijdelijk verbonden met het inzetten en gebruiken van computers. 2.2 SIMULATIESOFTWARE Omschrijving In vroegere jaren was simulatiesoftware hoofdzakelijk bedoeld om gekende kennis te toetsen of te herbekijken. De software werd meestal niet gebruikt om te leren. Hier is tegenwoordig verandering in gekomen door de beschikbaarheid van geluids- en videofragmenten op digitale dragers, en programma s zoals bijvoorbeeld Interactive Physics (I.P.), en meer nog door het op de markt komen van zogenaamde animated gif's, flashlets, applets en fyslets. Omschrijving van deze 'multimediale bouwstenen' staat verderop in deze tekst Voorwaarden waaraan goede simulatiesoftware moet voldoen De simulatie moet authentiek zijn. Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 4

5 De simulatie moet inzetbaar zijn. De simulatie moet aanpasbaar zijn. Zonder op deze plaats in detail te willen treden: naar mijn mening voldoen zeker fyslets aan deze voorwaarden. 2.3 EFFECT VAN COMPUTERGEBRUIK IN DE KLASPRAKTIJK Een goede en duidelijke uitspraak in verband met deze materie is de volgende (van Mario Belloni van Davidson College) De nieuwe generatie jongeren is anders dan wij waren. Ze zijn met name grootgebracht met de computer, hebben een grondig andere levensstijl dan wij, en kunnen enkel geboeid geraken of blijven door de wetenschap, meer bepaald de fysica, indien wij hen les geven op een manier die aangepast is aan hun levensstijl, indien we hen hun eigen leerstijl kunnen laten ontwikkelen en volgen. 'Clooning the physics teacher' is voor niets goed. Zolang wij onze leerlingen willen blijven (her)scheppen naar ons beeld en gelijkenis, ons baserend op verouderde inzichten over pedagogie van de natuurkunde, werkend met oud materiaal (handboeken, leerplannen,...) zullen we er nooit in slagen het tij te doen keren. 3. ANIMATIES & MULTIMEDIA: SOORTEN Er is tegenwoordig zo veel materiaal beschikbaar op zovele plaatsen (CD s, Internet, ) en onder zo vele vormen. 3.1 VIDEO Op magnetische drager: goed gekend medium. Digitale video (op CD's, DVD's, via Internet) is nog niet zo ingeburgerd. Een aantal voorbeelden worden getoond. 3.2 ANIMATED GIF S Animated gif's zijn 'bewegende plaatjes'. Ze kunnen beschouwd worden als een soort tekenfilm, waarbij de opeenvolgende beelden (frames) telkens een beetje van elkaar verschillen. Al die opeenvolgende beelden zitten in één (gif-)bestand. Zoals elke gif (en jpeg) kan een animated gif 'afgespeeld' worden in elke browser. 3.3 FLASHLETS Flashlets zijn iets anders dan applets. Flashlets zijn geschreven met Macromedia Flash. Je kan deze swf bestanden afspelen met de Flash Player. Er zijn ook flashlets die zijn omgevormd tot exe bestanden. Deze werken zonder Flash Player. Voordelen: wel mogelijkheden tot video en geluid, en eenvoudige interactie. Flashlets leunen sterk aan bij de multimediasoftware waarmee video gemanipuleerd wordt. Nadelen: meestal enkel on-line te gebruiken en je kan er als gebruiker niets aan veranderen. 3.4 JAVA-APPLETS (Java-)applets zijn iets anders dan flashlets. Java-applets zijn toepassingen (applicaties) geschreven in de programmeertaal Java, en gecompileerd met Java Compiler (te vinden op de CD-ROM). Om ze te zien te krijgen moet je browser over de nodige plug ins beschikken. Java is een krachtige taal, die applicaties maakt die onafhankelijk zijn van het besturingssysteem (en dus op elk soort computer kunnen werken), bovendien klein van omvang zijn en eenvoudig in te voegen zijn in een webpagina (HTML-document). Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 5

6 Een nadeel is dat het geen eenvoudige programmeertaal is. 3.5 FYSLETS Fyslets zijn (Java) applets die, in zekere mate aanpasbaar zijn door de gebruiker. Java-applets kan men enkel aanpassen (bijvoorbeeld stukken tekst vertalen, wijzigen van grootheden of eenheden, en parameters) als men over de programmeercode beschikt. Fyslets kunnen bijgestuurd worden door de gebruiker door bepaalde parameters extern op te geven. Dit gebeurt via Java Script. Voor meer informatie verwijzen we naar 4. ANIMATIES & MULTIMEDIA: VOORBEELDEN 4.1 VIDEO Een aantal voorbeelden worden getoond, ook uit het vakgebied Chemie (zie CD in map Chemieprogramma's\Webanimaties\Gassen en gaswetten) 4.2 ANIMATED GIF S Er worden tegenwoordig niet meer zoveel animated gif's gemaakt. Het is veel eenvoudiger bewegende animaties te creëren met Macromedia Flash (of met een alternatief zie verder). Op de CD staan nog een aantal klassieke animated gif's, naast een grote keuze gewone gif's (en wat jpeg's en bmp's) die betrekking hebben op Fysica (en Chemie). 4.3 FLASHLETS Interessant overzicht Op vinden we links naar een aantal flashlets Flashlets van Rob Ouwerkerk Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 6

