Mascil 2014-2015 Πειραματικός προσδιορισμός του χρόνου αντίδρασης ενός ποδηλάτη ΦΥΣΙΚΗ: Κινήσεις : ευθύγραμμη ομαλή, ευθύγραμμα ομαλά επιταχυνόμενη ΒΙΟΛΟΓΙΑ Βιολογικός χρόνος αντίδρασης ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΧΩΡΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Τεχνική Προδιαγραφή Φωτεινών Σηματοδοτών των ποδηλατόδρομων
Σύντομη Περιγραφή Δραστηριότητας Ημερομηνία: Τρίτη 16/12/2014 Τάξη Α (Τμήμα Α3, μαθητές 27) Διάρκεια: 2 διδακτικές ώρες Κεντρικό Θέμα: «Πειραματικός προσδιορισμός του χρόνου αντίδρασης ενός ποδηλάτη.» Συνεργασία: κ. Β. Λέλλος (ΠΕ04) Τόπος διεξαγωγής: Εργαστήριο Φ. Ε (Βιολογίας-Χημείας), Πεζόδρομος Δρόμος ήπιας κυκλοφορίας
Σύντομη Περιγραφή Δραστηριότητας Οι μαθητές δούλεψαν ομαδικά (5-6 άτομα ανά ομάδα) στο πλαίσιο της διερευνητικής μάθησης και με τη βοήθεια φύλλου εργασίας της ομάδας Έργο των ομάδων να διερευνήσουν τη σχέση νόμων της Φυσικής που είχαν διδαχθεί και του σχεδιασμού ενός συστήματος ρύθμισης της κυκλοφορίας Να σχεδιάσουν και να υλοποιήσουν ένα πείραμα
Σύντομη Περιγραφή Δραστηριότητας Συγκεκριμένα το «σενάριο» είχε ως εξής: Υποθέστε ότι δουλεύετε σε μία εταιρεία που ασχολείται με τη σύνταξη μιας Τεχνικής Προδιαγραφής Φωτεινών Σηματοδοτών Ρύθμισης Κυκλοφορίας Οχημάτων και Πεζών. Συγκεκριμένα, η ομάδα σας έχει αναλάβει τη φωτεινή σηματοδότηση των ποδηλατόδρομων. Στόχος της ομάδας είναι ο πειραματικός προσδιορισμός του χρόνου αντίδρασης ενός ποδηλάτη. Τα «εργαλεία» που διαθέτετε είναι ένα ποδήλατο, ένα ταχύμετρο, ένα χρονόμετρο, ένα σηματοδότη STOP και μια μετροταινία.
Κίνητρα μάθησης: Το σενάριο ήταν δομημένο ώστε να μετέχουν σε αυτό όλοι οι μαθητές. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκαν έννοιες της καθημερινή ζωής (φανάρια, ποδήλατο, χρονόμετρο) επελεγμένες ώστε να είναι κοντά στα ενδιαφέροντα της νέας γενιάς. Το φύλλο εργασίας διευκόλυνε σε μεγάλο βαθμό την εξέλιξη του σεναρίου (πίνακας με τα μεγέθη που πρέπει να μετρηθούν, πίνακας με τις εξισώσεις, διαχωρισμός των κινήσεων, πίνακας με τις τελικές τιμές, καταμερισμός των αρμοδιοτήτων.)
