ΑΝΑΣΤΟΧΑΣΜΟΣ 1ης ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΗΣ

Transcript

1 Αναστοχασμός

2 ΑΝΑΣΤΟΧΑΣΜΟΣ 1ης ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΗΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ(A) : Βαρβιτσιώτης Ιωάννης ΤΙΤΛΟΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ : Ελεύθερη πτώση επιτάχυνση της βαρύτητας g ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ : /4/ 2015 Ζητήματα μάθησης Τι είδους συνδέσεις ανάμεσα στον χώρο εργασίας και το γνωστικό σας αντικείμενο αναγνωρίσατε στις απαντήσεις των μαθητών σας; Ποιες δεξιότητες/γνώσεις/ ικανότητες θεωρείτε ότι απέκτησαν οι μαθητές σας; 1. Με την δραστηριότητα που υλοποιήθηκε δόθηκε η ευκαιρία να εντοπιστεί η διαφορά μεταξύ των εννοιών της μάζας και του βάρους ενός σώματος. 2. Οι μαθητές γνώρισαν την έννοια του πεδίου βαρύτητας με το διανυσματικό μέγεθος που το περιγράφει και το πως αυτό εμπλέκεται στην σχέση που συνδέει την μάζα με το βάρος. 3. Οι μαθητές μπόρεσαν να εφαρμόσουν τον γνωστό σε αυτούς δεύτερο νόμο του Νεύτωνα και έτσι προσδιόρισαν το είδος της κίνησης που εκτελεί ένα σώμα που πραγματοποιεί ελεύθερη πτώση. 4. Με τις γνωστές σε αυτούς εξισώσεις της επιταχυνόμενης κίνησης, οι μαθητές εξήγαγαν τις εξισώσεις της ελεύθερης πτώσης και προσδιόρισαν τον χρόνο διάρκειας της πτώσης από δεδομένο ύψος. Εντόπισαν ότι ο χρόνος αυτός δεν εξαρτάται από την μάζα του σώματος και έτσι ερμήνευσαν το γιατί τα σώματα που αφήνονται ελεύθερα στο κενό από δεδομένο ύψος, φτάνουν ταυτόχρονα στο έδαφος ανεξάρτητα από την μάζα τους. 5. Ο προσδιορισμός της τιμής του g έγινε με δύο τρόπους : Με την επεξεργασία των δεδομένων που προέκυψαν με την μέθοδο της χρονοφωτογράφησης. Με φωτογράφηση και καταγραφή των διαδοχικών θέσεων μίας σφαίρας του μπιλιάρδου που αφέθηκε να πέσει ελεύθερα υπολογίστηκαν οι τιμές της μέσης ταχύτητας, οι μεταβολές της και τελικά η τιμή του g. Με την διαδικασία αυτή δόθηκε η ευκαιρία στους μαθητές να θυμηθούν έννοιες

