Warsztaty ESERO, Centrum Nauki Kopernik Warszawa, 10 października 2015 r. Warsztaty: Czy Grenlandia się odchudza? Zmiany klimatu obserwowane z kosmosu. Magdalena Machinko-Nagrabecka Elżbieta Wołoszyńska-Wiśniewska Centrum UNEP/GRID-Warszawa

Plan warsztatów 1.Prezentacja Centrum UNEP/GRID-Warszawa – o projekcie „Zrozumieć otaczający świat” 2.Wprowadzenie do tematu warsztatów – odwrócona lekcja/nauczanie wyprzedzające. Jak wykorzystaliśmy tę metodę w pracy z uczniami? 3.Doświadczenie: symulacja pracy satelitarnego wysokościomierza. Praca z arkuszem kalkulacyjnym – zebranie i analiza danych z doświadczenia. Wstęp do realizacji zadań grupowych – postawienie hipotezy badawczej. 4.Praca przy komputerach: analiza zmiany właściwości lądolodu Grenlandii. 5.Prezentacja i omówienie wyników pracy poszczególnych grup. 6.Podsumowanie warsztatów.

Centrum UNEP/GRID-Warszawa Organizacja pozarządowa W strukturze Programu Narodów Zjednoczonych ds. Środowiska (UNEP) Ośrodek światowej bazy danych o zasobach Ziemi (GRID)

Czym się zajmujemy?

Nowe (geo)technologie na rzecz efektywnego zarządzania zasobami środowiska

→Aktywna edukacja przyrodnicza i ekologiczna →Promowanie metody badawczej w edukacji dzieci i młodzieży Edukacja w Centrum UNEP/GRID-Warszawa

→Aktywna edukacja przyrodnicza i ekologiczna →Promowanie metody badawczej w edukacji dzieci i młodzieży →Nowoczesne narzędzia edukacyjne oparte o aplikacje mapowe Edukacja w Centrum UNEP/GRID-Warszawa

→Aktywna edukacja przyrodnicza i ekologiczna →Promowanie metody badawczej w edukacji dzieci i młodzieży →Nowoczesne narzędzia edukacyjne oparte o aplikacje mapowe →Materiały dydaktyczne i publikacje metodyczne Edukacja w Centrum UNEP/GRID-Warszawa

→Aktywna edukacja przyrodnicza i ekologiczna →Promowanie metody badawczej w edukacji dzieci i młodzieży →Nowoczesne narzędzia edukacyjne oparte o aplikacje mapowe →Materiały dydaktyczne i publikacje metodyczne →Warsztaty, konferencje, webinaria dla nauczycieli i edukatorów Edukacja w Centrum UNEP/GRID-Warszawa

→Aktywna edukacja przyrodnicza i ekologiczna →Promowanie metody badawczej w edukacji dzieci i młodzieży →Nowoczesne narzędzia edukacyjne oparte o aplikacje mapowe →Materiały dydaktyczne i publikacje metodyczne →Warsztaty, szkolenia, konferencje dla nauczycieli i edukatorów →Warsztaty, ekolekcje, zajęcia terenowe dla dzieci młodzieży Edukacja w Centrum UNEP/GRID-Warszawa

→Aktywna edukacja przyrodnicza i ekologiczna →Promowanie metody badawczej w edukacji dzieci i młodzieży →Nowoczesne narzędzia edukacyjne oparte o aplikacje mapowe →Materiały dydaktyczne i publikacje metodyczne →Warsztaty, szkolenia, konferencje dla nauczycieli i edukatorów →Warsztaty, lekcje pokazowe, zajęcia terenowe dla dzieci młodzieży →Kampanie informacyjne, pikniki ekologiczne, mappingi Edukacja w Centrum UNEP/GRID-Warszawa

Przykładowe projekty

uczniowie, nauczyciele, naukowcy, członkowie społeczności lokalnych, problematyka badań środowiska przyrodniczego, skierowany do różnych grup wiekowych, uczniowie prowadzą badanie różnorodnych komponentów środowiska w skali lokalnej dzielą się uzyskanymi informacjami na forum międzynarodowym wyniki badań przesyłane do bazy danych Programu Program GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment) 22 kwietnia 1994 roku Wiceprezydent USA Al Gore przedstawił koncepcję Programu i zaprosił kraje z całego świata do współpracy w 112 krajach prawie szkół 1,5 mln uczniów ponad 130 mln pomiarów Program GLOBE facebook.com/ProgramGlobeWPolsce

