Επιµορφωτικό υλικό για την επιµόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιµόρφωσης

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Επιµορφωτικό υλικό για την επιµόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιµόρφωσης"

Transcript

1 ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ, Άξονας Προτεραιότητας 2, Μέτρο 2.1 ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΗ Ι ΑΚΤΙΚΗ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ Επιµορφωτικό υλικό για την επιµόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιµόρφωσης Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04 Αρχική έκδοση ( ) Τοµέας Εϖιµόρφωσης & Κατάρτισης Πάτρα, Μάιος 2008

2

3 Το παρόν εκπονήθηκε στο πλαίσιο του Υποέργου 4 «Εκπόνηση επιµορφωτικού υλικού» της Πράξης «Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία» (Γ ΚΠΣ, ΕΠΕΑΕΚ, Μέτρο 2.1, Ενέργεια 2.1.1, Κατηγορία Πράξεων θ) που συγχρηµατοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση / Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταµείο Φορέας Υλοποίησης και Τελικός ικαιούχος Υπουργείο Εθνικής Παιδείας και Θρησκευµάτων Ειδική Υπηρεσία Εφαρµογής Προγραµµάτων ΚΠΣ Φορέας Λειτουργίας Υπουργείο Εθνικής Παιδείας και Θρησκευµάτων ιεύθυνση Συµβουλευτικής, Επαγγελµατικού Προσανατολισµού και Εκπαιδευτικών ραστηριοτήτων Επιστηµονικοί Τεχνικοί Σύµβουλοι Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Ερευνητικό Ακαδηµαϊκό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών Υπεύθυνος Πράξης Προϊστάµενος Μονάδας Α1-Ειδική Υπηρεσίας Εφαρµογής Προγραµµάτων ΚΠΣ- ΥπΕΠΘ Εισαγωγή (v.4) 3

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΟΙ ΤΠΕ ΚΑΙ ΟΙ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Η ΟΜΗ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Ι ΑΚΤΙΚΗ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΣΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ Β ΕΠΙΠΕ ΟΥ ΤΩΝ ΠΕ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΓΙΑ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Ι ΑΚΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΥ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ...38 ΣΥΝΟΠΤΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΤΙΤΛΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ (ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ04)...38 ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΤΙΤΛΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ (ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ04) ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΝΑ Ι ΑΧΘΟΥΝ ΣΤΑ Κ.Σ.Ε «INTERACTIVE PHYSICS» «MODELLUS 2.5» «Σ.Ε.Π.: ΣΥΝΘΕΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ» «ΦΥΣΙΚΗ Β -Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: ΈΝΑ ΥΠΕΡΟΧΟ ΤΑΞΙ Ι ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΙΑ ΤΑ ΠΑΙ ΙΑ ΤΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» «ΧΗΜΕΙΑ Β -Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: Ο ΘΑΥΜΑΣΤΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ» «IRYDIUM CHEMISTRY LAB» «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α -Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» «ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ» «ΓΕΩΛΟΓΙΑ - ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α -Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» «ΓΑΙΑ ΙΙ» ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΝΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΤΟΥΝ ΣΤΑ Κ.Σ.Ε «ΦΥΣΙΚΗ ΛΥΚΕΙΟΥ Ι ΚΑΙ ΙΙ» «Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.» «CHEMMODELS» «CHEMCALC» «ΧΗΜΕΙΑ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» «ΑΝΑΚΑΛΥΠΤΩ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ»...79 Εισαγωγή (v.4) 4

5 4. Ι ΑΚΤΙΚΑ ΣΕΝΑΡΙΑ ΠΟΥ ΑΞΙΟΠΟΙΟΥΝ ΤΙΣ ΤΠΕ ΣΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΣΕΝΑΡΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΝΑ Ι ΑΧΘΟΥΝ ΣΤΑ Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «INTERACTIVE PHYSICS»...85 ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΚΡΟΥΣΕΩΝ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «MODELLUS» ΑΠΟ ΤΙΣ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΙΝΗΣΗΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «Σ.Ε.Π.» ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ «ΝΟΜΟΥ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑΣ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΦΥΣΙΚΗ Β & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: ΈΝΑ ΥΠΕΡΟΧΟ ΤΑΞΙ Ι ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΙΑ ΤΑ ΠΑΙ ΙΑ ΤΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΣΕ ΣΕΙΡΑ & ΣΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝ ΕΣΗ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «XHMEIA Β & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: Ο ΘΑΥΜΑΣΤΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ» ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «IRYDIUM CHEMISTRY LAB» ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΑΛΑΤΩΝ Ο ΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» Η ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ, ΣΤΑ ΦΥΤΑ & ΣΤΑ ΖΩΑ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ» ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΑΙΜΑ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ - ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΓΑΙΑ ΙΙ» Εισαγωγή (v.4) 5

6 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ «ΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΥΦΟΡΩΝ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΣΕΝΑΡΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΝΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΤΟΥΝ ΣΤΑ Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΦΥΣΙΚΗ Ι &ΙΙ» Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΙΑΘΛΑΣΗΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.» Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΙΑΘΛΑΣΗΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «CHEMMODELS» ΤΡΙΣ ΙΑΣΤΑΤΗ ΜΟΡΙΑΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ Ο ΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΗΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «CHEMCALC» Η ΑΛΚΟΟΛΗ (ΑΙΘΑΝΟΛΗ) ΚΑΙ Η ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΟ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΧΗΜΕΙΑ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΟΙ ΝΟΜΟΙ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΑΝΑΚΑΛΥΠΤΩ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ» ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΑΤΙΚΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΓΧΡΟΝΙΚΩΝ ΙΑΤΑΞΕΩΝ (MBL)» ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΑ ΑΡΘΡΑ ΚΑΙ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ Εισαγωγή (v.4) 6

7 Προοίμιο Το επιµορφωτικό υλικό για την επιµόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιµόρφωσης, στο πλαίσιο της Πράξης «Επιµόρφωση Εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία» του ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ, Γ ΚΠΣ, περιλαµβάνει 5 τεύχη: ένα τεύχος για το γενικό µέρος και τέσσερα ακόµη τεύχη για τους 4 κλάδους του ειδικού µέρους. Το κείµενο του Τεύχους 5 που ακολουθεί περιλαµβάνει το επιµορφωτικό υλικό για το Ειδικό Μέρος της επιµόρφωσης εκπαιδευτικών του κλάδου ΠΕ04 στα Κέντρα Στήριξης Επιµόρφωσης (ΚΣΕ). Το υλικό του παρόντος τεύχους δηµιουργήθηκε από συγγραφική οµάδα µε επικεφαλής τον Καθηγητή του Αριστετολείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης ηµήτριο Ψύλλο. Η πρόταση αυτή συντάχθηκε στο πλαίσιο των αρµοδιοτήτων της ειδικής επιστηµονικής επιτροπής, αποτελούµενης από τους: Χαράλαµπο Ζαγούρα, Καθηγητή του Πανεπιστηµίου Πατρών, ο οποίος έχει την ευθύνη συντονισµού των εργασιών της επιτροπής Βασίλειο αγδιλέλη, Αναπληρωτή Καθηγητή Πανεπιστηµίου Μακεδονίας Βασίλειο Κόµη, Επίκουρο Καθηγητή Πανεπιστηµίου Πατρών ηµήτριο Κουτσογιάννη, Επίκουρο Καθηγητή Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης Χρόνη Κυνηγό, Καθηγητή Πανεπιστηµίου Αθηνών ηµήτριο Ψύλλο, Καθηγητή Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης Όλοι οι ανωτέρω είναι µέλη της δεκαεξαµελούς Επιστηµονικής Επιτροπής της Πράξης, που έχει ορισθεί στην υπ αριθµ συνεδρίαση της ΚΕΕΒΕΠ. Το παρόν επιµορφωτικό υλικό αποτελεί ιδιοκτησία του ΥπΕΠΘ και καλύπτεται από την ισχύουσα νοµοθεσία για την προστασία των πνευµατικών δικαιωµάτων. Εισαγωγή (v.4) 7

8 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Οι ΤΠΕ και οι Φυσικές Επιστήµες Η ραγδαία ανάπτυξη των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών (ΤΠΕ) έχει προσφέρει τεχνικές και εργαλεία τα οποία βοηθούν στην ανάπτυξη εκπαιδευτικών συστηµάτων µε ιδιαίτερα φιλική διασύνδεση µε το χρήστη.. Οι υπολογιστές και το διαδίκτυο, στο πλαίσιο της εκπαιδευτικής διαδικασίας, αποτελούν πολυδύναµα µέσα επικοινωνίας, αναζήτησης, επεξεργασίας και διάδοσης της πληροφορίας που µπορούν να επιδράσουν καταλυτικά στη διεύρυνση και τον εµπλουτισµό των διδακτικών - µαθησιακών διαδικασιών συµβάλλοντας στη δηµιουργία µαθησιακών περιβαλλόντων τα οποία διευκολύνουν την πρόκληση του ενδιαφέροντος, την ενεργητική συµµετοχή και την εποικοδόµηση της γνώσης από τους µαθητές. Η εισαγωγή της χρήσης των υπολογιστών στην εκπαίδευση δηµιούργησε ελπίδες για την επίλυση πολλών διδακτικών- µαθησιακών προβληµάτων Η χρήση των υπολογιστών µπορεί πραγµατικά να παίξει σηµαντικό ρόλο στην εκπαιδευτική διαδικασία, µε την προϋπόθεση ότι θα χρησιµοποιηθεί µε παιδαγωγικά αποτελεσµατικό τρόπο, από προετοιµασµένους εκπαιδευτικούς και µε κατάλληλους υποστηρικτικούς θεσµούς ενσωµατωµένους στις δοµές του εκπαιδευτικού συστήµατος Οι πρόοδοι στις ΤΠΕ έχουν προκαλέσει το ενδιαφέρον και τη δραστηριοποίηση φορέων της επιστηµονικής και της εκπαιδευτικής κοινότητας σε διάφορα επίπεδα οι οποίοι µελετούν και προβληµατίζονται για το κατάλληλο τεχνολογικό, παιδαγωγικό και θεσµικό πλαισίου που θα υποστηρίζει την εισαγωγή και την εκτεταµένη εφαρµογή τους στην εκπαίδευση. Πολλές µελέτες αναδεικνύουν την πολυπλοκότητα των θεµάτων που εµπλέκονται για την εισαγωγή των ΤΠΕ στην εκπαίδευση και τη σοβαρότητα που χρειάζεται η αντιµετώπισή τους. Η διεθνής εµπειρία και οι εµπειρίες από τη χώρα µας δείχνουν ότι η ενσωµάτωση τους στην εκπαίδευση είναι ένα πολύπλοκο, δύσκολο και µακροχρόνιο εγχείρηµα, στο οποίο επιδρούν πολλοί παράγοντες όπως η ανάπτυξη υλικοτεχνικής υποδοµής στα σχολεία, η ανάπτυξη κατάλληλων εκπαιδευτικών λογισµικών, η βασική εκπαίδευση και η επιµόρφωση των εκπαιδευτικών καθώς και η δηµιουργία υποστηρικτικών υποδοµών σε εθνικό και τοπικό επίπεδο. Η παρουσία και µόνο του υπολογιστή στην τάξη δεν αρκεί για να µεταβάλει τους παραδοσιακούς ρόλους µαθητών και εκπαιδευτικών. Οι υπάρχουσες διδακτικές πρακτικές πολλών εκπαιδευτικών επηρεάζουν τις αλλαγές που υιοθετούν στην τάξη τους προκειµένου να εντάξουν την νέα τεχνολογία. Για να αξιοποιηθεί κατάλληλα ο υπολογιστής στην τάξη και να αποτελέσει λειτουργικό µέρος της διδασκαλίας και της µάθησης, χρειάζονται αλλαγές στο περιβάλλον και στις παραδοσιακές διδακτικές πρακτικές µε στόχο τη δηµιουργία ενός νέου µαθησιακού περιβάλλοντος που θα διευκολύνει την αλληλεπίδραση του µαθητή µε τον υπολογιστή και την ενεργή Εισαγωγή (v.4) 8

9 συµµετοχή του στην αξιοποίηση των δυνατοτήτων πολυδύναµης αναζήτησης και επεξεργασίας της πληροφορίας Σηµαντικοί και καθοριστικοί στην επιτυχία του όλου εγχειρήµατος είναι και παράγοντες, όπως: η δοµή και λειτουργία του εκπαιδευτικού συστήµατος, η διαµόρφωση κατάλληλου Προγράµµατος Σπουδών και αντίστοιχου σχολικού εγχειριδίου διότι δεν µπορεί να λειτουργεί ένα λογισµικό αυτόνοµα και ανεξάρτητα από το βιβλίο που κυριαρχεί η φιλοσοφία των Προγραµµάτων Σπουδών, ο τρόπος και ο βαθµός διάχυσης της φιλοσοφίας αυτής στα διδακτικά εγχειρίδια, το διοικητικό πλαίσιο της εκπαίδευσής µας κλπ. Πρόκειται για παραµέτρους που δεν πρέπει να αγνοούνται κατά την επιµόρφωση των εκπαιδευτικών, αλλά θα πρέπει να συνυπολογίζονται στην στρατηγική και τακτική που ακολουθείται. Αυτά τα νέα δεδοµένα οδηγούν ή µπορεί να αναδείξουν, διεθνώς, και το σχεδιασµό των Αναλυτικών Προγραµµάτων σε νέες κατευθύνσεις. Σκοπός δεν είναι απλώς η κατάκτηση της ύλης από τους µαθητές µε ένα στατικό τρόπο και εποµένως η αξιοποίηση ξεπερασµένων και στατικών υπολογιστικών περιβαλλόντων. Η ένταξη των ΤΠΕ µπορεί να συµβάλει στην ανάπτυξη ενεργών µαθητών, που θα µπορούν να είναι δηµιουργικοί και ικανοί να αξιοποιούν κάθε µέσο επικοινωνίας και όλους τους συµβολικούς σηµειωτικούς πόρους (λέξεις, εικόνες, κείµενα κ.ά.) και να διαθέτουν αυξηµένη κριτική ικανότητα, προκειµένου να µπορούν να αντιλαµβάνονται την πολύπλοκη νέα επικοινωνιακή πραγµατικότητα. Επισηµαίνουµε ότι η διεθνής και η ελληνική εµπειρία δείχνει ότι υπάρχει κίνδυνος αντί οι ΤΠΕ να γίνουν η αφετηρία και η αφορµή για εισαγωγή αλλαγών στην εκπαίδευση, να συµβεί ακριβώς το αντίθετο: η εισαγωγή των ΤΠΕ σε πολλές περιπτώσεις έγινε πρόχειρα, βιαστικά και χωρίς σοβαρό πολιτικό σχεδιασµό µε αποτέλεσµα να αφοµοιωθούν σε πολύ σηµαντικό βαθµό από το ισχύον πλαίσιο. ηλαδή οι ΤΠΕ, όπου και όποτε χρησιµοποιούνται, αυτό γίνεται πολλές φορές για να εξυπηρετήσει το παραδοσιακό σχολείο. Στο πλαίσιο της λογικής αυτής έχει αναπτυχθεί και διαδοθεί µια εργαλειακή, µπορούµε να την αποκαλέσουµε, προσέγγιση των ΤΠΕ στην εκπαίδευση. Βασικό χαρακτηριστικό της εργαλειακής λογικής είναι ότι η αξιοποίηση των ΤΠΕ στη διδασκαλία των µαθηµάτων αντιµετωπίζεται ως µια µεταβλητή ανεξάρτητη από το πλαίσιο στο οποίο εισάγεται και συρρικνώνεται σε µια πολιτική ανάπτυξης εκπαιδευτικού λογισµικού, διάδοσής του στα σχολεία, κατάλληλου εξοπλισµού του σχολικού εργαστηρίου ώστε να είναι σε θέση να «τρέξει τις σύγχρονες αυτές παιδαγωγικές εφαρµογές» και µιας ταχύρρυθµης επιµόρφωσης των εκπαιδευτικών. Στις Φυσικές Επιστήµες οι Τ.Π.Ε. φαίνεται ότι βρίσκουν ευρύ φάσµα εφαρµογής διότι προσεγγίζονται φαινόµενα, προωθείται η πειραµατική µελέτη, δηµιουργούνται µοντέλα και η επίλυση προβληµάτων. Οι δυνατότητες των γρήγορων υπο λογισµών, της επεξεργασίας συµβόλων, της παραγωγής εικόνων, της προσοµοίωσης και της µοντελοποίησης φαινοµένων, έχει µετατρέψει τον υπο λογιστή σε βασικό εργαλείο κάθε επιστήµονα. Ενας λόγος για την αξιο ποίηση των ΤΠΕ είναι οι δυνατότητες που Εισαγωγή (v.4) 9

10 προ σφέρουν, ώστε να εµπλακούν οι µαθητές σε αυθεντικές καταστάσεις που προσοµοιάζουν µε επιστηµονικές και οδηγούν στη µύηση στην επιστηµονική διερεύνηση των φαινοµένων. Στην εκπαίδευση οι µαθητές παρουσιάζουν δυσκολίες στην κατανόηση φαινοµένων και εννοιών. Ο µεγάλος αριθµός εφαρµογών Τ.Π.Ε. που έχουν αναπτυχθεί και διατίθενται σήµερα στους µαθητές για τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών, όπως λογιστικά φύλλα, λογισµικά παρουσίασης, συγχρονικές διατάξεις (MBL), πολυµέσα, προσοµοιώσεις, διερευνητικά περιβάλλοντα στοχεύουν στην ενεργό εµπλοκή των µαθητών και προσφέρουν ευκαιρίες να εργαστούν σε συνθήκες που θα σε κλασσικό περιβάλλον θα ήταν δύσκολες η και αδύνατον να πραγµατοποιηθούν. Αρκετά λογισµικά, διεθνώς και στην Ελλάδα, έχουν αναπτυχθεί µε βασι κό σκοπό τη βελτίωση και υποστήριξη τη µάθηση των µαθητών σε σχέση µε την υποστήριξη της διδασκαλία, όπως στόχευαν τα προγράµµατα στα πρώτα στάδια εφαρµογών των ΤΠΕ. Η εξέλιξη των σύγχρονων διδακτικών µαθησιακών προσεγγίσεων αναδείχνει τη σηµασία της χρήσης των ΤΠΕ για την αξιο ποίηση των περιβαλλόντων που µπορούν να συµβάλλουν στην αλληλεπίδραση µαθητών και διδασκόντων. Στην εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήµες, µεταξύ άλλων, οι ΤΠΕ υποστηρίζουν αυθεντικές δραστηριότητες µε τις οποίες µπορούν να ασχοληθούν οι µαθητές, όπως την εικονική πτώση µπάλας στη σελήνη, και εν δυνάµει υποβοηθούν τη διερεύνηση, την έκφραση και δοκιµασία ιδε ών, όπως τη δηµιουργία νοητικών χαρτών, την οµαδοσυνεργατική µάθηση, τη προσοµοίωση και µοντελοποίηση φαινοµένων σε µικροσκοπικό και µακρο επίπεδο, ώστε να διευκολύνεται η κατανόηση επιστηµονικών εννοιών, νόµων και µεθόδων. Επί πλέον παρέχουν εργαλεία πολλα πλών και εναλλακτικών αναπαραστάσεων, όπως για την αναπαράσταση των χηµικών δεσµών, εργαλεία που υπο στηρίζουν την ανάπτυξη κριτικής σκέψης και έχουν παροχές που µπορεί εµπλέκουν τους µαθητές σε διαδικασίες κατασκευής µοντέλων και επίλυσης προβληµάτων καθώς και άλλες δραστηριότητες ανώτερων γνωστικών απαιτήσεων Στο πλαίσιο αυτών των εξελίξεων θεωρούµε ότι η επιµόρφωση για την αξιοποίηση των ΤΠΕ στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών θα πρέπει: Να προσδιορίζει µε σαφήνεια το νέο υλικό. Να διευκρινίζει ότι η χρήση των Τ.Π.Ε. στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών ενδείκνυται για ορισµένες ενότητες και δεν αποτελεί τη λύση για κάθε πρόβληµα που αντιµετωπίζει η διδασκαλία τους Να προσδιορίζει το διδακτικό και παιδαγωγικό όφελος από τη χρήση των Τ.Π.Ε. (παιδαγωγική αξιοποίηση των ΤΠΕ) Να αποβλέπει στη βελτίωση των παραδοσιακών διδακτικών προσεγγίσεων διδασκαλίας και µάθησης αλά και στην υιοθέτηση νέων που ενθαρρύνουν την εποικοδόµηση µε κατανόηση των νέων γνώσεων από τους µαθητές και την καλλιέργεια διερευνητικών δεξιοτήτων. Εισαγωγή (v.4) 10

11 Να συµβάλλει στη συλλογική εργασία και συνεργασία όλων των εµπλεκοµένων και στην ανάπτυξη της παιδαγωγικής γνώσης του περιεχοµένου για τους εκπαιδευτικούς. Να λαµβάνει υπόψη την υπάρχουσα πραγµατικότητα του ελληνικού σχολείου και να συµβάλλει στην υποστήριξη εφαρµογών των ΤΠΕ σε σχολεία µε διαφορετικές υποδοµές. Επιπλέον να συµβάλλει στην κριτική προσέγγιση του υπάρχοντος αναλυτικού προγράµµατος και στη διαµόρφωση προτάσεων για τη ριζική βελτίωσή του. 1.2 Η δοµή του υλικού επιµόρφωσης για τις Φυσικές Επιστήµες Στο πλαίσιο αυτό εκπονήθηκε το παρόν εκπαιδευτικό υλικό που θα χρησιµοποιηθεί στο ειδικό µέρος της επιµόρφωσης των εκπαιδευτικών του κλάδου ΠΕ04 ώστε να αποτελέσει βοήθηµα στη διαδικασία ευρείας επιµόρφωσης για το ειδικό µέρος των Φυσικών Επιστηµών η οποία και θα έχει έκταση 78 ωρών. Το εκπαιδευτικό υλικό είναι κατάλληλα διαµορφωµένο ώστε να ενδυναµώνει τον εκπαιδευτικό στην εκπαιδευτική διαδικασία στις Φυσικές Επιστήµες και να εµπλουτίζει τις παιδαγωγικές του γνώσεις. Τα λογισµικά είναι επιλεγµένα από αυτά που είναι διαδοµένα και πιστοποιηµένα έχουν δηµιουργηθεί είτε στην Ελλάδα είτε στο εξωτερικό. Στόχος είναι οι εκπαιδευτικοί να µπορούν να βοηθηθούν ώστε να επιλέγουν, να διαµορφώνουν και σε ορισµένες περιπτώσεις να κατασκευάσουν δικά τους περιβάλλοντα για τη διδασκαλία συγκεκριµένων αντιπροσωπευτικών θεµάτων από τις Φυσικές Επιστήµες. Με αυτό τον τρόπο µπορεί να διερευνούν και οι ίδιοι οι εκπαιδευτικοί σε βάθος τις παιδαγωγικές εφαρµογές αλλά και πτυχές των επιστηµονικών γνώσεων στην ειδικότητά τους. Τα σενάρια, ως εκπαιδευτικό υλικό, οδηγούν σε προτάσεις διδασκαλίας, αναστοχασµό στην πρακτική, απόκτηση νέων δεξιοτήτων και εξοικείωση των εκπαιδευτικών µε το διδακτικό σχεδιασµό. Η βιβλιογραφία είναι επιλεγµένη ώστε να είναι κατά κανόνα προσβάσιµη από δικτυακούς τόπου ή διαδεδοµένα βιβλία, να θίγουν θέµατα διδακτικής και παράλληλα να περιγράφουν µεθόδους αξιοποίησης συγκεκριµένων εργαλείων στη διδασκαλία και τη µάθηση των Φυσικών Επιστηµών. Το υλικό προορίζεται για τον επιµορφούµενο εκπαιδευτικό αλλά και ως εργαλείο των επιµορφωτών του συγκεκριµένου µέρους της επιµόρφωσης. Το υλικό οργανώθηκε στις ακόλουθες θεµατικές κατηγορίες σύµφωνα µε το Αναλυτικό Πρόγραµµα του Ειδικού Μέρους των 78 ωρών: 1. Επιµορφωτικό υλικό που αφορά στη διδασκαλία και στη µάθηση των µαθηµάτων Φυσικών Επιστηµών Η ενότητα 2 «Επιµορφωτικό υλικό για τη διδασκαλία και τη µάθηση στις Φυσικές Επιστήµες» (σελ. 36) περιλαµβάνει συνοπτικά κείµενα για τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισµικού Φυσικών Επιστηµών καθώς και για την αξιοποίηση των ΤΠΕ στη διδασκαλία τους µέσα στο πλαίσιο των επιστηµονικών, επιστηµολογικών και Εισαγωγή (v.4) 11

12 διδακτικών αναζητήσεων των συγκεκριµένων κλάδων. Ο εκπαιδευτικός είναι απαραίτητο να γνωρίσει θέµατα σχετικά µε τη διδασκαλία και τη µάθηση των Φυσικών Επιστηµών. Επιπλέον, θα πρέπει να µπορεί να αξιοποιεί τη δυνατότητα που έχει να διδάσκει στο ίδιο τµήµα διαφορετικά διδακτικά αντικείµενα του κλάδου ΠΕ04 ώστε να γεφυρωθεί η απόσταση µεταξύ των διαφόρων διδακτικών αντικειµένων Φυσικών Επιστηµών και να προωθηθεί, έστω και µεταξύ των µαθηµάτων του κλάδου ΠΕ04, η διακηρυσσόµενη στα «ιαθεµατικά Ενιαία Πλαίσια Προγραµµάτων Σπουδών» διαθεµατική προσέγγιση. 2. Επιµορφωτικό υλικό που αφορά στην παρουσίαση του προτεινόµενου για τη διδασκαλία εκπαιδευτικού λογισµικού. Η επόµενη ενότητα 3 «Επιµορφωτικό υλικό για την παρουσίαση του προτεινόµενου εκπαιδευτικού λογισµικού» (σελ. 38) περιλαµβάνει εισαγωγικά κείµενα για 17 εκπαιδευτικά λογισµικά, για τα 10 λογισµικά τα οποία προτείνεται να διδαχθούν και για 7 τα οποία είναι δυνατόν απλώς να παρουσιασθούν. Στα κείµενα αυτά παρουσιάζονται συνοπτικά τα λογισµικά, η χρήση τους και το διδακτικό ενδιαφέρον που παρουσιάζουν. Επίσης, κατά περίπτωση, περιέχουν πληροφορίες για την χρησιµοποιούµενη έκδοση του λογισµικού και τη διαθεσιµότητά του, σύντοµο ιστορικό του λογισµικού που αναφέρεται στην προέλευση του ή στοιχεία που σχετίζονται µε τη σηµερινή του χρήση διεθνώς. Ιδιαίτερη σηµασία έχουν: Στοιχεία (που ενδεχοµένως υπάρχουν) τα οποία σχετίζονται µε τη χρήση του στην Ελλάδα και την Κύπρο (ελληνόφωνη εκπαίδευση) και αναφέρονται στη «διδακτική αξιοποίηση των ΤΠΕ». Ψηφιακές παραποµπές προς τους ελληνικούς ή διεθνείς ιστοχώρους που είναι αφιερωµένοι στο εν λόγω λογισµικό και περιέχουν κείµενα στα οποία να γίνεται αναφορά στη διδακτική αξία του εν λόγω λογισµικού, σχέδια µαθηµάτων, είδη χρήσεων του λογισµικού κ.ά. Πρόσθετα στοιχεία µε διδακτικό ενδιαφέρον που σχετίζονται άµεσα µε το λογισµικό (για παράδειγµα αρθρογραφία, βιβλία, συνέδρια αφιερωµένα στο λογισµικό, ενδεχόµενα διδακτορικά ή γενικά διατριβές που έχουν πραγµατοποιηθεί σχετικά µε το λογισµικό. Στην κατηγορία αυτή εντάσσονται και τα εγχειρίδια του καθηγητή και του µαθητή (εφόσον υπάρχουν, όπως σε λογισµικά που έχουν δηµιουργηθεί στα πλαίσια ΝΑΥΣΙΚΑΣ, ΣΕΙΡΗΝΩΝ, ΚΙΡΚΗΣ κ.λπ.) καθώς και τα εγχειρίδια χρήσης και εγκατάστασης µε τους απαραίτητους κωδικούς χρήσης κλπ. και τον τρόπο λειτουργία του (τοπικό ή δικτυακό λογισµικό). 3. ιδακτικά σενάρια που αξιοποιούν τις ΤΠΕ στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών Η ενότητα 4 «ιδακτικά σενάρια που αξιοποιούν τις ΤΠΕ στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών» (σελ. 83) περιλαµβάνει τα διδακτικά σενάρια. Αυτά είναι ενδεικτικές προτάσεις διδασκαλίας και µάθησης και αφορούν όλες τις κατηγορίες των λογισµικών Εισαγωγή (v.4) 12

13 που προαναφέρθηκαν (τα 10 λογισµικά τα οποία προτείνεται να διδαχθούν και τα 7 τα οποία είναι δυνατόν συµπληρωµατικά να αναφερθούν ή να επιδειχθούν). Σε ότι αφορά στο περιεχόµενο κατά περίπτωση αναδεικνύουν το µεγάλο εύρος και τη µεγάλη ποικιλία των µέσων και των υπηρεσιών που προσφέρουν οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση, τα κριτήρια επιλογής ποιοτικού εκπαιδευτικού λογισµικού ή τουλάχιστον αποφυγής αναποτελεσµατικού εκπαιδευτικού λογισµικού. Σε ότι αφορά στη διδακτική µεθοδολογία, προωθούν και ενθαρρύνουν την ανάπτυξη γνώσεων και δεξιοτήτων των εκπαιδευτικών οι οποίες προωθούν τη διερεύνηση των φαινοµένων, τον πειραµατισµό και την εποικοδόµηση των γνώσεων από τους µαθητές λαµβάνοντας υπόψη την ότι έχουν διαµορφωµένες απόψεις και πρακτικές. ηλαδή διευκολύνουν και προωθούν µορφές διδασκαλίας που είναι περισσότερο συµβατές µε τις σύγχρονες θεωρητικές και διδακτικές προσεγγίσεις για τη χρήση των ΤΠΕ στις Φυσικές Επιστήµες. Επί πλέον υποστηρίζουν τη µετάβαση από λεκτική επικοινωνία σε τρόπους επικοινωνίας που ενσωµατώνουν πολλαπλές αναπαραστάσεις, µε εικόνες, κείµενο, σύµβολα. Στοχεύουν επίσης στη διαµόρφωση κριτικής στάσης των εκπαιδευτικών απέναντι στη διδακτική χρήση των ΤΠΕ, και τον προβληµατισµό για το µετασχηµατισµό του ρόλου των κύριων συντελεστών µιας µαθησιακής διαδικασίας (µαθητής, γνώση, περιβάλλον). 4. Επιλεγµένα άρθρα και βιβλιογραφικές αναφορές Η ενότητα 5 (σελ. 393) περιλαµβάνει αναφορές σε βιβλία, άρθρα και δικτυακούς τόπους για τη µελέτη και συζήτηση σειράς θεµάτων τα οποία να έχουν στενή σχέση µε την αξιοποίηση των ΤΠΕ στη διδασκαλία. Στόχος είναι η εισαγωγή των επιµορφούµενων εκπαιδευτικών ΠΕ04 στη θεώρηση του σχολείου ως ιστορικής κατασκευής ώστε να αντιληφθούν το ρόλο τους, όχι απλώς ως υποστηρικτών της εισαγωγής των ΤΠΕ στη διδασκαλία των µαθηµάτων φυσικών επιστηµών, αλλά ως υποστηρικτών της αλλαγής του ελληνικού σχολείου, προς ένα σχολείο δυναµικό και σύγχρονο. Κλείνοντας την εισαγωγή επισηµαίνουµε ότι µε το επιµορφωτικό υλικό και την προτεινόµενη µεθοδολογία αξοποίησής του επιδιώκεται ο επιµορφούµενος να µην είναι απλά σε θέση να εφαρµόσει µόνο αυτές τις προτάσεις αλλά κυρίως να είναι σε θέση να επινοεί ο ίδιος τρόπους διδακτικής αξιοποίησης των λογισµικών µε στόχο να αναβαθµίσει το µάθηµά του. Η παρούσα προ-έκδοση δεν περιέχει: Το επιµορφωτικό υλικό που αφορά στη διδασκαλία και τη µάθηση των µαθηµάτων Φυσικών Επιστηµών (παράγραφος 1 ενότητα 2) Τα επιλεγµένα άρθρα και τις βιβλιογραφικές αναφορές (παράγραφος 4 ενότητα 5). Η 1η έκδοση, η οποία σύντοµα θα αναρτηθεί, θα περιλαµβάνει το υλικό αυτό καθώς και ενδεικτική πρόταση για την οργάνωση των 78 ωρών. Εισαγωγή (v.4) 13

14 Εισαγωγή (v.4) 14

15 1.3 ιδακτική αξιοποίηση των εκπαιδευτικών λογισµικών Τα διδακτικά σενάρια Το ζήτηµα της διδακτικής αξιοποίησης του λογισµικού αποτελεί σηµείο προβληµατισµού ερευνητών και εκπαιδευτικών που ασχολούνται µε την ένταξη των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διαδικασία στις Φυσικές Επιστήµες αλλά και σε άλλα γνωστικά πεδία. Ένα εκπαιδευτικό λογισµικό παρέχει δυνατότητες τις οποίες είναι προγραµµατισµένο να µας προσφέρει αλλά η αξιοποίηση του ως µαθησιακού περιβάλλοντος εξαρτάται από τη σχεδίαση των συνοδευτικών δραστηριοτήτων. Τα εκπαιδευτικά λογισµικά τα οποία περιγράφονται στο 3ο µέρος αυτού του κεφαλαίου παρέχουν, για παράδειγµα, πολλές δυνατότητες προσοµοιώσεων φαινοµένων, πολλαπλών αναπαραστάσεων δεδοµένων και καταστάσεων αλλά δεν µπορούν να θεωρηθούν από µόνα τους ως µαθησιακά περιβάλλοντα. Η συζήτηση στην ερευνητική και εκπαιδευτική κοινότητα της ιδακτικής των Φυσικών Επιστηµών και των ΤΠΕ στην εκπαίδευση έχει οδηγήσει στην ιδέα της αξιοποίησης των λογισµικών µέσα από οργανωµένες εκπαιδευτικές δραστηριότητες. Οι δραστηριότητες και ο σχεδιασµός τους υπήρχαν και υπάρχουν και ως αντικείµενο πρακτικής και ως αντικείµενο διερεύνησης στην εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήµες, ιδιαίτερα µετά τη διάδοση των ανακαλυπτικών και εποικοδοµητικών προσεγγίσεων. Τα τελευταία έτη ο προβληµατισµός για τη συνδυασµένη αξιοποίηση µαθησιακών περιβαλλόντων, τη διασύνδεση των δραστηριοτήτων διδασκαλίας και µάθησης µε την αξιοποίηση ψηφιακών εργαλείων έχουν οδηγήσει στην ανάδειξη του σεναρίου ως πλαισίου ένταξης των δραστηριοτήτων. Το εκπαιδευτικό σενάριο είναι η αποτύπωση ενός µαθησιακού πλαισίου µε εστιασµένο αντικείµενο, διδακτικούς στόχους και παιδαγωγικές αρχές. Ένα σενάριο υλοποιείται µέσα από µια σειρά εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων. Η δοµή και η ροή κάθε δραστηριότητας καθώς και ο ρόλος του εκπαιδευτικού, των µαθητών και η αλληλεπίδρασή τους µε τα λογισµικά περιγράφονται µε Φύλλα Εργασίας. Η περιγραφή των σεναρίων δεν αφορά µόνο στο σχεδιασµό δραστηριοτήτων βασισµένων σε κάποιο λογισµικό. Το σενάριο αποτελεί ένα εργαλείο διείσδυσης και ανάδειξης διδακτικών πρακτικών που µπορεί να εστιάζει στη διδασκαλία φαινοµένων και εννοιών και να συνδυάζει δραστηριότητες προκειµένου να επιτευχθούν συγκεκριµένα µαθησιακά αποτελέσµατα. Μέσω του σεναρίου γίνεται η ανάλυση και η υλοποίηση της διδακτικής προσέγγισης την οποία προτείνουµε να εφαρµοσθεί καθώς και η ανάδειξη των ρόλων των µαθητών και εκπαιδευτικών. Η ροή των δραστηριοτήτων αποτυπώνει την πολλαπλότητα των πτυχών της εκπαιδευτικής διαδικασίας καθώς και τη διαχείριση της εφαρµογής των δραστηριοτήτων Στη περιοχή των Φυσικών Επιστηµών οι εξελίξεις στη ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών σε συνδυασµό µε την προβληµατική που αναπτύσσεται για τη διδακτική αξιοποίηση των υπολογιστικών εργαλείων οδηγούν προς την ανάπτυξη µαθηµάτων και Εισαγωγή (v.4) 15

16 το σχεδιασµό δραστηριοτήτων που θα υποβοηθούν τους µαθητές να διερευνούν τα φαινόµενα, να εποικοδοµούν νέες γνώσεις και να αναπτύσσουν συνεργατικές δεξιότητες. Στο πλαίσιο αυτό αναζητούνται τα χαρακτηριστικά των λογισµικών τα οποία επιτρέπουν νέες εµπλουτισµένες δραστηριότητες διερευνητικού χαρακτήρα στις οποίες θα καλλιεργείται η συµµετοχή και ενεργός εµπλοκή των µαθητών στην εκπαιδευτική διαδικασία και θα αναδεικνύεται η συµβολή των λογισµικών στο ξεπέρασµα των περιορισµών της παραδοσιακής τεχνολογίας. Χαρακτηριστικό παράδειγµα είναι οι δυνατότητες που δίνουν τα λογισµικά στους µαθητές µε το να τους επιτρέπουν να διεισδύουν εικονικά και να διερευνούν διαδικασίες του µικρόκοσµου ή των έµβιων όντων. Αυτές οι δυνατότητες των ΤΠΕ αναδεικνύουν την παιδαγωγική τους αξία, προσφέρουν νέες διαστάσεις στην οργάνωση και στο εύρος των σεναρίων και υπογραµµίζουν την ανάγκη του σχεδιασµού των δραστηριοτήτων σε σχέση µε το συγκεκριµένο εκπαιδευτικό πλαίσιο της σχολικής τάξης. Με άλλα λόγια η ένταξη των τεχνολογιών και ο σχεδιασµός των καταλλήλων σεναρίων θέτουν θέµα συνολικής επανεξέτασης των παραγόντων που επηρεάζουν την εκπαιδευτική διαδικασία και οδηγούν προς καινοτοµικές δραστηριότητες µε στόχο τη βελτίωση των παραδοσιακών πρακτικών. Ένα εκπαιδευτικό λογισµικό µετατρέπεται σε µαθησιακό περιβάλλον εφόσον υπάρχουν κατάλληλα σενάρια και δραστηριότητες οι οποίες βοηθούν τελικά τους µαθητές να εποικοδοµήσουν τις γνώσεις τους και να αποκτήσουν στοιχεία επιστηµονικής µεθοδολογίας. Θεωρούµε ότι ένα λογισµικό µπορεί να συµβάλλει στην εκπαιδευτική διαδικασία όχι µόνο µε τις ποικίλες δυνατότητες που προσφέρει στους µαθητές και στο διδάσκοντα αλλά και µε τις συνοδευτικές δραστηριότητες. Οι δραστηριότητες, εποµένως, αποτελούν όχι µόνον ουσιαστικό συνοδευτικό στοιχείο ενός λογισµικού αλλά τον πυρήνα ενός σεναρίου, που επιτρέπει και προάγει τη διδακτική του αξιοποίηση για τη διερεύνηση και την κατανόηση των επιστηµονικών γνώσεων. Σ αυτό το πλαίσιο προκύπτουν σειρά από σηµαντικά ερωτήµατα σχετικά µε τη σχεδίαση των δραστηριοτήτων, µε τη µορφή τους και µε την αξία τους. Για παράδειγµα, τι αλλάζει σε ένα µάθηµα στατικού ηλεκτρισµού ή µελέτης της κίνησης δορυφόρων όταν υπάρχει κατάλληλο λογισµικό; Τι µπορεί ή δεν µπορεί να κάνει ο εκπαιδευτικός µε ή χωρίς τη χρήση των ΤΠΕ; Τι είδους δραστηριότητες είναι κατάλληλες µε τα νέα εργαλεία ώστε να καλλιεργείται η ενεργός συµµετοχή των µαθητών στη διερεύνηση των αντίστοιχων επιστηµονικών µοντέλων; Η απάντηση ή οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήµατα µπορούν να διατυπωθούν σε σχέση µε συγκεκριµένα εκπαιδευτικά πλαίσια, τη θεµατική περιοχή των Φυσικών Επιστηµών και τις γνωστικές και µεθοδολογικές απαιτήσεις από τους µαθητές. Η ανάπτυξη των αντίστοιχων δραστηριοτήτων και σεναρίων, πέρα από τις παραδοχές και θέσεις της παραδοσιακής διδασκαλίας των Φυσικών Επιστηµών, µπορεί να συµβάλει στη διαµόρφωση εκπαιδευτικών πρακτικών που υποβοηθούν τους µαθητές στη Εισαγωγή (v.4) 16

17 διερεύνηση και την εποικοδόµηση των γνώσεων, στη νοηµατοδοτηµένη µάθηση των Φυσικών Επιστηµών, στην καλλιέργεια πειραµατικών και συνεργατικών δεξιοτήτων Χαρακτηριστικά και δοµή των προτεινόµενων σεναρίων Χαρακτηριστικά των σεναρίων που παρουσιάζονται σε αυτό το κεφάλαιο είναι η έµφαση στην αξιοποίηση της τεχνολογίας, η σύνδεση µε τους διδακτικούς στόχους και η ανάδειξη της παιδαγωγικής αξίας των λογισµικών για το συγκεκριµένο θέµα. Τα σενάρια αναφέρονται στο αναλυτικό πρόγραµµα και στις συνθήκες υλοποίησης τους και µπορεί να εστιάζουν στην υλοποίηση ενός µαθήµατος µε την τρέχουσα παραδοσιακή µορφή αλλά και στην εµπλοκή των µαθητών σε νέες δραστηριότητες και καταστάσεις, όπως για παράδειγµα στη σύγκριση της ελεύθερης πτώσης των σωµάτων στην επιφάνεια της γης και της σελήνης σε µια εικονική τους αναπαράσταση. Επίσης, µπορεί να δίνουν στον εκπαιδευτικό τη δυνατότητα να αναδείξει στοιχεία του περιεχοµένου από διαφορετικές οπτικές γωνίες ή και να το προσαρµόζει ευέλικτα σε συγκεκριµένες οµάδες µαθητών. Ο σχεδιασµός ενός σεναρίου και η υλοποίηση του αποτελούν ή µπορεί να αποτελούν καινοτόµα µαθησιακή εµπειρία για µαθητές και εκπαιδευτικούς πέρα από τις συνηθισµένες κλασικές διδακτικές καταστάσεις. Η δοµή των σεναρίων ποικίλλει, άλλα σενάρια είναι λιτά και άλλα πιο εκτεταµένα, που περιγράφουν µε πολλές λεπτοµέρειες διδακτικές δραστηριότητες και µαθησιακές αντιδράσεις. Ένα σενάριο µπορεί να αφορά µία η περισσότερες διδακτικές ώρες και κατά κανόνα είναι πιο πλούσιο στις περιγραφές του από ένα σχέδιο µαθήµατος µε το οποίο µπορεί να έχει κοινά στοιχεία για την περίπτωση του ωριαίου µαθήµατος. Ένα σχέδιο µαθήµατος όµως εστιάζεται πολλές φορές µόνο στις ενέργειες των εκπαιδευτικών. Τα σενάρια που ακολουθούν έχουν διπλή λειτουργία. Μπορεί να αποτελέσουν υλικό για διδασκαλία στην τάξη και στην επιµόρφωση των εκπαιδευτικών (ΚΣΕ) καθώς και υπόδειγµα για σενάρια που µπορεί να να ζητηθεί να αναπτύξουν οι επιµορφούµενοι στα ΚΣΕ (µε την κατάλληλη διαβάθµιση των απαιτήσεων) ώστε να προχωρήσουν στην πιστοποίησή τους. Κάθε σενάριο αποτελείται από δύο διακριτά µέρη (τα έντυπα Α και Β) τα οποία αποτελούν κατάλληλο υλικό για επεξεργασία στο επίπεδο της επιµόρφωσης των εκπαιδευτικών. ΕΝΤΥΠΟ Α: Φύλλα Εργασίας µαθητή Καθένα από τα προτεινόµενα σενάρια αποτελείται από δύο ή περισσότερα Φύλλα Εργασίας µαθητή τα οποία µπορεί να υποστηρίζουν ένα µάθηµα διάρκειας 2-3 διδακτικών ωρών. Κάθε Φύλλο Εργασίας µπορεί να υλοποιηθεί στην τάξη από τους µαθητές µε τη βοήθεια του καθηγητή είτε ως έχει είτε µε τροποποιήσεις που κρίνει κατάλληλες ο διδάσκων Κατά τη διάρκεια της επιµόρφωσης τα Φύλλα Εργασίας µπορεί να υλοποιούνται από τους επιµορφούµενους µε στόχο τη γνωριµία-εξοικείωση- Εισαγωγή (v.4) 17

18 εµβάθυνση στο λογισµικό και τη διδακτική του αξιοποίηση ή, αν υπάρχει δυνατότητα, δοκιµαστικά στην τάξη µε µαθητές. Η ένταξη του λογισµικού και η οργάνωση των διδακτικών έργων καθορίζεται από τις δραστηριότητες των Φύλλων Εργασίας, οι οποίες κατευθύνουν τους µαθητές στην υλοποίηση των µαθησιακών δραστηριοτήτων καθώς και στις διαδικασίες χειρισµού των στοιχείων των λογισµικών, γραφικών παραστάσεων, προσοµοιώσεων, εικονικών εργαστηρίων κλπ. Κάθε Φύλλο Εργασίας χαρακτηρίζεται από σχετική αυτονοµία, έτσι ώστε ο εκπαιδευτικός να µπορεί, επιλεκτικά, να οργανώσει µια διδακτική διαδικασία, προσαρµοσµένη στις ανάγκες των µαθητών του. Στα Φύλλα Εργασίας προτείνονται επί µέρους φάσεις πρόβλεψης, δοκιµασίας ή πειραµατικού ελέγχου των προβλέψεων, και διατύπωσης συµπερασµάτων για τις σχέσεις µεταξύ των µεγεθών και κάθε φάση υλοποιείται µε µία ή περισσότερες δραστηριότητες. Η δοµή αυτή είναι ενδεικτική. Κατάλληλα τροποποιηµένη για κάθε επί µέρους εφαρµογή και µπορεί να βοηθήσει τον εκπαιδευτικό να αναπτύξει ή να προσαρµόσει το δικό του Φύλλο Εργασίας, στις ιδιαίτερες εκπαιδευτικές και παιδαγωγικές ανάγκες κάθε διαφορετικού µαθητικού κοινού. Αναλυτικότερα: Οι πρώτες δραστηριότητες των µαθητών εντάσσονται συνήθως στη φάση της πρόβλεψης. Σ αυτήν επιδιώκουµε: (α) Να διατυπώσουν και να αναγνωρίσουν οι µαθητές τις απόψεις που έχουν για το φαινόµενο. (β) Να επαναδιατυπώσουν τις απόψεις τους ως υποθέσεις προς πειραµατικό έλεγχο. Στη φάση αυτή δεν γίνεται συζήτηση για το ποιες απόψεις είναι σωστές ή λάθος. Αυτή η κρίση θα προκύψει από τη συζήτηση κατά τη φάση της διατύπωσης συµπερασµάτων. Στις δραστηριότητες της φάσης δοκιµασίας ή πειραµατικού ελέγχου των προβλέψεων βασικός στόχος είναι η σχεδίαση της πειραµατικής διάταξης και της πειραµατικής διαδικασίας. Συνήθως είναι υποτιµηµένος, αλλά κατά την άποψή µας απαραίτητος διότι οι έρευνες έχουν δείξει ότι οι µαθητές εκτελούν µηχανικά και δεν κατανοούν πειραµατικές διαδικασίες που έχουν σχεδιαστεί από άλλους. Συνήθως, στο 1ο Φύλλο Εργασίας κάθε σεναρίου οι µαθητές, µετά τη συζήτηση πάνω στους διαφορετικούς σχεδιασµούς που πιθανόν θα προτείνουν, εκτελούν την πειραµατική διαδικασία όπως προτείνεται από το Φύλλο εργασίας. Στα υπόλοιπα φύλλα εργασίας του σεναρίου κάθε οµάδα µπορεί ακολουθήσει τη δική της πειραµατική σχεδίαση. Η ανάπτυξη του εικονικού περιβάλλοντος αποσκοπεί στην εξοικείωση των µαθητών µε τις διαδικασίες και τα φαινόµενα, στην αισθητοποίησή τους καθώς και στην µετέπειτα οµαλή µετάβαση προς την εκτέλεση της προσοµοίωσης. Οι προσοµοιώσεις και τα εικονικά πειράµατα καθορίζουν το επίπεδο λειτουργικής αφαίρεσης του περιεχοµένου σε σχέση µε το επιστηµονικό πρότυπο και Εισαγωγή (v.4) 18

19 περιορίζουν την ελευθερία ελέγχου των µαθητών, ώστε αυτή να εστιαστεί στον χειρισµό των παραµέτρων των φαινοµένων. Στις δραστηριότητες της φάση διατύπωσης συµπερασµάτων εκτελείται σχολαστικός έλεγχος υποθέσεων-πειραµατικών αποτελεσµάτων ώστε να δηµιουργηθεί η βάση για την οικειοποίηση των συµπερασµάτων από τους µαθητές. Η σύγκριση των γραφικών παραστάσεων που λαµβάνονται από τα προσοµοιωµένα πειράµατα µε την πρόβλεψη και η δυνατότητα επανάληψης και δηµιουργίας νέων γραφικών παραστάσεων µε νέες τιµές παραµέτρων µπορεί να οδηγήσει στην ενίσχυση ή την αναθεώρηση των αντιλήψεων των µαθητών. Στη φάση της διατύπωσης των συµπερασµάτων δίνουµε έµφαση στη συζήτηση µεταξύ των µαθητών. Βασικός παράγοντας της αποτελεσµατικής χρήσης των φύλλων εργασίας είναι η οργάνωση µιας παραγωγικής συζήτησης των απόψεων που θα στηρίζεται σε στοιχεία και δεδοµένα. Ιδιαίτερα σηµαντικός είναι ο ρόλος του καθηγητή κυρίως ως συντονιστή και καθοδηγητή της συζήτησης παρά ως κριτή του «σωστού-λάθους». Στο τέλος είτε ενός είτε περισσότερων από τα Φύλλα εργασίας και κατά τη διάρκεια της συζήτησης είναι σκόπιµο ο καθηγητής να θέσει και αναστοχαστικού τύπου ερωτήσεις όπως «τι άλλαξε στις αρχικές σου σκέψεις», «τι σε οδήγησε να αλλάξεις τις απόψεις σου», ποια ήταν η «µεγαλύτερη δυσκολία που συνάντησες». Αυτού του τύπου οι ερωτήσεις µπορούν να διευκολύνουν την ανάπτυξη µεταγνωστικών δεξιοτήτων στους µαθητές Κατά τη σχεδίαση κάθε δραστηριότητας ή οµάδας συνδεδεµένων µεταξύ τους δραστηριοτήτων, αποσαφηνίζουµε το «πεδίο αναφοράς», το «πεδίο δράσεων και ερωτηµάτων», το «πεδίο ελέγχου» και το «πεδίο ολοκλήρωσης». Ως προς το «πεδίο αναφοράς», προσδιορίζουµε τη φυσική κατάσταση µε την οποία θα ασχοληθούν οι µαθητές έτσι ώστε να έχει την ελκυστικότερη γι αυτούς αναπαράσταση. Τα πεδία «δράσεων και ερωτηµάτων» και «ελέγχου» αποσαφηνίζουν τη δέσµη ενεργειών και ερωτηµάτων που θα καθοδηγήσει τον µαθητή στη µαθησιακή του πορεία. Τέλος στο πεδίο «ολοκλήρωσης» γίνεται η ανακοίνωση και συζήτηση των αποτελεσµάτωνσυµπερασµάτων µεταξύ όλων όσων εργάστηκαν πάνω στη δραστηριότητα. Αποτελεί κρίσιµη και γι αυτό απαραίτητη φάση γιατί εξασφαλίζει την κοινωνική, στο µικρόκοσµο της τάξης, διαπραγµάτευση της γνώσης η οποία λειτουργεί οµογενοποιητικά δηµιουργώντας κάθε φορά την απαραίτητη κοινή βάση για την επόµενη δραστηριότητα. ΕΝΤΥΠΟ Β: Οδηγός οργάνωσης της διδασκαλίας Στο µέρος αυτό αναλύεται η συνολική σχεδίαση του σεναρίου και των φύλλων εργασίας, παρουσιάζεται το σκεπτικό των δραστηριοτήτων και της διάρθρωσής τους και δίνονται οδηγίες και διδακτικές υποδείξεις προς τους εκπαιδευτικούς για την εφαρµογή τους στην σχολική τάξη. Αποτελεί, δηλαδή, έναν οδηγό του εκπαιδευτικού για την εφαρµογή του σεναρίου και των φύλλων εργασίας στη σχολική τάξη. ιαµορφώνει Εισαγωγή (v.4) 19

20 δηλαδή το πλαίσιο και τη βάση της διαπραγµάτευσης σχετικά µε την αξιοποίηση των ΤΠΕ στην επιµόρφωση Β επιπέδου και γι αυτό µπορεί να υποστηρίξει σηµαντικό µέρος του περιεχοµένου της επιµόρφωσης των εκπαιδευτικών στα ΚΣΕ, όπως υποδεικνύεται στη συνέχεια (ενότητα 1.4, σελ. 31) Τα προτεινόµενα διδακτικά σενάρια Τα δέκα σενάρια που προτείνεται να διδαχθούν σε συνδυασµό µε τα αντίστοιχα λογισµικά καθώς και τα επτά σενάρια των λογισµικών που προτείνεται απλώς να επιδειχθούν, περιγράφονται στη συνέχεια αποτελούν µέρος του επιµορφωτικού υλικού των ΚΣΕ, όπως αναπτύχθηκε πιο πάνω. Τα σενάρια συσχετίζονται µε διαφορετικού τύπου αντιπροσωπευτικά λογισµικά που είναι διαδεδοµένα στη χώρα µας. Εστιάζονται και αναδείχνουν τη διαπραγµάτευση διαφορετικών αντικειµένων από όλες τις ειδικότητες των Φυσικών Επιστηµών ώστε οι επιµορφούµενοι να εξοικειωθούν µε διδακτικά σενάρια στη Φυσική, στη Χηµεία, στη Βιολογία και στη Γεωγραφία. Εστιάζονται σε χαρακτηριστικές και διαφορετικές γνώσεις και στοιχεία επιστηµονικής µεθοδολογίας. Για παράδειγµα αναδεικνύεται η παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων» (γραφικών παραστάσεων, διανυσµατικών, αλγεβρικών) στη µελέτη των κρούσεων η πολύ-παραµετρική διερεύνηση το νόµου της Θερµιδοµετρίας µε την αξιοποίηση του άµεσου και αληθοφανούς χειρισµού αντικειµένων και παραµέτρων και της διαχείρισης του χρόνου εκτέλεσης των εικονικών πειραµάτων θέρµανσης (επιτάχυνση ή επιβράδυνση του ρυθµού), δυνατότητες που παρέχει η σύγχρονη τεχνολογία πολυµέσων η επίλυση ασκήσεων σε επίπεδο Γ Λυκείου για τον υπολογισµό του ph διαλυµάτων και η δυνατότητα πειραµατικής επιβεβαίωσης στο εικονικό εργαστήριο χηµείας. Τα σενάρια έχουν σχεδιαστεί ώστε να αποτελέσουν ευέλικτες προτάσεις διδασκαλίας µε τις οποίες θα εξοικειωθούν οι καθηγητές σε δραστηριότητες µε τις οποίες καλούνται οι µαθητές να αναδείξουν και να διατυπώσουν τις απόψεις τους, να διερευνήσουν τις υποθέσεις τους, να συνεργαστούν και να συµµετάσχουν ενεργητικά στο µάθηµα. Τα σενάρια βασίζονται στις θέσεις που ήδη αναλύθηκαν προηγουµένως και παίρνουν υπόψη τους ότι οι εκπαιδευτικοί θα πρέπει στη διάρκεια της επιµόρφωσης να µεταβούν από τις παραδοσιακές πρακτικές σε νέες. Τα σενάρια αυτά είναι σχεδιασµένα µε τρόπο ώστε να µπορούν να αποτελέσουν ένα υλικό εφαρµόσιµο (µέρος τους ή ως έχουν) στη σχολική τάξη, να γίνουν αντικείµενα αναστοχασµού από τους εκπαιδευτικούς στη διάρκεια της επιµόρφωσης και προβληµατισµού για τις σχέσεις των λογισµικών µε τα γνωστικά αντικείµενα. Τα σενάρια µε άλλα λόγια αποτελούν δοµηµένο υλικό διαπραγµάτευσης του θέµατος και πηγή δραστηριοτήτων οι οποίες θα βοηθήσουν τους εκπαιδευτικούς να αναπτύξουν κριτική προσέγγιση στις προτάσεις ένταξης και την παιδαγωγική αξία των λογισµικών. Εισαγωγή (v.4) 20

21 1.3.4 ιδακτικά σενάρια για τα 10 προτεινόµενα προς διδασκαλία λογισµικά 1. INTERACTIVE PHYSICS σενάριο: Μελέτη των κρούσεων Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο στο περιβάλλον του λογισµικού Interactive Physics έχει ως θέµα το φαινόµενο «κρούση αντικειµένων» και αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Φυσικής Γ Λυκείου. Με την πειραµατική µελέτη των κρούσεων σε «εικονικό εργαστήριο» επιδιώκεται η διερεύνηση του ρόλου των µαζών και των ταχυτήτων των αντικειµένων µέσα από την εφαρµογή των δύο βασικών αρχών «διατήρηση ορµής» και «διατήρηση ενέργειας». Στον πυρήνα του σεναρίου υπάρχουν τρία «Φύλλα Εργασίας» τα οποία σχεδιάστηκαν έτσι ώστε να ικανοποιείται η βασική στρατηγική σύµφωνα µε την οποία καλούνται οι µαθητές πρώτα να προβλέψουν, στη συνέχεια να επιβεβαιώσουν την ορθότητα των απαντήσεων τους και τέλος να διατυπώσουν συγκεκριµένα συµπεράσµατα (Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα). Όλες οι προτεινόµενες δραστηριότητες εστιάζουν στη διαδικασία µετάβασης από µια γραφική παράσταση στην προσοµοίωση και αντίστροφα. Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας επιθυµούµε να αναδείξουµε τόσο την παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων όσο και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων» (γραφικών παραστάσεων, διανυσµατικών, αλγεβρικών). Τέλος, µε τις προτεινόµενες δραστηριότητες επιδιώκεται να αξιοποιηθούν ως ένα βαθµό οι δυνατότητες που προσφέρουν στη διδασκαλία και µάθηση τα µικρά προγράµµατα των ελαστικών κρούσεων και των γραφικών παραστάσεων θέσης - χρόνου του εκπαιδευτικού λογισµικού Interactive Physics. 2. MODELLUS 2.5 σενάριο: Από τις γραφικές παραστάσεις στην προσοµοίωση κίνησης Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο στο περιβάλλον του λογισµικού Modellus έχει ως θέµα τις ευθύγραµµες κινήσεις και αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Φυσικής Α Λυκείου. Αφετηρία του σεναρίου αποτελεί η διαπίστωση ότι η γραφική παράσταση σε µια παραδοσιακή διδασκαλία στην καλύτερη περίπτωση προκύπτει από τη διαδικασία: Πειράµατα Μετρήσεις Πίνακας τιµών Γραφική παράσταση Από την άλλη τα µικρά εξειδικευµένα προγράµµατα του Modellus που χρησιµοποιούµε εδώ προσφέρουν τη δυνατότητα στο διδάσκοντα και στους µαθητές να ακολουθήσουν την αντίστροφη πορεία: Από τη Γραφική παράσταση µιας κίνησης µε φάσεις Προσοµοίωση κίνησης Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία «Φύλλα Εργασίας» τα οποία σχεδιάστηκαν έτσι ώστε να ικανοποιείται η βασική στρατηγική σύµφωνα µε την οποία καλούνται οι µαθητές πρώτα να προβλέψουν, στη συνέχεια να επιβεβαιώσουν την Εισαγωγή (v.4) 21

22 ορθότητα των απαντήσεων τους και τέλος να διατυπώσουν συγκεκριµένα συµπεράσµατα. Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας αναδεικνύεται τόσο η παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων όσο και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων» και του «άµεσου χειρισµού αντικειµένων» (όπως το γράφηµα) στην οθόνη του υπολογιστή. Αυτή η οργάνωση της µαθησιακής διαδικασίας είναι κατάλληλη και για άλλες γνωστικές περιοχές µε τη χρήση του λογισµικού Modellus όπως παρουσιάζονται στο εγχειρίδιο δραστηριοτήτων. 3. Σ.Ε.Π.: ΣΥΝΘΕΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ σενάριο: Πειραµατική διερεύνηση του νόµου της Θερµιδοµετρίας Το διδακτικό σενάριο «Πειραµατική διερεύνηση του νόµου της Θερµιδοµετρίας» στο Εικονικό Εργαστήριο ΣΕΠ αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Φυσικής στο Γυµνάσιο. Η διαπραγµάτευση της σχέσης της θερµιδοµετρίας αποτελεί σηµαντική ενότητα καθώς σε αυτήν συνδέονται η θερµότητα µε τη θερµοκρασία και ανιχνεύονται οι παράγοντες που επηρεάζουν το ποσό θερµότητας που µεταφέρεται. Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας µε τα οποία επιδιώκεται η µελέτη της επίδρασης της µάζας, της ειδικής θερµότητας και της διαφοράς θερµοκρασίας στη ποσότητα θερµότητας Q που µεταφέρεται κατά τη διάρκεια µιας θερµικής αλληλεπίδρασης. Το σενάριο βασίζεται στη διδακτική αξιοποίηση των χαρακτηριστικών των εικονικών εργαστηρίων. Η διερεύνηση όλων των παραµέτρων γίνεται εφικτή στο εικονικό εργαστήριο ΣΕΠ αξιοποιώντας τη δυναµική που παρέχει η σύγχρονη τεχνολογία πολυµέσων µε βασικό χαρακτηριστικό την τεχνική αλληλεπίδρασης, τον άµεσο και αληθοφανή χειρισµό των αντικειµένων και παραµέτρων και τη δυνατότητα διαχείρισης του χρόνου εκτέλεσης των εικονικών πειραµάτων θέρµανσης. Με τον τρόπο αυτό ο µαθητής οδηγείται αφενός στη διάκριση των µεταβλητών αφετέρου στην κατανόηση της πολύ-παραµετρικής εξάρτησης της µεταφοράς θερµότητας αποκτώντας ολιστική αντίληψη του φαινοµένου και του σχετικού θεωρητικού µοντέλου. 4. ΦΥΣΙΚΗ Β' - Γ' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: «Ένα Υπέροχο Ταξίδι στον Κόσµο της ΦΥΣΙΚΗΣ για τα Παιδιά του Γυµνασίου» σενάριο: Λαµπάκια σε σειρά και σε παράλληλη σύνδεση Το διδακτικό σενάριο «Λαµπάκια σε σειρά και σε παράλληλη σύνδεση» στο λογισµικό «ΦΥΣΙΚΗ Β' - Γ' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: Ένα Υπέροχο Ταξίδι στον Κόσµο της ΦΥΣΙΚΗΣ για τα Παιδιά του Γυµνασίου» αφορά στη διδασκαλία και µάθηση των απλών ηλεκτρικών κυκλωµάτων, στο Γυµνάσιο, που είναι πεδίο µεγάλου διδακτικού ενδιαφέροντος δεδοµένου ότι οι µαθητές συναντούν δυσκολίες οι οποίες δεν µπορούν να αντιµετωπισθούν µε την παραδοσιακή διδασκαλία, γιατί αυτή βασίζεται κυρίως στην Εισαγωγή (v.4) 22

23 ποσοτική προσέγγιση και απαιτεί εξηγήσεις οι οποίες αναφέρονται µόνο στις σχέσεις µεταξύ των µεταβλητών. Το προτεινόµενο σενάριο συνδυάζει την παραδοσιακή εξέταση της λάµψης των λαµπών, ως ένδειξη της έντασης του ρεύµατος, µε την διάρκεια λάµψης τους, όταν η πηγή έχει περιορισµένη ποσότητα ενέργειας πχ. µπαταρία, και την παράλληλη εκτέλεση απλών πειραµάτων µε µπαταρίες και λαµπάκια. Η διερεύνηση όλων των παραµέτρων γίνεται εφικτή χάρη στις παραµετρικές προσοµοιώσεις του λογισµικού, ενώ η παράλληλη εκτέλεση πραγµατικών και εικονικών πειραµάτων αναδεικνύει την συµβολή των τελευταίων στην διερεύνηση παραµέτρων που είναι δύσκολη στα πραγµατικά πειράµατα. 5. ΧΗΜΕΙΑ Β' - Γ' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: «Ο Θαυµαστός κόσµος της χηµείας για το Γυµνάσιο» σενάριο: Οξέα, βάσεις και άλατα Το διδακτικό σενάριο «Οξέα, Βάσεις και Άλατα» στο εικονικό εργαστήριο «Ο Θαυµαστός κόσµος της χηµείας για το Γυµνάσιο» αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Χηµείας στην 2α και 3η Γυµνασίου. Το παραπάνω διδακτικό σενάριο αποτελεί σηµαντική ενότητα και καλύπτει ένα πολύ ενδιαφέρον και βασικό κοµµάτι της ύλης της χηµείας που πρέπει να καλύψει ένας µαθητής γυµνασίου. Είναι γενικά αποδεκτό ότι ο µαθητής µόνο µε τη µελέτη δεν µπορεί να κατανοήσει τις βασικές έννοιες της χηµείας και είναι απαραίτητη και η εργαστηριακή κάλυψη των παραπάνω θεµάτων. Το εικονικό εργαστήριο δεν αντικαθιστά το πραγµατικό εργαστήριο αλλά είναι ένα πολύ καλό υποκατάστατο όταν το πραγµατικό δεν υπάρχει ή όταν το πείραµα είναι επικίνδυνο ή πολυδάπανο κλπ. Τα τρία φύλλα εργασίας που καλύπτουν το διδακτικό σενάριο αφορούν: Το ph γενικά. Τη µεταβολή του ph όταν αραιώνουνε ένα όξινο ή βασικό διάλυµα. Τους δείκτες και το χρώµα που αποκτά το διάλυµα όταν µια µικρή ποσότητα δείκτη προστεθεί σε ένα διάλυµα οξέος ή βάσης. Το σενάριο βασίζεται στη διδακτική αξιοποίηση των χαρακτηριστικών των εικονικών εργαστηρίων. Το εικονικό εργαστήριο «Ο Θαυµαστός κόσµος της χηµείας για το Γυµνάσιο» καλύπτει τα παραπάνω ζητήµατα µε µεγάλη ακρίβεια σε σχέση µε το τι πρέπει να κάνει ένας µαθητής στο πραγµατικό εργαστήριο. Σε αυτό το εικονικό εργαστήριο υπάρχει µια συγκεκριµένη σειρά διαδικασιών την οποία ο µαθητής πρέπει να ακολουθήσει, όπως άλλωστε και στο εικονικό εργαστήριο, οπότε µε τον τρόπο αυτό ο µαθητής αποκτά πολύτιµες δεξιότητες. Εισαγωγή (v.4) 23

24 6. IrYdium Chemistry Lab σενάριο: Σύνθεση και προσδιορισµός του ph διαλυµάτων αλάτων Το διδακτικό σενάριο «Σύνθεση και προσδιορισµός του ph των διαλυµάτων των αλάτων NaCl, NH 4 Cl και CH 3 COONa» στο εικονικό εργαστήριο «IrYdium» αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Χηµείας Κατεύθυνσης στην 3η Λυκείου. Το παραπάνω διδακτικό σενάριο αποτελεί σηµαντική ενότητα και καλύπτει ένα πολύ ενδιαφέρον κοµµάτι της ύλης των πανελλαδικών εξετάσεων. Στην πραγµατικότητα τα τρία φύλλα εργασίας που καλύπτουν το διδακτικό σενάριο είναι ασκήσεις που υπάρχουν στο βιβλίο της Χηµείας Κατεύθυνσης της 3ης Λυκείου τις οποίες οι µαθητές πρέπει οπωσδήποτε να επιλύσουν πριν το εικονικό εργαστήριο. Κατόπιν στο εικονικό εργαστήριο παρασκευάζουν τα άλατα µε κατάλληλες αντιδράσεις (εξουδετέρωση) και υπολογίζουν το ph των διαλυµάτων. Με τον τρόπο αυτό τους δίδεται η δυνατότητα να συγκρίνουν το ph που υπολόγισαν θεωρητικά µε το ph του προέκυψε από το εικονικό εργαστήριο. Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας µε τα οποία επιδιώκεται η κάλυψη όλων των περιπτώσεων που υπάρχουν στο διδακτικό εγχειρίδιο για το παραπάνω θέµα: ηµιουργία άλατος µε εξουδετέρωση ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση. ηµιουργία άλατος µε εξουδετέρωση ισχυρού οξέος από ασθενή βάση. ηµιουργία άλατος µε εξουδετέρωση ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση. Το σενάριο βασίζεται στη διδακτική αξιοποίηση των χαρακτηριστικών των εικονικών εργαστηρίων. Το εικονικό εργαστήριο «IrYdium» καλύπτει τα παραπάνω ζητήµατα µε µεγάλη ακρίβεια σε σχέση µε το τι πρέπει να κάνει ένας µαθητής στο πραγµατικό εργαστήριο. Με τον τρόπο αυτό ο µαθητής εκτός από την θεωρητική κάλυψη (επίλυση ασκήσεων) έχει και µια επιπλέον οπτική γωνία, το εικονικό εργαστήριο και αποκτά πολύτιµες δεξιότητες. 7. ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α' - Γ' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ σενάριο: Η αναπαραγωγή στους µονοκύτταρους οργανισµούς, στα φυτά και στα ζώα Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο στο περιβάλλον του λογισµικού «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α - Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» έχει ως θέµα τη µελέτη της αναπαραγωγής στους µονοκύτταρους οργανισµούς, στα φυτά και στους ζωικούς οργανισµούς και αφορά στη διδασκαλία του µαθήµατος της Βιολογίας της A Γυµνασίου. Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας ακολουθεί τη διάταξη της ύλης όπως είναι στο σχολικό βιβλίο και στο λογισµικό που το υποστηρίζει. Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας που ανταποκρίνονται στους διδακτικούς στόχους που έχουν τεθεί και στα οποία αρχικά ο µαθητής απαντά µε τις γνώσεις που ήδη έχει ή υποθέτει τις απαντήσεις. Στη συνέχεια συζητά µε την οµάδα του και, καθοδηγούµενος από το φύλλο εργασίας, προστρέχει στο λογισµικό ή στο internet, παρατηρεί, σχεδιάζει, περιγράφει, προβληµατίζεται, συνδυάζει, συµπεραίνει και οδηγείται στη σωστή απάντηση. Εισαγωγή (v.4) 24

