ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΣΧΕΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΘΕΣΗΣ ΧΡΟΝΟΥ

Transcript

1 ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «MODELLUS» ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΣΧΕΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΘΕΣΗΣ ΧΡΟΝΟΥ ΕΝΤΥΠΟ Β: ΟΔΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ : Νίκος Καλαποτλής, Φυσικός

2 ΈΝΤΥΠΟ Β : ΟΔΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ MODELLUS 1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ 1.1. ΤΙΤΛΟΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ Πειραματική διερεύνηση του «ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ» στο περιβάλλον Μodellus 1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Φυσική: Κίνηση. 1.3 ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ Φυσική Β Τάξης Γυμνασίου 1.4. ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Κεφάλαιο 2ο Κινήσεις : του βιβλίου «Φυσική Β Γυμνασίου, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ, Νικόλαος Αντωνίου και λοιποί» 1.5. ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ Οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες 2-3 ατόμων στην αίθουσα Πληροφορικής. Αν δεν υπάρχουν υπολογιστές ή αν δεν είναι διαθέσιμοι, το μάθημα μπορεί να γίνει εναλλακτικά στην αίθουσα διδασκαλίας με ένα υπολογιστή και βιντεοπροβολέα. Το λογισμικό που χρησιμοποιούμε είναι το Modellus 1.6. ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Μετά το τέλος του μαθήματος οι μαθητές θα πρέπει: 1. Να μετρήσουν την απόσταση που θα διανύσει ένα σώμα κατά την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση σε σχέση με την ταχύτητα του 2. Να συγκρίνουν δύο διαφορετικές ταχύτητες μέσω της διανυθείσης απόστασης. 3. Να αναγνωρίζουν το διάγραμμα θέσης - χρόνου στην ευθυγ. ομαλή κίνηση (ΕΟΚ) 4. Να συσχετίσουν την ταχύτητα ενός κινητού με την κλίση της ευθείας στο διάγραμμα θέσης χρόνου. 5. Να συγκρίνουν τις ταχύτητες στην ΕΟΚ μέσω της κλίσης της ευθείας θέσης - χρόνου 6. Να χρησιμοποιούν τις πολλαπλές αναπαραστάσεις για να εξάγουν τα συμπεράσματα τους Γενικοί Στόχοι 1. Να αποκτήσουν θετική στάση απέναντι στην επιστημονική έρευνα 2. Να συνεργάζονται, να επιχειρηματολογούν και να τεκμηριώνουν την άποψη τους στα μέλη της ομάδας αλλά και στο δάσκαλο 3. Να εξοικειωθούν με τη χρήση των εικονικών εργαστηρίων ως μέσου επιστημονικής μελέτη των φαινομένων 4. Να εξοικειωθούν με τη διαδικασία «πρόβλεψη πειραματικός έλεγχος εξήγηση» ως βασικό πυρήνα της πειραματικής διαδικασίας ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ Δύο (2) διδακτικές ώρες για την εφαρμογή του δύο φύλλων εργασίας στην τάξη.

