Οριζόντια Βολή: μελέτη της κίνησης και εξαγωγή της εξίσωσης της τροχιάς με τη χρήση του Interactive Physics

Σχετικά έγγραφα
Εφαρμογές παραγώγων. Γνωστικό αντικείμενο: Μαθηματικά (ΔΕ) Δημιουργός: ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΘΩΜΑ

Τα είδη των χαρτών. Γνωστικό αντικείμενο: Γεωγραφία (ΠΕ) Δημιουργός: ΑΛΕΞΑΝΔΡΑ ΠΙΛΑΤΟΥ

Η Αγία Σοφία, ένα αριστούργημα της αρχιτεκτονικής

Σχεδίαση και Ανάλυση Τοπικών Δικτύων Υπολογιστών

Μεσοκάθετος ευθυγράμμου τμήματος

Προγραμματίζω παίζοντας: βασικές έννοιες προγραμματισμού με το Scratch

Γνωρίζω καλύτερα τα κέρματα του ευρώ

Ανάπτυξη Ακουστικών Ικανοτήτων

Ο πρώτος νόμος της Θερμοδυναμικής για τα κλειστά συστήματα

Ανάπτυξη ιστολογίου. Γνωστικό αντικείμενο: Ερευνητική Εργασία - Project. Δημιουργός: ΦΩΤΙΟΣ ΛΑΖΑΡΙΝΗΣ

Εισαγωγή στη δομή επιλογής στο προγραμματιστικό περιβάλλον SCRATCH.

Μελέτη ενός εγκάρσιου μηχανικού κύματος

Περιοχές λειτουργίας τρανζίστορ BJT Ευθεία φόρτου - Σημείο Q

Μουσικό ταξίδι στην Ελλάδα

Δημιουργία, εμφάνιση, μέτρηση πλήθους γραμμών, λέξεων και χαρακτήρων αρχείων κειμένου στο Λ/Σ Unix

«Γνωριμία με το Εσωτερικό του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή»

Ταξινόμηση, φίλτρα, γραφήματα στα υπολογιστικά φύλλα.

Δημιουργία παιχνιδιού με το ΜΙΤ AppInvnentor (Πινγκ - Πονγκ).

Η έννοια της μεταβλητής και της λίστας με την βοήθεια του λογισμικού Scratch

Ελληνική Δημιουργία στη Μουσική -Βυζαντινή και Παραδοσιακή Μουσική

Εκλογές - εκλογικά συστήματα

Η Ελληνική Μετανάστευση κατά τον 20ο αιώνα

Οικογενειακό εισόδημα - Πρϋπολογισμός

Αγορά Πληροφορικής. Προϊόντα και Υπηρεσίες.

Εισαγωγή στις δομές δεδομένων Στοίβα και Ουρά με τη βοήθεια του Scratch

Κρατική παρέμβαση στην αγορά - Επιβολή i) ανώτατων τιμών και ii) κατώτατων τιμών

Ευρωπαϊκή Ένωση: Ίδρυση και εξέλιξη

Ελληνική ταινία μικρού μήκους

Τέχνη και Μαθηματικά

Η Αχτένιστη Αγελάδα. Γνωστικό αντικείμενο: Προσχολική Παιδαγωγική. Δημιουργός: ΕΛΕΝΗ ΜΑΡΟΥΚΑ

Το εσωτερικό της γης

ΟΙ ΚΑΤΑΠΛΗΚΤΙΚΟΙ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟΙ ΤΟΥ Β1 ΚΣΕ ΓΕΝΝΑΔΕΙΟΥ

Απλά ηλεκτρικά κυκλώματα - Νόμος του Ωμ

Το Ανάγλυφο της Ευρώπης

Διδάσκοντας παράλληλα λατινική γλώσσα και ρωμαϊκή ιστορία

Το διάγραμμα Ρ - h ενός ψυκτικού ρευστού.

«Έχω δικαιώματα. Μπορεί κανείς να μου τα προστατέψει; Μια διδακτική πρόταση μέσω ΤΠΕ»

Εφαρμογές Υπηρεσιών Νέφους

Οπλισμοί μείζονων κλιμάκων

Εξισώσεις α βαθμού. Γνωστικό αντικείμενο: Μαθηματικά (ΔΕ) Δημιουργός: ΣΟΦΙΑ ΣΜΠΡΙΝΗ

Ο κήπος των συναισθημάτων

Οι μεγάλοι Ζωγράφοι επισκέπτονται το νηπιαγωγείο μας

Από που 'σαι ποταμάκι; Ο κύκλος του νερού

"Μικρασιατική Καταστροφή και Πρόσφυγες", Ιστορία Γ' Γυμνασίου, Διδακτική Αξιοποίηση της πλατφόρμας του Ψηφιακού Σχολείου

"Από την πρώτη ύλη... στο προϊόν", μια ταινία μικρού μήκους

Επιπλέει ή βυθίζεται; Μέτρησε την πυκνότητα!

