Tehtävä on tarkoitettu yläkoulun ja lukion fysiikan opetukseen. Ymmärryksen ja sovellustaitojen (luovuuden) kannalta on oleellista tehdä muunkinlaisia tehtäviä kuin laskutehtäviä. Erityisen hyviä ovat erilaiset ennakkokäsitystestit ja ajatuskokeet, joissa opittuja/pian opittavia asioita käsitellään soveltavasti. Step-fysiikkasimulaattorin avulla opettaja voi luoda itse tilanteita, joiden lopputulos oppilaiden olisi tarkoitus päätellä. Opettaja voi antaa vaihtoehtoja (käsiäänestyksellä tai lapuilla) tai koko luokka voi keskustella yhteisesti lopputuloksesta.
Esimerkkitehtävä
Opettaja näyttää ensin pelkän jousen varassa roikkuvan pallon, jotta kaikki ymmärtävät, millaisesta tilanteesta on kyse. Sen jälkeen opettaja näyttää kuvaajat ja kysyy oppilailta, kumpi on pallon liikkeen aika-paikka -kuvaaja ja kumpin aika-nopeus -kuvaaja. Vastaaminen tapahtuu opettajan valitsemalla tavalla.
Step on interaktiivinen fysiikkasimulaattori. Ruudulle lisätään erilaisia kappaleita ja voimia, minkä jälkeen systeemin tilan kehittymistä fysiikan lakien mukaisesti voidaan simuloida. Tilannetta voidaan lisäksi seurata mittareiden ja graafien avulla. Ohjelman kotisivut ovat osoitteessa http://edu.kde.org/step/.
Ohjelman kotisivuilta kopioitu esimerkkikuva ohjelman toiminnasta ja käyttöliittymästä.
Tavoitteet
Peruskoulun opetussuunnitelmien perusteissa vuosiluokille 7-9 mainitaan opetuksen tavoitteena muun muassa, että oppilas oppii..
luonnon tutkimisen taitoja, kuten kysymysten tekeminen ja ongelmien hahmottaminen
ymmärtämään ilmiöiden syy-seuraussuhteita
Lukion opetussuunnitelman perusteissa mainitaan opetuksen yleisinä tavoitteina muun muassa, että opiskelija..
ymmärtää fysiikan merkityksen luonnon ilmiöiden mallintamisessa → vapaakappalekuva
ymmärtää teoreettisen pohdiskelun merkityksen luonnontieteellisen tiedon muodostumisessa
jäsentää käsitystään luonnon rakenteista ja ilmiöistä fysiikan käsitteiden ja periaatteiden avulla
pystyy ratkaisemaan luonnontieteiden ongelmia fysiikan lakeja ja käsitteitä luovasti hyväksi käyttäen
käsittelee tietoa yhdessä muiden opiskelijoiden kanssa asiantuntijayhteisön tapaan
Sisällöllisesti ohjelmaa voidaan käyttää (ainakin) kursseilla