3 2. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ 2.1 ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΣΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Προαπαιτούµενες γνώσεις µαθητών Η εξοικείωση µε την χρήση του περιβάλλοντος της προσομοίωσης Modellus καθώς και η έννοια της μέσης ταχύτητας, της μετατόπισης και του χρονικού διαστήματος, η έννοια των αναλόγων ποσών. Δόθηκε βαρύτητα στο να αναδειχθεί η σχέση ταχύτητας απόστασης μια και στην μονάδα του χρόνου η σύγκριση των ταχυτήτων μπορεί να γίνει με σύγκριση των αποστάσεων Οι προϋπάρχουσες αντιλήψεις και οι εναλλακτικές ιδέες των μαθητών για το θέμα των κινήσεων έχουν διερευνηθεί εκτεταμένα από ερευνητές στο πεδίο της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών. Η λέξη ταχύτητα στη γλώσσα της καθημερινής μας ζωής έχει σημασία διαφορετική από εκείνη της γλώσσας της επιστήμης.. Τα παιδιά πιστεύουν ότι : 1. Εφόσον δύο αντικείμενα βρίσκονται στην ίδια θέση έχουν ίσες ταχύτητες 2. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου μας απαντά στο ερώτημα «πόσο γρήγορα κινείται το αντικείμενο» και μόνο σ αυτό. 3. Εάν ένα σημειακό αντικείμενο μετακινηθεί από την αρχική του θέση και επιστρέψει σ αυτή, η μέση (διανυσματική) ταχύτητά του κατά τη διάρκεια της κίνησης δεν είναι δυνατόν να είναι μηδέν. Οι νέες γνώσεις θα πρέπει να συνδέονται µε την προηγούµενη γνώση. Με ερωτήσεις αναδύονται οι πρότερες γνώσεις των µμαθητών. Με τη χρήση των προσοµοιώσεων οι µαθητές ελέγχουν τις γνώσεις τους και τις επιβεβαιώνουν ή τις απορρίπτουν αντιλαµβανόµενοι τις παρανοήσεις (εναλλακτικές ιδέες). Το συγκεκριµένο λογισµικό ως εύχρηστο και απολύτως «ασφαλές» εικονικό εργαστήριο δίνει µια µοναδική ευκαιρία µέσω του πολύ καλά σχεδιασµένου φιλικού του περιβάλλοντος, σύνδεσης του αφηρηµένου κόσµου των φυσικών µεγεθών με τον πραγµατικό κόσµο. Αυτά στοχεύουν στην κατάκτηση της κατανόησης της φυσικής πραγµατικότητας µέσω των απαραίτητων γνωστικών συγκρούσεων και εννοιολογικών αλλαγών. Σηµαντική είναι η συνεργασία µεταξύ των µαθητών στην τάξη αλλά και των µαθητών µε τον εκπαιδευτικό, η οποία τους επιτρέπει να αντιπαραθέσουν τις ιδέες τους µε τις ιδέες των άλλων και να εξετάσουν νέες και διαφορετικές ιδέες. Έτσι, διαµορφώνεται ένα συνεργατικό, διερευνητικό, συµµετοχικό περιβάλλον µάθησης

4 2.2 H ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ (MODELLUS): ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΗΣ ΚΙΝΗΣΗ ΑΝΑΦΟΡΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΣΧΕΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΠΟΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΕΥΘΕΙΑΣ ΘΕΣΗ - ΧΡΟΝΟΣ Σε αυτό το πλαίσιο, η αξιοποίηση των δυνατοτήτων που προσφέρουν οι ΤΠΕ και ιδιαίτερα τα εικονικά εργαστήρια έχει μεγάλο διδακτικό ενδιαφέρον. Βέβαια τα εικονικά εργαστήρια σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να αντικαταστήσουν τα πραγματικά εργαστήρια. Το «ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΠΡΟΣΟΜΕΙΩΣΗΣ MODELLUS, είναι λογισµικό διερευνητικού χαρακτήρα, πολύ εύκολο στην εκµάθηση, στη χρήση του, στην εγκατάσταση του (το λογισµικό µπορεί πολύ εύκολα να δοθεί και στους µαθητές) και επιτρέπει τον άµεσο χειρισµό των αντικειµένων που εµπλέκονται στην προσοµοίωση των κυκλωµάτων. Έτσι παρουσιάζει μια σειρά από πλεονεκτήματα Οι μαθητές μπορούν να μελετούν την κίνηση των σωμάτων όσες φορές θέλουν επαναλαμβάνοντας τα βήματα που χρειάζεται, κάτι που θα ήταν πολύ δύσκολο σε συνθήκες πραγματικού εργαστηρίου Δίνεται η δυνατότητα στροβοσκοπικής αναπαράστασης των κινήσεων που φανερώνει την θέση των αντικειμένων κάθε χρονική στιγμή που θα διαλέξει ο μαθητής Υπάρχει η δυνατότητα μεταβολής των παραμέτρων της κίνησης, όπως πχ η ταχύτητα των κινητών με ευκολία χάρη στις μπάρες χειρισμού. Ο μαθητής παράλληλα με το φαινόμενο έχει την ευχέρεια να ενημερώνεται με πίνακες και διαγράμματα, όπου έχει πολύ καλύτερη εποπτεία των μαθηματικών σχέσεων που αναπτύσσονται Έτσι το πρόγραµµα αξιοποιεί πολλαπλές αναπαραστάσεις. Μάλιστα κάποιες αναπαραστάσεις µπορεί να εµφανίζονται ή όχι και κάποιες άλλες µπορεί να εµφανίζονται εναλλακτικά Παρέχεται γνωστική υποστήριξη μέσω του φύλλου εργασίας και σε ότι αφορά στο λογισμικό με πολλές οδηγίες και καθοδηγούμενες δράσεις, αλλά και στο γνωστικό επίπεδο όπου οι μαθητές εξερευνούν και ανακαλύπτουν μόνοι τους διάφορες πλευρές του φαινομένου τησ ΕΟΚ. Στην αρχή δίνουμε πολλές οδηγίες αλλά στην συνέχεια η υποστήριξη του δασκάλου είναι περιορισμένη και μειούμενη και θεωρούμε πως ο μαθητής πλέον μπορεί και μόνος του να χειριστεί και το λογισμικό αλλά και τα προβλήματα που καλείται να επιλύσει. 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.

