четвртак, 10. децембар 2009.

Različiti primeri primene računarskih simulacija u obrazovanju

Primer 1.
Primer 2.
Primer 3.
Primer 4.

*Prilikom pregledanja primera , linkove otvorite u novom tab-u, kako ne biste "odlutali" sa bloga....

петак, 4. децембар 2009.

Učenje i izvođenje nastave




Stilovi učenja

Prvi je osnovna četiri stilova učenja predložio David Kolb, još 1984 godine. Po njemu to su: 

(1) Aktivisti 
(2) Mislioci 
(3) Teoretičari 
(4) Pragmatičari. 

Ovaj model bazira se na četvoro-stepenom procesu učenja u kome:

(1) neposredna i konkretna iskustva pružaju osnovu za
(2) posmatranje i reflektovanje (mišljenje) koje se destiliše u
(3) apstraktne koncepte proizvodeći nove implikacije za akciju koja može biti
(4) aktivno testirana proizvodeći nova iskustva.

Prosto rečeno, prva faza ovog ciklusa učenja jeste sticanje konkretnih iskustava, druga posmatranje i promišljanje tih iskustava, treća povezivanje tih iskustva sa širom bazom znanja učenika, dok je četvrta faza primena tih iskustava i sticanje novih.

Kad posmatramo proces učenja to praktično znači da:

(1) Aktivisti uživaju u sticanju novih iskustava i prilikama koje im omogućuju da uče kroz eksperimentisanje. Vole da u procesu učenja aktivno učestvuju. Najbolje uče iz kratkih interaktivnih zadataka.
(2) Mislioci vole da posmatraju i u mislima reflektuju informacije pre nego krenu u akciju. Vole da donose odluke kad njima odgovara i ne vole da ih požurujete. Najbolje uče iz posmatranja i iskustva drugih.
(3) Teoretičari vole da istražuju metodično. Oni promišljaju korak po korak i postavljaju pitanja. Analitični su i ne vezuju se emotivno. Uče slično misliocima ali vole da primene svoje sopstvene koncepte i teorijske modele.
(4) Pragmatičari vole praktična rešenja, ne vole da teoretišu i žele da stiču praktična iskustva. Delaju brzo i samopouzdano. Uče slično aktivistima, ali vole da imaju praktičan cilj za svoje aktivnosti.

Ova veza između stilova učenja i koraka-faza u procesu učenja ukazuje da će oni ljudi kojima recimo najviše odgovara sticanje neposrednih i konkretnih iskustava imati izraženu prvu fazu učenja, a kroz ostale faze će prolaziti brzo i površno. Ustvari većina ljudi preferira dva ili više stilova učenja, retko samo jedan. Kvalitetno učenje je kad se podjednako posvećujete svakoj od pomenutih faza učenja. To znači da u procesu učenja moramo primeniti metode učenja koji odgovaraju svakom od pomenutih stilova učenja.

Bez obzira na to koji stilovi učenja nam lično odgovaraju, poželjno je da stimulišemo korišćenje i onih stilova učenja koji nam ne prijaju. To znači da ako primetimo da jako volimo da eksperimentišemo, a malo da promišljamo šta radimo, treba koristiti oba i težiti ravnoteži. Naravno postoje i testovi za otkrivanje tipova ličnosti u odnosu na stilove učenja koji vam odgovaraju. Ove testove razvili su još 1986 Peter Honey i Alan Mumford.

Razni stilovi učenja

Vremenom razvilo se još novih teorija učenja tako da danas ima na desetine različitih predloga mogućih stilova učenja. Naj poznatija je podela predložena od strane naučnika Richard M. Felder i Barbara A. Soloman. Ova podela je drugačija od prethodne i zasniva se na četiri para različitih-suprotstavljenih stilova.

