Energia ako kategória v prírodovednom vzdelávaní prostredníctvom vzdialených experimentov a integrovaného e-learningu

Basic informations

Thematic area: komisia č. 2 pre nové technológie, metódy a formy vo vzdelávaní

Project name (Slovak): Energia ako kategória v prírodovednom vzdelávaní prostredníctvom vzdialených experimentov a integrovaného e-learningu

Project name (English): Energy as a Category in Science Education via remote experiments and Integrated e-Learning

Start of project: 2012

End of project: 2014

Condition of project: Ukončený

Project number: 011TTU-4/2012

Project leader: prof. František Schauer, DrSc.

University: Trnavská univerzita v Trnave

Department: Pedagogická fakulta

Anotácia originálnych výsledkov riešenia projektu v slovenskom jazyku

Projekt KEGA č. 011TTU-4/2012 „Energia ako kategória v prírodovednom vzdelávaní prostredníctvom vzdialených experimentov a integrovaného e-learningu“ je zameraný na oblasť vzdialených laboratórií, ako zásadne nový trend v aplikáciách IKT do vzdelávania. Projekt má synergeticky dve časti, jednak realizačnú, v ktorej sa na Slovensku vybudovalo unikátne e-laboratórium vzdialených experimentov, pokrývajúce základné kurikulum výučby fyziky ako pre segment stredných, tak úvodných kurzov vysokých škôl. So vzdialenými experimentmi realizovanými na báze JavaScript je možno pracovať na ľubovoľných komunikátoroch od mobilných smart telefónov, až k notebookom. Tematicky je e-laboratórium zamerané na integrujúci pojem a fyzikálnu veličinu – energiu, ktorá umožňuje jednoduché interpretácie pri štúdiu javov reálneho sveta. Taktiež bola vybudovaná celosvetovo unikátna učebňa pre vzdialenú výučbu prostredníctvom frontálneho vzdialeného experimentu, pozostávajúceho so šiestich vzdialených experimentov Naklonená rovina.

Druhá časť projektu, sa zaoberala aplikáciou týchto vzdialených laboratórií do reálnej výučby. Tento problém, ktorému sa ešte stále nevenuje dostatočné štúdium, je veľmi aktuálny a preto vo svete žiadaný. V rámci projektu sme vytvorili novú stratégiu výučby s využitím vzdialených experimentov– Integrovaný e-Learning – s s bádateľsky orientovanou výučbou, ktorú sme publikovali vo svetovej literatúre a aplikovali sme ju na výučbu na niekoľkých pracoviskách. K tomu sme vybudovali vzorové moduly, v ktorých sú organicky zahrnuté ako vzdialené experimenty, virtuálne simulačné experimenty, tak i využitie softvérových veľkoobjemových hlasovacích  prostriedkov. Vhodnosť týchto postupov v bádateľsky orientovanej výučbe je overená empirickým výskumom vedeným klasicky, tak i pomocou Hakeovej metodiky normalizovaného zisku.

 

Description of original results of the project in English

Project KEGA č.011TTU-4/2012 „Energy as a Category in Science Education via remote experiments and Integrated e-Learning“ is oriented on the field of remote laboratories, as a new trend in applications of ICT in education. Project is synergistically composed by two parts, one building, whose output was built a unique in Slovakia e- laboratory remote experiments, covering the basic curriculum of physics for the segment of both secondary, and starting courses of physics for university. Remote experiments are controlled by arbitrary communicators from mobile smartphones to notebooks. Topically is the laboratory oriented on the integrating concept and physical quantity of energy, enabling straightforward interpretation real world phenomena. A unique worldwide teaching laboratory for schooling or remotely teaching, equipped by remote experiments of incline was built.