Ζητήματα μάθησης: Επίλυση Προβλημάτων Οι μαθητές ανέπτυξαν τις εξής στρατηγικές : Επίλυσης Προβλημάτων Λήψης Αποφάσεων Στους μαθητές δόθηκε προς επίλυση ένα σχετικά απλό πρόβλημα Βρείτε έναν τρόπο προσδιορισμού του χρόνου αντίδρασης ενός ποδηλάτη. Οι μαθητές καλούντα να περάσουν από διάφορα στάδια : Ανάλυση και Σύνθεση Αντιμετώπιση προβλημάτων/ δυσκολιών Λήψης αποφάσεων Συμμετοχή / Ένταξη σε μια ομάδα
Ζητήματα μάθησης Σύνδεση Ιδεών της Φυσικής με θέματα της Καθημερινής Ζωής Επιχειρήθηκε η σύνδεση εννοιών της Φυσικής με θέματα της καθημερινής ζωής. Συγκεκριμένα η διδασκαλία επικεντρώθηκε στο τι συμβαίνει όταν ένας ποδηλάτης αντιλαμβάνεται την ύπαρξη του κόκκινου σηματοδότη και ξεκινά να επιβραδύνεται μέχρι τελικά να σταματήσει. Επίσης στο φύλλο εργασίας δίνεται ως δραστηριότητα για το σπίτι Δημοσίευμα από ημερήσια εφημερίδα που δείχνει τις βασικότερες αιτίες για την πρόκληση τροχαίων ατυχημάτων. Οι μαθητές καλούνται να απαντήσουν σχετικά με το ποια είναι η συνεισφορά της μέθης στην πρόκληση του τροχαίου.
Ζητήματα μάθησης Σύνδεση θεωρητικών εννοιών με πειραματικές διαδικασίες Ήταν ιδιαίτερα δύσκολο για τους μαθητές να σκεφθούν μια πειραματική διαδικασία που θα τους οδηγούσε στον προσδιορισμό του χρόνου αντίδρασης. Οι μαθητές είχαν λύσει αντίστοιχες ασκήσεις και γνώριζαν τις σχέσεις- νόμους της Φυσικής. Δεν μπορούσαν όμως να συνδυάσουν αυτή τη γνώση ώστε να σκεφθούν μια πειραματική διαδικασία. Ούτε μπορούσαν να συχετίσουν τα διαθέσιμα εργαλεία μετρητικές συσκευές ώστε να οδηγηθούν μέσω αυτών στο σχεδιασμό του πειράματος.
Ζητήματα μάθησης Σύνδεση θεωρητικών εννοιών με πειραματικές διαδικασίες «Το πείραμα με το ποδήλατο μου έμαθε πόσο δύσκολο είναι να στεφθεί οποιοδήποτε πείραμα με επιτυχία» «Καταλάβαμε πως πάντα ένα πείραμα περιέχει σφάλματα» «Μας βοήθησε να καταλάβουμε την έννοια του χρόνου αντίδρασης σε σχέση με το Δx και την ταχύτητα»
Ζητήματα μάθησης Οι μαθητές δεν μπόρεσαν να κάνουν σύνδεση με το χώρο εργασίας Καμία ομάδα δεν μπόρεσε να σχεδιάσει μια πειραματική διαδικασία. Μετά από συζήτηση με τον καθηγητή αναγνώρισαν τα μεγέθη που θα μπορούσαν να μετρήσουν με τη βοήθεια των οργάνων που υπήρχαν στο φύλλο εργασίας. Ούτε όμως τότε δεν μπόρεσαν όμως να σκεφθούν ολοκληρωμένη διαδικασία. Οι ομάδες μπόρεσαν να εκτελέσουν το πείραμα ικανοποιητικά. Μάλιστα ήταν ιδιαίτερα θετικοί στο να μετέχουν στη διαδικασία.
Ζητήματα διδασκαλίας Ο σχεδιασμός βασίστηκε σε μια ολιστική προσέγγιση της γνώσης Επιχειρήθηκε σύνδεση εννοιών της Φυσικής τόσο με έννοιες της Βιολογίας όσο και συχέτισή τους με έναν χώρο εργασίας. Επιχειρήθηκε σύνδεση της θεωρίας με το πείραμα. Μάλιστα επιχειρήθηκε η υλοποίηση και άλλου ανεξάρτητου πειράματος προσδιορισμού του χρόνου αντίδρασης ενός ανθρώπου σε οπτικό ερέθισμα σε στόχο τη σύγκριση των αποτελεσμάτων. Νομίζω ότι η σημασία και η αξία του χώρου εργασίας βρίσκεται σε αυτό το σημείο δηλαδή στο γεγονός ότι πρόσθεσε στο σενάριο τη διάσταση του πραγματικού. Οι μαθητές έχουν συνηθίσει να λύνουν ασκήσεις Φυσικής που δεν έχουν αντίκτυπο στην πραγματική ζωή. Τέλος, η διεξαγωγή πειραμάτων συνήθως περιορίζεται σε μια στείρα εκτέλεση βημάτων.
