GoLab Global Online Science Labs for Inquiry Learning at School Επιστημονικές πειραματικές διατάξεις και εικονικά πειράματα στην υπηρεσία της εκπαιδευτικής διαδικασίας Δρ. Γεώργιος Μαυρομανωλάκης [gmavroma@ea.gr]
Επιστημονικές πειραματικές διατάξεις και εικονικά πειράματα στην υπηρεσία της εκπαιδευτικής διαδικασίας Δρ. Γεώργιος Μαυρομανωλάκης [gmavroma@ea.gr] Τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης Ελληνογερμανική Αγωγή Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη Πόσο διαρκεί η ημέρα στον πλανήτη Δία ή στον Ήλιο Ρομποτικά τηλεσκόπια FAULKES Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη
Author s background Place
Παραδείγματα εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με χρήση απομακρυσμένων και εικονικών εργαστηρίων Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη 4
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη Ο Ερατοσθένης (276-195 π.χ.) γνώριζε ότι κατά το θερινό ηλιοστάσιο στην αιγυπτιακή πόλη Συήνη που βρίσκεται στον τροπικό του Καρκίνου ο Ήλιος στο ζενίθ βρίσκεται κατακόρυφα πάνω από την περιοχή (καθρεφτιζόταν στα πηγάδια της περιοχής). Θεωρώντας ότι η Γη είναι σφαιρική και ότι ο ήλιος είναι αρκετά μακριά ώστε οι ακτίνες του να φτάνουν στην Γη παράλληλα διεξήγαγε το παρακάτω πείραμα: Στην Αλεξάνδρεια όπου βρισκόταν, τοποθέτησε κάθετα στο έδαφος μια ράβδο. Όταν ο Ήλιος έφθασε στο ζενίθ μέτρησε την σκιά της ράβδου. Δεδομένου ότι οι ηλιακές ακτίνες φθάνουν στην Γη παράλληλα, η γωνία μεταξύ της ράβδου και της σκιάς της είναι ίση με την γωνιακή απόσταση μεταξύ των πόλεων της Αλεξάνδρειας και της Συήνης. Με βάση αυτή τη μέτρηση υπολόγισε ότι η κλήση των ηλιακών ακτίνων στην Αλεξάνδρεια είναι το 1/50 ενός πλήρους κύκλου (7 12') βόρεια της κατακόρυφου όταν ο ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ. Εκτίμησε επίσης ότι η απόσταση μεταξύ των δυο πόλεων ήταν 5000 στάδια (περίπου 500 μίλια ή 793,8 km). Θεώρησε ότι η Γη είναι σφαιρική, και αφού ένα τόξο 7,2 ο αντιστοιχεί σε απόσταση 793,8 km, υπολόγισε ότι η περιφέρεια της Γης είναι: Π = 793,8 x 360/7,2 = 39690 km 5
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη h h sh 1 h h sh Μέτρηση γωνιών σε διαφορετικούς τόπους που βρίσκονται στον ίδιο μεσημβρινό την ώρα που ο Ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ 6
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη 7
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη 8
http://www.stellarium.org Ένα πλανητάριο στον υπολογιστή σας και στη σχολική τάξη 9
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη Μέτρηση της σκιάς κατακόρυφης ράβδου (Μαθητές δημοτικού ΕΑ) Μέτρηση της σκιάς κατακόρυφης ράβδου (Μαθητές γυμνασίου Γλυφάδα) 10
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη Μέτρηση της σκιάς κατακόρυφης ράβδου (Μαθητές δημοτικού, Φινλανδία) 11
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη 12
Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη 13