25 Επιδιώκουµε η πληροφόρηση να παρέχεται µε εποπτικό τρόπο και ο µαθητής να αυτενεργεί. Οι δραστηριότητες που προτείνονται από το λογισµικό ή το internet βοηθούν στα παιδιά να κατανοήσουν τις έννοιες ή τις λειτουργίες των οργανισµών και να ξεπεράσουν τις λανθασµένες αντιλήψεις που έχουν αποκτήσει. Ειδικότερα: Να διακρίνουν και να περιγράφουν τρόπους µονογονικής αναπαραγωγής στα φυτά. Να αναγνωρίσουν το άνθος ως το αναπαραγωγικό όργανο των φυτών και να κατανοούν την διαδικασία της µετατροπής του σε καρπό. Να διευρύνουν τις γνώσεις τους στο θέµα της αµφιγονικής αναπαραγωγής µελετώντας την αναπαραγωγή µερικών ασπόνδυλων. Να γνωρίσουν τις διαφορές µεταξύ εσωτερικής και εξωτερικής γονιµοποίησης στα σπονδυλόζωα. 8. ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ σενάριο: Κυκλοφορικό σύστηµα και αίµα Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο στο περιβάλλον του λογισµικού ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ έχει ως θέµα τη µεταφορά ουσιών στον άνθρωπο, το αίµα το κυκλοφορικό και αφορά στη διδασκαλία του µαθήµατος της Βιολογίας της A Γυµνασίου. Το σενάριο περιλαµβάνει τρία φύλλα εργασίας µε τα οποία αρχικά διαπιστώνουµε τις εναλλακτικές ιδέες των µαθητών για τα θέµατα που θα διδάξουµε. Κατόπιν µε παρατήρηση εικόνων, προσοµοιώσεων, και συλλογή πληροφοριών από το περιβάλλον του λογισµικού για θέµατα όπως µικρή και µεγάλη κυκλοφορίας του αίµατος, των αγγείων και των τριχοειδών αγγείων, των ανταλλαγών των αερίων µεταξύ αίµατος και ιστών, αίµατος και πνευµόνων, στεφανιαίας κυκλοφορίας, της καρδιάς, του σφυγµού και της µέτρησής του επιχειρούµε να διαχειριζόµαστε εποικοδοµητικά τις ήδη διαµορφωµένες ιδέες των µαθητών και να υποστηρίξουµε την οικοδόµηση νέων. Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας επιδιώκουµε να αναδείξουµε τόσο την παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων όσο και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων». 9. ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α' - Β' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ σενάριο: Σεισµοί και ηφαίστεια - Κινήσεις των λιθοσφαιρών πλακών Μελέτη των σεισµών και των ηφαιστείων της Ελλάδας και της Ευρώπης µε το λογισµικό «Γεωλογία-Γεωγραφία Α και Β Γυµνασίου» στο µάθηµα της Γεωγραφίας της Α τάξης Γυµνασίου. Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία ο µαθητής καθοδηγούµενος, εκφράζει τις αντιλήψεις του για τα φαινόµενα, υποθέτει, παρατηρεί µελετάει και συµπεραίνει. Το λογισµικό δίνει τη δυνατότητα να γνωρίσουν το εσωτερικό της γης από την επιφάνειά της µέχρι το κέντρο της να εντοπίσουν τις σεισµικές ζώνες της γης, και να Εισαγωγή (v.4) 25

26 γνωρίσουν τις µεγάλες καταστροφές που έχουν επιφέρει στην Ελλάδα και στις άλλες χώρες να εντοπίσουν τις ηφαιστειακές ζώνες της γης, τα κυριότερα ηφαίστεια της, τις εκρήξεις τους και την επίδρασή τους στη ζωή των ανθρώπων που κατοικούν κοντά τους να γνωρίσουν την θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών και να τη χρησιµοποιήσουν ως µοντέλο για να ερµηνεύσουν τα φαινόµενα της ηφαιστειότητας και της σεισµικότητας της γης να ερµηνεύσουν την µεγάλη σεισµικότητα της Ελλάδας και την εµφάνιση του ηφαιστειακού τόξου του Ν. Αιγαίου ως αποτέλεσµα της σύγκλισης των δύο συγκεκριµένων πλακών. Καταρχήν εξετάζεται το εσωτερικό της Γης ύστερα η σεισµικότητα και η ηφαιστειότητα. Ακολουθεί η µελέτη των λιθοσφαιρικών πλακών και στο τέλος εξετάζεται η σύνδεση των φαινοµένων και η ερµηνεία τους. Οι κινούµενες εικόνες και οι αναπαραστάσεις του λογισµικού επιτρέπουν την καλύτερη οικοδόµηση των εννοιών και τον φαινοµένων. 10. ΓΑΙΑ ΙΙ (NEWTON) σενάριο: Πειραµατική µελέτη της κίνησης των δορυφόρων Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο στο µικρόκοσµο Newton του λογισµικού ΓΑΙΑ ΙΙ έχει ως θέµα το φαινόµενο «κίνηση δορυφόρων γύρω από πλανήτες» και αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Φυσικής Α Λυκείου. Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία διαδοχικά παρουσιάζονται γεγονότα και εξηγήσεις καθώς και εφαρµογές του τύπου «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα». Με τις δραστηριότητες επιδιώκεται η αξιοποίηση των δυνατοτήτων που προσφέρουν οι Τεχνολογίες της πληροφορίας και της επικοινωνίας στην εκπαίδευση (ΤΠΕ-Ε) και ιδιαιτέρα ο µικρόκοσµος Newton του εκπαιδευτικού λογισµικού ΓΑΙΑ ΙΙ. Πιο συγκεκριµένα αξιοποιούνται στοιχεία από την ιστορία των επιστηµονικών ιδεών όπως για παράδειγµα το φηµισµένο «νοητικό πείραµα» του Νεύτωνα για τη δορυφοροποίηση ενός αντικειµένου γύρω από τη Γη. Έτσι, προτείνονται δραστηριότητες πειραµατισµού µε αφορµή την «ταχύτητα διαφυγής ενός αντικειµένου από έναν πλανήτη» και την «δορυφοροποίηση». Επιπλέον, περιλαµβάνονται εργασίες που εστιάζουν στη διαδικασία σχεδίασης διανυσµατικών µεγεθών (ταχύτητα, δύναµη) σε µια καµπυλόγραµµη κίνηση καθώς και στη σηµασία της αρχικής ταχύτητας εκτόξευσης ενός αντικειµένου στο πεδίο βαρύτητας ενός πλανήτη. Τέλος, µε την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας αναδεικνύεται τόσο η παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων όσο και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων» και του «άµεσου χειρισµού αντικειµένων» (όπως του διανύσµατος της ταχύτητας) στην οθόνη του υπολογιστή. Εισαγωγή (v.4) 26

27 1.3.5 ιδακτικά σενάρια για τα 7 προτεινόµενα προς επίδειξη λογισµικά 1. ΦΥΣΙΚΗ Ι &ΙΙ σενάριο: Η µελέτη της ανάκλασης και της διάθλασης Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο στο περιβάλλον του λογισµικού ΦΥΣΙΚΗ Ι & ΙΙ έχει ως θέµα τα φαινόµενα «ανάκλαση και διάθλαση του φωτός» και αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Φυσικής Γ Λυκείου. Η ενότητα µε τίτλο «Ανάκλαση και ιάθλαση» αποτελεί µέρος του κεφαλαίου «Κύµατα» σε επίπεδο τρίτης τάξης Λυκείου. Μετά τη µελέτη των κυµάτων και τη µετάδοση των ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων οι µαθητές εξοικειώνονται µε τις έννοιες «ανάκλαση», «διάθλαση», «δείκτης διάθλασης» και «ολική ανάκλαση» καθώς και τους αντίστοιχους νόµους των φαινοµένων. Το σενάριο, αξιοποιώντας τις δυνατότητες που προσφέρει το λογισµικό, έχει ως πυρήνα τρία «Φύλλα εργασίας» τα οποία εστιάζονται στη διαδικασία πειραµατισµού: από τη διατύπωση του προβλήµατος µέχρι στη µοντελοποίηση του. Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας αναδεικνύεται τόσο η παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων οπτικών φαινοµένων όσο και η εισαγωγή ορισµένων στοιχείων από την ιστορία της Οπτικής (Ευκλείδης, Πτολεµαίος, Σνελ, Καρτέσιος). Επιπλέον, προτείνεται και η χρησιµοποίηση του λογισµικού Excel για την δηµιουργία γραφικών παραστάσεων. 2. Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α. σενάριο: Η µελέτη της ανάκλασης και της διάθλασης Το διδακτικό σενάριο στο περιβάλλον του λογισµικού Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α. έχει ως θέµα τα φαινόµενα «ανάκλαση και διάθλαση» και αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Φυσικής Γυµνασίου. Η µελέτη αυτών των φυσικών φαινοµένων αντιµετωπίζεται ως ένα πρόβληµα µοντελοποίησης σε σχολικό περιβάλλον. Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας, µέσα από τα τρία «Φύλλα Εργασίας», επιθυµούµε να αναδείξουµε τόσο την παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων οπτικών φαινοµένων όσο και την εισαγωγή ορισµένων στοιχείων από την ιστορία των επιστηµονικών ιδεών. Οι δραστηριότητες έναι έτσι δοµηµένες ώστε να επιτυγχάνεται η εξοικείωση των µαθητών µε τη στρατηγική: Πρόβληµα υπόθεση µετρήσεις µοντελοποίηση Εξυπακούεται ότι οι µαθητές οφείλουν να όχι µόνο να παρατηρήσουν τα φαινόµενα στο σχολικό εργαστήριο Φυσικών επιστηµών αλλά να πειραµατιστούν οι ίδιοι µε την αλλαγή παραµέτρων όπως η γωνία πρόπτωσης και ο δείκτης διάθλασης (µε αλλαγή του υγρού στο δοχείο). Επιπλέον, παρακινούνται οι µαθητές να µεταφέρουν τις τιµές των µετρούµενων µεγεθών στο λογισµικό Excel ώστε να φτιάξουν και τα επιθυµητά γραφήµατα. Εισαγωγή (v.4) 27

28 3. ChemModels σενάριο: Τρισδιάστατη µοριακή απεικόνιση Το διδακτικό σενάριο «Τρισδιάστατη µοριακή απεικόνιση» στο εικονικό εργαστήριο «ChemModels» αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Χηµείας στην 3η Λυκείου. Το παραπάνω διδακτικό σενάριο αποτελεί µια εξαιρετικά δύσκολη και δυσνόητη ενότητα του διδακτικού εγχειριδίου της 3ης Λυκείου και η ανάγκη ενός λογισµικού που θα βοηθήσει την τρισδιάστατη απεικόνιση των µορίων είναι παραπάνω από προφανής. Τα τρία φύλλα εργασίας που καλύπτουν το διδακτικό σενάριο αφορούν: Τα χειρόµορφα µόρια στην οργανική χηµεία Το ασύµµετρο ή στερεογονικό άτοµο άνθρακα. Την στερεοχηµική απεικόνιση R και S Το σενάριο βασίζεται στη διδακτική αξιοποίηση των χαρακτηριστικών των εικονικών εργαστηρίων. Το εκπαιδευτικό λογισµικό «ChemModels» αξιοποιεί την εφαρµογή MDL και µπορεί να εµφανίσει τα τρισδιάστατα µόρια µε πολλούς τρόπους. Αξιοποιώντας ο µαθητής το Λογισµικό µπορεί να αποκτήσει δεξιότητες που σχετίζονται µε την χρήση του Η/Υ αλλά κυρίως µε την δοµή και την κατάταξη σε διάφορες κατηγορίες των χηµικών ενώσεων. 4. ChemCalc σενάριο: Η αλκοόλη (αιθανόλη) και η επίδρασή της στον άνθρωπο Το διδακτικό σενάριο «Η αλκοόλη (αιθανόλη) και η επίδρασή της στον άνθρωπο» στο εικονικό εργαστήριο «ChemCalc» αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Χηµείας Γενικής παιδείας στην 2α Λυκείου. Το παραπάνω διδακτικό σενάριο εντάσσεται στην ενότητα των αλκοολών και καλύπτει ένα πολύ ενδιαφέρον κοµµάτι της ύλης. Στην ηλικία των 16 ή 17 χρονών ένας µαθητής δεν ενδιαφέρεται µόνο για τους τρόπους παρασκευής των αλκοολών ή τις χηµικές ιδιότητες τους αλλά ενδιαφέρεται επίσης για την επίδραση της αλκοόλης στο ανθρώπινο σώµα, για το κοινωνικό φαινόµενο του αλκοολισµού και για άλλα σοβαρά κοινωνικά θέµατα. Το εκπαιδευτικό λογισµικό «ChemCalc» είναι ένα διαθεµατικό εκπαιδευτικό λογισµικό, το οποίο συνδέει την Χηµεία µε την Ιατρική, την Κοινωνιολογία αλλά και την Ψυχολογία διότι εκτός από τις τυπικές χηµικές ιδιότητες της αλκοόλης παρέχει επιπλέον δεδοµένα που αφορούν την Ιατρική, την Φυσιολογία του ανθρωπίνου σώµατος κ.α. Τα τρία φύλλα εργασίας που καλύπτουν το διδακτικό σενάριο αφορούν: Η επίδραση της σωµατικής µάζας και του φύλου στο επίπεδο της αλκοόλης στο αίµα µετά από κατανάλωση αλκοολούχου ποτού. Η επίδραση της σχέσης ενός ατόµου µε το αλκοόλ στον χρόνο µηδενισµού του επιπέδου της αλκοόλης στο αίµα. Εισαγωγή (v.4) 28

29 Η επίδραση της ποσότητας του ποτού και του φύλου στο χρόνο που πρέπει να παρέλθει για ασφαλή (νόµιµη) οδήγηση µετά από κατανάλωση αλκοολούχου ποτού. Το σενάριο βασίζεται στη διδακτική και πολύ-παραµετρική αξιοποίηση των χαρακτηριστικών των εικονικών εργαστηρίων αλλά και στη µεταφορά δεδοµένων από το εκπαιδευτικό λογισµικό «ChemCalc» στην εφαρµογή της Microsoft Office, Excel. Με την βοήθεια του Excel ο µαθητής δηµιουργεί διαγράµµατα και έχει µια οπτική και πολύ πιο χειροπιαστή εικόνα, της επίδρασης της αλκοόλης στο ανθρώπινο σώµα. 5. Χηµεία Γυµνασίου σενάριο: Οι νόµοι των αερίων Το διδακτικό σενάριο «Οι νόµοι των αερίων» στο εικονικό εργαστήριο «Πειράµατα Και Προσοµοιώσεις Χηµείας» αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Χηµείας στην 1η Λυκείου. Το παραπάνω διδακτικό σενάριο αποτελεί σηµαντικό κοµµάτι της ενότητας που φορά το mol, την καταστατική εξίσωση των αερίων και την στοιχειοµετρία των αντιδράσεων. Η ενότητα αυτή είναι για τον µαθητή της 1ης Λυκείου η πιο δύσκολη και δυσνόητη ενότητα, διότι ουσιαστικά προετοιµάζει τον µαθητή για την ύλη της 2ας αλλά κυρίως για την ύλη της 3ης Λυκείου. Το διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας µε τα οποία επιδιώκεται η κάλυψη των περιπτώσεων που υπάρχουν στο διδακτικό εγχειρίδιο για το παραπάνω θέµα: Πως µεταβάλλεται η πίεση όταν µεταβάλλεται ο όγκος µιας συγκεκριµένης ποσότητας αεριού ενώ η θερµοκρασία παραµένει σταθερή, (νόµος του Boyle) καθώς και την επίδραση της φύσης του αερίου στη σχέση πίεσης και όγκου. Πως µεταβάλλεται η πίεση όταν µεταβάλλεται η θερµοκρασία µιας συγκεκριµένης ποσότητας αεριού ενώ ο όγκος παραµένει σταθερός (νόµος Gay-Lussac) καθώς και την επίδραση της φύσης του αερίου στη σχέση θερµοκρασίας και πίεσης Η καταστατική εξίσωση των αερίων Το σενάριο βασίζεται στη διδακτική αξιοποίηση των χαρακτηριστικών των εικονικών εργαστηρίων. Το εικονικό εργαστήριο «Πειράµατα και προσοµοιώσεις Χηµείας» καλύπτει επαρκώς τα παραπάνω ζητήµατα µε όµορφα γραφικά και µε ακρίβεια σε σχέση µε το τι πρέπει να κάνει ένας µαθητής στο πραγµατικό εργαστήριο. Με τον τρόπο αυτό ο µαθητής εκτός από το διδακτικό εγχειρίδιο έχει και µια επιπλέον βοήθεια, το εικονικό εργαστήριο, το οποίο θα τον βοηθήσει να κατανοήσει καλύτερα και πολύπαραµετρικά τους νόµους της Χηµείας. 6. ΑΝΑΚΑΛΥΠΤΩ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ σενάριο: Φαινόµενα στατικού ηλεκτρισµού Το διδακτικό σενάριο στο πολυµεσικό περιβάλλον του «Ανακαλύπτω τις Μηχανές» έχει ως θέµα απλά φαινόµενα στατικού ηλεκτρισµού και αφορά στη διδασκαλία και µάθηση της Φυσικής Γυµνασίου. Το πλούσιο και ποικίλο υλικό που προσφέρει το Εισαγωγή (v.4) 29

30 λογισµικό (κείµενα, κινούµενα σχέδια, βίντεο) επιτρέπει την αναζήτηση πληροφοριών, τη γνωριµία µε στοιχεία από την ιστορία του ηλεκτρισµού και την εξοικείωση µε την διαδικασία «παρατήρηση γεγονότων απόπειρα εξήγησης προσοµοίωση/animation - εξήγηση» σε εφαρµογές του τύπου «πώς λειτουργεί.». Τα τρία προτεινόµενα «Φύλλα Εργασίας» εστιάζουν ιδιαίτερα στη διαδικασία εξήγησης απλών φαινοµένων (ή συσκευών όπως το αλεξικέραυνο και ο ιονιστής) στατικού ηλεκτρισµού από τους µαθητές. Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας, αναδεικνύεται η παιδαγωγική αξία ενός λογισµικού το οποίο χαρακτηρίζεται ως «ψηφιακή πολυµεσική εγκυκλοπαίδεια». 7. ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΓΧΡΟΝΙΚΩΝ ΙΑΤΑΞΕΩΝ MBL (DBLAB 3.2) σενάριο: Εξοικείωση µε το Σύστηµα Συγχρονικών ιατάξεων και εργαστηριακή µελέτη της ευθύγραµµης κίνησης µε MBL Το Σύστηµα Συγχρονικών ιατάξεων χαρακτηρίζεται από ιδιαίτερα στοιχεία που επιτρέπουν την επέκταση των µαθησιακών δραστηριοτήτων σε πιο σύνθετες πορείες. Η εξοικονόµηση του χρόνου από τον αυτόµατο σχηµατισµό των γραφικών παραστάσεων, επιτρέπει την πραγµατοποίηση δύο ή περισσότερων επαναλήψεων µιας διερεύνησης, για διαφορετικές τιµές παραµέτρων. Επιπλέον, το λογισµικό επιτρέπει στους µαθητές να σχηµατίσουν την πρόβλεψή τους σε µορφή γραφικής παράστασης πάνω στην οθόνη του υπολογιστή. Η χρονική αυτή γειτνίαση των φάσεων, πρόβλεψης και ελέγχου της, καθώς και η δυνατότητα αποµνηµόνευσης και στη συνέχεια επικάλυψης των επιµέρους παραστάσεων βοηθάει στην άµεση σύγκρισή τους. Έτσι, το πρότυπο «πρόβλεψη πειραµατικός έλεγχος - σύγκριση πρόβλεψης πειραµατικού αποτελέσµατος» µπορεί να αποτελέσει βασική στρατηγική για την πραγµατοποίηση εποικοδοµητικών εργαστηριακών ασκήσεων. Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο στο Σύστηµα Συγχρονικών ιατάξεων έχει ως αντικείµενα την εξοικείωση µε το σύστηµα και την εργαστηριακή µελέτη της ευθύγραµµης κίνησης µε αυτό στο µάθηµα της Φυσικής Α Λυκείου. Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία οι ιδιαίτεροι στόχοι είναι: Ως προς το ίδιο το Σύστηµα Συγχρονικών ιατάξεων (MBL) η ανάδειξη της σηµασίας των συγχρονικών διατάξεων, η εξοικείωση των µαθητών µε το µηχανισµό της λήψης µετρήσεων µέσω των αισθητήρων και µε τη χρήση των λειτουργιών του λογισµικού. Ως προς τις δεξιότητες στη διαχείριση των δεδοµένων, η άσκηση των µαθητές στο χειρισµό των ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών των γραφικών παραστάσεων και στην παρακολούθηση της εξέλιξης των φαινοµένων µέσω αυτών. Εισαγωγή (v.4) 30

31 1.4 ιδακτικές προτάσεις για την αξιοποίηση του επιµορφωτικού υλικού στην επιµόρφωση Β επιπέδου των ΠΕ Αξιοποίηση του επιµορφωτικού υλικού παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού Το επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού (σελ. 38) µπορεί να αξιοποιηθεί κατά τη διδασκαλία της 2ης ενότητας «Χρήση λογισµικών ειδικότητας για την αξιοποίησή τους στη διδασκαλία και τη µάθηση» του Α.Π.Σ. για το ειδικό µέρος της επιµόρφωσης των εκπαιδευτικών του κλάδου ΠΕ04. Στην ενότητα αυτή του Α.Π.Σ., διάρκειας 18 ωρών οι επιµορφούµενοι γνωρίζουν, εξοικειώνονται και αναλύουν τα λογισµικά καθώς και προτεινόµενα έτοιµα σενάρια και δραστηριότητες. Με τη συγκριτική µελέτη και ανάλυση έτοιµων δραστηριοτήτων σε διαφορετικά λογισµικά και εργαλεία ΤΠΕ, οι επιµορφούµενοι θα γνωρίσουν και θα εξοικειωθούν µε τις δυνατότητες των λογισµικών καθώς και τα χαρακτηριστικά τους που µπορούν να συµβάλουν στη διαµόρφωση νέου εµπλουτισµένου µαθησιακού περιβάλλοντος. Προτείνουµε οι επιµορφωτές να καθοδηγήσον την κριτική µελέτη και ανάλυση των προτεινόµενων λογισµικών καθώς και την εµβάθυνση σε επιλεγµένα αντιπροσωπευτικά λογισµικά µε τις ακόλουθες δραστηριότητες διαρθρωµένες σε τρεις φάσεις: Φάση Παρουσίασης: Μικρό ιστορικό και «στοιχεία ταυτότητας» του λογισµικού (πότε και από ποιους φορείς δηµιουργήθηκε, ποιες οι προθέσεις των δηµιουργών, σχόλια και κριτικές, ενδεχόµενες έρευνες κ.λπ., όπου υπάρχουν). Σύντοµη παρουσίαση και σχόλια αναφορικά µε τα συνοδευτικά εγχειρίδια των λογισµικών. Φάση εξοικείωσης: Οι επιµορφούµενοι εκπαιδευτικοί εγκαθιστούν το λογισµικό και πλοηγούνται στο περιβάλλον, µε βάση τα συνοδευτικά εγχειρίδια. Σκοπός να γνωρίσουν το λογισµικό από άποψη τεχνικών, λειτουργιών και περιεχοµένου (ρυθµίσεις, συµβατότητα κ.λπ.). Φορτώνουν έτοιµες δραστηριότητες από αυτές που προτείνονται (από το συνοδευτικό υλικό) και τις εκτελούν. Αναλύουν και σχολιάζουν µερικές (ανάλογα µε το εύρος των θεµατικών ενοτήτων του λογισµικού) έτοιµες δραστηριότητες από τις παρεχόµενες στα λογισµικά ή τα σενάρια του υποστηρικτικού υλικού ως προς τις διδακτικές και µαθησιακές επιλογές και προσεγγίσεις τους. Φάση ολοκλήρωσης: Με την καθοδήγηση του επιµορφωτή οι επιµορφούµενοι εκπαιδευτικοί αναλύουν, σχολιάζουν και συζητούν για το κάθε λογισµικό αλλά και συγκριτικά: Τις µαθησιακές διαδικασίες και τις διδακτικές πρακτικές που είναι δυνατόν να υποστηρίξουν. Εισαγωγή (v.4) 31

32 1.4.2 Αξιοποίηση των διδακτικών σεναρίων Στο κεφάλαιο αυτό αναπτύσσουµε µια µεθοδολογική πρόταση για την οργάνωση των επιµορφωτικών δραστηριοτήτων στην επιµόρφωση Β επιπέδου των εκπαιδευτικών ΠΕ04. Προτείνουµε την αξιοποίηση των διδακτικών σεναριίων (σελ. 83) σε εργασίες τύπου project µε κύριο στόχο την εξοικείωση των εκπαιδευτικών µε τη σχεδίαση δραστηριοτήτων στις οποίες εντάσσονται οι ΤΠΕ. Τα προτεινόµενα προς διδασκαλία διδακτικά σενάρια δεν τα θεωρούµε πρότυπα προς εφαρµογή αλλά κυρίως ως βάση για την εκκίνηση διαδικασιών αναστοχασµού και επανασχεδιασµού διδακτικών δραστηριοτήτων και σεναρίων. Μια τέτοια εργασία τύπου project µπορείνα έχει τους εξής κύκλους δραστηριοτήτων: 1. Επιλογή του θέµατος: Στο µέρος αυτό εξετάζονται τα κριτήρια επιλογής του θέµατος ενός, από τα δέκα προτεινόµενα προς διδασκαλία, διδακτικού σεναρίου. 2. Αναζήτηση ανάλυση αξιολόγηση διδακτικών σεναρίων-δραστηριοτήτων: Στο µέρος αυτό οργανώνεται η αναζήτηση άλλων σεναρίων τα οποία ήδη έχουν προταθεί και είναι διαθέσιµα στο διαδίκτυο, σε εκπαιδευτικές πύλες, σε πρακτικά συνεδρίων και ηµερίδων και αλλού καθώς και η συγκριτική τους ανάλυση και αξιολόγηση σε σχέση µε το προτεινόµενο. 3. Σχεδίαση διδακτικού και επιµορφωτικού σεναρίου-δραστηριοτήτων: Στο µέρος αυτό οργανώνεται ο επανασχεδιασµός του διδακτικού σεναρίου ώστε να προσαρµοστεί στα κριτήρια που αναδείχθηκαν ή ο σχεδιασµός ενός νέου σεναρίου. Αναλυτικά: 1. Επιλογή του θέµατος 1.1. Για το συγκεκριµένο γνωστικό αντικείµενο που πραγµατεύεται το σενάριο τίθενται ερωτήµατα όπως τα παρακάτω: Υπάρχουν θέµατα στα οποία οι µαθητές συναντούν δυσκολίες των οποίων η αντιµετώπιση µπορεί να υποστηριχθεί µε την αξιοποίηση των ΤΠΕ; Υπάρχουν δυσκολίες που έχει επισηµάνει η έρευνα στη διδακτική του γνωστικού αντικειµένου; Έχει εντοπίσει η έρευνα εναλλακτικές ιδέες απόψεις των µαθητών ή άλλους παράγοντες στους οποίους αποδίδονται αυτές οι δυσκολίες; Υπάρχουν άλλες διδακτικές προτάσεις για την αντιµετώπισή τους; Υπάρχουν δυσκολίες που έχει επισηµάνει η διδακτική εµπειρία; Σε ποιους παράγοντες θα ήταν πιθανό να αποδοθούν αυτές οι δυσκολίες; Έχουν κατατεθεί διδακτικές προτάσεις για την αντιµετώπισή τους; Εισαγωγή (v.4) 32

33 Υπάρχουν θέµατα η διδασκαλία των οποίων απαιτεί αναζήτηση πηγών, πληροφοριών κ.ά. και εποµένως θα είναι χρήσιµη η υποστήριξη της διδασκαλίας µε την χρήση των ΤΠΕ; Υπάρχουν θέµατα η διδασκαλία των οποίων απαιτεί αναφορά σε µοντέλα, µακροσκοπικά ή µικροσκοπικά, η διερεύνηση των οποίων θα µπορούσε να υποστηριχθεί µε προσοµοιώσεις; 1.2. Η επεξεργασία των παραπάνω ερωτηµάτων µπορεί να οργανωθεί σε φύλλο εργασίας µε εξειδίκευση των παραπάνω ερωτηµάτων ανάλογα µε το γνωστικό περιεχόµενο και την εκπαιδευτική βαθµίδα. Στόχος είναι ο εντοπισµός διδακτικών αναγκών τις οποίες µπορεί να υπηρετήσει η χρήση των ΤΠΕ 2. Αναζήτηση - εφαρµογή - ανάλυση - αξιολόγηση διδακτικών σεναρίων & δραστηριοτήτων 2.1. Αναζητούνται διδακτικά σενάρια-δραστηριότητες µε χρήση των ΤΠΕ που έχουν προταθεί για την αντιµετώπιση των αναγκών που εντοπίστηκαν στην προηγούµενη φάση Ακολουθεί η εφαρµογή των διδακτικών ή επιµορφωτικών σεναρίωνδραστηριοτήτων από τους ίδιους τους επιµορφούµενους εκπαιδευτικούς και καταγράφονται οι διδακτικές καταστάσεις που παράγονται Κατά την ανάλυση-αξιολόγηση της εφαρµογής ενός διδακτικού-επιµορφωτικού σεναρίου και των δραστηριοτήτων που το συγκροτούν, µπορούν να τεθούν ερωτήµατα όπως τα παρακάτω: Πώς γίνεται ο µετασχηµατισµός της επιστηµονικής γνώσης στο πλαίσιο του σεναρίου και πώς χρησιµοποιούνται τα προσφερόµενα από το σύστηµα τεχνολογικά εργαλεία; Λαµβάνει υπόψη και µε ποιο τρόπο τις ιδέες και τις αναπαραστάσεις των µαθητών; Βασίζεται πάνω σε αυτές και προτείνει λύσεις µετασχηµατισµού τους; Ευνοούνται και πώς οι διαδικασίες εννοιολογικής αλλαγής; Τι τύπου διδακτικές καταστάσεις ευνοεί (ατοµικές, συλλογικές) και τι τύπου διδακτικές βοήθειες προτείνει; Προτείνει γνωστικού τύπου συγκρούσεις και ποιος είναι ο ρόλος του εκπαιδευτικού και των ΤΠΕ σε αυτή τη διαδικασία; Πώς οργανώνονται οι αλληλεπιδράσεις ανάµεσα σε µαθητές, εργαλεία ΤΠΕ και εκπαιδευτικούς; Ευνοεί την ανάπτυξη ικανοτήτων υψηλού επιπέδου στους µαθητές και ποιών; Ικανότητα επίλυσης προβληµάτων, κριτική σκέψη, ικανότητα διερεύνησης & αναζήτησης πληροφοριών σε φάσµα δεδοµένων, δεξιότητες λήψης απόφασης, δεξιότητες µοντελοποίησης φαινοµένων και καταστάσεων, Εισαγωγή (v.4) 33

34 ικανότητα επικοινωνίας και συνεργασίας στα πλαίσια οµαδικής δουλειάς, διεπιστηµονική προσέγγιση της γνώσης, ανάπτυξη δεξιοτήτων µεταφοράς γνώσεων από ένα πλαίσιο σε ένα άλλο. Η επεξεργασία των παραπάνω ερωτηµάτων µπορεί να οργανωθεί σε φύλλο εργασίας µε επιλογή ή εξειδίκευσή τους ανάλογα µε το γνωστικό περιεχόµενο, τα χρησιµοποιούµενα εργαλεία ΤΠΕ και την εκπαιδευτική βαθµίδα. Στόχος η σύνταξη έκθεσης ανάλυσης-αξιολόγησης που συνοψίζει τα συµπεράσµατα που προκύπτουν ως απαντήσεις στα παραπάνω ερωτήµατα. Ο κύκλος των παραπάνω δραστηριοτήτων είναι κατάλληλος για την ανάδειξη των αντιλήψεων των εκπαιδευτικών για τη διδασκαλία και τη µάθηση µέσα από συγκεκριµένα θέµατα, η αναγνώριση θεµάτων που συγκροτούν την παιδαγωγική γνώση του περιεχοµένου όπως οι αντιλήψεις των µαθητών και οι κατάλληλες αναπαραστάσεις. Επιδιώκεται η σύνδεση των θεωρητικών προσεγγίσεων µε το γνωστικό αντικείµενο και η καλλιέργεια µεταγνωστικών δεξιοτήτων οι οποίες είναι απαραίτητες για τον αναστοχασµό στη διδακτική πρακτική. 3. Σχεδίαση διδακτικού-επιµορφωτικού σεναρίου-δραστηριοτήτων 3.1. ιαµόρφωση των στόχων του σεναρίου: Με βάση τα αποτελέσµατα από τους δύο προηγούµενους κύκλους δραστηριοτήτων, δηλαδή: τις συγκεκριµένες δυσκολίες µάθησης που έχουν επιλεγεί ως στόχοι διαχείρισης, την αξιολόγηση των σεναρίων και των δραστηριοτήτων τους, την ανάδειξη των επιθυµητών χαρακτηριστικών του σεναρίου και των δραστηριοτήτων του διατυπώνονται οι ευρύτεροι στόχοι του σεναρίου σε συνάρτηση µε τα κριτήρια επιλογής του (όπως η σηµαντικότητα και η ιδιαίτερη παραδειγµατική φύση των θεµάτων, η προβληµατική διαπραγµάτευσή τους χωρίς ΤΠΕ, η δυνατότητα του υπάρχοντος λογισµικού να συµβάλλει στη διαχείριση των διδακτικών προβληµάτων και των σχετικών ιδεών των µαθητών), ορίζονται οι δραστηριότητες - «µονάδες» που το συγκροτούν και επιµερίζονται σε αυτές οι στόχοι Προσαρµογή δραστηριοτήτων Σχεδίαση νέων δραστηριοτήτων Ανάλογα µε την αξιολόγηση των σεναρίων και των δραστηριοτήτων τους καθώς και τα επιθυµητά χαρακτηριστικά του σεναρίου και των δραστηριοτήτων του επιλέγονται: οι δραστηριότητες άλλων σεναρίων οι οποίες θα προσαρµοστούν ώστε να ενταχθούν στο υπό σχεδίαση σενάριο, οι νέες δραστηριότητες που θα δηµιουργηθούν. Εισαγωγή (v.4) 34

35 Παράλληλα οι επιµορφούµενοι εκπαιδευτικοί όταν τα προτεινόµενα εργαλεία ΤΠΕ είναι ανοικτού τύπου προσαρµόζουν τα προτεινόµενα πληροφορικά περιβάλλοντα µάθησης ή και σχεδιάζουν νέα Κατά τη σχεδίαση µιας δραστηριότητας (νέας κατά τη σύνθεσή της ή παλιάς κατά την προσαρµογή ή βελτίωσή της) προσδιορίζονται µε σαφήνεια τα µέρη της, το «πεδίο αναφοράς», το «πεδίο δράσεων και ερωτηµάτων», το «πεδίο ελέγχου» και το «πεδίο ολοκλήρωσης»: Το πεδίο αναφοράς της δραστηριότητας προσδιορίζει την κατάσταση µε την οποία θα ασχοληθούν οι εκπαιδευόµενοι και στόχοι της είναι (α) να δηµιουργήσει κίνητρα µάθησης µε την ελκυστικότερη για τους εκπαιδευόµενους αναπαράστασή της και (β) να προετοιµάζει τους εκπαιδευόµενους για τη φάση των ερωτηµάτων που πρόκειται να ακολουθήσει. Ως προς τη σχεδίαση του πληροφορικού µαθησιακού περιβάλλοντος, το πεδίο αναφοράς µπορεί να είναι πράγµατι ποικίλο και πιο πλούσιο από αυτό των παραδοσιακών. Επιπλέον µπορεί το ίδιο το πληροφορικό µαθησιακό περιβάλλον να προσφέρει εργαλεία διαµόρφωσής του ώστε και ο εκπαιδευόµενος να συµµετέχει στην αρχική αναπαράσταση της κατάστασης. Τα δύο πεδία, «δράσεων και ερωτηµάτων» και «ελέγχου» κυρίως υπηρετούν άµεσα τους στόχους της δραστηριότητας αφού η δέσµη ενεργειών και ερωτηµάτων καθοδηγεί τον εκπαιδευόµενο στη µαθησιακή του πορεία. Στο πεδίο «ολοκλήρωσης» γίνεται η ανακοίνωση και συζήτηση των αποτελεσµάτων-συµπερασµάτων µεταξύ όλων όσων εργάστηκαν πάνω στη δραστηριότητα. Αποτελεί κρίσιµη και γι αυτό απαραίτητη φάση γιατί εξασφαλίζει την κοινωνική, στο µικρόκοσµο της τάξης, διαπραγµάτευση της γνώσης η οποία λειτουργεί οµογενοποιητικά δηµιουργώντας κάθε φορά την απαραίτητη κοινή βάση για την επόµενη δραστηριότητα. Ως προς τις ιδιαίτερες δυνατότητες που µπορεί να προσφέρει ένα πληροφορικό µαθησιακό περιβάλλον σηµειώνουµε τα εύχρηστα πλέον εργαλεία σύγχρονης ή α-σύγχρονης παρουσίασης-ανακοίνωσης-κοινοποίησης των αποτελεσµάτων - συµπερασµάτων ή και της συζήτησής τους. Εισαγωγή (v.4) 35

36 2. ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ 2.1 Εκπαιδευτικό λογισµικό για τα µαθήµατα Φυσικών Επιστηµών Επιµορφωτικό υλικό για τη διδασκαλία και τη µάθηση στις Φυσικές Επιστήµες 36

37 2.2 Στοιχεία διδακτικής Φυσικών Επιστηµών Επιµορφωτικό υλικό για τη διδασκαλία και τη µάθηση στις Φυσικές Επιστήµες 37

38 3. ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΥ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Συνοπτικός πίνακας προτεινόµενων τίτλων εκπαιδευτικού λογισµικού για την επιµόρφωση των εκπαιδευτικών (κλάδος ΠΕ04) 1. Λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε α/α Τίτλος Πεδίο Περιγραφή 1 Interactive Physics Φυσική Είναι λογισµικό προσοµοιώσεων κυρίως µηχανικών φαινοµένων και αξιοποιεί την ιδέα των πολλαπλών αναπαραστάσεων και του άµεσου χειρισµού αντικειµένων. Κατέχει την πρώτη θέση των προτιµήσεων των εκπαιδευτικών, µαζί µε το Modellus, κατά τη φάση «Ενδοσχολικής Επιµόρφωσης» για τη Φυσική. 2 MODELLUS 3 Σ.Ε.Π. Φυσική, Μαθηµατικά, Χηµεία, Βιολογία Φυσική, Χηµεία (Θερµότητα, Θερµοδυναµική) Συνοδεύεται από έναν αριθµό ενδεικτικών «έτοιµων δραστηριοτήτων» µαζί µε «Φύλλα Εργασίας». Ο διδάσκων µπορεί να δηµιουργήσει τις δικές του προσοµοιώσεις και να προσαρµόσει άλλες. Το λογισµικό Modellus είναι ένα ισχυρό εργαλείο, ιδιαίτερα χρήσιµο για τη διδασκαλία των θετικών επιστηµών. Κυρίως µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την υποστήριξη των Μαθηµατικών, της Φυσικής, της Χηµείας, των Οικονοµικών και δευτερευόντως της Βιολογίας. Ανήκει στην κατηγορία του ανοικτού τύπου περιβάλλοντοςεργαλείο για modeling, πειραµατισµό και simulation, απαραίτητο για την ανάπτυξη µαθηµατικών µοντέλων και την επεξεργασία τους µέσα από γραφικές παραστάσεις, πίνακες και animations. Σύνθετο εργαστηριακό περιβάλλον µε χρήση πολυµέσων. Επιτρέπει µέσω προσοµοιώσεων τον πειραµατισµό σε θέµατα Θερµότητας και Θερµοδυναµικής. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 38

39 4 ΦΥΣΙΚΗ Β & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ «Ένα Υπέροχο Ταξίδι στον Κόσµο της ΦΥΣΙΚΗΣ για τα Παιδιά του Γυµνασίου» Φυσική Συνοδευτικό υποστηρικτικό εκπαιδευτικό λογισµικό του Π.Ι. για τη διδασκαλία του µαθήµατος της Φυσικής Γυµνασίου. Περιλαµβάνει πολυµεσικό υλικό και παραµετρικές προσοµοιώσεις για τις θεµατικές ενότητες: Ηλεκτρισµός, Θερµότητα, Πυρηνική, Πίεση. Η µελέτη των διαφόρων φαινοµένων γίνεται µε πολλαπλές αναπαραστάσεις όπως: προσοµοίωση πειραµάτων, διαγράµµατα, γραφικές παραστάσεις, σωµατιδιακά µοντέλα της δοµής της ύλης κ.ά. 5 XHMEIA Β - Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ «Ο Θαυµαστός Κόσµος της Χηµείας για το Γυµνάσιο» Χηµεία Συνοδευτικό υποστηρικτικό εκπαιδευτικό λογισµικό του Π.Ι. για τη διδασκαλία του µαθήµατος της Χηµείας Γυµνασίου. Περιλαµβάνει πολυµεσικό υλικό και προσοµοιώσεις και καλύπτει το σύνολο της ύλης της Β και Γ τάξης. Το σύνολο σχεδόν του υλικού διατίθεται και σε µορφή παρουσιάσεων PowerPoint. 6 IrYdium Chemistry Lab Χηµεία Λογισµικό στο οποίο προσοµοιώνονται διεργασίες και φαινόµενα της Χηµείας και ανοικτό περιβάλλον διερεύνησης στο οποίο ο χρήστης µπορεί ελεύθερα να διερευνήσει χηµικά φαινόµενα και διεργασίες και όχι µόνον προεπιλεγµένες προσοµοιώσεις. Επιτρέπει διαδικασίες µοντελοποίησης χηµικών φαινοµένων και επιλύει τις βασικές εξισώσεις χηµικής θερµοδυναµικής µε βάση τα θερµοδυναµικά δεδοµένα των χηµικών ουσιών. 7 ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α - Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ (της SYSTEMA TECHNOLOGIES) Βιολογία Συνοδευτικό υποστηρικτικό εκπαιδευτικό λογισµικό του Π.Ι. για τη διδασκαλία του µαθήµατος της Βιολογίας Γυµνασίου. Περιλαµβάνει πολυµεσικό υλικό και παραµετρικές προσοµοιώσεις για θέµατα Βιολογίας. 8 Εγκυκλοπαίδεια του Ανθρωπίνου Σώµατος Βιολογία, Ανθρωπολογία Πολυµεσικός εκπαιδευτικός τίτλος που πραγµατεύεται θέµατα σχετικά µε το ανθρώπινο σώµα. Προσφέρεται για τη µελέτη των φυσικών διαδικασιών, των έµβιων όντων και της λειτουργίας τους µέσα από διαδικασίες καθοδηγούµενης ανακάλυψης. 9 ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α - Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Γεωγραφία- Γεωλογία Συνοδευτικό υποστηρικτικό εκπαιδευτικό λογισµικό του Π.Ι. για τη διδασκαλία του µαθήµατος της Γεωγραφίας Γυµνασίου. Περιλαµβάνει πολυµεσικό υλικό και παραµετρικές προσοµοιώσεις για θέµατα Γεωγραφίας και Γεωλογίας. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 39

40 10 ΓΑΙΑ II Γεωγραφία, Φυσική, Μαθηµατικά, Αστρονοµία Εκπαιδευτικό περιβάλλον αποτελούµενο από 7 µικρόκοσµους για τη διδασκαλία φαινοµένων που σχετίζονται µε τη ΓΗ, µε διαθεµατική προσέγγιση 5 γνωστικών αντικείµενων. 2. Λογισµικά που προτείνεται να παρουσιαστούν στα Κ.Σ.Ε α/α Τίτλος Πεδίο Περιγραφή 1 ΦΥΣΙΚΗ Ι &ΙΙ Φυσική 2 Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α. Φυσική 3 ChemModels Χηµεία 4 ChemCalc Χηµεία 5 Χηµεία Γυµνασίου Χηµεία 6 ΑΝΑΚΑΛΥΠΤΩ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ Φυσική Τεχνολογία 7 DB-Lab Φυσική Χηµεία Το λογισµικό περιλαµβάνει προσοµοιώσεις που καλύπτουν την ύλη της Φυσικής Ενιαίου Λυκείου. Εικονικά εργαστήρια επιλεγµένων ενοτήτων Φυσικής Γυµνασίου για την υποστήριξη του µαθήµατος. Καλύπτει πολλούς και σηµαντικούς τοµείς της χηµείας του άνθρακα: Οµόλογες σειρές, ονοµατολογία, ισοµέρεια και τα διάφορα είδη ισοµέρειας, πολυµερή. Καλύπτει µε θεωρία και εφαρµογές, που συνοδεύονται από φύλλα εργασίας, δύο αυτόνοµες ενότητες: 1. Η αλκοόλη (αιθανόλη) και η επίδρασή της στον άνθρωπο - Αλκοτέστ. 2. Η ραδιοχρονολόγηση µε 14 C. Αναπτύχθηκε στα πλαίσια του προγράµµατος Ελπήνωρ και καλύπτει τις παρακάτω ενότητες της Χηµείας Γυµνασίου: Άτοµο - Ατοµική δοµή, Περιοδικό σύστηµα των στοιχείων, Χηµικοί δεσµοί, Ιδανικά - πραγµατικά αέρια - νόµοι των αερίων, ιαλύµατα, Ρα-διενέργεια. Πρόκειται για ηλεκτρονική πολυµεσική εγκυκλοπαίδεια χρήσιµη για τη διδασκαλία της Φυσικής και της Τεχνολογίας, κυρίως για το Γυµνάσιο. Πρόκειται για το λογισµικό «DBLAB 3.2» που συνοδεύει τις συγχρονικές διατάξεις των εργαστηρίων των Φυσικών Επιστηµών (MBL). Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 40

41 Συνοπτική παρουσίαση προτεινόµενων τίτλων εκπαιδευτικού λογισµικού για την επιµόρφωση των εκπαιδευτικών (κλάδος ΠΕ04) 2.1. Λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε «Interactive Physics» Εισαγωγή Το εκπαιδευτικό λογισµικό Interactive Physics αποτελεί ένα ολοκληρωµένο πακέτο το οποίο περιλαµβάνει: α) Το εξελληνισµένο πρόγραµµα Interactive Physics (2002) ως ένα ανοιχτό προγραµµατιστικό περιβάλλον κατάλληλο για προσοµοιώσεις φυσικών φαινοµένων. β) Interactive Physics Βιβλίο Μαθητή γ) Interactive Physics Βιβλίο Καθηγητή Στοιχεία ταυτότητας του λογισµικού: Γνωστικό Αντικείµενο: Φυσική Επίπεδο / τάξεις: Γυµνάσιο και Λύκειο Κατασκευαστής: MSC Working Knowledge Εξελληνισµός: Rainbow Computer A.E. Εξελληνίστηκε από οµάδα εκπαιδευτικών και επιστηµόνων στο πλαίσιο του έργου ΚΙΡΚΗ το 2002 και είναι πιστοποιηµένο από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. Με το έργο ΑΜΑΛΘΕΙΑ (Γ ΚΠΣ) πρόκειται να εφοδιαστούν όλα τα σχολεία (3200 CD-ROM στα σχολεία). Αποτελεί ένα κλασικό εργαλείο µοντελοποίησης φαινοµένων (κυρίως της Μηχανικής και του Ηλεκτρισµού) και αξιοποιεί τις δυνατότητες όλων των κατηγοριών αναπαράστασης (διανυσµατική, αλγεβρική, γραφική, προσοµοίωση, πίνακες τιµών, κ.ά.) Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Με µια πρώτη µατιά το συγκεκριµένο λογισµικό θα µπορούσε να ενταχθεί στην κατηγορία των «Συστηµάτων Μοντελοποίησης». Όµως, λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό το λογισµικό ανήκει σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Χ Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Μαζί µε το λογισµικό προσφέρεται ένα «Εγχειρίδιο ραστηριοτήτων». Αυτό το εγχειρίδιο περιλαµβάνει 20 δραστηριότητες κατάλληλες για τη διδασκαλία µε τη χρήση λογισµικού τόσο στο Γυµνάσιο όσο και στο Λύκειο. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 41

42 Οι έτοιµες δραστηριότητες και τα Φύλλα Εργασίας 1. Ταλαντώσεις 2. υναµική σε µια διάσταση - Νόµος αδράνειας 3. υναµική στο επίπεδο 4. Κρούσεις και σχετικές κινήσεις 5. ιατήρηση Μηχανικής Ενέργειας - ιατήρηση µηχανικής ενέργειας στην ελεύθερη πτώση 6. υναµική στο επίπεδο - Ο νόµος της τριβής 7. Ευθύγραµµη κίνηση - Οµαλή κίνηση 8. Ευθύγραµµη κίνηση - Οµοιόµορφα µεταβαλλόµενη κίνηση 9. υναµική στο Επίπεδο. -Οµαλή κυκλική κίνηση και χαρακτηριστικά της µεγέθη. 10. υναµική στο επίπεδο -Νόµος του Νεύτωνα σε διανυσµατική µορφή και σε αλγεβρική µορφή 11. ιατήρηση µηχανικής ενέργειας - Μεταβολή κινητικής ενέργειας 12. ιατήρηση ορµής - ιατήρηση ορµής σε κλειστά συστήµατα δύο σωµάτων σε µία διάσταση 13. Κινητική Θεωρία των Ιδανικών Αερίων -Κινητική Θεωρία των Ιδανικών Αερίων 14. Ηλεκτρικό Πεδίο -Πείραµα του Millikan 15. Μαγνητικό πεδίο -Κίνηση φορτισµένου σωµατιδίου σε οµογενές µαγνητικό πεδίο 16. Ηλεκτρικό Πεδίο - Μέτρηση ειδικού φορτίου µε τη µέθοδο Thomson 17. υνάµεις µεταξύ ηλεκτρικών φορτίων -Νόµος Coulomb 18. Μηχανικές Ταλαντώσεις - Απλή αρµονική Ταλάντωση, ιατήρηση της µηχανικής ενέργειας και µη διατήρηση της ορµής. 19. Κρούσεις και Σχετικές Κινήσεις - Ελαστική κρούση δύο σωµάτων. 20. Ηλεκτρικές και Μηχανικές Ταλαντώσεις - Φθίνουσα Μηχανική ταλάντωση Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης (ελληνοποιηµένο) Το πακέτο του Interactive Physics περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την εγκατάσταση και τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του Interactive Physics στη διδακτική πράξη Το Modellus µαζί µε το Interactive Physics, αποτελούν το συµπληρωµατικό δίδυµο κατάλληλο για τη διδασκαλία της Φυσικής στη ευτεροβάθµια εκπαίδευση µε τη βοήθεια του υπολογιστή. Λαµβάνοντας υπόψη ότι το λογισµικό διατίθεται δωρεάν σε όλους, για εκπαιδευτικούς σκοπούς, µπορεί χρησιµοποιηθεί µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση της εξέλιξης ενός φαινοµένου, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται µε οµάδες. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις ή µοντελοποιήσεις φαινοµένων και παρουσίασή τους στην τάξη. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 42

43 Με το Interactive Physics παρέχεται η δυνατότητα δοκιµής εναλλακτικών υποθετικών σεναρίων. Οι µαθητές µπορούν να κάνουν προβλέψεις, να εκτελούν προσοµοιώσεις και να βλέπουν άµεσα τα αποτελέσµατα. Επίσης, το Interactive Physics διαθέτει ένα ενσωµατωµένο σύστηµα προγραµµατισµού (scripting) που επεκτείνει τις δυνατότητές του. Μερικοί από τους γενικούς διδακτικούς στόχους του λογισµικού είναι: o Να ασκηθούν οι µαθητές στην περιγραφή, στην ερµηνεία και στην πρόβλεψη φαινοµένων o Να ασκηθούν στη διαδικασία µοντελοποίησης φαινοµένων ή καταστάσεων. o Να καλλιεργήσουν νοητικές δεξιότητες για την αντιµετώπιση προβληµάτων ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη i) Η εξελληνισµένη έκδοση του Interactive Physics καθώς και τα συνοδευτικά εγχειρίδια του έχουν δοθεί στα σχολεία της Ο ΥΣΣΕΙΑΣ: ii) Το Interactive Physics χρησιµοποιείται από εκατοντάδες χιλιάδες εκπαιδευτικούς και φοιτητές σε όλο τον κόσµο, αποτελώντας έναπολύ δηµοφιλές εκπαιδευτικό πρόγραµµα. Στα πλαίσια του έργου ΚΙΡΚΗ του ΥΠΕΠΘ, το Interactive Physics εξελληνίστηκε από τη Rainbow, µε τη συνεργασία των Εκπαιδευτηρίων Γείτονα. iii) Το λογισµικό Interactive Physics, πριν από τον εξελληνισµό του, χρησιµοποιήθηκε για πρώτη φορά στα µαθήµατα επιµόρφωσης του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου (έργο Ο ΥΣΣΕΑΣ) καθώς και στην επιµόρφωση «Επιµορφωτών στις ΤΠΕ» (1998 και 1999) στο Πανεπιστήµιο Αθηνών. Στη συνέχεια χρησιµοποιήθηκε και στις «Ενδοσχολικές Επιµορφώσεις» των καθηγητών κλάδου ΠΕ04. iv) Κατέχει την πρώτη θέση των προτιµήσεων των εκπαιδευτικών, µαζί µε το Modellus όπως φαίνεται από την πληθώρα των δραστηριοτήτων και Φύλλων Εργασίας των καθηγητών κλάδου ΠΕ04. Χρήσιµες διευθύνσεις στο διαδίκτυο Στο διαδίκτυο βρίσκουµε δύο κατηγορίες αναφορών για το λογισµικό (α) γενικές πληροφορίες για το λογισµικό και (β) δραστηριότητες και φύλλα εργασίας για την παιδαγωγική αξιοποίηση του στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο. Οι Επιµορφωτές στις ΤΠΕ καθώς και οι εκπαιδευτικοί που επιµορφώθηκαν στο πλαίσιο της Ενδοσχολικής Επιµόρφωσης ( ) παρουσιάζουν εργασίες τους σε εκπαιδευτικά συνέδρια, εκπαιδευτικές πύλες και προσωπικές ιστοσελίδες. Εκπαιδευτικές πύλες εκκίνησης δικτυακής αναζήτησης υποστηρικτικού υλικού: Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΕΠΘ: Εκπαιδευτική Πύλη των Εκπαιδευτικών Νοτίου Αιγαίου: Εκπαιδευτικός τόπος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Εκπαιδευτική Πύλη EDUPORTAL: ικτυακός τόπος της εταιρείας Rainbow: Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 43

44 2.1.2 «MODELLUS 2.5» Εισαγωγή Με τον όρο «λογισµικό Modellus» εννοούµε ένα ολοκληρωµένο πακέτο το οποίο περιλαµβάνει: α) Το εξελληνισµένο πρόγραµµα Modellus 2.5 (2003) ως ένα ανοιχτό προγραµµατιστικό περιβάλλον β) Ένα «Εγχειρίδιο ραστηριοτήτων» το οποίο συνίσταται από ένα σύνολο παιδαγωγικών δραστηριοτήτων µαζί µε την παιδαγωγική αναζήτηση που απευθύνεται στο διδάσκοντα µαθήµατα Φυσικής καθώς και των συνοδευτικών «Φύλλων εργασίας» για τους µαθητές. γ) Εγχειρίδιο χρήσης (συγγραφέας ο Vitor Teodoro) Το λογισµικό δηµιουργήθηκε από τον Καθηγητή Vitor Teodoro και την οµάδα του στη Σχολή Θετικών Επιστηµών του Νέου Πανεπιστηµίου της Λισαβόνας στα µέσα της δεκαετίας του 90. Εξελληνίστηκε από οµάδα εκπαιδευτικών και επιστηµόνων και τεχνικών του ΕΑΙΤΥ στο πλαίσιο του έργου ΚΙΡΚΗ το 2003 και είναι πιστοποιηµένο από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο. Επιπλέον, µε άδεια που παραχώρησε ο δηµιουργός του διατίθεται ελεύθερα για εκπαιδευτική χρήση. Αποτελεί ένα κλασικό εργαλείο µοντελοποίησης φαινοµένων (κυρίως Φυσικής, Βιολογίας και Χηµείας) για τα οποία γνωρίζουµε το µαθηµατικό µοντέλο. Αξιοποιεί τις δυνατότητες όλων των κατηγοριών αναπαράστασης (διανυσµατική, αλγεβρική, γραφική, προσοµοίωση, πίνακες τιµών ). Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Με µια πρώτη µατιά το συγκεκριµένο λογισµικό θα µπορούσε να ενταχθεί στην κατηγορία των «Συστηµάτων Μοντελοποίησης». Όµως, λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό το λογισµικό ανήκει σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Χ Καταρχήν, το εν λόγω λογισµικό χαρακτηρίζεται από το ότι επιτρέπει διαδικασίες µοντελοποίησης καταστάσεων ή φαινοµένων επειδή διαθέτει ειδικό παράθυρο καταγραφής µοντέλων µε τη µορφή εξισώσεων ποικίλων µορφών. Η δύναµή του βρίσκεται στο ότι επιλύει όλων των ειδών τις εξισώσεις (ακόµα και διαφορικές µε τη µέθοδο Runge Kutta τετάρτου βαθµού) και γι αυτό εξάλλου µπορεί να χαρακτηριστεί και ως «Προγραµµατιζόµενο Περιβάλλον» χωρίς τη χρήση ειδικής γλώσσας προγραµµατισµού. Αυτό σηµαίνει ότι η χρήση του λογισµικού βρίσκεται πολύ κοντά στις γνώσεις και τη σχολική πρακτική των εκπαιδευτικών του κλάδου ΠΕ04. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 44

45 Επιπλέον, το Modellus θεωρείται λογισµικό προσοµοίωσης µε δυνατότητες επειδή διαθέτει ειδικό «παράθυρο» µέσα στο οποίο µπορεί να παρουσιαστεί η προσοµοίωση µιας κατάστασης ή διαδικασίας ακόµα και ενός µεταβλητού διανύσµατος. Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Μαζί µε το λογισµικό προσφέρεται ένα «Εγχειρίδιο ραστηριοτήτων» (277 σελίδων) τη δισέλιδη εισαγωγή του οποίου υπογράφει ο δηµιουργός του Modellus καθηγητής Vitor Teodoro. Συγγραφείς του εγχειριδίου είναι 9 εκπαιδευτικοί ευτεροβάθµιας Εκπαίδευσης κλάδου ΠΕ04, όλοι Επιµορφωτές ΤΠΕ της ενέργειας Ο ΥΣΣΕΙΑ. Οι εκπαιδευτικοί αυτοί επιµορφώθηκαν στο πανεπιστήµιο Αθηνών από το δηµιουργό του Modellus. Τα παιδαγωγικά σενάρια Αυτό το εγχειρίδιο περιλαµβάνει ένα σύνολο δραστηριοτήτων (21 συνολικά Παιδαγωγικών Σεναρίων εκ των οποίων τα 17 αναφέρονται άµεσα στη Φυσική και τα υπόλοιπα 4 στα Μαθηµατικά) κατάλληλα για τη διδασκαλία µε τη χρήση λογισµικού τόσο στο Γυµνάσιο όσο και στο Λύκειο. Παιδαγωγικό Σενάριο δραστηριότητες 1. Από το διάνυσµα της ταχύτητας στην κίνηση 1.1. ιάνυσµα ταχύτητας για τη δηµιουργία κινήσεων 1.2. Από την ταχύτητα στις καµπυλόγραµµες κινήσεις 2. Από την γραφική παράσταση θέσης χρόνου στη δηµιουργία κίνησης ηµιουργία κίνησης µε είσοδο το ιάγραµµα x-t. 3. Από τη γραφική παράσταση ταχύτητας χρόνου στη δηµιουργία κίνησης ηµιουργία κίνησης µε είσοδο το διάγραµµα υ-t 3.2. ηµιουργία κίνησης µε είσοδο το διάγραµµα υ-t 3.3. ηµιουργία κίνησης δύο κινητών µε είσοδο το διάγραµµα υ-t. 4. Μελέτη του απλού εκκρεµούς 4.1. Απλό εκκρεµές 5. Πρόσθεση διανυσµάτων 5.1. Πρόσθεση δύο διανυσµάτων 5.2. Πρόσθεση τριών διανυσµάτων 5.3. Πρόσθεση τριών διανυσµάτων σε ισορροπία 6. Μελέτη στατικής τριβής και τριβής ολίσθησης 6.1. Στατική τριβή και τριβή ολίσθησης 7. Μελέτη του φαινοµένου της διάθλασης σε «εικονικό εργαστήριο» 7.1. ιάθλαση φωτός 7.2. Ολική ανάκλαση φωτός 8. Εκθετική µείωση µεγεθών µελέτη διάσπασης ραδιενεργών πυρήνων Μελέτη διάσπασης ραδιενεργών πυρήνων. Σύγκριση ρυθµού διάσπασης ραδιενεργών πυρήνων. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 45

46 9. Εκθετική µείωση µεγεθών Μελέτη εκφόρτισης πυκνωτή 9.1. Μελέτη εκφόρτισης πυκνωτή 10. Νόµος του Ohm Νόµος του Ohm ηλεκτρική αντίσταση. 11. Μελέτη ευθύγραµµων και καµπυλόγραµµων κινήσεων Ευθύγραµµη οµαλά επιταχυνόµενη κίνηση Μια «µεικτή» ευθύγραµµη κίνηση Οριζόντια βολή 12. Αρχή της Αδράνειας (Πρώτος Νόµος Newton) Αρχή της αδράνειας 13. εύτερος Νόµος Newton Μελέτη 2ου Νόµου κίνησης 14. Εγκάρσια ελαστικά κύµατα Η έννοια ελαστικού κύµατος Η ταχύτητα διάδοσης του ελαστικού κύµατος Η µελέτη του φαινοµένου της κίνησης από το Γαλιλαίο Από τον ορισµό της έννοιας της επιτάχυνσης στη διατύπωση νόµου για την ελεύθερη πτώση Η αρχή της αδράνειας του Γαλιλαίου. 16. Μηχανικές ταλαντώσεις Απλή Αρµονική Ταλάντωση ιανυσµατικά µεγέθη στην α.α.τ Πειραµατική διερεύνηση µε ένα σύστηµα µάζας ελατηρίου Ηλεκτρικά κυκλώµατα συνεχούς ρεύµατος Μελέτη κυκλώµατος µε µεταβλητούς αντιστάτες. Οι δραστηριότητες 18, 19, 20, 21 αναφέρονται κυρίως στα µαθηµατικά αλλά παρουσιάζουν ενδιαφέρον και για το διδάσκοντα τη Φυσική στο Γυµνάσιο. Πριν από κάθε δραστηριότητα προτάσσονται τα στοιχεία ταυτότητας της διδασκαλίας (διδακτικοί στόχοι, έννοιες, έννοιες/µεγέθη, αναπαραστάσεις, νόµους). Επιπλέον δίνονται προτάσεις διδασκαλίας και ενδεχόµενες λανθασµένες αντιλήψεις των µαθητών καθώς και η σχετική βιβλιογραφία. Στο τέλος δίνονται και ιδέες εµπλουτισµού της δραστηριότητας. Τα 29 «Φύλλα Εργασίας» για τη διδασκαλία της Φυσικής Στο «Εγχειρίδιο δραστηριοτήτων» περιλαµβάνονται 29 «Φύλλα Εργασίας» για τη διδασκαλία της Φυσικής στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο όπως παρουσιάζονται στον παραπάνω πίνακα. Κάθε «Φύλλο Εργασίας» (από 2 έως 4 σελίδες) χαρακτηρίζεται από µια συγκεκριµένη δοµή του που προέρχεται από την εφαρµογή της γνωστής στρατηγικής «Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα». Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης (ελληνοποιηµένο) Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 46

47 Το πακέτο του Modellus περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την εγκατάσταση και τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του Modellus στη διδακτική πράξη Ο διδάσκων και οι µαθητές που το χρησιµοποιούν δεν χρειάζεται να γνωρίζουν κάποια γλώσσα προγραµµατισµού. Στην πραγµατικότητα το λογισµικό συνιστά ένα «Εννοιολογικό Εργαστήριο» το οποίο στηρίζεται σε µια µεταφορά: σε ένα παράθυρο ο µαθητής ή ο διδάσκων µπορεί να γράψει ένα µαθηµατικό µοντέλο µε τον ίδιο ακριβώς τρόπο που το κάνει στο περιβάλλον χαρτί-µολύβι. Το ενδιαφέρον βρίσκεται στο γεγονός ότι τα µαθηµατικά µοντέλα εκφράζονται µε τους γνωστούς παραδοσιακούς τρόπους γραφής: µαθηµατικές συναρτήσεις, παράγωγοι, ρυθµοί αλλαγής, διαφορικές εξισώσεις και εξισώσεις διαφορών. Στη συνέχεια το σύστηµα αναλαµβάνει να πραγµατοποιήσει την αναπαράσταση της εξέλιξης του φαινοµένου που υπακούει στο µαθηµατικό µοντέλο. Το Modellus, εκτός από το φιλικό περιβάλλον και την εύκολη εκµάθησή του, χαρακτηρίζεται από το ότι αξιοποιεί σε µεγάλο βαθµό την ιδέα των «πολλαπλών αναπαραστάσεων». Στο φιλικό περιβάλλον του λογισµικού οι µαθητές έχουν στη διάθεσή τους όλες τις γνωστές αναπαραστάσεις: µαθηµατικά µοντέλα, προσοµοιώσεις φαινοµένων, πίνακες τιµών, γραφικές παραστάσεις, στροβοσκοπικές αναπαραστάσεις, διανυσµατικές αναπαραστάσεις µεγεθών. Το Modellus µαζί µε το Interactive Physics, αποτελούν το συµπληρωµατικό δίδυµο κατάλληλο για τη διδασκαλία της Φυσικής στη ευτεροβάθµια εκπαίδευση µε τη βοήθεια του υπολογιστή. Λαµβάνοντας υπόψη ότι το λογισµικό διατίθεται δωρεάν σε όλους, για εκπαιδευτικούς σκοπούς, µπορεί χρησιµοποιηθεί µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση της εξέλιξης ενός φαινοµένου, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται µε οµάδες. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις ή µοντελοποιήσεις φαινοµένων και παρουσίασή τους στην τάξη. ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη i) Η εξελληνισµένη έκδοση του Modellus καθώς και τα συνοδευτικά εγχειρίδια του είναι διαθέσιµα στη διεύθυνση: ii) Για εκπαιδευτικό υλικό και άρθρα (στα αγγλικά) µπορείτε να προµηθευτείτε την ιστοσελίδα του Vitor Teodoro: iii) Το λογισµικό Modellus, πριν από τον εξελληνισµό του, χρησιµοποιήθηκε για πρώτη φορά στα µαθήµατα επιµόρφωσης του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου (έργο Ο ΥΣΣΕΑΣ) καθώς και στην επιµόρφωση «Επιµορφωτών στις ΤΠΕ» (1998 και 1999) στο Πανεπιστήµιο Αθηνών. iv) Χρησιµοποιείται από το αγγλικό πρόγραµµα Advanced Physics το οποίο µας παρέχει Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 47

