Ζητήματα και προκλήσεις που προέκυψαν στην ομάδα 7-11 Mascil

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ζητήματα και προκλήσεις που προέκυψαν στην ομάδα 7-11 Mascil"

Μένθη Αγγελίδου
8 χρόνια πριν
Προβολές:

δοχείων» Βεργίνης Ηλίας Δεληγιάννη Ειρήνη Ζωϊτσάκος Σωτήρης Ρουμπέα Γεωργία Βασιλειάδης

2 Ζητήματα και προκλήσεις που προέκυψαν στην ομάδα 7-11 Mascil ΒΑΡΒΑΚΕΙΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΓΕΛ «Μετρώντας στο Μετρό» ΓΕΛ ΓΛΥΦΑΔΑΣ «Φωτοβολταικά, Απορρόφηση φαρμάκου, Τοποθέτηση δοχείων» Βεργίνης Ηλίας Δεληγιάννη Ειρήνη Ζωϊτσάκος Σωτήρης Ρουμπέα Γεωργία Βασιλειάδης Ιωάννης Τριαντάφυλλος Γεώργιος Συντονιστής : Κόσυβας Γεώργιος Υποστήριξη : Καφετζόπουλος Γεώργιος-Ιγνάτιος

3 Με τις δράσεις μας προσπαθήσαμε να: προβληματίσουμε τους μαθητές πάνω σε θέματα του αυθεντικού χώρου εργασίας αναδείξουμε την αναγκαιότητα συνδυαστικών προβλημάτων που η λύση τους απαιτεί συνεργασία των επιστημών και επιστημόνων δώσουμε κίνητρο στους μαθητές για μελέτη των μαθηματικών και των φυσικών επιστημών να ενισχύσουμε τη διερευνητική και κριτική ικανότητα του μαθητή να ενισχύσουμε τη συνεργασία των μαθητών στη λύση των προβλημάτων ως προοπτικά επαγγελματική δεξιότητα

4 Μετρώντας στο Μετρό

5 Προς Μαθητές Α και Β Λυκείου: ΑΝΑΘΕΣΗ ΕΡΓΟΥ: ΜΕΛΕΤΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΝΕΑΣ ΔΙΑΔΡΟΜΗΣ υποέργο: «Αξιοποίηση χρόνου μεταξύ διαδρομών για σκοπούς ενημέρωσης για την επιστήμη και πολιτιστικούς» Τα μέλη της ομάδας μελέτης είστε Φυσικός, Μαθηματικός, Μηχανικός υπολογιστών Μηχανικός περιβάλλοντος Καλή επιτυχία στο έργο σας

6 Είδη και Εξισώσεις κίνησης Α) Είναι δυνατόν, να τοποθετηθούν στους πλάγιους τοίχους της σήραγγας φωτισμένες αφίσες έτσι ώστε ο επιβάτης -καθώς το όχημα κινείται- να αντιλαμβάνεται τις εικόνες ως κινούμενες (διαφορετικά στο επιταχυνόμενο, ισοταχές και επιβραδυνόμενο); Αν ναι υπολογίστε Μετείκασμα/κινούμενες εικόνες: Β) Διερευνήστε, ποιος κατ ελάχιστο (Ν) αριθμό εικόνων μήκους λ= 5 μέτρων η καθεμία και πώς πρέπει να τοποθετηθεί κατά την διάρκεια της κίνησης, λαμβάνοντας υπόψη το φαινόμενο του μετεικάσματος και των τεχνικών στοιχείων της κίνησης του μετρό. Δημιουργία προϊόντων κινούμενων εικόνων (μικρών φιλμ) Γ) διάρκειας όσο το ταξίδι μεταξύ των δύο σταθμών με περιεχόμενο θέματα φυσικών επιστημών αλλά και διαθεματικά πχ: Αρχή λειτουργίας τραίνων Θερμικές μηχανές Αρχή διατήρησης μηχανικής ενέργειας Νόμοι του Νεύτωνα Επίδειξη κλασσικών πειραμάτων φυσικής Ανάδειξης των έργων κατασκευής του Αττικού Μετρό Ιστορίας αρχαιολογικών ευρυμάτων Ιστορία σιδηροδρόμων Άλλες προτάσεις από το μαθητή 5