Παραδείγματα εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με χρήση απομακρυσμένων και εικονικών εργαστηρίων Πόσο διαρκεί μια ημέρα στο Δία; Sun: Sidereal rotation period (at equator) 25.05 days Jupiter: Sidereal rotation period 9.925 h (9 h 55 m 30 s) 14
Πόσο διαρκεί μια ημέρα στο Δία; Εκπαιδευτική Δραστηριότητα με βάση: Αστρονομικές εικόνες Γεωμετρία Χρήση λογισμικού επεξεργασίας εικόνων Διάρκεια: 2 διδακτικές ώρες ή ανάθεση project Ηλικία: 12-15, 15-18 15
Πόσο διαρκεί μια ημέρα στο Δία; Εκπαιδευτικοί στόχοι: Συλλογή πληροφοριών και εικόνων για πλανήτες από το διαδίκτυο Γνωριμία με τη σημασία του μοντέλου εξέλιξης ενός φυσικού συστήματος και επιβεβαίωση (ή μη) αυτού του μοντέλου μέσα από πειράματα και μετρήσεις Εκμάθηση χρήσης λογισμικού ανάλυσης εικόνων/δεδομένων Χρήση εξισώσεων στατιστικής σε ένα φυσικό σύστημα Αύξηση του ενδιαφέροντος και των κινήτρων των μαθητών για πραγματοποίηση δραστηριοτήτων στην Αστρονομία - Φυσική 16
Χρήση ρομποτικού τηλεσκοπίου για συλλογή εικόνων του Δία 17
Χρήση του θεωρητικού υπoβάθρου S spot κηλίδα rotation plane Επίπεδο περιστροφής equator ισημερινός άξονας περιστροφής rotation axis N 18
Χρήση του SalsaJ για επεξεργασία και ανάλυση δεδομένων Δ Fig 2. The spot rotation from Jupiter South Pole 19
Υποστήριξη της δραστηριότητας από ψηφιακό εκπαιδευτικό περιεχόμενο 20
Πόσο διαρκεί μια ημέρα στον Ήλιο; Τέσσερις φωτογραφίες του Ήλιου με χρονική διαφορά 24 ωρών. Οι μαθητές αναλύουν τις φωτογραφίες, εντοπίζουν τις κηλίδες, μετρούν την μετατόπιση τους και υπολογίζουν την ταχύτητα ιδιο-περιστροφής του Ήλιου. 21
Χρήση των δεδομένων του διαστημικού σκάφους SOHO για παρατήρηση του Ήλιου
Χρήση των δεδομένων του διαστημικού σκάφους SOHO για παρατήρηση του Ήλιου
Χρήση των δεδομένων του διαστημικού σκάφους SOHO για παρατήρηση του Ήλιου Πέρασμα του κομήτη ISON 26-30 Νοε 2013 ένα παράδειγμα διδασκαλίας κωνικών τομών
Παραδείγματα εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με χρήση απομακρυσμένων και εικονικών εργαστηρίων FAULKES ρομποτικά τηλεσκόπια 26
Ρομποτικά τηλεσκόπια FAULKES (Αυστραλία, Χαβάη) στη διάθεση των εκπαιδευτικών όλου του κόσμου http://www.faulkes-telescope.com/ 27
Ρομποτικά τηλεσκόπια FAULKES (Αυστραλία, Χαβάη) στη διάθεση των εκπαιδευτικών όλου του κόσμου http://www.faulkes-telescope.com/support/rti_demo 28
Συγκρούσεις Γαλαξιών Λογισμικό προσομοίωσης http://burro.astr.cwru.edu/javalab/galcrashweb/gcsolo.html 29
Συγκρούσεις Γαλαξιών Παρουσίαση με μορφή εργαστηριακής εργασίας Τσουρλιδάκη Ελευθερία 30
Συγκρούσεις Γαλαξιών 31
Παραδείγματα εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων με χρήση απομακρυσμένων και εικονικών εργαστηρίων Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη 32
Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη 33
Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη Εικονική επίσκεψη μαθητών σχολείων στο κέντρο ελέγχου του πειράματος ATLAS 34
Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη http://hypatia.phys.uoa.gr/ Ανάλυση δεδομένων πειράματος σωματιδιακής φυσικής στη σχολική τάξη (Διατήρηση ορμής/ενέργειας/φορτίου) 35
Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη Ανάλυση δεδομένων πειράματος σωματιδιακής φυσικής στη σχολική τάξη Γεγονότα διάσπασης σωματίου Higgs στο πείραμα CMS (Διατήρηση ορμής/ενέργειας/φορτίου Ανακάλυψη του σωματιδίου Higgs) Πείραμα CMS 36
Η ανάγκη για την οργάνωση των εικονικών και απομακρυσμένων εργαστηρίων 37
Αναζητώντας εκπαιδευτικό υλικό και εργαλεία Μια αναζήτηση στο Google για εργαστήριο για διατήρηση της ορμής επιστρέφει 2.000.000 πηγές! 38
Πρωτοβουλίες οργάνωσης εργαστηρίων και εκπαιδευτικού υλικού 125 διαδραστικές προσομοιώσεις και 266 εκπαιδευτικές δραστηριότητες 39
Πρωτοβουλίες οργάνωσης εργαστηρίων και εκπαιδευτικού υλικού 273 πειράματα και 171 χρήστες 40
Πρωτοβουλίες οργάνωσης εργαστηρίων και εκπαιδευτικού υλικού 41
Το όραμα του Go-Lab Ερευνητικό/εκπαιδευτικό ευρωπαϊκό έργο Go-Lab, συμμετοχή από 15 χώρες 42
Εκπαιδευτικά ολοκληρωμένη οργάνωση των εικονικών και απομακρυσμένων εργαστηρίων Οργάνωση εργαστηρίων προσφέροντας υποστήριξη με εκπαιδευτικό υλικό και εργαλεία και διάθεσή τους στην κοινότητα των χρηστών 43
Ένα οικοσύστημα χρηστών, εργαστηρίων και εκπαιδευτικού υλικού Ένας κόσμος online εργαστηρίων, και εκπαιδευτικού υλικού, μόνο ένα κλικ μακριά μέσα από το Go-Lab 44
Αναζητώντας με βάση τις μεγάλες ιδέες της επιστήμης 45
Αναζητώντας με βάση τις μεγάλες ιδέες της επιστήμης 46
Ακολουθώντας το διερευνητικό μοντέλο διδασκαλίας Place Προσανατολισμός Υπόθεση Προσανατολισμός Πείραμα Συμπέρασμα 47
Ακολουθώντας το διερευνητικό μοντέλο διδασκαλίας Υπόθεση Υπόθεση Προσανατολισμός Πείραμα Συμπέρασμα 48
Ακολουθώντας το διερευνητικό μοντέλο διδασκαλίας Πειραματισμός Υπόθεση Προσανατολισμός Πείραμα Συμπέρασμα 49
Ακολουθώντας το διερευνητικό μοντέλο διδασκαλίας Συμπέρασμα Υπόθεση Προσανατολισμός Πείραμα Συμπέρασμα 50
Ακολουθώντας το διερευνητικό μοντέλο διδασκαλίας Επισκόπηση - Σύνοψη 51
Ερευνητικό/εκπαιδευτικό ευρωπαϊκό έργο Go-Lab Για περισσότερες πληροφορίες, εκδήλωση ενδιαφέροντος, παρουσίαση στο σχολείο σας, παρακαλώ επικοινωνήστε στο gmavroma@ea.gr ή στο 210 8176 795 52
Επιστημονικές πειραματικές διατάξεις και εικονικά πειράματα στην υπηρεσία της εκπαιδευτικής διαδικασίας Δρ. Γεώργιος Μαυρομανωλάκης [gmavroma@ea.gr] Τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης Ελληνογερμανική Αγωγή Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη Πόσο διαρκεί η ημέρα στον πλανήτη Δία ή στον Ήλιο Ρομποτικά τηλεσκόπια FAULKES Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη
Ακούω και ξεχνώ. Βλέπω και θυμάμαι. Κάνω και καταλαβαίνω. 我聽到了, 我忘了 我看, 我記得 我做的, 我明白了 Κομφούκιος (Κινέζος φιλόσοφος, 551-479 π.χ.) Μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη Δρ. Γεώργιος Μαυρομανωλάκης [gmavroma@ea.gr] Πόσο διαρκεί η ημέρα στον πλανήτη Δία ή στον Ήλιο Ρομποτικά τηλεσκόπια FAULKES Τα πειράματα του CERN στη σχολική τάξη