3 από το κεφάλαιο των ευθύγραμμων κινήσεων και να τις χρησιμοποιήσουν μέσω μίας μεθόδου επεξεργασίας δεδομένων που καταλήγει στον προσδιορισμό του g. Με την εκτέλεση πειράματος που πραγματοποιήθηκε στον χώρο του εργαστηρίου Φυσικής. Η λήψη των μετρήσεων και η επεξεργασία των δεδομένων έδωσε στους μαθητές την ευκαιρία να γνωρίσουν το πως μέσω πειράματος ελέγχεται μία θεωρητική προσέγγιση αλλά και τον ρόλο των σφαλμάτων που οδηγούν σε μικρές η μεγάλες αποκλίσεις από τις θεωρητικές προβλέψεις. Οι μαθητές έμαθαν το πως να μετασχηματίζουν σε γραμμική μία συνάρτηση χρησιμοποιώντας τις γνώσεις που απέκτησαν στο μάθημα των μαθηματικών της Α' τάξης. Με την χάραξη της ευθείας ανάμεσα στα σημεία που αντιστοιχούν στα πειραματικά δεδομένα υπολογίστηκε η κλίση της ευθείας και έτσι προσδιορίστηκε η τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας g. Ζητήματα διδασκαλίας Γιατί επιλέξατε αυτή τη δραστηριότητα; Πώς συνδέθηκε με το πρόγραμμα σπουδών και ποιοι ήταν οι διδακτικοί σας στόχοι; 1. Η περιγραφή του πεδίου βαρύτητας μέσω του διανύσματος της έντασης επιτάχυνσης της βαρύτητας, είχε διδαχθεί οπότε δόθηκε η ευκαιρία μέσω του φύλου εργασίας να ενταχθεί στην δραστηριότητα ώστε να αποτελέσει τον ενδιάμεσο σύνδεσμο μεταξύ της μάζας και του βάρους ενός σώματος. Ο στόχος ήταν οι μαθητές να αντιληφθούν την διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους με ταυτόχρονη εμφάνιση του g. 2. Η ελεύθερη πτώση περιέχεται στο πρόγραμμα σπουδών της Φυσικής της Α' τάξης του Γενικού Λυκείου και στην μελέτη της συναντιούνται η μεταβαλλόμενη κίνηση και ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα που οι μαθητές έχουν ήδη διδαχθεί. Ο στόχος ήταν οι μαθητές να θυμηθούν και να συνδυάσουν γνώσεις από τις ενότητες της κινηματικής και της δυναμικής ώστε να προκύψουν οι εξισώσεις που περιγράφουν την ελεύθερη πτώση. 3. Ο προσδιορισμός της τιμής του g μέσω επεξεργασίας δεδομένων και εκτέλεσης πειράματος με λήψη μετρήσεων είχε ως στόχο να αντιληφθούν οι μαθητές το πώς προσδιορίζονται φυσικά μεγέθη έμμεσα και όχι με απευθείας μέτρηση. 4. Η επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων μέσω δύο μεθόδων που με διαδοχικά βήματα θα οδηγεί στον προσδιορισμό ενός φυσικού μεγέθους (του g) είχε ως στόχο οι μαθητές να έρθουν σε γνωριμία με αυτές αλλά και να τις εφαρμόσουν. 5. Η χρήση του μετασχηματισμού μίας συνάρτησης σε γραμμική με κατάλληλη επιλογή του ρόλου των μεταβλητών η οποία με χρήση των πειραματικών δεδομένων θα οδηγήσει στον προσδιορισμό ενός φυσικού μεγέθους ήταν ένας σημαντικός διδακτικός στόχος της δραστηριότητάς μας. Στην υλοποίησή του συνέβαλε η επαφή των μαθητών με την ενότητα της γραμμικής συνάρτησης και της κλίσης ευθείας που είχαν διδαχτεί στο μάθημα των Μαθηματικών της

4 Α' τάξης του Γενικού Λυκείου. Ο στόχος ήταν οι μαθητές να γνωρίσουν μία μέθοδο που εφαρμόζεται στην Φυσική στην οποία να χρησιμοποιήσουν μαθηματικές έννοιες που είχαν διδαχτεί στο μάθημα των Μαθηματικών της τάξης τους. Πώς αξιοποιήσατε τον χώρο εργασίας; Κρίνετε ότι η προσέγγιση με τον χώρο εργασίας βοήθησε τους μαθητές και με ποιο τρόπο; (τι θα μπορούσατε άλλο να κάνετε;) Η επίσκεψη στην Σχολή Ικάρων και στην 360 Μοίρα Εκπαίδευσης στην περιοχή της Δεκέλειας έδωσε την ευκαιρία στους μαθητές να ενημερωθούν από τους εκπαιδευτές των πιλότων της Πολεμικής Αεροπορίας για την παρουσία της επιτάχυνσης της βαρύτητας στην διαδικασία της πτήσης και την επιρροή της στην φυσιολογία του ανθρώπινου οργανισμού. Οι μαθητές παρακολούθησαν εκπαιδευτικό υλικό από το πως καταγράφονται οι αντιδράσεις των πιλότων σε ακραίες συνθήκες όταν οι τιμές της επιτάχυνσης της βαρύτητας στον κατακόρυφο άξονα αγγίζουν και ξεπερνούν τις συνήθεις για τον ανθρώπινο οργανισμό τιμές. Οι μαθητές ενημερώθηκαν για το πως ένα φυσικό μέγεθος που δεν φαίνεται, δηλώνει την παρουσία του μέσω των επιδράσεών του στον άνθρωπο εκεί που η τεχνολογία δημιουργεί τις συνθήκες για να καταγραφούν τιμές του μακριά από την καθημερινή εμπειρία. Θα μπορούσε να είχε προγραμματιστεί μία δεύτερη συνάντηση στον χώρο του σχολείου με υπεύθυνους από την Μοίρα Εκπαίδευσης στα πλαίσια μίας η δύο διδακτικών ωρών για να δοθεί η ευκαιρία της ανάκλησης των όσων παρουσιάστηκαν με έμφαση στις επιδράσεις στην φυσιολογία του ανθρώπινου οργανισμού ανοίγοντας πιθανές διασυνδέσεις με το μάθημα της Βιολογίας. Ποια στοιχεία διερευνητικής μάθησης αναγνωρίσατε στη διδασκαλία σας; Παρακαλώ τσεκάρετε () στον Πίνακα Ι και ΙΙ όποιες διαστάσεις διερεύνησης αναγνωρίσατε στη