Misją Programu jest: zwiększenie umiejętności badawczych młodzieży w zakresie fizyki, chemii, biologii, geografii i matematyki, zapoznanie uczniów z etapami procesu badawczego, propagowanie naukowego podejścia do badania zjawisk przyrodniczych, zrozumienie interakcji pomiędzy atmosferą, hydrosferą, biosferą, geosferą i kriosferą, kształtowanie świadomości ekologicznej, promocja odkryć naukowych. Program w Polsce realizowany jest od 1997 r. Ministerstwo Edukacji Narodowej powierzyło Centrum UNEP/GRID-Warszawa rolę Krajowego Koordynatora ok. 180 szkół, prawie 400 nauczycieli ok uczniów ponad 3 mln pomiarów Program GLOBE

Wymiana doświadczeń i dobrych praktyk w zakresie korzystania z atrakcyjnych i skutecznych narzędzi i metod edukacji naukowej, które sprawiają, że nauczanie przedmiotów matematyczno-przyrodniczych (uwzględniające problematykę zrównoważonego rozwoju) staje się bardziej efektywne, łatwiejsze i lepiej dopasowane do potrzeb uczniów. Trzy obszary tematyczne: 1.Science for Digital Learners – wykorzystanie innowacyjnych technologii TIK i narzędzi cyfrowych w nauczaniu generacji "Cyfrowych uczniów” 2.Early Inquiry – popularyzowanie wśród najmłodszych uczniów nauczania poprzez odkrywanie/dociekanie naukowe 3.Low Achievers in Science – kształtowanie umiejętności badawczych wśród młodzieży osiągającej słabsze wyniki w nauce Motivate and Attract Students to Science (MASS) facebook.com/groups/mass4education mass4education

Motivate and Attract Students to Science (MASS) facebook.com/groups/mass4education mass4education →Baza wiedzy →Materiały edukacyjne (instrukcje, scenariusze lekcji, komentarze eksperckie, materiały szkoleniowe) →Międzynarodowa sieć wymiany doświadczeń

Warsztaty dla uczniów warszawskich gimnazjów, których celem było rozbudzenie zainteresowań naukowych i promocja nauk przyrodniczych wśród warszawskiej młodzieży gimnazjalnej. Tematyka warsztatów: 1.Przyczyny, skutki i zagrożenia związane z występowaniem powodzi Czym są powodzie? Jakie są przyczyny ich występowania w Polsce i na świecie? Jakie zagrożenia niesie ze sobą „wielka woda"? 2.Zdjęcia satelitarne jako źródło informacji o świecie Jak zmieniał się klimat na Świecie i na Grenladii? W jaki sposób możemy pozyskać informacje o zmianach klimatu? Zrozumieć otaczający świat

Odwrócona lekcja Jak wykorzystaliśmy tę metodę w pracy z uczniami?

Przekazywanie wiadomości na lekcji Tradycyjny model lekcji Ćwiczenie i utrwalanie ich w ramach pracy domowej

Zapoznanie z tematem lekcji przed zajęciami Odwrócona lekcja (ang. flipped classroom) Na lekcji grupowa praca uczniów, dyskusja, rozwiązywanie problemów, stawianie pytań oraz ćwiczenie i utrwalanie nabytych wcześniej wiadomości i umiejętności.

Pionier odwróconych lekcji, Jon Bergman, definiuje system "odwróconej lekcji" jako "sposób zwiększenia czasu na indywidualną naukę twarzą w twarz dzięki przeniesieniu części wykładów poza salę lekcyjną – zwykle w formie wideo". Dzięki temu nauczanie grupowe staje się bardziej zindywidualizowane. Czym jest odwrócona lekcja?

Zastosowanie odwróconej lekcji w praktyce Warsztaty satelitarny w ramach projektu „Zrozumieć otaczający świat”

Temat zajęć Czy Grenlandia się odchudza? Zmiany klimatu obserwowane z kosmosu.

Temat zajęć Czy Grenlandia się odchudza? Zmiany klimatu obserwowane z kosmosu.

Temat zajęć Czy Grenlandia się odchudza? Zmiany klimatu obserwowane z kosmosu.

Temat zajęć Czy Grenlandia się odchudza? Zmiany klimatu obserwowane z kosmosu.