5 2.3 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Η προτεινόμενη διδασκαλία: Έχει ως πυρήνα δύο Φύλλα Εργασίας στα οποία διαδοχικά διερευνώνται οι παράμετροι της σχέσης της ταχύτητας απόστασης στην ευθύγραμμη ομαλή κίνηση (ΕΟΚ) και της γραφικής παράστασης θέσης χρόνου, με βάση το σχήμα «πρόβλεψη πειραματικός έλεγχος - εξήγηση». Αξιοποιεί τις δυνατότητες που προσφέρουν οι ΤΠΕ και ιδιαίτερα το Περιβάλλον προσομοίωσης Modellus Εστιάζει στην προετοιμασία εκτέλεση της πειραματικής διαδικασίας από τους μαθητές, καθώς και στη σειρά με την οποία οι παράμετροι αυτές διερευνώνται. Η 1η δραστηριότητα των μαθητών και στα δύο ΦΕ είναι η πρόβλεψη. Με αυτήν επιδιώκουμε: (α) Να διατυπώσουν-αναγνωρίσουν οι μαθητές τις απόψεις που έχουν για το φαινόμενο. (β) Να αναδιατυπώσουν τις απόψεις τους ως υποθέσεις προς πειραματικό έλεγχο. Η 2η δραστηριότητα με το πείραμα ελέγχου εκτελείται από τους μαθητές ως έχει κατά την υλοποίηση του 1ου και 2ου ΦΕ. Στη 3η δραστηριότητα και στα δύο Φ.Ε γίνεται σχολαστική σύγκριση υποθέσεων-πειραματικών αποτελεσμάτων, ώστε να δημιουργηθεί η βάση για την οικειοποίηση των συμπερασμάτων από τους μαθητές. Στην 4η δραστηριότητα ζητάμε τη διατύπωση των συμπερασμάτων. Στη 5η δραστηριότητα διατυπώνονται ερωτήματα επέκτασης και αξιολόγησης ώστε να διευκολυνθεί η διαδικασία γενίκευσης στην οποία θα βασιστεί η συναγωγή των συμπερασμάτων από τους μαθητές. Πιο συγκεκριμένα στο 1ο Φύλλο εργασίας οι μαθητές θέτουν τις ίδιες δύο ταχύτητες και στα δύο αεροπλανάκια, έτσι ώστε μετά την εκτέλεση του πειράματος να διαπιστώσουν ότι στον ίδιο χρόνο διανύουν την ίδια απόσταση και να μπορούν να το μετρήσουν αυτό. (Στόχος 1) Στην συνέχεια καλούνται να θέσουν διαφορετικές ταχύτητες (η μία διπλάσια της άλλης) και να ξ ανατρέξουν το πείραμα διαπιστώνοντας έτσι πως η απόσταση που διένυσε το ένα αεροπλανάκι είναι διπλάσια από το άλλο μέσω του «Πίνακα τιμών» του λογισμικού (Στόχοι 2, 6) Εδώ δίνεται γενικά έμφαση στο γεγονός ότι όταν μιλάμε για τον ίδιο χρόνο κίνησης η ταχύτητα είναι ουσιαστικά σύγκριση αποστάσεων Στο 2ο φύλλο εργασίας οι μαθητές αφού θέσουν μία τιμή ταχύτητας για το ένα αεροπλανάκι και μηδέν για το άλλο, τα θέτουν σε κίνηση και διαπιστώνουν πως αυτό με την ταχύτητα διάφορη του μηδενός έχει σχηματίσει μια ευθεία με κλίση με τον άξονα των χρόνων ενώ το άλλο είναι εφαπτόμενο με αυτόν δηλαδή κλίση μηδέν (Στόχοι 3,4,6) Εδώ δίνεται στους μαθητές η πληροφορία τι εννοούμε κλίση σε σχέση με την γωνία που σχηματίζει η ευθεία με τον άξονα των χρόνων Στην συνέχεια θέτουν τιμές ταχυτήτων η μία διπλάσια της άλλης και έτσι συγκρίνουν τις κλίσεις των ευθειών θέσης χρόνου έσω του παραθύρου Γραφική Παράσταση. Έτσι διαπιστώνουν ότι η μεγαλύτερη ταχύτητα συνεπάγεται μεγαλύτερη κλίση της ευθείας, (Στόχοι 5, 6) Εδώ να σημειώσουμε πως δεν εμβαθύνουμε στην εύρεση της κλίσης αυτή, αν και με την βοήθεια των αναπαραστάσεων κάτι τέτοιο θα ήταν δυνατό. Και αυτό γιατί μας ενδιαφέρει η ποιοτική μελέτη των μεγεθών κάτι πολύ ουσιαστικό για το επίπεδο τάξης που μιλάμε.