ΚΛΑΔΟΘΡΑΥΣΤΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗΝ ΚΟΜΠΟΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Ψυκτικός κύκλος με συμπίεση ατμών

ΣΤΑΛΑΚΤΕΣ ΚΑΙ ΣΤΑΛΑΚΤΟΦΟΡΟΙ ΣΩΛΗΝΕΣ

Η ΣΕΙΣΜΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ

Εισαγωγή στα πρωτόκολλα δρομολόγησης

Εισαγωγή στην έννοια της συνάρτησης

ΟΙ ΝΟΜΟΙ ΤΟΥ ΑΠΛΟΥ ΕΚΚΡΕΜΟΥΣ

Picasso Portraits. Γνωστικό αντικείμενο: Αγγλική Γλώσσα. Δημιουργός: ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗ

Γνωρίζοντας τα ζώα της θάλασσας

Εφημερίδες! Γνωστικό αντικείμενο: Προσχολική Παιδαγωγική. Δημιουργός: ΠΑΣΧΑΛΙΝΑ-ΛΙΝΑ ΒΑΛΣΑΜΙΔΟΥ

Βασικές εντολές σχεδίασης στη γλώσσα προγραμματισμού Logo Εντολή επανάληψης

Τεχνικές μεταγωγής πληροφορίας σε δίκτυο υπολογιστών παρουσίαση σε Prezi

Κάπνισμα - Οινόπνευμα

Γράφω το σενάριο μιας κινηματογραφικής ταινίας

Μεταγραφή γενετικού υλικού

Ραντεβού στην αυλή μας

Στάδια επίλυσης προβλήματος -Εφαρμογή στη Δομή της Επανάληψης

Road safety. Γνωστικό αντικείμενο: Αγγλική Γλώσσα. Δημιουργός: ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗ

Αντεστραμμένη τάξη/διδασκαλία: Τα βουνά της Ελλάδας

L'île. Γνωστικό αντικείμενο: Γαλλική Γλώσσα. Δημιουργός: ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ ΚΑΤΣΙΚΑ

Εξάρτηση διαλυτότητας στερεών ουσιών από το διαλύτη και τη θερμοκρασία

Δημιουργία παρουσίασης με εικόνες και εφέ κίνησης με το λογισμικό παρουσίασης Impress

Γωνίες μεταξύ παραλλήλων ευθειών που τέμνονται από τρίτη ευθεία

Η εκμάθηση της μετωπικής πάσας στην πετοσφαίριση

Μηνύματα επανάστασης - Μηνύματα ελευθερίας

Ανεργία. Γνωστικό αντικείμενο: Διοίκηση και Οικονομία (Ε.Ε.) Δημιουργός: ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΤΑΜΠΑΧΑΝΙΩΤΗΣ

Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης. Μετατροπές αριθμών από Δυαδικό σε Δεκαδικό και αντίστροφα

Κίνηση και ταχύτητα. Γνωστικό αντικείμενο: Φυσική (ΔΕ) Δημιουργός: ΣΟΦΙΑ ΣΩΤΗΡΙΟΥ

Ποιος θα έχει το πάνω χέρι; Μετρήσεις μάζας και όγκου υγρών σωμάτων, υπολογισμοί και εφαρμογές της πυκνότητας τους.

ΤΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΝΕΦΟΣ (CLOUD COMPUTING) ΚΑΙ ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ

Tα εργαλεία του εργαστηρίου της Τεχνολογίας

ΕΞΩΛΕΚΤΙΚΗ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

Τεχνικές πηγές φωτός

Από την απλή στη σύνθετη και πολλαπλή δομή επιλογής

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ ΣΕΙΡΑΣ

Υλικό Υπολογιστή. Γνωστικό αντικείμενο: Πληροφορική. Δημιουργός: ΕΛΕΝΗ ΧΩΡΙΑΝΟΠΟΥΛΟΥ