            The second part of the project is then dealing with the application of remote laboratory in the real teaching. This problem, seldom elucidated, is very acute and there is a great demand for corresponding solutions worldwide. We have built, in frame of the project, a new strategy of education with remote experiments – Integrated e-Learning, published it and applied it in several teaching institutions. For the purpose, we have built prototypical modules, with remote experiments, virtual – simulation experiments and clickers. The feasibility of our approaches was tested by the empiric research both classical and by means of Hake methodology of normalized gain.

Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA

	Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA	Capital expenditures in €
Drawn in year 2012	8 231,05	0,00
Drawn in year 2013	12 587,00	0,00
Drawn in year 2014	13 381,95	0,00
Pumped for the entire period of the project	34 200,00	0,00

List of project outcomes for the entire solution

Publishing activity

Category code	Specific output, name (ISBN, number of pages a i.)
ADM	Krbeček, Michal ; Schauer, František ; Zelinka, Ivan Possible utilization of the artificial intelligence elements in the creation of remote experiments. 2014 Wien, Austria : International Association of Online Engineering (IAOE), ISSN 1868-1646
ADM	Gerža, Michal ; Schauer, František ; Jašek, Roman : Security of ISES measureserver® module for remote experiments against malign attacks. 2014 Wien, Austria : International Association of Online Engineering (IAOE), ISSN 1868-1646
ADM	Tkáč, Lukáš; Schauer, František ; Gerhátová, Žaneta : Chemical energy sources transformations by remote experiment. 2014 Wien, Austria : International Association of Online Engineering (IAOE), ISSN 1868-1646
AFC	Ožvoldová, Miroslava ; Špiláková, Petra ; Schauer, František : Archimedes´ principle remote experiment and buoyancy force elucidation. 2014 Palermo : Universita degli Studi di Palermo - Dipartimento di Fisica e Chimica, 2014. ISBN 978-88-907460-5-5
ADM	Tkáč, Lukáš ; Schauer, František ; Gerhátová, Žaneta : Remote experiment on characterization of energy transducers. 2014 Piscataway : IEEE, 2014. ISBN 978-1-4799-2025-9
AFC	Schauer, František; Krbeček, Michal; Beňo, Pavel; Gerža, Michal; Palka, Lukáš ; Špiláková, Petra : REMLABNET - open remote laboratory management system ofr e-experiments. 2014 Piscataway : IEEE, 2014. ISBN 978-1-4799-2025-9
ABC	Krbeček, Michal; Schauer, František; Lustig, František: Easy remote ISES - development environment remote experiments. 2013 Potomac : iNEER, 2013. ISBN 978-0-9818868-4-8 ISSN 1553-9911
ABC	Tkáč, Lukáš; Schauer, František: Laboratory work by remote experimentation in distance education. 2013 Potomac : iNEER, 2013. ISBN 978-0-9818868-4-8 ISSN 1553-9911
ADM	Schauer, František; Krbeček, Michal; Ožvoldová, Miroslava: Controlling Programs for Remote Experiments by Easy Remote ISES (ER-ISES). 2013 Piscataway : IEEE, 2013. ISBN 978-1-4673-6346-4
ADM	Krbeček, Michal; Schauer, František; Jašek, Roman: Security aspects of remote e-laboratories. 2013 Kassel : Kassel University Press GmbH, 2004-. ISSN 1868-1646
AFA	Schauer, František; Ožvoldová, Miroslava; Tkáč, Lukáš: INTe-L: wide open door for education by remote and virtual experiments exemplified on electricity, magnetism and electromagnetism. 2013 Bilbao : University of Deusto, 2013. ISBN 978-84-15759-16-4
ADM	Tkáč, Lukáš; Schauer, František: Energy balance in real electronic RLC circuits by remote experimentation. 2013 Amsterdam : Elsevier science BV, ISSN 1877-0428
AFA	Schauer, František; Gerhátová, Žaneta; Tkáč, Lukáš: ENERGY - remote experiment on characterization of energy sources. 2013 Madrid : EPS, [2013].