48 ένα πλήθος απλών και πολύπλοκων µικρών προγραµµάτων µε το Modellus. v) Κατέχει την πρώτη θέση των προτιµήσεων των εκπαιδευτικών, µαζί µε το Interactive Physics όπως φαίνεται από την πληθώρα των δραστηριοτήτων και Φύλλων Εργασίας των καθηγητών κλάδου ΠΕ04. Χρήσιµες διευθύνσεις στο διαδίκτυο Στο διαδίκτυο βρίσκουµε δύο κατηγορίες αναφορών για το λογισµικό (α) γενικές πληροφορίες για το λογισµικό και (β) δραστηριότητες και φύλλα εργασίας για την παιδαγωγική αξιοποίηση του στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο. Οι Επιµορφωτές στις ΤΠΕ καθώς και οι εκπαιδευτικοί που επιµορφώθηκαν στο πλαίσιο της Ενδοσχολικής Επιµόρφωσης ( ) παρουσιάζουν εργασίες τους σε εκπαιδευτικά συνέδρια, εκπαιδευτικές πύλες και προσωπικές ιστοσελίδες. Εκπαιδευτικές πύλες εκκίνησης δικτυακής αναζήτησης υποστηρικτικού υλικού: Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΕΠΘ: Εκπαιδευτική Πύλη των Εκπαιδευτικών Νοτίου Αιγαίου: Εκπαιδευτικός τόπος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου «Σ.Ε.Π.: Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον» Εισαγωγή Αποτελείται από δυο ανοιχτά εικονικά εργαστήρια: το "Εργαστήριο Θερµότητας" και το "Εργαστήριο Θερµοδυναµικής". Παράλληλα, µε τα εργαστήρια αυτά, προσφέρεται µια επιλεγµένη σειρά θεµάτων, σε πολυµεσική παρουσίαση, που άπτονται της τεχνολογίας και των καθηµερινών εφαρµογών. Στο πλαίσιο του λογισµικού, τα εικονικά πειράµατα και το πολυµεσικό υλικό είναι διαρθρωµένα, νοηµατικά και οπτικά, σε τρεις διακριτούς χώρους : α. Το εικονικό εργαστήριο θερµότητας β. Το εικονικό εργαστήριο θερµοδυναµικής γ. Την εικονική βιβλιοθήκη που περιέχει το πολυµεσικό υλικό. Στοιχεία ταυτότητας του λογισµικού: Γνωστικό Αντικείµενο: Φυσική, Χηµεία Επίπεδο / τάξεις: Γυµνάσιο και Λύκειο ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΕΣ ΕΡΓΟΥ Επιστηµονικός Υπεύθυνος:. Ψύλλος Παιδαγωγικός Σχεδιασµός: Παιδαγωγικό Τµήµα ηµοτικής Εκπαίδευσης - Α.Π.Θ. Σχεδιασµός Πειραµάτων: Τµήµα Φυσικής - Α.Π.Θ. Αλγοριθµική Φυσική: Τµήµα Φυσικής - Α.Π.Θ. Σχεδιασµός και Ανάπτυξη Λογισµικού & ιαδικτυακών Υπηρεσιών: Τµήµα Πληροφορικής - Α.Π.Θ. Ανάπτυξη Λογισµικού & Παραγωγή Πολυµεσικού Υλικού: MLS Πληροφορική Αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του έργου ΝΑΥΣΙΚΑ / ΕΠΕΑΕΚ Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 48

49 Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του λογισµικού οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι ανήκει σε τρεις κυρίως διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Χ Χ Χ Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Τα εικονικά εργαστήρια Κάθε ένα από τα δυο εικονικά εργαστήρια αποτελούν και ένα προσοµοιωµένο µικρόκοσµο της φυσικής επιστήµης. Το κάθε εικονικό εργαστήριο εξαρτάται, στον τρόπο λειτουργίας του από τον εκπαιδευτικό ή τον µαθητή, στο οποίο αναφέρεται. Αναφερόµενο στον εκπαιδευτικό, διατίθεται όλο το υλικό (όργανα, συσκευές, κλπ) για τη σύνθεση του εικονικού πειράµατος. Ο εκπαιδευτικός επιλέγει τα εικονικά όργανα, και είτε συνθέτει ο ίδιος την πειραµατική διάταξη, είτε απλώς διαθέτει τα εικονικά όργανα στον µαθητή, ώστε ο τελευταίος να συνθέσει την εικονική διάταξη. Έτσι, ο µικρόκοσµος, δεν είναι προκατασκευασµένος, ούτε αυστηρά συγκεκριµένος, αλλά µπορεί να δηµιουργηθεί είτε από τον εκπαιδευτικό, είτε και από το µαθητή, εφόσον ο εκπαιδευτικός το επιθυµεί, σύµφωνα µε τις κατευθύνσεις που προσδίδει στη διδασκαλία. Ιδιαίτερο βάρος στο εικονικό εργαστήριο αποδίδεται στη δηµιουργία και την ερµηνεία από τον µαθητή των γραφικών παραστάσεων. Από την άποψη της οπτικής απεικόνισης του, των χειρισµών και των λειτουργιών στο εσωτερικό του, το εικονικό εργαστήριο προσφέρει αξιοπιστία κατά την αναπαραγωγή των φυσικών φαινοµένων και σε µεγάλο βαθµό πιστότητα των πειραµατικών δραστηριοτήτων και ρεαλιστική απόδοση τους.: Το κύριο χαρακτηριστικό του εικονικού εργαστηρίου είναι η µαθηµατική µηχανή που το συνοδεύει, η οποία διαχειρίζεται στο σύνολό του και µε υψηλό βαθµό επιστηµονικής ακρίβειας, το σύνθετο πρόβληµα των θερµικών ανταλλαγών. Με τον τρόπο αυτό, ο εκπαιδευτικός ή ο µαθητής βρίσκεται µπροστά σε ένα ολοκληρωµένο µικρόκοσµο θερµικών φαινοµένων, µέσω του οποίου µπορεί να πειραµατίζεται υπό συνθήκες που ανταποκρίνονται επακριβώς στην σύσταση του Φυσικού φαινοµένου. Λόγω του θέµατος, αλλά κυρίως εξ αιτίας της ακρίβειας που παρουσιάζει, το λογισµικό ΣΕΠ µπορεί να χρησιµοποιηθεί τόσο στο Λύκειο όσο και στο Γυµνάσιο, παρέχοντας στον εκπαιδευτικό την ευχέρεια να καθορίσει ο ίδιος την πολυπλοκότητα είτε των φαινοµένων τα οποία θα µελετήσουν οι µαθητές, είτε των πειραµάτων που θα εκτελέσουν. Το πολυµεσικό υλικό Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 49

50 Το πολυµεσικό υλικό έχει την µορφή ανεξάρτητων µεταξύ τους ψηφίδων πληροφορίας. Οι ψηφίδες συγκεντρώνονται, ανάλογα µε το είδος της πληροφορίας που φέρουν, σε οµάδες όπως: κείµενα ιστορικών πληροφοριών, video πειραµάτων, προσοµοιώσεις φαινοµένων, θέµατα τεχνολογίας ή καθηµερινής ζωής και πειράµατα. Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Το CD περιέχει σε ηλεκτρονική-εκτυπώσιµη µορφή: Τεχνικό Εγχειρίδιο - Εγχειρίδιο Εγκατάστασης Εγχειρίδια Μαθητή: Εγχειρίδιο χρήσης, Θερµότητα (φύλλα εργασίας για 45 πειράµατα), Θερµοδυναµική (φύλλα εργασίας για 11 πειράµατα). Εγχειρίδια Καθηγητή: Εγχειρίδιο χρήσης, ιδακτική Προσέγγιση, Θερµότητα (µε διδακτικές υποδείξεις για τα φύλλα εργασίας των 45 πειραµάτων), Θερµοδυναµική (µε διδακτικές υποδείξεις για τα φύλλα εργασίας των 11 πειραµάτων). Για το εργαστήριο Θερµότητας έχει σχεδιαστεί σειρά 44 πειραµάτων σε 8 ενότητες µε αντίστοιχα φύλλα εργασίας. Σε κάθε φύλλο εργασίας αντιστοιχεί και ένα.lab αρχείο του προγράµµατος. 1. Ενότητα 1: Πειράµατα Θερµότητας και Θερµοκρασίας 1.1. Πείραµα για τη µελέτη της θέρµανσης διαφόρων ποσοτήτων νερού και την παρακολούθηση της ανόδου της θερµοκρασίας µε την πάροδο του χρόνου Πείραµα για επιβεβαίωση της κατανόησης από τους µαθητές της επίδρασης της µάζας στη µεταβολή της θερµοκρασίας σε σχέση µε τον χρόνο Πείραµα για τη µελέτη της θέρµανσης ίδιας ποσότητας νερού µε υψηλή και χαµηλή παροχή θερµότητας Πείραµα για την ερµηνεία γραφικών παραστάσεων θέρµανσης συγκεκριµένης ποσότητας νερού, όπου ακολουθήθηκε άγνωστο «σενάριο» θέρµανσης. 2. Ενότητα 2: Πειράµατα Θερµιδοµετρίας 2.1. Πείραµα για τη µελέτη της θέρµανσης διάφορων ποσοτήτων νερού Πείραµα για τη µελέτη της θέρµανσης ίσων ποσοτήτων νερού και λαδιού Πείραµα για τον υπολογισµό της άγνωστης ειδικής θερµότητας του λαδιού ή του γάλακτος Πείραµα για τον υπολογισµό της άγνωστης ειδικής θερµότητας του σιδήρου, µολύβδου ή χρυσού. 3. Ενότητα 3: Πειράµατα Τήξης- Πήξης 3.1. Πείραµα για τη µελέτη της θερµοκρασίας τήξης του πάγου Πείραµα για τη µελέτη της επίδρασης της µάζας στην τήξη Πείραµα για επιβεβαίωση της κατανόησης από τους µαθητές της επίδρασης της µάζας στην τήξη µε πρόβλεψη από αυτούς και εκτέλεση πειράµατος Πείραµα για τη µελέτη της θερµοκρασίας πήξης του νερού Πείραµα για τη µελέτη της επίδρασης της µάζας στην πήξη Πείραµα για επιβεβαίωση της κατανόησης από τους µαθητές της επίδρασης της µάζας στην πήξη µε πρόβλεψη από αυτούς και εκτέλεση πειράµατος. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 50

51 3.7. Πείραµα για τη µελέτη της επίδρασης του υλικού στην πήξη Πείραµα για τη µελέτη της επίδρασης του υλικού στην τήξη. 4. Ενότητα 4: Πειράµατα Βρασµού 4.1. Πείραµα για τη µελέτη του βρασµού συγκεκριµένης ποσότητας νερού Πείραµα για τη µελέτη της επίδρασης της µάζας στη θερµοκρασία βρασµού Πείραµα για επιβεβαίωση της κατανόησης από τους µαθητές της επίδρασης της µάζας στη θερµοκρασία βρασµού Πείραµα για τη µελέτη της επίδρασης του υλικού στον βρασµό και για επιβεβαίωση της κατανόησης της επίδρασης αυτής µε διάφορες ασκήσεις. 5. Ενότητα 5: Πειράµατα Μελέτης Καθαρότητας Μέσω Βρασµού 5.1. Πείραµα για τη σύγκριση της θερµοκρασίας βρασµού του αλατόνερου µε το καθαρό νερό Πείραµα για τη µελέτη της αύξησης της θερµοκρασίας βρασµού ενός διαλύµατος Πείραµα για τη σύγκριση της θερµοκρασίας βρασµού πυκνότερου και αραιότερου διαλύµατος Πείραµα για τη σύγκριση της θερµοκρασίας έναρξης βρασµού για διαλύµατα µε την ίδια ποσοτική αναλογία αλλά µε διαφορετική διαλυµένη ουσία Πείραµα για τη µελέτη της εξάρτησης του σηµείου βρασµού από το είδος της διαλυµένης ουσίας. 6. Ενότητα 6: Πειράµατα Θερµότητας και Ακτινοβολίας 6.1. Πείραµα για τη µελέτη της ελεύθερης ψύξης συγκεκριµένης ποσότητας νερού σε τρία διαφορετικού µεγέθους δοχεία Πείραµα για τη µελέτη της ελεύθερης θέρµανσης συγκεκριµένης ποσότητας νερού σε τρία διαφορετικού µεγέθους δοχεία Πείραµα για τη µελέτη της ελεύθερης θέρµανσης συγκεκριµένης ποσότητας νερού σε αλουµινένιο µαύρο δοχείο και αλουµινένιο άσπρο δοχείο Πείραµα για τη µελέτη της ελεύθερης ψύξης συγκεκριµένης ποσότητας νερού σε αλουµινένιο µαύρο δοχείο και αλουµινένιο άσπρο δοχείο. 7. Ενότητα 7: Πειράµατα Θερµικής Ισορροπίας 7.1. Πείραµα για τη µελέτη της ελεύθερης ψύξης συγκεκριµένης ποσότητας Μολύβδου σε περιβάλλον 20 0 C Πείραµα για τη µελέτη της ελεύθερης ψύξης συγκεκριµένης ποσότητας Μολύβδου σε περιβάλλον 30 0 C Πείραµα για τη µελέτη της θέρµανσης Μολύβδου µε λύχνο χαµηλής παροχής θερµότητας και σε περιβάλλον θερµοκρασίας 20 0 C Πείραµα για τη µελέτη της θέρµανσης Μολύβδου µε λύχνο χαµηλής παροχής θερµότητας και σε περιβάλλον θερµοκρασίας 80 0 C. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 51

52 7.5. Πείραµα για πρόβλεψη εκ µέρους των µαθητών σχετικά µε το αποτέλεσµα στην περίπτωση χρησιµοποίησης λύχνου υψηλής παροχής στη θέρµανση του Μολύβδου σε περιβάλλον 80 0 C Πείραµα για τη µελέτη της θέρµανσης κύβων Σιδήρου και Μολύβδου Πείραµα για πρόβλεψη από τους µαθητές και στην συνέχεια εκτέλεση πειράµατος θέρµανσης κύβων Σιδήρου και Χρυσού 8. Ενότητα 8: Πειράµατα Θερµικής Ισορροπίας II 8.1. Πείραµα για τη µελέτη της θερµικής ισορροπίας δυο ίσων ποσοτήτων νερού, θερµοκρασίας 20 0 C και 80 0 C Πείραµα για τη µελέτη της θερµικής ισορροπίας δυο ποσοτήτων νερού : 200 g θερµοκρασίας 20 0 C και 100 g θερµοκρασίας 80 0 C Πείραµα - πρόβλεψη, για τη µελέτη της θερµικής ισορροπίας δυο ποσοτήτων νερού : 100 g θερµοκρασίας 20 0 C και 200 g θερµοκρασίας 80 0 C Πείραµα για τη µελέτη της θερµικής ισορροπίας ίσων ποσοτήτων νερού θερµοκρασίας 20 0 C και λαδιού θερµοκρασίας 80 0 C Πείραµα για τον υπολογισµό της θερµοκρασίας ισορροπίας, κλειστού συστήµατος, 50 g νερού θερµοκρασίας 60 0 C και 200 g νερού θερµοκρασίας 20 0 C Πείραµα για τον υπολογισµό της µάζας κρύου νερού 20 0C, ώστε να ισορροπήσει θερµικά µε 50 g νερού θερµοκρασίας 80 0 C, στους 30 0 C Πείραµα για τον υπολογισµό της ειδικής θερµότητας του γάλατος σε κλειστό σύστηµα που ισορροπεί θερµικά Για το εργαστήριο Θερµοδυναµικής έχει σχεδιαστεί σειρά 11 πειραµάτων σε 3 ενότητες µε αντίστοιχα φύλλα εργασίας. Σε κάθε φύλλο εργασίας αντιστοιχεί και ένα.lab αρχείο του προγράµµατος. Ενότητα 1: Πειράµατα Μικρόκοσµου α. Ποιοτική σύνδεση µοριακής κίνησης και θερµοκρασίας. β. Μελέτη της θερµοκρασίας σε σχέση µε την κατανοµή ταχυτήτων και τη µέση κινητική ενέργεια των µορίων. γ. Μελέτη του αριθµού mol των αερίων σε σχέση µε την πίεση. δ. Μελέτη της αλληλεξάρτησης πίεσης και θερµοκρασίας. Ενότητα 2: Νόµοι των αερίων α. Μελέτη της ισόχωρης µεταβολής. β. Μελέτη της ισοβαρούς µεταβολής. γ. Μελέτη της ισόθερµης µεταβολής. δ. Μελέτη της αδιαβατικής µεταβολής. ε. Σύγκριση ιδανικού και πραγµατικού αερίου. Ενότητα 3: Θερµικές µηχανές α. Μελέτη της κυκλικής µεταβολής. β. Μελέτη του κύκλου Carnot. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 52

53 Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το λογισµικό από τη µια ενσωµατώνει την δυνατότητα θεωρητικής επεξεργασίας και διερεύνησης των θεµάτων που διαπραγµατεύεται, µε τελικό αποτέλεσµα την διατύπωση θεωρητικών προτάσεων. Από την άλλη, προσφέρει δυνατότητες πειραµατικού τύπου προσέγγισης των θεµάτων, δίνοντας την ευκαιρία στον εκπαιδευτικό να εκµεταλλευτεί, αφ ενός την γρήγορη εκτέλεση των εικονικών πειραµάτων, αφ ετέρου την συγχρονική απεικόνιση των γραφικών παραστάσεων. Επιπλέον, το εικονικό εργαστήριο διατηρεί αρκετές από τις ιδιότητες ενός «πραγµατικού» εργαστηρίου, κυρίως όσες σχετίζονται µε την καλλιέργεια του πειραµατικού τρόπου σκέψης των µαθητών. Ο εκπαιδευτικός µπορεί να καθοδηγήσει την εξέλιξη ενός εικονικού πειράµατος (π.χ. για τη µελέτη της θερµικής αγωγής) και παράλληλα να επιλέξει για τον µαθητή, από το σύνολο του πολυµεσικού υλικού, θέµατα προς µελέτη και διερεύνηση, όπως, για παράδειγµα, θέµατα σχετικά µε τη θερµοµόνωση, είτε θέµατα τεχνολογίας, όπως είναι ο θερµοστάτης, αλλά και να επιχειρήσει προσοµοιώσεις, όπως για την επίδραση της θερµοµόνωσης στο οικιακό περιβάλλον. Κι όλα αυτά από ένα ενιαίο σύνολο υλικού, στο οποίο ο µαθητής έχει πρόσβαση. Το πολυµεσικό υλικό, δηλαδή, δεν προσφέρεται µε τη µορφή ενός σειριακού ηλεκτρονικού βιβλίου, αλλά σαν ένα σύνολο από θέµατα, µικρής έκτασης το καθένα, που τελικά δηµιουργούν µια "διδακτική άποψη και προσέγγιση σε κάποιο θέµα", άποψη που είναι εύκολα διαµορφώσιµη από τον εκπαιδευτικό, ανάλογα µε τις ιδιαίτερες συνθήκες και τα ενδιαφέροντα της κάθε τάξης. Το αποτέλεσµα της σύνθεσης του πολυµεσικού υλικού αποθηκεύεται µαζί µε την σύνθεση του εικονικού πειράµατος, ως ένα ενιαίο σύνολο της διδακτικής προσέγγισης. Η δηµιουργία πολλών και διαφορετικών συνόλων ψηφίδων, αλλά και η προσθήκη νέων ψηφίδων από τον εκπαιδευτικό, είναι εύκολα υλοποιήσιµη και αποτελεί ένα από τα πλεονεκτήµατα του λογισµικού. Η µορφή του λογισµικού προσφέρει πολλαπλές δυνατότητες στον εκπαιδευτικό, όσον αφορά την ένταξη του υλικού στην διδακτική διαδικασία: α. Προσεγγίσεις ολιστικού τύπου, που προϋποθέτουν την ευρεία και σφαιρική διερεύνηση κάποιου θέµατος. Τέτοιες προσεγγίσεις απαιτούν την επεξεργασία ενός σηµαντικού όγκου πληροφοριών και συνεπώς την χρησιµοποίηση µεγάλου αριθµού ψηφίδων, διαφορετικών τύπων. Το πλεονέκτηµα µε τις προσεγγίσεις αυτού του τύπου βρίσκεται ακριβώς στην πολύπλευρη κάλυψη των διαπραγµατεύσιµων θεµάτων, ενώ σαν µειονέκτηµα θα µπορούσε να αναφερθεί η ανάγκη της χρήσης πολύπλοκων φύλλων εργασίας, αλλά και οι υψηλές απαιτήσεις σε χρόνο, που ξεφεύγουν από τα όρια µιας διδακτικής ώρας. β. Προσεγγίσεις «µερικού» τύπου ή «εστιασµένες» προσεγγίσεις, που έχουν πολύ περισσότερες πιθανότητες εφαρµογής στο σχολικό περιβάλλον, γιατί είναι βραχύχρονες. Αντιστοιχούν σε λιγότερο από µία διδακτική ώρα, εµφανίζοντας µεγάλη προσαρµοστικότητα στις ανάγκες των εκπαιδευτικών. Οι προσεγγίσεις αυτές Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 53

54 εστιάζονται στο υπό µελέτη φαινόµενο µε µια φιλοσοφία που προσιδιάζει περισσότερο στην καθαρή Πειραµατική Φυσική. Στην διερεύνηση αυτού του τύπου κυρίαρχο ρόλο παίζει το πείραµα, το οποίο όµως, ταυτόχρονα, µπορεί να συνδυαστεί και µε µικρά τµήµατα της υπό διερεύνηση απαραίτητης θεωρίας. Κατά την πρώτη εφαρµογή του λογισµικού στο σχολείο, οι «εστιασµένες» προσεγγίσεις εµφανίζουν περισσότερα πλεονεκτήµατα. Έτσι, η επιστηµονική οµάδα προσφέρει, στο συνοδευτικό υλικό, µια σειρά εικονικών πειραµάτων, µε τα αντίστοιχα εγχειρίδια που περιέχουν τα Φύλλα Εργασίας για τον µαθητή και ανάλυση - επεξήγηση αυτών των Φύλλων Εργασίας για τον εκπαιδευτικό. Χρήσιµες διευθύνσεις στο διαδίκτυο Στο διαδίκτυο βρίσκουµε δύο κατηγορίες αναφορών για το λογισµικό (α) γενικές πληροφορίες για το λογισµικό και (β) δραστηριότητες και φύλλα εργασίας για την παιδαγωγική αξιοποίηση του στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο. Οι Επιµορφωτές στις ΤΠΕ καθώς και οι εκπαιδευτικοί που επιµορφώθηκαν στο πλαίσιο της Ενδοσχολικής Επιµόρφωσης ( ) παρουσιάζουν εργασίες τους σε εκπαιδευτικά συνέδρια, εκπαιδευτικές πύλες και προσωπικές ιστοσελίδες. Εκπαιδευτικές πύλες εκκίνησης δικτυακής αναζήτησης υποστηρικτικού υλικού: Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΕΠΘ: Εκπαιδευτική Πύλη των Εκπαιδευτικών Νοτίου Αιγαίου: Εκπαιδευτικός τόπος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου «Φυσική Β -Γ Γυµνασίου: Ένα Υπέροχο Ταξίδι στον Κόσµο της ΦΥΣΙΚΗΣ για τα Παιδιά του Γυµνασίου» Εισαγωγή Η «Φυσική Β -Γ Γυµνασίου» είναι ένα διαδικτυακό περιβάλλον δραστηριοτήτων µε (α) πολυµεσικό υλικό, (β) προσοµοιώσεις, (γ) δοκιµασίες, (δ) παρουσιάσεις διαθεµατικές και άλλες υπερµεσικές εφαρµογές, που προορίζεται κυρίως για µαθητές Γυµνασίου, για την υποστήριξη και εµπλουτισµό της διδασκαλίας της Φυσικής Β και Γ Γυµνασίου. Περιλαµβάνει παρατηρήσεις φαινοµένων, εξηγήσεις, προσοµοιώσεις πειραµάτων, µεγάλο αριθµό εικόνων, κινουµένων σχεδίων κ.α. Περιλαµβάνει επίσης τις βιογραφίες σηµαντικών επιστηµόνων, λεξικό όρων, χρήσιµες υπερσυνδέσεις. Το λογισµικό δηµιουργήθηκε από οµάδα Φυσικών της τριτοβάθµιας και της δευτεροβάθµιας εκπαίδευσης, µε έδρα το Παιδαγωγικό Τµήµα ηµοτικής Εκπαίδευσης του Α.Π.Θ. Αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε στο πλαίσιο της ηµιουργίας Υποστηρικτικού Υλικού για το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο και διατίθεται σε CD-ROM το οποίο περιέχει σε ηλεκτρονική µορφή εγχειρίδιο χρήσης στα ελληνικά. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 54

55 Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό το λογισµικό ανήκει σε δύο διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Το λογισµικό αποτελεί τράπεζα αλληλεπιδραστικού υλικού πολυµέσων, κατάλληλα επιλεγµένων για την εικονοποίηση θεµάτων - διδακτικών ενοτήτων από τη Θερµότητα, τον Ηλεκτρισµό, την Πίεση στα αέρια και την Πυρηνική Φυσική. Κείµενο, εικόνες, βίντεο, προσοµοιώσεις και εικονικά πειράµατα προσεγγίζουν θεµατικά, διαθεµατικά και διεπιστηµονικά τις ενότητες: 1. Πίεση στα αέρια 2. Τήξη - Πήξη 3. Βρασµός 4. Εξάτµιση 5. Υγροποίηση Συµπύκνωση 6. Η διαστολή του νερού 7. ιάδοση Θερµότητας µε Αγωγή 8. ιάδοση Θερµότητας µε Μεταφορά 9. ιάδοση Θερµότητας µε Ακτινοβολία 10. Ηλέκτριση - Φόρτιση µε τριβή 12. Ηλέκτριση-Φόρτιση µε επαφή 13. Ηλέκτριση από απόσταση (επαγωγήπόλωση) 14. Τι είναι η αντίσταση σε έναν 15. Το ηλεκτρικό κύκλωµα µεταλλικό αγωγό; 16. Αντιστάτες σε σειρά και παράλληλα 17. Μηχανισµοί ραδιενεργών διασπάσεων 18. Πυρηνική Σχάση - Σύντηξη Το πολυµεσικό υλικό είναι φωτογραφίες, κινούµενες εικόνες (σε µορφή animated gif ή swf), προσοµοιώσεις, βίντεο, προτάσεις διαθεµατικών συνεργατικών εργασιών. Η κατανοµή του είναι δενδρική, δηλαδή, από ένα βασικό αρχείο/ οθόνη, οι σύνδεσµοι απλώνονται σε φακέλους για το κάθε κεφάλαιο/ ενότητα και ο κάθε φάκελος εµπεριέχει σε ξεχωριστούς υποφακέλους τα αντίστοιχα υποκεφάλαια. Ο χρήστης µπορεί να πλοηγείται τόσο σειριακά όσο και µη γραµµικά, ανάλογα µε την επιλογή του. Το πολυµεσικό υλικό κάθε θέµατος διαρθρώνεται περισσότερο ως τράπεζα «ψηφίδων υλικού» παρά ως µια διδακτική σειρά µε κατευθυνόµενη πλοήγηση, ώστε οι εκπαιδευτικοί να µπορούν εύκολα να τις διαχειρίζονται και να τις εντάσσουν στο µάθηµά τους, είτε στην τάξη είτε ως προτροπή στους µαθητές για ενασχόληση στο σπίτι σύµφωνα και µε τις προδιαγραφές του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. Οι «ψηφίδες υλικού» κάθε θέµατος κατανέµονται σε δυο επάλληλους κύκλους. Στον εσωτερικό κύκλο της διερεύνησης (µε ψηφίδες δοµηµένης παρατήρησης και ανάδειξης ερωτηµάτων, εξηγήσεων σε µακροσκοπικό και µικροσκοπικό επίπεδο, πειραµατισµού, επέκτασης στη µελέτη των παραµέτρων που επηρεάζουν την εξέλιξη των φαινοµένων) και στον εξωτερικό κύκλο «Επιστήµη & Καθηµερινή Ζωή» (µε ψηφίδες παραδειγµάτων Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 55

56 και εφαρµογών από την καθηµερινή ζωή, την τεχνολογία και την ιστορία, βίντεο, πρόσθετο υλικό µε διαθεµατική προσέγγιση, βιογραφικά στοιχεία µεγάλων επιστηµόνων και λεξικό ορολογίας). Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Το λογισµικό συνοδεύει εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης ενώ το ίδιο κείµενο είναι ενσωµατωµένο και στο λογισµικό. Στην αρχική οθόνη του λογισµικού υπάρχουν αναλυτικές πληροφορίες για την εγκατάσταση του λογισµικού καθώς και πληροφορίες για τις απαιτήσεις του λογισµικού σε σχέση µε το hardware. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το λογισµικό δίνει έµφαση στη διερεύνηση και στην εµπλοκή του µαθητή σε αυθεντικές δραστηριότητες, που αναφέρονται σε γεγονότα της καθηµερινής ζωής και εµπειρίας και υποστηρίζει τη δηµιουργική δραστηριότητα του µαθητή. Λαµβάνει υπόψη τις βασισµένες στην εµπειρία αναπαραστάσεις του µαθητή για το πραγµατικό κόσµο, επιτρέποντάς του να τις εξωτερικεύει, ώστε ο ίδιος να ελέγχει την ισχύ τους και να έρχεται αντιµέτωπος µε τις παρανοήσεις του. Μπορεί να χρησιµοποιηθεί µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση ενός θέµατος, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται µε οµάδες. γ) Ενασχόληση των µαθητών στο σπίτι µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις φαινοµένων και παρουσίασή τους στην τάξη. ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη Το λογισµικό αυτό θα διανεµηθεί µε την µορφή του CD σε όλα τα γυµνάσια της χώρας σύντοµα. Επιπλέον, είναι αναρτηµένο στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου: «Χηµεία Β -Γ Γυµνασίου: Ο Θαυµαστός Κόσµος της Χηµείας για το Γυµνάσιο» Εισαγωγή To εκπαιδευτικό Λογισµικό «Χηµεία Β -Γ Γυµνασίου: O θαυµαστός κόσµος της Χηµείας για το Γυµνάσιο» περιλαµβάνει: α) Ένα CD το οποίο καλύπτει πλήρως την νέα διδακτέα ύλη της Χηµείας στις Β και Γ Γυµνασίου. Η κάλυψη της διδακτέας ύλης γίνεται πολύπλευρα και περιλαµβάνει θεωρία, προσοµοιώσεις πειραµάτων µε φύλλα εργασίας, µεγάλο αριθµό σχεδίων, εικόνων βίντεο κ.α. Περιλαµβάνει επίσης τις βιογραφίες σηµαντικών Χηµικών, λεξικό χηµικών όρων, χρήσιµες υπερσυνδέσεις ενώ η κάλυψη της ύλης γίνεται µε την Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 56

57 µεγαλύτερη δυνατή διαθεµατικότητα. Το λογισµικό αυτό έχει αναρτηθεί στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου: β) Εγχειρίδιο χρήσης στα Ελληνικά. Το λογισµικό δηµιουργήθηκε από οµάδα Χηµικών της τριτοβάθµιας εκπαίδευσης µε έδρα το Τµήµα Χηµείας του Α.Π.Θ. αλλά και Χηµικών από την δευτεροβάθµια Εκπαίδευση. Αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε στο πλαίσιο της ηµιουργίας Υποστηρικτικού Υλικού για το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο και διατίθεται σε CD-ROM. Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Το συγκεκριµένο λογισµικό θα µπορούσε να ενταχθεί στην κατηγορία «Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων». Λαµβάνοντας επίσης υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό το λογισµικό ανήκει στην κατηγορία των «Συστηµάτων Προσοµοιώσεων».: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Χ «Ο θαυµαστός κόσµος της Χηµείας για το Γυµνάσιο» θεωρείται ότι ανήκει στην κατηγορία «Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων» διότι καλύπτει βασικά την ύλη της Χηµείας στο Γυµνάσιο µε την βοήθεια πολυµέσων όπως εικόνες, βίντεο, σχέδια εικονικά εργαστήρια κ.λπ. Επίσης, θεωρείται λογισµικό προσοµοίωσης αφού σε αυτό προσοµοιώνονται διεργασίες και φαινόµενα της Χηµείας. Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Το λογισµικό συνοδεύει Εγχειρίδιο χρήσης στα Ελληνικά, ενώ ο χρήστης του λογισµικού έχει ανά πάσα στιγµή στη διάθεσή του ειδικό υπερσύνδεσµο (κουµπί) που παραπέµπει στη βοήθεια για το Λογισµικό. Επιπλέον προσφέρονται και ένα σύνολο δραστηριοτήτων (25 συνολικά Παιδαγωγικών Σεναρίων που αναφέρονται στη Χηµεία) κατάλληλα για τη διδασκαλία µε τη χρήση λογισµικού στο Γυµνάσιο: Παιδαγωγικό Σενάριο ραστηριότητες 1. Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/w 2. Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % w/v 1.1. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/w 1.2 Υπολογισµός περιεκτικότητας % w/w διαλυµάτων 1.3 Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/w και διαδοχικές αραιώσεις του (προσθήκες διαλύτη) 1.1. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/v 1.2 Υπολογισµός περιεκτικότητας % w/v διαλυµάτων Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 57

58 3. Παρασκευή διαλυµάτων µε περιεκτικότητα % v/v 1.3 Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % w/v και διαδοχικές αραιώσεις του (προσθήκες διαλύτη) 1.1. Παρασκευή διαλυµάτων µε δοσµένη περιεκτικότητα % v/v 1.2 Υπολογισµός περιεκτικότητας % v/v διαλυµάτων 1.3 Παρασκευή διαλύµατος µε δοσµένη περιεκτικότητα % v/v και διαδοχικές αραιώσεις του (προσθήκες διαλύτη) 4.1. Φυσιολογική δράση της αιθανόλης, 4. Αλκοολούχα ποτά και φυσιολογική δράση της αιθανόλης Αλκοτέστ 5. ιοξείδιο του άνθρακα, ανθρακικά άλατα και κονιάµατα 6. Φυσικοί και τεχνητοί άνθρακες 6.1. ιαµάντι, γραφίτης, γαιάνθρακες 7. Καύση υδρογονανθράκων 5.1. ιοξείδιο του άνθρακα, ανθρακικά άλατα και κονιάµατα 7.1. Καύση υδρογονανθράκων Ατµοσφαιρική ρύπανση 8. Αλκοόλες και ζυµώσεις 8.1 Αλκοόλες και ζυµώσεις Αλκοολούχα ποτά 9. Υδρογονάνθρακες 9.1 οµή και ιδιότητες υδρογονανθράκων 10. Λιπαρές ουσίες 10.1 οµή και ιδιότητες λιπαρών ουσιών 11. Πετροχηµεία, πολυµερισµός και πλαστικά 11.1 οµή, ιδιότητες και χρήσεις πολυµερών 12. Πετρέλαιο και φυσικό αέριο 12.1 Παραγωγή, διύλιση και χρήση πετρελαίου και φυσικού αερίου 13. Καύσιµα, καυσαέρια και ρύπανση της ατµόσφαιρας 13.1 Ρύπανση της ατµόσφαιρας και µέτρα αντιρύπανσης 14. Πρωτεΐνες 14.1 οµή και ιδιότητες πρωτεϊνών 15. Υδατάνθρακες 15.1 οµή και ιδιότητες υδατανθράκων 16. Oι δείκτες (α) 16.1 Επίδραση των οξέων στο χρώµα των δεικτών 17. Oι δείκτες (β) Επίδραση των οξέων στο χρώµα των δεικτών 18. Οι δείκτες (γ) Το χρώµα των δεικτών σε όξινα, βασικά και ουδέτερα διαλύµατα 19. Επίδραση των οξέων στα µέταλλα Η αντίδραση των οξέων µε τα µέταλλα Σειρά δραστικότητας µετάλλων 20. Το ph των οξέων (α) Το ph των διαλυµάτων των οξέων 21. Το ph των οξέων (β) Επίδραση αραίωσης στο ph των διαλυµάτων των οξέων 22. Το ph των βάσεων (α) Το ph των διαλυµάτων των βάσεων 23. Το ph των βάσεων (β) 24. Εξουδετέρωση δείκτες και ph 25. Το χλωριούχο νάτριο Επίδραση αραίωσης στο ph των διαλυµάτων των βάσεων Η Εξουδετέρωση το χρώµα των δεικτών και το ph Το χλωριούχο νάτριο, το χρώµα των δεικτών και το ph Κάθε «Φύλλο Εργασίας» χαρακτηρίζεται από µια συγκεκριµένη δοµή που προέρχεται από την εφαρµογή της γνωστής στρατηγικής «Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα». Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 58

59 Το λογισµικό συνοδεύει εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης ενώ το ίδιο κείµενο είναι ενσωµατωµένο και στο λογισµικό. Στην αρχική οθόνη του λογισµικού υπάρχουν αναλυτικές πληροφορίες για την εγκατάσταση του λογισµικού, πληροφορίες για τις απαιτήσεις του λογισµικού σε σχέση µε το hardware καθώς και πληροφορίες για την εγκατάσταση των βοηθητικών προγραµµάτων που απαιτούνται για την λειτουργία του λογισµικού, π.χ. Flash κ.α. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Ο διδάσκων και οι µαθητές που το χρησιµοποιούν δεν χρειάζεται να γνωρίζουν κάποια γλώσσα προγραµµατισµού. Στην πραγµατικότητα το λογισµικό συνιστά ένα ηλεκτρονικό βιβλίο Πολυµέσων και ταυτόχρονα ένα εικονικό «Χηµικό Εργαστήριο». Λαµβάνοντας υπόψη ότι διατίθεται δωρεάν σε όλους για εκπαιδευτικούς σκοπούς, µπορεί να χρησιµοποιηθεί µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση ενός πειράµατος χηµείας, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται µε οµάδες. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις φαινοµένων και παρουσίασή τους στην τάξη. ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη Το λογισµικό αυτό θα διανεµηθεί µε την µορφή του CD σε όλα τα γυµνάσια της χώρας σύντοµα. Επιπλέον, είναι αναρτηµένο στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου: «IrYdium Chemistry Lab» Εισαγωγή Το «IrYdium Chemistry Lab» αποτελεί ένα ολοκληρωµένο πακέτο το οποίο περιλαµβάνει: α) Το εξελληνισµένο πρόγραµµα Virtual Chemistry Lab (2007) β) Ένα «Εγχειρίδιο ραστηριοτήτων» το οποίο συνίσταται από ένα σύνολο παιδαγωγικών δραστηριοτήτων µαζί µε την παιδαγωγική αναζήτηση που απευθύνεται στο διδάσκοντα µαθήµατα Χηµείας καθώς και των συνοδευτικών «Φύλλων εργασίας» για τους µαθητές. γ) Εγχειρίδιο χρήσης στα Ελληνικά Το λογισµικό δηµιουργήθηκε από οµάδα Χηµικών και Προγραµµατιστών στα πλαίσια του IrYdium Project που χρηµατοδοτείται από την National Science Foundation των Η.Π.Α., διατίθεται ελεύθερα για εκπαιδευτική χρήση µε άδεια που παραχώρησαν οι δηµιουργοί του στην Αγγλική, Γαλλική, Ισπανική και Καταλανική γλώσσα. Πρόσφατα Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 59

60 εξελληνίστηκε από οµάδα εκπαιδευτικών και ερευνητών του Τµήµατος Χηµείας του Α.Π.Θ. στο πλαίσιο του έργου Νηρηίδες του Ε.Α.Ι.Τ.Υ. Το λογισµικό αυτό αποτελεί ένα κλασικό εργαλείο προσοµοίωσης φαινοµένων Χηµείας. Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Χ Καταρχήν, το IrYdium Chemistry Lab θεωρείται λογισµικό προσοµοίωσης καθόσον σε αυτό προσοµοιώνονται διεργασίες και φαινόµενα της Χηµείας. Επιπλέον, θεωρείται και ως ανοικτό περιβάλλον διερεύνησης καθόσον σε αυτό ο εκπαιδευτικός και ο µαθητής µπορεί ελεύθερα να διερευνήσει χηµικά φαινόµενα και διεργασίες και όχι µόνον προεπιλεγµένες προσοµοιώσεις. Τέλος, το εν λόγω λογισµικό χαρακτηρίζεται από το ότι επιτρέπει διαδικασίες µοντελοποίησης χηµικών φαινοµένων και διαδικασιών, επειδή ο εκπαιδευτικός µπορεί να εισάγει παραµέτρους για οποιαδήποτε χηµική ουσία και στη συνέχεια να την µοντελοποιήσει πάντα σε περιβάλλον προσοµοίωσης χωρίς τη χρήση ειδικής γλώσσας προγραµµατισµού. Το πρόγραµµα επιλύει τις βασικές εξισώσεις χηµικής θερµοδυναµικής µε βάση τα θερµοδυναµικά δεδοµένα των χηµικών ουσιών. Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Μαζί µε το λογισµικό προσφέρεται ένα εγχειρίδιο χρήσης «VLab_Οδηγίες χρήσης» (15 σελίδων) και on line βοήθεια. Επιπλέον, προσφέρονται και ένα σύνολο δραστηριοτήτων (6 συνολικά Παιδαγωγικών Σεναρίων που αναφέρονται στη Χηµεία) κατάλληλα για τη διδασκαλία µε τη χρήση λογισµικού στο Λύκειο. Οι δραστηριότητες αναπτύχθηκαν από οµάδα εκπαιδευτικών και ερευνητών του Τµήµατος Χηµείας του Α.Π.Θ. στο πλαίσιο του έργου Νηρηίδες του Ε.Α.Ι.Τ.Υ. και κάθε µία συνοδεύεται από Φύλλο Εργασίας και Φύλλο Αξιολόγησης για τον µαθητή και Οδηγίες για τον καθηγητή. Παιδαγωγικό Σενάριο 1. Ρυθµιστικά διαλύµατα 2. Αραίωση και ανάµιξη διαλυµάτων ραστηριότητες 1.1. Παρασκευή ρυθµιστικού διαλύµατος CH 3 COOH/CH 3 COONa. Επίδραση της αραίωσης και της προσθήκης οξέος ή βάσης στο ph του ρυθµιστικού διαλύµατος 1.2. Παρασκευή ρυθµιστικού διαλύµατος NH 3 /NH 4 Cl. Επίδραση της αραίωσης και της προσθήκης οξέος ή βάσης στο ph του ρυθµιστικού διαλύµατος Αραίωση διαλυµάτων ΗCl και NaOH και επίδραση της αραίωσης στο ph του διαλύµατος 2.2 Ανάµιξη διαλυµάτων που περιέχουν την ίδια Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 60

61 3. Σύνθεση και προσδιορισµός του ph διαλυµάτων αλάτων 4. Ογκοµέτρηση, Οξυµετρία - Αλκαλιµετρία 5. Σχέση πυκνότητας και περιεκτικότητας σε αιθανόλη αλκοολούχων διαλυµάτων 6. Επίδραση θερµοκρασίας στη διαλυτότητα της σακχαρόζης στο νερό διαλυµένη ουσία Παρασκευή διαλύµατος NH 4 Cl µε ανάµιξη διαλυµάτων HCl και NΗ 3 και προσδιορισµός του ph 3.2 Παρασκευή διαλύµατος CH 3 COONa µε ανάµιξη διαλυµάτων CH 3 COOH και NaOH και προσδιορισµός του ph 3.3. Παρασκευή διαλύµατος ΝaCl µε ανάµιξη διαλυµάτων HCl και NaOH και προσδιορισµός του ph 4.1. Προσδιορισµός της άγνωστης συγκέντρωσης διαλύµατος NaOH µε τιτλοδότησή του µε διάλυµα ΗCl γνωστής συγκέντρωσης µε τη χρήση δείκτη (οξυµετρία) Προσδιορισµός της άγνωστης συγκέντρωσης διαλύµατος NaOH µε τιτλοδότησή του µε διάλυµα ΗCl γνωστής συγκέντρωσης µε τη χρήση πεχαµέτρου (οξυµετρία). 4.3 Προσδιορισµός της άγνωστης συγκέντρωσης διαλύµατος CH 3 COOH µε τιτλοδότησή του µε διάλυµα NaOH γνωστής συγκέντρωσης µε τη χρήση δείκτη (αλκαλιµετρία). 4.4 Προσδιορισµός της άγνωστης συγκέντρωσης διαλύµατος CH 3 COOH µε τιτλοδότησή του µε διάλυµα NaOH γνωστής συγκέντρωσης µε τη χρήση πεχαµέτρου (αλκαλιµετρία) Παρασκευή διαλυµάτων αιθανόλης γνωστής περιεκτικότητας και µέτρηση της πυκνότητάς τους 5.2. Κατασκευή πρότυπου διαγράµµατος 5.3. Εύρεση περιεκτικότητας σε αιθανόλη διαφόρων ποτών µε µέτρηση της πυκνότητάς τους 6.1. Προσδιορισµός της διαλυτότητας της σακχαρόζης στο νερό σε διάφορες θερµοκρασίες 6.2 Μελέτη επίδρασης της θερµοκρασίας στη διαλυτότητα της σακχαρόζης στο νερό Κάθε «Φύλλο Εργασίας» (από 5 έως 8 σελίδες) χαρακτηρίζεται από µια συγκεκριµένη δοµή του που προέρχεται από την εφαρµογή της γνωστής στρατηγικής «Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα». Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Το πακέτο του IrYdium Chemistry Lab περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την εγκατάσταση και τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Ο διδάσκων και οι µαθητές που το χρησιµοποιούν δεν χρειάζεται να γνωρίζουν κάποια γλώσσα προγραµµατισµού. Στην πραγµατικότητα το λογισµικό συνιστά ένα πλήρες Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 61

62 «Χηµικό Εργαστήριο» το οποίο στηρίζεται στους νόµους και τις εξισώσεις της υδατικής χηµείας και της θερµοδυναµικής. Το IrYdium Chemistry Lab, λαµβάνοντας υπόψη ότι διατίθεται δωρεάν σε όλους για εκπαιδευτικούς σκοπούς, µπορεί χρησιµοποιηθεί µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση ενός πειράµατος χηµείας, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται κατανεµηµένοι σε οµάδες. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις ή µοντελοποιήσεις φαινοµένων και παρουσίασή τους στην τάξη. ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη α) Η εξελληνισµένη έκδοση του IrYdium Chemistry Lab καθώς και τα συνοδευτικά εγχειρίδια θα είναι διαθέσιµα στη διεύθυνση: Στην ίδια διεύθυνση είναι διαθέσιµα εκπαιδευτικό υλικό και πρόσθετες δραστηριότητας (στα αγγλικά) «Βιολογία Α -Γ Γυµνασίου» Εισαγωγή Η «Βιολογία Α -Γ Γυµνασίου» είναι ένα διαδικτυακό περιβάλλον δραστηριοτήτων µε (α) πολυµεσικό υλικό, (β) προσοµοιώσεις, (γ) δοκιµασίες, (δ) παιχνίδια, παρουσιάσεις και άλλες υπερµεσικές εφαρµογές, που προορίζεται κυρίως για µαθητές Γυµνασίου, καλύπτοντας ένα µεγάλο µέρος από τους στόχους του αναλυτικού προγράµµατος των µαθηµάτων Βιολογίας Α και Γ Γυµνασίου. Το λογισµικό δηµιουργήθηκε από οµάδα Βιολόγων και Προγραµµατιστών της τριτοβάθµιας και δευτεροβάθµιας Εκπαίδευσης. Σχεδιάστηκε ως υποστηρικτικό υλικό του µαθήµατος της Βιολογίας της Α και Γ Γυµνασίου. Με τη συνδροµή των Σύγχρονων Τεχνολογιών Πληροφόρησης «Βιολογία Α -Γ Γυµνασίου» βήµα- βήµα καλύπτει το σύνολο της διδακτέας ύλης. Περιέχει υλικό µε κείµενα, φωτογραφίες, κινούµενες εικόνες, έγχρωµα βίντεο, αφήγηση, -ευρετήριο και λίστα µε όρους που πρέπει να γνωρίζουν οι µαθητές και την επεξήγησή τους καθώς και ενδιαφέροντα παιχνίδια µε θέµατα βιολογίας. Αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε στο πλαίσιο της ηµιουργίας Υποστηρικτικού Υλικού για το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο και διατίθεται σε CD-ROM ή στο διαδίκτυο: Το λογισµικό συνοδεύει το βιβλίο του µαθητή, του βιβλίο του καθηγητή, τον εργαστηριακό οδηγό, και το τετράδιο εργασιών. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 62

63 Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Το συγκεκριµένο λογισµικό εντάσσεται στην κατηγορία των υποστηρικτικών µέσων του µαθήµατος όµως, λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι ανήκει σε δύο διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. Είναι ηλεκτρονικό βιβλίο που περιέχει πλήθος εύληπτων πληροφοριών και εικόνων, και προσοµοιώσεις λειτουργιών οργάνων και οργανικών συστηµάτων. Το λογισµικό είναι πολύ εύκολο στη χρήση του και δεν χρειάζονται ιδιαίτερες γνώσεις για υπολογιστή για να το τρέξει ο καθηγητής και ο µαθητής.: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το λογισµικό είναι σχεδιασµένο για χρήση σε συνθήκες σχολικού εργαστηρίου πληροφορικής µε επιβλέποντα καθηγητή. Ακολουθώντας τη διάταξη της ύλης του βιβλίου του µαθητή, µε πολύ απλά λόγια και εικόνες ή βίντεο, δίνει τη δυνατότητα στους µαθητές όλων των νοητικών επιπέδων να ασχοληθούν µε τα θέµατα που παρουσιάζονται και συντελεί ώστε να γίνει πιο εύληπτη η διδακτέα ύλη και άρτια η εµπέδωση των βιολογικών φαινοµένων και λειτουργιών. Με λίγα λόγια και µε σαφή τρόπο παρουσιάζεται η λειτουργία κάθε οργάνου ή συστήµατος. Η κάλυψη της διδακτέας ύλης γίνεται πολύπλευρα και περιλαµβάνει θεωρία, προσοµοιώσεις της λειτουργίας των οργάνων και οργανικών συστηµάτων, σχέδια, κινούµενες εικόνες βίντεο κ.α. Περιλαµβάνει επίσης παιχνίδι γνώσεων. Μπορεί να αξιοποιηθεί ως πηγή άντλησης υλικού που ο εκπαιδευτικός χρησιµοποιεί για να προκαλέσει το ενδιαφέρον των µαθητών του, αλλά και για πραγµατοποίηση εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, όπου οι µαθητές µπορούν να αναπτύξουν επιστηµονικές δεξιότητες παρατηρώντας, αναζητώντας, υποθέτοντας, επιβεβαιώνοντας. Μπορεί να αξιοποιηθεί µέσα σε µία τάξη ως εξής: α) Παρουσίαση ενός µαθήµατος ανθρωπολογίας, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε «Φύλλα Εργασίας» που προτείνονται στο τετράδιο εργασιών. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις και παρουσίασή τους στην τάξη. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 63

64 2.1.8 «Εγκυκλοπαίδεια του ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ» Εισαγωγή To εκπαιδευτικό Λογισµικό «Eγκυκλοπαίδεια του Ανθρώπινου σώµατος» αποτελείται από ένα CD και ένα εγχειρίδιο χρήσης στα Ελληνικά. Κατασκευάστρια εταιρία του λογισµικού είναι η Dorling Kindersley Limited. (Αγγλικός τίτλος: The Ultimate Human Body). Στα πλαίσια του έργου ΚΙΡΚΗ πραγµατοποιήθηκε ειδική έκδοση του λογισµικού, από το Ε.Α. Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών και τους Ερευνητές ΑΕΕΕ και συνοδεύεται από βιβλία για τον εκπαιδευτικό και τον µαθητή. Το ΥπΕΠΘ έχει αποκτήσει άδειες χρήσης και αντίτυπα του εξελληνισµένου λογισµικού και του συνοδευτικού του υλικού. Αποτελεί ένα πολύ καλό εργαλείο προσοµοίωσης των λειτουργιών των οργάνων και των οργανικών συστηµάτων του ανθρώπινου σώµατος. Με τη συνδροµή των Σύγχρονων Τεχνολογιών Πληροφόρησης η εγκυκλοπαίδεια του Ανθρώπινου σώµατος µας οδηγεί βήµα-βήµα σε µία ενδιαφέρουσα περιήγηση στο ανθρώπινο σώµα. Περιέχει πλούσιο υλικό, µε κείµενα, φωτογραφίες, κινούµενες εικόνες, έγχρωµα βίντεο, αφήγηση, αποτελεσµατική µηχανή αναζήτησης-ευρετήριο για µια µεγάλη ποικιλία θεµάτων και φύλλα εργασίας για τον µαθητής καθώς επίσης λεπτοµερείς οδηγίες για τους διδάσκοντες. Η εγκυκλοπαίδεια του ανθρώπινου σώµατος χωρίζεται σε τρεις ενότητες κάθε µία από τις οποίες αποτελεί έναν χαρακτηριστικό τοµογράφο: Τοµογράφο συστηµάτων, τοµογράφο 3 διαστάσεων και τοµογράφο ακτίνων Χ. Ένα παιχνίδι µε ερωτήσεις δίνει τη δυνατότητα για έλεγχο των γνώσεων µε ευχάριστο τρόπο και φύλλα εργασίας α) Ο τοµογράφος συστηµάτων µας επιτρέπει να εξερευνήσουµε τα συστήµατα και τα όργανα του σώµατος είτε χωριστά είτε σε συνδυασµό. β) Ο τοµογράφος 3 διαστάσεων περιέχει τρισδιάστατα µοντέλα του σώµατος και των οργάνων του. Επιτρέπει έτσι να δούµε το εσωτερικό του σώµατος σε διάφορα επίπεδα, αφαιρώντας διαδοχικά στρώµατα, µέχρι να αποµείνει µόνο ο σκελετός. Επίσης µπορούµε να εξετάσουµε µεµονωµένα όλα τα όργανα του σώµατος µας. γ) Ο τοµογράφος ακτινών Χ, επιτρέπει να παρατηρήσουµε το σκελετό σαν να χρησιµοποιούσαµε ακτίνες Χ και να αλλάξουµε τη γωνία παρατήρησης. Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Το συγκεκριµένο λογισµικό θα µπορούσε να ενταχθεί στην κατηγορία των «Συστηµάτων Προσοµοιώσεων». Όµως, λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι ανήκει σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον πίνακα: Είναι ηλεκτρονικό βιβλίο που περιέχει πλήθος εύληπτων πληροφοριών και εικόνων, προσοµοιώσεις λειτουργιών οργάνων και οργανικών συστηµάτων. Το λογισµικό είναι πολύ εύκολο στη χρήση του και δεν χρειάζονται ιδιαίτερες γνώσεις για υπολογιστή για να το τρέξει ο καθηγητής και ο µαθητής. Κατηγορίες που ανήκει το λογισµικό «Εγκυκλοπαίδεια του ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ» Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 64

65 Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Συνοδευτικά Εγχειρίδια: Το λογισµικό συνοδεύεται από τα εξής βιβλία (τα 1, 2 και 3 διατίθενται και σε ηλεκτρονική - εκτυπώσιµη, µορφή µέσα στο CD του λογισµικού): 1. Οδηγός για το χρήστη (περιλαµβάνεται στο κουτί του CD του λογισµικού) 2. Οδηγός για τον εκπαιδευτικό 3. Οδηγός για το µαθητή στο οποίο υπάρχουν 15 φύλλα εργασίας µε δραστηριότητες οι οποίες αντιστοιχούν σε 20 διδακτικές ώρες, για τα γνωστικά αντικείµενα της Βιολογίας / Ανθρωπολογίας. 1. ΙΣΤΟΙ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΑ 2. ΑΡΘΡΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΚΙΝΗΣΗ 3. ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ: ΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΕΜΜΗΝΟΡΡΥΣΙΑΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ 4. Η ΑΝΑΠΝΟΗ: ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΑΕΡΙΩΝ ΣΤΟΥΣ ΠΝΕΥΜΟΝΕΣ 5. ΑΜΥΝΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ 6. ΚΟΡΙΤΣΙ Ή ΑΓΟΡΙ; 7. ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΙΑΙΡΕΣΗ - ΜΙΤΩΣΗ 8. ΕΜΒΡΥΪΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ: ΚΥΗΣΗ ΓΕΝΝΗΣΗ 9. ΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ ΩΣ ΟΜΙΚΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΜΟΝΑ Α ΤΗΣ ΖΩΗΣ 10. Ο ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ: ΡΟΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 11. ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΚΑΙ ΛΕΜΦΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 12. ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ: ΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ 13. ΕΡΕΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 14. ΑΜΥΝΑ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΗ 15. ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ 4. Ανακαλύπτω το Σώµα (Βιβλίο επέκτασης διδασκαλίας-πολυτελής Ελληνική έκδοση) Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Το πακέτο του της Εγκυκλοπαίδειας του ανθρώπινου σώµατος περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την εγκατάσταση και τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το λογισµικό συνιστά µία πλήρη εγκυκλοπαίδεια του ανθρώπινου σώµατος. κατάλληλη για σχολική χρήση σε θέµατα σχετικά µε το ανθρώπινο σώµα. Τα φύλλα εργασίας είναι απλά και σαφή και υποδεικνύουν δραστηριότητες από τις εµπειρίες των παιδιών τα οποία οδηγούνται στο να υποθέσουν την απάντηση και Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 65

66 ύστερα να την αναζητήσουν και να την επιβεβαιώσουν από την παρατήρηση των κινούµενων εικόνων ή των βίντεο. Με λίγα λόγια και µε σαφή τρόπο παρουσιάζεται η λειτουργία κάθε οργάνου ή συστήµατος. Είναι πολύ καλή η παρουσίαση του εσωτερικού κάποιων οργάνων σε επίπεδο µικροσκοπικό. Η κάλυψη της διδακτέας ύλης γίνεται πολύπλευρα και περιλαµβάνει θεωρία, προσοµοιώσεις της λειτουργίας των οργάνων και οργανικών συστηµάτων, φύλλα εργασίας, µεγάλο αριθµό σχεδίων, κινούµενων εικόνων βίντεο κ.α. Περιλαµβάνει επίσης παιχνίδι γνώσεων. Μπορεί να αξιοποιηθεί ως πηγή άντλησης υλικού που ο εκπαιδευτικός χρησιµοποιεί για να προκαλέσει το ενδιαφέρον των µαθητών του, αλλά και για πραγµατοποίηση εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, όπου οι µαθητές µπορούν να αναπτύξουν επιστηµονικές δεξιότητες παρατηρώντας, αναζητώντας, υποθέτοντας, επιβεβαιώνοντας. Μπορεί να αξιοποιηθεί µέσα σε µία τάξη ως εξής: α) Παρουσίαση ενός µαθήµατος ανθρωπολογίας, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε «Φύλλα Εργασίας» που προτείνονται. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις και παρουσίασή τους στην τάξη ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη ικτυακός τόπος της εταιρείας ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: ικτυακός τόπος της εταιρείας Dorling Kindersley: ικτυακός τόπος ΕΑΙΤΥ: Το λογισµικό χρησιµοποιήθηκε από επιµορφωτές του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου στο πλαίσιο του έργου Ο ΥΣΣΕΑΣ καθώς και στην επιµόρφωση «Επιµορφωτών στις ΤΠΕ» (1998 και 2001, έργο Ε42 της Ο ΥΣΣΕΙΑΣ). Στο διαδίκτυο βρίσκουµε δύο κατηγορίες αναφορών για το λογισµικό (α) γενικές πληροφορίες για το λογισµικό και (β) δραστηριότητες και φύλλα εργασίας για την παιδαγωγική αξιοποίηση του στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο. Οι Επιµορφωτές στις ΤΠΕ καθώς και οι εκπαιδευτικοί που επιµορφώθηκαν στο πλαίσιο της Ενδοσχολικής Επιµόρφωσης ( ) παρουσιάζουν εργασίες τους σε εκπαιδευτικά συνέδρια, εκπαιδευτικές πύλες και προσωπικές ιστοσελίδες. Εκπαιδευτικές πύλες εκκίνησης δικτυακής αναζήτησης υποστηρικτικού υλικού: Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΕΠΘ: Εκπαιδευτική Πύλη των Εκπαιδευτικών Νοτίου Αιγαίου: Εκπαιδευτικός τόπος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου «Γεωλογία - Γεωγραφία Α -Β Γυµνασίου» Εισαγωγή Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 66

67 Η «Γεωλογία - Γεωγραφία Α -Β Γυµνασίου» είναι ένα διαδικτυακό περιβάλλον δραστηριοτήτων µε (α) πολυµεσικό υλικό, (β) προσοµοιώσεις, (γ) δοκιµασίες, (δ) παιχνίδια, παρουσιάσεις και άλλες υπερµεσικές εφαρµογές, που προορίζεται κυρίως για µαθητές Γυµνασίου, καλύπτοντας ένα µεγάλο µέρος από τους στόχους του αναλυτικού προγράµµατος των µαθηµάτων Γεωγραφίας. Περιλαµβάνει 50 εφαρµογές σε 5 ενότητες (Πλανήτης Γη, Εσωτερικό - Επιφάνεια - Ατµόσφαιρα της Γης και Ανθρώπινες ραστηριότητες στο Φυσικό Περιβάλλον) που συνοδεύονται από γλωσσάρια, βιογραφίες, πηγές, πολυµεσικούς χάρτες εννοιών και προτεινόµενες διαθεµατικές δραστηριότητες. Αναπτύχθηκε και αξιολογήθηκε στο πλαίσιο της ηµιουργίας Υποστηρικτικού Υλικού για το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο και διατίθεται σε CD-ROM ή στο διαδίκτυο: Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό το λογισµικό ανήκει σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Χ Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το λογισµικό µπορεί να καλύψει ένα µεγάλο µέρος του ΑΠΣ της Γεωλογίας Γεωγραφίας Α και Β Γυµνασίου (µε διαθεµατικές προεκτάσεις στην Πληροφορική, τα Μαθηµατικά και την Ιστορία), και σε συνδυασµό µε τα άλλα παραδοσιακά µέσα, στοχεύει να: - αποτελέσει ένα διερευνητικό µαθησιακό περιβάλλον, µε διαθεµατικό χαρακτήρα και πολλαπλές αναπαραστάσεις, - ενθαρρύνει τον πειραµατισµό µε προσοµοιώσεις καταστάσεων και µοντελοποιήσεις φαινοµένων, - επιτρέπει τη µεθοδική αναζήτηση πληροφοριών για οργάνωση, ανάλυση, ταξινόµηση, επεξεργασία και παρουσίασή τους, - παρέχει δυνατότητα ελέγχου των γνώσεων και επίλυσης προβληµάτων, - παρακινεί στην εξάσκηση µέσω των εκπαιδευτικών παιχνιδιών που περιέχει, - προτρέπει τους µαθητές µε κατάλληλη ανατροφοδότηση να συνεργάζονται µεταξύ Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 67

68 τους, να ανταλλάσσουν και να συγκρίνουν δεδοµένα (στην τάξη ή εξ αποστάσεως µέσω διαδικτύου). Το λογισµικό είναι εξ ολοκλήρου διαδικτυακό και περιέχει τις παρακάτω 5 θεµατικές ενότητες: 1. Πλανήτης Γη 2. Εσωτερικό της Γης 3. Ατµόσφαιρα της Γης 4. Επιφάνεια της Γης 5. Ανθρώπινες ραστηριότητες και Φυσικό Περιβάλλον Το λογισµικό αποτελείται από: α) 10 µικρόκοσµους για το ανάγλυφο - διαίρεση και την κατανοµή σεισµών - ηφαιστείων του κόσµου, των ηπείρων και της Ελλάδας β) 8 προσοµοιώσεις για την περιστροφή - περιφορά της Γης, τη δοµή ατµόσφαιρας - εσωτερικού της Γης, τον κύκλο του νερού, τους ανέµους και τις βροχοπτώσεις, γ) 14 υπερµεσικές εφαρµογές για το ανάγλυφο και τις λιθοσφαιρικές πλάκες, τους σηµαντικότερους σεισµούς και τα ηφαίστεια, τη γεωλογική ιστορία, το κλίµα, τους υδάτινους δρόµους, την οργάνωση των πόλεων και τις µεταβολές των πληθυσµών στον κόσµο, δ) 12 παιχνίδια σχετικά µε τα παραπάνω θέµατα, και ε) 5 δοκιµασίες αξιολόγησης µε ερωτήσεις πολλαπλών επιλογών, για κάθε µία από τις 5 ενότητες «ΓΑΙΑ ΙΙ» Εισαγωγή Το εκπαιδευτικό λογισµικό ΓΑΙΑ ΙΙ αποτελεί ένα ολοκληρωµένο πακέτο το οποίο περιλαµβάνει: α) Το πρόγραµµα ΓΑΙΑ ΙΙ (2002) ως ένα περιβάλλον διερεύνησης ειδικών θεµάτων Γεωγραφίας και Φυσικής β) Ένα «Εγχειρίδιο ραστηριοτήτων» το οποίο συνίσταται από ένα σύνολο παιδαγωγικών δραστηριοτήτων µαζί µε την παιδαγωγική αναζήτηση που απευθύνεται στο διδάσκοντα µαθήµατα i) Γεωγραφίας στο Γυµνάσιο ii) Φυσικής στο Γυµνάσιο και το Λύκειο iii) Αστρονοµίας στο Λύκειο γ) Μια σειρά «Φύλλων εργασίας» για τους µαθητές. δ) Εγχειρίδιο χρήσης Στοιχεία ταυτότητας του λογισµικού: Γνωστικό Αντικείµενο: Μαθηµατικά, Φυσική, Γεωγραφία Επίπεδο / τάξεις: Γυµνάσιο και Λύκειο Κατασκευαστής: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΤΕΧΝΟΓΝΩΣΙΑ Η ΓΑΙΑ στην πρώτη της φάση αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του έργου ΣΕΙΡΗΝΕΣ / ΕΠΕΑΕΚ και στη δεύτερη ολοκληρώθηκε µε νέα µορφή και περιεχόµενο στο πλαίσιο Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 68

69 του έργου ΠΗΝΕΛΟΠΗ / ΕΠΕΑΕΚ. Στη ΓΑΙΑ II το αντικείµενο πειραµατισµού και διερεύνησης είναι τόσο η ίδια η Γη όσο και διάφορα φαινόµενα άµεσα σχετιζόµενα µε αυτήν. Τα θέµατα που επελέγησαν για µελέτη στο προτεινόµενο πληροφορικό περιβάλλον, και τα οποία αντιστοιχούν σε βασικά περιβάλλοντα µε τη µορφή «εικονικού εργαστηρίου», είναι τα ακόλουθα: 1. Γεωγραφικά χαρακτηριστικά της Γης, στον ΙΑΣΟΝΑ: Οδηγώντας έναν ή και δύο «εξερευνητές» ταξιδεύουµε στην επιφάνεια της Γης. Έχουµε τη δυνατότητα να καταλάβουµε καλύτερα τις αποστάσεις (εισάγοντας τη µετατόπιση ως διανυσµατικό µέγεθος) και τη σχέση χώρου και χρόνου, ταξιδεύοντας, λύνοντας προβλήµατα και έχοντας πρόσβαση σε γεωγραφικά και ιστορικά δεδοµένα. Οι Μικρόκοσµοι του Ιάσoνα: Γεωγραφικές συντεταγµένες Ταξίδια στον κόσµο Ιστορία ευρωπαϊκών πόλεων Αποστάσεις ελληνικών πόλεων 2. Κίνηση τεχνητών δορυφόρων γύρω από τη Γη, στον NEWTON: Μελετάµε τις τροχιές των δορυφόρων, λύνοντας προβλήµατα που σχετίζονται µε την ταχύτητα και το είδος της κίνησης των δορυφόρων γύρω από τους πλανήτες (παρατηρώντας και τη Γη ή και κάποιον άλλο πλανήτη όπως φαίνονται από τον δορυφόρο. Οι Μικρόκοσµοι του Newton Κίνηση δορυφόρων γύρω από πλανήτες Θέα πλανήτη από δορυφόρο 3. Γήινο µαγνητικό πεδίο, στον GILBERT: Θεωρώντας τη Γη ως ένα τεράστιο µαγνήτη, θα πειραµατιστούµε και θα καταλάβουµε καλύτερα τις ιδιότητες της µαγνητικής βελόνας, το γεωµαγνητικό πεδίο ενός τόπου και την επίδραση των κοιτασµάτων στα µαγνητόµετρα. Οι µικρόκοσµοι του Gilbert: Μέτρηση γήινου µαγνητικού πεδίου Μαγνητικοί χάρτες Μαγνητική διασκόπηση Γήινο µαγνητικό δίπολο 4. Υπολογισµός της ακτίνας της Γης, στον ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗ ακολουθώντας την ίδια µέθοδο που χρησιµοποίησε ο µεγάλος αλεξανδρινός µαθηµατικός πριν από 2300 χρόνια. Για να το πετύχουµε, χρειάζεται να συνεργαστούµε µε µαθητές άλλων σχολείων της Ελλάδας, µε τους οποίους θα επικοινωνήσουµε µέσω του υπολογιστή µας. Ο µικρόκοσµος του Ερατοσθένη Μέτρηση ακτίνας της Γης Οι Μικρόκοσµοι του Εγκέλαδου οµή εσωτερικού της Γης Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 69

70 ιάδοση σεισµικών κυµάτων 5. Γήινη ατµόσφαιρα, στον TORRICELLI: Χρησιµοποιούµε ένα αερόστατο για να µετρήσουµε την ατµοσφαιρική πίεση, τη θερµοκρασία, τη σύσταση της ατµόσφαιρας της Γης, ένα αεροσκάφος για τη µελέτη της δυναµικής άνωσης µε τη βοήθεια ρευµατικών γραµµών καθώς κι έναν αλεξιπτωτιστή για την προσοµοίωση της πτώσης του. Οι µικρόκοσµοι του Torricelli: Ατµόσφαιρα Πτήση αεροσκάφους Κίνηση 6. οµή του εσωτερικού της Γης, στον ΕΓΚΕΛΑ Ο: Ο εξερευνητής, εδώ παίρνει τη µορφή «γεωτρύπανου» µε σκοπό να µελετηθεί το απρόσιτο στην άµεση παρατήρηση εσωτερικό του πλανήτη Γη (φλοιός, µανδύας, πυρήνας), και επιπλέον µε τη βοήθεια ενός απλοποιηµένου επιστηµονικού µοντέλου από σεισµογράφους τοποθετηµένους σε περιφέρεια και τη µελέτη των σεισµικών κυµάτων (διάδοση εγκάρσιων και διαµηκών κυµάτων, ταχύτητα διάδοσης, ανάκλαση και διάθλαση). 7. Η Γη ως πλανήτης του ηλιακού µας συστήµατος, στον ΑΡΙΣΤΑΡΧΟ: Μελετάµε τις τροχιές των πλανητών σ ένα µοντέλο του Ηλιακού µας Συστήµατος ή σ ένα Εικονικό τρισδιάστατο Πλανητικό Σύστηµα, επιλέγοντας πλανήτες µε διαφορετικά χαρακτηριστικά, µε τη βοήθεια των νόµων του Kepler». Οι Μικρόκοσµοι του Αρίσταρχου Παρατηρώντας τον ουρανό Σύστηµα Ήλιου - Γης - Σελήνης Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του λογισµικού οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι ανήκει σε δύο κυρίως διαφορετικές κατηγορίες όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Το λογισµικό έχει άδεια χρήσης για όλα τα σχολεία της χώρας και µπορεί χρησιµοποιηθεί µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση της εξέλιξης ενός φαινοµένου, µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται µε οµάδες. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 70