Μελέτη της συνάρτησης y = α x^2 + βx + γ

Ο δρόμος προς το σχολείο μου

Παράλληλες ευθείες που τέμνονται από μια άλλη ευθεία

Μορφές Επιχειρήσεων. Γνωστικό αντικείμενο: Διοίκηση και Οικονομία (Ε.Ε.) Δημιουργός: ΚΥΡΙΑΚΗ ΜΑΝΟΥΣΑΡΙΔΟΥ

Άνωση - Αρχή του Αρχιμήδη

Προσομοίωση μετρήσεων επί αεροτομών αεροσκαφών, με το λογισμικό Foilsim ΙΙΙ

Ελεύθερη βολή στην καλαθοσφαίριση

Ασφαλώς στο Διαδίκτυο

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Αντιστρόφως ανάλογα ποσά

Τα επίπεδα οργάνωσης των πολυκύτταρων οργανισμών - Οι ζωικοί ιστοί

Ξενώνας Νέων - Jugendherberge

Η έννοια της πιθανότητας

Ομάδες τροφίμων. Γνωστικό αντικείμενο: Οικιακή Οικονομία. Δημιουργός: ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΚΑΔΙΓΙΑΝΝΟΠΟΥΛΟΣ

Ανακαλύπτοντας μορφές ρύπανσης του περιβάλλοντος μέσω του διαδικτύου

«Ευλογημένος ο ερχόμενος Ο Ιησούς εισέρχεται στα Ιεροσόλυμα και εκδιώκει τους εμπόρους από το Ναό»

Φύγε-φύγε ποντικάκι...

Κίνηση στο Scratch (Αλλαγή ενδυμασίας) Δημιουργία Animation.

Transcript:

Οριζόντια Βολή: μελέτη της κίνησης και εξαγωγή της εξίσωσης της τροχιάς με τη χρήση του Interactive Physics Διδακτικό Σενάριο Γνωστικό αντικείμενο: Φυσική (ΔΕ) Δημιουργός: ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΝΕΖΗΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ

Σημείωση Το παρόν έγγραφο αποτελεί προϊόν αυτόματης δημιουργίας και εκτύπωσης του Ψηφιακού Διδακτικού Σεναρίου με Τίτλο: «Οριζόντια Βολή: μελέτη της κίνησης και εξαγωγή της εξίσωσης της τροχιάς με τη χρήση του Interactive Physics». Δημιουργήθηκε στις 13/01/2017 01:28:52 και έχει υποστηρικτικό ρόλο στο έργο του εκπαιδευτικού. Δεν αντικαθιστά το Ψηφιακό Διδακτικό Σενάριο, το οποίο περιέχει όλο το Διαδραστικό Περιεχόμενο και αξιοποιεί τις ψηφιακές δυνατότητες της Πλατφόρμας «Αίσωπος». Το σενάριο αυτό έχει χαρακτηρισθεί ως «Επαρκές» ύστερα από αξιολόγηση από δύο αξιολογητές και είναι αναρτημένο με το πλήρες ψηφιακό περιεχόμενό του στην Πλατφόρμα «Αίσωπος». Το Διαδραστικό Ψηφιακό Διδακτικό Σενάριο με το πλήρες ψηφιακό περιεχόμενό του βρίσκεται στον σύνδεσμο: http://aesop.iep.edu.gr/node/17234 Επισημαίνεται ότι τα σενάρια της Πλατφόρμας «Αίσωπος» διακρίνονται σε: Υποδειγματικά Σενάρια: Ψηφιακά Διδακτικά Σενάρια που έχουν προκύψει από επιστημονικές επιτροπές εμπειρογνωμόνων (Εκπαιδευτικοί Αυξημένων Προσόντων, Σχολικοί Σύμβουλοι, Μέλη ΔΕΠ / Επιστημονικό Προσωπικό του ΙΕΠ). Βέλτιστα Σενάρια: Αξιολογημένα Ψηφιακά Διδακτικά Σενάρια εκπαιδευτικών με βαθμολογία άνω των 70 μονάδων. Επαρκή Σενάρια: Αξιολογημένα Ψηφιακά Διδακτικά Σενάρια εκπαιδευτικών με βαθμολογία από 50 έως 70 μονάδες. ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΕΡΓΟΥ ΠΡΑΞΗ: «Ανάπτυξη Mεθοδολογίας και Ψηφιακών Διδακτικών Σεναρίων για τα Γνωστικά Αντικείμενα της Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Γενικής και Επαγγελματικής Εκπαίδευσης» - MIS: 479325, ΣΑΕ: 2014ΣΕ24580051. Η πράξη συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΚΤ) και το Ελληνικό Δημόσιο στο πλαίσιο του ΕΠ «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του ΕΣΠΑ 2007-2013 και υλοποιείται σε σύμπραξη από το Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής και την Ειδική Υπηρεσία Εφαρμογής Εκπαιδευτικών Δράσεων του Υ.ΠΟ.ΠΑΙ.Θ. Η Πλατφόρμα Ανάπτυξης, Σχεδίασης, Υποβολής, Αξιολόγησης και Παρουσίασης Ψηφιακών Διδακτικών Σεναρίων «Αίσωπος», αναπτύχθηκε με ίδια μέσα από το Ινστιτούτο Εκπαιδευτικής Πολιτικής στο πλαίσιο του Υποέργου 2: «Ψηφιακό Σύστημα Ηλεκτρονική Πλατφόρμα Υποβολής, Αξιολόγησης, Διαχείρισης και Αξιοποίησης Ψηφιακών Σεναρίων καθώς και καθοδήγησης και Υποστήριξης των Εκπαιδευτικών» της Πράξης. Ομάδα Επιστημονικής και Διοικητικής Εποπτείας της Πράξης: Επιστημονικός Υπεύθυνος Πράξης για τις Δράσεις που αφορούν το Ι.Ε.Π: Ιωάννης Σταμουλάκης, Φιλόλογος, Σύμβουλος Α' Υ.ΠΟ.ΠΑΙ.Θ. Υπεύθυνος Υποέργου 1: Ιωάννης Σταμουλάκης, Φιλόλογος, Σύμβουλος Α' Υ.ΠΟ.ΠΑΙ.Θ. Υπεύθυνος Υποέργου 2: Νικόλαος Γραμμένος, Πληροφορικός, Σύμβουλος Γ' Ι.Ε.Π. Υπεύθυνος Υποέργου 3: Νικόλαος Γραμμένος, Πληροφορικός, Σύμβουλος Γ' Ι.Ε.Π. Επιστημονική Συντονίστρια των ειδικών επιστημόνων του Υποέργου 1: Βασιλική Καραμπέτσου, Φιλόλογος, Εισηγήτρια Ι.Ε.Π. Σελίδα 2/10