AEG	Schauer, František; Nádaždy, V.; Gmucová, Katarína; Weis, M.; Kuřitka, Ivo ; Rohovec, J. ; Toušek, J. ; Toušková, J. , Lányi, Š. : Charge transient, electrochemical and impedance measurements as tools for characterization of nano-heterostructural organic/inorganic semiconductors. 2013 Valencia : American Scientific Publishers, 2009-. ISSN 1941-4919
AFC	Tkáč, Lukáš; Schauer, František : Reálne vzdialené experimenty v kontexte dištančného vzdelávania. 2012 Hradec Králové : MBA - Magnanimitas, 2012. ISBN 978-80-904877-9-6
AFC	AFC1 Archimede´ Principle Remote Experiment / Miroslava Ožvoldová, Petra Špiláková, Lukáš Tkáč. In: REV 2014 = Remote Engineering and Virtual Instrumentation : 11th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation, Porto, Portugal 26-28 February 2014 / Carlos Felgueiras. - Porto : IEEE, 2014. - ISBN 978-1-4799-2025-9. - S. 151-158, (podiel 34 %).
AFC	Faraday’s law via e-experiments as an example of inquiry-based learning / Michaela Kostelníková, Miroslava Ožvoldová. In: ICL 2012 [elektronický zdroj] = Interactive collaborative learning : 15th international conference on Interactive collaborative learning and 41st international conference on engineering pedagogy 26 - 28 September 2012, Villach, Austria / ICL 2012 Konferencia. - Villach, Austria, 2012. - ISBN 978-1-4673-2426-7. - online,
AFB	Kostelníková, Michaela ; Ožvoldová, Miroslava : Inquiry in physics classes by means of remote experiments. 2013 Amsterdam : Elsevier science BV, ISSN 1877-0428
AFC	The characteristics of DC source as a part of Integrated e-learning in Electricity / Lukáš Tkáč, Michaela Kostelníková, Miroslava Ožvoldová. In: 2013 International conference on interactive collaborative learning (ICL) = ICL 2013 : september 25-27, 2013 at Kazan National research technological university in Kazan, Russia : 16th international conference on interactive collaborative learning : 42nd international conference on engineering pedagogy (IGIP) / 2013 International conference on interactive collaborative learning (ICL) Medzinárodná konferencia. - Kazan : Kazan National Research Technological University in Kazan, 2013. - ISBN 978-1-4799-0153-1. - S. 249-253,
AFC	Ožvoldová, Miroslava (50%); Gerhátová, Žaneta (50%): Energy and its transformation - primary school project based education using integrated e-learning. 2013 Amsterdam : Elsevier science BV, ISSN 1877-0428
AFD	Schauer, František (50%); Ožvoldová, Miroslava (40%); Lustig, František (10%): Integrovaný e-learning - nový trend ve vzdělávání se vzdálenými laboratořemi. 2013 Nitra : Pobočka JSMF v Nitre, 2013. ISBN 978-80-558-0232-9
AFD	Schauer, František (34%); Lustig, František (33%); Ožvoldová, Miroslava (33%): Integrated e-learning - new trend in education with remote laboratories (Integrovaný e-learning - nový trend ve výuce se vzdálenými laboratořemi). 2012 Komárno : Univerzita J. Selyeho v Komárne, 2012. ISBN 978-80-8122-045-6
AFD	Lustig, František (20%); Schauer, František (20%); Ožvoldová, Miroslava (20%); Tkáč, Lukáš (20%); Brom, Pavel (20%): Remote experiments with system ISES. 2013 Nitra : Pobočka JSMF v Nitre, 2013. ISBN 978-80-558-0232-9
AFD	Ožvoldová, Miroslava (34%); Gerhátová, Žaneta (33%); Kostelníková, Michaela (33%): Integrovaný e-learning na základnej a strednej škole. 2013 Nitra : Pobočka JSMF v Nitre, 2013. ISBN 978-80-558-0232-9
ABB	Gerhátová, Žaneta (50%); Ožvoldová, Miroslava (50%): Energia v prírode, technike a spoločnosti. 2013 Trnava : Trnavská univerzita, Pedagogická fakulta, 2013. ISBN 978-80-8082-756-4
ABB	Gerhátová, Žaneta (60%); Ožvoldová, Miroslava (40%): Využitie integrovaného e-learningu vo vyučovaní témy "kmity, vlny, optika". 2012 Trnava : Trnavská univerzita, Pedagogická fakulta, 2012. ISBN 978-80-8082-585-0
AFC	Ožvoldová, Miroslava ; Gerhátová, Žaneta : Energy and its transformation - primary school project based education using integrated e-learning. 2013 Amsterdam : Elsevier science BV, ISSN 1877-0428