7 Υλικά και μέσα που αξιοποιήθηκαν Φύλλα εργασίας Ηλεκτρονικοί υπολογιστές του εργαστηρίου φυσικής Αρχεία από τον φάκελλο «ΜΕΤΡΟ» με πραγματικά δεδομένα από την Α.Ε. Μετρό που μας διατέθηκαν κατά την επίσκεψη στα γραφεία της την 13η Φεβρουαρίου. Το λογισμικό «GIF Animator» ή «Pivot Animator» για την δημιουργία διαδοχικών εικόνων υπό μορφή κινούμενων εικόνων ως δοκιμή για το πώς θα βλέπουν οι επιβάτες τις εικόνες καθώς κινούνται ή ενός φιλμ μικρού μήκους. Σύνδεση για αναζήτηση στο διαδίκτυο Προσομοιώσεις φυσικών φαινομένων Όργανα φυσικής από το εργαστήριο φυσικής Φωτογραφική μηχανή 6

8 Εύρεση Βέλτιστης Διαδρομής Αλγόριθμος Dijkstra Σκοπός: Σχεδίαση Λογισμικού για τον υπολογισμό της συντομότερης διαδρομής από τη στάση αφετηρίας μέχρι τη στάση του προορισμού στο συντομότερο χρονικό διάστημα Στόχοι Απεικόνιση του δικτύου μετρό σε μη κατευθυνόμενο γράφο: Κόμβοι -> Σταθμοί μετρό Ακμές -> Απόσταση μεταξύ σταθμών Εξοικείωση με τα βήματα αλγορίθμου Αναπαράσταση του αλγορίθμου σε μορφή εκτέλεσης βημάτων

9 Εύρεση Βέλτιστης Διαδρομής Αλγόριθμος Dijkstra Στάδια Δραστηριότητας Ομάδες 2-3 ατόμων: 1. Απεικόνιση δικτύου μετρό σε μη κατευθυνόμενο γράφο Φύλλο Εργασίας 2. Παρακολούθηση video εύρεσης συντομότερης διαδρομής από τον κόμβο α στον κομβο g

10 Εύρεση Βέλτιστης Διαδρομής Αλγόριθμος Dijkstra

11 Εύρεση Βέλτιστης Διαδρομής Αλγόριθμος Dijkstra Στάδια Δραστηριότητας Ομάδες 2-3 ατόμων: 3. Aπάντηση σε ερωτήματα κατανόησης Φύλλο Εργασίας 4. Περιγραφή της γενικής μορφής του αλγορίθμου σε μορφή βημάτων εκτέλεσης για την εύρεση της συντομότερης διαδρομής μεταξύ δυο κόμβων του γράφου 5. Εκτέλεση και Δοκιμή του αλγορίθμου

12 Εύρεση Βέλτιστης Διαδρομής Αλγόριθμος Dijkstra Παρατηρήσεις - Σχόλια Ομαδική Εκπόνηση Δραστηριότητας Οι απαντήσεις σε ερωτήματα είχαν στόχο την καθοδήγηση προς τη σωστή απάντηση, χωρίς όμως να δίνουν και τη λύση στα ερωτήματα του φύλλου εργασίας οι μαθητές λειτούργησαν διαφορετικά στην τάξη σε σχέση με άλλες φορές πιο συνεργάσιμοι ενεργή συμμετοχή αδύναμων μαθητών Ενεργή εμπλοκή στη μαθησιακή διαδικασία Προσπάθεια συσχέτισης υπάρχουσας με νέες γνώσεις στην Πληροφορική