Φύλλα Εργασίας Σεναρίου Το παρόν ψηφιακό σενάριο περιέχει φύλλα εργασίας, τα οποία είναι συννημένα στο αρχείο «PDF» και μπορείτε να τα ανοίξετε κάνοντας διπλό κλικ πάνω στο εικονίδιο. 1η Φάση: 2η Φάση: Σελίδα 3/10

Γενική Περιγραφή Σεναρίου Γνωστικό αντικείμενο: Φυσική (ΔΕ) Θεματική ταξινομία: Φυσική (ΔΕ) -> Δυνάμεις και Κινήσεις -> Τροχιά Εκπαιδευτικό πρόβλημα: Οι μαθητές συνήθως συναντούν δυσκολία στην κατανόηση του σχήματος της τροχιάς. Με το συγκεκριμένο σενάριο (2ο Φ.Ε.) αφού αποτυπωθεί στην οθόνη, εξάγεται σταδιακά ως εξίσωση και τελικά κατανοούνται οι επιμέρους παράμετροί της. Επίσης μια άλλη δυσκολία που συναντούν είναι στην ισότητα των χρόνων των επιμέρους κινήσεων. Οφείλεται στην εγγενή δυσκολία του ανθρώπου να αντιληφθεί γρήγορες κινήσεις. Σταδιακά, μέσα από το σενάριο (1ο Φ.Ε.) ξεκαθαρίζεται και αυτό. Οι εναλλακτικές ιδέες των μαθητών για την οριζόντια βολή (ΟΒ), σύμφωνα με την εγχώρια και τη διεθνή βιβλιογραφία καθώς και σύμφωνα με τις προσωπικές μας εμπειρίες μέσα στην τάξη είναι: 1. Όσο πιο μεγάλη είναι η μάζα του σώματος τόσο μικρότερο είναι το βεληνεκές του. Σπανιότερα υπάρχει και η ακριβώς αντίθετη άποψη (η οποία στηρίζεται στην έννοια της αδράνειας). 2. Η ΟΒ είναι καμπύλη, άρα μεγαλύτερη διαδρομή, άρα θα πραγματοποιηθεί σε περισσότερο χρόνο. 3. Η ΕΠ είναι επιταχυνόμενη άρα θα πραγματοποιηθεί ταχύτερα από την ΕΟΚ. 4. Η ΟΒ είναι η ίδια σε όλα τα βαρυτικά πεδία. 5. Όσο μεγαλύτερο το αρχικό ύψος, τόσο μικρότερο το βεληνεκές. 6. Το σχήμα της τροχιάς είναι «τμήμα κύκλου». Τις τρεις πρώτες εναλλακτικές ιδέες τις διαχειριζόμαστε στο 1ο Φ.Ε. και τις τρεις επόμενες στο 2ο. Γενική περιγραφή περιεχομένου: Για το σενάριο αυτό θα χρησιμοποιήσουμε το λογισμικό Interactive Physics 2005 και συγκεκριμένα μια εφαρμογή φτιαγμένη εξ αρχής από εμάς για τις ανάγκες των δύο φύλλων εργασίας. Η εφαρμογή περιλαμβάνει: μια μπάλα η οποία βάλλεται από συγκεκριμένο ύψος τρία «κουμπιά-δείκτες» που ρυθμίζουν αντίστοιχα: «μάζα», «αρχική ταχύτητα», αρχικό ύψος» «κουμπί» που ρυθμίζει την «επιτάχυνση της βαρύτητας» του τόπου δύο μικρά παράθυρα που δείχνουν αντίστοιχα: «χρόνο κίνησης» και «βεληνεκές». Διδακτικοί Στόχοι: Να Να Να Να Να εξοικειωθούν με τις έννοιες: εξίσωση της τροχιάς, παραβολική τροχιά, βεληνεκές, χρόνος πτήσης. κατανοήσουν τις έννοιες «εξαρτάται» και «είναι ανεξάρτητο» καθώς και τα διάφορα είδη εξαρτήσεων ( αντιληφθούν ότι ένα μέγεθος μπορεί να εξαρτάται από περισσότερα του ενός μεγέθη και να συνδυάσουν χρησιμοποιούν πολλαπλές αναπαραστάσεις (πίνακας τιμών και γραφική παράσταση μαζί) για να περιγράφ εμπεδώσουν τη διαδικασία της επιστημονικής μεθόδου κατά την οποία κρατάμε όλα τα μεγέθη εκτός από Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: οριζόντια βολή βαρύτητα ελεύθερη πτώση παραβολή εξίσωση τροχιάς ευθύγραμμη ομαλή κίνηση μάζα αναλογία ταχύτητα Υλικοτεχνική υποδομή: Το σενάριο θα πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο πληροφορικής. Οι μαθητές οργανωμένοι σε ομάδες των δύο (2) ή το πολύ των τριών (3) ατόμων. Κάθε ομάδα θα βρίσκεται μπροστά σε έναν Η/Υ και θα έχει στη διάθεσή της τα δύο Φ.Ε. Ο καθηγητής Σελίδα 4/10

θα επιτελεί επικουρικό ρόλο χρησιμοποιώντας ενίοτε τον πίνακα για τυχών απορίες. Εναλλακτικά το σενάριο μπορεί να πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών με τη χρήση ενός Η/Υ και ενός βιντεοπροβολέα και οθόνης τοίχου. Σε αυτή τη περίπτωση προτείνεται κάθε δραστηριότητα να πραγματοποιείται στον Η/Υ από διαφορετική ομάδα μαθητών ώστε να ενισχυθεί το αίσθημα της συμμετοχής στη διαδικασία. Τυπικός χρόνος αλληλεπίδρασης με το εκπαιδευτικό σενάριο σε διδακτικές ώρες για δουλειά εντός του σχολείου: 2 ώρες Πνευματικά δικαιώματα ή άλλοι αντίστοιχοι περιορισμοί: χρήση του λογισμικού Interactive Physics 2005 με εφαρμογή, ειδικά σχεδιασμένη για τα Φ.Ε. Εκτιμώμενο Επίπεδο Δυσκολίας: Μέτριας δυσκολίας Τύπος διαδραστικότητας : Ενεργός μάθηση Επίπεδο διαδραστικότητας : Πολύ υψηλό Προτεινόμενη ηλικιακή ομάδα του τελικού χρήστη: 15-18 Εκπαιδευτική βαθμίδα που απευθύνεται το σενάριο: Γενικό Λύκειο Σελίδα 5/10