Aktivni - Refleksivni

Aktivni najbolje pamte i razumeju informacije tako što sa njima nešto rade, diskutujući ih ili objašnjavajući drugima. Refleksivni vole da o svemu prvo natenane razmisle.
Aktivni kažu: ”Da probamo i vidimo kako funkcioniše”, a refleksivni: ”Da prvo o tome razmislimo”. Aktivni vole rad u timu, refleksivni rade samostalno.
Svako od nas je i refleksivan i aktivan u određenom trenutku, s tim da nam više odgovara jedan od ova dva stila učenja. I ovde je potrebno uspostaviti ravnotežu. Ako uvek činite pre nego razmislite, uletećete u nevolje. Ako samo razmišljate nikad nećete uraditi ništa.

Osećajni - Intuitivni

Osećajni imaju naklonost ka učenju činjenica, intuitivni da otkrivaju mogućnosti i odnose. Osećajni vole uhodane već primenjivane metode i ne vole iznenađenja. Intuitivni vole inovacije i ne vole ponavljanje. Osećajni vole detalje i činjenice, intuitivni da razumeju koncepte i nove pojmove.Osećajni su praktičniji i pažljiviji, intuitivni su brži i inovativniji.
I ovde je važno postići ravnotežu jer smo svi i jedno i drugo, u većoj ili manjoj meri. Ako smo previše osećajni suviše ćemo zavisiti od pamćenja i uobičajenih metoda, zanemarujući razumevanje odnosa i koncepata. Ako smo suviše intuitivni izostavićemo važne detalje ili načiniti greške u proračunu.

Vizuelni – Verbalni

Vizuelni pamte bolje ono što vide, slike, grafikone, dijagrame. Verbalni razumeju više iz izgovorenih reči i pisanih objašnjenja. Međutim svako bolje uči kad je informacija predstavljena i vizuelno i verbalno. Smatra se da je većina ljudi vizuelnog tipa, dok je nažalost većina materijala za učenje mahom verbalnog tipa (sa jako malo slika i ilustracija). Pogledajte većinu udžbenika naših fakulteta i uporedite ih sa zapadnim udžbenicima. Na zapadu oni su uglavnom vizuelni i izgledaju kao slikovnice za decu, a kod nas su mahom verbalni, gomile - brda reči. Najgore je što su i te reči nabacane tako da ih je veoma teško razumeti i uhvatiti širi-dublji smisao. Neretko naići ćete na definicije od jedne rečenice koje zauzimaju cele strane udžbenika. Kad stignete na kraj, već ste zaboravili početak. Ako ste vizuelni tip, predstavite verbalni materijal u obliku mape i povežite ključne detalje linijama na mapi (nacrtajte algoritam). Ako ste verbalni tip opišite rezime vizuelnog materijala svojim sopstvenim rečima.

Sekvencijalni - Globalni

Sekvencijalni postižu razumevanje linearnim koracima, gde su oni logički povezani. Globalni su skloni učenju u skokovima, apsorbujući materijal slučajno dok u trenutku ne uvide veze. Sekvencijalni prate sled logičkih koraka u rešavanju problema, globalni su u stanju da ih veoma brzo reše kad shvate celinu, ali često imaju problem da objasne kako su do rešenja došli. Ako ste prevashodno globalni učenik potrebno vam je da prvo sagledate celinu da bi ste onda razumeli detalje. Ako ste više sekvencijalni učenik, olakšajte sebi tako što ćete primljene informacije povezati sa vašim prethodnim znanjem.

Prava ravnoteža

Primetili ste da je proces učenja u osnovi svake ljudske aktivnosti. Učenje nije samo čitanje udžbenika i prisustvovanje predavanjima i seminarima. Većina životnih situacija je u manjoj ili većoj meri neka vrsta učenja. Svaki put kad uradimo nešto novo, to je rezultat prethodnog učenja, ali i uzrok novog stečenog znanja koje je rezultat doživljenog iskustva. Učenje je čitanje novina i knjiga koliko i prelazak ulice, vožnja autobusom ili gledanje filma ili TV serije, a sve to predstavlja različite stilovi učenja.