7 Als je deze flashlets probeert off line te gebruiken, krijg je de melding: Flashlets van Emile Claeys Collega Emile Claeys heeft een aantal fraaie flashlets gemaakt, in functie van een handboek Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 7

8 fysica. Een geanimeerde fysicales Leraars kunnen de didactische handleiding aankopen, waar de CD-ROM met de flashlets bijzit prijs ongeveer 40 euro. Informatie via 4.4 APPLETS Via collega Roland Van Kerschaver Die actief is voor NVON in verband met "free" fyslets: Kies bovenaan voor applets Via collega Frank Barensten Op bijgaande CD staat een map FYSICA met de grootste schat (50 MB!) aan off line applets (en andere interessante software) die ik tot dusver gezien heb. Als je die map naar je harde schijf kopieert (wel in root, d.w.z. rechtstreeks onder C:\) kun je door dubbelklikken op het bestand index.html in die map (dus de map C:\FYSICA) toegang krijgen tot deze multimediale rijkdom. Map FYSICA van CD kopiëren naar C:\ Er is nog een andere mogelijkheid tot installatie. Zie hiervoor het bestaand lees.txt in de map FYSICA op bijgaande CD. 4.5 FYSLETS Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 8

9 5. ANIMATIES & MULTIMEDIA: BRONNEN 5.1 VIDEO Videofragmenten, op digitale drager, zijn op vele plaatsen te vinden: allerhande CD-ROM's (ook de CD bij deze lezing, zie bestand Michelson.mov in \FYSICA\Applets EM\Relativiteit en de map: CD\Chemieprogramma's\Videos). Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 9

10 Om ze 'overal' te zoeken kan je in e zoekmachine de wildcards *.mov en *.avi ingeven. 5.2 INTERNET We kunnen animated gif's bijvoorbeeld zoeken (en vinden) via een zoekmachine zoals Google. Zoek bijvoorbeeld naar de sleutels 'animated gif's' en 'free web design', eventueel i combinatie met het woord 'physics', en al dan niet met als optie 'Afbeeldingen zoeken'. 5.3 CD-ROM Voor een uitgebreid en werkelijk up to date overzicht van Educatieve CD-ROM's verwijs ik naar de syllabus van een lezing voor CBL (UA Antwerpen) van collega's Bas Cocquyt en Erik Crampe. U vindt en deel van deze syllabustekst in pdf formaat op de CD die bij deze lezing hoort. 5.4 ALGEMENE REFERENTIESITES Een reusachtige referentieplek voor java-applets, fyslets, virtuele laboproeven, en zo meer: Een paar screenshots: Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 10

11 6. ANIMATIES & MULTIMEDIA: TECHNIEKEN 6.1 VIDEO Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 11