71 γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) που απαιτούν προσοµοιώσεις ή µοντελοποιήσεις φαινοµένων και παρουσίασή τους στην τάξη. Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Το πακέτο ΓΑΙΑ ΙΙ περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την εγκατάσταση και τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Στο «Εγχειρίδιο δραστηριοτήτων» περιλαµβάνονται πολλά «Φύλλα Εργασίας» για τη διδασκαλία της Φυσικής και της Αστρονοµίας στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο και της Γεωγραφίας Γεωλογίας στο Γυµνάσιο. Κάθε «Φύλλο Εργασίας» (από 2 έως 4 σελίδες) χαρακτηρίζεται από µια συγκεκριµένη δοµή του που προέρχεται από την εφαρµογή της γνωστής στρατηγικής «Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα». Χρήσιµες διευθύνσεις στο διαδίκτυο Στο διαδίκτυο βρίσκουµε δύο κατηγορίες αναφορών για το λογισµικό (α) γενικές πληροφορίες για το λογισµικό και (β) δραστηριότητες και φύλλα εργασίας για την παιδαγωγική αξιοποίηση του στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο. Οι Επιµορφωτές στις ΤΠΕ καθώς και οι εκπαιδευτικοί που επιµορφώθηκαν στο πλαίσιο της Ενδοσχολικής Επιµόρφωσης ( ) παρουσιάζουν εργασίες τους σε εκπαιδευτικά συνέδρια, εκπαιδευτικές πύλες και προσωπικές ιστοσελίδες. Εκπαιδευτικές πύλες εκκίνησης δικτυακής αναζήτησης υποστηρικτικού υλικού: Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΕΠΘ: Εκπαιδευτική Πύλη των Εκπαιδευτικών Νοτίου Αιγαίου: Εκπαιδευτικός τόπος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 71

72 2.2. Λογισµικά που προτείνεται να παρουσιαστούν στα Κ.Σ.Ε «ΦΥΣΙΚΗ ΛΥΚΕΙΟΥ Ι και ΙΙ» Εισαγωγή Το εκπαιδευτικό λογισµικό ΦΥΣΙΚΗ ΛΥΚΕΙΟΥ Ι και ΙΙ υλοποιήθηκε από τις «Εκδόσεις Γενναδείου Σχολής» στο πλαίσιο του έργου «Αναδιατύπωση και εκσυγχρονισµός του Προγράµµατος Σπουδών στον τοµέα των Φυσικών Επιστηµών µε σύγχρονη παραγωγή υλικού» του ΥΠΕΠΘ µε την εποπτεία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. Το λογισµικό περιλαµβάνει δύο CD_ROM (µε τίτλους ΦΥΣΙΚΗ Ι και ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ) µε υλικό για τις περισσότερες από τις ενότητες της Φυσικής του Ενιαίου Λυκείου. Περιλαµβάνει «Οδηγίες Χρήσης» και στοιχεία από τη θεωρία αλλά δεν περιλαµβάνει «Φύλλα Εργασίες». Πρόκειται για ένα σύνολο προσοµοιώσεων Φυσικής (τύπου applets). Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Το συγκεκριµένο λογισµικό εντάσσεται στην κατηγορία των «Ανοικτών περιβαλλόντων διερεύνησης ειδικών θεµάτων» µε περιορισµένο αριθµό δυνατοτήτων όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Χ Συστήµατα µοντελοπο ίησης Το πακέτο είναι πολύ απλό τόσο στην εγκατάσταση του όσο και στη χρήση του εξαιτίας του φιλικού περιβάλλοντος διεπαφής (interface). Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το λογισµικό απευθύνεται σε µαθητές και µαθήτριες Ενιαίου Λυκείου και περιλαµβάνει προσοµοιώσεις από έξι θεµατικές ενότητες (Μηχανική-Θερµοδυναµική και Μοριακή Φυσική-Μηχανικές ταλαντώσεις και Κύµατα-ηλεκτρισµός και µαγνητισµός-οπτική- Σύγχρονη Φυσική). Ο καθηγητής επιλέγει από τις έτοιµες προσοµοιώσεις ή τις ταινίες που περιλαµβάνονται στα δύο CD-ROM και προτείνει δραστηριότητες στους µαθητές είτε ατοµικά είτε σε µικρές οµάδες. Οι συγγραφείς δεν προτείνουν διδακτική µεθοδολογία ή στρατηγική παιδαγωγικής αξιοποίησης των προσοµοιώσεων. Επίσης, πρέπει να σηµειωθεί ότι δεν λειτουργεί η «Αναζήτηση πληροφοριών στο διαδίκτυο». ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 72

73 Το λογισµικό έχει άδεια χρήσης για όλα τα σχολεία της χώρας. Ήδη στάλθηκε σε όλα τα Ενιαία Λύκεια της χώρας «Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.» Εισαγωγή Το εκπαιδευτικό λογισµικό Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α. (αρχικά των λέξεων Μηχανική, Ανάκλαση- ιάθλαση-θερµότητα-ηλεκτρισµός, Μοντέλα και Άτοµα) υλοποιήθηκε από το Τµήµα Πληροφορικής του Πανεπιστηµίου Αθηνών, το Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας, την Ελληνογαλλική σχολή «Άγιος Παύλος» και την εταιρία «01 Πληροφορική Α.Ε.». Πολλές φορές αναφέρεται και ως «ΦΥΣΙΚΗ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ». Το λογισµικό περιλαµβάνει: α) Το πρόγραµµα (CD-ROM τεσσάρων ενοτήτων Φυσικής Γυµνασίου: Μηχανική, Οπτική, Θερµότητα και Ηλεκτρισµός). β) Ένα «Εισαγωγικό Σηµείωµα» απευθυνόµενο στο διδάσκοντα µε συγκεκριµένη δοµή για κάθε θεµατική ενότητα. γ) Τετράδιο του µαθητή και της µαθήτριας (46 σελίδων) δ) Εγχειρίδιο χρήσης (60 σελίδων) Αναπτύχθηκε µε την εποπτεία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου στο πλαίσιο του έργου «Αναδιατύπωση και Εκσυγχρονισµός των Προγραµµάτων Σπουδών στον Τοµέα των Φυσικών Επιστηµών µε Σύγχρονη Παραγωγή ιδακτικού Υλικού» του ΥΠΕΠΘ. Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Εντάσσεται στην κατηγορία των «Ανοικτών περιβαλλόντων διερεύνησης ειδικών θεµάτων» µε περιορισµένο αριθµό δυνατοτήτων όπως φαίνεται στον πίνακα: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Χ Συστήµατα µοντελοπο ίησης Μαζί µε το λογισµικό προσφέρεται ένα «Εισαγωγικό Σηµείωµα» που απευθύνεται στο διδάσκοντα. Σ αυτό παρέχονται, για κάθε θεµατική ενότητα, οι διδακτικοί στόχοι οι οποίοι είναι σύµφωνοι µε το Πρόγραµµα Σπουδών που ισχύει µέχρι το σχολικό έτος και µια σειρά δραστηριοτήτων για κάθε θεµατική ενότητα. Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Το πακέτο του Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α. είναι πολύ απλό τόσο στην εγκατάσταση του όσο και στη χρήση του εξαιτίας του φιλικού περιβάλλοντος διεπαφής (interface). Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 73

74 Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το λογισµικό απευθύνεται σε παιδιά Β και Γ Γυµνασίου και περιλαµβάνει τέσσερις θεµατικές ενότητες. Καθεµιά από αυτές περιλαµβάνει ορισµένες υπο-ενότητες όπως στον πίνακα: Ηλεκτρισµός: α) Ηλεκτρικά κυκλώµατα, β) Σύνδεση αντιστάσεων Θερµότητα: α) ιαστολή, β) Αλλαγή φυσικής κατάστασης νερού Οπτική: α) Ανάκλαση, β) ιάθλαση του φωτός, γ) Χρώµατα Μηχανική: Πτώση σωµάτων στη Γη, στον αέρα και σε κενό Η επιλογή των θεµατικών ενοτήτων και η σχεδίαση των δραστηριοτήτων έγινε, σύµφωνα µε τους συγγραφείς, βάσει των γνωστών δυσκολιών που συναντούν οι µαθητές του Γυµνασίου στο να κατανοήσουν φυσικά φαινόµενα και έννοιες που αναφέρονται στις τέσσερις θεµατικές ενότητες. Σε κάθε ενότητα η µελέτη των φαινοµένων γίνεται µε πολλαπλές αναπαραστάσεις, που αναφέρονται σε τρία επίπεδα περιγραφής της πραγµατικότητας: α) Εµπειρικό: προσοµοίωση πειραµάτων, β) Συµβολικό: διαγράµµατα, γραφικές παραστάσεις, γ) Επίπεδο µοντέλων: σωµατιδιακά µοντέλα της δοµής της ύλης, διανύσµατα, κ.λπ. Ο καθηγητής επιλέγει από τα έτοιµα σενάρια και δραστηριότητες που περιέχονται στο λογισµικό ή δηµιουργεί δικές του, προτείνει δραστηριότητες στους µαθητές είτε ατοµικά είτε σε µικρές οµάδες, και συζητά µαζί τους, µε αφορµή τα αποτελέσµατα των ενεργειών τους. ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη Το λογισµικό έχει άδεια χρήσης για όλα τα σχολεία της χώρας. Ήδη στάλθηκε σε όλα τα Γυµνάσια της χώρας. Στο διαδίκτυο βρίσκουµε δύο κατηγορίες αναφορών για το λογισµικό (α) γενικές πληροφορίες για το λογισµικό και (β) δραστηριότητες και φύλλα εργασίας για την παιδαγωγική αξιοποίηση του στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο. Οι Επιµορφωτές στις ΤΠΕ καθώς και οι εκπαιδευτικοί που επιµορφώθηκαν στο πλαίσιο της Ενδοσχολικής Επιµόρφωσης ( ) παρουσιάζουν εργασίες τους σε εκπαιδευτικά συνέδρια, εκπαιδευτικές πύλες και προσωπικές ιστοσελίδες. Εκπαιδευτικές πύλες εκκίνησης δικτυακής αναζήτησης υποστηρικτικού υλικού: Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΕΠΘ: Εκπαιδευτική Πύλη των Εκπαιδευτικών Νοτίου Αιγαίου: «ChemModels» Εισαγωγή Το εκπαιδευτικό λογισµικό ChemModels είναι ένα αυτόνοµο λογισµικό το οποίο καλύπτει πολλούς και σηµαντικούς τοµείς της χηµείας του άνθρακα. Ενδεικτικά αναφέρονται οι παρακάτω: 1. Οµόλογες σειρές. Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 74

75 2. Ονοµατολογία. 3. Η ισοµέρεια και τα διάφορα είδη ισοµέρειας. 4. Πολυµερή. Το λογισµικό έχει αναπτυχθεί µε την γλώσσα προγραµµατισµού Lingo (Director) και καλύπτει τα παραπάνω θέµατα ολοκληρωµένα µε πολλές εφαρµογές που συνοδεύονται από φύλλα εργασίας. Αναπτύχθηκε στο Τµήµα Χηµείας του Α.Π.Θ. Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Βασικά το εκπαιδευτικό λογισµικό ChemModels µπορεί να καταταχθεί στην κατηγορία των λογισµικών «Πρακτικής και εξάσκησης». Ταυτόχρονα το συγκεκριµένο λογισµικό θα µπορούσε να ενταχθεί και στην κατηγορία των «Συστηµάτων Προσοµοιώσεων»: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Χαρακτηρίζεται ως λογισµικό «Πρακτικής και εξάσκησης» διότι δίνει στον µαθητή την δυνατότητα να αποκτήσει δεξιότητες που σχετίζονται µε την χρήση του Η/Υ αλλά κυρίως µε την δοµή και την κατάταξη σε διάφορες κατηγορίες των χηµικών ενώσεων. Επιπλέον, θεωρείται λογισµικό προσοµοίωσης καθόσον σε αυτό προσοµοιώνονται διάφορα µοριακά µοντέλα χηµικών ενώσεων καθώς και διεργασίες και φαινόµενα της Χηµείας όπως το φαινόµενο της ισοµέρειας κ.α. Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Το λογισµικό συνοδεύονται από τα παρακάτω εγχειρίδια: Οδηγίες χρήσης. Οδηγίες για τον καθηγητή. Οι οδηγίες αυτές περιλαµβάνουν και τις απαντήσεις που αφορούν το φύλλο εργασίας και το φύλλο αξιολόγησης του µαθητή. Οδηγίες και φύλλο εργασίας για τον µαθητή. Φύλλο αξιολόγησης. Περιλαµβάνει παιδαγωγικά σενάρια και δραστηριότητες. Κάθε «Φύλλο Εργασίας» (από 5 έως 8 σελίδες) χαρακτηρίζεται από µια συγκεκριµένη δοµή του που προέρχεται από την εφαρµογή της γνωστής στρατηγικής «Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα». Παιδαγωγικό Σενάριο 1. οµή διαφόρων µορφών άνθρακα 2. Ισοµέρεια υδρογονανθράκων ραστηριότητες 1.1. οµή διαφόρων µορφών άνθρακα 1.2 Ιδιότητες µορφών άνθρακα 2.1. Εύρεση των οµόλογων σειρών υδρογονανθράκων που αντιστοιχούν σε ένα µοριακό τύπο 2.2. Εύρεση των ισοµερών µελών µιας οµόλογης Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 75

76 σειράς που αντιστοιχούν σε ένα µοριακό τύπο υδρογονάνθρακα 2.3. Εύρεση των ισοµερών που αντιστοιχούν σε ένα µοριακό τύπο υδρογονανθράκων 2.4. Εύρεση του είδους της ισοµέρειας µεταξύ δυο ισοµερών υδρογονανθράκων 2.5 ιερεύνηση της στερεοχηµικής δοµής των υδρογονανθράκων 3.1. οµή και σύνθεση πολυµερών 3. Πολυµερή 3.2 Σύνθεση πολυµερών 4.1. Χαρακτηριστικές οµάδες 4. Τάξεις οργανικών ενώσεων 4.2. Αναγνώριση χαρακτηριστικών οµάδων και κατάταξη οργανικών ενώσεων 5. Οπτική ισοµέρεια 5.1. Μοριακή δοµή και οπτική ισοµέρεια 6.1 οµή αµινοξέων 6. Πεπτιδικός δεσµός 6.2 ηµιουργία πεπτιδικού δεσµού - ιπεπτίδια Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Τα δύο λογισµικά συνοδεύονται από ελληνοποιηµένο εγχειρίδιο χρήσης. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Ο διδάσκων και οι µαθητές που το χρησιµοποιούν δεν χρειάζεται να γνωρίζουν κάποια γλώσσα προγραµµατισµού. Το συγκεκριµένο λογισµικό µπορεί να χρησιµοποιηθεί µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση της θεωρίας και των εφαρµογών µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται µε οµάδες. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) και παρουσίασή τους στην τάξη «ChemCalc» Εισαγωγή Το εκπαιδευτικό λογισµικό ChemCalc αποτελείται από δύο αυτόνοµες ενότητες: 1. Η αλκοόλη (αιθανόλη) και η επίδρασή της στον άνθρωπο - Αλκοτέστ. 2. Η ραδιοχρονολόγηση µε 14 C Το λογισµικό έχει αναπτυχθεί µε βάση την γλώσσα προγραµµατισµού HTML και καλύπτει τα παραπάνω θέµατα ολοκληρωµένα, δηλ. θεωρία και εφαρµογές που συνοδεύονται από φύλλα εργασίας. ηµιουργήθηκε από οµάδα Χηµικών της τριτοβάθµιας εκπαίδευσης µε έδρα το Τµήµα Χηµείας του Α.Π.Θ. αλλά και Χηµικών από την δευτεροβάθµια Εκπαίδευση. Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Το συγκεκριµένο λογισµικό θα µπορούσε να ενταχθεί στην κατηγορία «Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων». Επίσης, λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 76

77 δυνατότητες του οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό το λογισµικό ανήκει στην κατηγορία των «Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης». Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Το λογισµικό «ChemCalc» θεωρείται ότι ανήκει στην κατηγορία «Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων» διότι καλύπτει ολόπλευρα την θεωρία για τις δύο ενότητες µε τις οποίες ασχολείται. Επίσης, θεωρείται «Λογισµικό πρακτικής και εξάσκησης» καθόσον σε αυτό οι µαθητές µελετούν τους διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν τις παραπάνω ενότητες (αλκοόλη και ραδιοχρονολόγηση) και εξασκούνται στη δηµιουργία διαγραµµάτων προσοµοιώνονται διεργασίες και φαινόµενα της Χηµείας. Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Συνοδεύεται από τα παρακάτω εγχειρίδια: o Οδηγίες χρήσης. o Οδηγίες για τον καθηγητή. Οι οδηγίες αυτές περιλαµβάνουν τις απαντήσεις που αφορούν το φύλλο εργασίας και το φύλλο αξιολόγησης του µαθητή. o Οδηγίες και φύλλο εργασίας για τον µαθητή. o Φύλλο αξιολόγησης. Παιδαγωγικό Σενάριο 1. Η αλκοόλη (αιθανόλη) και η επίδρασή της στον άνθρωπο. Αλκοτέστ. 2. Η ραδιοχρονολόγηση µε 14 C ραστηριότητες 1.1. Επίδραση της σωµατικής µάζας και του φύλλου στο επίπεδο της αλκοόλης στο αίµα µετά από κατανάλωση αλκοολούχου ποτού. 1.2 Επίδραση της σχέσης µε το ποτό και του φύλλου στο χρόνο µηδενισµού του επιπέδου της αλκοόλης στο αίµα µετά από κατανάλωση αλκοολούχου ποτού Επίδραση της ποσότητας του ποτού και του φύλλου στο χρόνο που πρέπει να παρέλθει για ασφαλή (και νόµιµη) οδήγησης µετά από κατανάλωση αλκοολούχου ποτού 2.1. Μελέτη ραδιενεργού διάσπασης του 14 C 2.2 Προσδιορισµός της ηλικίας διαφόρων ευρηµάτων Κάθε «Φύλλο Εργασίας» (από 5 έως 8 σελίδες) χαρακτηρίζεται από µια συγκεκριµένη δοµή του που προέρχεται από την εφαρµογή της γνωστής στρατηγικής «Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα». Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης Συνοδεύεται από ελληνοποιηµένα εγχειρίδια χρήσης Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 77

78 Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Ο διδάσκων και οι µαθητές που το χρησιµοποιούν δεν χρειάζεται να γνωρίζουν κάποια γλώσσα προγραµµατισµού. Τα λογισµικά αυτά µπορούν να χρησιµοποιηθούν µε διαφορετικούς τρόπους: α) Παρουσίαση της θεωρίας και των εφαρµογών µε τον βιντεοπροβολέα, από τον ίδιο το διδάσκοντα ή µια οµάδα µαθητών. β) ιδασκαλία ενός µαθήµατος στο εργαστήριο υπολογιστών µε έτοιµα «σενάρια» και «Φύλλα Εργασίας». Οι µαθητές εργάζονται µε οµάδες. γ) Ενασχόληση των µαθητών µε εργασίες (projects) και παρουσίασή τους στην τάξη «Χηµεία Γυµνασίου» Εισαγωγή Στα πλαίσια του προγράµµατος Ελπήνωρ αναπτύχθηκε το λογισµικό που καλύπτει τις παρακάτω ενότητες της Χηµείας Γυµνασίου: 1. Άτοµο - Ατοµική δοµή 2. Περιοδικό σύστηµα των στοιχείων 3. Χηµικοί δεσµοί 4. Ιδανικά - πραγµατικά αέρια - νόµοι των αερίων 5. ιαλύµατα 6. Ραδιενέργεια Το λογισµικό δηµιουργήθηκε από την εταιρία Αθανάσιος Α. Καστανιώτης ΑΕΒΕ Ε σε συνεργασία και µε άλλους φορείς. Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του λογισµικού οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό ανήκει στην κατηγορία των «Συστηµάτων Προσοµοιώσεων» διότι σε αυτό προσοµοιώνονται διεργασίες και φαινόµενα της Χηµείας. Το παραπάνω λογισµικό µπορεί επίσης να χαρακτηρισθεί και σαν «Ηλεκτρονικό βιβλίο πολυµέσων» Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Χ Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Παιδαγωγικό Σενάριο 1. Νόµοι αερίων: Νόµος του Boyle 2. Νόµοι αερίων: Νόµος του Gay Lussac ραστηριότητες 1.1. Σχέση πίεσης και όγκου (Νόµος Boyle) 1.2 Επίδραση της φύσης του αερίου στη σχέση πίεσης και όγκου 2.1. Σχέση πίεσης και θερµοκρασίας (Νόµος Gay Lussac) 2.2 Επίδραση της φύσης του αερίου στη Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 78

79 3. Νόµοι αερίων: Συνδυαστική εξίσωση αερίων 4. Νόµοι αερίων: Καταστατική εξίσωση αερίων σχέση πίεσης και θερµοκρασίας 3.1. Σχέση πίεσης, θερµοκρασίας και όγκου (Συνδυαστική εξίσωση αερίων) 3.2 Επίδραση της φύσης του αερίου στη σχέση πίεσης και θερµοκρασίας 4.1. Σχέση πίεσης, θερµοκρασίας, όγκου και ποσότητας αερίου (Καταστατική εξίσωση αερίων) 4.2. Επίδραση της φύσης του αερίου στη σχέση πίεσης, θερµοκρασίας, όγκου και ποσότητας αερίου Κάθε «Φύλλο Εργασίας» (από 5 έως 8 σελίδες) χαρακτηρίζεται από µια συγκεκριµένη δοµή του που προέρχεται από την εφαρµογή της γνωστής στρατηγικής «Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα». Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Ο διδάσκων και οι µαθητές που το χρησιµοποιούν δεν χρειάζεται να γνωρίζουν κάποια γλώσσα προγραµµατισµού. Στην πραγµατικότητα το λογισµικό συνιστά ένα εικονικό «Χηµικό Εργαστήριο». Λαµβάνοντας υπόψη ότι διατίθεται δωρεάν σε όλους για εκπαιδευτικούς σκοπούς, βοηθά τους µαθητές: α) Να αποκτήσουν δεξιότητα στη χρήση υπολογιστή. β) Να µάθουν να συνεργάζονται στο πλαίσιο οµάδας. γ) Να εισαχθούν στην επιστηµονική µεθοδολογία. δ) Με τη βοήθεια του πειράµατος να "ανακαλύψουν" και να µελετήσουν ένα φαινόµενο (συµπλήρωση πινάκων και διαγραµµάτων, εισαγωγή συµπερασµάτων, επιβεβαίωση νόµων). ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη Χρήσιµες διευθύνσεις στο διαδίκτυο: «ΑΝΑΚΑΛΥΠΤΩ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ» Εισαγωγή Το "Ανακαλύπτω τις Μηχανές" ( αγγλικό τίτλος The New Way Things Work της Dorling Kindersley, 1998) είναι µια ηλεκτρονική πολυµεσική εγκυκλοπαίδεια η οποία µπορεί να χρησιµοποιηθεί στη διδασκαλία της Φυσικής (καθώς και της Τεχνολογίας και της Πληροφορικής) κυρίως στο Γυµνάσιο. Συνοδεύεται από µια σειρά δραστηριοτήτων που βασίζονται κυρίως στην αναζήτηση πληροφοριών από το περιεχόµενο του ίδιου του λογισµικού. Στοιχεία ταυτότητας του λογισµικού: Γνωστικό Αντικείµενο: Τεχνολογία, Πληροφορική, Φυσική Επίπεδο / τάξεις: Γυµνάσιο και Λύκειο Κατασκευαστής: Dorling Kindersley Limited Εξελληνισµός: Ερευνητές ΑΕΕΕ Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 79

80 Προέρχεται από τη µεταφορά του βιβλίου The Way Things Work: From Levers to Lasers, Cars to Computers-A Visual Guide to the World of Machines (εκδόσεις Houghton Mifflin) σε εκπαιδευτικό πρόγραµµα CD-ROM (1998) από το συγγραφέα του David Macaulay. Ο εξελληνισµός του έγινε στο πλαίσιο της Ο ΥΣΣΕΙΑΣ (έργο ΚΙΡΚΗ, ΕΑΙΤΥ) µε ανάδοχο την εταιρεία «Ερευνητές» και συγγραφείς των συνοδευτικών δραστηριοτήτων εκπαιδευτικούς της ευτεροβάθµιας Εκπαίδευσης. Άδειες χρήσης και εφοδιασµός των σχολείων Με το έργο ΠΛΕΙΑ ΕΣ/ΑΜΑΛΘΕΙΑ (Γ ΚΠΣ) πρόκειται να εφοδιαστούν όλα τα σχολεία της χώρας (ένα CD-ROM ανά εργαστήριο µε το λογισµικό και τα εγχειρίδια σε ηλεκτρονική µορφή). Κατηγορία(-ες) στην οποία ανήκει το λογισµικό Λαµβάνοντας υπόψη τις προσφερόµενες δυνατότητες του λογισµικού «Ανακαλύπτω τις µηχανές» οδηγούµαστε στο συµπέρασµα ότι αυτό ανήκει στην κατηγορία «υπερκείµενα και ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων»: Λογισµικά Πρακτικής και Εξάσκησης Υπερκείµενα και Ηλεκτρονικά βιβλία πολυµέσων Συστήµατα προσοµοιώσ εων Ανοικτά περιβάλλοντ α διερεύνησης ειδικών θεµάτων Προγραµµατ ιζόµενα Περιβάλλοντ α Συστήµατα µοντελοπο ίησης Χ Επιπλέον, το λογισµικό έχει τα χαρακτηριστικά µια ηλεκτρονικής θεµατικής εγκυκλοπαίδειας µε κεντρικό πυρήνα τις µηχανές και πως αυτές λειτουργούν. Το µεγάλο πλήθος «κινουµένων σχεδίων» (animation) που περιλαµβάνει καθιστούν το λογισµικό εξαιρετικά ενδιαφέρον αναφορικά µε την εξήγηση των αρχών λειτουργίας των µηχανών αλλά δεν µπορεί να θεωρηθεί «σύστηµα προσοµοίωσης». Συνοδευτικά εγχειρίδια για το διδάσκοντα και το µαθητή Το εξελληνισµένο λογισµικό συνοδεύεται από τα τρία εγχειρίδια που βρίσκονται µέσα στο CD µε τη µορφή αρχείων.pdf. που εκτυπώνονται εύκολα: 1. Οδηγός για το χρήστη 2. Οδηγός για τον εκπαιδευτικό 3. Οδηγός για το µαθητή Εγχειρίδιο χρήσης και εγκατάστασης (ελληνοποιηµένο) Το «ΑΝΑΚΑΛΥΠΤΩ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ» περιλαµβάνει εγχειρίδιο χρήσης µε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την εγκατάσταση και τη χρήση του. Παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη Το εξελληνισµένο λογισµικό συνοδεύεται από µια σειρά έτοιµων φύλλων εργασίας και οδηγιών για εκπαιδευτικές δραστηριότητες, οι οποίες αντιστοιχούν σε 20 διδακτικές Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 80

81 ώρες για τα γνωστικά αντικείµενα της Φυσικής, Τεχνολογίας, Πληροφορικής και της Ιστορίας. Ιδιαίτερα για τη Φυσική αφιερώνονται 11 δραστηριότητες που αντιστοιχούν σε µαθήµατα Β και Γ Γυµνασίου. 1. ΗΛΙΑΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑΣ - ΘΕΡΜΟΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ 2. ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ SLR ΦΩΣ ΚΑΙ ΕΙ ΩΛΑ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟ ΠΕΡΙΣΚΟΠΙΟ 3. ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ ΜΕΣΑ ΣΤΟΝ ΜΑΓΝΗΤΗ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ ΤΗΣ ΓΗΣ 4. ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΛΑΜΠΤΗΡΑΣ ΑΝΤΙΚΛΕΠΤΙΚΟΣ ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΣ 5. ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΗΣ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ ΨΥΓΕΙΟ ΚΛΙΜΑΤΙΣΤΙΚΟ 6. ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΟ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΗΣ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ ΨΥΓΕΙΟ ΚΛΙΜΑΤΙΣΤΙΚΟ 7. ΠΛΕΥΣΗ ΠΛΟΙΟ ΥΠΟΒΡΥΧΙΟ ΑΕΡΟΠΛΟΙΟ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ 8. ΠΙΕΣΗ - ΦΡΕΝΑ ΜΗΧΑΝΕΣ ΠΙΕΣΗΣ - ΠΙΕΣΗ ΚΑΙ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ 9. ΗΧΟΣ ΠΙΑΝΟ ΜΕ ΟΥΡΑ ΚΡΟΥΣΤΑ ΠΙΣΤΟΛΙ ΑΦΕΤΗ ΕΓΧΟΡ Α ΣΟΝΑΡ- ΧΑΛΚΙΝΑ ΠΝΕΥΣΤΑ 10. ΣΤΑΘΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΙΣΧΥΟΣ - Υ ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΣΤΡΟΒΙΛΟΣ ΑΕΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ 11. ΘΕΡΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ Υ ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Σύµφωνα µε τη συγγραφική οµάδα οι δραστηριότητες δηµιουργήθηκαν για να υποστηρίζουν πρακτικά την παιδαγωγική αξιοποίηση του λογισµικού σεβόµενες τις αρχές επιστηµονικής µεθοδολογίας που απαρτίζεται από τα παρακάτω βήµατα : Έναυσµα => ιατύπωση Υπόθεσης => Πειραµατισµός / ραστηριότητες => ιατύπωση Συµπερασµάτων => Συνεχής Έλεγχος => Επιβεβαίωση / Απόρριψη => Εφαρµογές. Οι δραστηριότητες προτείνεται να εφαρµοσθούν σε συνεργατικό µοντέλο οµαδικής εργασίας. Σηµαντική είναι η αξιοποίηση του λογισµικού στη διδακτική πράξη ως εκπαιδευτικού υλικού για εργασίες στο σπίτι. ιάχυση του λογισµικού Υποστήριξη ικτυακός τόπος της εταιρείας ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ: ικτυακός τόπος της εταιρείας Dorling Kindersley: ικτυακός τόπος ΕΑΙΤΥ: Το λογισµικό χρησιµοποιήθηκε από επιµορφωτές του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου στο πλαίσιο του έργου Ο ΥΣΣΕΑΣ καθώς και στην επιµόρφωση «Επιµορφωτών στις ΤΠΕ» (1998 και 2001, έργο Ε42 της Ο ΥΣΣΕΙΑΣ). Στο διαδίκτυο βρίσκουµε δύο κατηγορίες αναφορών για το λογισµικό (α) γενικές πληροφορίες για το λογισµικό και (β) δραστηριότητες και φύλλα εργασίας για την παιδαγωγική αξιοποίηση του στο Γυµνάσιο και στο Λύκειο. Οι Επιµορφωτές στις ΤΠΕ καθώς και οι εκπαιδευτικοί που επιµορφώθηκαν στο πλαίσιο της Ενδοσχολικής Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 81

82 Επιµόρφωσης ( ) παρουσιάζουν εργασίες τους σε εκπαιδευτικά συνέδρια, εκπαιδευτικές πύλες και προσωπικές ιστοσελίδες. Εκπαιδευτικές πύλες εκκίνησης δικτυακής αναζήτησης υποστηρικτικού υλικού: Εκπαιδευτική Πύλη του ΥΠΕΠΘ: Εκπαιδευτική Πύλη των Εκπαιδευτικών Νοτίου Αιγαίου: Εκπαιδευτικός τόπος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Επιµορφωτικό υλικό παρουσίασης του εκπαιδευτικού λογισµικού 82

83 4. Ι ΑΚΤΙΚΑ ΣΕΝΑΡΙΑ ΠΟΥ ΑΞΙΟΠΟΙΟΥΝ ΤΙΣ ΤΠΕ ΣΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

84

85 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «INTERACTIVE PHYSICS» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

86

87 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΚΡΟΥΣΕΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟΥ INTERACTIVE PHYSICS 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΖΟΜΑΙ ΜΕ ΕΛΑΣΤΙΚΕΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ Ανοίγουµε το αρχείο ιατήρηση ορµής.ip του λογισµικού Interactive Physics. Σ αυτήν διακρίνουµε τρεις διακριτές ζώνες: i) Τη ζώνη προσοµοίωσης της κίνησης όπου πραγµατοποιείται η κρούση των δύο σφαιρών. ii) Τη ζώνη των γραφηµάτων (V,t) όπου µπορούµε να παρακολουθούµε την εξέλιξη της ταχύτητας κάθε σφαίρας πριν και µετά την σύγκρουση τους. iii) Τη ζώνη εισαγωγής τιµών µάζας και ταχύτητας κάθε σφαίρας (µε ορισµένους περιορισµούς). Για να εισάγουµε τιµές κάνουµε κλικ στο πλαίσιο που µας ενδιαφέρει και αλλάζουµε την τιµή µάζας ή/και ταχύτητας των σφαιρών Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ (ελαστική κρούση) Ας φανταστούµε δύο σφαίρες, όπως αυτές του µπιλιάρδου, πάνω σε µια λεία επιφάνεια. Η µπλε είναι ακίνητη ενώ η κόκκινη κινείται µε σταθερή ταχύτητα προς το µέρος της και συγκρούονται ελαστικά. Αν οι µάζες των σφαιρών είναι ίσες τι θα συµβεί µετά την κρούση; Ένας µαθητής ισχυρίζεται ότι «µετά την κρούση η µπλε θα κινηθεί προς τα δεξιά και θα την ακολουθεί η κόκκινη». Μια µαθήτρια επικαλούµενη την εµπειρία της στο µπιλιάρδο λέει ότι «η κόκκινη θα ακινητοποιηθεί και η µπλε θα κινηθεί προς τα αριστερά». α) Με ποια άποψη συµφωνείτε;.. ικαιολογήστε ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την κρούση µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα της απάντησής σας. Για παράδειγµα, µε µάζες 1 kg και ταχύτητα 10 m/s παίρνουµε την παρακάτω εικόνα: Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.1 (σελ. 87)

88 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες Η ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ Επαναλάβετε το πείραµα επιλέγοντας, κάθε φορά, διαφορετική ταχύτητα για την κόκκινη σφαίρα µε σκοπό να επιβεβαιώσετε τον κανόνα: «Αν οι σφαίρες έχουν ΙΣΕΣ ΜΑΖΕΣ και η µία είναι ΑΚΙΝΗΤΗ, τότε, κατά την ελαστική κεντρική κρούση οι σφαίρες ΑΝΤΑΛΛΑΣΟΥΝ ταχύτητες». Συζητήστε την πειραµατική διαδικασία Η ΘΕΩΡΙΑ Για την περίπτωση που µας ενδιαφέρει, οι δύο σφαίρες ΠΡΙΝ από την κρούση (m1, υ1) και (m2, υ2=0) αποτελούν ένα σύστηµα για το οποίο ισχύουν οι δύο νόµοι διατήρησης: i) ο νόµος διατήρησης της ορµής και ii) ο νόµος διατήρησης της κινητικής ενέργειας. Από τους δύο νόµους και µετά από µαθηµατική επεξεργασία καταλήγουµε στις σχέσεις που µας δίνουν τις ταχύτητες υ1τ και υ2τ (αλγεβρικές τιµές) των δύο σφαιρών ΜΕΤΑ την ελαστική κρούση: υ1τ = (m1-m2 / m1+m2) υ1 υ2τ = (2 m1 / m1+m2) υ1 Ερµηνεύστε τον κανόνα που επιβεβαιώσατε πειραµατικά µε βάση τις παραπάνω σχέσεις Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ (ελαστική κρούση) Ας θεωρήσουµε ότι έχουµε µια ελαστική κρούση των δύο αντικειµένων που έχουν ίσες µάζες και κινούνται αντίθετα µε ίσα µέτρα ταχυτήτων. Τι θα συµβεί µετά την κρούση των δύο σφαιρών; Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.1 (σελ. 88)

89 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την κρούση µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα της απάντησής σας. Για παράδειγµα, µε µάζες 1 kg και ταχύτητες 10 m/s και -10 m/s παίρνουµε την παρακάτω εικόνα: Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.1 (σελ. 89)

90

91 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΚΡΟΥΣΕΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟΥ INTERACTIVE PHYSICS 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΖΟΜΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΕΛΑΣΤΙΚΗ ΚΡΟΥΣΗ (ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΤΟΥ 1 ΟΥ Φ.Ε) Ανοίγουµε το αρχείο ιατήρηση ορµής.ip του λογισµικού Interactive Physics Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ (ελαστική κρούση µε m1 >> m2) Ας φανταστούµε δύο σφαίρες, όπως αυτές του µπιλιάρδου, πάνω σε µια λεία επιφάνεια. Η µπλε είναι ακίνητη ενώ η κόκκινη κινείται µε σταθερή ταχύτητα προς το µέρος της και συγκρούονται ελαστικά. Αν η µάζα m1 της κόκκινης σφαίρας είναι πολύ µεγαλύτερη της µάζας m2 της µπλε σφαίρας (m1 >> m2) προβλέψτε τι θα συµβεί µετά την κρούση; Ένας µαθητής ισχυρίζεται ότι «µετά την κρούση η κόκκινη θα κινηθεί προς τα δεξιά µε την ίδια ταχύτητα και θα την ακολουθεί η µπλε µε διπλάσια ταχύτητα από αυτήν της κόκκινης». Μια µαθήτρια λέει ότι «η κόκκινη και η µπλε θα κινηθούν µαζί προς τα αριστερά». α) Με ποια άποψη συµφωνείτε;.. ικαιολογήστε ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την κρούση µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα της απάντησής σας. Για παράδειγµα, µε µάζα της κόκκινης σφαίρας m1=1000 kg και ταχύτητα 10 m/s και µε µάζα της ακίνητης µπλε σφαίρας m2=0,1 kg παίρνουµε την παραπάνω εικόνα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες. Συµπέρασµα: Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.2 (σελ. 91)

92 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Η ΓΕΝΙΚΕΥΣΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ Επαναλάβετε το πείραµα επιλέγοντας, κάθε φορά, διαφορετική µάζα m1 >> m2 µε σκοπό να επιβεβαιώσετε τον κανόνα: «Αν οι σφαίρες έχουν µάζες m1 >> m2 και η µία είναι ΑΚΙΝΗΤΗ, τότε, κατά την ελαστική κεντρική κρούση η µία διατηρεί την ίδια περίπου ταχύτητα ενώ η άλλη κινείται µε διπλάσια ταχύτητα από την πρώτη». Συζητήστε την πειραµατική διαδικασία Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ (ελαστική κρούση µε m2 >> m1) Ας φανταστούµε δύο σφαίρες, όπως αυτές του µπιλιάρδου, πάνω σε µια λεία επιφάνεια. Η µπλε είναι ακίνητη ενώ η κόκκινη κινείται µε σταθερή ταχύτητα προς το µέρος της και συγκρούονται ελαστικά. Αν η µάζα m2 της µπλε σφαίρας είναι πολύ µεγαλύτερη της µάζας m1 της κόκκινης σφαίρας (m2 >> m1) προβλέψτε τι θα συµβεί µετά την κρούση. ικαιολογήστε: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την κρούση µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα της απάντησής σας. Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.2 (σελ. 92)

93 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΚΡΟΥΣΕΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟΥ INTERACTIVE PHYSICS 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΑΠΟ ΤΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΑ ΘΕΣΗΣ ΧΡΟΝΟΥ ΣΤΗΝ ΚΡΟΥΣΗ Στις προτεινόµενες εργασίες δίνονται ζευγάρια γραφηµάτων θέσης - χρόνου (x,t) για δύο σφαίρες που συγκρούονται µετωπικά και ελαστικά όπως και στα δύο προηγούµενα φύλλα εργασίας. Η κίνηση πραγµατοποιείται στον προσανατολισµένο άξονα x Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε διαγράµµατα (x,t) Το πρώτο γράφηµα (x,t) περιλαµβάνει τις δύο φάσεις της κίνησης (πριν και µετά την κρούση) για το αντικείµενο σφαίρα µάζας m1=8 kg. Το δεύτερο γράφηµα (x,t) περιλαµβάνει τις δύο φάσεις της κίνησης (πριν και µετά την κρούση) για το αντικείµενο σφαίρα µάζας m2=2 kg ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ Με βάση τα παραπάνω διαγράµµατα: α) Υπολογίστε κατά προσέγγιση τις ορµές των δύο σφαιρών ΠΡΙΝ από την κρούση. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m1 =.. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m2 =.. β) Περιγράψτε την κίνηση των δύο σφαιρών ΠΡΙΝ από την κρούση: γ) Υπολογίστε κατά προσέγγιση τις ορµές των δύο σφαιρών ΜΕΤΑ την κρούση. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m1 =.. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m2 =.. Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.3 (σελ. 93)

94 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ δ) Περιγράψτε την κίνηση των δύο σφαιρών ΜΕΤΑ την κρούση: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος (αρχείο ελαστική κρούση #4) πραγµατοποιήστε την κρούση µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε διαγράµµατα (x,t) Το πρώτο γράφηµα (x,t) περιλαµβάνει τις δύο φάσεις της κίνησης (πριν και µετά την κρούση) για το αντικείµενο σφαίρα µάζας m1=3 kg. Το δεύτερο γράφηµα (x,t) περιλαµβάνει τις δύο φάσεις της κίνησης (πριν και µετά την κρούση) για το αντικείµενο σφαίρα µάζας m2=2 kg ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ Με βάση τα παραπάνω διαγράµµατα: α) Υπολογίστε κατά προσέγγιση τις ορµές των δύο σφαιρών ΠΡΙΝ από την κρούση. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m1 =.. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m2 =.. β) Περιγράψτε την κίνηση των δύο σφαιρών ΠΡΙΝ από την κρούση: Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.3 (σελ. 94)

95 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ γ) Υπολογίστε κατά προσέγγιση τις ορµές των δύο σφαιρών ΜΕΤΑ την κρούση. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m1 =.. Ταχύτητα της σφαίρας µάζας m2 =.. δ) Περιγράψτε την κίνηση των δύο σφαιρών ΜΕΤΑ την κρούση: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος (αρχείο ελαστική κρούση #5) πραγµατοποιήστε την κρούση µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες. Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» ΦΕ.3 (σελ. 95)

96

97 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΚΡΟΥΣΕΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟΥ INTERACTIVE PHYSICS 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Πειραµατική µελέτη των ελαστικών κρούσεων σε περιβάλλον προσοµοίωσης 1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Φυσική: Μηχανική (Αρχή διατήρησης της ορµής στις ελαστικές κεντρικές η µετωπικές κρούσεις) 1.3. ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Φυσική Γ τάξης Λυκείου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Προβλέπεται στο Αναλυτικό Πρόγραµµα Σπουδών Φυσικής Γ Λυκείου η διδασκαλία της ενότητας «ιατήρηση της ορµής». Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία «Φύλλα Εργασίας» τα οποία ακολουθούν το πρότυπο: «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα». Αυτή η οργάνωση της µαθησιακής διαδικασίας είναι κατάλληλη και για άλλες γνωστικές περιοχές µε τη χρήση του λογισµικού Interactive Physics ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα Πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: Interactive Physics (αρχεία διατήρηση ορµής.ip, ελαστική κρούση.ip, ελαστική κρούση.ip Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Η λεκτική περιγραφή µιας κίνησης από τη γραφική παράσταση θέσης χρόνου. Η εξοικείωση µε την διαδικασία «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα». Η αξιοποίηση αναπαραστάσεων (προσοµοίωση, γραφικών παραστάσεων). Η ερµηνεία των φαινοµένων ελαστικής κρούσης σε µια διάσταση ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ υο διδακτικές ώρες για την εφαρµογή των τριών «Φύλλων Εργασίας» στην τάξη. Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» 97

98 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 2. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΤΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ «ΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ» Βασική στρατηγική σε όλες τις δραστηριότητες είναι αυτή που προτείνει στους µαθητές πρώτα να προβλέψουν, στη συνέχεια να επιβεβαιώσουν την ορθότητα των απαντήσεων τους και τέλος να διατυπώσουν συγκεκριµένα συµπεράσµατα Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας επιθυµούµε να αναδείξουµε τόσο την παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων όσο και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων» (γραφικών παραστάσεων, διανυσµατικών, αλγεβρικών) Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΝ ΤΑ ΣΧΟΛΙΚΑ ΒΙΒΛΙΑ Τα σχολικά βιβλία που χρησιµοποιήθηκαν τα τελευταία χρόνια για τη διδασκαλία της Φυσικής στην Γ Λυκείου αξιοποιούν την µαθηµατική περιγραφή της κρούσης (χωρίς να αξιοποιούν και τις αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις) µε τις δυνατότητες που προσφέρει το περιβάλλον «χαρτί µολύβι» ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας: Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία διαδοχικά παρουσιάζονται γεγονότα και εξηγήσεις καθώς και εφαρµογές του τύπου «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα». Αξιοποιεί τις δυνατότητες που προσφέρουν οι Τεχνολογίες της πληροφορίας και της επικοινωνίας στην εκπαίδευση (ΤΠΕ-Ε) και ιδιαιτέρα τα µικρά προγράµµατα των ελαστικών κρούσεων και των γραφικών παραστάσεων θέσης - χρόνου του εκπαιδευτικού λογισµικού Interactive Physics. Εστιάζει στη διαδικασία µετάβασης από µια δοσµένη γραφική παράσταση στην προσοµοίωση της κίνησης και αντίστροφα. Προτείνει δραστηριότητες πειραµατισµού µε προσοµοιώσεις ελαστικών κρούσεων σε ποικίλες περιπτώσεις (µαζών και ταχυτήτων). Α. Τα «Φύλλα Εργασίας» δηµιουργήθηκαν χωρίς να ακολουθούµε την προσέγγιση που προτείνεται από την οµάδα δηµιουργίας των δραστηριοτήτων που συνοδεύουν το εξελληνισµένο λογισµικό. Στόχος µας ήταν η καλύτερη παιδαγωγική αξιοποίηση ενός λογισµικού το οποίο προσφέρει δυνατότητες προσοµοιώσεων και παρεµβάσεων στη διαµόρφωση µιας γραφικής παράστασης. Β. Οι δραστηριότητες των µαθητών και η οργάνωση της διδασκαλίας: Οι µαθητές εργάζονται σε οµάδες 2-3 στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και βιντεοπροβολέα. Κάθε φύλλο εργασίας έχει δύο έως τρεις σελίδες. Κάθε σελίδα δίνεται στους µαθητές ξεχωριστά. Όταν ολοκληρωθούν οι δραστηριότητες της σελίδας τότε δίνεται η επόµενη. Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» 98

99 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Arons, A. (1992). Οδηγός διδασκαλίας της Φυσικής (µετάφραση επιµέλεια Α. Βαλαδάκης), εκδόσεις Τροχαλία, Αθήνα. 2. Osborne, J. & Freeman, J. (1989). Teaching Physics. A guide for the non specialist. Cambridge University Press. 3. απόντες, Ν., Κασσέτας, Α., Μουρίκης, Σ., Σκιαθίτης (1984). Φυσική Α τάξης Ενιαίου Πολυκλαδικού Λυκείου (ΕΠΛ), έκδοση ΟΕ Β, Αθήνα. 4. Leimegnan, G & Weil-Barais, A. (1997): Η οικοδόµηση των εννοιών στη φυσική (Επιµέλεια - µετάφραση Ν. απόντες, Α. ηµητρακοπούλου) εκδ. ΤΥΠΩΘΗΤΩ-Γιώργος αρδανός απόντες, Ν. & Κασσέτας Α. (1996): Οδηγίες για τη διδασκαλία της Φυσικής Α Λυκείου, ΥΠΕΠΘ, Π.Ι. 6. Κακοδήµος, Λ., Τσοβόλας, Σ. (2003): Ορµή και διατήρηση της ορµής: Μελέτη µε τέσσερα εικονικά εργαστήρια. Στο Μ. Ιωσηφίδου, Ν. Τζιµόπουλος (επιµ.) Πρακτικά 2ου Πανελληνίου Συνεδρίου των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ. Σύρος. Μελέτη των κρούσεων στο περιβάλλον του «INTERACTIVE PHYSICS» 99

100

101 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «MODELLUS» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

102

103 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΑΠΟ ΤΙΣ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΙΝΗΣΗΣ ΣΤΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ MODELLUS 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΖΟΜΑΙ ΜΕ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΑΛΛΑΖΟΝΤΑΣ ΤΗ ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΘΕΣΗΣ - ΧΡΟΝΟΥ Ανοίγουµε το αρχείο grxt1.mdl του λογισµικού Modellus και επιλέγουµε την «Παρουσίαση 1». Σ αυτήν διακρίνουµε δύο διακριτές ζώνες: i) Τη ζώνη προσοµοίωσης της κίνησης όπου πραγµατοποιείται η κίνηση ενός παιδιού. ii) Τη ζώνη του γραφήµατος θέσης χρόνου (x,t) όπου µας δίνεται η δυνατότητα να διαµορφώσουµε τη γραφική παράσταση θέσης χρόνου µε τη βοήθεια του ποντικιού. Για να διαµορφώσουµε το γράφηµα φροντίζουµε πρώτα να ξεκινήσουµε το πρόγραµµα µε το κουµπί έναρξης από το παράθυρο «Έλεγχος». Με κλικ στο κουµπί «παύση» ξεκινάει η προσοµοίωση της κίνησης Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε ένα διάγραµµα ίνεται µια κίνηση που περιλαµβάνει τρεις φάσεις όπως στο παρακάτω διάγραµµα ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕ Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.1 (σελ. 103)

104 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΙΣ α) Πόσο χρόνο διαρκεί συνολικά η κίνηση; β) Που θα βρίσκεται το παιδί στο τέλος της κίνησής του;.. γ) Που θα βρίσκεται το παιδί τη χρονική στιγµή 100 µονάδες χρόνου;. δ) Πόση απόσταση περπάτησε το παιδί;.. ε) Πόση είναι η ταχύτητα του παιδιού σε κάθε φάση; υι= υιι=.υιιι= ΠΕΡΙΓΡΑΨΤΕ την κίνηση του παιδιού: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την ίδια κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση όπως φαίνεται παραπάνω µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε ένα διάγραµµα ίνεται µια κίνηση που περιλαµβάνει ΥΟ φάσεις όπως στο παρακάτω διάγραµµα ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ α) Πόσο χρόνο διαρκεί συνολικά η κίνηση; β) Που θα βρίσκεται το παιδί στο τέλος της κίνησής του;.. γ) Που θα βρίσκεται το παιδί τη χρονική στιγµή 150 µονάδες χρόνου;. δ) Πόση απόσταση περπάτησε το παιδί;.. ε) Πόση είναι η ταχύτητα του παιδιού σε κάθε φάση; υι= υιι= Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.1 (σελ. 104)

105 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΡΙΓΡΑΨΤΕ µε λίγα λόγια την κίνηση του παιδιού: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την ίδια κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση όπως φαίνεται παραπάνω µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ µε λέξεις «Το παιδί κινείται µε σταθερή ταχύτητα προς το γήπεδο του µπάσκετ όπου και σταµατάει. Στη συνέχεια πηγαίνει στο περίπτερο µε την ίδια ταχύτητα» ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ µε διαγράµµατα τριών µαθητών Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.1 (σελ. 105)

106 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Ποιο από τα τρία παιδιά σχεδίασε σωστά το διάγραµµα;. Που έκαναν λάθη τα άλλα δύο παιδιά; ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την επιθυµητή κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε στην οµάδα. ιορθώστε τα λάθη σας. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.1 (σελ. 106)

107 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΑΠΟ ΤΙΣ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΙΝΗΣΗΣ ΣΤΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ MODELLUS 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΖΟΜΑΙ ΜΕ ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΑΛΛΑΖΟΝΤΑΣ ΤΗ ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΘΕΣΗΣ - ΧΡΟΝΟΥ (ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 2) Ανοίγουµε το αρχείο grxt1.mdl του λογισµικού Modellus και επιλέγουµε την «Παρουσίαση 2». Σ αυτήν διακρίνουµε δύο διακριτές ζώνες: i) Τη ζώνη προσοµοίωσης της κίνησης όπου πραγµατοποιείται η κίνηση µιας µικρής σφαίρας ως προς τον προσανατολισµένο άξονα χ. Επιπλέον εδώ δίνεται και η στροβοσκοπική αναπαράσταση της κίνησης δηλαδή τα ίχνη της µπάλας σε ίσα χρονικά διαστήµατα. ii) Τη ζώνη του γραφήµατος θέσης χρόνου (x,t) όπου µας δίνεται η δυνατότητα να διαµορφώσουµε τη γραφική παράσταση θέσης χρόνου µε τη βοήθεια του ποντικιού. Για να διαµορφώσουµε το γράφηµα µε τις πέντε φάσεις φροντίζουµε πρώτα να ξεκινήσουµε το πρόγραµµα µε το κουµπί έναρξης από το παράθυρο «Έλεγχος». Με κλικ στο κουµπί «παύση» ξεκινάει η προσοµοίωση της κίνησης Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε ένα διάγραµµα ίνεται µια κίνηση που περιλαµβάνει πέντε φάσεις (Φ1, Φ2, Φ3, Φ4, Φ5) όπως στο παρακάτω διάγραµµα και θα σας ζητηθεί να απαντήσετε σε ορισµένα ερωτήµατα. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.2 (σελ. 107)

108 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ α) Πόσο χρόνο διαρκεί συνολικά η κίνηση ;... β) Που θα βρίσκεται η µπάλα στο τέλος της κίνησής της;... γ) Που θα βρίσκεται η µπάλα τη χρονική στιγµή 150 µονάδες χρόνου;... δ) Πόση είναι η ταχύτητα της µπάλας σε καθεµιά από τις πέντε φάσεις; υ1=. υ2=.υ3= υ4=.υ5= ΠΕΡΙΓΡΑΨΤΕ την κίνηση της µπάλας: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την ίδια κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση όπως φαίνεται παραπάνω µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε ένα διάγραµµα ίνεται µια κίνηση που περιλαµβάνει ΠΕΝΤΕ φάσεις όπως στο παρακάτω διάγραµµα. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.2 (σελ. 108)

109 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ α) Πόσο χρόνο διαρκεί συνολικά η κίνηση; β) Που θα βρίσκεται η µπάλα στο τέλος της κίνησής της;.. γ) Που θα βρίσκεται η µπάλα τη χρονική στιγµή 250 µονάδες χρόνου;. δ) Σε ποιες φάσεις η µπάλα κινείται προς τα δεξιά; ε) Πόση είναι η ταχύτητα της µπάλας στη δεύτερη φάση; υ2= ΠΕΡΙΓΡΑΨΤΕ µε λίγα λόγια την κίνηση της µπάλας: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την ίδια κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση όπως φαίνεται παραπάνω µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.2 (σελ. 109)

110

111 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΑΠΟ ΤΙΣ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΙΝΗΣΗΣ ΣΤΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ MODELLUS 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΙΝΗΣΕΩΝ (ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 2) Ανοίγουµε το αρχείο grxt1.mdl του λογισµικού Modellus και επιλέγουµε την «Παρουσίαση 2» Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε ένα διάγραµµα ίνεται µια κίνηση που περιλαµβάνει πέντε φάσεις (Φ1, Φ2, Φ3, Φ4, Φ5) όπως στο παρακάτω διάγραµµα και θα σας ζητηθεί να απαντήσετε σε ορισµένα ερωτήµατα ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ Ένας µαθητής, ο Παύλος, ισχυρίζεται ότι η κίνηση θα είναι ευθύγραµµη οµαλή ενώ η Ρούλα ότι αυτή η κίνηση θα µοιάζει πολύ µε µια ευθύγραµµη «οµαλά επιταχυνόµενη». α) Ποια είναι η σωστή απάντηση; β) ΠΕΡΙΓΡΑΨΤΕ την κίνηση της µπάλας: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την ίδια κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση όπως φαίνεται παραπάνω µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.3 (σελ. 111)

112 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 3.2. Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε ένα διάγραµµα ίνεται µια κίνηση που περιλαµβάνει πέντε φάσεις (Φ1, Φ2, Φ3, Φ4, Φ5) όπως στο παρακάτω διάγραµµα και θα σας ζητηθεί να απαντήσετε σε ορισµένα ερωτήµατα ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ Μια µαθήτρια ισχυρίζεται ότι η κίνηση θα είναι περίπου ευθύγραµµη οµαλά επιβραδυνόµενη ενώ ένας µαθητής ότι αυτή η κίνηση θα µοιάζει πολύ µε µια ευθύγραµµη «οµαλά επιταχυνόµενη». α) Ποια είναι η σωστή απάντηση; β) ΠΕΡΙΓΡΑΨΤΕ την κίνηση της µπάλας: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την ίδια κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση όπως φαίνεται παραπάνω µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες Η ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ µε ένα διάγραµµα ίνεται µια κίνηση που περιλαµβάνει ΜΙΑ φάση όπως στο παρακάτω διάγραµµα και θα σας ζητηθεί να απαντήσετε σε ορισµένα ερωτήµατα. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.3 (σελ. 112)

113 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΟΙ ΠΡΟΒΛΕΨΕΙΣ Μια µαθήτρια ισχυρίζεται ότι η κίνηση θα είναι περίπου ευθύγραµµη οµαλά επιβραδυνόµενη ενώ ένας µαθητής ότι αυτή η κίνηση θα είναι ακριβώς µια ευθύγραµµη οµαλή κίνηση. α) Ποια είναι η σωστή απάντηση; β) ΠΕΡΙΓΡΑΨΤΕ την κίνηση της µπάλας: ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του προγράµµατος πραγµατοποιήστε την ίδια κίνηση διαµορφώνοντας τη γραφική παράσταση όπως φαίνεται παραπάνω µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας στα προηγούµενα ερωτήµατα. Συζητήστε τις απαντήσεις σας στην οµάδα. ιορθώστε τις λανθασµένες. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» ΦΕ.3 (σελ. 113)

114

115 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΑΠΟ ΤΙΣ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΚΙΝΗΣΗΣ ΣΤΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ MODELLUS 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Από τις γραφικές παραστάσεις στην προσοµοίωση κινήσεων ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Φυσική: Μηχανική (Γραφικές παραστάσεις θέσης χρόνου) 1.3. ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Φυσική Α τάξης Λυκείου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Προβλέπεται στο Αναλυτικό Πρόγραµµα Σπουδών Φυσικής Α Λυκείου η διδασκαλία της ενότητας «Ευθύγραµµες κινήσεις». Το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία «Φύλλα Εργασίας» τα οποία ακολουθούν το πρότυπο: «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα». Αυτή η οργάνωση της µαθησιακής διαδικασίας είναι κατάλληλη και για άλλες γνωστικές περιοχές µε τη χρήση του λογισµικού Modellus όπως παρουσιάζονται στο εγχειρίδιο δραστηριοτήτων ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα Πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: Modellus 1.6. Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Η λεκτική περιγραφή µιας κίνησης από τη γραφική παράσταση θέσης χρόνου. Η εξοικείωση µε την διαδικασία «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα». Η αξιοποίηση αναπαραστάσεων (προσοµοίωση, στροβοσκοπική αναπαράσταση κινήσεων, γραφικών παραστάσεων). Η εξοικείωση µε τον άµεσο χειρισµό αντικειµένων (φάσεων µιας γραφικής παράστασης) Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» 115

116 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 1.7. ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ υο διδακτικές ώρες για την εφαρµογή των τριών «Φύλλων Εργασίας» στην τάξη. 2. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΤΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ «ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΘΕΣΗΣ - ΧΡΟΝΟΥ» Η γραφική παράσταση σε µια παραδοσιακή διδασκαλία στην καλύτερη περίπτωση προκύπτει από τη διαδικασία Πειράµατα Μετρήσεις Πίνακας τιµών Γραφική παράσταση Από την άλλη το πρόγραµµα του Modellus που χρησιµοποιούµε εδώ (αρχείο grxt1.mdl) προσφέρει τη δυνατότητα στο διδάσκοντα και στους µαθητές να ακολουθήσουν την αντίστροφη πορεία: Από τη Γραφική παράσταση Προσοµοίωση κίνησης Βασική στρατηγική σε όλες τις δραστηριότητες είναι αυτή που προτείνει στους µαθητές πρώτα να προβλέψουν, στη συνέχεια να επιβεβαιώσουν την ορθότητα των απαντήσεων τους και τέλος να διατυπώσουν συγκεκριµένα συµπεράσµατα Πρόβλεψη Επιβεβαίωση Συµπεράσµατα Με την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας επιθυµούµε να αναδείξουµε τόσο την παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων όσο και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων» και του άµεσου χειρισµού αντικειµένων στην οθόνη του υπολογιστή Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΝ ΤΑ ΣΧΟΛΙΚΑ ΒΙΒΛΙΑ Τα σχολικά βιβλία που χρησιµοποιήθηκαν τα τελευταία χρόνια για τη διδασκαλία της Φυσικής στην Α Λυκείου αξιοποιούν την µαθηµατική περιγραφή της κίνησης και των αντίστοιχων γραφικών παραστάσεων µε τις δυνατότητες που προσφέρει το περιβάλλον «χαρτί µολύβι» ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας: Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία διαδοχικά παρουσιάζονται γεγονότα και εξηγήσεις καθώς και εφαρµογές του τύπου «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα». Αξιοποιεί τις δυνατότητες που προσφέρουν οι Τεχνολογίες της πληροφορίας και της επικοινωνίας στην εκπαίδευση (ΤΠΕ-Ε) και ιδιαιτέρα το µικρόκοσµο γραφικής παράστασης θέσης - χρόνου του εκπαιδευτικού λογισµικού Modellus. Εστιάζει στη διαδικασία µετάβασης από µια δοσµένη γραφική παράσταση στην προσοµοίωση της κίνησης και αντίστροφα. Προτείνει δραστηριότητες πειραµατισµού µέσα από τη δυνατότητα διαµόρφωσης µιας γραφικής παράστασης που περιλαµβάνει µία ή περισσότερες διακριτές φάσεις. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» 116

117 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Α. Τα «Φύλλα Εργασίας» δηµιουργήθηκαν ακολουθώντας σε µεγάλο βαθµό την προσέγγιση που προτείνεται από την οµάδα δηµιουργίας των δραστηριοτήτων που συνοδεύουν το εξελληνισµένο λογισµικό. Στόχος µας ήταν η καλύτερη παιδαγωγική αξιοποίηση ενός λογισµικού το οποίο προσφέρει δυνατότητες προσοµοιώσεων και παρεµβάσεων στη διαµόρφωση µιας γραφικής παράστασης. Ο διδάσκων, µετά από την εξοικείωση των µαθητών µε τις προτεινόµενες µεταβάσεις από διαγράµµατα (θέσης χρόνου), µπορεί να οικοδοµήσει τα δικά του «Φύλλα Εργασίας» για τις µεταβάσεις από διαγράµµατα (ταχύτητας χρόνου) χρησιµοποιώντας το αντίστοιχο πρόγραµµα (αρχείο.mdl) του Modellus. Β. Οι δραστηριότητες των µαθητών και η οργάνωση της διδασκαλίας: Οι µαθητές εργάζονται σε οµάδες 2-3 στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και βιντεοπροβολέα. Κάθε φύλλο εργασίας έχει δύο έως τρεις σελίδες. Κάθε σελίδα δίνεται στους µαθητές ξεχωριστά. Όταν ολοκληρωθούν οι δραστηριότητες της σελίδας τότε δίνεται η επόµενη. 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Arons, A. (1992). Οδηγός διδασκαλίας της Φυσικής (µετάφραση επιµέλεια Α. Βαλαδάκης), εκδόσεις Τροχαλία, Αθήνα. 2. Osborne, J. & Freeman, J. (1989). Teaching Physics. A guide for the non specialist. Cambridge University Press. 3. απόντες, Ν., Κασσέτας, Α., Μουρίκης, Σ., Σκιαθίτης (1984). Φυσική Α τάξης Ενιαίου Πολυκλαδικού Λυκείου (ΕΠΛ), έκδοση ΟΕ Β, Αθήνα. 4. Βλάχος Ι. (2004): Εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήµες. Η πρόταση της Εποικοδόµησης, εκδ. Γρηγόρη, Αθήνα. 5. Leimegnan, G & Weil-Barais, A. (1997): Η οικοδόµηση των εννοιών στη φυσική (Επιµέλεια - µετάφραση Ν. απόντες, Α. ηµητρακοπούλου) εκδ. ΤΥΠΩΘΗΤΩ-Γιώργος αρδανός Τζιµογιάννης, Α. & Μικρόπουλος Τ. (1998). Η συµβολή των προσοµοιώσεων στην κινηµατική, Πρακτικά 1ου Πανελληνίου Συνεδρίου: ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών και εφαρµογή των Νέων τεχνολογιών στην Εκπαίδευση, Θεσσαλονίκη Μαίου απόντες, Ν. & Κασσέτας Α. (1996): Οδηγίες για τη διδασκαλία της Φυσικής Α Λυκείου, ΥΠΕΠΘ, Π.Ι. 4. ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑ Ως παράδειγµα κριτικής εξέτασης και προσαρµογής του προτεινόµενου σχεδιασµού παραθέτουµε τις παρατηρήσεις και προτάσεις του Χριστόφορου Πατσακίδη, επιµορφούµενου στο ΠΑ.Κ.Ε. ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ κατά την 1η επιµορφωτική περίοδο του Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» 117

118 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Μετά από µελέτη και εφαρµογή όλων των δραστηριοτήτων Α.1-Α.3 του προτεινόµενου εκπαιδευτικού σεναρίου σε συνδυασµό µε τον οδηγό οργάνωσης της διδασκαλίας έχω να κάνω τις εξής παρατηρήσεις που αφορούν στις δυσκολίες που µπορεί να συναντήσουν οι µαθητές στην εφαρµογή των δραστηριοτήτων αυτών αλλά και οι καθηγητές στην εφαρµογή του οδηγού καθώς και προτάσεις βελτίωσης της προτεινόµενης διδασκαλίας. Είναι αλήθεια ότι η γραφική παράσταση σε µια παραδοσιακή διδασκαλία στην καλύτερη περίπτωση προκύπτει από τη διαδικασία Πειράµατα Μετρήσεις Πίνακας τιµών Γραφική παράσταση. Η ευκαιρία που µας δίνεται έτσι ώστε µε την βοήθεια του λογισµικού να αντιστραφεί η πορεία αυτή και να γίνει Γραφική παράσταση Προσοµοίωση κίνησης σύµφωνα µε την διαδικασία «Πρόβλεψη, Επιβεβαίωση, Συµπεράσµατα» είναι πολύ σηµαντική γιατί οι µαθητές αντιµετωπίζουν σοβαρό πρόβληµα στο να περιγράψουν το είδος µιας κίνησης και να αναγνωρίσουν τα χαρακτηριστικά της ξεκινώντας από µια γραφική παράσταση που στη συγκεκριµένη περίπτωση είναι η γραφική παράσταση θέσης χρόνου (χ,t). ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ-ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΣΤA ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1. Το αρχείο grxt1 το οποίο καλείται να ανοίξει ο µαθητής στο CD του λογισµικού είναι έτσι αποθηκεµένο ώστε να ανοίγει στην παρουσίαση 2 και όχι στην παρουσίαση 1 όπως ζητείται στο 1 ο φύλλο εργασίας κάτι που ίσως δηµιουργήσει πρόβληµα στους µη εξοικειωµένους µε το Modellus µαθητές. 2. Στο φύλλο εργασίας δίνεται η γραφική παράσταση διαµορφωµένη διαφορετικά και ζητείται από τους µαθητές να την διαµορφώσουν οι ίδιοι µε την νέα µορφή που τους δίνεται και ζητείται να προβλέψουν για την θέση την ταχύτητα και την απόσταση που διανύθηκε. Πιστεύω ότι η γραφική παράσταση για την οποία ο µαθητής ζητείται να κάνει πρόβλεψη και επιβεβαίωση έπρεπε να δοθεί έτοιµη και όχι να ζητηθεί από τον µαθητή να κάνει την διαµόρφωση και ο λόγος είναι ότι δεν είναι δυνατόν να γίνει µε ακρίβεια η ρύθµιση της γραφικής παράστασης (από τον µαθητή) µε συνέπεια µόνο κατά προσέγγιση να γίνεται η επιβεβαίωση της κίνησης µε προσοµοίωση. Υπάρχει ψηφιακός µετρητής της θέσης του παιδιού της προσοµοίωσης µε ακρίβεια δεκάτου που αναδεικνύει αµέσως το «σχεδόν σίγουρο σφάλµα» του µαθητή κατά την διαµόρφωση της γραφικής παράστασης. 3. Η ίδια παρατήρηση ισχύει και για την κίνηση στο επόµενο διάγραµµα ενώ στην περίπτωση «ποιος σχεδίασε το σωστό» ο σχεδιασµός «δείχνει» να στοχεύει στην παρατηρητικότητα των µαθητών µια που το είδος των κινήσεων της Μάρθας και του Κώστα είναι ποιοτικά ίδιο όχι όµως και ποσοτικά. Εδώ ο µαθητής καλείται να λάβει υπόψη του ότι στο προηγούµενο πείραµα η απόσταση αφετηρίας Μπάσκετ είναι 100 µονάδες. Εδώ προσοµοίωση βοηθάει του µαθητές να αντιληφθούν τα λάθη τους. (Νοµίζω ότι αν τα διαγράµµατα χρησιµοποιούσαν µονάδα χρόνου στο δευτερόλεπτο και µονάδα θέσης απόστασης το µέτρο θα ήταν θα βοηθούσε τους µαθητές στην καλύτερη κατανόηση των γραφικών παραστάσεων. Αυτό πρακτικά θα σήµαινε την παραδοχή ότι ο χρόνος µηχανής = πραγµατικός χρόνος) Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» 118