Ova priča o stilovima učenja važna je da bi razumeli koliko je važno biti sveobuhvatan u kreiranju programa edukacije. Gotovo sigurno je da ćete uvek imati učenike kojima odgovaraju različiti stilovi učenja. To znači da u procesu učenja morate koristiti metode koje odgovaraju većini ovih raznovrsnih stilova. Tek kad kreirate pravu ravnotežu znaćete da će program edukacije imati efekta, da će rezultat procesa učenja biti željena promena stanja svesti učenika. Da je vaš učenik naučio, shvatio i razumeo nešto novo.



Ako želite više saznanja na ovu temu, možete pogledati ovde

среда, 2. децембар 2009.

Prednosti i nedostaci simulacije

Osnovne prednosti korišćenja simulacije su:
  • Jednom izgrađeni model može se višestruko koristiti za analizu predloženih planova ili politika. 
  • Simulacione metode mogu se koristiti kao pomoć kod analize, čak i ako su ulazni podaci na neki način nepotpuni. 
  • Simulacioni podaci se često mogu mnogo jeftinije dobiti od sličnih podataka iz realnog sistema. 
  • Simulacione metode lakše je primeniti nego analitičke metode. 
  • Simulacioni modeli ne zahtevaju više pojednostavljenih pretpostavki koje ih čine matematički prilagodljivim. 
  • Kod simulacionih modela generisani podaci mogu da se koriste za procenu bilo koje shvatljive i merljive karakteristike. 
  • Simulacija je jedino sredstvo za rešavanje odgovarajućeg problema u nekim slučajevima.  
  • Moguće je opisati i rešavati složene dinamičke probleme sa slučajnim promenljivim koji su nedostupni matematičkom modeliranju.
Osnovni nedostaci korišćenja simulacije su: 
  • Simulacioni modeli za digitalne računare mogu biti skupi i mogu zahtevati značajno vreme za izgradnju i validaciju. 
  • Zbog statističkog karaktera simulacije potrebno je izvođenje većeg broja simulacionih eksperimenata kako bi se dobio odgovarajući uzorak rezultata simulacije, a već i pojedinačno izvođenje eksperimenta može zahtevati dosta vremena i memorije računara. 
  • Ne dobijaju se zavisnosti izlaznih promenljivih od ulaznih promenljivih modela niti optimalna rešenja. 
  • Za ispravno korišćenje simulacionog modeliranja potrebno je poznavanje više različitih metoda i alata.      
  • Vrednovanje modela je dosta složeno i zahteva dodatne eksperimente.

недеља, 29. новембар 2009.

Modeliranje i simulacija

Relacija modeliranja odnosi se na validnost (valjanost) modela koja opisuje koliko verno jedan model predstavlja simulirani sistem, tj. predstavlja proces utvrđivanja stepena slaganja podataka o realnom sistemu sa podacima modela. Na osnovu njega se donose odluke o upotrebljivosti rezultata simulacije, izmeni modela, itd.
Relacija simulacije odnosi se na proveru da li simulacioni program verno prenosi model na računar kao i na tačnost kojom računar izvršava instrukcije modela.
 Na slici možete ilustrovano pogledati vezu između modela i simulacije:




четвртак, 26. новембар 2009.