Επαγγελματική εξέλιξη Ο σχεδιασμός βασίστηκε σε μια ολιστική προσέγγιση της γνώσης Επιχειρήθηκε σύνδεση εννοιών της Φυσικής τόσο με έννοιες της Βιολογίας όσο και συχέτισή τους με έναν χώρο εργασίας. Επιχειρήθηκε σύνδεση της θεωρίας με το πείραμα. Μάλιστα επιχειρήθηκε η υλοποίηση και άλλου ανεξάρτητου πειράματος προσδιορισμού του χρόνου αντίδρασης ενός ανθρώπου σε οπτικό ερέθισμα σε στόχο τη σύγκριση των αποτελεσμάτων. Νομίζω ότι η σημασία και η αξία του χώρου εργασίας βρίσκεται σε αυτό το σημείο δηλαδή στο γεγονός ότι πρόσθεσε στο σενάριο τη διάσταση του πραγματικού. Οι μαθητές έχουν συνηθίσει να λύνουν ασκήσεις Φυσικής που δεν έχουν αντίκτυπο στην πραγματική ζωή. Τέλος, η διεξαγωγή πειραμάτων συνήθως περιορίζεται σε μια στείρα εκτέλεση βημάτων.
Επαγγελματική εξέλιξη Μου έκανε εντύπωση η αδυναμία σχεδιασμού του πειράματος διότι είμαι σίγουρη ότι το ίδιο πρόβλημα διατυπωμένο αλλιώς δηλαδή υπό τη μορφή άσκησης θα ήταν σχετικά εύκολο να επιλυθεί από τους μαθητές. Θυμάμαι χαρακτηριστικά τους μαθητές μου να με ρωτούν: «Πως θα βρούμε το χρόνο μέχρι να σταματήσει;» «Ο χρόνος μέχρι να σταματήσει είναι ο χρόνος της επιβραδυνόμενης;» Οι ίδιοι μαθητές έγραφαν τις σωστές εξισώσεις για το χρόνο της κίνησης ως το άθροισμα της ΕΟΚ και της ΕΟΕπιβραδ. Υπήρχε χάσμα μεταξύ θεωρίας και πειράματος
Επαγγελματική εξέλιξη Νομίζω ότι ο χρόνος δεν ήταν αρκετός. Θεωρώ ότι δεν ολοκληρώθηκε σωστά το τελευταίο κομμάτι που αφορούσε την ανάλυση των πειραματικών δεδομένων. Το στάδιο αυτό είναι σημαντικό διότι οδηγεί στη χαρά της επίτευξης ενός στόχου και της ολοκλήρωσης της προσπάθειας. Οι μαθητές έφυγαν χωρίς να έχουν το αποτέλεσμα για το χρόνο αντίδρασης του ποδηλάτη. Αισθάνθηκα ένα κενό. Αυτό σίγουρα πρέπει να αλλάξει πρέπει να διαθέσω 3 ώρες. Μου έκανε εντύπωση η πρόθεση των μαθητών για συμμετοχή και η καλή διάθεση. Επίσης, κατάφεραν να καταμερίσουν τις αρμοδιότητες και να δουλέψουν με υπευθυνότητα και αλληλοβοήθεια. Τέλος, όλες οι ομάδες ολοκλήρωσαν τις μετρήσεις.
Επαγγελματική εξέλιξη Ο ρόλος μου κατά τη διάρκεια αυτού του σεναρίου ήταν υποστηρικτικός. Προσπάθησα να μην προσφέρω έτοιμη γνώση στους μαθητές μου αλλά να τους βοηθήσω να αναλάβουν πρωτοβουλίες, να διατυπώσουν ερωτήματα, ιδέες, να πειραματιστούν, να σκονιστούν, και γενικά να ξεβολευτούν. Ευχαριστώ