119 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ Σε περιπτώσεις που ζητείται επιβεβαίωση της ορθότητας των προβλέψεων που αφορούν στην θέση και απόσταση (ποσοτικά) είναι προτιµότερο η γραφική παράσταση να είναι διαµορφωµένη από πριν. Οι δεξιότητες στην διαµόρφωση µιας γραφικής παράστασης από τους µαθητές µπορούν να αποκτηθούν δίνοντας τους την ευχέρεια και τον χρόνο να πειραµατισθούν χωρίς να ζητούνται τιµές µε ακρίβεια όπως στην συγκεκριµένη περίπτωση. Εναλλακτικά µπορεί να απαλειφθεί η παρουσία του ψηφιακού δείκτη και να προσαρµοσθεί χάρακας στον άξονα της κίνησης που να δείχνει χονδρικά την θέση του κινητού. Αυτό θα βοηθούσε τους µαθητές να απαντήσουν σωστά και στην περίπτωση των 3 διαγραµµάτων µια που θα είχαν παρακολουθήσει πιο εποπτικά το παιδί κινητό να περνά από την θέση 50 στις προηγούµενες προσοµοιώσεις. 4. Το 2 ο φύλλο εργασίας χρησιµοποιεί την παρουσίαση 2 και εδώ απουσιάζει «σωστά» κατά την γνώµη µου ο ψηφιακός µετρητής θέσης και έχει προστεθεί ένας ακόµη οριζόντιος άξονας µε τιµές χ=0 και Β χ=200. Νοµίζω πως ο άξονας αυτός θα έπρεπε να ήταν πλήρως βαθµονοµηµένος έτσι ώστε να φαίνεται κάθε στιγµή η θέση του κινητού σε σχέση µε την αφετηρία. Επίσης έχει προστεθεί «σωστά» µεν η στροβοσκοπική αναπαράσταση της κίνησης αλλά στις περιπτώσεις παλινδροµικής κίνησης 2.2 νοµίζω ότι δεν εξυπηρετεί ιδιαίτερα γιατί µπερδεύονται τα ίχνη. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ Το 2 ο φύλλο εργασίας επαναλαµβάνει σχεδόν τα ίδια µε το πρώτο µε τις ίδιες ερωτήσεις των οποίων οι απαντήσεις πρέπει να προβλεφθούν από τους µαθητές µε διαφορά ότι η κίνηση πλέον περιλαµβάνει πέντε φάσεις. Επίσης η εισαγωγή είναι ίδια µε του 1 ου φύλλου και έχει νόηµα µόνο στην περίπτωση που το 1 ο φύλλο είχε παραληφθεί. Στις 5 γραφικές παραστάσεις θέσης-χρόνου προσοµοιώσεις κίνησης περιέχονται 8 περιπτώσεις ευθύγραµµης οµαλής κίνησης µε κατεύθυνση προς τα δεξιά (Θετικά) 8 περιπτώσεις ευθύγραµµης οµαλής κίνησης προς τα αριστερά (αρνητικά) και 3 περιπτώσεις ακινησίας χωρίς να περιλαµβάνει περίπτωση ακινησίας αριστερά της αφετηρίας (αρνητικά) και ακινησίας στην αφετηρία που είναι καταστάσεις που οι µαθητές αντιµετωπίζουν δυσκολίες στην κατανόηση. Συµπερασµατικά θα έλεγα υπερβολικά πολλές όµοιες καταστάσεις χωρίς να έχουν καλυφθεί το σύνολο των δυνατών περιπτώσεων. 5. Στο 3ο φύλλο εργασίας, µε τις γραφικές παραστάσεις που δίνονται για πρόβλεψη και επιβεβαίωση, επιχειρείται η αναγνώριση της γραφικής παράστασης θέσης χρόνου της ευθύγραµµης οµαλά επιταχυνόµενης κίνησης και η εξάλειψη της λανθασµένης αντίληψης των µαθητών που αφορά στο διάγραµµα της ευθύγραµµης οµαλά επιβραδυνόµενης κίνησης. Στο διάγραµµα µε τις πέντε φάσεις που δίνεται και ζητείται από τους µαθητές να διαµορφωθεί σαν το διπλανό, δεν γίνεται σαφής χρονικός διαχωρισµός των φάσεων πράγµα που θεωρώ ότι θα δηµιουργήσει πρόβληµα στους µαθητές κατά την κατασκευή του. Επίσης πιστεύω ότι τα ίχνη του κινητού της προσοµοίωσης είναι πιο πυκνά από ότι Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» 119

120 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ θα ήταν αισθητικά σωστό. Όσο για την δραστηριότητα 3.3. δεν έχω καταλάβει τον λόγο της ύπαρξής της κυριολεκτικά στο τέλος του τελευταίου φύλου εργασίας ως τελευταία δραστηριότητα καθώς το είδος αυτό της κίνησης έχει εξετασθεί σε τουλάχιστον τέσσερα από τα προηγούµενα διαγράµµατα και δεν προσφέρει κάτι καινούργιο στους µαθητές. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ Πιστεύω ότι το διπλανό διάγραµµα που έχω κατασκευάσει στο Modellus, στο οποίο οι πέντε φάσεις (Φ1, Φ2, Φ3, Φ4, Φ5) είναι διακριτές ως προς τον χρόνο και την θέση κινητού, θα επέτρεπαν στους µαθητές αφενός µεν να το διαµορφώσουν πιο εύκολα στην µορφή αυτή, αφετέρου να κάνουν προβλέψεις για την θέση και την ταχύτητα µε στόχο να οδηγηθούν στις ίσες µεταβολές της ταχύτητας σε ίσους χρόνους και από εκεί στην ευθύγραµµη οµαλά επιταχυνόµενη κίνηση. Για παράδειγµα, η απόσταση που διανύθηκε στις πρώτες 100 µονάδες χρόνου είναι 50 µονάδες, στις επόµενες 100 µ.χ. είναι 100 µ, στις επόµενες 100 µ.χ. είναι 150 µ κλπ. Επίσης η προσοµοίωση της κίνησης που φαίνεται στο διπλανό σχήµα µε την ελάττωση της πυκνότητας των ιχνών δίνει πολύ καλύτερα αποτελέσµατα. Προτείνω αντίστοιχες αλλαγές και στο διάγραµµα της παραγράφου 3.2. καθώς και απαλοιφή του διαγράµµατος της παραγράφου 3.3. ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ Πιστεύω πως µε την προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας αναδεικνύεται τόσο την παιδαγωγική αξία των προσοµοιώσεων, όσο και των «πολλαπλών αναπαραστάσεων» και του άµεσου χειρισµού αντικειµένων στην οθόνη του υπολογιστή. Η στόχευση όµως του διδακτικού σεναρίου θα µπορούσε επεκταθεί-εµπλουτισθεί και σε βαθύτερη κατανόηση των γραφικών παραστάσεων έτσι ώστε στο τέλος της διδασκαλίας οι µαθητές να είναι σε θέση όχι µόνο να περιγράφουν λεκτικά την κίνηση (όπως αναφέρεται στους διδακτικούς στόχους του οδηγού διδασκαλίας) αλλά και να µπορούν να υπολογίζουν όλα υπόλοιπα χαρακτηριστικά της (µε βάση τα δεδοµένα του διαγράµµατος). Τέλος σε επίπεδο πραγµατικού χρόνου (αντικειµενικές συνθήκες στο σχολείο) ο χρόνος των δύο διδακτικών ωρών για την εξοικείωση µόνον µε τα διαγράµµατα θέσης-χρόνου Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» 120

121 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ είναι αρκετά µεγάλος καθώς οι µαθητές αντιµετωπίζουν παρόµοια προβλήµατα µε τα διαγράµµατα ταχύτητας-χρόνου και επιτάχυνσης-χρόνου. Ο καθηγητής θα µπορούσε να αφιερώσει 2-3 διδακτικές ώρες για την εξοικείωση στη διαδικασία µετάβασης από µια δοσµένη γραφική παράσταση στην προσοµοίωση της κίνησης και αντίστροφα για το σύνολο των διαγραµµάτων που συναντούν οι µαθητές στην Κινηµατική. Από τις Γραφικές Παραστάσεις στην Προσοµοίωση Κίνησης στο «MODELLUS» 121

122

123 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «Σ.Ε.Π.» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

124

125 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ «ΝΟΜΟΥ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑΣ» ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΩΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΠΟΥ ΑΠΟΡΡΟΦΑ ΈΝΑ ΣΩΜΑ ΑΠΟ ΤΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ; 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Σε δυο ίδια δοχεία, Α και Β, έχεις ίσες ποσότητες νερού: και στα δυο από 100 g. Όµως η θερµοκρασία τους είναι διαφορετική: το νερό στο Α έχει αρχική θερµοκρασία 20 o C ενώ το νερό στο Β έχει αρχική θερµοκρασία 40 o C Θερµαίνουµε τα δυο δοχεία µε ίδια γκαζάκια (λύχνοι ίσης παροχής). Α. Το νερό στα δύο δοχεία θα φτάσει στους 60 o C: στον ίδιο χρόνο... σε διαφορετικό χρόνο... Β. Το νερό στο δοχείο Α (µε αρχική θερµοκρασία 20 o C θα απορροφήσει: µεγαλύτερο... µικρότερο... το ίδιο... ποσό θερµότητας µε το νερό στο δοχείο Β (που είχε αρχική θερµοκρασία 40 o C. Γ. Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από τη µεταβολή της Θερµοκρασίας ΦΕ.1 (σελ. 125)

126 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Α. Προετοιµασία της πειραµατικής διάταξης Κατέβασε στον πάγκο δύο δοχεία των 250 ml και ένα µπουκάλι µε νερό. Βάλε στα δύο δοχεία από 100 g νερό, το ένα να έχει αρχική θερµοκρασία 20 ο C και το άλλο 40 ο C. Τοποθέτησε δύο λύχνους στον πάγκο και άναψέ τους στη χαµηλή παροχή (100 J/s). Κατέβασε δύο θερµόµετρα και τοποθέτησέ τα µέσα στα δοχεία. Β. Πραγµατοποίηση του πειράµατος Για ζεστάνεις το νερό στα δύο δοχεία και να ελέγξεις τις προβλέψεις σου: Τρέξε το πείραµα και όταν φτάσει ένα από τα δύο δοχεία µε νερό τους 60 ο C πάτα το stop για να σταµατήσει το πείραµα. Ερωτήµατα Β.1 Ποιο έφτασε πρώτο στους 60 o C; Το νερό µε:...θ αρχ = 20 o C... θ αρχ = 40 o C Β.2 Πόσος χρόνος χρειάστηκε για να φτάσει στους 60 ο C... t 1 =. s (µπορείς να συµβουλευτείς τη γραφική παράσταση) Πόσο είναι το ποσό θερµότητας που απορρόφησε;... Q 1 =... J (θυµήσου ότι Q = παροχή x χρόνο θέρµανσης, δηλαδή Q 1 = 100 x t 1 ) Πόσο µεταβλήθηκε η θερµοκρασία του;... θ 1 =... ο C (θυµήσου ότι θ = θ τελ - θ αρχ ) Β.3 Ποια είναι η θερµοκρασία του νερού που δεν έφθασε στους 60 ο C;... θ =... ο C Το ποσό θερµότητας που απορρόφησε είναι; µεγαλύτερο... µικρότερο... ή το ίδιο... ; Συνέχισε το πείραµα µέχρι να φτάσει στους 60 ο C και το νερό στο 2ο δοχείο. Ερωτήµατα Β.4 Στο 2ο δοχείο, σε πόσο χρόνο έφτασε το νερό στους 60 ο C;... t 2 =. s (µπορείς να συµβουλευτείς τη γραφική παράσταση) Στο 2ο δοχείο, πόση θερµότητα απορρόφησε το νερό;... Q 2 =... J (θυµήσου ότι Q = παροχή x χρόνο θέρµανσης) Στο 2ο δοχείο, πόσο µεταβλήθηκε η θερµοκρασία του νερού;... θ 2 =... ο C Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από τη µεταβολή της Θερµοκρασίας ΦΕ.1 (σελ. 126)

127 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.4 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι το νερό στα δύο δοχεία θα φτάσει στους 60 o C: στον ίδιο χρόνο... σε διαφορετικό χρόνο... κι από το πείραµα διαπιστώνεις ότι νερό στα δύο δοχεία έφτασε στην ίδια θερµοκρασία: στον ίδιο χρόνο... σε διαφορετικό χρόνο... Β. Είχες προβλέψει ότι το νερό στο δοχείο µε αρχική θερµοκρασία 20 o C θα απορροφήσει: µεγαλύτερο... µικρότερο... το ίδιο... ποσό θερµότητας, σε σύγκριση µε το νερό που είχε αρχική θερµοκρασία 40 o C. Από το πείραµα διαπιστώνεις ότι το νερό µε αρχική θερµοκρασία 20 o C απορρόφησε: µεγαλύτερο... µικρότερο... το ίδιο... ποσό θερµότητας, σε σύγκριση µε το νερό που είχε αρχική θερµοκρασία 40 o C. Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 1.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Α. Αν ζεστάνεις µε ίδια γκαζάκια, 200 g λαδιού αρχικής θερµοκρασίας 30 και 200 g λαδιού αρχικής θερµοκρασίας 40 για να φτάσουν στους 60 o C θα χρειαστούν: ίδιο χρόνο... διαφορετικό χρόνο... θέρµανσης Αυτό σηµαίνει ότι τα 200 g λαδιού αρχικής θερµοκρασίας 30 ο C θα χρειαστούν: µεγαλύτερο... µικρότερο... ή το ίδιο... ποσό θερµότητας από τα 200 g λαδιού αρχικής θερµοκρασίας 40 ο C. ο C ο C Β. Τελικά, η ποσότητα θερµότητας που απορροφά ένα σώµα που θερµαίνεται εξαρτάται... δεν εξαρτάται... από την µεταβολή της θερµοκρασίας του. Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από τη µεταβολή της Θερµοκρασίας ΦΕ.1 (σελ. 127)

128

129 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ «ΝΟΜΟΥ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑΣ» ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΩΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΠΟΥ ΑΠΟΡΡΟΦΑ ΈΝΑ ΣΩΜΑ ΑΠΟ ΤΗ ΜΑΖΑ ΤΟΥ; 2.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Σε δυο ίδια δοχεία, Α και Β, έχεις διαφορετικές ποσότητες νερού µε ίδια θερµοκρασία: 50 o C. το νερό στο δοχείο Α έχει µάζα 100g ενώ το νερό στο δοχείο Β έχει µάζα 200g Θερµαίνουµε τα δυο δοχεία µε ίδια γκαζάκια (λύχνοι ίσης παροχής). Α. Θα φτάσουν γρηγορότερα στους 50 o C: τα 100g νερού... ή τα 200g νερού... ; Β. Για να φτάσουν από τους 20 o C στους 50 o C τα 100g νερού θα απορροφήσουν: µεγαλύτερο... µικρότερο... το ίδιο... ποσό θερµότητας µε τα 200g νερού. Γ. Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από τη από τη µάζα ΦΕ.2 (σελ. 129)

130 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 2.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Α.Προετοιµασία της πειραµατικής διάταξης Πάτησε το πλήκτρο Επαναφορά. Άδειασε το ένα δοχείο και γέµισέ το µε 200 g νερό, έτσι ώστε στον πάγκο να έχεις δύο δοχεία µε 100 g και 200 g νερό, αρχικής θερµοκρασίας 20 ο C. Άναψε τους δύο λύχνους διαλέγοντας τη χαµηλή παροχή (100 J/s). Β.Πραγµατοποίηση του πειράµατος Για ζεστάνεις το νερό στα δύο δοχεία και να ελέγξεις τις προβλέψεις σου: Τρέξε το πείραµα και όταν φτάσει ένα από τα δύο δοχεία µε νερό τους 50 ο C πάτα το stop για να σταµατήσει το πείραµα. Ερωτήµατα Β.1 Ποιο έφτασε πρώτο στους 50 o C; Το νερό:... των 100 g... ή των 200 g ; Β.2 Πόσος χρόνος χρειάστηκε για να φτάσει στους 50 ο C... t 1 =. s (µπορείς να συµβουλευτείς τη γραφική παράσταση) Πόσο είναι το ποσό θερµότητας που απορρόφησε;... Q 1 =... J (θυµήσου ότι Q = παροχή x χρόνο θέρµανσης) Πόσο µεταβλήθηκε η θερµοκρασία του;... θ 1 =... ο C (θυµήσου ότι θ = θ τελ - θ αρχ ) Β.3 Ποια είναι η θερµοκρασία του νερού που δεν έφθασε στους 50 ο C;... θ =... ο C Το ποσό θερµότητας που απορρόφησε είναι; µεγαλύτερο... µικρότερο... ή το ίδιο... ; Συνέχισε το πείραµα µέχρι να φτάσει στους 50 ο C και το νερό στο 2ο δοχείο. Ερωτήµατα Β.4 Στο 2ο δοχείο, σε πόσο χρόνο έφτασε το νερό στους 50 ο C;... t 2 =. s (µπορείς να συµβουλευτείς τη γραφική παράσταση) Στο 2ο δοχείο, πόση θερµότητα απορρόφησε το νερό;... Q 2 =... J (θυµήσου ότι Q = παροχή x χρόνο θέρµανσης) Στο 2ο δοχείο, πόσο µεταβλήθηκε η θερµοκρασία του νερού;... θ 2 =... ο C 2.4 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι στους 50 o C θα έφτανε πρώτα το νερό: των 100 g... των 200 g... κι από το πείραµα διαπιστώνεις ότι έφτασε στους 50 o C πρώτα το νερό: Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από τη από τη µάζα ΦΕ.2 (σελ. 130)

131 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ των 100 g... των 200 g... Β. Είχες προβλέψει ότι το νερό µε µάζα 100 g θα απορροφήσει: µεγαλύτερο... µικρότερο... το ίδιο... ποσό θερµότητας σε σύγκριση µε το νερό µάζας 200 g. Από το πείραµα διαπιστώνω ότι το νερό µε µάζα 100 g απορρόφησε: µεγαλύτερο... µικρότερο... το ίδιο... ποσό θερµότητας σε σύγκριση µε το νερό µάζας 200 g. Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 2.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Α. Τελικά, η ποσότητα θερµότητας, που απορροφά ένα σώµα που θερµαίνεται, µε ποιο τρόπο εξαρτάται από τη µάζα του, σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος; Β.Αν ζεστάνεις, µε ίδια γκαζάκια, 200 g και 400 g λάδι αρχικής θερµοκρασίας 20 ο C για να φτάσουν στους 60 o C θα πρέπει τα 200 g λαδιού να θερµανθούν για: ίδιο..., περισσότερο..., λιγότερο... χρόνο σε σύγκριση µε τα 400 g. Αυτό σηµαίνει ότι τα 200 g λάδι χρειάζονται: ίδιο..., περισσότερο... λιγότερο... ποσό θερµότητας σε σύγκριση µε τα 400 g λάδι. Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από τη από τη µάζα ΦΕ.2 (σελ. 131)

132

133 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ «ΝΟΜΟΥ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑΣ» ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΩΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΠΟΥ ΑΠΟΡΡΟΦΑ ΈΝΑ ΣΩΜΑ ΑΠΟ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΤΟΥ; 3.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Σε δυο ίδια δοχεία έχεις ίσες ποσότητες νερού και λαδιού, από 100 g στο καθένα, µε ίδια αρχική θερµοκρασία 20 o C. Θερµαίνουµε τα δυο δοχεία µε ίδια γκαζάκια (λύχνοι ίσης παροχής). Α. Το νερό και το λάδι θα φτάσουν στους 55 o C: στον ίδιο χρόνο... σε διαφορετικό χρόνο... Β. Το νερό και το λάδι για να φτάσουν στους 55 o C θα απορροφήσουν: ίδιο... διαφορετικό... ποσό θερµότητας. Γ.Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από το υλικό ΦΕ.3 (σελ. 133)

134 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. 3.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Α.Προετοιµασία της πειραµατικής διάταξης Πάτησε το πλήκτρο Επαναφορά. Άδειασε το δοχείο µε τα 200 g νερό και γέµισέ το µε 100 g λάδι, έτσι ώστε στον πάγκο να έχεις δύο δοχεία µε 100 g νερό και 100 g λάδι, αρχικής θερµοκρασίας 20 ο C. Άναψε τους δύο λύχνους διαλέγοντας τη χαµηλή παροχή (100 J/s). Β.Πραγµατοποίηση του πειράµατος Για ζεστάνεις το νερό στα δύο δοχεία και να ελέγξεις τις προβλέψεις σου: Τρέξε το πείραµα και όταν ένα από τα δύο υγρά φτάσει τους 55 ο C πάτα το stop για να σταµατήσει το πείραµα. Ερωτήµατα Β.1 Ποιο έφτασε πρώτο στους 55 o C;...το νερό...το λάδι Β.2 Πόσος χρόνος χρειάστηκε για να φτάσει στους 55 ο C... t 1 =. s (µπορείς να συµβουλευτείς τη γραφική παράσταση) Πόσο είναι το ποσό θερµότητας που απορρόφησε;... Q 1 =... J (θυµήσου ότι Q = παροχή x χρόνο θέρµανσης) Πόσο µεταβλήθηκε η θερµοκρασία του;... θ 1 =... ο C (θυµήσου ότι θ = θ τελ - θ αρχ ) Β.3 Ποια είναι η θερµοκρασία του άλλου υγρού που δεν έφθασε στους 55 ο C;. θ =... ο C Το ποσό θερµότητας που απορρόφησε είναι; µεγαλύτερο... µικρότερο... ή το ίδιο... ; Συνέχισε το πείραµα µέχρι να φτάσει στους 55 ο C και το υγρό στο 2ο δοχείο. Ερωτήµατα Β.4 Στο 2ο δοχείο, σε πόσο χρόνο έφτασε το υγρό στους 55 ο C;... t 2 =. s (µπορείς να συµβουλευτείς τη γραφική παράσταση) Στο 2ο δοχείο, πόση θερµότητα απορρόφησε το υγρό;... Q 2 =... J (θυµήσου ότι Q = παροχή x χρόνο θέρµανσης) Στο 2ο δοχείο, πόσο µεταβλήθηκε η θερµοκρασία του υγρού;... θ 2 =... ο C Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από το υλικό ΦΕ.3 (σελ. 134)

135 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 3.4 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι νερό και το λάδι θα φτάσουν στους 55 o C: στον ίδιο χρόνο... σε διαφορετικό χρόνο... κι από το πείραµα διαπιστώνεις ότι νερό και το λάδι έφτασαν στην ίδια θερµοκρασία: στον ίδιο χρόνο... σε διαφορετικό χρόνο... Β. Είχες προβλέψει ότι το νερό και το λάδι για να φτάσουν στους 55 o C θα απορροφήσουν: ίδιο... διαφορετικό... ποσό θερµότητας. Από το πείραµα διαπιστώνεις ότι το νερό και το λάδι απορρόφησαν: ίδιο... διαφορετικό... ποσό θερµότητας. Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπιστώνεις; 3.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Α. Αν ζεστάνεις µε ίδια γκαζάκια, 200 g νερό αρχικής θερµοκρασίας 30 ο C και 200 g λάδι αρχικής θερµοκρασίας 30 ο C για να φτάσουν στους 60 o C θα χρειαστούν: ίδιο χρόνο... διαφορετικό χρόνο... θέρµανσης. Αυτό σηµαίνει ότι τα 200 g νερό αρχικής θερµοκρασίας 30 ο C θα χρειαστούν: ίδιο... διαφορετικό... ποσό θερµότητας από τα 200 g λάδι αρχικής θερµοκρασίας 30 ο C. Β. Τελικά, η ποσότητα θερµότητας που απορροφά ένα σώµα που θερµαίνεται εξαρτάται... δεν εξαρτάται... από το υλικό του εξαρτάται... δεν εξαρτάται... από τη µάζα του εξαρτάται... δεν εξαρτάται... από τη µεταβολή της θερµοκρασίας του. Θερµιδοµετρία Β Γυµνασίου: Εξάρτηση της Θερµότητας από το υλικό ΦΕ.3 (σελ. 135)

136

137 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΙΑ ΙΚΑΣΙΕΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑΣ 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Πειραµατική διερεύνηση του «νόµου της Θερµιδοµετρίας» στο Εικονικό Εργαστήριο Σ.Ε.Π ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Φυσική: Θερµότητα ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Φυσική Β τάξης Γυµνασίου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Προβλέπεται στο Α.Π. η διδασκαλία της ενότητας «Θερµότητα: Νόµος της Θερµιδοµετρίας Ειδική θερµότητα (στερεών υγρών)». Το διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας τα οποία ακολουθούν το πρότυπο «διαµόρφωση υποθέσεων, σχεδίαση πειραµάτων για τον έλεγχο των υποθέσεων, έλεγχος των υποθέσεων -µε βάση τα αποτελέσµατα των πειραµάτων- και εξήγηση των αποκλίσεων-συγκλίσεων µεταξύ υποθέσεων-πειραµάτων». Αυτή η οργάνωση της µαθησιακής διαδικασίας είναι κατάλληλη και για άλλες γνωστικές περιοχές των φυσικών επιστηµών όπως Χηµεία, Βιολογία κ.ά. αλλά και για άλλες τάξεις ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον (Σ.Ε.Π.) 1.6. Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Η κατανόηση της πολύ-παραµετρικής εξάρτησης της ποσότητας θερµότητας που µεταφέρεται κατά τη διάρκεια µιας θερµικής αλληλεπίδρασης. Η διαφοροποίηση θερµότητας-θερµοκρασίας. Εξοικείωση µε την διαδικασία «πρόβλεψη πειραµατικός έλεγχος εξήγηση» ως βασικό πυρήνα της πειραµατικής διαδικασίας ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ υο διδακτικές ώρες για την εφαρµογή του τριών φύλλων εργασίας στην τάξη. ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 137

138 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 2. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΣΤΗ ΣΧΕΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑΣ Η σχέση της θερµιδοµετρίας «Q=m c θ» µπορεί να προσεγγιστεί µέσα από τη διερεύνηση διαφόρων θερµικών φαινοµένων, όπως της θερµική ισορροπίας, της ψύξης ή της θέρµανσης σωµάτων. Στα σχολικά βιβλία (Καραπαναγιώτης κ.ά. 1998, Αντωνίου κ.ά. 2001, Αντωνίου κ.ά. 2007) η θερµιδοµετρία µελετάται µε θέρµανση των σωµάτων. Στην περιοχή της θερµότητας έχουν γίνει πολλές έρευνες για τις ιδέες των µαθητών. Βασικό συµπέρασµά τους είναι ότι οι µαθητές δυσκολεύονται να διακρίνουν τα µεγέθη θερµοκρασία θερµότητα και δεν αναγνωρίζουν την εκτατικότητα 1 της θερµότητας και την εντατικότητα της θερµοκρασίας µε αποτέλεσµα να εµφανίζονται δυσκολίες στην κατανόηση των δύο εννοιών. Η διαπραγµάτευση της σχέσης της θερµιδοµετρίας αποτελεί σηµαντική ενότητα καθώς σε αυτήν συνδέονται η θερµότητα µε τη θερµοκρασία και ανιχνεύονται οι παράγοντες που επηρεάζουν το ποσό θερµότητας που µεταφέρεται. Σε αυτό το πλαίσιο, η αξιοποίηση των δυνατοτήτων που προσφέρουν οι ΤΠΕ και ιδιαιτέρα τα εικονικά εργαστήρια στην ανάπτυξη διδασκαλιών για την αντιµετώπιση αυτών των µαθησιακών δυσκολιών έχει µεγάλο διδακτικό ενδιαφέρον. Στη συνέχεια παρουσιάζονται συνοπτικά οι διδακτικές προσεγγίσεις των σχολικών βιβλίων για τη διδασκαλία του νόµου της θερµιδοµετρίας, περιγράφεται το προτεινόµενο διδακτικό σενάριο και παρατίθενται διδακτικές υποδείξεις-προτάσεις, µε βάση τα φύλλα εργασίας, για την υλοποίηση του σεναρίου Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΝ ΤΑ ΣΧΟΛΙΚΑ ΒΙΒΛΙΑ Στα δύο σχολικά βιβλία που χρησιµοποιήθηκαν τα τελευταία χρόνια αλλά και στο νέο οι παράγοντες της µεταβολής της θερµοκρασίας ( θ), της µάζας (m) και του υλικού (c) του σώµατος που θερµαίνεται, δεν εξετάζονται µε συγκεκριµένη αιτιολογηµένη σειρά. Αρχικά εισάγεται η σειρά m, θ, c ενώ, στη συνέχεια, γίνεται θ, m, c. Ενώ και στα βιβλία η µεταβολή της θερµοκρασίας, η µάζα και το υλικό των σωµάτων που θερµαίνονται µελετώνται µε µεταβολή της παροχής θερµότητας, στους εργαστηριακούς οδηγούς η παροχή θερµότητας διατηρείται σταθερή. Στους εργαστηριακούς οδηγούς, για τους παράγοντες της µάζας και του υλικού τα σώµατα θερµαίνονται για την ίδια µεταβολή της θερµοκρασίας (ίδια τελική θερµοκρασία), ενώ στον παράγοντα της µεταβολής της θερµοκρασίας η προσέγγιση γίνεται από την γραφική παράσταση θ t ή από τον πίνακα θ Q. Η σειρά των παραγόντων στους εργαστηριακούς οδηγούς είναι θ, m, c ενώ στα βιβλία η σειρά αλλάζει ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας: 1 Στη Φυσική και στη Χηµεία ένα εκτατικό φυσικό µέγεθος αντιστοιχεί σε φυσική ιδιότητα συστήµατος η οποία εξαρτάται από τη γεωµετρία του συστήµατος ή και την ποσότητα της ύλης του. Για παράδειγµα, η µάζα (m) ενός σώµατος είναι εκτατικό µέγεθος καθώς αυξάνει ανάλογα µε τον όγκο (V) του. Αντίθετα, η πυκνότητά του (ρ) είναι ανεξάρτητη και από τον όγκο του και από τη µάζα του κι εποµένως είναι εντατικό µέγεθος. ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 138

139 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία διαδοχικά διερευνώνται οι παράµετροι της σχέσης της θερµιδοµετρίας µε βάση το τρίπτυχο «πρόβλεψη πειραµατικός έλεγχος εξήγηση». Αξιοποιεί τις δυνατότητες που προσφέρουν οι ΤΠΕ και ιδιαιτέρα το Εικονικό Εργαστήριο Θερµότητας του Σ.Ε.Π. Εστιάζει στην προετοιµασία-σχεδίαση της πειραµατικής διαδικασίας από τους µαθητές καθώς και στη σειρά µε την οποία οι παράµετροι αυτές διερευνώνται. Α. Τα φύλλα εργασίας αποτελούν προσαρµογή αυτών που χρησιµοποιήθηκαν σε έρευνα των Πετρίδου κ.ά. (2005). Σε αυτά: Η σειρά διαχείρισης των παραγόντων είναι θ, m, c ώστε να προηγηθεί η διδασκαλία των εννοιών που δυσκολεύουν λιγότερο τους µαθητές και στη συνέχεια αυτών που δυσκολεύουν περισσότερο. Ο υπολογισµός του ποσού θερµότητας γίνεται άµεσα από τον χρόνο θέρµανσης και την παροχή της πηγής. Ο υπολογισµός του από το γινόµενο m θ (α) εµπλέκει και τις άλλες υπό διερεύνηση παραµέτρους και (β) µπορεί να ενισχύσει την εναλλακτική ιδέα των µαθητών ότι «η θερµοκρασία αποτελεί µέτρο της θερµότητας» αφού χρησιµοποιεί την αναλογία ανάµεσα στο Q και στο θ. Αποφεύγουµε να µεταβάλλουµε την παροχή θερµότητας για να δείξουµε (όπως στα σχολικά βιβλία) ότι διπλάσια παροχή θερµότητας προκαλεί διπλάσια µεταβολή της θερµοκρασίας σε δύο ίσες ποσότητες του ίδιου υγρού που θερµαίνονται για τον ίδιο χρόνο. Η µεταβολή της θερµοκρασίας αντιµετωπίζεται µε τέτοιο τρόπο ώστε τα σώµατα να αποκτούν την ίδια τελική θερµοκρασία. Συγκεκριµένα, στη µελέτη του παράγοντα θ υπολογίζεται το ποσό θερµότητας κατά τη θέρµανση, όταν δύο ίδια υγρά, ίδιας µάζας, αποκτούν ίδια τελική θερµοκρασία έχοντας διαφορετική αρχική. Ίδια αντιµετώπιση (δηλαδή ίδια τελική θερµοκρασία) υιοθετούµε και στις άλλες διερευνήσεις στις οποίες υπολογίζεται το ποσό θερµότητας για το ίδιο θ όταν αλλάζει η µάζα και το είδος του υγρού. Η παραπάνω επιλογή, δηλαδή να θερµαίνονται τα σώµατα µέχρι να αποκτήσουν την ίδια τελική θερµοκρασία διευκολύνει και τη διδακτική διαχείριση της αντίληψης των µαθητών ότι «η θερµοκρασία είναι µέτρο της θερµότητας». Οι µαθητές όταν δύο σώµατα έχουν φτάσει στην ίδια τελική θερµοκρασία µπορεί να θεωρήσουν ότι έχουν απορροφήσει και το ίδιο ποσό θερµότητας. Όµως, στα πειράµατα θα δουν ότι τα σώµατα ενώ έχουν αποκτήσει ίδια τελική θερµοκρασία δεν έχουν απορροφήσει το ίδιο ποσό θερµότητας. Β. Οι δραστηριότητες των µαθητών και η οργάνωση της διδασκαλίας: Οι µαθητές εργάζονται σε οµάδες 2-3 στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και βιντεοπροβολέα. Κάθε φύλλο εργασίας έχει τρεις σελίδες. Κάθε σελίδα δίνεται στους µαθητές ξεχωριστά. ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 139

140 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Όταν ολοκληρωθούν οι δραστηριότητες της σελίδας τότε δίνεται η επόµενη. Πρώτη δραστηριότητα των µαθητών και στα τρία φύλλα εργασίας είναι η πρόβλεψη. Με αυτήν επιδιώκουµε: (α) Να διατυπώσουν-αναγνωρίσουν οι µαθητές τις απόψεις που έχουν για το φαινόµενο. (β) Να επαναδιατυπώσουν τις απόψεις τους ως υποθέσεις προς πειραµατικό έλεγχο. εν γίνεται συζήτηση για το ποιες απόψεις είναι σωστές ή λάθος. Αυτή η κρίση θα προκύψει από τη συζήτηση στην 4η και 5η δραστηριότητα. εύτερη δραστηριότητα είναι η σχεδίαση της πειραµατικής διάταξης και της πειραµατικής διαδικασίας. Είναι απαραίτητη διότι οι έρευνες έχουν δείξει ότι οι µαθητές εκτελούν µηχανικά και δεν κατανοούν πειραµατικές διαδικασίες που έχουν σχεδιαστεί από άλλους. Η 3η δραστηριότητα εκτελείται από τους µαθητές ως έχει κατά την υλοποίηση του 1ου φύλλου εργασίας, αφού πρώτα συζητηθεί η σχέση της µε τις προτάσεις που διατύπωσαν οι διάφορες οµάδες µαθητών. Στα δύο άλλα φύλλα εργασίας κάθε οµάδα µπορεί ακολουθήσει τη δική της πειραµατική σχεδίαση. Στις δραστηριότητες 4 και 5 εκτελείται σχολαστικός έλεγχος υποθέσεων-πειραµατικών αποτελεσµάτων ώστε να δηµιουργηθεί η βάση για την οικειοποίηση των συµπερασµάτων από τους µαθητές. Βασικός παράγοντας αποτελεσµατικής χρήσης των φύλλων εργασίας είναι παραγωγική οργάνωση της συζήτησης των απόψεων µεταξύ των µαθητών. Ο καθηγητής έχει το ρόλο του συντονιστή και όχι του κριτή του «σωστού-λάθους». Η καλή οργάνωση των συζητήσεων θα επιτρέψει την ολοκλήρωση σε 2 διδακτικές ώρες. Γ. Το Εικονικό Εργαστήριο Θερµότητας Σ.Ε.Π. (Ψύλλος κ.ά. 2000) δίνει τη δυνατότητα της άµεσης διαχείρισης της παραµέτρου «χρόνος» για το σχεδιασµό πειραµάτων µε θέρµανση, µε ίδια γκαζάκια σταθερής παροχής θερµότητας, ποσοτήτων νερού µε διαφορετική αρχική θερµοκρασία και ίδια τελική. Από τον διαφορετικό χρόνο απόκτησης της ίδιας τελικής θερµοκρασίας µπορεί να υπολογιστεί το διαφορετικό ποσό θερµότητας που απαιτείται για τα δύο δοχεία ανεξάρτητα από το γεγονός ότι έφτασαν στην ίδια τελική θερµοκρασία. χωρίς να γίνεται αναφορά στην ειδική θερµότητα. Η χρήση του Εικονικού Εργαστηρίου Θερµότητας δίνει, επίσης, τη δυνατότητα καταγραφής του Q. Όµως, επιλέγουµε να µη χρησιµοποιηθεί ώστε να ασχοληθούν οι µαθητές µε τον υπολογισµό του Q από την παροχή θερµότητας και τον χρόνο θέρµανσης. 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1985). Οι ιδέες των παιδιών στις φυσικές επιστήµες. Ένωση Ελλήνων Φυσικών Εκδόσεις Τροχαλία. Αθήνα. 2. Κουλαϊδής, Β. (επιµελητής) (1994). Αναπαραστάσεις του Φυσικού Κόσµου. Εκδόσεις GUTENBERG. Αθήνα. 3. Πετρίδου Ε., Λεύκος Ι., Χατζηκρανιώτης Ε., & Ψύλλος. (2005). Μελέτη της διδασκαλίας της θερµιδοµετρίας µε Εικονικό Εργαστήριο. Πρακτικά 9ου Κοινό Συνέδριο της Ένωσης ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 140

141 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ελλήνων και Κυπρίων Φυσικών: «Εξελίξεις και Προοπτικές στη Φυσική. Νέες Τεχνολογίες και ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών». Φεβρουάριος 2005, Λευκωσία. 4. Χατζηνικήτα, Β., Κουλαϊδής, Β., & Ραβάνης Κ. (1996). Ιδέες µαθητών προσχολικής και πρώτης σχολικής ηλικίας για το βρασµό του νερού. Ερευνώντας τον κόσµο του παιδιού, 2, Ψύλλος,., Αργυράκης, Π., Βλαχάβας, Ι., Χατζηκρανιώτης, Ε., Μπισδικιάν, Γ., Ρεφανίδης, Ι., Λεύκος, Ι., Κοροµπίλης, Κ., Βράκας,., Γάλλος, Λ., Πετρίδου, Ε., & Νικολαΐδης, Ι. (2000). Σύνθετο Εικονικό Περιβάλλον για τη διδασκαλία Θερµότητας Θερµοδυναµικής. Πρακτικά 2ου Πανελληνίου Συνεδρίου «Οι Τεχνολογίες της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στην Εκπαίδευση», Οκτ. 2000, Πάτρα. ΘΕΡΜΙ ΟΜΕΤΡΙΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Σ.Ε.Π. 141

142

143 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΦΥΣΙΚΗ Β & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: ΈΝΑ ΥΠΕΡΟΧΟ ΤΑΞΙ Ι ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΙΑ ΤΑ ΠΑΙ ΙΑ ΤΟΥ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

144

145 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΣΕ ΣΕΙΡΑ & ΣΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝ ΕΣΗ ΣΤΟ «ΥΠΕΡΟΧΟ ΤΑΞΙ Ι ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ» 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΣΥΝ ΕΟΝΤΑΣ ΤΑ ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΣΕ ΣΕΙΡΑ 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Αν συνδέσεις 2 ίδια λαµπάκια σε σειρά µε τους πόλους της µπαταρίας, όπως δείχνει η διπλανή εικόνα, τότε Σηµείωσε µε ένα την περίπτωση που θεωρείς σωστή. Περίπτωση 1: Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που συνδέεται µε το θετικό πόλο. Περίπτωση 2: Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που συνδέεται µε τον αρνητικό πόλο. Περίπτωση 3: Οι δυο λάµπες φωτίζουν το ίδιο Περίπτωση 1 Περίπτωση 2 Περίπτωση 3 Β. ικαιολόγησε µε λίγα λόγια την πρόβλεψή σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Φυσική Γ Γυµνασίου: Συνδέοντας τα λαµπάκια σε σειρά ΦΕ.1 (σελ. 145)

146 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Με τα υλικά που θα σας δοθούν να εκτελέσετε το πείραµα που σχεδιάσατε. Β. Τελικά η πρόβλεψή σου ήταν σωστή;... Γράψε ποια είναι η σωστή απάντηση και εξήγησε γιατί: Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ α. Από την εισαγωγική οθόνη επιλέγεις «Προσπέλαση του υλικού», µε αριστερό κλικ του ποντικιού πάνω στο εικονίδιο β. Επιλέγεις «Ηλεκτρισµός», στη συνέχεια «αντιστάτες σε σειρά και παράλληλα» και τελικά «ιερεύνηση» µε αριστερό κλικ του ποντικιού πάνω στο εικονίδιο: και φθάνεις στην αρχική σελίδα του εικονικού πειράµατος, το οποίο θα εκτελέσεις στην οθόνη του υπολογιστή. αρχική σελίδα του εικονικού πειράµατος γ. Συναρµολογείς τα δύο κυκλώµατα σύµφωνα µε τις οδηγίες που σου δίνει ο καθηγητής του εικονικού πειράµατος και µετά πατάς το πλήκτρο «Έναρξη» η σελίδα πριν την «Έναρξη» Α. Το εικονικό πείραµα δίνει το ίδιο αποτέλεσµα µε το πραγµατικό;... Β. Να εξηγήσεις γιατί το ένα λαµπάκι, στο κύκλωµα αριστερά, φωτίζει εντονότερα από τα δυο λαµπάκια στο κύκλωµα δεξιά: Φυσική Γ Γυµνασίου: Συνδέοντας τα λαµπάκια σε σειρά ΦΕ.1 (σελ. 146)

147 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΣΕ ΣΕΙΡΑ & ΣΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝ ΕΣΗ ΣΤΟ «ΥΠΕΡΟΧΟ ΤΑΞΙ Ι ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ» 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΣΥΓΚΡΙΝΟΝΤΑΣ ΤΗ ΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΜΠΑΤΑΡΙΑΣ 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Όπως ήδη έχεις διαπιστώσεις, και στο πραγµατικό αλλά και στο εικονικό πείραµα, δυο ίδια λαµπάκια που συνδέονται σε µια µπαταρία (κύκλωµα Β) φωτίζουν ίδια αλλά λιγότερο από ένα λαµπάκι που συνδέεται σε ίδια µπαταρία (κύκλωµα Α). Β. Αν οι µπαταρίες και στα δύο κυκλώµατα είναι ίδιες και αχρησιµοποίητες, να προβλέψεις ποια από τις δυο θα τελειώσει πιο γρήγορα; η µπαταρία στο κύκλωµα Α... η µπαταρία στο κύκλωµα Β... ικαιολόγησε µε λίγα λόγια την πρόβλεψή σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Φυσική Γ Γυµνασίου: Συγκρίνοντας τη διάρκεια της µπαταρίας ΦΕ.2 (σελ. 147)

148 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ α. Από την εισαγωγική οθόνη επιλέγεις «Προσπέλαση του υλικού», µε αριστερό κλικ του ποντικιού πάνω στο εικονίδιο β. Επιλέγεις «Ηλεκτρισµός», στη συνέχεια «αντιστάτες σε σειρά και παράλληλα» και τελικά «ιερεύνηση» µε αριστερό κλικ του ποντικιού πάνω στο εικονίδιο: και φθάνεις στην αρχική σελίδα του εικονικού πειράµατος, το οποίο θα εκτελέσεις στην οθόνη του υπολογιστή. αρχική σελίδα του εικονικού πειράµατος γ. Συναρµολογείς τα δύο κυκλώµατα σύµφωνα µε τις οδηγίες που σου δίνει ο καθηγητής του εικονικού πειράµατος και µετά πατάς το πλήκτρο «Έναρξη» η σελίδα πριν την «Έναρξη» δ. Στη συνέχεια, επιλέγεις να συνεχίσεις πατώντας το εικονίδιο µε τις µπαταρίες: και συναρµολογείς το κύκλωµα. Αρχικά οι δύο µπαταρίες περιέχουν την ίδια ποσότητα ενέργειας ε. Πατάς το πλήκτρο «Έναρξη» για να ελέγξεις την πρόβλεψή σου. Ενδιάµεσα «παγώνεις» 3 φορές την εξέλιξη του πειράµατος και καταγράφεις στον πίνακα τις τιµές: Χρόνος:... sec Ενέργεια στη µπαταρία αριστερά... Joules, δεξιά...joules Χρόνος:... sec Ενέργεια στη µπαταρία αριστερά... Joules, δεξιά...joules Χρόνος:... sec Ενέργεια στη µπαταρία αριστερά... Joules, δεξιά...joules Τελικά: Η µπαταρία µε το 1 λαµπάκι τελείωσε πρώτη... Η µπαταρία µε τα 2 λαµπάκια τελείωσε πρώτη... Οι δύο µπαταρίες τελείωσαν µαζί... Φυσική Γ Γυµνασίου: Συγκρίνοντας τη διάρκεια της µπαταρίας ΦΕ.2 (σελ. 148)

149 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ζ. Τελικά η πρόβλεψή σου ήταν σωστή;... Γράψε ποια είναι η σωστή απάντηση και εξήγησε γιατί:... Φυσική Γ Γυµνασίου: Συγκρίνοντας τη διάρκεια της µπαταρίας ΦΕ.2 (σελ. 149)

150

151 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΣΕ ΣΕΙΡΑ & ΣΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝ ΕΣΗ ΣΤΟ «ΥΠΕΡΟΧΟ ΤΑΞΙ Ι ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ» 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΣΥΝ ΕΟΝΤΑΣ ΤΑ ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Αν συνδέσεις 2 ίδια λαµπάκια παράλληλα στους πόλους της µπαταρίας, όπως δείχνει η διπλανή εικόνα, τότε Σηµείωσε µε ένα την περίπτωση που θεωρείς σωστή. Περίπτωση 1: Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που βρίσκεται πιο κοντά στην πηγή (λαµπάκι Α). Περίπτωση 2: Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που βρίσκεται πιο µακριά από την πηγή (λαµπάκι Β). Περίπτωση 3: Οι δυο λάµπες φωτίζουν το ίδιο Β. ικαιολόγησε µε λίγα λόγια την πρόβλεψή σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Φυσική Γ Γυµνασίου: Συνδέοντας τα λαµπάκια παράλληλα ΦΕ.3 (σελ. 151)

152 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Με τα υλικά που θα σας δοθούν να εκτελέσετε το πείραµα που σχεδιάσατε. Β.Τελικά η πρόβλεψή σου ήταν σωστή;... Γράψε ποια είναι η σωστή απάντηση και εξήγησε γιατί: Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ α. Από την εισαγωγική οθόνη επιλέγεις «Προσπέλαση του υλικού», µε αριστερό κλικ του ποντικιού πάνω στο εικονίδιο β. Επιλέγεις «Ηλεκτρισµός», στη συνέχεια «αντιστάτες σε σειρά και παράλληλα» «ιερεύνηση» µε αριστερό κλικ του ποντικιού πάνω στο εικονίδιο: «Εικονικό πείραµα 3» µε αριστερό κλικ του ποντικιού πάνω στο εικονίδιο: και φθάνεις στη σελίδα του εικονικού πειράµατος, το οποίο θα εκτελέσεις στην οθόνη του υπολογιστή. γ. Συναρµολογείς τα δύο κυκλώµατα σύµφωνα µε τις οδηγίες που σου δίνει ο καθηγητής του εικονικού πειράµατος και µετά πατάς το πλήκτρο «Έναρξη» η σελίδα πριν την «Έναρξη» Α. Το εικονικό πείραµα δίνει το ίδιο αποτέλεσµα µε το πραγµατικό;... Β.Να εξηγήσεις γιατί τα 2 λαµπάκια που είναι παράλληλα συνδεδεµένα, στο κύκλωµα δεξιά, φωτίζουν εντονότερα από τα 2 λαµπάκια που είναι σε σειρά, στο κύκλωµα αριστερά: δ. Επιλέγεις να συνεχίσεις πατώντας το εικονίδιο µε τις µπαταρίες και συναρµολογείς τα δύο Φυσική Γ Γυµνασίου: Συνδέοντας τα λαµπάκια παράλληλα ΦΕ.3 (σελ. 152)

153 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ κυκλώµατα. Αρχικά οι δύο µπαταρίες περιέχουν την ίδια ποσότητα ενέργειας Πριν πατήσεις το πλήκτρο «Έναρξη» να προβλέψεις: Η µπαταρία µε τα 2 λαµπάκια σε σειρά (αριστερά) θα τελειώσει πρώτη... Η µπαταρία µε τα 2 λαµπάκια παράλληλα (δεξιά) θα τελειώσει πρώτη... Οι δύο µπαταρίες θα τελειώσουν µαζί... γ. Πατάς το πλήκτρο «Έναρξη» για να ελέγξεις την πρόβλεψή σου. Ενδιάµεσα «παγώνεις» 3 φορές την εξέλιξη του πειράµατος και καταγράφεις στον Πίνακα τις τιµές: Χρόνος:... sec Ενέργεια στη µπαταρία αριστερά... Joule, δεξιά... Joule Χρόνος:... sec Ενέργεια στη µπαταρία αριστερά... Joule, δεξιά... Joule Χρόνος:... sec Ενέργεια στη µπαταρία αριστερά... Joule, δεξιά... Joule Τελικά: Η µπαταρία µε τα 2 λαµπάκια σε σειρά (αριστερά) θα τελειώσει πρώτη... Η µπαταρία µε τα 2 λαµπάκια παράλληλα (δεξιά) θα τελειώσει πρώτη... Οι δύο µπαταρίες θα τελειώσουν µαζί... δ. Να εξηγήσεις σύντοµα το φαινόµενο: Φυσική Γ Γυµνασίου: Συνδέοντας τα λαµπάκια παράλληλα ΦΕ.3 (σελ. 153)

154

155 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΣΕ ΣΕΙΡΑ & ΣΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝ ΕΣΗ ΣΤΟ «ΥΠΕΡΟΧΟ ΤΑΞΙ Ι ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ» 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Λαµπάκια σε σειρά και σε παράλληλη σύνδεση στο εκπαιδευτικό λογισµικό «Φυσική Β -Γ Γυµνασίου: Ένα Υπέροχο Ταξίδι Στον Κόσµο Της Φυσικής για τα Παιδιά του Γυµνασίου» 1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Φυσική: Ηλεκτρισµός ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Φυσική Γ τάξης Γυµνασίου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Προβλέπεται στο Α.Π. η διδασκαλία των ενοτήτων «Σύνδεση αντιστατών σε σειρά / Παράλληλη σύνδεση αντιστατών» και «Ηλεκτρική ενέργεια Νόµος του Joule / Ηλεκτρική Ισχύς Μονάδες Ισχύος». Το σενάριο µπορεί να αποτελέσει τη γέφυρα µεταξύ των δύο ενοτήτων: Οι µαθητές ανακεφαλαιώνουν σε ένα µη θεωρητικό πλαίσιο τα σχετικά µε την ένταση του ρεύµατος στις διαφορετικές ηλεκτρικές συνδέσεις και εισάγονται στο θέµα της ενέργειας. Το διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας τα οποία ακολουθούν το πρότυπο «διαµόρφωση υποθέσεων, σχεδίαση πειραµάτων για τον έλεγχο των υποθέσεων, έλεγχος των υποθέσεων -µε βάση τα αποτελέσµατα των πειραµάτων- και εξήγηση των αποκλίσεων-συγκλίσεων µεταξύ υποθέσεων-πειραµάτων» ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Και στις δύο περιπτώσεις τα απλά πειράµατα µε λαµπάκια και µπαταρίες που προτείνει το σενάριο µπορούν να γίνουν από τους µαθητές πάνω στα θρανία µε υλικά που µπορούν να φέρουν οι ίδιοι. Λογισµικό: Φυσική Β -Γ Γυµνασίου: Ένα Υπέροχο Ταξίδι Στον Κόσµο Της Φυσικής για τα Παιδιά του Γυµνασίου 1.6. Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Να συσχετίσουν την ένταση του ρεύµατος που διαρρέει ένα λαµπάκι µε την ένταση της λάµψης του. Να ανακεφαλαιώσουν τις γνώσεις τους για την σε σειρά και παράλληλη σύνδεση Λαµπάκια σε σειρά & σε παράλληλη σύνδεση στο «Υπέροχο Ταξίδι Στον Κόσµο Της Φυσικής» 155

156 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ελέγχοντάς τες συγχρόνως στο ποιοτικό περιβάλλον των λάµψεων χωρίς όργανα µέτρησης. Να συσχετίσουν, τελικά, την ενέργεια που καταναλώνεται σε ένα κύκλωµα ή τµήµα κυκλώµατος µε τη συνολική ένταση του ρεύµατος που διαρρέει το κύκλωµα ή το τµήµα του ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ Τρεις διδακτικές ώρες για την εφαρµογή του τριών φύλλων εργασίας στην τάξη. 2. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΣΤΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Η διδασκαλία των απλών ηλεκτρικών κυκλωµάτων είναι ένα από τα πεδία µεγάλου διδακτικού και ερευνητικού ενδιαφέροντος δεδοµένου ότι οι µαθητές συναντούν δυσκολίες. Στη βιβλιογραφία υποστηρίζεται ότι οι δυσκολίες αυτές δεν µπορούν να αντιµετωπισθούν µε τις παραδοσιακές σειρές µαθηµάτων, που βασίζονται κυρίως στην ποσοτική προσέγγιση των ηλεκτρικών φαινοµένων, γιατί οι µαθητές µαθαίνουν κυρίως να επιλύουν τις εξισώσεις, υπολογίζοντας τις τιµές για τη µία παράµετρο µετά την άλλη, ή και να διερευνούν ποιοτικά την αλληλεξάρτηση µεταξύ των µεταβλητών προκειµένου να αντιληφθούν πώς η µεταβολή της µιας έχει επιπτώσεις σε όλες τις άλλες. Σε αυτό το πλαίσιο, η διδασκαλία προσφέρει στους µαθητές ή και απαιτεί από αυτούς εξηγήσεις οι οποίες αναφέρονται µόνο στις σχέσεις µεταξύ των µεταβλητών που χαρακτηρίζουν µια σταθερή κατάσταση του φυσικού συστήµατος µετά από µια αλλαγή και όχι την εξέλιξή του µέχρις αυτήν. Πολλοί µαθητές αντιλαµβάνονται το ηλεκτρικό ρεύµα ως οντότητα που έχει χαρακτηριστικά ενέργειας, τάσης, ηλεκτρικού φορτίου και διαµεσολαβεί µεταξύ της ηλεκτρικής πηγής και των στοιχείων του κυκλώµατος: βγαίνει από τον ένα ή και τους δύο πόλους της µπαταρίας και δεν επιστρέφει ποτέ στην µπαταρία, καθώς σαν καύσιµο καταναλώνεται στο κύκλωµα. Έχουν προταθεί αιτιακά σχήµατα στα οποία φαίνεται να υπακούει αυτή η κατανάλωση όπως το σχήµα «µεταφορά» και το σχήµα «εµπειρική µορφή της αιτιότητας». Α. Στο σχήµα «µεταφοράς» υπάρχουν δύο παράγοντες ο δότης, η ηλεκτρική πηγή- µπαταρία, και ο δέκτης, ο καταναλωτής-λάµπα, οι οποίοι µπορεί να είναι είτε ενεργοί είτε παθητικοί. Μπορεί να συναντηθεί είτε σαν σχήµα «ΙΝΩ» είτε σαν σχήµα «ΠΑΙΡΝΩ»: Στο σχήµα «ΙΝΩ» δότης είναι η µπαταρία η οποία δίνει στη λάµπα, τον δέκτη, την οντότητα ηλεκτρικό ρεύµα, η οποία είναι αποθηκευµένη στην µπαταρία. Ο δότης είναι ο ενεργός παράγων υπό την έννοια ότι αυτός καθορίζει την ποσότητα της διαµεσολαβούσας οντότητας που θα µεταβιβαστεί στο δέκτη. Στο σχήµα «ΠΑΙΡΝΩ» ενεργός παράγων και συγχρόνως δέκτης είναι η λάµπα η οποία παίρνει από την µπαταρία, από τον παθητικό παράγοντα, την οντότητα ηλεκτρικό ρεύµα, η οποία είναι αποθηκευµένη στην µπαταρία. Ο δέκτης είναι ο ενεργός παράγων υπό την έννοια ότι αυτός καθορίζει την ποσότητα της διαµεσολαβούσας οντότητας που θα αφαιρεθεί από τον δότη. Λαµπάκια σε σειρά & σε παράλληλη σύνδεση στο «Υπέροχο Ταξίδι Στον Κόσµο Της Φυσικής» 156

157 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Β. Το σχήµα «εµπειρική µορφή της αιτιότητας» φαίνεται να ερµηνεύει τις απόπειρες των µαθητών να συνδέσουν µπαταρίες και λάµπες, τις απόψεις τους για τη διεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύµατος, για τη µη διατήρησή του κατά µήκος του κυκλώµατος, για την ένταση της λάµψης των λαµπών. Στο σχήµα αυτό ο ενεργός παράγων δίνει ενέργεια, άµεσα ο ίδιος ή έµµεσα µε τη βοήθεια του ρεύµατος, στον παθητικό παράγοντα που δέχεται την ενέργεια υπάρχει πάντα η ροή ενέργειας και τα σηµεία φυσικής επαφής, ένα στην άµεση δράση ή περισσότερα στην έµµεση δράση. Η ένταση του αποτελέσµατος της άµεσης ή έµµεσης δράσης του παράγοντα πάνω στο αντικείµενο εξαρτάται από την απόστασή τους όσο πιο κοντά τόσο µεγαλύτερο το αποτέλεσµα και το αντίστροφο, από το πλήθος των παραγόντων που δρουν, όσο περισσότεροι τόσο µεγαλύτερο το αποτέλεσµα και το αντίστροφο, από το πλήθος των αντικειµένων που δέχονται τη δράση, όσο περισσότερα τόσο µικρότερο το αποτέλεσµα και το αντίστροφο. Για να ερµηνεύσουµε τις προγνώσεις-εξηγήσεις των µαθητών στα φαινόµενα τα σχετικά και µε την ένταση της λάµψης στις λάµπες αλλά και µε τη διάρκεια ζωής των µπαταριών σε κύκλωµα, µπορούµε να καταφύγουµε και σε σύζευξη των δύο παραπάνω σχηµάτων, την οποία βέβαια επηρεάζουν παράγοντες όπως, για παράδειγµα, ο τρόπος που συνδέονται µεταξύ τους οι µπαταρίες και οι λάµπες, παράλληλα ή σε σειρά ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας: Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία διαδοχικά διερευνώνται, µε βάση το τρίπτυχο «πρόβλεψη πειραµατικός έλεγχος εξήγηση», οι παράµετροι της σχέσης ανάµεσα στην ένταση του ρεύµατος που διαρρέει ένα λαµπάκι, στην ένταση της λάµψης του και την ενέργεια που καταναλώνεται. Εστιάζει στην προετοιµασία-σχεδίαση της πειραµατικής διαδικασίας από τους µαθητές καθώς και στη σειρά µε την οποία οι παράµετροι αυτές διερευνώνται. Το 1ο φύλλο εργασίας: Η 1η δραστηριότητα αφορά σε πρόβλεψη για τη λάµψη που έχουν λαµπάκια όταν συνδέονται σε σειρά µε µπαταρία: «Αν συνδέσεις 2 ίδια λαµπάκια σε σειρά µε τους πόλους της µπαταρίας, τότε Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που συνδέεται µε το θετικό πόλο; Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που συνδέεται µε τον αρνητικό πόλο; Οι δυο λάµπες φωτίζουν το ίδιο;» Η 2η δραστηριότητα αφορά στη σχεδίαση πειράµατος ελέγχου για τον έλεγχο της προηγούµενης πρόβλεψης και η 3η δραστηριότητα στην πραγµατοποίηση του πειράµατος µε πραγµατικά αντικείµενα, µπαταρίες και λαµπάκια. Στην 4η δραστηριότητα, η πειραµατική δραστηριότητα επαναλαµβάνεται στο εικονικό εργαστήριο του εκπαιδευτικού λογισµικού, εγκυροποιώντας έµµεσα το εικονικό περιβάλλον, Λαµπάκια σε σειρά & σε παράλληλη σύνδεση στο «Υπέροχο Ταξίδι Στον Κόσµο Της Φυσικής» 157

158 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ και επεκτείνεται σε σύγκριση της λάµψης που έχουν ίδιες λάµπες σε δύο κυκλώµατα, το ένα µε µία λάµπα και το άλλο µε δύο λάµπες συνδεδεµένες σε σειρά. Όλα τα ερωτήµατα του 1ου φύλλου εργασίας εντάσσονται στο σχήµα «εµπειρική µορφή της αιτιότητας» που παρουσιάστηκε παραπάνω στην παράγραφο Β. Το 2ο φύλλο εργασίας: Η 1η δραστηριότητα αφορά σε πρόβλεψη για τη διάρκεια της µπαταρίας όταν είναι συνδεδεµένη µε ένα λαµπάκι και µε δύο λαµπάκια σε σειρά: «Όπως ήδη έχεις διαπιστώσεις, και στο πραγµατικό αλλά και στο εικονικό πείραµα, δυο ίδια λαµπάκια που συνδέονται σε µια µπαταρία φωτίζουν ίδια αλλά λιγότερο από ένα λαµπάκι που συνδέεται σε ίδια µπαταρία. Αν οι µπαταρίες και στα δύο κυκλώµατα είναι ίδιες και αχρησιµοποίητες, να προβλέψεις ποια από τις δυο θα τελειώσει πιο γρήγορα, η µπαταρία στο κύκλωµα µε το ένα λαµπάκι ή η µπαταρία στο κύκλωµα µε τα δύο λαµπάκια σε σειρά;» Η 2η δραστηριότητα αφορά στη σχεδίαση πειράµατος ελέγχου για τον έλεγχο της προηγούµενης πρόβλεψης και η 3η δραστηριότητα στην πραγµατοποίηση του πειράµατος στο εικονικό εργαστήριο του εκπαιδευτικού λογισµικού. Όλα τα ερωτήµατα του 2ου φύλλου εργασίας εντάσσονται και στο σχήµα «µεταφοράς» και στο σχήµα «εµπειρική µορφή της αιτιότητας» που παρουσιάστηκαν παραπάνω στις παραγράφους Α & Β. Το 3ο φύλλο εργασίας: Η 1η δραστηριότητα αφορά σε πρόβλεψη για τη λάµψη που έχουν λαµπάκια όταν συνδέονται παράλληλα µε µπαταρία: «Αν συνδέσεις 2 ίδια λαµπάκια σε σειρά µε τους πόλους της µπαταρίας, τότε Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που βρίσκεται πιο κοντά στην πηγή; Θα φωτίζει εντονότερα η λάµπα που βρίσκεται πιο µακριά από την πηγή; Οι δυο λάµπες φωτίζουν το ίδιο;» Η 2η δραστηριότητα αφορά στη σχεδίαση πειράµατος ελέγχου για τον έλεγχο της προηγούµενης πρόβλεψης και η 3η δραστηριότητα στην πραγµατοποίηση του πειράµατος µε πραγµατικά αντικείµενα, µπαταρίες και λαµπάκια. Στην 4η δραστηριότητα, η πειραµατική δραστηριότητα επαναλαµβάνεται στο εικονικό εργαστήριο του εκπαιδευτικού λογισµικού, εγκυροποιώντας έµµεσα το εικονικό περιβάλλον, και επεκτείνεται α. Σε σύγκριση της λάµψης που έχουν ίδιες λάµπες σε δύο κυκλώµατα µε δύο λαµπάκια το καθένα, το ένα µε τα λαµπάκια σε σειρά και το άλλο µε τα λαµπάκια παράλληλα. β. Σε σύγκριση της διάρκειας που έχουν ίδιες µπαταρίες σε δύο κυκλώµατα µε λαµπάκια το καθένα, το ένα µε δύο λαµπάκια σε σειρά και το άλλο µε δύο λαµπάκια παράλληλα. Όλα τα ερωτήµατα του 3ου φύλλου εργασίας εντάσσονται και στο σχήµα «µεταφοράς» και στο σχήµα «εµπειρική µορφή της αιτιότητας» που παρουσιάστηκαν παραπάνω στις παραγράφους Α & Β. Λαµπάκια σε σειρά & σε παράλληλη σύνδεση στο «Υπέροχο Ταξίδι Στον Κόσµο Της Φυσικής» 158

159 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Ανδρεάδης-Παπαδηµητρίου, Α., Μαυράκης,., οδοντσής, Μ. (2005). Συνεχές ηλεκτρικό ρεύµα στη φυσική Β' λυκείου: Πραγµατικό και εικονικό εργαστήριο και ερωτήσεις αξιολόγησης στη θεωρία. Στο Α. Γιαλαµά, Ν. Τζιµόπουλος, Α. Χλωρίδου (επιµ.) Πρακτικά 3ου Πανελληνίου Συνεδρίου των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ. Σύρος. 2. Ζαχάριου, Ζ., Ευαγόρου, Μ. (2004). Η επίδραση του εργαστηριακού πειραµατισµού και του πειραµατισµού µέσω αλληλεπιδραστικών προσοµοιώσεων στην εννοιολογική κατανόηση των φοιτητών στα ηλεκτρικά κυκλώµατα. Στο Β. Τσελφές, Π. Καριώτογλου, Μ. Πατσαδάκης (επιµ.) Πρακτικά 4ου Συνεδρίου ιδακτικής Φυσικών Επιστηµών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση. 3. Κεραµιδάς, Κ., Ψύλλος,. (2004). Ανάπτυξη ερωτηµατολογίου και µελέτη των αντιλήψεων των µαθητών σε θέµατα Ηλεκτρικών Κυκλωµάτων. Στο Β. Τσελφές, Π. Καριώτογλου, Μ. Πατσαδάκης (επιµ.) Πρακτικά 4ου Συνεδρίου ιδακτικής Φυσικών Επιστηµών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση. 4. Μαρκαντώνης Χ., ηµητρακάκης Κ., Μανιάτης Π.Γ. (2004). Μια εποικοδοµητική προσέγγιση στη διδασκαλία των φυσικών επιστηµών µε τη χρήση Η/Υ. Η περίπτωση του απλού ηλεκτρικού κυκλώµατος. Στο Μ. Γρηγοριάδου, Α. Ράπτης, Σ. Βοσνιάδου, Χ. Κυνηγός (επιµ.) Πρακτικά 4ου Συνεδρίου Οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση. 5. Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1985). Οι ιδέες των παιδιών στις φυσικές επιστήµες. Ένωση Ελλήνων Φυσικών Εκδόσεις Τροχαλία. Αθήνα. 6. Παπαδούρης, Ν., Κωνσταντίνου, Κ. Π. (2003). Ανάλυση µαθησιακών περιβαλλόντων στις Φυσικές Επιστήµες: Μια µελέτη περίπτωσης για τα ηλεκτρικά κυκλώµατα. Στο Π. Γ. Μιχαηλίδης (επιµ.) Πρακτικά 3ου Συνεδρίου ιδακτικής Φυσικών Επιστηµών και Νέας Τεχνολογίας. 7. Psillos, D., & Koumaras, P. (1993). Multiple causal modeling of electrical circuits for enhancing knowledge intelligibility. In M. Caillot (Ed.), Learning Electricity and Electronics with Advanced Educational Technology (pp ). Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. 8. Tallant, D. P. (1993). A Review of Misconceptions of Electricity and Electrical Circuits. In The proceedings of the Third International Seminar on Misconceptions and Educational Strategies in Science and Mathematics. Ithaca, NY: Misconceptions Trust. 9. Τσιχουρίδης, Χ., Βαβουγιός,. (2007). Το λογισµικό µέσα από τα µάτια των µαθητών και των µαθητριών: Αξιολογώντας εκπαιδευτικό λογισµικό διδασκαλίας ηλεκτρικών κυκλωµάτων. Στο Α. Κατσίκης, Κ. Κώτσης, Α. Μικρόπουλος, Γ. Τσαπαρλής (επιµ.) 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο της ιδακτικής Φυσικών Επιστηµών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση. Λαµπάκια σε σειρά & σε παράλληλη σύνδεση στο «Υπέροχο Ταξίδι Στον Κόσµο Της Φυσικής» 159

160

161 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «XHMEIA Β & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ: Ο ΘΑΥΜΑΣΤΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

162

163 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «Ο ΘΑΥΜΑΣΤΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ» 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: Α) ΠΩΣ ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ ΤΟ PH ΟΤΑΝ ΣΕ ΜΙΑ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΝΕΡΟΥ ΡΙΞΟΥΜΕ ΝΕΡΟ; Β) ΠΩΣ ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ ΤΟ PH ΕΝΟΣ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ ΟΞΕΟΣ ΟΤΑΝ ΣΕ ΜΙΑ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΑΥΤΟΥ ΡΙΞΟΥΜΕ ΜΙΑ ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΑΠΟ ΤΟ Ι ΙΟ ΙΑΛΥΜΑ ΟΞΕΟΣ; 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Σε ένα ποτήρι ζέσης υπάρχει 20 ml καθαρού νερού. Αν µετρήσετε το ph ποια νοµίζετε ότι θα είναι η τιµή του; µικρότερη του 7 ίση µε 7 µεγαλύτερη του 7 Β. Σε ένα ποτήρι ζέσης υπάρχουν 20mL ενός οξέος. Προστίθεται στο ίδιο ποτήρι µια δεύτερη ποσότητα 20mL του ίδιου οξέος. Ποια νοµίζετε ότι θα είναι η τιµή του ph σε σχέση µε την αρχική; Μικρότερη του αρχικού ph Ίση του αρχικού ph Μεγαλύτερη του αρχικού ph Γ. Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Αραίωση διαλυµάτων και ph. ΦΕ.1 (σελ. 163)