Replications

Category Name	Specific name
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	An easy-to-build remote laboratory with data transfer using the Internet School Experimental System / František Schauer, František Lustig, Jiří Dvořák and Miroslava Ožvoldová. In: European Journal of Physics. - ISSN 0143-0807. - Vol. 29, Issue 4 (2008), 753-765.
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	An easy-to-build remote laboratory with data transfer using the Internet School Experimental System / František Schauer, František Lustig, Jiří Dvořák and Miroslava Ožvoldová. In: European Journal of Physics. - ISSN 0143-0807. - Vol. 29, Issue 4 (2008), 753-765.
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	An easy-to-build remote laboratory with data transfer using the Internet School Experimental System / František Schauer, František Lustig, Jiří Dvořák and Miroslava Ožvoldová. In: European Journal of Physics. - ISSN 0143-0807. - Vol. 29, Issue 4 (2008), 753-765.
3 - citácie v zahraničných publikáciách neregistrované v citačných indexoch	An easy-to-build remote laboratory with data transfer using the Internet School Experimental System / František Schauer, František Lustig, Jiří Dvořák and Miroslava Ožvoldová. In: European Journal of Physics. - ISSN 0143-0807. - Vol. 29, Issue 4 (2008), 753-765.
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	ISES - Internet School Experimental System for Computer-Based Laboratories in Physics : (chapter 10) / František Schauer, František Lustig, Miroslava Ožvoldová. In: INNOVATIONS 2009 : World Innovations in Engineering Education and Research / edited by Win Aung et al.. - Arlington : iNEER, 2009. - ISBN 978-0-9741252-9-9. - ISSN 1553-9911. - S. 109-118,
4 - citácie v domácich publikáciách neregistrované v citačných indexoch	ISES - Internet School Experimental System for Computer-Based Laboratories in Physics : (chapter 10) / František Schauer, František Lustig, Miroslava Ožvoldová. In: INNOVATIONS 2009 : World Innovations in Engineering Education and Research / edited by Win Aung et al.. - Arlington : iNEER, 2009. - ISBN 978-0-9741252-9-9. - ISSN 1553-9911. - S. 109-118,
3 - citácie v zahraničných publikáciách neregistrované v citačných indexoch	Internet Remote Physics Experiments in Student’s Laboratory / Miroslava Ožvoldová a kol.. In: INNOVATIONS 2006 : world innovations in engineering education and research / edited by Win Aung et al.. - Arlington : iNEER, 2006. - ISBN 0-9741252-5-3. - ISSN 1553-9911. - S. 297-304. [...Peter Čerňanský - František Schauer - František Lustig],
3 - citácie v zahraničných publikáciách neregistrované v citačných indexoch	Svet v pohybe - interaktívna pomôcka s využitím experimentovania cez internet / Michaela Kostelníková, Miroslava Ožvoldová. In: eLearning 2011 : sborník příspěvků z konference a soutěže eLearning 2011 / [Editorka: Ivana Šimonová]. - Hradec Králové : Gaudeamus, Univerzita Hradec Králové, 2011. - ISBN 978-80-7435-153-2. - S. 68-73,
3 - citácie v zahraničných publikáciách neregistrované v citačných indexoch	Svet v pohybe - interaktívna pomôcka s využitím experimentovania cez internet / Michaela Kostelníková, Miroslava Ožvoldová. In: eLearning 2011 : sborník příspěvků z konference a soutěže eLearning 2011 / [Editorka: Ivana Šimonová]. - Hradec Králové : Gaudeamus, Univerzita Hradec Králové, 2011. - ISBN 978-80-7435-153-2. - S. 68-73,