Razvojni proces simulacije

Simulacioni proces je proces rešavanja stvarnih problema pomoću simulacionog modeliranja. Životni ciklus simulacije predstavlja niz koraka koji opisuju pojedine faze rešavanja problema. Broj faza i redosled njihovog obavljanja zavisi od konkretne situacije.
Osnovne faze simulacionog procesa su sledeće: 
1.Definicija cilja simulacione studije
Predstavlja definisanje problema koji treba rešiti (npr., oblikovanje sistema, analiza sistema), granice sistem/okolina, nivoa detaljnosti. 
2.Identifikacija sistema
Opis komponenti sistema, interakcija komponenti, način rada, veze s okolinom, formalni prikaz sistema. 
3.Prikupljanje podataka o sistemu i njihova analiza 
Prikupljanje i merenje relevantnih podataka o sistemu, analiza tih podataka (izbor raspodela nezavisnih slučajnih promenljivih, ocena vrednosti parametara raspodela).
4.Izgradnja simulacionog modela 
Stvaranje konceptualnog modela koji adekvatno opisuje sistem i omogućava rešavanje zadatog problema. 
5.Izgradnja simulacionog programa 
Izbor programskog jezika ili paketa i stvaranje simulacionog programa bilo pisanjem programa, bilo automatskim generisanjem programa na osnovu konceptualnog modela. 
6.Verifikacija simulacionog programa 
Testiranje simulacionog programa prema postavkama simulacionog modela. Ukoliko verifikacija programa nije dala zadovoljavajuće rezultate, potreban je povratak na korak 5. 7.Vrednovanje (validacija) simulacionog modela 
Ispitivanje da li simulacioni model adekvatno predstavlja stvarni sistem  analizom rezultata od strane eksperata. Ukoliko vrednovanje modela nije uspešno, potrebno je vratiti se na tačku 4 i napraviti izmene u modelu. 
8.Planiranje simulacionih eksperimenata i njihovo izvođenje 
Planiranje i izvođenje prema usvojenom planu radi omogućavanja ispunjenja cilja studije (npr., plan promene parametara modela, ponavljanje eksperimenta zbog analize uticaja slučajnih promenljivih). 
9.Analiza rezultata eksperimenata 
Tokom analize rezultata može se pokazati potreba za dopunom faze 8, tj. da se izvedu dodatni eksperimenti. 
10.Zaključci i preporuke 
Donošenje odgovaraju}ih odluka prezentacijom relevantnih rezultata (npr., izbor konfiguracije sistema, izmene u sistemu).

Na sledećoj slici možete pogledati dijagram razvoja simulacionog procesa:








уторак, 24. новембар 2009.

Računari i simulacije…

Napredak računarskih sistema doprineo je da računare možemo koristiti za simuliranje različitih procesa. Realni sistemi, sa kojima se susrećemo u svakodnevnom životu, odnose se najvećim delom na veliki broj čestica sa još većim brojem interakcija između njih.

Ponašanje ovih sistema najčešće sa ispituje putem simulacija preko konstrukcije modela koji predstavlja uprošćenu reprezentaciju realnog sistema. Ukoliko je model sličniji realnom sistemu simulacija će biti realnija (ali to često zahteva veoma jake računarske sisteme).

Prototip predstavlja deo realnog sistema čiji model želimo da simuliramo. On obično predstavlja kompleksni sistem koji se sastoji od više odvojenih podsistema koji međusobno interaguju. Naš model bi trebao da predstavlja sve podsisteme, ali ponekad je korisno da se neki od njih smatraju neaktivnim (ili konstantama pod datim uslovima). Predstavljanje modela pomoću računara bi takođe trabalo da prati ovakvu strukturu, što znači da bi program trebao da se sastoji iz više delova (potprograma ili sabrutina) koje se po potrebi pozivaju u glavni program. Nakon izvršenih proračunavanja kao rezultat imamo neke podatke (ili
najčešće velike grupe podataka) koje treba nekako jasno predstaviti (a to je uvek najbolje uraditi putem grafičkog prikaza). Iz tog razloga, rad sa računarskim simulacijama usko je povezan sa kompjuterskom grafikom.

Da bi bili sigurni da model ispravno reprezentuje eksperiment koji želimo da izvršimo, mora se izvršiti validacija modela. Ovaj postupak se sastoji iz nekoliko koraka:
- provera grešaka na nivou programa (da se vidi da li program radi onaj posao za koji je napisan). Ovo se radi tako što se programu zadaju ulazni parametri za koje je rezultatat već poznat (mukotrpan posao koji je toliko uspešniji što je broj provera veći i raznovrsniji).
- provera ispravnosti funkcionisanja modela (da li zaista predstavlja ono što smo želeli da simuliramo).