164 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Α. Προετοιµασία και εκτέλεση του 1 ου πειράµατος. Προσθέστε σε ένα ποτήρι ζέσης 20 ml νερού και µετρήστε το ph µε το πεχάµετρο. Προσθέστε στο ίδιο ποτήρι ζέσης άλλα 20 ml νερού και µετρήστε το ph µε το πεχάµετρο. Συµπλήρωσε τον παρακάτω πίνακα. ΠΕΙΡΑΜΑ 1 ΑΡΧΙΚΟ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ph 20 ml νερό Τίποτα... " 20 ml νερού... Β. Προετοιµασία και εκτέλεση του 2 ου πειράµατος. Προσθέστε σε ένα ποτήρι ζέσης ένα διάλυµα οξέος και µετρήστε το ph µε το πεχάµετρο. Προσθέστε στο ίδιο ποτήρι ζέσης µια δεύτερη ποσότητα 20 ml διαλύµατος του ίδιου οξέος και µετρήστε το ph µε το πεχάµετρο. Την διαδικασία αυτή µπορείτε να την επαναλάβετε και µε το άλλο οξύ. Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα τις παρατηρήσεις σας. ΠΕΙΡΑΜΑ 2 ΑΡΧΙΚΟ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ph 20 ml διαλύµατος οξέος Τίποτα... " 20 ml διαλύµατος οξέος ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι το ph του νερού θα είναι: µικρότερο του 7 ίσο µε 7 µεγαλύτερο του 7 και από το πείραµα διαπιστώνεις ότι το ph του νερού είναι: µικρότερο του 7 ίσο µε 7 µεγαλύτερο του 7 Β. Είχες προβλέψει ότι το ph του διαλύµατος που προκύπτει θα είναι: Μικρότερο του αρχικού Μεγαλύτερο του αρχικού ph Ίσο του αρχικού ph ph και από το πείραµα διαπιστώνεις ότι το ph του διαλύµατος που προκύπτει είναι: Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Αραίωση διαλυµάτων και ph. ΦΕ.1 (σελ. 164)

165 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Μικρότερο του αρχικού ph Ίσο του αρχικού ph Μεγαλύτερο του αρχικού ph Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 1.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Α. Το ph του νερού είναι: µικρότερο του 7 ίσο µε 7 µεγαλύτερο του 7 Β. Αν σε ένα διάλυµα οξέος προσθέσουµε µια επιπλέον ποσότητα από το ίδιο οξύ τότε το ph του διαλύµατος που προκύπτει είναι: Μικρότερο του αρχικού Μεγαλύτερο του αρχικού ph Ίσο του αρχικού ph ph 1.6 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Ερώτηση Το ph των όξινων διαλυµάτων είναι µεγαλύτερο από 7. Το ph του νερού είναι 7. Το ph του καθαρού νερού είναι πάντα 7, ανεξάρτητα από την ποσότητά του. Το ph ενός όξινου διαλύµατος εξαρτάται από την ποσότητα (όγκο) του διαλύµατος. Απάντηση Ναι Όχι Ναι Όχι Ναι Όχι Ναι Όχι Όχι Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Αραίωση διαλυµάτων και ph. ΦΕ.1 (σελ. 165)

166

167 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «Ο ΘΑΥΜΑΣΤΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ» 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΩΣ ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ ΤΟ PH ΟΤΑΝ ΣΕ ΜΙΑ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ ΟΞΕΟΣ ΡΙΧΝΟΥΜΕ ΚΑΘΟΡΙΣΜΕΝΕΣ ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ ΝΕΡΟΥ; 2.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Σε ένα ποτήρι ζέσης υπάρχει 20 ml ενός διαλύµατος οξέος. Προστίθεται διαδοχικά 4 φορές από 20 ml νερού. Τότε το ph του διαλύµατος θα: παραµείνει σταθερό αυξηθεί µειωθεί Β. Στην περίπτωση που επιλέξετε στην παραπάνω ερώτηση ότι το ph του διαλύµατος θα µεταβληθεί, νοµίζετε ότι θα τείνει προς : το 0 το 7 το 14 Γ.Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α.Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Αραίωση διαλυµάτων και ph. ΦΕ.2 (σελ. 167)

168 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 2.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Α.Προετοιµασία και εκτέλεση του πειράµατος. Προσθέστε σε ένα ποτήρι ζέσης ένα διάλυµα οξέος και µετρήστε το ph µε το πεχάµετρο. Προσθέστε στο ίδιο ποτήρι ζέσης σταδιακά ποσότητες 20 ml νερού για να αραιώσετε το διάλυµα και µετρήστε κάθε φορά το ph µε το πεχάµετρο. Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα τις παρατηρήσεις σας. Επαναλάβετε αν θέλετε τη διαδικασία µε το άλλο διάλυµα οξέος. ΠΕΙΡΑΜΑ ΑΡΧΙΚΟ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ph 20 ml διαλύµατος οξέος Τίποτα... " 20 ml νερού... " 40 ml νερού... " 60 ml νερού... " 80 ml νερού... Μεταφέρετε τις µετρήσεις του πειράµατος σε ένα φύλλο εργασίας του Excel και δηµιουργήστε µε τη βοήθεια του καθηγητή σας το καλύτερο δυνατόν διάγραµµα. Συζητήστε µεταξύ σας για την οριακή τιµή που µπορεί να πάρει το pη ενός οξέος µε συνεχή αραίωση. 2.4 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι εάν σε 20 ml ενός διαλύµατος οξέος προσθέσουµε διαδοχικά 4 φορές από 20 ml νερού το ph του διαλύµατος θα: παραµείνει σταθερό αυξηθεί µειωθεί και από το πείραµα διαπιστώνεις ότι το ph του διαλύµατος είναι: παραµείνει σταθερό αυξάνεται µειώνεται Β. Στην περίπτωση που επέλεξες στην παραπάνω ερώτηση ότι το ph του διαλύµατος θα µεταβληθεί, είχες προβλέψει ότι θα τείνει προς : το 0 το 7 το 14 και από το πείραµα διαπιστώνεις ότι το ph του διαλύµατος τείνει προς: Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Αραίωση διαλυµάτων και ph. ΦΕ.2 (σελ. 168)

169 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ το 0 το 7 το 14 Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 2.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Α. Όταν σε ένα διάλυµα οξέος προσθέσουµε διαδοχικά 4 φορές από 20 ml νερού το ph του διαλύµατος θα: παραµείνει σταθερό αυξηθεί µειωθεί Β. Κατά την αραίωση ενός διαλύµατος οξέος το ph µεταβάλλεται και τείνει προς : το 0 το 7 το 14 Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Αραίωση διαλυµάτων και ph. ΦΕ.2 (σελ. 169)

170

171 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «Ο ΘΑΥΜΑΣΤΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ» 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: Α) ΤΟ ΧΡΩΜΑ ΤΩΝ ΕΙΚΤΩΝ ΣΕ ΟΞΙΝΑ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ Β) ΠΩΣ ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ ΤΟ ΧΡΩΜΑ ΤΩΝ ΕΙΚΤΩΝ ΟΤΑΝ ΠΡΟΣΘΕΤΟΥΜΕ ΣΕ ΕΝΑ ΙΑΛΥΜΑ ΜΙΑ ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΑΠΟ ΤΟ Ι ΙΟ ΙΑΛΥΜΑ; 3.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Σε τρία ποτήρια ζέσης υπάρχουν 30 ml ενός διαλύµατος οξέος, 30 ml ενός διαλύµατος βάσης και 30 ml καθαρού νερού. Σε κάθε ποτήρι προστίθενται µερικές σταγόνες δείκτη βάµµα του ηλιοτροπίου. Τότε πιστεύεται ότι το χρώµα θα είναι: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Β. Τι πιστεύεται ότι θα συµβεί αν χρησιµοποιηθεί δείκτης µπλε της βρωµοθυµόλης ή ζωµός κόκκινου λάχανου; Το χρώµα θα είναι: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Γ. Αν στα διαλύµατα αυτά προσθέσουµε επιπλέον ποσότητα από την ίδια ουσία τότε το χρώµα των νέων διαλυµάτων θα είναι: ίδιο µε το αρχικό διαφορετικό από το αρχικό Γ. Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α. Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Το χρώµα των δεικτών σε όξινα και βασικά διαλύµατα ΦΕ.3 (σελ. 171)

172 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. 3.3 ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Α.Προετοιµασία και εκτέλεση του πειράµατος. Επιβεβαιώστε το χρώµα όλων των διαθέσιµων δεικτών στο νερό προσθέτοντας σε ποτήρι 30 ml νερό και σταγόνες δείκτη. Αν έχετε επαναλάβει το πείραµα πριν, απλά συµπληρώστε το χρώµα των δεικτών στο νερό στον παρακάτω πίνακα. Επαναλάβετε τη διαδικασία για όλους τους διαθέσιµους δείκτες. Προσθέστε σε ένα ποτήρι οποιοδήποτε 30 ml διαλύµατος οξέος και στη συνέχεια προσθέστε σταγόνες ενός από τους δείκτες. Επαναλάβετε τη διαδικασία για όλους τους διαθέσιµους δείκτες µε το ίδιο ή άλλο διάλυµα οξέος. Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα το χρώµα των δεικτών στα διαλύµατα οξέων. Προσθέστε σε ένα ποτήρι 30 ml διαλύµατος βάσης και στη συνέχεια προσθέστε σταγόνες ενός από τους δείκτες. Επαναλάβετε τη διαδικασία για όλους τους διαθέσιµους δείκτες µε το ίδιο ή άλλο διάλυµα βάσης. Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα το χρώµα των δεικτών στα διαλύµατα βάσεων. ΠΕΙΡΑΜΑ 1 ΕΙΚΤΗΣ ΙΑΛΥΜΑ ΧΡΩΜΑ Βάµµα ηλιοτροπίου Μπλε της βρωµοθυµόλης Ζωµός κόκκινου λάχανου ιάλυµα οξέος Καθαρό νερό ιάλυµα βάσης ιάλυµα οξέος Καθαρό νερό ιάλυµα βάσης ιάλυµα οξέος Καθαρό νερό ιάλυµα βάσης Β. Προετοιµασία και εκτέλεση του πειράµατος. Προσθέστε σε ένα ποτήρι ζέσης 30 ml νερό και στη συνέχεια προσθέστε σταγόνες ενός από τους δείκτες. Προσθέστε στο ίδιο ποτήρι ζέσης άλλα 30 ml νερού. Επαναλάβετε αν θέλετε τη διαδικασία µε άλλο δείκτη. Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Το χρώµα των δεικτών σε όξινα και βασικά διαλύµατα ΦΕ.3 (σελ. 172)

173 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα τις παρατηρήσεις σας. Προσθέστε σε ένα ποτήρι ζέσης 30 ml διαλύµατος οξέος και στη συνέχεια προσθέστε σταγόνες ενός από τους δείκτες. Προσθέστε στο ίδιο ποτήρι ζέσης άλλα 30 ml διαλύµατος του ίδιου οξέος. Επαναλάβετε αν θέλετε τη διαδικασία µε άλλο διάλυµα οξέος και άλλο δείκτη. Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα τις παρατηρήσεις σας. Προσθέστε σε ένα ποτήρι ζέσης 30 ml διαλύµατος βάσης και στη συνέχεια προσθέστε σταγόνες ενός από τους δείκτες. Προσθέστε στο ίδιο ποτήρι ζέσης άλλα 30 ml διαλύµατος της ίδιας βάσης. Επαναλάβετε αν θέλετε τη διαδικασία µε άλλο διάλυµα βάσης και άλλο δείκτη. Σηµειώστε στον παρακάτω πίνακα τις παρατηρήσεις σας. ΠΕΙΡΑΜΑ 2 ΑΡΧΙΚΟ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ Νερό Νερού ιάλυµα οξέος ιάλυµα βάσης ιαλύµατος οξέος ιαλύµατος βάσης 3.4 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι αν σε ένα διάλυµα οξέος, σε καθαρό νερό και σε ένα διάλυµα βάσης προσθέσεις µερικές σταγόνες δείκτη βάµµα του ηλιοτροπίου, το χρώµα των διαλυµάτων θα ήταν: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Από το πείραµα διαπίστωσες ότι το χρώµα των διαλυµάτων είναι: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Β. Είχες προβλέψει ότι αν στα παραπάνω διαλύµατα χρησιµοποιηθεί δείκτης µπλε της βρωµοθυµόλης ή ζωµός κόκκινου λάχανου, το χρώµα θα σε κάθε ποτήρι θα ήταν: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Από το πείραµα διαπίστωσες ότι το χρώµα των διαλυµάτων είναι: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Γ. Είχες προβλέψει ότι αν στα διαλύµατα αυτά προσθέσουµε επιπλέον ποσότητα από την ίδια ουσία τότε το χρώµα των νέων διαλυµάτων θα είναι: ίδιο µε το αρχικό διαφορετικό από το αρχικό Από το πείραµα διαπίστωσες ότι το χρώµα των διαλυµάτων είναι: Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Το χρώµα των δεικτών σε όξινα και βασικά διαλύµατα ΦΕ.3 (σελ. 173)

174 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ίδιο µε το αρχικό διαφορετικό από το αρχικό Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 3.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Α. Όταν σε ένας διάλυµα οξέος, σε καθαρό νερό και σε ένα διάλυµα βάσης προστίθενται µερικές σταγόνες δείκτη βάµµα του ηλιοτροπίου, τότε το χρώµα θα είναι: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Β. Όταν αντίστοιχα χρησιµοποιηθεί δείκτης µπλε της βρωµοθυµόλης ή ζωµός κόκκινου λάχανου, τότε το χρώµα θα είναι: ίδιο σε κάθε ποτήρι διαφορετικό σε κάθε ποτήρι ι Γ. Αν στα παραπάνω διαλύµατα προσθέσουµε αντίστοιχα επιπλέον οξύ, επιπλέον νερό και επιπλέον βάση, τότε το χρώµα των νέων διαλυµάτων θα είναι: ίδιο µε το αρχικό διαφορετικό από το αρχικό Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου: Το χρώµα των δεικτών σε όξινα και βασικά διαλύµατα ΦΕ.3 (σελ. 174)

175 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΙΑ ΙΚΑΣΙΕΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «Ο ΘΑΥΜΑΣΤΟΣ ΚΟΣΜΟΣ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟ ΓΥΜΝΑΣΙΟ» ΤO ph ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΟΞΕΩΝ ΚΑΙ ΒΑΣΕΩΝ. Η ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΑΡΑΙΩΣΗΣ ΤΩΝ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ph. ΤΟ ΧΡΩΜΑ ΤΩΝ ΕΙΚΤΩΝ ΣΕ ΟΞΙΝΑ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΑ ΙΑΛΥΜΑΤΑ. 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Πειραµατική διερεύνηση Της αραίωσης των διαλυµάτων Του ph Του χρώµατος των δεικτών σε όξινα και βασικά διαλύµατα στο εικονικό Εργαστήριο του λογισµικού «Ο θαυµαστός κόσµος της Χηµείας για το Γυµνάσιο» ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Χηµεία: Οξέα βάσεις και άλατα ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Χηµεία Γ τάξης Γυµνασίου, µπορεί όµως να χρησιµοποιηθεί άνετα και στην 1 η Λυκείου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Προβλέπεται στο Α.Π. η διδασκαλία της ενότητας «Οξέα βάσεις και άλατα». Το διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας τα οποία ακολουθούν το πρότυπο «διαµόρφωση υποθέσεων, σχεδίαση πειραµάτων για τον έλεγχο των υποθέσεων, έλεγχος των υποθέσεων -µε βάση τα αποτελέσµατα των πειραµάτων- και εξήγηση των αποκλίσεων-συγκλίσεων µεταξύ υποθέσεων-πειραµάτων». Αυτή η οργάνωση της µαθησιακής διαδικασίας είναι κατάλληλη και για άλλες γνωστικές περιοχές των φυσικών επιστηµών όπως Φυσική, Βιολογία κ.ά. αλλά και για άλλες τάξεις ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: «Ο θαυµαστός κόσµος της Χηµείας για το Γυµνάσιο» που είναι αναρτηµένο στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου: Η συγκεκριµένη δραστηριότητα χρησιµοποιεί το οµότιτλο εικονικό εργαστήριο που υπάρχει στην ενότητα «ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ». Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου στον «Θαυµαστό κόσµο της Χηµείας στο Γυµνάσιο» 175

176 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 1.6. Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Η εξοικείωση µε τη χρήση του πεχαµέτρου για τη µέτρηση του ph. Η κατανόηση της σχέσης της τιµής του ph µε την οξύτητα των διαλυµάτων. Η κατανόηση τη µεταβολής του ph µε την αραίωση του διαλύµατος. Η εξοικείωση µε τη χρήση των δεικτών σε όξινα και βασικά διαλύµατα. Εξοικείωση µε την διαδικασία «πρόβλεψη πειραµατικός έλεγχος εξήγηση» ως βασικό πυρήνα της πειραµατικής διαδικασίας ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ Τρεις διδακτικές ώρες για την εφαρµογή του τριών φύλλων εργασίας στην τάξη. 2. ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Α. Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας: Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία διαδοχικά διερευνώνται παράµετροι της ενότητας -Οξέα βάσεις και άλατα- µε βάση το τρίπτυχο «πρόβλεψη πειραµατικός έλεγχος εξήγηση». Αξιοποιεί τις δυνατότητες που προσφέρουν οι ΤΠΕ και ιδιαιτέρα το Εικονικό Εργαστήριο του λογισµικού: «Ο θαυµαστός κόσµος της Χηµείας για το Γυµνάσιο». Εστιάζει στην προετοιµασία-σχεδίαση της πειραµατικής διαδικασίας από τους µαθητές καθώς και στη σειρά µε την οποία οι παράµετροι αυτές διερευνώνται. Β. Οι δραστηριότητες των µαθητών και η οργάνωση της διδασκαλίας: Οι µαθητές εργάζονται σε οµάδες 2-3 στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και βιντεοπροβολέα. Πρώτη δραστηριότητα των µαθητών και στα τρία φύλλα εργασίας είναι η πρόβλεψη. Με αυτήν επιδιώκουµε: (α) Να διατυπώσουν-αναγνωρίσουν οι µαθητές τις απόψεις που έχουν για το φαινόµενο. (β) Να επαναδιατυπώσουν τις απόψεις τους ως υποθέσεις προς πειραµατικό έλεγχο. εν γίνεται συζήτηση για το ποιες απόψεις είναι σωστές ή λάθος. Αυτή η κρίση θα προκύψει από τη συζήτηση στην 4η και 5η δραστηριότητα. εύτερη δραστηριότητα είναι η σχεδίαση της πειραµατικής διάταξης και της πειραµατικής διαδικασίας. Είναι απαραίτητη διότι οι έρευνες έχουν δείξει ότι οι µαθητές εκτελούν µηχανικά και δεν κατανοούν πειραµατικές διαδικασίες που έχουν σχεδιαστεί από άλλους. Η τρίτη δραστηριότητα εκτελείται από τους µαθητές ως έχει κατά την υλοποίηση του 1ου φύλλου εργασίας, αφού πρώτα συζητηθεί η σχέση της µε τις προτάσεις που διατύπωσαν οι διάφορες οµάδες µαθητών. Στα δύο άλλα φύλλα εργασίας κάθε οµάδα µπορεί ακολουθήσει τη δική της πειραµατική σχεδίαση. Στις δραστηριότητες 4 και 5 εκτελείται σχολαστικός έλεγχος υποθέσεων-πειραµατικών αποτελεσµάτων ώστε να δηµιουργηθεί η βάση για την οικειοποίηση των συµπερασµάτων από τους µαθητές. Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου στον «Θαυµαστό κόσµο της Χηµείας στο Γυµνάσιο» 176

177 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Βασικός παράγοντας αποτελεσµατικής χρήσης των φύλλων εργασίας είναι παραγωγική οργάνωση της συζήτησης των απόψεων µεταξύ των µαθητών. Ο καθηγητής έχει το ρόλο του συντονιστή και όχι του κριτή του «σωστού-λάθους». Η καλή οργάνωση των συζητήσεων θα επιτρέψει την ολοκλήρωση σε τρεις διδακτικές ώρες. 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. «Υποστηρικτικό Εκπαιδευτικό Λογισµικού για το Μάθηµα της Χηµείας Γυµνασίου»Μ. Π. Σιγάλας, Α.. Γιαννακουδάκης, Χ. Τζουγκράκη, Β. Αγγελόπουλος, Α. Τζαµτζής και Ν.. Χαριστός. Πρακτικά του 14ου Σεµιναρίου «ιδακτική της Χηµείας στη ευτεροβάθµια Εκπαίδευση», CD-ROΜ, Θεσσαλονίκη (2004). 2. «Οι µαθητές Αξιολογούν το εκπαιδευτικό λογισµικό για τη ιδασκαλία της Χηµείας στο Γυµνάσιο». Χ. Παναγιωτακόπουλος, Ε. Πιερρή & Α. Καρατράντου. Στο. Ψύλλος, Β. αγδιλέλης (επιµ.) Πρακτικά 5ου Συνεδρίου «Οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση», (2006). 3. «Αξιολόγηση του εκπαιδευτικού Λογισµικού για τη ιδασκαλία της Χηµείας στο Γυµνάσιο από εκπαιδευτικούς». Ε. Πιερρή, Χ. Παναγιωτακόπουλος. Πρακτικά 3ου Συνεδρίου στη Σύρο: Οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση «Υποστηρικτικό εκπαιδευτικό λογισµικό για το µάθηµα της Χηµείας Γυµνασίου». Σιγάλας, Μ., Γιαννουδάκης, Α., Τζουγκράκη, Χ., Αγγελόπουλος, Β., Τζαµτζής, Β., Χαριστός, Ν., Αντώνογλου, Λ. Στο. Ψύλλος, Β. αγδιλέλης (επιµ.) Πρακτικά 5ου Συνεδρίου Οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση, (2006): Οξέα βάσεις και άλατα Γ Γυµνασίου στον «Θαυµαστό κόσµο της Χηµείας στο Γυµνάσιο» 177

178

179 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «IRYDIUM CHEMISTRY LAB» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

180 ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΤΩΝ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΑΛΑΤΩΝ NaCl NH 4 Cl. CH 3 COONa. ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «IrYdium» ΒΑΣΙΚΕΣ Ο ΗΓΙΕΣ ΧΡΗΣΕΩΣ Η εκκίνηση του Εικονικού εργαστηρίου Χηµείας «IrYdium Chemistry Lab» γίνεται µε διπλό κλικ στο αρχείο «VLab.exe». Κατόπιν επιλέγετε το µενού Αρχείο > Άνοιγµα εργασίας και από τη λίστα εργασιών την εργασία που επιθυµείτε. Για παράδειγµα για την εργασία «Αραίωση και ανάµιξη διαλυµάτων ισχυρών ηλεκτρολυτών», το παράθυρο της εφαρµογής έχει την παρακάτω µορφή: Στο επάνω µέρος εµφανίζεται ο τίτλος της τρέχουσας εργασίας και οι επιλογές του µενού. Στο αριστερό µέρος υπάρχει η «Αποθήκη των αντιδραστηρίων» που περιέχει τα απαραίτητα αντιδραστήρια για το συγκεκριµένο εργαστήριο που έχει επιλεγεί. Το βασικό-κεντρικό µέρος έχει τίτλο «Επιφάνεια εργασίας» και αποτελεί την βασικότερη περιοχή του Εικονικού εργαστηρίου. Στο δεξιό µέρος όπου επάνω δεξιά µπορούµε να πληροφορηθούµε τον όγκο και το όνοµα του αντιδραστηρίου. Λίγο παρακάτω υπάρχει το πεχάµετρο όπου ο µαθητής µπορεί να δει την ένδειξη του ph του διαλύµατος που έχει επιλέξει και το θερµόµετρο, αν βέβαια κάποιο από αυτά είναι απαραίτητο στο συγκεκριµένο εργατήριο. Στο κάτω µέρος υπάρχει το κελί στο οποίο ο µαθητής πληκτρολογεί τις ποσότητες των αντιδραστηρίων που επιθυµεί να προστεθούν από ένα δοχείο σε άλλο. Το µενού του IrYdium Μενού «Αρχείο» Άνοιγµα εργασίας. Με την επιλογή αυτή οδηγούµαστε σε ένα πλαίσιο διαλόγου από το οποίο µπορούµε να επιλέξουµε και να ανοίξουµε µια εργασία η οποία υπάρχει ήδη αποθηκευµένη. Εικονικό εργαστήριο Χηµείας, IrYdium Chemistry Lab, Οδηγίες χρήσης 180

181 Νέα επιφάνεια εργασίας. Με την επιλογή αυτή εισάγουµε µια νέα επιφάνεια εργασίας στο εικονικό εργαστήριο. Ουσιαστικά µε την επιλογή αυτή µπορούµε να έχουµε ενεργοποιηµένα ταυτόχρονα δύο ή και περισσότερα πειράµατα, στα πλαίσια πάντα της ίδια εργασίας Μετονοµασία Επιφάνεια εργασίας 1. Με την επιλογή αυτή µπορούµε να µετονοµάσουµε την επιφάνεια εργασίας και να της δώσουµε ότι όνοµα θέλουµε, π.χ. «Αραίωση διαλυµάτων» ιαγραφή Επιφάνεια εργασίας 1. Με την επιλογή αυτή µπορούµε να διαγράψουµε οριστικά ολόκληρο το πείραµα που υπάρχει στη συγκεκριµένη επιφάνεια εργασίας. Έξοδος Με την επιλογή αυτή, κλείνει όλη η εφαρµογή. Μενού «Επεξεργασία» Αναίρεση Με την επιλογή αυτή γίνεται αναίρεση της τελευταίας σας ενέργειας. Επανάληψη Με την επιλογή αυτή γίνεται επανάληψη της τελευταίας σας ενέργειας. Αποκοπή Με την επιλογή αυτή διαγράφεται οτιδήποτε έχετε επιλεγµένο στο εργαστήριο, π.χ. ένα αντιδραστήριο, ένα ποτήρι ζέσεως κλπ. Αντιγραφή Με την επιλογή αυτή αντιγράφεται οτιδήποτε έχετε επιλεγµένο στο εργαστήριο, π.χ. ένα αντιδραστήριο, ένα ποτήρι ζέσεως κλπ. Ουσιαστικά η επιλογή αυτή ακολουθείται από την επιλογή: Επικόλληση Με την επιλογή αυτή επικολλάται οτιδήποτε έχει αντιγραφεί πριν. Αναπαραγωγή Με την επιλογή αυτή δηµιουργείται στην επιφάνεια εργασίας ένα αντίγραφο του σκεύους που είναι επιλεγµένο καθώς και του περιεχοµένου του. Ουσιαστικά η εντολή Αναπαραγωγή είναι µια εντολή που περιλαµβάνει την Αντιγραφή και την Επικόλληση ταυτόχρονα. Θερµοκρασία Μια πολύ σηµαντική επιλογή, διότι µε αυτή µπορούµε να ρυθµίσουµε την θερµοκρασία διαλυµάτων, αντιδραστηρίων στη θερµοκρασία που επιθυµούµε και να µετρήσουµε π.χ. το ph. Ο καθορισµός της θερµοκρασίας θα περιγραφεί παρακάτω. Μετονοµασία Με την επιλογή αυτή µπορούµε να αλλάξουµε την ονοµασία ενός αντιδραστηρίου ή ενός οργάνου, π.χ. από «Ποτήρι ζέσης των 250 ml», σε «0,2 Μ ΗCl». Η επιλογή αυτή βοηθά στην καλύτερη οργάνωση του εργαστηρίου. Η µετονοµασία θα περιγραφεί παρακάτω. ιαγραφή Με την επιλογή αυτή διαγράφουµε οτιδήποτε έχουµε επιλεγµένο, όπως αντιδραστήριο, σιφώνιο κ.α. Εναλλακτικά µπορούµε να επιλέξουµε τα αντικείµενα και να πληκτρολογήσουµε «Del». Μενού «Εργαλεία» Υαλικά Με την επιλογή αυτή εισάγονται στο εργαστήριό µας όλα τα απαραίτητα υαλικά. Ο τρόπος χειρισµού των υαλικών θα επεξηγηθεί παρακάτω. Όργανα Εικονικό εργαστήριο Χηµείας, IrYdium Chemistry Lab, Οδηγίες χρήσης 181

182 Με την επιλογή αυτή εισάγονται ένας λύχνος Bunsen, µια κάψα ζύγισης ή ένας ζυγός. Προβολή ιδιοτήτων Με την επιλογή αυτή καθορίζουµε την εµφάνιση ή µη, διαφόρων πληροφοριών που µας ενδιαφέρουν όπως τις Ιδιότητες του διαλύµατος, το θερµόµετρο και το πεχάµετρο. Κλίµακα προσθήκης Η επιλογή αυτή µας δίνει την δυνατότητα να καθορίσουµε τον τρόπο που προσθέτουµε ένα διάλυµα σε µια κωνική φιάλη, σε ένα ποτήρι ζέσεως κ.ο.κ. και υπάρχουν τρεις επιλογές: Με την 1 η επιλογή, η προσθήκη είναι απόλυτα ακριβής. Με την 2 η επιλογή, «Προσθήκη µε σηµαντικά ψηφία», δεν έχουµε τόσο ακριβή προσθήκη. Με την 3 η επιλογή, «Ρεαλιστική προσέγγιση» η προσθήκη των διαλυµάτων γίνεται µε προσέγγιση. Μενού «Προβολή» Θέµατα Η επιλογή αυτή εµφανίζει τρεις δυνατότητες: Η 1 η δίνει στο εικονικό µας εργαστήριο τον «Μεταλλικό» τρόπο εµφάνισης. Η 2 η επιλογή δίνει στο εργαστήριο µας την εµφάνιση «Παρουσίαση». Η 3 η επιλογή δίνει στο εργαστήριο µας την εµφάνιση «Ουδέτερο». Επίσης στο µενού αυτό εµφανίζεται το πείραµα που «τρέχει» την παρούσα στιγµή. Μενού «Βοήθεια» Περιεχόµενα Με την επιλογή αυτή ενεργοποιείται η βοήθεια για την εφαρµογή. Πληροφορίες Εµφανίζονται οι βασικοί δηµιουργοί του Λογισµικού. Περιγραφή βασικών εργασιών Μεταφορά αντιδραστηρίου στην επιφάνεια εργασίας Κάντε διπλό κλικ σε ένα αντιδραστήριο που βρίσκεται στην αποθήκη αντιδραστηρίων, π.χ. διάλυµα HCl 10M. Το διάλυµα θα εµφανιστεί στην επιφάνεια εργασίας. Εισαγωγή υαλικών στην επιφάνεια εργασίας Από το µενού Εργαλεία > Υαλικά > π.χ. Ποτήρια ζέσης > Ποτήρι ζέσης των 250mL, εισάγετε ένα ποτήρι ζέσης των 250mL. Εικονικό εργαστήριο Χηµείας, IrYdium Chemistry Lab, Οδηγίες χρήσης 182

183 Εισαγωγή οργάνων στην επιφάνεια εργασίας Από το µενού Εργαλεία > Όργανα > π.χ. Ζυγός, εισάγετε ένα ζυγό στο εικονικό εργαστήριο. Μετακίνηση αντιδραστηρίων και υαλικών µέσα στην επιφάνεια εργασίας Κάντε κλικ στο αντιδραστήριο ή το υαλικό και κρατώντας πατηµένο το αριστερό πλήκτρο µεταφέρετέ το (σύρατέ το) στην νέα θέση του. Πλήρωση ενός σιφωνίου. Για να γεµίσετε ένα σιφώνιο π.χ. των 10mL: 1. Επιλέξτε µε το ποντίκι το σιφώνιο πλήρωσης και σύρατέ το µέσα στο διάλυµα. Όπως βλέπετε και στο διπλανό σχήµα, όταν το σιφώνιο είναι στη σωστή θέση εµφανίζετε µια µεγέθυνση της χαραγής. 2. Στο κελί που εµφανίζεται στο κάτω µέρος της οθόνης, κάντε κλικ µε το ποντίκι, πληκτρολογήστε 10 (ml) και πατήστε το κουµπί «Αναρρόφηση». Τότε το σιφώνιο γεµίζει µε 10mL διαλύµατος. Σηµείωση: Στο πραγµατικό εργαστήριο, θα πρέπει η πλήρωση του σιφωνίου να γίνεται µε προσοχή και σταδιακά. Έτσι στο εικονικό εργαστήριο θα πρέπει πρώτα να αντληθούν 5mL, κατόπιν άλλα 3mL, µετά 1mL και τέλος επανειληµµένα 0,1mL µέχρι ο µηνίσκος του διαλύµατος να εφάπτεται της χαραγής, οπότε θα έχουµε συνολικά 10 ml διαλύµατος ακριβώς. Προσοχή: Για την πληκτρολόγηση δεκαδικών αριθµών είναι απαραίτητη η χρήση τελείας (.) και όχι κόµµατος (,). Άδειασµα ενός σιφωνίου 1. Τοποθετήστε επιλέγοντας µε το ποντίκι το σιφώνιο µέσα στο ποτήρι ζέσης. Όπως βλέπετε και στο διπλανό σχήµα, όταν το σιφώνιο είναι στη σωστή θέση εµφανίζετε µια µεγέθυνση της χαραγής. 2. Στο κελί που εµφανίζεται στο κάτω µέρος της οθόνης, κάντε κλικ µε το ποντίκι, πληκτρολογήστε 10 (ml) και πατήστε το κουµπί «Προσθήκη». Τότε το σιφώνιο αδειάζει και το ποτήρι ζέσης περιέχει ακριβώς µε 10mL διαλύµατος. Εικονικό εργαστήριο Χηµείας, IrYdium Chemistry Lab, Οδηγίες χρήσης 183

184 Πλήρωση ενός ογκοµετρικού κυλίνδρου. Για να γεµίσετε έναν ογκοµετρικό κύλινδρο π.χ. των 50mL, µε ένα διάλυµα: 1. Επιλέξτε µε το ποντίκι το διάλυµα και κρατώντας πατηµένο το αριστερό πλήκτρο, τοποθετήστε το διάλυµα πάνω από τον ογκοµετρικό κύλινδρο. Όπως βλέπετε και στο διπλανό σχήµα, όταν η κωνική φιάλη είναι στη σωστή θέση εµφανίζετε µια µεγέθυνση της χαραγής. 2. Στο κελί που εµφανίζεται στο κάτω µέρος της οθόνης, κάντε κλικ µε το ποντίκι, πληκτρολογήστε 50 (ml) και πατήστε το κουµπί «Προσθήκη». Τότε ο ογκοµετρικός κύλινδρος γεµίζει ακριβώς µε 50mL διαλύµατος. Σηµείωση: Για να οµοιάζουν οι διαδικασίες του εικονικού εργαστηρίου µε την πραγµατικότητα, θα πρέπει η πλήρωση του ογκοµετρικού κυλίνδρου να γίνεται µε προσοχή και σταδιακά. Έτσι, στο εικονικό εργαστήριο θα έπρεπε πρώτα να αντληθούν 45mL, κατόπιν άλλα 3mL, µετά 1mL µετά επανειληµµένα 0.1mL µέχρι ο µηνίσκος του διαλύµατος να εφάπτεται της χαραγής, οπότε να έχουµε συνολικά 50 ml διαλύµατος ακριβώς. Προσοχή: Για την πληκτρολόγηση δεκαδικών αριθµών είναι απαραίτητη η χρήση τελείας (.) και όχι κόµµατος (,). Άδειασµα ογκοµετρικού κυλίνδρου 1. Τοποθετήστε επιλέγοντας µε το ποντίκι τον ογκοµετρικό κύλινδρο επάνω στο ποτήρι ζέσης. 2. Στο κελί που εµφανίζεται στο κάτω µέρος της οθόνης, κάντε κλικ µε το ποντίκι, πληκτρολογήστε π.χ. 50 (ml) και πατήστε το κουµπί «Προσθήκη». 3. O ογκοµετρικός κύλινδρος αδειάζει και το ποτήρι ζέσης περιέχει ακριβώς µε 50mL διαλύµατος. Προσθήκη απιοντισµένου νερού π.χ. σε ογκοµετρική φιάλη των 100 ml. 1. Εισάγετε στο εικονικό εργαστήριο το δοχείο απιοντισµένου νερού κάνοντας διπλό κλικ στην αποθήκη αντιδραστηρίων και κατόπιν κρατώντας πατηµένο το αριστερό πλήκτρο του ποντικιού, τοποθετήστε το δοχείο επάνω στην ογκοµετρική φιάλη. Όπως βλέπετε και στο διπλανό σχήµα, όταν το δοχείο είναι στη σωστή θέση εµφανίζετε µια µεγέθυνση της χαραγής. 2. Στο κελί που εµφανίζεται στο κάτω µέρος της οθόνης, κάντε κλικ µε το ποντίκι, πληκτρολογήστε 100 (ml) και πατήστε το κουµπί «Προσθήκη». Τότε η ογκοµετρική φιάλη γεµίζει µε 100mL διαλύµατος. Σηµείωση: Για να οµοιάζουν οι διαδικασίες του εικονικού εργαστηρίου µε την πραγµατικότητα, θα πρέπει η πλήρωση της ογκοµετρικής φιάλης να γίνεται µε προσοχή και σταδιακά. Έτσι στο εικονικό εργαστήριο θα πρέπει πρώτα να προστεθούν στη φιάλη 95mL, κατόπιν άλλα 3mL, µετά 1mL και τέλος επανειληµµένα 0,1mL µέχρι ο µηνίσκος του διαλύµατος να εφάπτεται της χαραγής, οπότε θα έχουµε συνολικά 100 ml διαλύµατος ακριβώς. Εικονικό εργαστήριο Χηµείας, IrYdium Chemistry Lab, Οδηγίες χρήσης 184

185 Προσοχή: Για την πληκτρολόγηση δεκαδικών αριθµών είναι απαραίτητη η χρήση τελείας (.) και όχι κόµµατος (,). Άδειασµα ογκοµετρικής φιάλης π.χ. των 100 ml. 1. Τοποθετήστε επιλέγοντας µε το ποντίκι την ογκοµετρική φιάλη επάνω στο ποτήρι ζέσεως. 2. Στο κελί που εµφανίζεται στο κάτω µέρος της οθόνης, κάντε κλικ µε το ποντίκι, πληκτρολογήστε π.χ. 100 (ml) και πατήστε το κουµπί «Προσθήκη». Τότε η ογκοµετρική φιάλη αδειάζει και το ποτήρι ζέσης περιέχει ακριβώς µε 100 ml διαλύµατος. Μετονοµασία δοχείου διαλύµατος Καθορισµός θερµοκρασίας Η θερµοκρασία του εικονικού εργαστηρίου και όλων των υλικών σε αυτό είναι ίση µε 25 ο C. Κατά την ανάµιξη, διάλυση ή αντίδραση των διαφόρων ουσιών εκλύεται ή απορροφάται θερµότητα. Η θερµοκρασία µεταβάλλεται πρόσκαιρα και στη συνέχεια επανέρχεται στους 25 ο C. Μπορούµε να καθορίσουµε τη θερµοκρασία ενός δοχείου και του περιεχοµένου του ως εξής. 1. Κάντε δεξί κλικ στο δοχείο στην επιφάνεια εργασίας και από το µενού που εµφανίζεται επιλέξτε «Μετονοµασία». 2. Στο πλαίσιο διαλόγου «Μετονοµασία της ετικέτας του διαλύµατος» πληκτρολογήστε τη νέα ονοµασία και επιλέξτε το κουµπί «ΟΚ». Το όνοµα του δοχείου στην επιφάνεια εργασία θα αλλάξει. Αποµάκρυνση υλικών από την επιφάνεια εργασίας Στην επιφάνεια εργασίας κάντε κλικ στα αντικείµενα που θέλετε να αποµακρύνετε ή επιλέξτε τα σύροντας το ποντίκι και πιέστε το πλήκτρο Delete ή Backspace. Εικονικό εργαστήριο Χηµείας, IrYdium Chemistry Lab, Οδηγίες χρήσης 185

186

187 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΜΕ ΕΞΟΥ ΕΤΕΡΩΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΑΛΑΤΩΝ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «IrYdium» 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΣΥΝΘΕΣΗ KAI ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ pη ΤΟΥ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ NaCl ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΑΠΟ ΕΞΟΥ ΕΤΕΡΩΣΗ ΙΣΟ ΥΝΑΜΩΝ ΠΟΣΟΤΗΤΩΝ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ HCl ΚΑΙ ΝαΟΗ. 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων ΗCl 0,2Μ και NaOH 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα NaCl. Το ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 Β.Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α.Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Προετοιµασία και εκτέλεση του πειράµατος. Παρασκευάστε, µε τη βοήθεια ογκοµετρικής φιάλης των 100 ml, διάλυµα 0,2 Μ HCl (δ. HCl) µε αραίωση διαλύµατος 1Μ HCl που υπάρχει στην αποθήκη αντιδραστηρίων. Η αρχική ποσότητα του διαλύµατος HCl που θα χρησιµοποιήσετε υπολογίζεται από τον τύπο: C HCl 1.V αρχ = C HCl 2.V τελ, δηλαδή 1.V αρχ = 0,2.0,1, οπότε V αρχ = λίτρα, δηλ. ml. Μετονοµάστε την ετικέτα της ογκοµετρικής των 100 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «HCl 0,2M». Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NaCl. ΦΕ.1 (σελ. 187)

188 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Κατόπιν µε τον ίδιο τρόπο παρασκευάστε 100 ml διαλύµατος NαΟΗ 0,2M (δ. NαΟΗ). Μετονοµάστε την ετικέτα της ογκοµετρικής των 100 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «NαΟΗ 0,2M». Αναµίξτε σε ποτήρι των 250 ml 50 ml από τα δύο διαλύµατα, οπότε προκύπτουν 100 ml διαλύµατος NaCl, (δ. NaCl). Με την βοήθεια του τύπου C αρχ.v αρχ = C τελ.v τελ, υπολογίστε τις συγκεντρώσεις του HCl και της ΝaOH µετά την ανάµιξη, καθώς και την συγκέντρωση του ΝaCl που παράγεται. (ΝaCl M) Μετονοµάστε την ετικέτα του ποτηριού των 250 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «NaCl. M». Η µορφή του εικονικού εργαστηρίου είναι η παρακάτω Συµπληρώστε τον παρακάτω πίνακα µε τις τιµές του όγκου, συγκέντρωσης και pη των διαλυµάτων. Παρασκευή διαλυµάτων 0,2Μ ΗCl και 0,2Μ NaOH, ανάµιξη ίσων όγκων των διαλυµάτων και προσδιορισµός του ph του άλατος που προκύπτει. δ. HCl δ. ΝaOH δ. NaCl Όγκος δ/τος (ml) Συγκέντρωση δ/τος (Μ) pη διαλύµατος 1.4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΤΟΥ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ NaCl. (ΧΩΡΙΣ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΕΙΚΟΝΙΚΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ) Αρχικά πρέπει να υπολογίσουµε τις συγκεντρώσεις του οξέος και της ασθενούς βάσης µετά την ανάµιξη. Για το ΗCl έχουµε: C ΗCl 1.V αρχ = C ΗCl 2.V τελ, δηλαδή 0,2.0,05 = C ΗCl 2.0,1, οπότε C ΗCl 2 = Μ Για το NaOH έχουµε: C NaOH 1.V αρχ = C NaOH 2.V τελ, δηλαδή 0,2. 0,050 = C NaOH 2. 0,1, οπότε C NaOH 2 = Μ Το ΗCl αντιδρά µε το NaOH σύµφωνα µε την παρακάτω αντίδραση: ΗCl + NaOH NaCl + Η 2 Ο Μ Μ Μ Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NaCl. ΦΕ.1 (σελ. 188)

189 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ To NaCl είναι άλας και στο νερό διίσταται πλήρως σύµφωνα µε την αντίδραση: NaCl Na+ + Cl- Μ Μ Μ Το ιόν Na +, επειδή προέρχεται από την ισχυρή βάση NaOH, δεν αντιδρά µε το Η2Ο. Επίσης το ιόν Cl- επειδή προέρχεται από ισχυρό οξύ (ΗCl), δεν αντιδρά µε το Η2Ο. Συνεπώς το ph στην περίπτωση αυτή είναι, δηλαδή το διάλυµα είναι.. ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: Συζητήστε µε τους συµµαθητές σας τα πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα κάθε τρόπου προσέγγισης (Με τη βοήθεια εικονικού και χωρίς την βοήθεια εικονικού εργαστηρίου). Συζητήστε επίσης την πιθανότητα τα αποτελέσµατα ανάµεσα στις δύο προσεγγίσεις να είναι λίγο διαφορετικά. 1.5 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων ΗCl 0,2Μ και NaOH 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα NaCl. Είχες προβλέψει ότι το ph του διαλύµατος αυτού στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 και από το πείραµα διαπιστώνεις ότι ο ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 1.6 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων ΗCl 0,2Μ και NaOH 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα NaCl. Το ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Ερώτηση Απάντηση Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NaCl. ΦΕ.1 (σελ. 189)

190 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Αυξάνεται. Μετά την αραίωση, το ph ενός όξινου διαλύµατος: Μειώνεται. Παραµένει σταθερό. Αυξάνεται. Μετά την αραίωση, το ph ενός βασικού διαλύµατος: Μειώνεται. Παραµένει σταθερό. Μετά την ανάµιξη δύο διαλυµάτων µε διαφορετικές ουσίες, οι συγκεντρώσεις των ουσιών αυτών στο διάλυµα που προκύπτει: Αυξάνονται. Μειώνονται. Παραµένουν σταθερές. Οξειδοαναγωγή. Η αντίδραση ενός οξέος µε µια βάση, ονοµάζεται: Απλή αντικατάσταση. Εξουδετέρωση. Η διαδικασία κατά την οποία ένα άλας αντιδρά µε το νερό, ονοµάζεται: ιάσταση. Ιοντισµός. Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NaCl. ΦΕ.1 (σελ. 190)

191 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΜΕ ΕΞΟΥ ΕΤΕΡΩΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΑΛΑΤΩΝ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «IrYdium» 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΣΥΝΘΕΣΗ KAI ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ pη ΤΟΥ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ NH 4 Cl ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΑΠΟ ΕΞΟΥ ΕΤΕΡΩΣΗ ΙΣΟ ΥΝΑΜΩΝ ΠΟΣΟΤΗΤΩΝ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ HCl ΚΑΙ ΝH Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων ΗCl 0,2Μ και NH 3 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα NH 4 Cl. Το ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 ίδονται Κ b NH 3 = 1, και K w = Β...Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: 1.2 Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α.Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NH 4 Cl. ΦΕ.2 (σελ. 191)

192 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Προετοιµασία και εκτέλεση του πειράµατος. Παρασκευάστε µε τη βοήθεια ογκοµετρικής φιάλης των 100 ml διάλυµα 0,2 Μ ΗCl (δ. HCl) µε αραίωση διαλύµατος 1Μ ΗCl που υπάρχει στην αποθήκη αντιδραστηρίων. Η αρχική ποσότητα του διαλύµατος HCl 1Μ που θα χρησιµοποιήσετε υπολογίζεται από τον τύπο: C HCl 1.V αρχ = C HCl 2.V τελ, δηλαδή 1.V αρχ = 0,2.0,1, οπότε V αρχ = λίτρα, δηλ. ml. Μετονοµάστε την ετικέτα της ογκοµετρικής των 100 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «HCl 0,2M». Κατόπιν µε τον ίδιο τρόπο παρασκευάστε 100 ml διαλύµατος NH 3 0,2M (δ. NH 3 ). Μετονοµάστε την ετικέτα της ογκοµετρικής των 100 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «ΝΗ 3 0,2M». Αναµίξτε σε ποτήρι των 250 ml 50 ml από τα δύο διαλύµατα, οπότε προκύπτουν 100 ml διαλύµατος ΝΗ 4 Cl, (δ. NH 4 Cl). Με την βοήθεια του τύπου C αρχ.v αρχ = C τελ.v τελ, υπολογίστε τις συγκεντρώσεις του HCl και της NH 3 µετά την ανάµιξη, καθώς και την συγκέντρωση του ΝΗ 4 Cl που παράγεται. (ΝΗ 4 Cl M) Μετονοµάστε την ετικέτα του ποτηριού των 250 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «ΝΗ 4 Cl M». Η µορφή του εικονικού εργαστηρίου είναι η παρακάτω: Συµπληρώστε τον παρακάτω πίνακα µε τις τιµές του όγκου, συγκέντρωσης και pη των διαλυµάτων. Παρασκευή διαλυµάτων 0,2Μ ΗCl και 0,2Μ NΗ 3, ανάµιξη ίσων όγκων των διαλυµάτων και προσδιορισµός του ph του άλατος που προκύπτει. δ. HCl δ. ΝΗ 3 δ. ΝΗ 4 Cl Όγκος δ/τος (ml) Συγκέντρωση δ/τος (Μ) pη διαλύµατος Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NH 4 Cl. ΦΕ.2 (σελ. 192)

193 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΤΟΥ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ NH 4 Cl. (ΧΩΡΙΣ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΕΙΚΟΝΙΚΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ) Αρχικά πρέπει να υπολογίσουµε τις συγκεντρώσεις του οξέος και της ασθενούς βάσης µετά την ανάµιξη. Για το HCl έχουµε: C HCl 1.V αρχ = C HCl 2.V τελ, δηλαδή 0,2.0,05 = C HCl 2.0,1, οπότε C HCl 2 = Μ Για την NH 3 έχουµε: C NH3 1.V αρχ = C NH3 2.V τελ, δηλαδή 0,2.0,05 = C NH3 2.0,1, οπότε C NH3 2 = Μ Το ΗCl αντιδρά µε την ΝΗ 3 σύµφωνα µε την παρακάτω αντίδραση: HCl + NH 3 NH 4 Cl Μ Μ Μ To ΝΗ 4 Cl είναι άλας και στο νερό διίσταται πλήρως σύµφωνα µε την αντίδραση: ΝΗ4Cl NH4+ + Cl- Μ Μ Μ Το ιόν Cl -, επειδή προέρχεται από ισχυρό οξύ (ΗCl), δεν αντιδρά µε το Η 2 Ο. Το άλλο ιόν, δηλαδή το ΝΗ 4 +, είναι συζυγές οξύ της ασθενούς βάσης ΝΗ 3 και αντιδρά µε το Η 2 Ο σύµφωνα µε την παρακάτω αντίδραση: αντίδραση ΝΗ Η 2 Ο ΝΗ 3 + Η 3 Ο + αρχικά / M αντιδρούν / Μ -x παράγονται / Μ x x ισορροπία / Μ ( - x) x x Η Κ a του ΝΗ + 4 υπολογίζεται µε τον παρακάτω τρόπο: K w... K NH K + = K 3 NH w ή K + = = =... 4 NH4 K... NH3 οπότε: + + [ NH 3] [ H 3O ] K NH 4 = ή + [ NH 4 ] =... KNH4 2 Επειδή << 10 C + ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: βρίσκουµε x = [H 3 O + ] = και ph =. Συζητήστε µε τους συµµαθητές σας τα πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα κάθε τρόπου προσέγγισης (Με τη βοήθεια εικονικού και χωρίς την βοήθεια εικονικού εργαστηρίου). Συζητήστε επίσης την πιθανότητα τα αποτελέσµατα ανάµεσα στις δύο προσεγγίσεις να είναι λίγο διαφορετικά. Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NH 4 Cl. ΦΕ.2 (σελ. 193)

194 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.5 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων ΗCl 0,2Μ και NH 3 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα NH 4 Cl. Είχες προβλέψει ότι το ph του διαλύµατος αυτού στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 και από το πείραµα διαπιστώνεις ότι ο ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 1.6 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων ΗCl 0,2Μ και NH3 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα NH 4 Cl. Το ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Η σχέση NH K K 3 NH w 4 Ερώτηση K + = ισχύει: Απάντηση Σε όλα τα διαλύµατα. Στους 25 0 C. Στα υδατικά διαλύµατα. Για να χρησιµοποιήσουµε τους τύπους τους σχετικούς µε τον νόµο της αραίωσης του Ostwald για έναν ασθενή ηλεκτρολύτη, θα πρέπει: α<0,1 α<0,01 α=1 Το ph διαλύµατος άλατος που προέκυψε από πλήρη εξουδετέρωση ενός ασθενούς οξέος και µιας ασθενούς βάσης είναι: <7 >7 Χρειάζονται και άλλα δεδοµένα. Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος NH 4 Cl. ΦΕ.2 (σελ. 194)

195 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΜΕ ΕΞΟΥ ΕΤΕΡΩΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΑΛΑΤΩΝ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «IrYdium» 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΣΥΝΘΕΣΗ KAI ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ pη ΤΟΥ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ CH 3 COONa ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΑΠΟ ΕΞΟΥ ΕΤΕΡΩΣΗ ΙΣΟ ΥΝΑΜΩΝ ΠΟΣΟΤΗΤΩΝ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ CH 3 COOH ΚΑΙ ΝaOH. 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Α. Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων CH 3 COOH 0,2Μ και NaOH 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα CH 3 COONa. Το ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 ίδονται Κ a CH 3 COOH = 1, και K w = Β. Εξήγησε µε λίγα λόγια τις προβλέψεις σου: Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Α.Με τα άλλα µέλη της οµάδας σου µπορεί να µην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις. Συζητείστε και σχεδιάστε ένα πείραµα για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Με λίγα λόγια να περιγράψεις ή να ζωγραφίσεις το πείραµα ελέγχου που προτείνεις: Πριν πραγµατοποιήσετε το πείραµα θα κουβεντιάσετε µε όλη την τάξη την πρότασή σας ώστε όλα τα παιδιά της τάξης να συµφωνήσετε να κάνετε το ίδιο πείραµα. Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος CH 3 COONa. ΦΕ.3 (σελ. 195)

196 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.3 Η ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Προετοιµασία και εκτέλεση του πειράµατος. Παρασκευάστε, µε τη βοήθεια ογκοµετρικής φιάλης των 100 ml, διάλυµα 0,2 Μ CH 3 COOH (δ. CH 3 COOH) µε αραίωση διαλύµατος 1Μ CH 3 COOH που υπάρχει στην αποθήκη αντιδραστηρίων. Η αρχική ποσότητα του διαλύµατος CH 3 COOH που θα χρησιµοποιήσετε υπολογίζεται από τον τύπο: C CH3COOH 1.V αρχ = C CH3COOH 2.V τελ, δηλαδή 1.V αρχ = 0,2.0,1, οπότε V αρχ = λίτρα, δηλ. ml Μετονοµάστε την ετικέτα της ογκοµετρικής των 100 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «CH 3 COOH 0,2M». Κατόπιν µε τον ίδιο τρόπο παρασκευάστε 100 ml διαλύµατος NαΟΗ 0,2M (δ. NαΟΗ). Μετονοµάστε την ετικέτα της ογκοµετρικής των 100 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «NαΟΗ 0,2M». Αναµίξτε σε ποτήρι των 250 ml 50 ml από τα δύο διαλύµατα, οπότε προκύπτουν 100 ml διαλύµατος CH 3 COONa, (δ. CH 3 COONa). Με την βοήθεια του τύπου C αρχ.v αρχ = C τελ.v τελ, υπολογίστε τις συγκεντρώσεις του CH 3 COOH και του NαΟΗ µετά την ανάµιξη, καθώς και την συγκέντρωση του CH 3 COONa που παράγεται. (CH 3 COONa. M) Μετονοµάστε την ετικέτα του ποτηριού των 250 ml στην οποία παρασκευάσατε το διάλυµα σε «CH 3 COONa. M». Η µορφή του εικονικού εργαστηρίου είναι η παρακάτω: Συµπληρώστε τον παρακάτω πίνακα µε τις τιµές του όγκου, συγκέντρωσης και pη των διαλυµάτων. Παρασκευή διαλυµάτων 0,2Μ CH 3 COOH και 0,2Μ NaOH, ανάµιξη ίσων όγκων των διαλυµάτων και προσδιορισµός του ph του άλατος που προκύπτει. δ. CH 3 COOH δ. ΝaOH δ. CH 3 COONa Όγκος δ/τος (ml) Συγκέντρωση δ/τος (Μ) pη διαλύµατος Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος CH 3 COONa. ΦΕ.3 (σελ. 196)

197 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 1.4 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΤΟΥ ΙΑΛΥΜΑΤΟΣ CH 3 COONa. (ΧΩΡΙΣ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΕΙΚΟΝΙΚΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ) Αρχικά πρέπει να υπολογίσουµε τις συγκεντρώσεις του οξέος και της ασθενούς βάσης µετά την ανάµιξη. Για το CH 3 COOH έχουµε: C CH3COOH 1.V αρχ = C CH3COOH 2.V τελ, δηλαδή 0,2.0,05 = C CH3COOH 2.0,1, οπότε C CH3COOH 2 = Μ Για το NaOH έχουµε: C NaOH 1.V αρχ = C NaOH 2.V τελ, δηλαδή 0,2. 0,05 = C NaOH 2.0,1, οπότε C NaOH 2 = Μ Το CH 3 COOH αντιδρά µε το NaOH σύµφωνα µε την παρακάτω αντίδραση: CH 3 COOH + NaOH CH 3 COOΝa + Η 2 Ο Μ Μ Μ To CH 3 COOΝa είναι άλας και στο νερό διίσταται πλήρως σύµφωνα µε την αντίδραση: CH 3 COOΝa CH 3 COO - + Na + Μ Μ Μ Το ιόν Na +, επειδή προέρχεται από την ισχυρή βάση NaOH, δεν αντιδρά µε το Η 2 Ο. Το άλλο ιόν, δηλαδή το CH 3 COO -, είναι συζυγής βάση του ασθενούς οξέος CH 3 COOH και αντιδρά µε το Η 2 Ο σύµφωνα µε την παρακάτω αντίδραση: αντίδραση CH 3 COO - + Η 2 Ο CH 3 COOΗ + ΟΗ - αρχικά / M αντιδρούν / Μ -x παράγονται / Μ x x ισορροπία / Μ ( - x) x x Η Κ b του CH 3 COO - υπολογίζεται µε τον παρακάτω τρόπο: K CH K 3 COOH CH 3 COO = K ή w K CH 3 COO = K K w CH 3 COOH οπότε: K [ CH 3COOH ] [ OH = [ CH COO ] CH 3 COO ή 3 ] = K CH 2 Επειδή 3 COO << 10 βρίσκουµε x = [OH - ] = και poh =, οπότε ph =. C ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: Συζητήστε µε τους συµµαθητές σας τα πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα κάθε τρόπου προσέγγισης (Με τη βοήθεια εικονικού και χωρίς την βοήθεια εικονικού εργαστηρίου).... Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος CH 3 COONa. ΦΕ.3 (σελ. 197)

198 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Συζητήστε επίσης την πιθανότητα τα αποτελέσµατα ανάµεσα στις δύο προσεγγίσεις να είναι λίγο διαφορετικά. 1.5 ΈΛΕΓΧΟΣ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων CH 3 COOH 0,2Μ και NaOH 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα CH 3 COONa Είχες προβλέψει ότι το ph του διαλύµατος αυτού στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 και από το πείραµα διαπιστώνεις ότι ο ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του 7 Αν η πρόβλεψή σου δεν συµφωνεί µε τα αποτελέσµατα του πειράµατος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 1.6 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αναµιγνύονται ίσοι όγκοι διαλυµάτων CH 3 COOH 0,2Μ και NaOH 0,2Μ, οπότε προκύπτει διάλυµα CH 3 COONa. Το ph του διαλύµατος στους 25 0 C θα είναι: Μεγαλύτερο του 7 Ίσο µε 7 Μικρότερο του ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Ερώτηση Αν η Κ a ενός ασθενούς οξέος είναι πολύ µικρή, τότε η Κ b της συζυγούς βάσης είναι: Για να χρησιµοποιήσετε τους τύπους τους σχετικούς µε τον νόµο της αραίωσης του Ostwald για ένα ασθενές οξύ, θα πρέπει Απάντηση Και αυτή µικρή. Αρνητική. Σχετικά µεγάλη. Ka << C Ka >> C Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος CH 3 COONa. ΦΕ.3 (σελ. 198)

199 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Ka = C Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλύµατος CH 3 COONa. ΦΕ.3 (σελ. 199)

200

201 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ph ΤΩΝ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΤΩΝ ΠΑΡΑΚΑΤΩ ΑΛΑΤΩΝ NaCl NH 4 Cl. CH 3 COONa. ΣΤΟ ΕΙΚΟΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ «IrYdium» 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Σύνθεση και υπολογισµός του ph των διαλυµάτων των παρακάτω αλάτων: NaCl, NH 4 Cl, CH 3 COONa. στο εικονικό εργαστήριο του λογισµικού «IrYdium» 1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Χηµεία: Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Χηµεία Γ τάξης Λυκείου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Προβλέπεται στο Α.Π. η διδασκαλία της ενότητας «Οξέα - Βάσεις και Ιοντική Ισορροπία». Το διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας τα οποία ακολουθούν το πρότυπο «διαµόρφωση υποθέσεων, σχεδίαση πειραµάτων για τον έλεγχο των υποθέσεων, έλεγχος των υποθέσεων -µε βάση τα αποτελέσµατα των πειραµάτων- και εξήγηση των αποκλίσεων-συγκλίσεων µεταξύ υποθέσεων-πειραµάτων». Αυτή η οργάνωση της µαθησιακής διαδικασίας είναι κατάλληλη και για άλλες γνωστικές περιοχές των φυσικών επιστηµών όπως Φυσική, Βιολογία κ.ά. αλλά και για άλλες τάξεις ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: «IrYdium». Το λογισµικό IrYdium καλύπτει ένα µεγάλο µέρος από τις εργαστηριακές ασκήσεις που αφορούν τα ηλεκτρολυτικά διαλύµατα. Το λογισµικό αυτό υπάρχει δωρεάν στο διαδύκτιο και προσαρµόσθηκε ειδικά για τις Ελληνικές εκπαιδευτικές ανάγκες Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Να µπορούν οι µαθητές/τριες εργαζόµενοι σε συνθήκες εικονικού εργαστηρίου, να παρασκευάζουν διαλύµατα αλάτων µέσα από την διαδικασία εξουδετέρωσης οξέων µε βάσεις. Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλυµάτων διαφόρων αλάτων. 201

202 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Να µπορούν οι µαθητές/τριες να γράφουν τις αντιδράσεις εξουδετέρωσης, διάστασης και ιοντισµού. Να µπορούν οι µαθητές/τριες προβλέπουν την περιοχή του ph των διαλυµάτων αλάτων και να επιβεβαιώνουν την πρόβλεψή τους εργαζόµενοι σε συνθήκες εικονικού εργαστηρίου ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ Τρεις διδακτικές ώρες για την εφαρµογή του τριών φύλλων εργασίας στην τάξη. 2. ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Α. Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας: Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία διαδοχικά διερευνώνται παράµετροι της ενότητας Σύνθεση και υπολογισµός του ph των διαλυµάτων των αλάτων- µε βάση το τρίπτυχο «πρόβλεψη πειραµατικός έλεγχος εξήγηση». Αξιοποιεί τις δυνατότητες που προσφέρουν οι ΤΠΕ και ιδιαιτέρα το Εικονικό Εργαστήριο του λογισµικού: «IrYdium». Εστιάζει στην προετοιµασία-σχεδίαση της πειραµατικής διαδικασίας από τους µαθητές καθώς και στη σειρά µε την οποία οι παράµετροι αυτές διερευνώνται. Β. Οι δραστηριότητες των µαθητών και η οργάνωση της διδασκαλίας: Οι µαθητές εργάζονται σε οµάδες 2-3 στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και βιντεοπροβολέα. Πρώτη δραστηριότητα των µαθητών και στα τρία φύλλα εργασίας είναι η πρόβλεψη. Με αυτήν επιδιώκουµε: (α) Να διατυπώσουν-αναγνωρίσουν οι µαθητές τις απόψεις που έχουν για το φαινόµενο. (β) Να επαναδιατυπώσουν τις απόψεις τους ως υποθέσεις προς πειραµατικό έλεγχο. εν γίνεται συζήτηση για το ποιες απόψεις είναι σωστές ή λάθος. Αυτή η κρίση θα προκύψει από τη συζήτηση στην 4η και 5η δραστηριότητα. εύτερη δραστηριότητα είναι η σχεδίαση της πειραµατικής διάταξης και της πειραµατικής διαδικασίας. Είναι απαραίτητη διότι οι έρευνες έχουν δείξει ότι οι µαθητές εκτελούν µηχανικά και δεν κατανοούν πειραµατικές διαδικασίες που έχουν σχεδιαστεί από άλλους. Η τρίτη δραστηριότητα εκτελείται από τους µαθητές ως έχει κατά την υλοποίηση του 1ου φύλλου εργασίας, αφού πρώτα συζητηθεί η σχέση της µε τις προτάσεις που διατύπωσαν οι διάφορες οµάδες µαθητών. Στα δύο άλλα φύλλα εργασίας κάθε οµάδα µπορεί ακολουθήσει τη δική της πειραµατική σχεδίαση. Στις δραστηριότητες 4 και 5 εκτελείται σχολαστικός έλεγχος υποθέσεων-πειραµατικών αποτελεσµάτων ώστε να δηµιουργηθεί η βάση για την οικειοποίηση των συµπερασµάτων από τους µαθητές. Βασικός παράγοντας αποτελεσµατικής χρήσης των φύλλων εργασίας είναι παραγωγική οργάνωση της συζήτησης των απόψεων µεταξύ των µαθητών. Ο καθηγητής έχει το ρόλο του συντονιστή και όχι του κριτή του «σωστού-λάθους». Η καλή οργάνωση των συζητήσεων θα επιτρέψει την ολοκλήρωση σε τρεις διδακτικές ώρες. Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλυµάτων διαφόρων αλάτων. 202

203 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. «One firm spot: the role of homework as lever in acquiring conceptual and perform-ance competence in college chemistry». Jordi Cuadros, Gaea Leinhardt, and David Yaron. Journal of Chemical Education, Vol 84 No. 6. June, «Creation of an online stoichiometry course that melds scenario based leaning with virtual labs and problem-solving tutors». David Yaron, Gaea Leinhardt, Karen Evans, Jordi Cuadros, Michael Karabinos, William McCue and David Dennis. Paper Presented on CONFCHEM. Online Conference, Spring «Chemistry in the field and chemistry in the classroom: A cognitive disconnect?». Karen L. Evans, Michael Karabinos, Gaea Leinhardt, and David Yaron. Journal of Chemical Education, Vol 83 No. 4. April, «Virtual Laboratories and Scenes to Support Chemistry Instruction». David Yaron, Jordi Cuadros, Gaea Leinhardt, Karen L. Evans and Michael Karabinos. About Invention and Impact: Building Excellence in Undergraduate STEM (Science, Tech-nology, Engineering, and Mathematics) Education, Proceedings from National Science Foun-dation Course, Curriculum, and Laboratory Improvement (NSF-CCLI) program conference, Arlington, Virginia, 2004, edited and prepared by NSF. April, «Shape, Transformation, and Energy: Critical Resources for Thinking in Chemistry». David Yaron, Gaea Leinhardt, Michael Karabinos, Internal report submitted to the SCALE Project, Οξέα Βάσεις και Ιοντική ισορροπία, Γ Λυκείου Σύνθεση και ph διαλυµάτων διαφόρων αλάτων. 203

204

205 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

206

207 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Η ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ, ΣΤΑ ΦΥΤΑ & ΣΤΑ ΖΩΑ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1Η Ποια είναι η λειτουργία µε την οποία ο ένας οργανισµός µπορεί να γίνει δύο; Με ποιο τρόπο οι δύο οργανισµοί γίνονται τρεις, τέσσερις ή περισσότεροι; Με ποια λειτουργία οι οργανισµοί καταφέρνουν, ενώ όλοι είναι θνητοί, να υπάρχουν τα είδη τους πάνω στη γη χιλιάδες ή εκατοµµύρια χρόνια; Συζητήστε στην οµάδα σας και διατυπώστε τις σκέψεις σας. ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2Η Μπείτε στο διαδίκτυο και πληκτρολογήστε τη διεύθυνση: Στην ιστοσελίδα που εµφανίζεται µπορείτε να παρακολουθήσετε τη διαίρεση τεσσάρων µονοκύτταρων οργανισµών. Παρατηρείστε µε προσοχή τη διαίρεση τους Να περιγράψετε τη διαίρεση ενός από τους τέσσερις µονοκύτταρους οργανισµούς: Γιατί αυτό τον τρόπο αναπαραγωγής τον χαρακτηρίζουµε ως µονογονία;... ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3Η 3.1. Σχεδιάστε την διχοτόµηση ενός µονοκύτταρου προκαρυωτικού οργανισµού: 3.2. Από την κεντρική σελίδα του λογισµικού «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΚΑΙ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» επιλέξτε Αναπαραγωγή και παρακολουθείστε τη διχοτόµηση του βακτηρίου. Να σηµειώσετε ένα πλεονέκτηµα αυτού του τρόπου πολλαπλασιασµού:... Η αναπαραγωγή στους µονοκύτταρους οργανισµούς ΦΕ.1 (σελ. 207)

208 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 4Η Μπείτε στο διαδίκτυο και πληκτρολογήστε τη διεύθυνση: Στην ιστοσελίδα που εµφανίζεται µπορείτε παρατηρείστε µε προσοχή όλες τις εικόνες Τι εικονίζουν; Ποιο κοινό χαρακτηριστικό έχουν όλες;; Πως ονοµάζεται αυτός ο τρόπος της αναπαραγωγής; Αναγνωρίζετε, στην παρακάτω εικόνα, τους δύο τύπους γεννητικών κυττάρων που παράγονται από τα δύο φύλα; Να συµπληρώσετε πάνω στην εικόνα το όνοµά τους: 4.4. Ποιες διαφορές παρατηρείτε, στο µέγεθός και στο σχήµα, ανάµεσα στα δύο κύτταρα;... Η αναπαραγωγή στους µονοκύτταρους οργανισµούς ΦΕ.1 (σελ. 208)