12 Rechtreeks digitale video opnemen is tegenwoordig doenbaar en haalbaar. Beeldbewerking van deze fragmenten is een heel aparte techniek, waarop hier niet verder wordt ingegaan. 6.2 ANIMATED GIF S Animated gif's aanmaken Bij het pakket PaintShop Pro 7.0 Anniversary Edition (kostprijs 145 euro, waarvan je er 33 terugkrijgt als je de coupon opstuurt), krijg je Animation Shop 3.0. Met dat programma kan je animaties maken die gebaseerd zijn op GIF, JPEG en zo. Het programma kan dus beeldovergangen en moprhs aanmaken in een reeks van sequentiële beelden. Animation Shop kan ook rechtstreeks besteld worden bij Een trial version staat op bijgaande CD Animated gif's gebruiken In een browser Dubbelklikken op het icoon zal de animatie tonen in een browservenster. In Word Men kan een gif opnemen in een Worddocument. Men verliest dan wel de animatie. In ACDSee ACDSee (zie CD) is geschikt om gif's te bekijken, ordenen, afdrukken. De animatie gaat hierbij niet verloren Animated gif's aanpassen Dit kan in principe enkel via het programma waarmee ze aangemaakt zijn. Op dit aspect wordt hier niet verder ingegaan. 6.3 FLASHLETS Flashlets aanmaken Ten eerste met het programma Flash van Macromedia. Kijk op Het is ook mogelijk om met shareware een flashlet te maken. Er zijn waarschijnlijk verschillende mogelijkheden, waarvan er één hier belicht wordt. Met Animation Shop 3.0. (zie hoger) kun je beeldovergangen en moprhs maken in een reeks van sequentiële beelden. Die reeks kan je importeren in het programma Coffeecup GIF animator 6.2 en weer exporteren als Macromedia Flash. Je krijgt daarbij het *.fls bestand (de animatie) maar ook de HTML-code die je moet invoegen op je webpagina om de animatie te vertonen (of in je PowerPoint animatie). Coffeecup is shareware, je mag het gratis proberen voor een maand Flashlets gebruiken Flashlets kunnen ruwweg op drie manieren gebruikt worden In de Flash Player Start de Flash Player op bevindt zich op CD-ROM en open de flashlet (swf bestand). De Flash Player is overigens gratis, en wordt vaak op je computer geplaatst als plug in van je browser, wanneer je een eerste keer een flashlet binnenhaalt of bekijkt. Als executable Met Macromedia Flash kun je van een swf-bestand een exe-bestand maken. Dit executable bestand kan je laten lopen zonder dat je Flash Player nodig hebt. Opgelet: executable files kunnen drager zijn van een virus. In een browser Een swf-bestand kan, op eenvoudige manier, ingebed worden in een webpagina (HTML-bestand). Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 12

13 Hieronder een voorbeeld van een eenvoudige webpagina met een eenvoudige flashlet beide staan overigens op de CD. Voorbeeld: Voor wie belangstelling heeft voor de HTML-code van deze webpagina: <HTML> <HEAD> <meta http-equiv=content-type content="text/html; charset=iso "> <TITLE>ivo</TITLE> </HEAD> <BODY bgcolor="#ffffff"> <H3>Ideaal gas bij constante temperatuur</h3> <H4>(gaswet van Boyle-Mariotte)</H4> <H5><font color="green">werking: knoppen onderaan rechts</font></h5> <OBJECT classid="clsid:d27cdb6e-ae6d-11cf-96b " codebase= sion=6,0,0,0 WIDTH="292" HEIGHT="240" id="ivo" ALIGN=""> <PARAM NAME=movie VALUE="ivo.swf"> <PARAM NAME=quality VALUE=high> <PARAM NAME=bgcolor VALUE=#FFFFFF> <EMBED src="ivo.swf" quality=high bgcolor=#ffffff WIDTH="730" HEIGHT="600" NAME="ivo" ALIGN="" TYPE="application/x-shockwaveflash" PLUGINSPAGE=" </EMBED> </OBJECT></BODY> </HTML> In Word Dit blijkt niet te lukken, zoals te voorzien was Flashlets aanpassen Dit kan niet, tenzij men over het 'werkbestand' met extensie fla beschikt. 6.4 APPLETS Applets aanmaken Dit gebeurt via de Java-programmeertaal. Men verkrijgt dan een bestand met extensie java. Dit bestand kan gecompileerd worden via het commando javac. Op die manier verkrijgt men het uiteindelijke applet (een bestand met extensie class). Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 13

14 6.4.2 Applets gebruiken Stand alone Applets kunnen stand alone werken, binnen een Java-omgeving, bijvoorbeeld als men ze aanroept met het commando java *.class. Maar dit aspect valt buiten het bestek van deze lezing. In een browser Een Java-applet (class-bestand) kan, op eenvoudige manier, ingebed worden in een webpagina (HTML-bestand). In Word Dit blijkt niet te lukken, zoals te voorzien was Applets aanpassen Dit kan enkel indien men over het 'werkbestand' met extensie java beschikt. 6.5 FYSLETS Fyslets aanmaken Men maakt in principe zelf geen fyslets aan. Een reeks basisfyslets worden ter beschikking gesteld vanuit o.a. Davidson College Fyslets gebruiken Dit komt neer op het inpassen van een fyslet in een 'werkomgeving' (meestal een HTML-bestand) en het 'bijsturen' ervan door middel van Java-script Fyslets aanpassen Fyslets kunnen door een gebruiker aangepast worden. Dit kan door gebruik te maken van de programmeertaal Java-Script. Het behandelen van dit onderwerp valt buiten het bestek van deze lezing. Meer info hierover, en onder andere een 'beginner's guide' is te vinden op 7. TOOLS EN HULPMIDDELEN Voor dit onderwerp verwijzen we naar de tekst van mijn lezing op het vorige congres. U vindt de tekst, de bijbehorende PowerPoint presentaties, en alle benodigde software op bijgaande CD- ROM. 7.1 ZOEKEN VIA GOOGLE Waarschijnlijk kent en gebruikt iedereen Google. Vermits deze lezing handelt over het gebruik van animaties en zo meer. Men kan aan Google de opdracht geven enkel Afbeeldingen op te sporen uit websites die voldoen aan de zoekcriteria. Zie schermafdruk: Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 14

