Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szimulációs programok a tehetséggondozásban Számítógépes feladatok az Országos Szilárd Leó Fizikaversenyeken.

Az előadások a következő témára: "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szimulációs programok a tehetséggondozásban Számítógépes feladatok az Országos Szilárd Leó Fizikaversenyeken."— Előadás másolata:

1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szimulációs programok a tehetséggondozásban Számítógépes feladatok az Országos Szilárd Leó Fizikaversenyeken Középiskolások számára (1999-2002) Dr. Sükösd Csaba Nukleáris Technika Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

2 Tehetséggondozás szerepe „Nem vagyunk egyformák” Átlag népesség: demokráciában dönt, ezért az alapismeretekkel (fizika is) fel kell vértezve legyen – közoktatás szerepe Tehetségek: az ország innovatív kincse, a „szürke állomány”. (Nobel-díjasok, diákolimpikonok, stb. ) Akikre büszkék lehetünk – tehetséggondozás szerepe

3 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Az Országos Szilárd Leó Nukleáris Fizikaversenyek 1998-ban indult, Szilárd Leó születésének 100-ik évfordulóján (Marx György kezdeményezése) Azóta évente kerül megrendezésre. Két fordulós verseny: első forduló az iskolákban döntő Pakson a legjobb 20 (felsőbb éves) és 10 (fiatalabb)diáknak első forduló: (februárban) 10 elméleti feladatot kell megoldani. A dolgozatokat az iskolai fizikatanár értékeli, és a legjobb dolgozatokat (>60%, >40%) továbbküldi az ELFT-be. Egyetemi oktatók választják ki ezekből a 20+10 „legjobb” tanulót, aki a döntőn részt vehet döntő: (áprilisban) 10 elméleti feladat, 1 kísérleti feladat és 1 számítógépes szimulációs feladat (1999 óta). „Egész napos” verseny.

4 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem a tudományos kutatás módszerei (tehetséggondozás!): kísérleti elméleti számítógépes szimulációkkal a tanár szinte bármit „behozhat” az osztályterembe (atomreaktor, részecskegyorsító stb. ) A szimulációknak nagy demonstrációs ereje van (igen gyors és igen lassú folyamatokat is meg tudnak mutatni) A számítógép-használat maga is motiváló tényező A játék a számítógéppel élvezetes és lebilincselő ! Interaktívak és kreatívak („kísérletezni” lehet velük) Miért kellenek a számítógépes szimulációk a középiskolában? számítógépes (még a matematika is!) (számítógépes szimuláció a tudományos munka része)

5 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem A szimulációkról általában Szimulációk céljai (nem teljes lista!): (fizikai, kémiai, biológiai, gazdasági, társadalmi...) jelenség, vagy folyamat demonstrálása készülék vagy berendezés (gazdasági intézkedések) tervezéséhez nyújtott segítség létező berendezés (gazdasági folyamat) működésének analízise … stb. Demonstrációs célra: egyszerűség, de a legfőbb jellemzők jó visszaadása. Tervezés vagy analízis céljára: a modellezett rendszer lehető legrészletesebb reprodukálása Követelmények:

6 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem A Szilárd Leó Fizikaverseny szimulációs feladatai: Valamennyi demonstrációs és oktatási célú (játékszerű). Többé-kevésbé részletes „Súgó” (leírás) segíti a használót. Elsősorban a szakmai tudást és készséget mérik, s nem a „computeres-készséget” (egyszerű használat). Nagy szerepet kap a „kísérletezésben” mutatott kreativitás (a feladatoknak nem egyetlen „üdvözítő” megoldása van) A zsűri számára a versenyzők eredményei könnyen (és gyorsan) értékelhetők Az itt bemutatásra kerülő programok NEM pontosan a versenyen használt programok, mert olyan funkciók is vannak bennük, amelyek a versenyeken csak a zsűri számára voltak hozzáférhetők (jelszóval védve) ezek továbbfejlesztett változatok, és könnyen lefordíthatók más nyelvekre

7 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem A Szilárd Leó Fizikaverseny szimulációs feladatai 1999: Atomerőművi blokk üzemeltetése Kiértékelés (eredmények ábrázolása):. 2000: „Aktív zóna” építése. 2001: Ciklotron üzemeltetés 2002: Kiégett fűtőelemet tartalmazó hordó tesztje (nukleáris anyagok diverziójának megakadályozása „nuclear safeguards”)

8 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Következtetések A legjobb tanulók jól megoldották az ilyen jellegű feladatokat. Minden évben több jó, kreatív megoldás született. A diákok ráéreznek, hogy az ilyen „játékok” nagyon hasznosak a jelenségek megértése, és a kutatás szempontjából A diákok élvezik ezeket a szimulációs játékokat és sokat tanulnak a használatuk során A verseny után elkérik a programokat, mert még otthon is szeretnének tovább játszani velük, és kipróbálni még több szituációt (otthoni tanulás, továbbképzés!). Ha a versenyeken szerepelnek szimulációs programok, a tanárok is motiválva lesznek, és az iskolában is használni fognak ilyeneket. Ez a jövő tehetségei szempontjából alapvető fontosságú.

9 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Köszönöm a figyelmet ! További információk: Dr. Sükösd Csaba, tszvezető egy. docens Postai cím: BME Nukleáris Technika Tanszék H-1521 Budapest Fax: + 361-463-1954 Tel: + 361-463-2523 Email: sukosd@reak.bme.husukosd@reak.bme.hu