Σύνοψη φάσεων σεναρίου: 1η Φάση: 1η διδακτική ώρα: Φ.Ε.-Ι (ολοκλήρωση) και Φ.Ε.-ΙΙ Χρονική Διάρκεια: 45 λεπτά της ώρας Χώρος Διεξαγωγής: εργαστήριο πληροφορικής (ομάδες 2-3 μαθητών) Αριθμός φύλλων εργασίας: 1 Δομικά - Διαδραστικά στοιχεία: 2η Φάση: 2η διδακτική ώρα: Φ.Ε.-ΙΙ (ολοκλήρωση) Χρονική Διάρκεια: 45 λεπτά της ώρας Χώρος Διεξαγωγής: εργαστήριο πληροφορικής (ομάδες 2-3 μαθητών) Αριθμός φύλλων εργασίας: 1 Δομικά - Διαδραστικά στοιχεία: Σελίδα 6/10

1η Φάση: 1η διδακτική ώρα: Φ.Ε.-Ι (ολοκλήρωση) και Φ.Ε.-ΙΙ Σελίδα 7/10

1η Φάση: 1η διδακτική ώρα: Φ.Ε.-Ι (ολοκλήρωση) και Φ.Ε.-ΙΙ Χρονική Διάρκεια: 45 λεπτά της ώρας Χώρος Διεξαγωγής: εργαστήριο πληροφορικής (ομάδες 2-3 μαθητών) Φύλλα εργασίας: Τα φύλλα εργασίας είναι συνημμένα στην 3η σελίδα του εγγράφου. Εναλλακτικά μπορείτε να τα μεταφορτώσετε εκ νέου από τις παρακάτω διαδικτυακές θέσεις. Φύλλο Εργασίας 1 http://aesop.iep.edu.gr/sites/default/files/filla-ergasias/fe-1_0.docx ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ι: (αρχή της επαλληλίας των κινήσεων και εξάρτηση της κίνησης από τη μάζα) -Ξεκινάμε το μάθημα με την πραγματοποίηση ενός απλού πραγματικού πειράματος: βάλλουμε ένα μπαλάκι ή αυτοκινητάκι πάνω σε ένα θρανίο (ή στην έδρα) έτσι ώστε να πέσει από την άκρη του (της) στο πάτωμα. Επισημαίνουμε στους μαθητές ότι η κίνηση είναι διαφορετική από την αρχική (που είναι οριζόντια και ευθύγραμμη) και διαφορετική από μια ελεύθερη πτώση. -Στη συνέχεια αρχίζουμε με το Φ.Ε. και οι μαθητές διαβάζουν στη εισαγωγή για τις τρεις κινήσεις (ΟΒ, ΕΠ, ΕΟΚ). -Υπάρχουν τρεις ερωτήσεις με τις οποίες διαχειριζόμαστε εναλλακτικές ιδέες 2 και 3. -Ακολουθεί η διαδικασία με τη χρήση του λογισμικού Interactive Physics 2005 κατά την οποία, από τα βήματα 1 και 2, εξάγουμε συμπέρασμα που απαντά στην 1η ερώτηση (ο χρόνος της ΟΒ είναι ίδιος με τον χρόνο ΕΠ). -Στο σημείο αυτό, επικουρικά μπορούμε να πραγματοποιήσουμε το γνωστό πείραμα με τα κέρματα και τον χάρακα: ταυτόχρονη εκτόξευση του ενός κέρματος, ώστε να κάνει ΟΒ και απελευθέρωση του άλλου ώστε να κάνει ΕΠ. Ακούγεται ένας ήχος πτώσης από τα δύο, άρα ο χρόνος πραγματοποίησης των δύο κινήσεων, από το ίδιο ύψος, είναι ίδιος. -Στο βήμα 3 οι μαθητές εκτελούν μια απλή πράξη με την εξίσωση της ΕΟΚ (x=υt) ώστε, χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγούμενων δύο βημάτων να καταλήξουν στο ότι και ο χρόνος της ΕΟΚ είναι ίδιος. Έτσι ελέγχουν και τις απαντήσεις τους στην 2η και 3η ερώτηση. -Ομαδοποιώντας τα παραπάνω έχουμε ένα τελικό συμπέρασμα το οποίο δίνεται ως συμπλήρωση ενός κενού και με ένα σχήμα το οποίο δείχνει τα παραπάνω. Εφιστούμε την προσοχή στους μαθητές στο σχήμα και συγκεκριμένα στις οριζόντιες και κάθετες γραμμές που ενώνουν τα ίχνη της ΕΠ και ΕΟΚ αντίστοιχα με τα ίχνη της «πραγματικής κίνησης», της ΟΒ. -Συνεχίζουμε με τον έλεγχο για τη μάζα (βήμα 4). Θα διαχειριστούμε πάλι μια εναλλακτική ιδέα. Πραγματοποιούμε πείραμα ΟΒ με διαφορετικές μάζες, ίδια αρχική ταχύτητα και αρχικό ύψος και συμπληρώνοντας τον πίνακα βλέπουμε την ανεξαρτησία της κίνησης από τη μάζα. Το αρχείο του Interactive Physics (ειδικά κατασκευασμένο για τα 2 φύλλα εργασίας υπάρχειστο:https://www.dropbox.com/s/sezu3nml2j5injh/%ce%9f%cf%81%ce%b9%ce%b6%cf%8c%ce%bd%ce%b9 %CE%B1%20%CE%92%CE%BF%CE%BB%CE%AE.IP?dl=0 Σελίδα 8/10