209 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Η ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ, ΣΤΑ ΦΥΤΑ & ΣΤΑ ΖΩΑ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΦΥΤΑ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1Η Α. Τι πρέπει να κάνουµε για να έχουµε ένα καινούριο φυτό; Συζητήστε το θέµα µε την οµάδα σας, ανακοινώστε στην τάξη την άποψή σας. Β. Από την κεντρική σελίδα του λογισµικού «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΚΑΙ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» επιλέξτε Αναπαραγωγή. Από την κάρτα, «Αναπαραγωγή µονοκύτταρων οργανισµών», πατώντας το µεγάλο βέλος στην κάτω δεξιά άκρη της οθόνης, πηγαίνετε στην επόµενη κάρτα «Μονογονική αναπαραγωγή φυτών» για να παρακολουθήσετε τον πολλαπλασιασµό των φυτών Κάντε κλικ στην «πρώτη περίπτωση» και µελετήστε την εικόνα που εµφανίζεται. Τι σας θυµίζει αυτός ο τρόπος αναπαραγωγής; Κάντε κλικ στη «δεύτερη περίπτωση» και παρατηρήστε την κινούµενη εικόνα. Αυτός ο τρόπος αναπαραγωγής είναι πολύ εύκολος. Συνήθως τον εφαρµόζουµε και για τα φυτά που έχουµε στις γλάστρες µας. Έτυχε ποτέ να τον δείτε; Σε ποια φυτά; Κάντε κλικ στην «τρίτη περίπτωση» και δείτε τον τρίτο τρόπο αναπαραγωγής Αν θέλουµε να φυτέψουµε σε ένα χωράφι πατατιές. Ποιον τρόπο από τους τρεις θα επιλέξουµε;... Γιατί; Έχετε δει φραουλιά; Κατά την άποψή σας, µε ποιον τρόπο της ταιριάζει να πολλαπλασιαστεί;... Γιατί;... Η αναπαραγωγή στα φυτά ΦΕ.2 (σελ. 209)

210 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2Η Α. Μήπως υπάρχουν και άλλου τρόποι εκτός από τους προηγούµενους για να φυτρώσει ένα καινούριο φυτό; Συζητήστε το θέµα µε την οµάδα σας, ανακοινώστε στην τάξη την άποψή σας. Β. Από την κάρτα του λογισµικού στην οποία βρίσκεστε πατώντας το µεγάλο βέλος στην κάτω δεξιά άκρη της οθόνης, πηγαίνετε στην επόµενη κάρτα για να έχετε απάντηση στο προηγούµενο ερώτηµα. Γ. Κάντε κλικ στην ανατοµία του άνθους και ακολουθήστε τις οδηγίες που δίνονται Ποιο είναι το αρσενικό αναπαραγωγικό όργανο των φυτών; Ποιο είναι το θηλυκό αναπαραγωγικό όργανο των φυτών; Ποιοι είναι οι θηλυκοί γαµέτες των φυτών; Ποιοι είναι οι αρσενικοί γαµέτες των φυτών;.... Κάντε κλικ στην «επικονίαση µε τα ζώα» και ακολουθήστε τις οδηγίες. Μελετήστε το κείµενο και την εικόνα Για ποιους λόγους η µέλισσα επισκέπτεται τα άνθη;... Τι προσφέρει στα φυτά όταν από το ένα άνθος περνάει στο άλλο;... Ε. Κάντε κλικ στην «επικονίαση µε τον άνεµο» και ακολουθήστε τις οδηγίες. Μελετήστε το κείµενο και την εικόνα Πώς οι γυρεόκκοκοι συγκρατούνται πάνω στην επιφάνεια του στίγµατος; Με λίγα λόγια, τι είναι η επικονίαση;... Η αναπαραγωγή στα φυτά ΦΕ.2 (σελ. 210)

211 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΣΤ. Επιλέξτε την κάρτα της γονιµοποίησης και παρατηρήστε την κινούµενη εικόνα Με λίγα λόγια γράψτε µια ιστορία µε θέµα «Από το άνθος στον καρπό»:... ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3Η Μπείτε στο διαδίκτυο και πληκτρολογήστε τη διεύθυνση: Σε πόσο χρόνο το άνθος της κερασιάς έγινε άγουρος καρπός;... Σε πόσο χρόνο µετατράπηκε σε ώριµο καρπό; Με λίγα λόγια γράψτε µια ιστορία µε θέµα «Από σπόρο σε σπόρο»:... Η αναπαραγωγή στα φυτά ΦΕ.2 (σελ. 211)

212

213 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Η ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ, ΣΤΑ ΦΥΤΑ & ΣΤΑ ΖΩΑ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΖΩΑ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1Η Μπείτε στο διαδίκτυο και πληκτρολογήστε τη διεύθυνση: Αναγνωρίζετε την ύδρα που ζει στα γλυκά νερά; Παρατηρήστε το εξόγκωµα που έχει στον κορµό της, µια µικρογραφία της µητρικής ύδρας. Αυτό θα αποκοπεί, θα ανεξαρτητοποιηθεί και θα γίνει µια νέα ύδρα Πώς χαρακτηρίζετε αυτό τον τρόπο αναπαραγωγής; Μπορείτε να αναφέρετε άλλα ζώα που αναπαράγονται µε τον ίδιο τρόπο; ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2Η 2.1. Έχετε ακούσει για ζώα γονοχωριστικά και ζώα ερµαφρόδιτα; Συζητήστε για το νόηµα των όρων µε την οµάδα σας, ανακοινώστε στην τάξη την άποψή σας Να κατατάξετε σε µία από τις δύο οµάδες τα εξής ζώα: Σαλιγκάρια, πεταλούδες, σκουλήκια, κύκνοι, γάτες. Γονοχωριστικά:... Ερµαφρόδιτα:... ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3Η Α. Από την κεντρική σελίδα του λογισµικού «Βιολογία Α & Γ Γυµνασίου» επιλέξτε «Αναπαραγωγή», µετά, πατώντας το µεγάλο µαύρο βέλος στην κάτω δεξιά γωνία της οθόνης, επιλέξτε «Αµφιγονική αναπαραγωγή στα ζώα», «Εξωτερική γονιµοποίηση» και παρακολουθείστε την αναπαραγωγή των ψαριών και των βατράχων Περιγράψτε την αναπαραγωγή τους:... Η αναπαραγωγή στα ζώα ΦΕ.3 (σελ. 213)

214 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 3.2. Έχετε ακούσει ποτέ κοασµούς βατράχων;... Πότε τους συνηθίζουν;... και τι εξυπηρετούν;... Ξέρετε άλλα ζώα που κάνουν κάτι αντίστοιχο;... Κάθε θηλυκό βατράχι γεννάει εκατοµµύρια αυγά αλλά ο πληθυσµός τους µένει σταθερός. Πώς το εξηγείτε;... Β. Από την κεντρική σελίδα του λογισµικού «Βιολογία Α & Γ Γυµνασίου» επιλέξτε «Αναπαραγωγή», µετά, πατώντας το µεγάλο µαύρο βέλος στην κάτω δεξιά γωνία της οθόνης, επιλέξτε «Αµφιγονική αναπαραγωγή στα ζώα», «Εσωτερική γονιµοποίηση» Από τις πέντε οµάδες των σπονδυλόζωων: ψάρια, βατράχια, ερπετά, πτηνά, θηλαστικά ποια πολλαπλασιάζονται µε εσωτερική γονιµοποίηση;... Για να απαντήσετε στις δύο επόµενες ερωτήσεις, να βρείτε µόνοι σας στο διαδίκτυο, µε την βοήθεια µιας µηχανής αναζήτησης, εικόνες µε έµβρυα πουλιών, έµβρυα θηλαστικών, φωλιές πουλιών µε τα µικρά τους και ότι άλλο κρίνετε σχετικό. Σηµειώστε τις λέξεις κλειδιά που χρησιµοποιήσατε: (ζητήστε βοήθεια από τον καθηγητή σας αν δεν τα καταφέρετε µόνοι σας) 3.4. Το έµβρυο ενός πτηνού κι ενός θηλαστικού αναπτύσσονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Ποια διαφορά έχουν τα δύο περιβάλλοντα; Το έµβρυο ενός πτηνού κι ενός θηλαστικού τρέφονται µε διαφορετικό τρόπο. Σε τι διαφέρουν οι δυο τρόποι;... Η αναπαραγωγή στα ζώα ΦΕ.3 (σελ. 214)

215 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Η ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ, ΣΤΑ ΦΥΤΑ & ΣΤΑ ΖΩΑ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Μελέτη της ααναπαραγωγής στους µονοκύτταρους, στους φυτικούς και στους ζωικούς οργανισµούς 1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Βιολογία: Η λειτουργία της αναπαραγωγής στους οργανισµούς ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Βιολογία Α τάξης Γυµνασίου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Στο Α.Π. προβλέπεται η διδασκαλία της ενότητας: Η Αναπαραγωγή των ζώων, των φυτών και του ανθρώπου. Η διδασκαλία µε τη βοήθεια του λογισµικού είναι συµβατή µε το αναλυτικό πρόγραµµα ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: Το λογισµικό «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α ΚΑΙ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» έχει σχεδιασθεί για να υποστηρίξει τη διδασκαλία της Βιολογίας της Α και Γ Γυµνασίου µε το νέο ΑΠΣ. Είναι ένα ηλεκτρονικό βιβλίο που περιέχει λίγες πληροφορίες σε απλή γλώσσα, πολύ απλές παραστατικές κινούµενες εικόνες, και καλύπτει ένα µικρό µέρος των αναγκών του µαθήµατος. Είναι αναρτηµένο στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου: Είναι πολύ εύκολο στη χρήση του και δεν χρειάζονται ιδιαίτερες γνώσεις υπολογιστή για να το τρέξει ο καθηγητής και ο µαθητής Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Να αναγνωρίσουν τη σηµασία της αναπαραγωγής για τη διαιώνιση των ειδών. Να γνωρίσουν τα βασικά χαρακτηριστικά της µονογονικής και της αµφιγονικής αναπαραγωγής. Να µπορούν να διακρίνουν και να περιγράψουν τρόπους µονογονικής αναπαραγωγής στα φυτά. Να αναγνωρίσουν το άνθος ως το αναπαραγωγικό όργανο των φυτών και να Η αναπαραγωγή µε το λογισµικό «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 215

216 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ κατανοήσουν την διαδικασία της µετατροπής του σε καρπό. Να διευρύνουν τις γνώσεις τους στο θέµα της αµφιγονικής αναπαραγωγής µελετώντας την αναπαραγωγή µερικών ασπόνδυλων. Να γνωρίσουν τις διαφορές µεταξύ εσωτερικής και εξωτερικής γονιµοποίησης στα σπονδυλόζωα ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ Τρεις διδακτικές ώρες για την εφαρµογή τριών φύλλων εργασίας στην τάξη. 2. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΙΑ ΙΚΑΣΙΕΣ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Το θέµα παρουσιάζει ως γνωστόν µεγάλο ενδιαφέρον για τους µαθητές ιδιαίτερα όσον αφορά την αµφιγονική αναπαραγωγή των ζώων και του ανθρώπου. Γνωστικά έχει τεράστιο εύρος γιατί υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι αναπαραγωγής, του ίδιου οργανισµού, αλλά και των διαφορετικών οργανισµών. Επίσης η ίδια η λειτουργία της αναπαραγωγής συναρτάται µε πολλά άλλα θέµατα καθώς είναι συνδεδεµένη µε το θέµα της επιβίωσης των ειδών σε διαφορετικά περιβάλλοντα, Π.χ. στην αµφιγονική αναπαραγωγή των φυτών επιβάλλεται να µιλήσουµε για φυτά µε άνθη για φυτά χωρίς άνθη, την επικονίαση, τους επικονιαστές, τη γονιµοποίησή τους αλλά και τον καρπό, τα σπέρµατα, τη µεταφορά τους, τις κοτυληδόνες και τις συνθήκες βλάστησή τους. Εποµένως είναι απαραίτητη µια επιλογή των διαδικασιών και των εννοιών που θα διδαχθούν µε προτεραιότητες που θα λάβουν υπόψη τη µαθησιακή ικανότητα, το γνωστικό επίπεδο των µαθητών, τα ενδιαφέροντά τους, το διαθέσιµο χρόνο. Όπως και στα άλλα θέµατα της Βιολογίας παρατηρώντας την πραγµατικότητα µέσω φωτογραφιών και βιντεοσκοπήσεων ή παρατηρώντας προσοµοιώσεις λειτουργιών των έµβιων όντων ή συµπεριφορών έχει µεγάλη εκπαιδευτική αξία Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΝ ΤΑ ΣΧΟΛΙΚΑ ΒΙΒΛΙΑ Παρακολουθούµε την αναπαραγωγή των έµβιων όντων εξελικτικά από τα κατώτερα στα ανώτερα όντα. ηλαδή εξετάζεται καταρχήν η σηµασία της Αναπαραγωγής, σηµειώνονται τα είδη της και στη συνέχεια µελετάται η αναπαραγωγή των µονοκύτταρων, των ασπόνδυλων, των σπονδυλόζωων, των φυτών χωρίς να αναφέρονται πολλά στοιχεία και να επεκτείνονται τα θέµατα εκτός από την αναπαραγωγή του ανθρώπου, όπου γίνεται διεξοδική ανάλυση ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας ακολουθεί τη διάταξη της ύλης όπως είναι στο σχολικό βιβλίο και στο λογισµικό που το υποστηρίζει. Έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία ο µαθητής απαντά µε τις γνώσεις που έχει, συζητάει µε την οµάδα του και καθοδηγούµενος, προστρέχει στο λογισµικό ή στο διαδίκτυο, παρατηρεί σχεδιάζει, περιγράφει, προβληµατίζεται, συνδυάζει, συµπεραίνει και οδηγείται στη σωστή απάντηση. Η αναπαραγωγή µε το λογισµικό «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 216

217 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Το πλεονέκτηµα είναι ότι η πληροφόρηση παρέχεται µε εποπτικό τρόπο και ο µαθητής αυτενεργεί. Το µάθηµά ξεκινάει µε µια ερώτηση που εκτιµούµε ότι θα προκαλέσει το ενδιαφέρον και τον προβληµατισµό των µαθητών και θα είναι αφορµή για συζήτηση και εισαγωγή στο θέµα. Τα τρία φύλλα εργασίας ανταποκρίνονται στους έξι διδακτικούς στόχους που έχουν τεθεί. Το 1ο φύλλο εργασίας: Η σηµασία της αναπαραγωγής και τα είδη της. Περιλαµβάνει τις τέσσερις πρώτες δραστηριότητες και υλοποιούνται οι δύο πρώτοι στόχοι. Η πρώτη δραστηριότητα προκαλεί συζήτηση για τη σηµασία της αναπαραγωγής στη διαιώνιση των ειδών. Η δεύτερη δραστηριότητα µε τις εικόνες από το διαδίκτυο, καθώς το λογισµικό που συνοδεύει το βιβλίο έχει πολύ λίγες πληροφορίες και εικόνες, τους εισάγει στην έννοια της µονογονικής αναπαραγωγής. Είναι σηµαντικό να διευρύνουν τις γνώσεις τους για τον πολλαπλασιασµό των µονοκύτταρων παρατηρώντας αυτά τα µικρά βίντεο τραβηγµένα από το µικροσκόπιο. Έτσι µπορούν να διαπιστώσουν την ταχύτητα της διαίρεσής τους και να βοηθηθούν να απαντήσουν στην ερώτηση ποιο είναι το πλεονέκτηµα αυτού του τρόπου πολλαπλασιασµού για τους µικροοργανισµούς. Οι µαθητές µιλούν για πολλαπλασιασµό των µονοκύτταρων οργανισµών µε απλή διαίρεση αλλά η διαίρεση του γενετικού υλικού είναι κάτι που δεν το λαµβάνουν υπόψη τους. Με την τρίτη δραστηριότητα τους ζητάµε λοιπόν να σχεδιάσουν την διαίρεση ενός προκαρυωτικού οργανισµού ώστε να µας δοθεί η ευκαιρία να µιλήσουµε για ακριβοδίκαιη διαίρεση του γενετικού υλικού. Η τέταρτη δραστηριότητα είναι µία εισαγωγή στην έννοια της αµφιγονικής αναπαραγωγής. την οποία θα αναγνωρίσουν από τις εικόνες του internet. Οι φωτογραφίες των πεταλούδων, της λιµπελούλας, των αφίδων, των σαλιγκαριών που ζευγαρώνουν και παρακάτω τα άνθη µε τους στήµονες και τον ύπερο, φυσικά δεν είναι άγνωστες στους µαθητές, τους προσελκύουν όµως ιδιαίτερα και είναι µία καλή αφορµή για να συζητηθούν θέµατα όπως αµφιγονική αναπαραγωγή, φυλετικός διµορφισµός, ερµαφροδιτισµός, γεννητικά κύτταρα. Το 2ο φύλλο εργασίας: Η αναπαραγωγή των φυτών Με το δεύτερο φύλλο εργασίας υλοποιούνται ο τρίτος και τέταρτος διδακτικός στόχος. Στην αναπαραγωγή των φυτών οι ιδέες των µαθητών είναι πολύ συγκεχυµένες. Η πλειονότητα θεωρεί ότι η µονογονία είναι ο µόνος τρόπος πολλαπλασιασµού των φυτών καθώς τα φυτά δεν έχουν φύλα. εν συσχετίζουν το άνθος µε τον καρπό, συγχέουν την επικονίαση µε τη γονιµοποίηση, θεωρούν ότι τα έντοµα συντελούν στη γονιµοποίηση και ότι οι σπόροι δεν είναι ζωντανοί. Η πρώτη δραστηριότητα Προκαλούµε το ενδιαφέρον τους και τον προβληµατισµό τους µε την ερώτηση «Τι πρέπει να κάνουµε για να έχουµε ένα καινούριο φυτό;», συζητούµε τις ιδέες που έχουν και µε τη Η αναπαραγωγή µε το λογισµικό «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 217

218 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ βοήθεια του λογισµικού, τους εισάγουµε στο θέµα. Οι προσοµοιώσεις είναι απλές, παραστατικές και βοηθούν στην κατανόηση των φαινοµένων. Η δεύτερη δραστηριότητα Η αµφιγονική αναπαραγωγή των φυτών εισάγεται µε την επέκταση της προηγούµενης ερώτησης. Η επικονίαση και η γονιµοποίηση ξεκαθαρίζονται µε την κινούµενες εικόνες του λογισµικού. Η τρίτη δραστηριότητα Οι εικόνες από το διαδίκτυο για την εξέλιξη ενός άνθους κερασιάς σε καρπό ολοκληρώνει τις αντιλήψεις των µαθητών για τον µετασχηµατισµό του άνθους. Με την ερώτηση που ακολουθεί ελπίζουµε να γίνει κατανοητός ο κύκλος «από σπόρο... σε σπόρο». Το 3ο φύλλο εργασίας: Η αναπαραγωγή των ζώων Με το τρίτο φύλλο εργασίας υλοποιούνται ο πέµπτος και έκτος διδακτικός στόχος. Στην πρώτη δραστηριότητα, µε την περίπτωση της ύδρας, διαπιστώνουν τη µονογονική αναπαραγωγή των ζώων. Βλέποντας τις αφίδες µπορούµε να µιλήσουµε για την παρθενογένεσή τους. Στη δεύτερη δραστηριότητα, συζητούµε για την αµφιγονική αναπαραγωγή των ασπόνδυλων. Στην τρίτη δραστηριότητα, παρατηρούν στο λογισµικό την εσωτερική και εξωτερική γονιµοποίηση των σπονδυλόζωων που δεν τους είναι άγνωστες ως έννοιες. Μπορούµε να συζητήσουµε το θέµα της προσαρµογής της γονιµοποίησης στο περιβάλλον που ζουν οι οργανισµοί, τη διάσταση της ποσότητας των αυγών που θα εκκολαφθούν στην εξωτερική γονιµοποίηση σε αντίθεση µε την εσωτερική αλλά και τα εναποµείναντα ζωντανά. Τέλος, τους δίνουµε τη δυνατότητα να βρούνε στο διαδίκτυο φωτογραφίες µε έµβρυα πτηνών και θηλαστικών καθώς και εικόνες αυγών στις φωλιές πουλιών ή νεοσσών, βοηθώντας τους να επιλέξουν λέξεις κλειδιά ελληνικές ή ξένες. Η εύρεση και παρατήρηση φωτογραφιών, εικόνων της φύσης, θα τους κινητοποιήσει, θα τους προβληµατίσει και θα µπουν στη διαδικασία συσχέτισης διαδικασιών και φαινοµένων και κατανόησής τους. 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Χριστοπούλου, Γ., Ζόγκζα, Β. (2004): ιδακτική Παρέµβαση στο Πλαίσιο του Εποικοδοµισµού για την Ανθρώπινη Αναπαραγωγή. Στα Πρακτικά 2oυ Συνέδριου της Ένωσης για τη ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών (Ε ΙΦΕ), Καλαµάτα. 2. Χριστοπούλου, Γ., Ζόγκζα, Β. (2003): Οι ιδέες των παιδιών προσχολικής ηλικίας για την ανθρώπινη αναπαραγωγή. Στο Μ. Τσιτουρίδου (επιµ.), Οι Φυσικές Επιστήµες και οι Νέες Τεχνολογίες στην Προσχολική ηλικία. Θεσσαλονίκη: Τζιόλα. 3. Soyibo, K., Hudson, A. (2000): Effects of computer assisted instruction (CAI) on 11th graders' attitudes to biology and understanding of reproduction in plants and animals. Research in Science and Technological Education, 18(2), Η αναπαραγωγή µε το λογισµικό «ΒΙΟΛΟΓΙΑ Α & Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 218

219 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

220

221 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΑΙΜΑ ΣΤΗΝ ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 1η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Πώς κυκλοφορεί το αίµα στο σώµα µας; Τι µας προσφέρει; Α. Συζητήστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Από την αρχική οθόνη του λογισµικού επιλέξτε «Τοµογράφος συστηµάτων», «Συστήµατα» και στη συνέχεια «Κυκλοφορικό σύστηµα». β. Στη µικρογραφία του ανθρώπινου σώµατος, στα δεξιά της οθόνης, µε το ποντίκι µετακινείστε το κόκκινο πλαίσιο πάνω-κάτω, σε όλο το ύψος του σώµατος, και δείτε σε µεγέθυνση όλο το κυκλοφορικό σύστηµα. 1.1 Σηµειώστε τα όργανα που απαρτίζουν το κυκλοφορικό σύστηµα: α)... β) Τι παριστάνουν οι κόκκινες και οι µπλε γραµµές; α)... β) Για ποιο λόγο χρησιµοποιούµε διαφορετικό χρώµα για το συµβολισµό; (Μπορείτε να το ελέγξετε αν κάνετε κλικ σε ένα κόκκινο και σε ένα µπλε όνοµα) Γ. Ενεργοποιήστε το κόκκινο βέλος στο πάνω αριστερό µέρος της οθόνης και ακούστε τα σχετικά µε τη λειτουργία του κυκλοφορικού συστήµατος. Συµφωνούν µ αυτά που γράψατε Το κυκλοφορικό σύστηµα ΦΕ.1 (σελ.221)

222 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ πιο πάνω; η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Γιατί µιλάµε για µικρή και µεγάλη κυκλοφορία του αίµατος; Α. Συζητείστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Επιλέξτε το εικονίδιο της «Μηχανής του Σώµατος» από την πάνω αριστερή άκρη της οθόνης και µετά «Πώς λειτουργεί το σύστηµα». Παρατηρήστε την εικόνα και µελετήστε το κείµενο. β. Ενεργοποιήστε το κόκκινο βέλος στο κάτω µέρος της οθόνης για να παρακολουθήσετε την κινούµενη εικόνα «Αιµατική ροή». 2.1 Γιατί αλλάζει το χρώµα των αγγείων στα πνευµόνια; 2.2 Πώς το αίµα τρέφει µε όλα τα αναγκαία στοιχεία τα κύτταρα κυκλοφορώντας µέσα σ ένα σύστηµα κλειστό; γ. Κάντε κλικ πάνω στην αρτηρία. ιαβάστε το κείµενο. Κάντε κλικ πάνω στη φλέβα. ιαβάστε το κείµενο. Κάντε κλικ πάνω στα τριχοειδή αγγεία. ιαβάστε το κείµενο. 2.3 Σηµειώστε τις διαφορές τους ανάµεσα σε αρτηρίες, φλέβες και τριχοειδή αγγεία: Το κυκλοφορικό σύστηµα ΦΕ.1 (σελ.222)

223 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 2.4 Πώς µπορεί να ελαττωθεί η διάµετρος της τοµής µιας αρτηρίας; Τι συνέπειες έχει στην υγεία µας; Συζητείστε το θέµα στην τάξη Το κυκλοφορικό σύστηµα ΦΕ.1 (σελ.223)

224

225 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΑΙΜΑ ΣΤΗΝ ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΚΑΡ ΙΑ 3η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Γιατί λέµε ότι η καρδιά είναι ένας κοίλος µυς; Α. Συζητήστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Από το εικονίδιο της «Μηχανής του Σώµατος» επιλέξτε «καρδιά», «ανατοµία», παρατηρήστε την εικόνα και µελετήστε το κείµενο. Στη συνέχεια κάντε κλικ στο «εσωτερικό». 3.1 Πόσους χώρους έχει η καρδιά και πώς ονοµάζονται; 3.2 Τι συνδέουν οι βαλβίδες; 3.3 Τι είναι οι στεφανιαίες αρτηρίες; Ακούσατε κάποια φορά γι αυτές; 3.4 Αν κάποια από αυτές φράξει και δεν µπορεί να µεταφέρει αίµα, τι συνέπειες φαντάζεστε ότι θα έχει στον οργανισµό; Η καρδιά ΦΕ.2 (σελ. 225)

226 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 4η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Γιατί λέµε ότι η καρδιά είναι µια διπλή αντλία; Α. Συζητείστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Στο δεξί µέρος της οθόνης πατήστε το αριστερό κόκκινο βέλος και γυρίστε στο χάρτη του κυκλοφορικούς συστήµατος. Από την «καρδιά» επιλέξτε «καρδιακός κτύπος» ή «παλµός». β. Ενεργοποιήστε µε το κόκκινο βέλος την αφήγηση και την κινούµενη εικόνα «πώς κτυπά η καρδιά». 4.1 Να σηµειώσετε µε βελάκια τις κινήσεις τις καρδιάς και τη ροή του αίµατος στο εσωτερικό της Τι θα συµβεί αν σταµατήσει ο καρδιακός κτύπος;... 5η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Τι είναι ο σφυγµός µας; Πώς τον µετράµε; Για ποιο λόγο οι γιατροί µας παίρνουν τον σφυγµό; Α. Συζητείστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Η καρδιά ΦΕ.2 (σελ. 226)

227 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Γυρίστε πίσω (µε το αριστερό βέλος από το δεξιό µέρος της οθόνης) και από την «καρδιά» πατήστε «σφυγµός». ιαβάστε το κείµενο και ελέγξτε τις προηγούµενες απαντήσεις σας. β. Επιλέξτε «µέτρηση του σφυγµού». Μετρήστε τον σφυγµό σας ενεργοποιώντας το χρονόµετρο. 5.1 Πόσους σφυγµούς έχετε; Συγκρίνετέ τους µε τους σφυγµούς των συµµαθητή σας. 5.3 Αν τρέξετε για λίγα λεπτά θα έχετε λιγότερους ή περισσότερους; Μπορείτε να υποθέσετε γιατί συµβαίνει αυτό;... Η καρδιά ΦΕ.2 (σελ. 227)

228

229 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΑΙΜΑ ΣΤΗΝ ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΑΙΜΑ ΚΑΙ ΣΧΕΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 6η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Πώς το αίµα µεταφέρει το οξυγόνο; Ποια είναι τα συστατικά του αίµατος; Α. Συζητήστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Γυρίστε πίσω στη οθόνη της Μηχανής του σώµατος και από το «χάρτη του κυκλοφορικού συστήµατος» επιλέξτε «αίµα» και «συστατικά του αίµατος». 6.1 Καταγράψτε τα στοιχεία του αίµατος: α)... β)... γ)... δ)... β. Γυρίστε πίσω και επιλέξτε «ερυθρά αιµοσφαίρια». είτε το σχετικό βίντεο. Γυρίστε πίσω και επιλέξτε «άµυνα» του σώµατος και δείτε την κινούµενη εικόνα για τη δράση των λευκών αιµοσφαιρίων. Γυρίστε πίσω για να δείτε την «πήξη του αίµατος». 6.2 Συνοψίζοντας αυτά που έχετε δει για τα συστατικά του αίµατος να αιτιολογήστε γιατί θεωρούµε το αίµα µας πολύτιµο Αίµα και σχετικά συστήµατα ΦΕ.3 (σελ. 229)

230 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 7η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Με ποια άλλα συστήµατα του σώµατος µας συνεργάζεται το κυκλοφορικό µας σύστηµα; Α. Συζητείστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Γυρίστε πίσω στο Κυκλοφορικό σύστηµα και πατήστε το εικονίδιο της µηχανής του σώµατος στην πάνω αριστερή άκρη της οθόνης και από το χάρτη του κυκλοφορικού συστήµατος επιλέξτε «Σχετικά συστήµατα». 7.1 Να σηµειώσετε ποια άλλα συστήµατα συνεργάζονται µε το κυκλοφορικό σύστηµα: 7.2 Σύµφωνα µε τις πληροφορίες που ακούσατε και είδατε, ποιες είναι οι δύο βασικές λειτουργίες του λεµφικού συστήµατος; Σε µερικούς ανθρώπους πρήζονται τα πόδια τους όταν στέκονται πολύ ώρα όρθιοι. Ο γιατρός τους συµβουλεύει να κάνουν ποδήλατο, να κολυµπούν, να ξεκουράζουν τα πόδια τους βάζοντας τους αστραγάλους πιο ψηλά από το υπόλοιπο πόδι. Που µπορεί κανείς να αποδώσει το πρήξιµο των ποδιών;.... Γιατί ο γιατρός δίνει αυτές τις συµβουλές; Αίµα και σχετικά συστήµατα ΦΕ.3 (σελ. 230)

231 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Συζητείστε το θέµα στην τάξη. 8η ραστηριότητα Σκεφτείτε: Γιατί όταν τρέχουµε αυξάνουν οι καρδιακοί παλµοί µας και οι αναπνοές µας; Α. Συζητείστε στην οµάδα σας και σηµειώστε τις σκέψεις σας:... Β. Ελέγξτε αν είναι σωστές οι απόψεις σας µε την παρακάτω δραστηριότητα: α. Γυρίστε στην οθόνη του λογισµικού που φαίνονται τα «Συστήµατα», επιλέξτε «Μηχανή του σώµατος» και πατήστε το εικονίδιο της µηχανής του σώµατος στην πάνω αριστερή άκρη της οθόνης. Από τον «χάρτη συστηµάτων µηχανής του σώµατος» επιλέξτε «Άσκηση και υγεία» και «άσκηση του σώµατος». Ενεργοποιήστε το κόκκινο βελάκι και παρατηρείστε τον ρυθµό της καρδιάς κατά την βάδιση. Παρατηρείστε την κατά το τρέξιµο. Εντοπίστε τις διαφορές. Κάντε τα ίδιο για το πνευµόνια. 8.1 Συµπληρώστε το παρακάτω κείµενο: Όταν ασκούµαστε το σώµα την τροφοδοσία των µυών σε ενέργεια και οξυγόνο. Οι πνεύµονες δουλεύουν πιο. Η καρδιά αντλεί φορές περισσότερο αίµα. Οι χτύποι της µπορούν να αυξηθούν στο του φυσιολογικού. Το αίµα µεταφέρει και θρεπτικές ουσίες σε όλο τον οργανισµό. Αίµα και σχετικά συστήµατα ΦΕ.3 (σελ. 231)

232

233 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙ ΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΑΙΜΑ 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Μελέτη του Κυκλοφορικού Συστήµατος µε την «Εγκυκλοπαίδεια του ανθρώπινου σώµατος» 1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Βιολογία: Μεταφορά και αποβολή ουσιών στα φυτά και τα ζώα ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Βιολογία Α τάξης Γυµνασίου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Στο Α.Π. προβλέπεται η διδασκαλία της ενότητας: Μεταφορά ουσιών στον άνθρωπο -Το αίµα - Κυκλοφορικό σύστηµα και υγεία. Η διδασκαλία µε τη βοήθεια του λογισµικού είναι συµβατή µε το ισχύον Αναλυτικό Πρόγραµµα αλλά το λογισµικό προσφέρει µεγάλο πλήθος πληροφοριών και ο διδάσκων πρέπει να κάνει προσεκτική επιλογή των θεµάτων που θα διδάξει ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: Η Εγκυκλοπαίδεια του ανθρώπινου σώµατος: Είναι ηλεκτρονικό βιβλίο που περιέχει πλήθος εύληπτων πληροφοριών και εικόνων, προσοµοιώσεις λειτουργιών οργάνων και οργανικών συστηµάτων. Είναι πολύ εύκολο στη χρήση του και δεν χρειάζονται ιδιαίτερες γνώσεις υπολογιστή για να το τρέξει ο καθηγητής και ο µαθητής Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ 1. Να γνωρίσουν πώς γίνεται η κυκλοφορία του αίµατος στο σώµα µας και να κατανοήσουν τη συµβολή και αναγκαιότητα της κυκλοφορίας για την καλή υγεία του σώµατός µας. 2. Να γνωρίσουν τα αιµοφόρα αγγεία σαν τα κανάλια µεταφοράς του αίµατος σε κάθε σηµείο του σώµατος, να διακρίνουν και να αιτιολογήσουν τις διαφορές τους 3. Να κατανοήσουν το ρόλο της καρδιάς σαν αντλία στην κίνηση του αίµατος. 4. Να γνωρίσουν τη σύσταση του αίµατος, το ρόλο κάθε συστατικού του και να το εκτιµήσουν σαν πολύτιµο υγρό του σώµατός µας. 5. Να κατανοήσουν την αναγκαιότητα της συνεργασίας του κυκλοφορικού συστήµατος µε τα υπόλοιπα συστήµατα του οργανισµού όπως αναπνευστικό, πεπτικό, λεµφικό και τις Κυκλοφορικό Σύστηµα και Αίµα στην «Εγκυκλοπαίδεια του Ανθρώπινου Σώµατος» 233

234 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ αλλαγές που γίνονται στο καθένα για την προσαρµογή του στις απαιτήσεις του άλλου. 6. Να προβληµατιστούν για την επίδραση της διατροφής µας και του τρόπου ζωής µας στην λειτουργία του κυκλοφορικού µας συστήµατος 1.7. ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ Τρεις διδακτικές ώρες για την εφαρµογή του τριών φύλλων εργασίας στην τάξη. 2. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ Το κάθε οργανικό σύστηµα του ανθρώπου µε τα όργανά του είναι ένα πολύ µεγάλο θέµα για το οποίο µπορεί να διατεθεί ανάλογος χρόνος µε το πόσο θα επεκτείνεις την ανάλυσή σου. 1ος τρόπος Μπορείς να µιλήσεις κατ αρχήν µε λεπτοµέρειες για κάθε όργανο χωριστά, καρδιά αγγεία και στη συνέχεια για το ρόλο του καθενός για το ρόλο του συστήµατος για τις βλάβες τους τις αιτίες που τις προκαλούν και τις συνέπειές τους. Είναι µία σειρά από το µερικό στο γενικό από το µικρό στο µεγάλο που συνήθως την ακολουθούν τα βιβλία µας. 2ος τρόπος Μπορείς να δεις το σύστηµα και τα όργανά του µε µατιά εξελικτική µέσα στον έµβιο κόσµο οπότε δεν έχεις τα περιθώρια για διεξοδική ανάλυση. Λίγα λόγια ουσιαστικά καθώς το µάθηµα είναι Βιολογία και όχι Ανθρωπολογία. 3ος τρόπος Η τρίτη προσέγγιση είναι να δεις τον άνθρωπο ολιστικά και κάθε οργανικό σύστηµα σε σχέση µε τα άλλα συστήµατα ώστε να ειδωθεί ο οργανισµός σαν ένα σύνολο όπου για να εξυπηρετηθούν οι ανάγκες του και να διατηρηθεί σε καλή κατάσταση, το ένα σύστηµα συνεργάζεται και προσαρµόζει τη λειτουργία του στο άλλο. Για να το πετύχεις αυτό θέτεις ερωτήµατα του τύπου, γιατί όταν τρέχουµε έχουµε αυξηµένους καρδιακούς παλµούς; Τι συµβαίνει όταν έχουµε έµφραγµα; Αναγκάζεσαι να µιλήσεις για στεφανιαίες για κυκλοφορία του αίµατος για διαιτητικές συνήθειες, για τρόπο ζωής. Η διδακτική προσέγγιση στο δικό µας µάθηµα είναι µία µίξη του πρώτου και τρίτου τρόπου Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΝ ΤΑ ΣΧΟΛΙΚΑ ΒΙΒΛΙΑ Το θέµα η µεταφορά ουσιών στον άνθρωπο είναι συνέχεια του θέµατος µεταφορά ουσιών στα φυτά και στους ζωικούς οργανισµούς µονοκύτταρους, πολυκύτταρους. Μέσα στην ενότητα αυτή ο άνθρωπος φαίνεται σαν ένα τµήµα του έµβιου κόσµου µε µικρές διαφορές από τα υπόλοιπα όντα. Με την προσέγγιση αυτή εποµένως δεν µπορείς να αναλύσεις διεξοδικά και να απαντήσεις σε τις απορίες που δηµιουργούνται στους µαθητές. Τα σχετικά θέµατα δίνονται απλοποιηµένα. Κυκλοφορικό Σύστηµα και Αίµα στην «Εγκυκλοπαίδεια του Ανθρώπινου Σώµατος» 234

235 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ 2.2. ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία ο µαθητής καθοδηγούµενος, προβληµατίζεται, υποθέτει, βρίσκει πληροφορίες σχετικές µε το θέµα, συνδυάζει, συµπεραίνει. Το πλεονέκτηµα είναι ότι η πληροφόρηση παρέχεται µε εποπτικό τρόπο. Ξεκινάµε το µάθηµά µας µε µια ερώτηση που ελπίζουµε ότι θα προκαλέσει το ενδιαφέρον και τον προβληµατισµό τους και θα είναι αφορµή για συζήτηση και εισαγωγή στο θέµα µας. -Ποια κατά τη γνώµη σας είναι η πρώτη αιτία θανάτου στις αναπτυγµένες χώρες; Από τις απαντήσεις που θα δοθούν γίνεται αντιληπτό ότι πρέπει να µιλήσουµε για την καρδιά τα αγγεία τρόπο ζωής µας και τις επιπτώσεις στην υγεία µας. (Είναι ο τρίτος τρόπος προσέγγισης που αναφέραµε προηγουµένως.) Το φύλλο εργασίας έχει 8 ερωτήσεις εισαγωγικές οι οποίες ακολουθούνται από 8 δραστηριότητες και οι οποίες εξυπηρετούν και υποστηρίζουν τους 6 διδακτικούς στόχους που έχουµε θέσει στην ενότητα αυτή. Για κάθε εισαγωγική ερώτηση ζητάµε να ανακαλέσουν γνώσεις που έχουν, να τις συζητήσουν µε την οµάδα τους και να τις καταγράψουν µε λίγα λόγια. Έχουµε υπόψη µας ότι είναι απεχθές για τους µαθητές να γράφουν συνεχώς αυτά που σκέπτονται αλλά είναι η µόνη διαδικασία που θα τους αναγκάσει να ξεκαθαρίσουν την άποψή τους, γι αυτό είµαστε πολύ επιεικείς σ αυτά που γράφουν. Στη δραστηριότητα που ακολουθεί κάθε ερώτηση, δίνονται συγκεκριµένες οδηγίες πλοήγησης στο λογισµικό ώστε οι µαθητές να συγκεντρώσουν τις πληροφορίες που χρειάζονται για να συµπληρώσουν, επεκτείνουν, διορθώσουν τις λανθασµένες τους αντιλήψεις για τα θέµατα που θέτουµε. Το 1ο φύλλο εργασίας: Περιλαµβάνει τις δύο πρώτες ερωτήσεις και δραστηριότητες που υποστηρίζουν τον πρώτο και δεύτερο διδακτικό στόχο καθώς και τον έκτο µε την τελευταία ερώτηση της 2ης δραστηριότητας. Με την πρώτη δραστηριότητα επιλέξαµε να έχουµε την συνολική εικόνα του κυκλοφορικού συστήµατος µε την πολυπλοκότητα των αγγείων του και την καρδιά. Τους εφιστούµε την προσοχή στα διαφορετικά χρώµατα των αγγείων και ζητάµε να αιτιολογήσουν το συµβολικό χρώµα, γιατί οι µαθητές ονοµάζουν το φλεβικό αίµα «βρώµικο» και το αρτηριακό «καθαρό» και δεν έχουν ξεκαθαρίσει τι εννοούν όταν το λένε. Ίσως χρειαστούν βοήθεια για να απαντήσουν στη 2.2 ερώτηση οπότε τους παραπέµπουµε να δούνε τα τριχοειδή αγγεία. Ακόµη και από το Ευρετήριο αν δεν µπορέσουν µε άλλο τρόπο. Το 2ο φύλλο εργασίας: Περιλαµβάνει τις 3η 4η και 5η ερωτήσεις και δραστηριότητες οι οποίες υποστηρίζουν τους 3ο και 6ο διδακτικούς στόχους. Επιµένουµε στο θέµα της άντλησης του αίµατος και της προώθησης του από την καρδιά την οποία πολλοί µαθητές θεωρούν φίλτρο του αίµατος. Κυκλοφορικό Σύστηµα και Αίµα στην «Εγκυκλοπαίδεια του Ανθρώπινου Σώµατος» 235

236 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Ίσως χρειάζονται βοήθεια για να την θεωρήσουν αναρροφητική και προωθητική αντλία στα δύο της κοµµάτια δεξιό και αριστερό. Το 3ο φύλλο εργασίας: Περιλαµβάνει τις 6η ερώτηση και δραστηριότητα οι όποιες υποστηρίζουν τον 4ο διδακτικό στόχο. Η 7η και 8η υποστηρίζουν τον 5ο και 6ο. Οι µαθητές θεωρούν ότι το αίµα είναι ένα κόκκινο υγρό που κυκλοφορεί στο σώµα. εν συνδέουν το κόκκινο χρώµα µε την ποσότητα των ερυθρών αιµοσφαιρίων, δεν το συσχετίζουν µε τη µεταφορά ουσιών, την άµυνα του σώµατος και τη µεταφορά οξυγόνου. Αγνοούν το λεµφικό σύστηµα και δυσκολεύονται πολύ στην κατανόησή του. Επιµένουµε λοιπόν µε ερωτήσεις να διευκρινίσουν και να συµπληρώσουν σωστά το φύλλο εργασίας. Η 7.3 ερώτηση θα συζητηθεί στην τάξη και σίγουρα θα έχουν να αναφέρουν γνωστά τους περιστατικά. Τους βοηθάµε να συνδέσουν το πρόβληµα µε την κυκλοφορία του αίµατος αλλά και µε την λεµφική κυκλοφορία και να αξιολογήσουν τη σηµασία της άσκησης των κάτω άκρων. Στην τελευταία παράγραφο που χρειάζεται να συµπληρώσουν µε λέξεις τα κενά, τους υποδεικνύουµε να διαβάσουν µε προσοχή το σχετικό κείµενο του λογισµικού. 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Arnaudin, M. W., & Mintzes, J. J. (1985). Students Alternative Conceptions of the Human Circulatory System: A Cross Age Study. Science Education, 69, Pelaez, N., Boyd, D., Rojas, J., & Hoover, M. (2005). Prevalence of blood circulation misconceptions among prospective elementary teachers. Advances in Physiology Education, 29, Ρήγας, Π. & Βαλανίδης, Ν. (2002). ιδασκαλία της επιστήµης στο ηµοτικό Σχολείο µε αξιοποίηση του ΗΥ: προστιθεµένη αξία και αποτελέσµατα. Πρακτικά 3ου Πανελληνίου Συνεδρίου «ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών και Εφαρµογή Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση». Π.Τ..Ε., Πανεπιστήµιο Κρήτης, Ρέθυµνo. Κυκλοφορικό Σύστηµα και Αίµα στην «Εγκυκλοπαίδεια του Ανθρώπινου Σώµατος» 236

237 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

238

239 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ - ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΗΣ ΓΗΣ - ΣΕΙΣΜΟΙ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1Η Αν ξεκινήσουµε από την επιφάνεια της γης και κατηφορίσουµε προς το εσωτερικό της, κατά µήκος µιας ακτίνας της, τι θα συναντήσουµε; 1.1. Να σχεδιάσετε µια τοµή της γης και τα διαδοχικά στρώµατα που συναντάµε καθώς κατεβαίνουµε προς το κέντρο της 1.2. Από την κεντρική σελίδα του λογισµικού «ΓΕΩΛΟΓΙΑ- ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» επιλέξτε την ενότητα «Εσωτερικό της Γης» και µετά «ΟΜΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΤΗΣ ΓΗΣ». Στο πάνω δεξιό µέρος της οθόνης κάντε κλικ στο Α για να δείτε τα µέρη της γης. Είναι αυτά που σηµειώσατε πιο πάνω; 1.3. Στο πάνω δεξιό µέρος της οθόνης κάντε διαδοχικά κλικ στο > και παρακολουθήστε τι µεταβολές της θερµοκρασίας µε τις µεταβολές του βάθους µέχρι το κέντρο της γης. Ξαναγυρίστε στην επιφάνεια της γης κάνοντας διαδοχικά κλικ στο <. Να επαναλάβετε τη διαδικασία για να συµπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα: Βάθος σε Km Θερµοκρασία σε 0 C Παρατηρώντας τις τιµές του πίνακα, ανάµεσα σε ποια βάθη διαπιστώνουµε απότοµηκατακόρυφη αύξηση της θερµοκρασίας; α) ανάµεσα στα... Km και στα... Km β) ανάµεσα στα... Km και στα... Km Παρατηρώντας τη δοµή του εσωτερικού της γης, ποια από τις δύο αυτές περιοχές διαχωρίζει Το εσωτερικό της Γης Σεισµοί στην «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΦΕ.1 (σελ. 239)

240 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ τον µανδύα από τον πυρήνα; ιαβάστε τις πληροφορίες για τον φλοιό και τον µανδύα µε κλικ πάνω στο αντίστοιχο εικονίδιο και απαντήστε στις ερωτήσεις: α) Ποια είναι η λιθόσφαιρα;... β) Ποια είναι η ασθενόσφαιρα;... ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2Η Έχουµε παντού σεισµούς ή υπάρχουν περιοχές µε µεγάλη σεισµικότητα; 2.1. Σηµειώστε στον χάρτη περιοχές που ξέρετε ότι έχουν πολλούς και δυνατούς σεισµούς Επιλέξτε «Εσωτερικό της Γης» και «ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΣΕΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΩΝ». Στον παγκόσµιο χάρτη που προβάλλεται κάντε κλικ στη λέξη «Κόσµος», που εµφανίζεται κάτω από την Αφρική, και µετά στη λέξη «Σεισµοί». Εντοπίστε τις περιοχές του πλανήτη µας µε πολλούς σεισµούς (υψηλή σεισµικότητα). Συµπληρώστε τον προηγούµενο χάρτη, σχεδιάζοντας τις περιοχές υψηλής σεισµικότητας Επιλέξτε µε τη σειρά: «Εσωτερικό της Γης», «ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΟΙ ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ» και «ΟΙ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟΙ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΤΡΕΠΤΙΚΟΙ ΣΕΙΣΜΟΙ ΣΤΟ ΚΟΣΜΟ» Βρείτε στοιχεία για να συµπληρώσετε τον πίνακα που ακολουθεί: Το εσωτερικό της Γης Σεισµοί στην «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΦΕ.1 (σελ. 240)

241 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Τόπος και χρόνος σεισµού Μέγεθος σεισµού Απώλειες σε ανθρώπινες ζωές Υλικές ζηµιές (µικρές-µεγάλες) Σιβηρία, χερσόνησος Καµτσιάτκα, 4/11/1952 Βόρεια Σουµάτρα 26 / 12 / 2004 Τουρκία, Ιζµίτ, 17/8/1999 Επιλέξτε µε τη σειρά: «Εσωτερικό της Γης», «ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΟΙ ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ» και «ΟΙ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟΙ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΤΡΕΠΤΙΚΟΙ ΣΕΙΣΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑ Α» Βρείτε στοιχεία για να συµπληρώσετε τον πίνακα που ακολουθεί: Τόπος και χρόνος σεισµού Μέγεθος σεισµού Απώλειες σε ανθρώπινες ζωές Υλικές ζηµιές (µικρές-µεγάλες) Κεφαλονιά 17 / 01 / 1983 Κως 23 / 04 / 1933 Αθήνα 7 / 9 / 1999 Ποιοι άλλοι παράγοντες, εκτός από το µέγεθος, επηρεάζουν την καταστρεπτικότητα ενός σεισµού;... Το εσωτερικό της Γης Σεισµοί στην «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΦΕ.1 (σελ. 241)

242

243 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ - ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1Η Έχουµε παντού ηφαίστεια; 1.1. Σηµειώστε στον χάρτη περιοχές που ξέρετε ότι έχουν ηφαίστεια Επιλέξτε «Εσωτερικό της Γης» και «ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΣΕΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΩΝ». Στον παγκόσµιο χάρτη που προβάλλεται κάντε κλικ στη λέξη «Κόσµος», που εµφανίζεται κάτω από την Αφρική, και µετά στη λέξη «Ανάγλυφο». Παρατηρείστε στον χάρτη την κατανοµή των ηφαιστείων και εντοπίστε περιοχές του πλανήτη µας µε πολλά ηφαίστεια. Συµπληρώστε τον προηγούµενο χάρτη, σχεδιάζοντας τις περιοχές µε πολλά ηφαίστεια Επιλέξτε µε τη σειρά: «Εσωτερικό της Γης», «ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΟΙ ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ» και «ΤΑ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΑ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ» είτε και µελετήστε τα στοιχεία για τα παρακάτω ονοµαστά ηφαίστεια. Συζητήστε τα ερωτήµατα στην οµάδα σας και στην τάξη: 1. Το ιστορικό ηφαίστειο της Ιταλίας, τον Βεζούβιο: Οι πλαγιές του Βεζούβιου είναι και τώρα πολύ εύφορες ξέρετε γιατί; 2. Το Πινατούµπο στις Φιλιππίνες, µε τη 2η µέγεθος έκρηξη του 20ου αιώνα (1991): Τι είναι η καλδέρα του ηφαιστείου; Ηφαίστεια στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΦΕ.2 (σελ. 243)

244 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ 3. Το ηφαίστειο της Σαντορίνης: Σε ποια ηφαίστεια είχαµε κατάρρευση της καλδέρας; 4. Το Νεβάδος Όγιος, το µεγαλύτερο ηφαίστειο στα σύνορα Αργεντινής-Χιλής: Τι σηµαίνει «εν έχουν αναφερθεί εκρήξεις είναι όµως ενεργό µέχρι σήµερα»; 5. Το Κρακατάο της Ινδονησίας: Τι είναι τα τσουνάµι; ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2Η Πώς φαντάζεστε τις λιθοσφαιρικές πλάκες; Πού «ακουµπούν» και τι «έχουν επάνω τους»; Συζητήστε το θέµα µε την οµάδα σας, ανακοινώστε στην τάξη την άποψή σας Επιλέξτε «Εσωτερικό της Γης» και «ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ». Εµφανίζονται δύο παγκόσµιοι χάρτες: Στον επάνω φαίνεται η κατανοµή σεισµών και στον κάτω οι λιθοσφαιρικές πλάκες. Με τα κουµπιά που υπάρχουν στη µικρή υδρόγειο, δίπλα στον κάθε χάρτη, περιστρέφεται η υδρόγειος και αλλάζει η εµφάνιση των χαρτών. Αλλάξτε την εµφάνιση των χαρτών ώστε να µην φαίνεται το ανάγλυφο αλλά απλώς να εικονίζονται οι σεισµοί και οι λιθοσφαιρικές πλάκες. Παρατηρήστε την κατανοµή των σεισµών στην επιφάνεια της Γης (στον επάνω χάρτη), τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών(στον κάτω χάρτη) και θυµηθείτε την κατανοµή των ηφαιστείων (στον χάρτη της 1ης δραστηριότητας). Σε ποιες περιοχές των λιθοσφαιρικών πλακών εµφανίζονται λιγότεροι σεισµοί και λιγότερα ηφαίστεια;... Σε ποιο συµπέρασµα καταλήγετε;... Ηφαίστεια στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΦΕ.2 (σελ. 244)

245 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ - ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΟΙ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΕΣ ΠΛΑΚΕΣ ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1Η 1.1. Τι νοµίζετε πως είναι ένας σεισµός; Τι νοµίζετε πως τον προκαλεί; 1.2. Εξηγήστε, ζωγραφίζοντας, τι νοµίζετε πως είναι ένα ηφαίστειο; Τι νοµίζετε πως το δηµιουργεί; ΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2Η Επιλέξτε µε τη σειρά: «Εσωτερικό της Γης» και «ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ, ΡΗΓΜΑΤΩΝ» 2.1. Κάντε κλικ στα δύο βελάκια σε απόκλιση (στον Βόρειο Ατλαντικό). Εµφανίζεται αναπαράσταση των πλακών και των κινήσεών τους. Οι λιθοσφαιρικές πλάκες στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΦΕ.3 (σελ. 245)

246 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Κάντε κλικ στο βελάκι για να δείτε την εξέλιξη του φαινοµένου και το κουµπί µε τη σφαίρα κάτω αριστερά για να µελετήστε τα σχόλια. Πώς εξηγείται η ύπαρξη των ηφαιστείων της Ισλανδίας; 2.2. Κάντε κλικ στα δύο βελάκια σε σύγκλιση (στο Αιγαίο, στα όρια των πλακών). Εµφανίζεται αναπαράσταση των πλακών και των κινήσεών τους. Κάντε κλικ στο βελάκι για να δείτε την εξέλιξη του φαινοµένου, στο κουµπί µε τη σφαίρα κάτω αριστερά για να αλλάξετε την αναπαράσταση και στα δύο Α δίπλα του για να µελετήστε τα σχόλια. Πώς εξηγείται: η ύπαρξη του ηφαιστειακού τόξου του Ν. Αιγαίου και το µεγάλο πλήθος των σεισµών της Ελλάδας; Συζητήστε µε την οµάδα σας και στην τάξη τις απαντήσεις σας Κάντε κλικ στα δύο παράλληλα βελάκια µε αντίθετη κατεύθυνση στις δυτικές ακτές της Βόρειας Αµερικής. Εµφανίζεται αναπαράσταση των πλακών και των κινήσεών τους. Κάντε κλικ στο βελάκι για να δείτε την εξέλιξη του φαινοµένου και στο κουµπί µε τη σφαίρα κάτω αριστερά για να µελετήστε τα σχόλια. Πώς εξηγείται: το ρήγµα του «Αγίου Ανδρέα» στην Καλιφόρνια και η µεγάλη σεισµικότητα της περιοχής; Συζητήστε µε την οµάδα σας και στην τάξη τις απαντήσεις σας. Οι λιθοσφαιρικές πλάκες στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» ΦΕ.3 (σελ. 246)

247 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΣΕΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ - ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΜΕ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ Ι ΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Μελέτη των σεισµών και των ηφαιστείων µε το λογισµικό «Γεωλογία-Γεωγραφία Α και Β Γυµνασίου» 1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Γεωγραφία, Γεωλογία ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Γεωγραφία Α τάξης Γυµνασίου ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Το πρόγραµµα αυτό καλύπτει τους διδακτικούς στόχους του ΑΠΣ. Προβλέπεται στο Α.Π.Σ. η διδασκαλία της ενότητας «Φυσικό Περιβάλλον / Λιθόσφαιρα / Λιθοσφαιρικές πλάκες, σχετική κίνηση, συνέπειες. υνάµεις που διαµορφώνουν το ανάγλυφο της γης» ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ & ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟ ΟΜΗ Εφόσον οι µαθητές εργαστούν σε οµάδες 2-3 ατόµων απαιτείται κατάλληλος αριθµός Η/Υ και το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το µάθηµα µπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας µε έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα. Λογισµικό: Η «Γεωλογία-Γεωγραφία Α -Β Γυµνασίου» είναι ένα διαδικτυακό περιβάλλον δραστηριοτήτων µε πολυµεσικό υλικό, προσοµοιώσεις, µικρόκοσµους, δοκιµασίες, παιχνίδια, παρουσιάσεις και άλλες υπερµεσικές εφαρµογές, που προορίζεται κυρίως για µαθητές Γυµνασίου. Είναι πολύ εύκολο στη χρήση του και δεν χρειάζονται ιδιαίτερες γνώσεις υπολογιστή για να το τρέξει ο καθηγητής και ο µαθητής Ι ΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Να γνωρίσουν το εσωτερικό της γης από την επιφάνειά της µέχρι το κέντρο της. Να εντοπίσουν τις σεισµικές ζώνες της γης και να γνωρίσουν τις µεγάλες καταστροφές που έχουν επιφέρει οι σεισµοί στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες. Να εντοπίσουν τις ηφαιστειακές ζώνες της γης και να γνωρισουν τα κυριότερα ηφαίστεια, τις εκρήξεις τους και την επίδρασή τους στη ζωή των ανθρώπων που κατοικούν κοντά τους. Να γνωρίσουν την θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών και να τη χρησιµοποιήσουν ως µοντέλο για να ερµηνεύσουν τα φαινόµενα της ηφαιστειότητας και της σεισµικότητας. Να ερµηνεύσουν τη µεγάλη σεισµικότητα της Ελλάδας και άλλων περιοχών του πλανήτη καθώς και την εµφάνιση του ηφαιστειακού τόξου του Ν. Αιγαίου ως αποτέλεσµα της Σεισµοί, Ηφαίστεια και Λιθοσφαιρικές Πλάκες στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 247

248 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ κίνησης των λιθοσφαιρικών πλακών ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΙΑΡΚΕΙΑ Τρεις διδακτικές ώρες για την εφαρµογή του τριών φύλλων εργασίας στην τάξη. 2. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ 2.1. Ι ΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΝ ΤΑ ΣΧΟΛΙΚΑ ΒΙΒΛΙΑ Στο βιβλίο της Γεωγραφία της Α τάξης προηγείται η εξέταση του εσωτερικού της Γης, ακολουθούν οι Λιθοσφαιρικές πλάκες και έπονται οι σεισµοί και τα ηφαίστεια που αποτελούν ένα υποθέµα του κεφαλαίου «υνάµεις που διαµορφώνουν το ανάγλυφο της γης» ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόµενη οργάνωση της διδασκαλίας έχει ως πυρήνα τρία φύλλα εργασίας στα οποία ο µαθητής καθοδηγούµενος, εκφράζει τις αντιλήψεις του για τα φαινόµενα, υποθέτει, παρατηρεί, µελετά και συµπεραίνει. Μελετά, καταρχήν, το εσωτερικό της Γης, ύστερα τη σεισµικότητα και την ηφαιστειότητα, συνεχίζει µε τη µελέτη των λιθοσφαιρικών πλακών και στο τέλος οδηγείται στη σύνδεση των φαινοµένων και στην ερµηνεία τους. Η ροή των πληροφοριών δεν κουράζει τους µαθητές γιατί µε το λογισµικό η πληροφόρηση παρέχεται µε εποπτικό τρόπο. Ξεκινάµε το µάθηµά µας µε ερωτήσεις που ελπίζουµε ότι θα προκαλέσουν το ενδιαφέρον και τον προβληµατισµό τους και θα είναι αφορµή για συζήτηση και εισαγωγή στο θέµα µας: Ποια χώρα κατέχει την πρώτη θέση από πλευράς σεισµικότητας στην Ευρώπη; Τι είναι τα τσουνάµι; Θυµάστε τις πρόσφατες καταστροφές στη Ν. Ασία; Εναλλακτικά, µπορούµε να τους δείξουµε εικόνες φυσικών καταστροφών µε τσουνάµι, εκρήξεις ηφαιστείων και σεισµών και να τους ζητήσουµε την ερµηνεία των φαινοµένων και τις επιπτώσεις τους στις περιοχές που πλήττονται. Το 1ο φύλλο εργασίας: ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΗΣ ΓΗΣ - ΣΕΙΣΜΟΙ. Περιλαµβάνει δύο δραστηριότητες και υποστηρίζονται οι δύο πρώτοι στόχοι. ραστηριότητα 1η Ζητάµε να σχεδιάσουν πώς φαντάζονται το εσωτερικό της γης από τη επιφάνειά της µέχρι το κέντρο της. Ανακοινώνουν στην τάξη τις απόψεις τους. Ζητάµε να µελετήσουν, µε το λογισµικό, τη δοµή του εσωτερικού της γης για να επαληθεύσουν τις γώσεις τους ή να διαπιστώσουν τα λάθη τους. Οι τιµές του βάθους από την επιφάνεια της γης έχουν επιλεγεί ώστε να αντιστοιχούν στα σηµεία απότοµης αλλαγής του ρυθµού αύξησης της θερµοκρασίας µε το βάθος και προσδιορίζουν: α) Από Km τα όρια διαχωρισµού του µανδύα από τον πυρήνα. β) Από Km την περιοχή από τον φλοιό µέχρι καιτην ασθεόσφαιρα. Σεισµοί, Ηφαίστεια και Λιθοσφαιρικές Πλάκες στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 248

249 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Με τη δραστηριότητα αυτή ουσιαστικά κάνουµε µια εισαγωγή στο θέµα µας µελετώντας την τοµή του εσωτερικού της γης, γνώση που θα χρειασθεί παρακάτω, όταν θα εξετάσουµε τους σεισµούς, τα ηφαίστεια και τις λιθοσφαιρικές πλάκες. Εστιάζουµε την προσοχή των µαθητών στη λιθόσφαιρα που «επιπλέει» πάνω στο µάγµα και στις υψηλές θερµοκρασίες που επικρατούν στο εσωτερικό της γης. Με τη δραστηριότητα αυτή υποστηρίζουµε τον 1ο διδακτικό στόχο. ραστηριότητα 2η Η ερώτηση αν µπορεί να εµφανιστεί σεισµικότητα παντού έχει ως στόχο να αναδείξει τις αντιλήψεις των µαθητών για την εµφάνιση των σεισµών. Το επόµενο βήµα είναι να σηµειώσουν και ύστερα να δουν, στο λογισµικό, τον παγκόσµιο χάρτη µε τους µεγαλύτερους σεισµούς για να συγκρίνουν, αργότερα, τις θέσεις αυτές µε τις θέσεις εµφάνισης των ηφαιστείων και τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών. Επιλέγοντας τον κύκλο «οι σηµαντικότεροι σεισµοί και τα ηφαίστεια» τους δίνεται η δυνατότητα να µελετήσουν τους µεγαλύτερους και καταστρεπτικούς σεισµούς στην Ελλάδα και στον κόσµο. Ζητάµε να µελετήσουν τις πληροφορίες για τους σεισµούς: Σιβηρία, χερσόνησος Καµτσιάτκα, 4/11/1952 Κεφαλονιά 17 / 01 / 1983 Βόρεια Σουµάτρα 26 / 12 / 2004 Κως 23 / 04 / 1933 Τουρκία, Ιζµίτ, 17/8/1999 Αθήνα 7 / 9 / 1999 και να συµπληρώσουν στον πίνακα στοιχεία από τα οποία προκύπτει ότι το µέγεθος τω καταστροφών δε είναι αναγκαστικά ανάλογο του µεγέθους τουσεισµού αλλά επηρεάζεται και από άλλους παράγοντες όπως, για παράδειγµα η πυκνότητα του πληθυσµού (βλ. σεισµό Καµτσιάκας), η γειτνίαση µε τη θάλασσα (βλ. σεισµό Βόρειας Σουµάτρας), ποιότητα οικοδοµών (βλ. σεισµό Αθήνας). Με τη δραστηριότητα αυτή υποστηρίζουµε τον 2ο διδακτικό στόχο. Το 2ο φύλλο εργασίας: ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ. Περιλαµβάνει δύο δραστηριότητες και υποστηρίζονται οι στόχοι 3 και 4. ραστηριότητα 1η Ρωτάµε αν µπορούν να εµφανισθούν ηφαίστεια σε οποιαδήποτε περιοχή της γης για να διαπιστώσουµε τις αντιλήψεις των µαθητών για την ηφαιστειότητα της γης. Ζητάµε να σηµειώσουν στον παγκόσµιο χάρτη τις θέσεις των γνωστών τους ηφαιστείων για να τις συµπληρώσουν στη συνέχεια από το λογισµικό. Στη συνέχεια, µελετάνε πέντε από τα πιο γνωστά και χαρακτηριστικά ηφαίστεια ώστε να προβληµατιστούν και να δοθεί αφορµή για να συζητηθούν στην τάξη θέµατα σχετικά µε τα ηφαίστεια: Το ιστορικό ηφαίστειο της Ιταλίας, τον Βεζούβιο το Πινατούµπο στις Φιλιππίνες, µε τη 2η µέγεθος έκρηξη του 20ου αιώνα το 1991 το ηφαίστειο της Σαντορίνης το Νεβάδος Όγιος, το µεγαλύτερο ηφαίστειο στον κόσµο στα σύνορα Αργεντινής-Χιλής το Κρακατάο της Ινδονησίας. Σεισµοί, Ηφαίστεια και Λιθοσφαιρικές Πλάκες στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 249

250 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ Με τη δραστηριότητα αυτή υποστηρίζουµε τον 3ο διδακτικό στόχο. Επισηµαίνουµε ότι µερικές φορές οι πληροφορίες για το ηφαίστειο που έχουµε επιλέξει αντικαθίστανται στο αναδυόµενο παράθυρο µε τις πληροφορίες του ηφαιστείου που βρίσκεται κάτω από αυτό. ραστηριότητα 2η Το επόµενο βήµα είναι να δηλώσουν οι µαθητές τι ξέρουν για τις λιθοσφαιρικές πλάκες. Υπάρχει στους µαθητές µεγάλη σύγχυση σχετικά µε το θέµα των πλακών, τι ακριβώς είναι, πού στηρίζονται και τι έχουν πάνω τους. Στη συνέχεια, ζητάµε να µελετήσουν, στο λογισµικό, τους χάρτες µε τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών και την κατανοµή τω σεισµών και να τους συγκρίνουν µε τον χάρτη κατανοµής των ηφαιστείων που σχεδίασαν στην 1η δραστηριότητα. Βασική επιδίωξη η ταύτιση των δύο κατανοµών µε τα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών. Με τη δραστηριότητα αυτή υποστηρίζουµε τον 4ο διδακτικό στόχο. Συµπληρωµατικά, οι µαθητές θα µπορούσαν να παίξουν σχετικό παιχνίδι που υπάρχει στο λογισµικό για να εξοικειωθούν µε το θέµα: Το παιχνίδι των λιθοσφαιρικών πλακών καλύπτει τους διδακτικούς στόχους του ΑΠΣ σύµφωνα µε τους οποίους οι µαθητές πρέπει να διακρίνουν τη θέση των λιθοσφαιρικών πλακών και να τη συσχετίζουν µε τις ηπείρους και τους ωκεανούς. Πρόκειται για παιχνίδι ταύτισης των σχηµάτων και των ονοµάτων των λιθοσφαιρικών πλακών στον παγκόσµιο χάρτη. Το 3ο φύλλο εργασίας: ΟΙ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΙΚΕΣ ΠΛΑΚΕΣ. Περιλαµβάνει δύο δραστηριότητες και υποστηρίζονται οι στόχοι 4 και 5. ραστηριότητα 1η Ζητάµε να διατυπώσουν την άποψή τους για το τι είναι σεισµός και τι τον προκαλεί. Η επόµενη ενέργεια είναι να σχεδιάσουν ένα ηφαίστειο και να εξηγήσουν πώς δηµιουργείται, έτσι ώστε να διατυπώσουν τις ιδέες τους για το σχηµατισµό τους: Για παράδειγµα, τι σχήµα δίνουν στο ηφαίστειο, αν στη βάση του έχουν βάλει λάβα, µε τι τη συνδέουν, αν υπάρχει κρατήρας κ.λπ. Με τη δραστηριότητα αυτή οι µαθητές ανακαλούν τα ουσιώδη στοιχεία των σχηµάτων τα οποία διαµόρφωσαν τα δύο προηγούµενα µαθήµατα και τα οποία θα εµπλακούν στην διαδικασία ολοκλήρωσης του θεωρητικού µοντέλου των λιθοσφαιρικών πλακών. ραστηριότητα 2η Ζητάµε να διερευνήσουν, µε το λογισµικό, τρεις περιοχές στις οποίες ή υπάρχουν µεγάλα ηφαίστεια ή η σεισµικότητα είναι µεγάλη: Βόρειο Ατλαντικό, Ν. Αγαίο, Καλιφόρνια. Όλες οι περιοχές βρίσκονται στα όρια λιθοσφαιρικών πλακών. Οι λιθοσφαιρικές πλάκες είτε συγκλίνουν (Ν. Αιγαίο), είτε αποµακρύνονται (Βόρειος Ατλαντικός), είτε κινούνται παράλληλα µε αντίθετη κατεύθυνση (ρήγµα του Αγίου Ανδρέα στην Καλιφόρνια). Το λογισµικό Σεισµοί, Ηφαίστεια και Λιθοσφαιρικές Πλάκες στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 250