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	New innovative strategy of physics education using Learning Management System Moodle and Integrated e-Learning with remote experiments / F. Schauer, M. Ožvoldová, F. Lustig. In: International Conference REV [elektronický zdroj] / editori Michael E. Auer, Navarun Gupta, Jani Pallis. - Viedeň : International Association of Online Engineering, 2009. - ISBN 978-3-89958-480-6. - S. 338-345,
4 - citácie v domácich publikáciách neregistrované v citačných indexoch	Internet a experiment vo vzdelávaní prírodovedných predmetov a postoje študentov k týmto predmetom / Válková Lenka, Ožvoldová Miroslava. In: XIX. DIDMATTECH 2006 / [editori: Ján Stoffa, Veronika Stoffová]. - Komárno : Univerzita J. Selyeho v Komárne, 2007. - ISBN 978-80-89234-23-3. - S. 165-168,
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	Remote scientific experiments across Internet: photovoltaic cell characterization / F. Schauer,F. Lustig, M. Ozvoldova. In: ICL 2007 : conference September 26-28, 2007, Villach, Austria. - Villach : Kassel University Press, 2007. - ISBN 3-89958-195-4. - S. 1-8,
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	Integrovaný e-learning - nová metóda výučby demonštrovaná na príklade kmitov = Integrated E-learning - a New Method of Teaching Demonstrated on Oscillations / Miroslava Ožvoldová, Frantisek Schauer, František Lustig. In: Vzdelávanie v zrkadle doby : zborník z medzinárodnej vedeckej konferencie Nitra, 5.-6. september 2006 / Gabriela Porubská, Katarína Prokypčáková. - Nitra : UKF v Nitre - Pedagogická fakulta, 2006. - ISBN 80-8050-995-6 (1. diel). - S. 228-234
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	Integrovaný e-learning - nová metóda výučby demonštrovaná na príklade kmitov = Integrated E-learning - a New Method of Teaching Demonstrated on Oscillations / Miroslava Ožvoldová, Frantisek Schauer, František Lustig. In: Vzdelávanie v zrkadle doby : zborník z medzinárodnej vedeckej konferencie Nitra, 5.-6. september 2006 / Gabriela Porubská, Katarína Prokypčáková. - Nitra : UKF v Nitre - Pedagogická fakulta, 2006. - ISBN 80-8050-995-6 (1. diel). - S. 228-234,
3 - citácie v zahraničných publikáciách neregistrované v citačných indexoch	Projektové vyučovanie s využitím integrovaného e-learningu / Miroslava Ožvoldová, Žaneta Gerhátová ; [recenz. Peter Čerňanský, Roman Hrmo]. - Číslo projektu: KEGA č.3/7227/09. - [1. vyd.]. - Trnava : Typi Universitatis Tyrnaviensis, 2010. - [138 s.]. - ISBN 978-80-8082-386-3,
3 - citácie v zahraničných publikáciách neregistrované v citačných indexoch	Využitie integrovaného e-learningu vo vyučovaní témy "kmity, vlny, optika" = The utilization of integrated e-learning in the theme "oscillations, waves and optics" / Žaneta Gerhátová, Miroslava Ožvoldová. In: Acta Facultatis Paedagogicae Universitatis Tyrnaviensis [elektronický zdroj] : séria C - matematika, fyzika, informatika - Trnava : Trnavská univerzita, Pedagogická fakulta, 2012. - ISBN 978-80-8082-585-0. - online, s. 50-101 [5,67 AH],

Final evaluation of the commission KEGA

Splnil ciele excelentne (s dosiahnutím celospoločenských prínosov).