2η Φάση: 2η διδακτική ώρα: Φ.Ε.-ΙΙ (ολοκλήρωση) Σελίδα 9/10

2η Φάση: 2η διδακτική ώρα: Φ.Ε.-ΙΙ (ολοκλήρωση) Χρονική Διάρκεια: 45 λεπτά της ώρας Χώρος Διεξαγωγής: εργαστήριο πληροφορικής (ομάδες 2-3 μαθητών) Φύλλα εργασίας: Τα φύλλα εργασίας είναι συνημμένα στην 3η σελίδα του εγγράφου. Εναλλακτικά μπορείτε να τα μεταφορτώσετε εκ νέου από τις παρακάτω διαδικτυακές θέσεις. Φύλλο Εργασίας 1 http://aesop.iep.edu.gr/sites/default/files/filla-ergasias/fe-2.docx ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΙΙ: (κατασκευή της εξίσωσης της τροχιάς) -Έχοντας δει οι μαθητές τις καμπύλες που σχηματίζει η τροχιά της ΟΒ, από τις προηγούμενες δραστηριότητες, ρωτάμε τι πιστεύουν για το σχήμα της τροχιάς. Μπορούμε να βοηθήσουμε αναφέροντας τις γνωστές (από τα μαθηματικά) καμπύλες: κύκλος, έλλειψη, παραβολή, υπερβολή, Έτσι ξεκινάμε και διαχειριζόμαστε μια εναλλακτική ιδέα. -Στη συνέχεια διαβάζουν στην εισαγωγή τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να εργαστούν για να βρουν τη σωστή εξίσωση της τροχιάς και τελικά να την περιγράψουν με μια μαθηματική συνάρτηση y=f(x). -Στο σημείο αυτό επισημαίνουμε στους μαθητές το μικρό κειμενάκι που υπάρχει σε πλαίσιο στο Φ.Ε.: "Για να βρούμε την εξάρτηση ενός φυσικού μεγέθους από άλλα, τα κρατάμε κάθε φορά σταθερά όλα εκτός από ένα, το οποίο και ελέγχουμε. Συνεχίζουμε ένα-ένα με τα υπόλοιπα. Το παραπάνω αποτελεί ένα από τα βασικά συστατικά της ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ." και τους περιγράφουμε εν συντομία τα βασικά βήματα της επιστημονικής μεθόδου (όπως αυτά εφαρμόστηκαν για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο) Ξεκινάμε την πειραματική διαδικασία με τον έλεγχο για τη θέση y. -Αρχικά έχουμε μια συμπλήρωση κενού -Με μια ερώτηση που στηρίζεται στην κοινή λογική ζητάμε από τους μαθητές αρχικά να προβλέψουν ποιοτικά και στη συνέχεια αναλογικά την εξάρτηση του βεληνεκούς x από το ύψος y. Έτσι διαχειριζόμαστε μια εναλλακτική ιδέα και ξεκινάμε να καλύπτουμε τους στόχους. Η επιλογή των δυνατών απαντήσεων εξάρτησης του y από το x έχει να κάνει με τις γνωστές συναρτήσεις, οι οποίες είναι οικίες στους μαθητές, από το μάθημα των μαθηματικών προηγούμενων τάξεων. -Εκτελούμε το πείραμα και συλλέγουμε δεδομένα σύμφωνα με το Φ.Ε. -Ζητάμε στρογγυλοποίηση των αριθμών ώστε να φανεί η αναλογία πιο καθαρά. -Κάνουμε τη γραφική παράσταση και τελικά, -καταλήγουμε στο συμπέρασμα (κοιτάζοντας και τον πίνακα και το διάγραμμα) της αναλογίας: x~ρίζα(y) Συνεχίζουμε την πειραματική διαδικασία με τον έλεγχο για την αρχ. ταχύτητα υ0. -Αρχικά έχουμε πάλι μια συμπλήρωση κενού -Και πάλι μια ερώτηση κοινής λογικής για ποιοτική και αναλογική απάντηση όπως και πριν. -Εκτελούμε τη συνέχεια του πειράματος σύμφωνα με το Φ.