5 διδακτική σας παρέμβαση είτε δικαιολογώντας την άποψή σας είτε δίνοντας ένα παράδειγμα. ΠΙΝΑΚΑΣ Ι Ο ρόλος του εκπαιδευτικού σε μια τάξη διερευνητικής μάθησης Διαστάσεις Δικαιολόγηση/παράδειγμα Να υποστηρίζει τις προσπάθειες των μαθητών Διάλογος με ενθάρρυνση των μαθητών να εκφράσουν τις προσεγγίσεις τους κατά την διαδικασία της διδακτικής πράξης. Να αξιοποιεί εποικοδομητικά την υπάρχουσα γνώση τους Ερωτήσεις ανάκλησης γνώσης και σύνδεσή τους με την τρέχουσα ενότητα μέσω των βημάτων του φύλλου εργασίας. Να προκαλεί το ενδιαφέρον των μαθητών με κατάλληλα ερωτήματα Ερωτήσεις στο φύλλο εργασίας Να διαχειρίζεται συζητήσεις σε μικρές ομάδες μαθητών αλλά και στην ολομέλεια της τάξης Διαδικασία επεξεργασίας δεδομένων και λήψη μετρήσεων κατά την εκτέλεση του πειράματος. Να ενθαρρύνει τους μαθητές να εκφράζουν διαφορετικές οπτικές για το ίδιο θέμα Να συνδέει τις ιδέες των μαθητών με έννοιες των μαθηματικών και των φυσικών επιστημών. Η μέθοδος του μετασχηματισμού μίας συνάρτησης σε γραμμική,

6 η χάραξη της ευθείας ανάμεσα στις πειραματικές τιμές, η εύρεση της κλίσης της ευθείας και ο προσδιορισμός ενός φυσικού μεγέθους (του g). ΠΙΝΑΚΑΣ ΙΙ: Oι μαθητές σε μια τάξη διερευνητικής μάθησης Διαστάσεις Δικαιολόγηση/παράδειγμα Παρατηρούν φαινόμενα Παράθεση πειραματικών δεδομένων με παρατήρηση φωτογραφίας που αποτυπώνει το προς εξέταση φαινόμενο. Θέτουν ερωτήματα Με την βοήθεια του φύλλου εργασίας. Αναζητούν επιστημονικούς τρόπους για να Εκτέλεση του πειράματος απαντήσουν στα ερωτήματα (διενεργούν πειράματα, ελέγχουν μεταβλητές με και επεξεργασία των συστηματικό τρόπο, υπολογίζουν, αναζητούν κανονικότητες και σχέσεις, κάνουν εικασίες δεδομένων. και προσπαθούν να τις αποδείξουν κλπ.) Ερμηνεύουν τα αποτελέσματα Σύγκριση θεωρίας και πειράματος, συμβολή των σφαλμάτων. Αξιολογούν τις λύσεις Εντοπισμός αδυναμιών στο τεχνικό μέρος του πειράματος με πιθανή

7 Επικοινωνούν σχετικά με τα αποτελέσματα και τις λύσεις με διαφορετικούς τρόπους (συζητήσεις, παρουσιάσεις, posters κ.λπ.) ανάγκη επανάληψής του βελτιώνοντας το εκτελεστικό κομμάτι του. Διάλογος και σχολιασμός των σταδίων και παρουσίαση των αποτελεσμάτων της δραστηριότητας μεταξύ των μαθητών της κάθε ομάδας αλλά και με το σύνολο των μαθητών στην ολομέλεια του τμήματος.

8 Επαγγελματική εξέλιξη Παρουσιάστε ένα περιστατικό που νομίζετε ότι ήταν κρίσιμο για την εξέλιξη της διδασκαλίας σας. Τι νομίζετε ότι μάθατε εσείς; Τι καινούριο αναγνωρίζετε στις διδακτικές σας ενέργειες και επιλογές; Ποιες αλλαγές θα κάνατε στη διδακτική σας παρέμβαση αν την επαναλαμβάνατε;

9 The mascil project has received funding from the European Union s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement no mascil project (G.A. no ), lead partner: University of Education Freiburg; CC BY_NC_SA 4.0 license granted Original idea of this task: Mascil Team The Netherlands