6 3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1 Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1985). Οι ιδέες των παιδιών στις φυσικές επιστήμες. Ένωση Ελλήνων Φυσικών Εκδόσεις Τροχαλία, Αθήνα. 2 Φυσική Β Γυμνασίου, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ, Νικόλαος Αντωνίου και λοιποί 3 Επιμόρφωση εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ΤΠΕ. στη διδακτική πράξη, Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04, Ειδικό μέρος, ΙΤΥ 2010

7 ΈΝΤΥΠΟ Α : ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Διάρκεια : Μία (01) διδακτική ώρα 1Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΩΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΠΟΥ ΘΑ ΔΙΑΝΥΣΕΙ ΤΟ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΟΥ; 1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ Δύο αεροπλάνα ένα κόκκινο και ένα μπλε, εκτελούν ευθεία και οριζοντία πτήση. Έστω ότι το κόκκινο πετάει με ταχύτητα v 1 = 10 m/sec, και το μπλε με ταχύτητα v 2 = 20 m/sec και η πτήση διαρκεί τον ίδιο χρόνο και για τα δύο. Α. Πιστεύετε ότι τα αεροπλανάκια θα διανύσουν : Την ιδια απόσταση.. διαφορετική απόσταση. Β. Ποιο πιστεύετε θα φτάσει ποιο μακριά στον ίδιο χρόνο : Το κόκκινο το μπλε.. Γ. Εξηγήστε με λίγα λόγια τις προβλέψεις σου : 1.2 ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ A. Μπορεί να μην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις με τους άλλους συμμαθητές σου στην ομάδα σου αλλά και στην τάξη σου. Συζητήστε με την ομάδα σας για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Για να ελέγξετε ποιες προβλέψεις είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα, θα εκτελέσετε με την ομάδα σου ένα πείραμα που σχεδιάσαμε. Πριν πραγματοποιήσετε το πείραμα, θα κουβεντιάσετε με όλη την τάξη τις ιδέες σας B. Άνοιγμα αρχείου Αναζητήστε στην επιφάνεια εργασίας το αρχείο «ΕΟΚ.modellus», ανοίξτε το με διπλό κλικ. Θα δείτε μπροστά σας το περιβάλλον εργασίας του modellus όπου θα έχει την εξής μορφή :