1.Uczniowie oglądali krótkie wideo, wprowadzające do tematu: Klimat Satelity Grenlandia Przed lekcją…

2.Eksperymentowali 3.Pracowali w grupach 4.Rozwiązywali problemy badawcze 5.Prezentowali wyniki i dyskutowali Na lekcji…

Plan warsztatów 1.Prezentacja Centrum UNEP/GRID-Warszawa – o projekcie „Zrozumieć otaczający świat” 2.Wprowadzenie do tematu warsztatów – odwrócona lekcja/nauczanie wyprzedzające. Jak wykorzystaliśmy tę metodę w pracy z uczniami? 3.Doświadczenie: symulacja pracy satelitarnego wysokościomierza. Praca z arkuszem kalkulacyjnym – zebranie i analiza danych z doświadczenia. Wstęp do realizacji zadań grupowych – postawienie hipotezy badawczej. 4.Praca przy komputerach: analiza zmiany właściwości lądolodu Grenlandii. 5.Prezentacja i omówienie wyników pracy poszczególnych grup. 6.Podsumowanie warsztatów.

Eksperyment Symulacja pracy satelitarnego wysokościomierza

Wprowadzenie Przykładem obserwacji satelitarnych w monitorowaniu kriosfery (i badaniu jej reakcji na zmiany klimatu) są pomiary laserowe satelity IceSat Badania klimatu wymagają poznania wielu parametrów fizycznych atmosfery, lądów, oceanów i kriosfery. Część pomiarów udaje się wykonać na Ziemi, ale wiele znacznie lepiej przeprowadzać z orbity. IceSat (Ice, Cloud and land Elevation Satellite) w latach 2003–2010 przez Amerykańską Agencję Kosmiczną NASANASA

Satelita IceSat krążąc wokół Ziemi wysyłał w kierunku jej powierzchni impulsy laserowe i na tej podstawie określał wysokość, odległość dzielącą go od podłoża. Głównym zadaniem misji IceSat były pomiary ukształtowania terenu Antarktydy i Grenlandii, a konkretniej topografii lądolodu antarktycznego i grenlandzkiego. Ponieważ orbita satelity była znana, naukowcy byli w stanie wywnioskować jak wygląda ukształtowanie terenu, nad którymi przelatywał IceSat. IceSat weryfikował hipotezę: Jeśli w tych regionach Ziemi klimat ociepla się, lód powinien się topić, w efekcie czego topografia lądolodów powinna się obniżyć.

Laserowy wysokościomierz

Prowadzenie odczytów Grupa I obsługuje laserowy wysokościomierz Grupa II podaje odczyt laserowego wysokościomierza

Wprowadzanie wyników pomiarów Wprowadzanie danych do wzorca wykresu – wszyscy + Grupa III

Tworzenie wykresów – przykład wykres liniowy – pomiar I i pomiar II wykres liniowy – różnica pomiarów

Eksperyment – działania 1. Wybranie przedstawiciela/li Grupy Grupa I obsługuje laserowy wysokościomierz Grupa II podaje odczyt laserowego wysokościomierza Grupy III wpisuje wartości odczytu do MSExcel i tworzy wykresy 2. Prowadzenie pomiarów i odczyty pomiarów - Grupa I Grupa II 3. Wprowadzanie danych do wzorca MSExcel i tworzenie wykresów – wszyscy + przedstawiciel Grupy III

Tylko z pułapu satelitarnego można wykonywać badania na dużych obszarach i do tego stosunkowo często. Dane satelitarne stanowią obecnie jeden z fundamentów nauki, są bezcennym źródłem wiedzy o stanie i zmianach środowiska na Ziemi. To dzięki obserwacjom satelitarnym wiemy, ile jest ozonu w atmosferze, jakie jest stężenie gazów cieplarnianych w różnych częściach planety, jaka jest temperatura lądów, oceanów i powietrza, jak zmienia się zasięg lodu morskiego itd. Przed misją IceSat zmiany topografii Grenlandii znane były tylko dla kilku punktów, w których instalowano stacje z odbiornikami systemu GPS. Bez misji IceSat poznanie zmian topografii całej lodowej wyspy byłoby praktycznie niewykonalne.

Praca w grupach

Zasady pracy w grupach wspólnie ustalamy zadania przy podziale zadań uwzględniamy predyspozycje, zdolności i zainteresowania jesteśmy odpowiedzialni za słowa i czyny wyznajemy zasadę szczerości i życzliwości wobec siebie tolerujemy inne poglądy preferujemy otwartość uważnie słuchamy osoby mówiącej i szanujemy jej wypowiedzi nawet wówczas, gdy się z nimi nie zgadzamy przestrzegamy reguł czasowych wypowiadamy się krótko, jasno i precyzyjnie mówimy zawsze we własnym imieniu akceptujemy członków zespołu takimi, jacy są.