Ε. και συλλέγουμε δεδομένα στον πίνακα τιμών. Και πάλι ζητάμε στρογγυλοποίηση. -Τέλος κάνουμε τη γραφική παράσταση x-υ0 και από τον πίνακα τιμών και τη γραφική συνάγουμε το συμπέρασμα της αναλογίας: x~υ0 Το τελευταίο πειραματικό μέρος αφορά την εξάρτηση από την επιτάχυνση της βαρύτητας. Εδώ φαίνεται ακόμη μια προστιθέμενη αξία του συγκεκριμένου λογισμικού, μιας και δεν θα μπορούσαμε να εκτελέσουμε το παρακάτω πείραμα σε κανένα πραγματικό εργαστήριο (τουλάχιστον όχι για τους επόμενους 5 με 6 αιώνες ). -Έχουμε και πάλι μια ερώτηση κοινής λογικής με ποιοτική (συμπλήρωση κενού) και αναλογική (πολλαπλή επιλογή) απάντηση. -Εδώ η πειραματική διαδικασία που περιγράφεται στο Φ.Ε. είναι λίγο πολύπλοκη, ακριβώς γιατί και η εξάρτηση που ζητάμε είναι πολύπλοκη. -Για να διευκολύνουμε τους μαθητές έχουμε φτιάξει το διάγραμμα της γραφικής παράστασης έτσι ώστε να συμπληρωθεί πιο εύκολα. -Έτσι στο τέλος (από τον πίνακα τιμών και τη γραφική παράσταση) συνάγεται η αναλογία: x~1/ρίζα(g) Συνδυάζοντας τώρα τα τρία προηγούμενα αποτελέσματα ζητάμε από τους μαθητές να καταλήξουν στο εξής: x~υ0*ρίζα(y/g) -Επειδή η παραπάνω διαδικασία σύνθεσης αναλογιών δεν αναφέρεται στα σχολικά βιβλία, θα ήταν καλό ο καθηγητής να βοηθήσει λίγο παραπάνω εδώ. -Εξηγούμε μετά ότι μια αναλογία γίνεται ισότητα με την προσθήκη μιας σταθεράς και επομένως καταλήγουμε στη σχέση x=c*υ0*ρίζα(y/g). Με εφαρμογή συγκεκριμένων τιμών (g=10 m/s2, y=10 m, υ0=1 m/s) εκτελούμε για μια τελευταία φορά το πείραμα και βρίσκουμε x=1.415 m το οποίο ισούται με το C. -Ζητάμε από τους μαθητές να κάνουν τις πράξεις και να βρουν το C και τελικά να καταλήξουν στη σχέση x=1.415*υ0*ρίζα(y/g). Επειδή όμως ζητάμε την εξίσωση της τροχιάς y=f(x), ζητάμε μια τελευταία πράξη αντιστροφής και λύνοντας ως προς y (με 1.415^2=2 ) έχουμε το τελικό αποτέλεσμα: y=g*x^2/2υ0^2 που είναι η γνωστή μας εξίσωση παραβολικής τροχιάς στη οριζόντια βολή. Αναστοχαζόμενοι, κάνουμε μια θεωρητική επαλήθευση των παραπάνω, εξάγοντας την εξίσωση της τροχιάς με θεωρητικό τρόπο, από τις εξισώσεις των επιμέρους κινήσεων. Και καταλήγουμε συμπερασματικά με ένα μικρό κείμενο συμπλήρωσης κενών το οποίο περιλαμβάνει όλη την ουσία σχετικά με την αρχή της επαλληλίας των κινήσεων και την εφαρμογή της στην ΟΒ. Το αρχείο του Interactive Physics (ειδικά κατασκευασμένο για τα 2 φύλλα εργασίας υπάρχει στο: https://www.dropbox.com/s/sezu3nml2j5injh/%ce%9f%cf%81%ce %B9%CE%B6%CF%8C%CE%BD%CE%B9%CE%B1%20%CE%92%CE%BF%CE%BB%CE%AE.IP?dl=0 Σελίδα 10/10 Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)