8 Γ. Προετοιμασία της πειραματικής διάταξης Στο παράθυρο τώρα βλέπετε δύο αεροσκάφη ένα κόκκινο και ένα μπλε. Mε την βοήθεια του ποντικιού στην κατακόρυφη στάθμη «ταχύτητα v1» (κόκκινη) θέστε ταχύτητα v 1 = 10 m/sec για το κόκκινο αεροπλανάκι Στην μπλε στάθμη «ταχύτητα v 2» θέστε ταχύτητα v 2 = 10 m/sec για το μπλε αεροπλανάκι αντιστοίχως. Δ. Πραγματοποίηση του πειράματος Τρέξτε το πείραμα πατώντας το πράσινο κουμπάκι κάτω αριστερά και αφήστε να πετάξουν μέχρι να τελειώσει ο χρόνος των 50 sec. Ερωτήματα Δ.1 Τα αεροπλανάκια διένυσαν ; Την ιδια απόσταση.. διαφορετική απόσταση. Δ.2 Δείτε στον πίνακα τιμών πάνω δεξιά και βρείτε για χρόνο t = 50 sec. Το μπλε αεροπλάνο διένυσε απόσταση x1 =... Το κόκκινο αεροπλάνο διένυσε απόσταση x2 =... Δ.3 Πατήστε το κουμπάκι «επανάληψη» κάτω δεξιά για να επανέλθουν τα αεροπλάνα στην αρχική τους θέση Στην κατακόρυφη στάθμη «ταχύτητα v1» (κόκκινη) αφήστε την ταχύτητα v 1 = 10 m/sec όπως ήταν. Mε την βοήθεια και πάλι του ποντικιού στην μπλε στάθμη «ταχύτητα v2» θέστε ταχύτητα v 2 = 20 m/sec για το μπλε αεροπλανάκι αντίστοιχα. Τρέξτε το πείραμα πατώντας το πράσινο κουμπάκι κάτω αριστερά και αφήστε να πετάξουν μέχρι να τελειώσει ο χρόνος των 50 sec Δ.3 Στο πάνω μέρος της οθόνης, στον Πίνακα αφού δείτε τις τιμές των αποστάσεων συμπληρώστε : Το μπλε αεροπλάνο σε 50 sec, διένυσε απόσταση x1 =... Το κόκκινο αεροπλάνο σε 50 sec διένυσε απόσταση x2 = ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι το κόκκινο με ταχύτητα v 1 = 10 m/sec, και το μπλε με ταχύτητα v 2 = 20 m/sec στον ίδιο χρόνο θα διανύσουν : Την ιδια απόσταση.. διαφορετική απόσταση. και από το πείραμα διαπιστώνεις ότι διανύουν τελικά : Την ιδια απόσταση διαφορετική απόσταση...

9 Β. Είχες προβλέψει ότι θα φτάσει ποιο μακριά στον ίδιο χρόνο : Το κόκκινο το μπλε.. και από το πείραμα διαπιστώνεις πιο μακριά έφτασε : Το κόκκινο το μπλε... Γ. Αν η πρόβλεψή σου δεν συμφωνεί με τα αποτελέσματα του πειράματος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 1.4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Τελικά, σύμφωνα με τα αποτελέσματα του πειράματος, η απόσταση που θα διανύσει ένα σώμα, με ποιο τρόπο εξαρτάται από τη ταχύτητα του; 1.5 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ 1. Ποιο αεροπλανάκι πάει ποιο μακριά και γιατί ; 2. Όταν έχουν ίδιες ταχύτητες οι αποστάσεις που διανύουν τι σχέση έχουν μεταξύ τους και γιατί ; 3. Όταν διπλασιάσουμε την ταχύτητα του ενός πόση απόσταση διανύει σε σχέση με το άλλο ;

10 Διάρκεια : Μία (01) διδακτική ώρα 2Ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΩΣ ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ Η ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΑΠΟ ΤΟ ΧΡΟΝΟ; 2.1 ΠΡΟΒΛΕΨΗ Δύο αεροπλάνα εκτελούν ευθεία και οριζοντία πτήση. Έστω ότι το κόκκινο πετάει με ταχύτητα v 1 = 8 m/sec, και το μπλε με ταχύτητα v 2 = 16 m/sec και η πτήση διαρκεί τον ίδιο χρόνο και για τα δύο. Α. Πιστεύετε ότι τα διαγράμματα θέσης-χρόνου θα είναι για τα αεροπλάνα : Διαφορετικά.. Ακριβώς τα ίδια. Β. Σε περίπτωση που απαντήσατε διαφορετικά πιο πιστεύετε θα σχηματίζει μεγαλύτερη γωνία με το οριζόντιο άξονα του χρόνου: Το κόκκινο το μπλε.. Γ. Εξηγήστε με λίγα λόγια τις προβλέψεις σου : 2.2 ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ A. Μπορεί να μην έχεις κάνει τις ίδιες προβλέψεις με τους άλλους συμμαθητές σου στην ομάδα σου αλλά και στην τάξη σου. Συζητήστε με την ομάδα σας για να ελέγξετε αν οι προβλέψεις σας είναι σωστές. Για να ελέγξετε ποιες προβλέψεις είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα, θα εκτελέσετε με την ομάδα σου ένα πείραμα που σχεδιάσαμε. Πριν πραγματοποιήσετε το πείραμα, θα κουβεντιάσετε με όλη την τάξη τις ιδέες σας Β. Άνοιγμα αρχείου Αναζητήστε στην επιφάνεια εργασίας το αρχείο «ΕΟΚ.modellus», ανοίξτε το με διπλό κλικ. Θα δείτε μπροστά σας το περιβάλλον εργασίας του modellus όπου θα έχει την εξής μορφή :