251 ΈΝΤΥΠΟ Β : Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ προσφέρει κινούµενα σχέδια και πληροφορίες τις οποίες ζητούµε να αξιοποιήσουν απαντώντας σε µια ερώτηση για την κάθε περιοχή. Στη συζήτηση που θα ακολουθήσει επιδιώκουµε να συνδυάσουν όλες τις παρατηρήσεις που έχουν συγκεντρώσει για να ερµηνεύσουν τους σεισµούς και τη δηµιουργία ηφαιστείων µε βάση την κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών. 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Βασάλα, Π. (2005). Μαθαίνοντας για τους Σεισµούς. ιαθεµατική προσέγγιση. Αθήνα: Τυπωθήτω. 2. Ιωαννίδου, Ι., Βοσνιάδου, Σ. (1997). ιαισθητική Γνώση των παιδιών για σεισµούς και ηφαίστεια. Στο Γ. Θ. Καλκάνης (επιµ.) Πρακτικά Συνεδρίου «Οι Φυσικές Επιστήµες και η Τεχνολογία στην Α βάθµια Εκπαίδευση», Κατσίκης, Α. (1995). ιεθνές TEST Γεωγραφίας INTER GEO. Εφαρµογή Αξιολόγηση αποτελεσµάτων Συµπεράσµατα. Πρακτικά 4ου Πανελλήνιου Γεωγραφικού Συνεδρίου της Ελληνικής Γεωγραφικής Εταιρείας, Κουλαϊδής, Β. (επιµ.) (1994). Αναπαραστάσεις του Φυσικού Κόσµου. Εκδόσεις GUTENBERG. Αθήνα. 5. Μπέλλου, Ι. (2002). ιδακτική Παρέµβαση στο Μάθηµα της Γεωγραφίας µε τη συνδροµή του Εκπαιδευτικού Λογισµικού «Γεωµορφές». Στο Α. ηµητρακοπούλου (επιµ.) Πρακτικά 3ου Πανελληνίου Συνεδρίου «Οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνιών στην Εκπαίδευση». Σεισµοί, Ηφαίστεια και Λιθοσφαιρικές Πλάκες στη «ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α & Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» 251

252

253 4.1. Σενάρια για τα λογισµικά που προτείνεται να διδαχθούν στα Κ.Σ.Ε Ι ΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «ΓΑΙΑ ΙΙ» ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΝΤΥΠΟ Β: Ο ΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ

254

255 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ «ΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΥΦΟΡΩΝ» ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ NEWTON ΤΗΣ ΓΑΙΑΣ 1 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΤΙ ΘΑ ΣΥΜΒΕΙ ΑΝ ΕΝΑΣ ΟΡΥΦΟΡΟΣ 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Ας φανταστούµε ότι ένα αντικείµενο, για παράδειγµα ένας τεχνητός δορυφόρος, βρίσκεται σε πολύ µεγάλο ύψος από την επιφάνεια της Γης. Τι θα συµβεί αν το αφήσουµε ελεύθερο; Στο πρόγραµµα Newton µπορούµε να προσοµοιώσουµε την κίνηση ενός αντικειµένου που δέχεται την επίδραση µόνο από έναν πλανήτη όπως ο Ερµής, η Αφροδίτη, η Γη, ο Άρης, ο ίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Πλούτωνας. Η στροβοσκοπική αναπαράσταση της κίνησης δίνεται στο παρακάτω σχήµα: α) Περιγράψτε σύντοµα την κίνηση του δορυφόρου µε όρους: α1. ταχύτητας. α2. δύναµης α3. επιτάχυνσης β) Η ευθύγραµµη κίνηση του δορυφόρου είναι: οµαλή οµαλά επιταχυνόµενη επιταχυνόµενη επιβραδυνόµενη 1.2 Η ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Πραγµατοποιήστε την προσοµοίωση της κίνησης στο περιβάλλον του «Newton» µε σκοπό να επιβεβαιώσετε την ορθότητα των απαντήσεων σας. Επιλέξτε ως ύψος από την επιφάνεια της Γης km µε το µεταβολέα (Συµβουλευτείτε τις οδηγίες του Παραρτήµατος). 1.3 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Στο πρόγραµµα «Newton» πραγµατοποιήσαµε την κατακόρυφη εκτόξευση ενός δορυφόρου µάζας 400 kg από την επιφάνεια της Γης µε αρχική ταχύτητα m/s. Ο δορυφόρος ανήλθε µέχρι τα km περίπου Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.1 (σελ. 255)

256 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ οπότε η ταχύτητα του ελαττώθηκε πάρα πολύ µέχρι που µηδενίστηκε και άλλαξε φορά. Στη συνέχεια, ο δορυφόρος επέστρεψε στη Γη. Στον παρακάτω πίνακα κρατήσαµε το «ιστορικό της κίνησης του δορυφόρου» κατά την άνοδό του. Χρόνος Ύψος (m) Ταχύτητα (m/s) ύναµη (Ν) 00:00: ,5 00:10: ,8 00:20: ,3 00:31: ,2 00:41: ,8 00:52: ,7 01:02: ,7 01:12: ,1 01:23: :33: ,9 01:44: ,3 01:54: ,7 02:04: ,1 02:15: ,8 02:25: ,7 02:36: ,4 02:46: ,9 Ένας µαθητής, ο Γιώργος, χωρίς να µελετήσει προσεκτικά τον πίνακα ισχυρίζεται ότι µπορεί να υπολογίσει το µέγιστο ύψος από το γνωστό τύπο της κατακόρυφης βολής h(max) = υo 2 / g και επιµένει ότι το µέγιστο ύψος δεν µπορεί να είναι µεγαλύτερο από m. Με ποια επιχειρήµατα µπορείτε να απορρίψετε τον ισχυρισµό του Γιώργου; α). β). 1.4 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Στο πρόγραµµα «Newton» πραγµατοποιήσαµε την κίνηση ενός δορυφόρου µάζας 400 kg και πήραµε την παρακάτω στροβοσκοπική της αναπαράσταση (ελλειπτική τροχιά). Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.1 (σελ. 256)

257 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ α) Σχεδιάστε τα διανύσµατα της ταχύτητας του δορυφόρου (στο σχήµα 1) και της δύναµης από τη Γη στο δορυφόρο (σχήµα 2) όταν διέρχεται από τα σηµεία Α, Β, Γ,, Ε, Ζ. 1.5 ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Πραγµατοποιήστε την κίνηση του δορυφόρου και επιβεβαιώστε την ορθότητα των απαντήσεων σας συµπληρώνοντας τον πίνακα: ΘΕΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ (Μ/S) ΥΝΑΜΗ (Ν) Α Β Γ Ε Ζ Η Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.1 (σελ. 257)

258

259 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ «ΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΥΦΟΡΩΝ» ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ NEWTON ΤΗΣ ΓΑΙΑΣ 2 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΚΙΝΗΣΗ ΟΡΥΦΟΡΩΝ 2.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Ένα αντικείµενο εκτοξεύετε κατακόρυφα και µε την ίδια αρχική ταχύτητα (4000 m / s) από την επιφάνεια των πλανητών Ερµή και Άρη µε µάζες 3*10 23 kg και 6*10 23 kg αντίστοιχα. Σε ποιον πλανήτη το αντικείµενο θα φθάσει στο µεγαλύτερο ύψος;.. ικαιολογήστε την απάντησή σας Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Επιλέξτε ως πλανήτη τον Ερµή από το παράθυρο «Κίνηση δορυφόρων» και πειραµατιστείτε ακολουθώντας τη διαδικασία του 1 ου Φύλλου Εργασίας για τον υπολογισµό του µέγιστου ύψους για τη Γη. Μέγιστο ύψος στον Ερµή =. Επαναλάβετε το ίδιο για την εκτόξευση του αντικειµένου στον πλανήτη Άρη. Μέγιστο ύψος στον Άρη=. Συµπέρασµα: Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.2 (σελ. 259)

260 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Η ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΙΑΦΥΓΗΣ Στο δικτυακό τόπο του Πανεπιστηµίου Αθηνών διαβάζουµε: «Υπάρχει µια ελάχιστη ταχύτητα, την οποία αν αποκτήσει ένα σώµα στην επιφάνεια της Γης, δεν θα ξαναγυρίσει σε αυτή. Η ταχύτητα αυτή ονοµάζεται ταχύτητα διαφυγής (δεύτερη κοσµική ταχύτητα) και είναι ίση µε υ δ = 11,2 km/s. Ενδεικτικά αναφέρουµε ότι η µέγιστη ταχύτητα που µπορεί να αποκτήσει ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο Formula 1 στην κατάλληλη πίστα είναι περίπου 0,09 km/s, πολύ µικρότερη από αυτή που πρέπει να αποκτήσουµε αν θέλουµε να εγκαταλείψουµε τη Γη! Η ταχύτητα διαφυγής είναι ανεξάρτητη της µάζας του σώµατος που ρίχνουµε. Εξαρτάται µόνο από τη µάζα της Γης και από την απόσταση του σώµατος από το κέντρο µάζας της Γης». Στον παρακάτω πίνακα δίνονται οι ταχύτητες διαφυγής ενός αντικειµένου από τους πλανήτες: Πλανήτης Ταχύτητα διαφυγής Ταχύτητα διαφυγής Πλανήτης σε km/s σε km/s ΕΡΜΗΣ 4,3 ΙΑΣ 60 ΑΦΡΟ ΙΤΗ 10,3 ΚΡΟΝΟΣ 36 ΓΗ 11,2 ΟΥΡΑΝΟΣ 22 ΑΡΗΣ 5 ΠΛΟΥΤΩΝΑΣ Η ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ Στο περιβάλλον του µικρόκοσµου «Newton» επιβεβαιώστε την ορθότητα των ταχυτήτων διαφυγής (κατά προσέγγιση) εκτοξεύοντας ένα αντικείµενο µάζας 50 kg στους συγκεκριµένους πλανήτες. ΤΟ ΝΟΗΤΙΚΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ Ας φανταστούµε ότι βρισκόµαστε στην κορυφή ενός ψηλού βουνού, όπως φαίνεται στο σχήµα. Αν εκτοξεύσουµε οριζόντια µια πέτρα, αυτή θα ακολουθήσει µια καµπύλη τροχιά και θα πέσει στη Γη. Αν η πέτρα εκτοξευτεί µε µεγαλύτερη ταχύτητα, θα πάει µακρύτερα, προτού ξαναπέσει στη Γη. Υποθέστε τώρα ότι µπορούµε να εκτοξεύουµε πέτρες σε οριζόντια διεύθυνση µε όλο και µεγαλύτερη ταχύτητα. Το αποτέλεσµα αναπαριστάνεται στο σχέδιο του Νεύτωνα. Προετοιµασία του πειράµατος: Τοποθετούµε το αντικείµενο σε ύψος km και όχι στην κορυφή ενός βουνού, µια και το λογισµικό δεν διευκολύνει. Στη συνέχεια του προσδίδουµε ταχύτητες: 1000 m/s, 1600 m/s, 2100 m/s, 2400 m/s, 2425 m/s, 3000 m/s, 3500 m/s. Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.2 (σελ. 260)

261 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ( ες τα παρακάτω τµήµατα οθόνης) ιατυπώστε τα συµπεράσµατα που προκύπτουν από τον πειραµατισµό σας µε την εκτόξευση ενός δορυφόρου από km: Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.2 (σελ. 261)

262

263 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ «ΚΙΝΗΣΗΣ ΟΡΥΦΟΡΩΝ» ΣΤΟΝ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ NEWTON ΤΗΣ ΓΑΙΑΣ 3 Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ ΟΡΥΦΟΡΩΝ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΤΗ ΓΗ 3.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Στο µικρόκοσµο Newton, µε µικρή προσπάθεια ένας µαθητής κατάφερε να πραγµατοποιήσει µια περίπου οµαλή κυκλική κίνηση ενός δορυφόρου εκτοξεύοντας τον από ύψος km µε αρχική ταχύτητα 3850 m/s. Τρέχοντας το πρόγραµµα διαπίστωσε ότι η περίοδος περιφοράς του δορυφόρου είναι: 10 ώρες, 56 λεπτά και 10 δευτερόλεπτα. Τότε, του γεννήθηκε το ερώτηµα: Τι θα συµβεί µε την περίοδο του δορυφόρου, αν αλλάξουµε ΜΟΝΟ την κατεύθυνση της αρχικής ταχύτητας; Ρωτώντας τους συµµαθητές του διαπίστωσε ότι άλλοι ισχυρίζονται ότι θα αλλάξει η περίοδος του δορυφόρου και άλλοι ότι θα παραµένει ίδια. Μετά από συζήτηση κατέληξαν στο συµπέρασµα ότι πρέπει να θέσουν αυτές τις υποθέσεις σε πειραµατικό έλεγχο. 3.2 Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Τρέχοντας το πρόγραµµα µε το κουµπί «κίνηση βήµα βήµα» οι µαθητές κατέληξαν στο συµπέρασµα: Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.3 (σελ. 263)

264 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Η ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟΥ NEWTON Οι µαθητές σκέφτηκαν ότι θα ήταν καλό να µπορούσαν να επιβεβαιώνουν την ορθότητα της λύσης των ασκήσεων που τους βάζει ο καθηγητής τους στο περιβάλλον «χαρτί µολύβι» µε τη βοήθεια του λογισµικού ΓΑΙΑ ΙΙ. Άσκηση 1. Ένας δορυφόρος κινείται σε κυκλική τροχιά γύρω από τη Γη µε σταθερή ταχύτητα και σε ύψος 1000 km από την επιφάνεια της Γης. Υπολογίστε α) την γραµµική ταχύτητα και β) την περίοδο περιφοράς του δορυφόρου. (ακτίνα Γης 6, km, µάζα της Γης 5, kg, σταθερά παγκόσµιας έλξης G=6, N m 2 / kg 2 ). Με τη χρήση των τύπων της θεωρίας οι µαθητές υπολογίζουν την ταχύτητα υ = 7350 m/s και την περίοδο Τ = 105 min. Επιβεβαιώστε, κατά προσέγγιση, τις παραπάνω τιµές σχεδιάζοντας την πειραµατική διαδικασία στο λογισµικό. 3.2 Η ΣΧΕ ΙΑΣΗ ΕΝΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ ΕΛΕΓΧΟΥ Στο περιβάλλον του προγράµµατος µπορούµε να επιλέξουµε τρεις διαφορετικούς «δορυφόρους» µε µάζες 50, 400 και 500 Kg (µικρό σώµα, επικοινωνιακός 1 και επικοινωνιακός 2). Σχεδιάστε µια πειραµατική διαδικασία µε σκοπό να αποδείξετε ότι: «Η ταχύτητα του δορυφόρου που πραγµατοποιεί κυκλική κίνηση γύρω από τη Γη είναι ανεξάρτητη από τη µάζα του δορυφόρου» Πειραµατική µελέτη της κίνησης δορυφόρων στον µικρόκοσµο NEWTON της ΓΑΙΑΣ ΦΕ.3 (σελ. 264)

Τα διδακτικά σενάρια

Τα διδακτικά σενάρια 2.2.4.1 Τα διδακτικά σενάρια Το ζήτηµα της διδακτικής αξιοποίησης του λογισµικού αποτελεί σηµείο προβληµατισµού ερευνητών και εκπαιδευτικών που ασχολούνται µε την ένταξη των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διαδικασία

Διαβάστε περισσότερα

Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιμόρφωσης. Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04

Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιμόρφωσης. Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04 ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ, Άξονας Προτεραιότητας 2, Μέτρο 2.1 ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΣΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕ60/70, ΠΕ02, ΠΕ03, ΠΕ04)

ΠΕ60/70, ΠΕ02, ΠΕ03, ΠΕ04) «Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία» (Γ ΚΠΣ, ΕΠΕΑΕΚ, Μέτρο 2.1, Ενέργεια 2.1.1, Κατηγορία Πράξεων 2.1.1 θ) Αναλυτικό Πρόγραµµα Σπουδών για

Διαβάστε περισσότερα

Τα Διδακτικά Σενάρια και οι Προδιαγραφές τους. του Σταύρου Κοκκαλίδη. Μαθηματικού

Τα Διδακτικά Σενάρια και οι Προδιαγραφές τους. του Σταύρου Κοκκαλίδη. Μαθηματικού Τα Διδακτικά Σενάρια και οι Προδιαγραφές τους του Σταύρου Κοκκαλίδη Μαθηματικού Διευθυντή του Γυμνασίου Αρχαγγέλου Ρόδου-Εκπαιδευτή Στα προγράμματα Β Επιπέδου στις ΤΠΕ Ορισμός της έννοιας του σεναρίου.

Διαβάστε περισσότερα

Σενάριο µαθήµατος µε τίτλο: «Μελέτη του 2 ου νόµου του Newton στο περιβάλλον του Interactive Physics»

Σενάριο µαθήµατος µε τίτλο: «Μελέτη του 2 ου νόµου του Newton στο περιβάλλον του Interactive Physics» Σενάριο µαθήµατος µε τίτλο: «Μελέτη του 2 ου νόµου του Newton στο περιβάλλον του Interactive Physics» ΣΧΟΛΕΙΟ Π.Π.Λ.Π.Π. ΤΑΞΗ: Α ΜΑΘΗΜΑ: Β Νόµος του Νεύτωνα ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Σφαέλος Ιωάννης Συνοπτική Παρουσίαση

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ02 (78 ώρες)

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ02 (78 ώρες) ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ02 (78 ώρες) 1.α 3 ώρες Η εισαγωγή των ΤΠΕ στην εκπαίδευση και τη διδασκαλία των φιλολογικών µαθηµάτων Επισκόπηση

Διαβάστε περισσότερα

Τα προτεινόµενα διδακτικά σενάρια και η µελέτη τους

Τα προτεινόµενα διδακτικά σενάρια και η µελέτη τους 2.2.4.3 Τα προτεινόµενα διδακτικά σενάρια και η µελέτη τους Τα σενάρια που προτείνονται, στο παρόν υλικό, αποτελούν µια πλούσια τράπεζα προτάσεων παιδαγωγικής αξιοποίησης των ΤΠΕ στη διδασκαλία των Φυσικών

Διαβάστε περισσότερα

3 βήματα για την ένταξη των ΤΠΕ: 1. Εμπλουτισμός 2. Δραστηριότητα 3. Σενάριο Πέτρος Κλιάπης-Όλγα Κασσώτη Επιμόρφωση εκπαιδευτικών

3 βήματα για την ένταξη των ΤΠΕ: 1. Εμπλουτισμός 2. Δραστηριότητα 3. Σενάριο Πέτρος Κλιάπης-Όλγα Κασσώτη Επιμόρφωση εκπαιδευτικών 3 βήματα για την ένταξη των ΤΠΕ: 1. Εμπλουτισμός 2. Δραστηριότητα 3. Σενάριο Πέτρος Κλιάπης-Όλγα Κασσώτη Επιμόρφωση εκπαιδευτικών Παρουσίαση βασισμένη στο κείμενο: «Προδιαγραφές ψηφιακής διαμόρφωσης των

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ60/70 (78 ώρες)

ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ60/70 (78 ώρες) ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ: ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ60/70 (78 ώρες) 1. 9 Εκπαιδευτική χρήση βασικών εργαλείων πληροφορικής, πολυµεσικών εργαλείων και του διαδικτύου

Διαβάστε περισσότερα

2.2.4 ιδακτική αξιοποίηση των εκπαιδευτικών λογισµικών

2.2.4 ιδακτική αξιοποίηση των εκπαιδευτικών λογισµικών 2.2.4 ιδακτική αξιοποίηση των εκπαιδευτικών λογισµικών Οι µαθητές αντιµετωπίζουν σοβαρά προβλήµατα για να αντιληφθούν το νόηµα των επιστηµονικών µοντέλων και εννοιών, να εξοικειωθούν και να εφαρµόσουν

Διαβάστε περισσότερα

Πράξη: «Επιμόρφωση εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ψηφιακών τεχνολογιών στη διδακτική πράξη (Επιμόρφωση Β επιπέδου Τ.Π.Ε.

Πράξη: «Επιμόρφωση εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ψηφιακών τεχνολογιών στη διδακτική πράξη (Επιμόρφωση Β επιπέδου Τ.Π.Ε. Πράξη: «Επιμόρφωση εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ψηφιακών τεχνολογιών στη διδακτική πράξη Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανάπτυξη Ανθρώπινου Δυναμικού, Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση», ΕΣΠΑ

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΔΑΚΤΙΚΉ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΏΝ

ΔΙΔΑΚΤΙΚΉ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΏΝ ΔΙΔΑΚΤΙΚΉ ΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΏΝ 2. Εκπαιδευτικό Λογισμικό για τα Μαθηματικά 2.1 Κύρια χαρακτηριστικά του εκπαιδευτικού λογισμικού για την Διδακτική των Μαθηματικών 2.2 Κατηγορίες εκπαιδευτικού λογισμικού για

Διαβάστε περισσότερα

ΜΙΑ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΕΝΤΕ ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ

ΜΙΑ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΕΝΤΕ ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΜΙΑ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΕΝΤΕ ΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΕΝΤΥΠΟ Α ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Ιώ Παπαδηµητρίου 757 Σηµείωση: Θα πρέπει εδώ να σηµειωθεί ότι στην προσχολική αγωγή δε συνηθίζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΣΕΝΑΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΣΕΝΑΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΣΕΝΑΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Ι ΑΣΚΩΝ: ΣΦΑΕΛΟΣ Ι. ΤΑΞΗ: Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ: ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ - ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΒΟΛΗ Βασική ιδέα: Οι µαθητές παρακολουθώντας τις προσοµοιώσεις για την ελεύθερη πτώση, την πτώση σώµατος

Διαβάστε περισσότερα

Ανοικτά περιβάλλοντα. Συστήµατα προσοµοιώσεων. διερεύνησης ειδικών θε-

Ανοικτά περιβάλλοντα. Συστήµατα προσοµοιώσεων. διερεύνησης ειδικών θε- 3.2.2 «MODELLUS 2.5» Εισαγωγή Με τον όρο «λογισµικό Modellus» εννοούµε ένα ολοκληρωµένο πακέτο, το οποίο περιλαµβάνει: α) Το εξελληνισµένο πρόγραµµα Modellus 2.5 (2003) ως ένα ανοιχτό προγραµµατιστικό

Διαβάστε περισσότερα

Σενάριο 5. Μετασχηµατισµοί στο επίπεδο. Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία Α' Λυκείου. Συµµετρία ως προς άξονα. Σύστηµα συντεταγµένων.

Σενάριο 5. Μετασχηµατισµοί στο επίπεδο. Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία Α' Λυκείου. Συµµετρία ως προς άξονα. Σύστηµα συντεταγµένων. Σενάριο 5. Μετασχηµατισµοί στο επίπεδο Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία Α' Λυκείου. Συµµετρία ως προς άξονα. Σύστηµα συντεταγµένων. Απόλυτη τιµή πραγµατικών αριθµών. Συµµεταβολή σηµείων. Θέµα: Στο περιβάλλον

Διαβάστε περισσότερα

Παιδαγωγικές δραστηριότητες μοντελοποίησης με χρήση ανοικτών υπολογιστικών περιβαλλόντων

Παιδαγωγικές δραστηριότητες μοντελοποίησης με χρήση ανοικτών υπολογιστικών περιβαλλόντων Παιδαγωγικές δραστηριότητες μοντελοποίησης με χρήση ανοικτών υπολογιστικών περιβαλλόντων Βασίλης Κόμης, Επίκουρος Καθηγητής Ερευνητική Ομάδα «ΤΠΕ στην Εκπαίδευση» Τμήμα Επιστημών της Εκπαίδευσης και της

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΙΑΙΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΕΝΙΑΙΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΝΙΑΙΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΙΣΧΥΕΙ ΚΑΤΑ ΤΟ ΜΕΡΟΣ ΠΟΥ ΑΦΟΡΑ ΤΟ ΛΥΚΕΙΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΙΣΧΥΟΥΝ ΤΟ ΔΕΠΠΣ

Διαβάστε περισσότερα

Γεωµετρία Β' Λυκείου. Συµµεταβολή µεγεθών. Εµβαδόν ισοσκελούς τριγώνου. Σύστηµα. συντεταγµένων. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Μέγιστη - ελάχιστη τιµή.

Γεωµετρία Β' Λυκείου. Συµµεταβολή µεγεθών. Εµβαδόν ισοσκελούς τριγώνου. Σύστηµα. συντεταγµένων. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Μέγιστη - ελάχιστη τιµή. Σενάριο 6. Συµµεταβολές στο ισοσκελές τρίγωνο Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία Β' Λυκείου. Συµµεταβολή µεγεθών. Εµβαδόν ισοσκελούς τριγώνου. Σύστηµα συντεταγµένων. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Μέγιστη - ελάχιστη

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΟ Υλοποίηση Επιµόρφωσης εκπαιδευτικών Πληροφορικής

ΕΡΓΟ Υλοποίηση Επιµόρφωσης εκπαιδευτικών Πληροφορικής ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ & ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Κ.Π.Σ. ΜΟΝΑ Α Α1β Ταχ. /νση : Ανδρέα Παπανδρέου 37 Ταχ. Κωδ. : 151 80 Μαρούσι Fax : 210-34 42 153 Ιστοσελίδα

Διαβάστε περισσότερα

1. Η σκοπιμότητα της ένταξης εργαλείων ψηφιακής τεχνολογίας στη Μαθηματική Εκπαίδευση

1. Η σκοπιμότητα της ένταξης εργαλείων ψηφιακής τεχνολογίας στη Μαθηματική Εκπαίδευση 1. Η σκοπιμότητα της ένταξης εργαλείων ψηφιακής τεχνολογίας στη Μαθηματική Εκπαίδευση Στη βασική παιδεία, τα μαθηματικά διδάσκονται με στατικά μέσα α) πίνακα/χαρτιού β) κιμωλίας/στυλού γ) χάρτινου βιβλίου.

Διαβάστε περισσότερα

Να γνωρίσουν οι µαθητές όσο το δυνατό περισσότερες έννοιες

Να γνωρίσουν οι µαθητές όσο το δυνατό περισσότερες έννοιες Α/Α Τύπος Εκφώνηση Απαντήσεις 5 Απλή Απλή Όταν διδάσκουµε Φυσικές Επιστήµες µε ΤΠΕ πρέπει κυρίως να αποσκοπούµε στο: Όταν υπάρχει καλά εξοπλισµένο εργαστήριο µε πραγµατικά πειράµατα δεν υπάρχει λόγος ένταξης

Διαβάστε περισσότερα

6.5 Ανάπτυξη, εφαρμογή και αξιολόγηση εκπαιδευτικών σεναρίων και δραστηριοτήτων ανά γνωστικό αντικείμενο

6.5 Ανάπτυξη, εφαρμογή και αξιολόγηση εκπαιδευτικών σεναρίων και δραστηριοτήτων ανά γνωστικό αντικείμενο 6.5 Ανάπτυξη, εφαρμογή και αξιολόγηση εκπαιδευτικών σεναρίων και δραστηριοτήτων ανά γνωστικό αντικείμενο Το εκπαιδευτικό σενάριο Η χρήση των Τ.Π.Ε. στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση θα πρέπει να γίνεται με οργανωμένο

Διαβάστε περισσότερα

Οδηγίες για τη διδασκαλία µαθηµάτων Πληροφορικής του Ενιαίου Λυκείου

Οδηγίες για τη διδασκαλία µαθηµάτων Πληροφορικής του Ενιαίου Λυκείου Οδηγίες για τη διδασκαλία µαθηµάτων Πληροφορικής του Ενιαίου Λυκείου Εγγραφο Γ2/4769/4-9-1998 ΣΧΕΤ. 2794/23-6-98 έγγραφο του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Σας αποστέλλουµε οδηγίες για τη διδασκαλία των µαθηµάτων

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΟ: «ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΓΙΑ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ (ΤΠΕ) ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙ

ΕΡΓΟ: «ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟΥ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΓΙΑ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ (ΤΠΕ) ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙ Το παρόν εκπονήθηκε στο πλαίσιο του Υποέργου 6 «Εκπαίδευση επιµορφωτών και βοηθών επιµορφωτών» της Πράξης «Επαγγελµατικό λογισµικό στην ΤΕΕ: επιµόρφωση και εφαρµογή» (Γ ΚΠΣ, ΕΠΕΑΕΚ, Μέτρο 2.3, Ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

Πειραματική διερεύνηση των φαινομένων που αφορούν αμείωτες ταλαντώσεις

Πειραματική διερεύνηση των φαινομένων που αφορούν αμείωτες ταλαντώσεις ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΣΤΟ INTERACTIVE PHYSICS2005 1 ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1 ΤΙΤΛΟΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Πειραματική διερεύνηση των φαινομένων που αφορούν αμείωτες ταλαντώσεις 1.2 ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ

Διαβάστε περισσότερα

Εφαρµοσµένη ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών (Πρακτικές Ασκήσεις Β Φάσης)

Εφαρµοσµένη ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών (Πρακτικές Ασκήσεις Β Φάσης) Πανεπιστήµιο Αιγαίου Παιδαγωγικό Τµήµα ηµοτικής Εκπαίδευσης Μιχάλης Σκουµιός Εφαρµοσµένη ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών (Πρακτικές Ασκήσεις Β Φάσης) Παρατήρηση ιδασκαλίας και Μοντέλο Συγγραφής Έκθεσης

Διαβάστε περισσότερα

Γεωµετρία Γ' Γυµνασίου: Παραλληλία πλευρών, αναλογίες γεωµετρικών µεγεθών, οµοιότητα

Γεωµετρία Γ' Γυµνασίου: Παραλληλία πλευρών, αναλογίες γεωµετρικών µεγεθών, οµοιότητα Σενάριο 3. Τα µέσα των πλευρών τριγώνου Γνωστική περιοχή: Γεωµετρία Γ' Γυµνασίου: Παραλληλία πλευρών, αναλογίες γεωµετρικών µεγεθών, οµοιότητα τριγώνων, τριγωνοµετρικοί αριθµοί περίµετρος και εµβαδόν.

Διαβάστε περισσότερα

Διδακτική της Πληροφορικής

Διδακτική της Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Ενότητα 3: Η Πληροφορική στην Ελληνική Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση - Γυμνάσιο Σταύρος Δημητριάδης Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό

Διαβάστε περισσότερα

ΕΤΗΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ (Ε.Π.ΠΑΙ.Κ.) Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.ΒΟΛΟΥ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΣΑΡΑΝΤΟΠΟΥΛΟΣ Σχολικός Σύµβουλος ΠΕ 04

ΕΤΗΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ (Ε.Π.ΠΑΙ.Κ.) Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.ΒΟΛΟΥ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΣΑΡΑΝΤΟΠΟΥΛΟΣ Σχολικός Σύµβουλος ΠΕ 04 ΕΤΗΣΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΗΣ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ (Ε.Π.ΠΑΙ.Κ.) Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε.ΒΟΛΟΥ 2014-2015 Σχολικός Σύµβουλος ΠΕ 04 ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΑΣΕΝΑΡΙΑ ήκαι ΣΧΕ ΙΑΜΑΘΗΜΑΤΩΝ Σχολικός Σύµβουλος ΠΕ 04 Τι είναι Εκπαιδευτικό Σενάριο;

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΟ Υλοποίηση Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών Πληροφορικής

ΕΡΓΟ Υλοποίηση Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών Πληροφορικής ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΚΟΙΝΩΝΙΑ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΥΠΟΕΡΓΟ 1 «Επιμόρφωση Εκπαιδευτικών Πληροφορικής» ΠΡΑΞΗ «Δράσεις Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών Πληροφορικής» ΜΕΤΡΟ 1.2 «Εισαγωγή & Αξιοποίηση των Νέων Τεχνολογιών

Διαβάστε περισσότερα

Οδηγίες για την Πιλοτική Εφαρμογή των μαθημάτων και των Βιωματικών Δράσεων στο Γυμνάσιο

Οδηγίες για την Πιλοτική Εφαρμογή των μαθημάτων και των Βιωματικών Δράσεων στο Γυμνάσιο Οδηγίες για την Πιλοτική Εφαρμογή των μαθημάτων και των Βιωματικών Δράσεων στο Γυμνάσιο για τις ανάγκες της Πράξης «ΝΕΟ ΣΧΟΛΕΙΟ (Σχολείο 21ου αιώνα) Πιλοτική Εφαρμογή». Α. ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΠΙΛΟΤΙΚΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

Από τη σχολική συμβατική τάξη στο νέο υβριδικό μαθησιακό περιβάλλον: εκπαίδευση από απόσταση για συνεργασία και μάθηση

Από τη σχολική συμβατική τάξη στο νέο υβριδικό μαθησιακό περιβάλλον: εκπαίδευση από απόσταση για συνεργασία και μάθηση Από τη σχολική συμβατική τάξη στο νέο υβριδικό μαθησιακό περιβάλλον: εκπαίδευση από απόσταση για συνεργασία και μάθηση Δρ Κώστας Χαμπιαούρης Επιθεωρητής Δημοτικής Εκπαίδευσης Συντονιστής Άξονα Αναλυτικών

Διαβάστε περισσότερα

Ερωτήµατα σχεδίασης και παρατήρησης (για εστίαση σε συγκεκριµένες πτυχές των αλλαγών στο σχήµα).

Ερωτήµατα σχεδίασης και παρατήρησης (για εστίαση σε συγκεκριµένες πτυχές των αλλαγών στο σχήµα). τάξης είναι ένα από τα στοιχεία που το καθιστούν σηµαντικό. Ο εκπαιδευτικός πρέπει να λάβει σοβαρά υπόψη του αυτές τις παραµέτρους και να προσαρµόσει το σενάριο ανάλογα. Ιδιαίτερα όταν εφαρµόσει το σενάριο

Διαβάστε περισσότερα

Εκπαιδευτικό Σενάριο 2

Εκπαιδευτικό Σενάριο 2 Εκπαιδευτικό Σενάριο 2 Τίτλος: Τα συνεργατικά περιβάλλοντα δημιουργίας και επεξεργασίας υπολογιστικών φύλλων Εκτιμώμενη διάρκεια εκπαιδευτικού σεναρίου: Προβλέπεται να διαρκέσει συνολικά 3 διδακτικές ώρες.

Διαβάστε περισσότερα

Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταµείο

Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταµείο ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ, ΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΕΝΙΑΙΟΣ ΙΟΙΚΗΤΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΚΠΣ ΕΙ ΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΠ «ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗ & ΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗ» ΜΟΝΑ Α Α2 Ταχ.

Διαβάστε περισσότερα

Να διατηρηθεί μέχρι...

Να διατηρηθεί μέχρι... ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ----- ΕΝΙΑΙΟΣ ΙΟΙΚΗΤΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ Π/ΘΜΙΑΣ & /ΘΜΙΑΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ /ΥΝΣΗ ΣΠΟΥ ΩΝ /ΘΜΙΑΣ ΕΚΠ/ΣΗΣ ΤΜΗΜΑ Α ----- Ταχ. /νση: Ανδρέα Παπανδρέου

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΣΚΛΗΣΗ ΕΚ ΗΛΩΣΗΣ ΕΝ ΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ ΓΙΑ ΕΝΤΑΞΗ ΣΤΟ ΜΗΤΡΩΟ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΩΝ Β ΕΠΙΠΕ ΟΥ

ΠΡΟΣΚΛΗΣΗ ΕΚ ΗΛΩΣΗΣ ΕΝ ΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ ΓΙΑ ΕΝΤΑΞΗ ΣΤΟ ΜΗΤΡΩΟ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΩΝ Β ΕΠΙΠΕ ΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ Κ.Π.Σ. ΜΟΝΑ Α Α 1 Ταx. /νση : Ξενοφώντος 15 Α 105 57 Αθήνα ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΚΟΙΝΟΤΙΚΟ ΤΑΜΕΙΟ

Διαβάστε περισσότερα

Γουλή Ευαγγελία. 1. Εισαγωγή. 2. Παρουσίαση και Σχολιασµός των Εργασιών της Συνεδρίας

Γουλή Ευαγγελία. 1. Εισαγωγή. 2. Παρουσίαση και Σχολιασµός των Εργασιών της Συνεδρίας 1. Εισαγωγή Σχολιασµός των εργασιών της 16 ης παράλληλης συνεδρίας µε θέµα «Σχεδίαση Περιβαλλόντων για ιδασκαλία Προγραµµατισµού» που πραγµατοποιήθηκε στο πλαίσιο του 4 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου «ιδακτική

Διαβάστε περισσότερα

Σενάριο 10. Ελάχιστη Απόσταση δυο Τρένων. Γνωστική περιοχή: Άλγεβρα Α' Λυκείου. Η συνάρτηση ψ= αχ 2 +βχ+γ. Γραφική παράσταση τριωνύµου

Σενάριο 10. Ελάχιστη Απόσταση δυο Τρένων. Γνωστική περιοχή: Άλγεβρα Α' Λυκείου. Η συνάρτηση ψ= αχ 2 +βχ+γ. Γραφική παράσταση τριωνύµου Σενάριο 10. Ελάχιστη Απόσταση δυο Τρένων Γνωστική περιοχή: Άλγεβρα Α' Λυκείου. Η συνάρτηση ψ= αχ 2 +βχ+γ Γραφική παράσταση τριωνύµου Εξισώσεις κίνησης. Θέµα: To προτεινόµενο θέµα αφορά την µελέτη της µεταβολής

Διαβάστε περισσότερα

Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία

Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Β ΕΠΙΠΕ ΟΥ ΚΕΝΤΡΟ ΣΤΗΡΙΞΗΣ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗΣ (Κ.Σ.Ε.) 1ου ΙΕΚ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ02 ΙΑΡΚΕΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

Ηφιλοσοφίατων ΕΠΠΣκαιτωνΑΠΣ. Γιώργος Αλβανόπουλος Σχολικός Σύµβουλος Ειδικής Αγωγής http://amaked-thrak.pde.sch.gr/symdim-kav4/ ΑλβανόπουλοςΓ. Σχ. Σύµβουλος 1 ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ - ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εποχή µας χαρακτηρίζεται

Διαβάστε περισσότερα

Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών MA in Education (Education Sciences) ΑΣΠΑΙΤΕ-Roehampton ΠΜΣ MA in Education (Education Sciences) Το Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών στην Εκπαίδευση (Επιστήμες της Αγωγής),

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΙΑ ΙΚΤΥΟΥ ΣΤΟ ΝΗΠΙΑΓΩΓΕΙΟ

ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΙΑ ΙΚΤΥΟΥ ΣΤΟ ΝΗΠΙΑΓΩΓΕΙΟ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΙΑ ΙΚΤΥΟΥ ΣΤΟ ΝΗΠΙΑΓΩΓΕΙΟ ΕΝΤΥΠΟ Α ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Ιώ Παπαδηµητρίου 729 Παιδαγωγικές χρήσεις του ιαδικτύου στο νηπιαγωγείο Σηµείωση: Θα πρέπει εδώ να σηµειωθεί ότι στην προσχολική

Διαβάστε περισσότερα

Σ.Ε.Π. (Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον)

Σ.Ε.Π. (Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον) ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ: ΝΟΜΟΙ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ με τη βοήθεια του λογισμικού Σ.Ε.Π. (Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον) Φυσική Β Λυκείου Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Νοέμβριος 2013 0 ΤΙΤΛΟΣ ΝΟΜΟΙ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Εφαρμογές Προσομοίωσης

Εφαρμογές Προσομοίωσης Εφαρμογές Προσομοίωσης H προσομοίωση (simulation) ως τεχνική μίμησης της συμπεριφοράς ενός συστήματος από ένα άλλο σύστημα, καταλαμβάνει περίοπτη θέση στα πλαίσια των εκπαιδευτικών εφαρμογών των ΤΠΕ. Μπορούμε

Διαβάστε περισσότερα

Η ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ Β ΕΠΙΠΕΔΟΥ Τ.Π.Ε.

Η ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ Β ΕΠΙΠΕΔΟΥ Τ.Π.Ε. Η ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ Β ΕΠΙΠΕΔΟΥ Τ.Π.Ε. 10 χρόνια + Η συνέχεια Καθηγητής Χαράλαμπος Ζαγούρας 4 ο Πανελλήνιο Εκπαιδευτικό Συνέδριο Κεντρικής Μακεδονίας Θεσσαλονίκη, 8-10 Απριλίου 2016 Ιστορική Αναδρομή Επιμόρφωση

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΑ Ε & Στ ΣΤΕΛΙΟΣ ΚΡΑΣΣΑΣ ΣΧΟΛΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ

ΦΥΣΙΚΑ Ε & Στ ΣΤΕΛΙΟΣ ΚΡΑΣΣΑΣ ΣΧΟΛΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ ΦΥΣΙΚΑ Ε & Στ ΣΤΕΛΙΟΣ ΚΡΑΣΣΑΣ ΣΧΟΛΙΚΟΣ ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ Φυσικές Επιστήμες Θεματικό εύρος το οποίο δεν είναι δυνατόν να αντιμετωπιστεί στο πλαίσιο του σχολικού μαθήματος. Έμφαση στην ποιότητα, στη συστηματική

Διαβάστε περισσότερα

Ο υπολογιστής ως γνωστικό εργαλείο. Καθηγητής Τ. Α. Μικρόπουλος

Ο υπολογιστής ως γνωστικό εργαλείο. Καθηγητής Τ. Α. Μικρόπουλος Ο υπολογιστής ως γνωστικό εργαλείο Καθηγητής Τ. Α. Μικρόπουλος Τεχνολογίες Πληροφορίας & Επικοινωνιών ΟιΤΠΕχαρακτηρίζουνόλαταμέσαπουείναιφορείς άυλων μηνυμάτων (χαρακτήρες, εικόνες, ήχοι). Η αξιοποίησή

Διαβάστε περισσότερα

Το μάθημα Διδακτική Μαθημάτων Ειδικότητας φέρνει τους φοιτητές σε επαφή με τα επιστημονικά, επιστημολογικά και διδακτικά χαρακτηριστικά της κάθε

Το μάθημα Διδακτική Μαθημάτων Ειδικότητας φέρνει τους φοιτητές σε επαφή με τα επιστημονικά, επιστημολογικά και διδακτικά χαρακτηριστικά της κάθε Το μάθημα Διδακτική Μαθημάτων Ειδικότητας φέρνει τους φοιτητές σε επαφή με τα επιστημονικά, επιστημολογικά και διδακτικά χαρακτηριστικά της κάθε επιστήμης που πρόκειται να διδάξουν Πώς ένα επιστημονικό

Διαβάστε περισσότερα

Τύπος Εκφώνηση Απαντήσεις

Τύπος Εκφώνηση Απαντήσεις Α/ Α Τύπος Εκφώνηση Απαντήσεις Απλή Αν κάνετε αναζήτηση µιας λέξης σε ένα αρχαιοελληνικό σώµα κειµένων, αυτό που θα λάβετε ως αποτέλεσµα θα είναι: Μια καταγραφή όλων των εµφανίσεων της λέξης στο συγκεκριµένο

Διαβάστε περισσότερα

Αναγκαιότητα - Χρησιμότητα

Αναγκαιότητα - Χρησιμότητα Διδακτικά Σενάρια Σενάρια Ως διδακτικό σενάριο θεωρείται η περιγραφή μιας διδασκαλίας- παρέμβασης με εστιασμένο γνωστικό αντικείμενο, συγκεκριμένους εκπαιδευτικούς στόχους, διδακτικές αρχές και πρακτικές.

Διαβάστε περισσότερα

Η διάρκεια πραγματοποίησης της ανοιχτής εκπαιδευτικής πρακτικής ήταν 2 διδακτικές ώρες

Η διάρκεια πραγματοποίησης της ανοιχτής εκπαιδευτικής πρακτικής ήταν 2 διδακτικές ώρες ΣΧΟΛΕΙΟ Η εκπαιδευτική πρακτική αφορούσε τη διδασκαλία των μεταβλητών στον προγραμματισμό και εφαρμόστηκε σε μαθητές της τελευταίας τάξης ΕΠΑΛ του τομέα Πληροφορικής στα πλαίσια του μαθήματος του Δομημένου

Διαβάστε περισσότερα

Επαγγελματική Ανάπτυξη Εκπαιδευτικών σε θέματα Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας Ερευνητικές-Πιλοτικές Εφαρμογές ΗΜΕΡΙΔΑ - 6 Φεβρουαρίου 2010 Καλές πρακτικές ενσωμάτωσης των Τεχνολογιών Πληροφορίας

Διαβάστε περισσότερα

Οδηγίες για την Πιλοτική Εφαρμογή των μαθημάτων και των Βιωματικών Δράσεων στο Γυμνάσιο

Οδηγίες για την Πιλοτική Εφαρμογή των μαθημάτων και των Βιωματικών Δράσεων στο Γυμνάσιο Οδηγίες για την Πιλοτική Εφαρμογή των μαθημάτων και των Βιωματικών Δράσεων στο Γυμνάσιο για τις ανάγκες της Πράξης «ΝΕΟ ΣΧΟΛΕΙΟ (Σχολείο 21ου αιώνα) Πιλοτική Εφαρμογή». Α. ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΠΙΛΟΤΙΚΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

Σωτηρίου Σοφία. Εκπαιδευτικός ΠΕ0401, Πειραματικό Γενικό Λύκειο Μυτιλήνης

Σωτηρίου Σοφία. Εκπαιδευτικός ΠΕ0401, Πειραματικό Γενικό Λύκειο Μυτιλήνης «Αξιοποίηση των Τ.Π.Ε. στη Διδακτική Πράξη» «Ανάκλαση-Διάθλαση, Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, Κίνηση-Ταχύτητα: τρία υποδειγματικά ψηφιακά διδακτικά σενάρια για τη Φυσική Γενικού Λυκείου στην πλατφόρμα "Αίσωπος"»

Διαβάστε περισσότερα

1. Τίτλος: Οι κρυµµένοι τριγωνοµετρικοί αριθµοί Συγγραφέας Βλάστος Αιµίλιος. Γνωστική περιοχή των µαθηµατικών: Τριγωνοµετρία

1. Τίτλος: Οι κρυµµένοι τριγωνοµετρικοί αριθµοί Συγγραφέας Βλάστος Αιµίλιος. Γνωστική περιοχή των µαθηµατικών: Τριγωνοµετρία 1. Τίτλος: Οι κρυµµένοι τριγωνοµετρικοί αριθµοί Συγγραφέας Βλάστος Αιµίλιος Γνωστική περιοχή των µαθηµατικών: Τριγωνοµετρία Θέµα- Σκεπτικό της δραστηριότητας. Η ιδέα πάνω στην οποία έχει στηριχτεί ο σχεδιασµός

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΦΑΚΕΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΦΑΚΕΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΠΑΙ ΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΦΑΚΕΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Μάθηµα: Εφαρµοσµένη ιδακτική των Φυσικών Επιστηµών (Πρακτικές Ασκήσεις Γ Φάσης) ΜΙΧΑΗΛ ΣΚΟΥΜΙΟΣ

Διαβάστε περισσότερα

Wiki: Η διδασκαλία τoυ νόµου του Ohm σε µαθητές Γ Γυµνασίου

Wiki: Η διδασκαλία τoυ νόµου του Ohm σε µαθητές Γ Γυµνασίου ραστηριότητα για το Γενικό Μέρος Ενότητα 5: "Χρήση εκπαιδευτικού λογισµικού" Παπαδηµητρόπουλος Νικόλαος ΠΕ04 Χηµικός ΠΑΚΕ: Αττικής και Στερεάς Ελλάδας Τµήµα: 4880-4 email: npapadimitropoulos@gmail.com

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΙΖΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ. ΕΝΤΥΠΟ ΥΠΟΒΟΛΗΣ ΚΑΛΩΝ ΠΡΑΚΤΙΚΩΝ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ (Σχέδια Μαθήµατος, Εκπαιδευτικά Σενάρια)

ΜΕΙΖΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ. ΕΝΤΥΠΟ ΥΠΟΒΟΛΗΣ ΚΑΛΩΝ ΠΡΑΚΤΙΚΩΝ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ (Σχέδια Μαθήµατος, Εκπαιδευτικά Σενάρια) ΕΣΠΑ 2007-13\Ε.Π. Ε&ΔΒΜ\Α.Π. 1-2-3 «Μείζον Πρόγραμμα Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών στις 8 Π.Σ., 3 Π.Σ.Εξ., 2 Π.Σ.Εισ.» Με συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Ε. Κ. Τ.) ΜΕΙΖΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

Διαβάστε περισσότερα

Πρότυπο Πειραματικό Γυμνάσιο Πανεπιστημίου Πατρών. Αθανασία Μπαλωμένου ΠΕ03 Βασιλική Ρήγα ΠΕ03 Λαμπρινή Βουτσινά ΠΕ04.01

Πρότυπο Πειραματικό Γυμνάσιο Πανεπιστημίου Πατρών. Αθανασία Μπαλωμένου ΠΕ03 Βασιλική Ρήγα ΠΕ03 Λαμπρινή Βουτσινά ΠΕ04.01 Πρότυπο Πειραματικό Γυμνάσιο Πανεπιστημίου Πατρών Αθανασία Μπαλωμένου ΠΕ03 Βασιλική Ρήγα ΠΕ03 Λαμπρινή Βουτσινά ΠΕ04.01 Τα ερωτήματα που προκύπτουν από την εισαγωγή της Φυσικής στην Α γυμνασίου είναι :

Διαβάστε περισσότερα

Γνωστικό αντικείµενο της ενότητας είναι η παρουσίαση του

Γνωστικό αντικείµενο της ενότητας είναι η παρουσίαση του Κολίτση Φιλοθέη ΠΛΑΝΟ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗΣ Ι ΑΣΚΑΛΙΑΣ ΣΤΟ ΚΣΕ 1. Θέµα της ενότητας Αναφέρετε το γνωστικό αντικείµενο της ενότητας, τη σχέση της µε το ΑΠΣ και το υλικό του ΚΣΕ. Ποιες ήταν οι κυριότερες νέες γνώσεις

Διαβάστε περισσότερα

Η λογαριθµική συνάρτηση και οι ιδιότητές της

Η λογαριθµική συνάρτηση και οι ιδιότητές της ΕΚΦΩΝΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ Η λογαριθµική συνάρτηση και οι ιδιότητές της Η διδασκαλία της λογαριθµικής συνάρτησης, στο σχολικό εγχειρίδιο της Β Λυκείου, έχει σαν βάση την εκθετική συνάρτηση και την ιδιότητα

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΚΕΝΤΡΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΤΗΣ A ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΚΕΝΤΡΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΤΗΣ A ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΚΕΝΤΡΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΤΗΣ A ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΘΗΝΑ 1999 Σύνταξη του παρόντος: Γεώργιος Κιούσης, Σχολικός Σύµβουλος

Διαβάστε περισσότερα

Η κοινωνική και πολιτική οργάνωση στην Αρχαία Ελλάδα

Η κοινωνική και πολιτική οργάνωση στην Αρχαία Ελλάδα ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΚΕΝΤΡΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ ΤΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑΣ (Θεωρητική Κατεύθυνση) Η κοινωνική και πολιτική οργάνωση στην Αρχαία

Διαβάστε περισσότερα

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση. Ενότητα 6: Πλαίσιο Σχεδιασμού και αναφοράς Σεναρίου

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση. Ενότητα 6: Πλαίσιο Σχεδιασμού και αναφοράς Σεναρίου Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση Μάθημα επιλογής Α εξάμηνο, Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών Τμήμα Επιστημών της Εκπαίδευσης και της Αγωγής στην

Διαβάστε περισσότερα

Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιμόρφωσης. Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04

Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιμόρφωσης. Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04 Ε.Π. Εκπαίδευση και ια Βίου Μάθηση, ΕΣΠΑ (2007 2013) ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ Τ.Π.Ε. ΣΤΗ Ι ΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα

Διαβάστε περισσότερα

Η Συµβολή των ΤΠΕ στη ιδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών

Η Συµβολή των ΤΠΕ στη ιδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών 2.2.3. Η Συµβολή των ΤΠΕ στη ιδασκαλία των Φυσικών Επιστηµών Οι ΤΠΕ και οι εφαρµογές τους στις Φυσικές Επιστήµες δηµιουργούν νέα µαθησιακά περιβάλλοντα αξιοποιώντας, µεταξύ άλλων, τεχνικές αλληλεπίδρασης,

Διαβάστε περισσότερα

Διευθύνσεις Δ.Ε. της Τ.Κ. Πόλη: Μαρούσι. χώρας Ιστοσελίδα: ΚΟΙΝ:

Διευθύνσεις Δ.Ε. της Τ.Κ. Πόλη: Μαρούσι. χώρας Ιστοσελίδα:  ΚΟΙΝ: ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ----- Βαθμός Ασφαλείας: Να διατηρηθεί μέχρι: Βαθ. Προτεραιότητας: ΕΝΙΑΙΟΣ ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ Π/ΘΜΙΑΣ & Δ/ΘΜΙΑΣ ΕΚΠ/ΣΗΣ Δ/ΝΣΗ ΣΠΟΥΔΩΝ Δ/ΘΜΙΑΣ ΕΚΠ/ΣΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΤΗΣ ΕΝΝΟΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΙΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΟΡΙΟ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΕΞ ΑΡΙΣΤΕΡΩΝ ΚΑΙ ΕΚ ΔΕΞΙΩΝ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ: ΚΟΥΤΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ

Διαβάστε περισσότερα

Εκπαίδευση και ΤΠΕ: από την ιδέα στην πράξη. Δρ. Ι. Καραβασίλης Περιφερειακός Διευθυντής Εκπαίδευσης Ιονίων Νήσων

Εκπαίδευση και ΤΠΕ: από την ιδέα στην πράξη. Δρ. Ι. Καραβασίλης Περιφερειακός Διευθυντής Εκπαίδευσης Ιονίων Νήσων Εκπαίδευση και ΤΠΕ: από την ιδέα στην πράξη Δρ. Ι. Καραβασίλης Περιφερειακός Διευθυντής Εκπαίδευσης Ιονίων Νήσων Κέρκυρα 2014 Εξέλιξη των ΤΠΕ Η ραγδαία εξέλιξη των ΤΠΕ που χαρακτηρίζει την εποχή μας καθώς

Διαβάστε περισσότερα

ΕΚΦΩΝΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ (µικρές τάξεις ηµοτικού) Σχεδιασµός σεναρίου µε θέµα «Ο καιρός» µε τη χρήση λογισµικών γενικής χρήσης, οπτικοποίησης, διαδικτύου και λογισµικών εννοιολογικής χαρτογράφησης. ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Διαβάστε περισσότερα

Η ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ

Η ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Η ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Βέλτιστο Σενάριο Γνωστικό αντικείμενο: Γεωγραφία (ΠΕ) Δημιουργός: ΠΑΣΧΑΛΗΣ ΚΑΛΙΤΣΗΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ Σημείωση Το

Διαβάστε περισσότερα

Το σενάριο προτείνεται να διεξαχθεί με τη χρήση του Cabri Geometry II.

Το σενάριο προτείνεται να διεξαχθεί με τη χρήση του Cabri Geometry II. 9.2.3 Σενάριο 6. Συμμεταβολές στο ισοσκελές τρίγωνο Γνωστική περιοχή: Γεωμετρία Β Λυκείου. Συμμεταβολή μεγεθών. Εμβαδόν ισοσκελούς τριγώνου. Σύστημα συντεταγμένων. Γραφική παράσταση συνάρτησης. Μέγιστη

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ

ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ ΞΑΝΘΗ 2013, 2 ο ΣΕΚ ΞΑΝΘΗΣ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΗΣ : ΓΙΑΝΝΗΣ ΚΟΥΤΙΔΗΣ Μαθηματικός www.kutidis.gr ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2013 Νέες

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ 1. Τίτλος Γράψτε ένα τίτλο για το σενάριο ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΑΓΩΓΟΥΣ ΚΑΙ ΜΟΝΩΤΕΣ. «ΝΑ ΠΕΡΑΣΩ Ή ΌΧΙ» 2. Εµπλεκόµενες γνωστικές περι

ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ 1. Τίτλος Γράψτε ένα τίτλο για το σενάριο ΓΝΩΡΙΜΙΑ ΜΕ ΑΓΩΓΟΥΣ ΚΑΙ ΜΟΝΩΤΕΣ. «ΝΑ ΠΕΡΑΣΩ Ή ΌΧΙ» 2. Εµπλεκόµενες γνωστικές περι ΕΚΦΩΝΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ (µεγάλες τάξεις ηµοτικού) Σχεδιασµός σεναρίου µε θέµα «Αγωγοί και µονωτές» µε τη χρήση λογισµικών γενικής χρήσης, οπτικοποίησης, διαδικτύου και λογισµικών εννοιολογικής χαρτογράφησης.

Διαβάστε περισσότερα

1. Οι Τεχνολογίες της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαιδευτική διαδικασία

1. Οι Τεχνολογίες της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαιδευτική διαδικασία 1. Οι Τεχνολογίες της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στην εκπαιδευτική διαδικασία Ο διδακτικός σχεδιασμός (instructional design) εμφανίσθηκε στην εκπαιδευτική διαδικασία και στην κατάρτιση την περίοδο

Διαβάστε περισσότερα

Eκπαίδευση Εκπαιδευτών Ενηλίκων & Δία Βίου Μάθηση

Eκπαίδευση Εκπαιδευτών Ενηλίκων & Δία Βίου Μάθηση Πρόγραμμα Eξ Aποστάσεως Eκπαίδευσης (E learning) Eκπαίδευση Εκπαιδευτών Ενηλίκων & Δία Βίου Μάθηση Οδηγός Σπουδών Το πρόγραμμα εξ αποστάσεως εκπαίδευσης ( e-learning ) του Πανεπιστημίου Πειραιά του Τμήματος

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα: Τμήμα Πρωτοβάθμιας Φθιώτιδας. Φορέας ιεξαγωγής: ΠΕΚ Λαμίας Συντονιστής: ημητρακάκης Κωνσταντίνος Τηλέφωνο:

Τμήμα: Τμήμα Πρωτοβάθμιας Φθιώτιδας. Φορέας ιεξαγωγής: ΠΕΚ Λαμίας Συντονιστής: ημητρακάκης Κωνσταντίνος Τηλέφωνο: Τμήμα: Τμήμα Πρωτοβάθμιας Φθιώτιδας Φορέας ιεξαγωγής: ΠΕΚ Λαμίας Συντονιστής: ημητρακάκης Κωνσταντίνος Τηλέφωνο: 2231081842 Χώρος υλοποίησης: ΠΕΚ Λαμίας Υπεύθυνος: ημητρακάκης Κωνσταντίνος Τηλέφωνο επικοινωνίας:

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΣΤ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ «ΤΑ ΚΛΑΣΜΑΤΑ»

ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΣΤ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ «ΤΑ ΚΛΑΣΜΑΤΑ» ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΣΤ ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ «ΤΑ ΚΛΑΣΜΑΤΑ» Νικόλαος Μπαλκίζας 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Σκοπός του σχεδίου μαθήματος είναι να μάθουν όλοι οι μαθητές της τάξης τις έννοιες της ισοδυναμίας των κλασμάτων,

Διαβάστε περισσότερα

Μαθησιακές δραστηριότητες με υπολογιστή

Μαθησιακές δραστηριότητες με υπολογιστή ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Μαθησιακές δραστηριότητες με υπολογιστή Κατευθυντήριες γραμμές σχεδίασης μαθησιακών δραστηριοτήτων Διδάσκων: Καθηγητής Αναστάσιος Α. Μικρόπουλος Άδειες

Διαβάστε περισσότερα

Τα σχέδια μαθήματος 1 Εισαγωγή

Τα σχέδια μαθήματος 1 Εισαγωγή Τα σχέδια μαθήματος 1 Εισαγωγή Τα σχέδια μαθήματος αποτελούν ένα είδος προσωπικών σημειώσεων που κρατά ο εκπαιδευτικός προκειμένου να πραγματοποιήσει αποτελεσματικές διδασκαλίες. Περιέχουν πληροφορίες

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΜΕΣΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΜΕΣΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ Η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΜΕΣΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΟΙΝΟΣ ΤΟΠΟΣ 1: Οι τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών αλλάζουν τον κόσμο με

Διαβάστε περισσότερα

Παιδί και Ιστορικά Αρχεία: Προβληματισμοί, Μεθοδολογία, Μελέτη περίπτωσης. Λεωνίδας Κ. Πλατανιώτης Εκπαιδευτικός ΠΕ 02 (Φιλόλογος)

Παιδί και Ιστορικά Αρχεία: Προβληματισμοί, Μεθοδολογία, Μελέτη περίπτωσης. Λεωνίδας Κ. Πλατανιώτης Εκπαιδευτικός ΠΕ 02 (Φιλόλογος) Παιδί και Ιστορικά Αρχεία: Προβληματισμοί, Μεθοδολογία, Μελέτη περίπτωσης Λεωνίδας Κ. Πλατανιώτης Εκπαιδευτικός ΠΕ 02 (Φιλόλογος) 1. Εισαγωγή Σκοπός της παρούσας ανακοίνωσης είναι: να αναδείξει τη σημασία

Διαβάστε περισσότερα

ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ: ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ

ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ: ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΕΝΤΥΠΟ Β: ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ: ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Τίτλος σεναρίου Μεταγραφή του γενετικού υλικού 1.2 Δημιουργός σεναρίου Δασκαλάκη Αικατερίνη, ΠΕ04.04

Διαβάστε περισσότερα

Ημερίδα. Διαπολιτισμική Εκπαίδευση: εκπαιδευτική πολιτική, κοινωνία, σχολείο ΠΕΡΙΛΗΨΕΙΣ ΕΙΣΗΓΗΣΕΩΝ

Ημερίδα. Διαπολιτισμική Εκπαίδευση: εκπαιδευτική πολιτική, κοινωνία, σχολείο ΠΕΡΙΛΗΨΕΙΣ ΕΙΣΗΓΗΣΕΩΝ Έργο: Ένταξη παιδιών παλιννοστούντων και αλλοδαπών στο σχολείο - για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση (Γυμνάσιο) Επιστημονική υπεύθυνη: Καθηγήτρια Ζωή Παπαναούμ Ημερίδα Διαπολιτισμική Εκπαίδευση: εκπαιδευτική

Διαβάστε περισσότερα

ιεύθυνση Επιµόρφωσης και Κατάρτισης

ιεύθυνση Επιµόρφωσης και Κατάρτισης ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΤΠΕ ΣΤΗ Ι ΑΚΤΙΚΗ ΠΡΑΞΗ Ε.Π. Εκπαίδευση και ια Βίου Μάθηση, ΕΣΠΑ (2007 2013) ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία

Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία Επιµόρφωση εκπαιδευτικών στη χρήση και αξιοποίηση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διδακτική διαδικασία ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Β ΕΠΙΠΕ ΟΥ ΚΕΝΤΡΟ ΣΤΗΡΙΞΗΣ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗΣ (Κ.Σ.Ε.) ΙΕΚ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΚΛΑ ΟΣ ΠΕ02 ΙΑΡΚΕΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

6 η ΣΥΝΕΔΡΙΑ. Διδακτικές δραστηριότητες και μικροσενάρια Εισαγωγή στο Φωτόδεντρο

6 η ΣΥΝΕΔΡΙΑ. Διδακτικές δραστηριότητες και μικροσενάρια Εισαγωγή στο Φωτόδεντρο 6 η ΣΥΝΕΔΡΙΑ Διδακτικές δραστηριότητες και μικροσενάρια Εισαγωγή στο Φωτόδεντρο ΣΤΟΧΟΙ Οι επιμορφούμενοι μετά το πέρας της Συνεδρίας θα πρέπει: να γνωρίζουν τις δυνατότητες που τους προσφέρει το Φωτόδεντρο.

Διαβάστε περισσότερα

Ονοματεπώνυμο: Α.Μ. Μέθοδοι Διδασκαλίας Φυσικής

Ονοματεπώνυμο: Α.Μ. Μέθοδοι Διδασκαλίας Φυσικής Ονοματεπώνυμο: Α.Μ. Αθήνα, 28 IAN 2016 Υποθέστε ότι πρόκειται να διδάξετε σε μαθητές Λυκείου τα φαινόμενα: της θέρμανσης και της φωτοβολίας μεταλλικού αγωγού που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Περιγράψτε

Διαβάστε περισσότερα

Παιδαγωγικές εφαρμογές Η/Υ. Μάθημα 1 ο

Παιδαγωγικές εφαρμογές Η/Υ. Μάθημα 1 ο Παιδαγωγικές εφαρμογές Η/Υ Μάθημα 1 ο 14/3/2011 Περίγραμμα και περιεχόμενο του μαθήματος Μάθηση με την αξιοποίηση του Η/Υ ή τις ΤΠΕ Θεωρίες μάθησης Εφαρμογή των θεωριών μάθησης στον σχεδιασμό εκπαιδευτικών

Διαβάστε περισσότερα

Το εσωτερικό της γης

Το εσωτερικό της γης Το εσωτερικό της γης Βέλτιστο Σενάριο Γνωστικό αντικείμενο: Γεωγραφία (ΔΕ) Δημιουργός: ΓΕΩΡΓΙΑ ΠΕΡΩΝΗ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ Σημείωση Το παρόν έγγραφο

Διαβάστε περισσότερα

Το ΔΕΠΠΣ- ΑΠΣ των Φυσικών Επιστημών της Ε και Στ Δημοτικού Τα Νέα Διδακτικά Βιβλία των Φυσικών Επιστημών της Ε και Στ Δημοτικού

Το ΔΕΠΠΣ- ΑΠΣ των Φυσικών Επιστημών της Ε και Στ Δημοτικού Τα Νέα Διδακτικά Βιβλία των Φυσικών Επιστημών της Ε και Στ Δημοτικού Το ΔΕΠΠΣ- ΑΠΣ των Φυσικών Επιστημών της Ε Τα Νέα Διδακτικά Βιβλία των Φυσικών Επιστημών της Ε Ειδικοί σκοποί ΑΠΣ Κατανόηση: φυσικού κόσμου νόμων που τον διέπουν φυσικών φαινομένων διαδικασιών που οδηγούν

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθμου

Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθμου Εισαγωγή στην έννοια του Αλγορίθμου ΟΜΑΔΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ Νίκος Μιχαηλίδης, Πληροφορικός ΠΕ19 ΣΧΟΛΕΙΟ 2 ο Πρότυπο Πειραματικό Γυμνάσιο Θεσσαλονίκης Θεσσαλονίκη, 24 Φεβρουαρίου 2015 1. Συνοπτική περιγραφή της

Διαβάστε περισσότερα

Βοηθήστε τη ΕΗ. Ένα µικρό νησί απέχει 4 χιλιόµετρα από την ακτή και πρόκειται να συνδεθεί µε τον υποσταθµό της ΕΗ που βλέπετε στην παρακάτω εικόνα.

Βοηθήστε τη ΕΗ. Ένα µικρό νησί απέχει 4 χιλιόµετρα από την ακτή και πρόκειται να συνδεθεί µε τον υποσταθµό της ΕΗ που βλέπετε στην παρακάτω εικόνα. Γιώργος Μαντζώλας ΠΕ03 Βοηθήστε τη ΕΗ Η προβληµατική της Εκπαιδευτικής ραστηριότητας Η επίλυση προβλήµατος δεν είναι η άµεση απόκριση σε ένα ερέθισµα, αλλά ένας πολύπλοκος µηχανισµός στον οποίο εµπλέκονται

Διαβάστε περισσότερα

«Ψηφιακά δομήματα στα μαθηματικά ως εργαλεία μάθησης για το δάσκαλο και το μαθητή»

«Ψηφιακά δομήματα στα μαθηματικά ως εργαλεία μάθησης για το δάσκαλο και το μαθητή» Ψηφιακό σχολείο: Το γνωστικό πεδίο των Μαθηματικών «Ψηφιακά δομήματα στα μαθηματικά ως εργαλεία μάθησης για το δάσκαλο και το μαθητή» ΕΛΕΝΗ ΚΑΛΑΪΤΖΙΔΟΥ Πληροφορικός ΠΕ19 (1 ο Πρότυπο Πειραματικό Γυμνάσιο

Διαβάστε περισσότερα

Η εκπαίδευση καθηγητών για την αξιοποίηση των ΤΠΕ στη διδακτική πράξη

Η εκπαίδευση καθηγητών για την αξιοποίηση των ΤΠΕ στη διδακτική πράξη Η εκπαίδευση καθηγητών για την αξιοποίηση των ΤΠΕ στη διδακτική πράξη ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ Β ΕΠΙΠΕΔΟΥ http://b-epipedo2.cti.gr/ ΕΠΙΜΟΡΦΩΣΗ Β ΕΠΙΠΕΔΟΥ Το έργο Το Έργο Το έργο «επιμόρφωση των εκπαιδευτικών για την

Διαβάστε περισσότερα

Αξιολόγηση του Εκπαιδευτικού Έργου στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση. Διαδικασία Αυτοαξιολόγησης στη Σχολική Μονάδα

Αξιολόγηση του Εκπαιδευτικού Έργου στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση. Διαδικασία Αυτοαξιολόγησης στη Σχολική Μονάδα ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΚΕΝΤΡΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Αξιολόγηση του Εκπαιδευτικού Έργου στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση Διαδικασία Αυτοαξιολόγησης στη Σχολική Μονάδα Σχέδια Εκθέσεων

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΦΩΤΕΙΝΗ ΜΠΕΪΚΑΚΗ Επιβλέπων καθηγητής: Αντωνιάδης Νικόλαος ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2006 Η ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΣΤΗΝ ΕΠΟΧΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Εκπαίδευση από απόσταση Η τηλεμάθηση Ιδρυματική εκπαίδευση

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΟ ΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΙΣΤΟΡΙΑ ΣΤΗΝ ΑΕΙΦΟΡΙΑ: ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ, ΓΙΑ ΤΑ ΑΣΗ, ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΑΒΑΚΙΟΥ (E-SLATE)

ΑΠΟ ΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΙΣΤΟΡΙΑ ΣΤΗΝ ΑΕΙΦΟΡΙΑ: ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ, ΓΙΑ ΤΑ ΑΣΗ, ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΑΒΑΚΙΟΥ (E-SLATE) ΑΠΟ ΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΙΣΤΟΡΙΑ ΣΤΗΝ ΑΕΙΦΟΡΙΑ: ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ, ΓΙΑ ΤΑ ΑΣΗ, ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΑΒΑΚΙΟΥ (E-SLATE) Βασιλοπούλου Ευαγγελία, Γιαννακόπουλος ηµήτρης, Εκπαιδευτικοί,

Διαβάστε περισσότερα