Računar može relativno brzo (i uspešno) rešiti zadati problem. Veći problem je zadati (postaviti) zadatak na onaj način kako ga računar može prepoznati. Da bi se to uspešno moglo izvesti neophodno je poznavati fizički fenomen koji treba reštiti i postaviti ga u matematički kontekst koji računar može rešiti.
Problem najčešće može biti rešen na nekoliko načina, upotrebom različitih matematičkih programa od kojih svaki može imati svoje prednosti i nedostatke.
Na korisniku je da izabere na koji način će problem rešiti i pri tome treba da ima u vidu i način na koji softver koji primenjuje može komunicirati sa drugim programima.

петак, 20. новембар 2009.

Šta su to računarske simulacije?

Od najranijih dana svog postojanja čovek je težio za komunikacijom i interakcijom sa svojom okolinom. Vremenom, forme interakcije postale su sve složenije i naprednije. To je naročito došlo do izražaja ubrzanim razvojem tehnike i tehnologije XX veka, a posebno u poslednjih nekoliko decenija razvojem računarstva.

Današnja tehnologija IT društva proširuje sposobnost čoveka da se upusti u rešavanje i onih problema za koje se do juče smatralo da su nerešivi. Problemi vezani za analizu sve složenijih sistema i njihovih podsistema, zahtevali su da čovek neprestano nalazi nove oblike interakcije sa svojom okolinom, kao i nova intelektualna sredstva za ispunjenje svojih sve kompleksnijih ciljeva. Razvojem računara otvorile su se neke nove perspektive u tom pogledu. Tada su, može se slobodno reći, stvoreni uslovi za primenu jedne nove naučne discipline, simulacije i njen ubrzan razvoj. Danas se simulacija široko primjenjuje u mnogim oblastima, kao na primer u upravljanju organizacijom i poslovnim sistemima, inženjerstvu, vojnoj industriji, medicini, računarskim naukama, biologiji, školama, ali sve više i u društvenim naukama.

Brzina rada savremenih računara omogućila je primenu metoda simulacije za rešavanje brojnih složenih problema u najrazličitijim oblastima ljudskog rada i praktično doprinela naglom razvoju i sve većoj primeni simulacije.

Razvojem školstva i računskih centara po školama, računarske simulacije su našle svoje mesto i u domenu nastave. 

Simulacija u širem smislu obuhvata:
– Eksperimentisanje na realnom sistemu
– Snimanje podataka na realnom sistemu
– Formulisanje teorije
– Izgradnju koncepcijskom modela
– Programiranje
– Planiranje eksperimenta na računaru
– Ekperimentisanje programom na računaru i analiza
dobijenih rezultata= simulacija u užem smislu

понедељак, 16. новембар 2009.

Plan za realizaciju teme

          Iskoristiću ovaj blog da, pre svega, razradim postavljenu temu i uz komentare posetilaca bloga pokušam da se fokusiram na određenu problematiku detaljnije.  Temu ću razvijati na osnovu okvirnog koncepta koji mozete videti ispod, a izvore tj. literaturu ću  pokušati da nađem pre svega na internetu , a neću izbegavati ni čitaonicu čiji sam član, gradsku biblioteku , vaše linkove i komentare.
         Okvirni koncept teme je sledeći:
  • Šta su to uopšteno kompijuterske simulacije
  • Koje su prednosti, odnosno nedostaci kompijuterskih simulacija
  • Metode učenja (uopšteno)
  • Uloga kompijuterskih simulacija u učenju(nastavi)
  • Obrada na konkretnom primeru kompijuterske simulacije
Sve što smatrate korisnim prikažite kroz postove na blogu(sugestije, linkove, pitanja).