11 Γ. Προετοιμασία της πειραματικής διάταξης Στο παράθυρο τώρα βλέπετε δύο αεροσκάφη ένα κόκκινο και ένα μπλε. Τα αεροπλανάκια του σχήματος εκτελούν ευθεία και οριζοντία πτήση. Mε την βοήθεια του ποντικιού στην κατακόρυφη στάθμη «ταχύτητα v1» (κόκκινη) θέστε ταχύτητα v 1 = 8 m/sec για το κόκκινο αεροπλανάκι και αντίστοιχα από την μπλε στήλη v2 =0 m/sec για το μπλε. Δ. Πραγματοποίηση του πειράματος Τρέξτε το πείραμα πατώντας το πράσινο κουμπάκι κάτω αριστερά και αφήστε να πετάξει μέχρι να τελειώσει ο χρόνος των 50 sec Πατήστε «επαναφορά» στο εικονίδιο Γραφική παράσταση στο κάτω μέρος της οθόνης. Δ.1 Τι μορφή έχει το διάγραμμα θέσης - χρόνου t ; Δ.2 Πατήστε το κουμπάκι «επανάληψη» κάτω δεξιά για να επανέλθουν τα αεροπλάνα στην αρχική τους θέση Mε την βοήθεια του ποντικιού στην κατακόρυφη στάθμη «ταχύτητα v1» (κόκκινη) θέστε ταχύτητα v 1 = 8 m/sec για το κόκκινο αεροπλανάκι Στην μπλε στάθμη «ταχύτητα v2» θέστε ταχύτητα v 2 = 16 m/sec για το μπλε αεροπλανάκι αντιστοίχως. Τρέξτε το πείραμα πατώντας το πράσινο κουμπάκι κάτω αριστερά και αφήστε να πετάξουν μέχρι να τελειώσει ο χρόνος των 50 sec Δ.3 Παρατηρήστε το παράθυρο «Γραφική παράσταση» τα δύο διαγράμματα θέσης χρόνου (την κόκκινη και μπλε γραμμή) Τα δύο διαγράμματα έχουν κλίση(γωνία) με τον οριζόντιο άξονα των χρόνων ; Την ιδια.. διαφορετική. Ποιο διάγραμμα έχει την μεγαλύτερη κλίση ; Το κόκκινο αεροπλανάκι.. Το μπλε αεροπλανάκι. 2.3 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ Α. Είχες προβλέψει ότι τα διαγράμματα θέσης-χρόνου θα είναι για τα αεροπλανάκια : Διαφορετικά.. Ακριβώς τα ίδια. και από το πείραμα διαπιστώνεις ότι διανύουν τελικά : Διαφορετκά Ακριβώς τα ίδια....

12 Β. Είχες προβλέψει περίπτωση που είναι διαφορετικά θα σχηματίζει μεγαλύτερη γωνία με το οριζόντιο άξονα του χρόνου: Το κόκκινο το μπλε.. και από το πείραμα διαπιστώνεις ότι διανύουν τελικά : Το κόκκινο το μπλε.. Γ. Αν η πρόβλεψή σου δεν συμφωνεί με τα αποτελέσματα του πειράματος, πώς εξηγείς τις διαφορές που διαπίστωσες; 2.4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Τελικά, σύμφωνα με τα αποτελέσματα του πειράματος, η κλίση που σχηματίζει η γραμμή στο διάγραμμα θέσης χρόνου με πιο τρόπο εξαρτάται από την ταχύτητα του σώματος; 2.5 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ 1. Κατά την γνώμη σας ποια από τις παρακάτω γραφικές παραστάσεις αντιστοιχούν στην κίνηση του αεροπλάνου ; 2. Το αεροπλανάκι με μηδενική ταχύτητα πόση κλίση σχηματίζει με τον οριζόντιο άξονα των χρόνων η ευθεία στο διάγραμμα x - t?