13 Εύρεση βέλτιστης διαδρομής Αρχή του Fermat Το πρόβλημα: Εύρεση θέσης για την κατασκευή σιδηροδρομικού σταθμού ώστε το άθροισμα των αποστάσεων από δυο σημεία ενδιαφέροντος να είναι ελάχιστο. Στόχοι Διερεύνηση του προβλήματος σε περιβάλλον δυναμικής Γεωμετρίας Μαθηματική απόδειξη Σύνδεση με την αρχή του Fermat στη Φυσική (Η Γωνία πρόσπτωσης ίση με την γωνία ανάκλασης)

14 Επιλογή θέσεων σταθμών: Ένα πρόβλημα βελτιστοποίησης Το πρόβλημα: Σε δεδομένο δίκτυο μετρό να επιλεγούν τα σημεία όπου θα κατασκευαστούν οι σταθμοί, ώστε αυτοί να καλύπτουν ένα δεδομένο σύνολο σημείων ενδιαφέροντος και να έχουν το ελάχιστο δυνατό πλήθος. Στόχοι: Διερεύνηση ενός ρεαλιστικού προβλήματος ανοιχτού τύπου Μεταφορά του προβλήματος σε μαθηματική γλώσσα από τους μαθητές Εργαλείο: GeoGebra

15 Το πρόβλημα της φύλαξης του σταθμού του μετρό Το πρόβλημα: Σε δεδομένο σταθμό, να επιλεγεί ένα ελάχιστο δυνατό σύνολο θέσεων στις οποίες θα τοποθετηθούν κάμερες ασφαλείας, ώστε αυτές να εποπτεύουν όλο τον χώρο. Πρόκειται για το γνωστό Art Gallery Problem. Μέθοδος: Οι μαθητές, σε ομάδες 2-3 ατόμων, κατασκεύασαν τα δικά τους σχέδια πολυγωνικών σταθμών στο περιβάλλον του GeoGebra, τα τριγωνοποίησαν, χρωμάτισαν τις κορυφές τους με τρία χρώματα και οδηγήθηκαν έτσι στη λύση του προβλήματος.

16 Το πρόβλημα της φύλαξης του σταθμού του μετρό

17 Σε συνεργασία με έναν εκπαιδευτικό της ομάδας εφαρμόστηκαν τρεις παρεμβάσεις Η πρώτη αφορούσε στην τοποθέτηση φωτοβολταϊκών πλαισίων, στην οροφή ενός κτιρίου,κάτω από συγκεκριμένες προϋποθέσεις τόσο ως προς την επιφάνεια όσο και ως προς την τοποθέτηση. Η δεύτερη αφορούσε στην απορρόφηση ενός φαρμάκου από τον οργανισμό του ασθενούς όταν δοθεί σε μια συγκεκριμένη δοσοληψία. Η τρίτη αφορούσε στην τοποθέτηση δοχείων σχήματος ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου,συγκεκριμένων διαστάσεων, στην καρότσα ενός φορτηγού με διάφορους περιορισμούς.(κάλυψη χώρου)

18 Συνεργασία κατά τον σχεδιασμό δραστηριοτήτων Συνεργασία δύο εκπαιδευτικών του 1ου Γελ Γλυφάδας με εφαρμογή κοινών σχεδιασμένων δραστηριοτήτων Συνεργασία τεσσάρων καθηγητών του Βαρβακείου Λυκείου με διαθεματική δραστηριότητα

19 Εκτέλεση των παρεμβάσεων Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες 4-5 ατόμων Δόθηκε φύλλο εργασίας Τα άτομα των ομάδων συνεργάστηκαν ανταλλάσοντας απόψεις και προβληματισμούς Η συμμετοχή του διδάσκοντος ήταν επικουρική. Καταγράφηκαν οι απαντήσεις των ομάδων και παρουσιάστηκαν σε όλη τη τάξη,προκαλώντας συζητήσεις και ανατροφοδοτήσεις.