Podział pracy i czas pracy grupy Potrzebne umiejętności: poruszanie się po Internecie, praca z edytorem tekstu, rysowanie na mapie, znajomość języka angielskiego, zwięzłe formułowanie wniosków/tekstów, prezentowanie wyników pracy grupy Wybór Lidera i Grafika dla grupy – prezentują końcowe wyniki pracy grupy Podział na podgrupy i przydzielenie ról - każda grupa dzieli się na 3 podgrupy A, B, C (przy jednym z 3 komputerów) Role w podgrupie: Nawigator – poszukuje potrzebnych informacji w Internecie (może przydać się znajomość angielskiego) Sekretarz - notuje wyniki analizy, zapisuje pomysły Sprawozdawca – przedstawia zadanie opracowane przez jego zespół pozostałym podgrupom Wykorzystanie dotychczas zdobytej wiedzy i informacji do zapoznania się z problemem – zgodnie z kartą pracy przeszukanie podanych źródeł i wykonanie zadań z Karty pracy Prezentacja wyników przez przedstawiciela każdej grupy – zgodnie z Instrukcją prezentacji wyników

Jaki jest wpływ zmiany temperatury powietrza na lądolód Grenlandii? Maleje czy zwiększa się zasięg lodów? Czy ze wzrostem temperatury powietrza spada masa lodu na Grenlandii? Czy słuszną jest hipoteza, którą chcemy postawić że: Lądolód Grenlandii reaguje na zmiany klimatu spadkiem masy

Analiza zmian właściwości lądolodu Grenlandii GRUPA 1 Analiza zmian właściwości lądolodu Grenlandii – zmiana albedo. Wyjaśniają, jakie skutki wywołuje ciemnienie pokrywy lądolodu wypowiadają się nt. zmian masy Grenlandii. GRUPA 2 Analiza zmian właściwości lądolodu Grenlandii – zmiany topografii lądolodu, uczniowie analizują materiały źródłowe. Następnie wyjaśniają, jakie zachodzą zmiany w topografii wypowiadają się nt. zmian masy Grenlandii. GRUPA 3 Analiza zmian właściwości lądolodu Grenlandii – zmiany temperatury powierzchni, uczniowie analizują materiały źródłowe. Określają, jakie zachodzą zmiany na powierzchni lądolodu wypowiadają się nt. zmian masy Grenlandii.

Etapy pracy grupy Zadania 1 Praca w podgrupach - opracowanie jednego z podpunktów Zadania 1 - a lub b lub c Nawigator – poszukuje potrzebnych informacji, wyświetla materiał źródłowy dla punktu na ekranie Sekretarz - notuje wyniki analizy obrazu, zapisuje pomysły, uzgadnia ostateczną wersję opracowania (na papierze lub w komputerze) Sprawozdawca – przedstawia zadanie opracowane przez jego zespół pozostałym podgrupom Praca w grupie – Lider grupy porządkuje i dyscyplinuje pracę dla całej grypy Podgrupy dzielą się wynikami cząstkowymi – dyskusja Uczniowie analizują zmiany właściwości lądolodu Grenlandii na podstawie 3 różnych obrazów na 3 komputerach oraz wniosków podgrup Grafik grupy – uzupełnia mapę Zadanie 2 Lider grupy - wpisuje wnioski we wspólnej karcie na pulpicie (pkt. a) Grupa ogląda link dotyczący zmiany masy lądolodu pkt. b (na 3 komputerach) Wyciąga wnioski nt. zmiany masy Grenlandii Prezentacja wyników grupy klasie

45 minut

Etapy pracy grupy - start Zadania 1 Praca w podgrupach - opracowanie jednego z podpunktów Zadania 1 - a lub b lub c Nawigator – poszukuje potrzebnych informacji, wyświetla materiał źródłowy dla punktu na ekranie Sekretarz - notuje wyniki analizy obrazu, zapisuje pomysły, uzgadnia ostateczną wersję opracowania (na papierze lub w komputerze) Sprawozdawca – przedstawia zadanie opracowane przez jego zespół pozostałym podgrupom Praca w grupie – Lider grupy porządkuje i dyscyplinuje pracę dla całej grypy Podgrupy dzielą się wynikami cząstkowymi – dyskusja Uczniowie analizują zmiany właściwości lądolodu Grenlandii na podstawie 3 różnych obrazów na 3 komputerach oraz wniosków podgrup Grafik grupy – uzupełnia mapę Zadanie 2 Lider grupy - wpisuje wnioski we wspólnej karcie na pulpicie (pkt. a) Grupa ogląda link dotyczący zmiany masy lądolodu pkt. b (na 3 komputerach) Wyciąga wnioski nt. zmiany masy Grenlandii Prezentacja wyników grupy klasie