15 7.2 BEELDEN CAPTEREN Stel: je hebt op een of andere plek (CD, Internet,...) een interessant grafisch element gevonden, en je wil daar een deel van uitsnijden om het te gebruiken in je cursus, in een toets of een examen. Hiervoor kun je het programma SnagIt gebruiken, dat kort gedemonstreerd werd. Meer informatie over SnagIt, en het installatiebestand, vind je op de CD-ROM. Eén voorbeeld van een flashlets waarvan de beweging werd bevroren door het te capteren met SnagIt: Dezelfde techniek kan men herhalen met alle mogelijke en denkbare applets. 7.3 INFORMATIE BINNENHALEN VIA TELEPORTPRO Mogelijkheden van TeleportPro TeleportPro is een zogenaamd web spider programma. Het is in staat delen van een website binnen te halen naar je vaste schijf: ofwel een volledige website, met links tot op pagina s van een vooraf in te stellen diepte, ofwel specifieke bestanden. Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 15

16 Zo kunnen we bijvoorbeeld, vermits deze lezing handelt over het gebruik van animaties en zo meer, van een interessante site alle gif s en jpeg s binnenhalen. (zie voor meer uitgebreide handleiding de syllabus van mijn lezing op het congres van vorig jaar (17/11/2001)) Werken met TeleportPro Veronderstel dat we 'op pad' zijn langs het wereldwijde web en op een site aangeland zijn waar blijkbaar heel veel grafisch materiaal voorhanden is: tekeningen, foto's, grafieken,. Te veel om op te noemen, en teveel om allemaal (on line) te bekijken. In zo'n situatie is het raadzaam al die grafische bestanden over te hevelen naar je harde schijf, om ze dan, achteraf en off line, te kunnen bekijken. We openen het programma TeleportPro krijgen dan dit dialoogvenster: We kiezen voor 'Search website for files of a cretin type, en klikken op de knop Volgende. In het nu volgende dialoogvenster geven we het beoogde internetadres in. In het nu volgende dialoogvenster Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 16

17 moeten we aangeven welke soorten bestanden we willen binnenhalen. Klik daarvoor op de knop Ad, en selecteer Graficus : Na nog een druk op Volgende, zijn we bij de laatste stap in deze wizard en klikken we op Voltooien. Meer informatie over TeleportPro, en het installatiebestand, vind je op de CD-ROM. 8. OVERZICHT CD-ROM 9. NAWOORD - TOEKOMST (verder werk en meer referenties) Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 17

18 9.1 EDUCATIEVE CD-ROM S Een geanimeerde fysicales Er werd onlangs een overzichtsstudie gemaakt van een groot aantal educatieve CD-ROM S in verband met fysica. Informatie hierover kan verkregen worden via collega's Bas Cocquyt en Erik Crampe. 9.2 GEBRUIK VAN INTERNET IN DE FYSICA De tekst van mijn lezing op het VeLeWe-congres van vorig jaar is beschikbaar op de CD-ROM van deze lezing. 9.3 NIEUWSGROEP EN DISCUSSIEPLATFORM e-fys@topica.com. Ieder die wenst kan deelnemen aan on line discussies over het gebruik van nieuwe media in het fysicaonderwijs. Geef je adres door en je wordt opgenomen in de overleggroep e-fys. 10. REFERENTIES 10.1 COLLEGA'S, MEDEWERKER Frank Barentsen Emile Claeys Jos Thijs Annie Rutten Roland Van Kerschaver Rob Ouwerkerk Marc Beddegenoodts frank.barentsen@pandora.be e.claeys@tiscali.be josthijs@pi.be rutten.annie@pi.be roland.van.kerschaver@belgacom.net robouwerkerk@planet.nl marc.beddegenoodts@fys.kuleuven.ac.be Erik Crampe Ivo Janssens erik.crampe@village.uunet.be ivojan@pi.be 10.2 PLEKKEN WAAR HET GOED TOEVEN IS Schoolsite Een mooie schoolsite waar heel wat multimedia toegepast werd (inbegrepen links naar ExploreScience, en met on line meerkeuzevragen) vinden we in Aarschot: : Volg je de link naar Digikids, dan kom je hier: Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 18

19 KlasCement en Snapshot van EduWare pagina: Educational Physics Resources Educatieve pagina's van de BBC Ivo Janssens 30 november 2002 Pagina 19