20 Διαπιστώσεις Η συμμετοχή των μαθητών ήταν σχεδόν καθολική Υπήρξε έντονη και δημιουργική δραστηριοποίηση των μαθητών Έγινε εμβάθυνση των εννοιών Οι μαθητές πήραν λόγο και ρόλο στη διαδικασία της διδασκαλίας

21 Συζητήσεις και προβληματισμός κατά τον αναστοχασμό της ομάδας 7-11 Η επιλογή των θεμάτων πρέπει να είναι κοντά στα «θέλω» των μαθητών. τα ερωτήματα,που είναι προς απάντηση, πρέπει να είναι σαφή και να δίνεται αρκετός χρόνος για την απάντησή τους η βοήθεια του καθηγητή να είναι τέτοια ώστε να μην εμποδίζει την πρωτοβουλία,τον προβληματισμό αλλά και την αυτονομία των μαθητών χωρίς βέβαια να είναι και ουσιαστικά απών. οι συνθήκες της αίθουσας και γενικά το περιβάλλον να είναι κατάλληλα διαμορφωμένο

22 Στα πλαίσια του προγράμματος: πειραματιστήκαμε με αυθεντικά προβλήματα από το χώρο εργασίας εφαρμόσαμε την διερευνητική μάθηση συνεργαστήκαμε επανασχεδιάσαμε

23 Οι μαθητές: εκφράστηκαν θετικά για το πρόγραμμα και τις δράσεις βρέθηκαν σε γόνιμο περιβάλλον, διαφορετικό από την παραδοσιακή τάξη, με ποικίλες ευκαιρίες μάθησης. σύνδεσαν την σχολική γνώση με την χρησιμότητα στο χώρο εργασίας- επάγγελμα συνεργάστηκαν τόσο στις ομάδες όσο και στο σύνολο τους και έτσι: διαπίστωσαν τη σημαντικότητα της ανάληψης προσωπικής ευθύνης κάθε ειδικότητας στα πλαίσια της συνεργασίας ομάδας επιστημόνων- εργαζομένων

24 Δυσκολίες-προβλήματα: ασυμβατότητα εν μέρει με το υπάρχον πρόγραμμα σπουδών στο Λύκειο/σύστημα Πανελληνίων ανελιξία του ημερήσιου ωρολογίου προγράμματος χρονοβόρες και επίπονες διαδικασίες προετοιμασίας απειρία σε ανάλογα προγράμματα έλλειψη επαρκούς διεθνούς εμπειρίας προς υποστήριξη

25 Εν κατακλείδι το πρόγραμμα Mascil ήταν μια θετική εμπειρία ανάλογα προγράμματα στο μέλλον μπορούν να βοηθήσουν τον πειραματισμό για ενσωμάτωση της διερευνητικής μάθησης και αυθεντικών προβλημάτων από τον χώρο εργασίας στο πρόγραμμα σπουδών του Λυκείου

26 Ενδεικτική Βιβλιογραφία Aigner M., Ζiegler G. M. (1998) How to guard a museum in Proofs from the Book, Springer, pp Dijkstra, E. W. (1959). A Note on Two Problems in Connection with Graphs. Numerische Math. 1, Jaworski, B. (1994). Investigating mathematics teaching: A constructivist enquiry. London: Falmer Press. Osborne, J. (2011). Science teaching methods: a rationale for practices. School Science Review, 93 (343), Kurt M., Sanders P. (2008). Algorithms and Data Structures: The Basic Toolbox. Springer. Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walberg- Henriksson, H. & Hemm, V. (2007). Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future of Europe. Brussels: Directorate General for Research, Science, Economy and Society.

Σχετικά έγγραφα

ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ- ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ- ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

Η ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΕΜΠΕΙΡΙΑΣ ΕΦΑΜΟΓΗΣ ΤΟΥ MASCIL ΣΤΟ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ: ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ- ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ- ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ MasciL και Σχολική πραγματικότητα Καλλιόπη Σιώπη, Μαθηματικός Πρότυπο ΓΕΛ Ευαγγελικής