ΕΚΦΩΝΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ (µεγάλες ηµοτικού) τάξεις Σχεδιασµός σεναρίου µε θέµα «Ηλεκτροµαγνητισµός (ηλεκτρισµός και µαγνήτες)» µε τη χρήση λογισµικών γενικής χρήσης, οπτικοποίησης, διαδικτύου και λογισµικών εννοιολογικής χαρτογράφησης.
ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΕΛΕΥΘΕΡΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ 1. Τίτλος Ο ηλεκτρισµός µάς φέρνει πιο κοντά 2. Εµπλεκόµενες γνωστικές περιοχές Το σενάριο απευθύνεται σε µαθητές της ΣΤ τάξης, στο πλαίσιο του γνωστικού αντικειµένου Φυσικά, Ερευνώ και Ανακαλύπτω. Είναι συµβατό µε το ΕΠΠΣ καθώς συνδέεται µε θεµελιώδεις διαθεµατικές έννοιες αλλά και µε το ΑΠΣ αφού αποτελεί ενότητα του σχολικού εγχειριδίου της συγκεκριµένης τάξης και οι στόχοι που τίθενται άπτονται τους στόχους του Αναλυτικού Προγράµµατος του γνωστικού αντικειµένου. 3. Γνώσεις και πρότερες ιδέες ή αντιλήψεις των µαθητών Οι µαθητές από προηγούµενες τάξεις είναι σε θέση: Να γνωρίζουν ότι δυο σώµατα απωθούνται όταν έχουν το ίδιο φορτίο και έλκονται όταν είναι φορτισµένα διαφορετικά Να κατέχουν τον τρόπο σύνδεσης ενός λαµπτήρα µε τους πόλους της µπαταρίας σε ένα κύκλωµα Να συσχετίζουν τα στοιχεία ενός κυκλώµατος µε τα αντίστοιχα σύµβολα Να αναγνωρίζουν υλικά που άγουν το ηλεκτρικό ρεύµα (αγωγοί) και υλικά που δεν το άγουν(µονωτές) Να κατανοούν τη χρησιµότητα ενός διακόπτη στο ηλεκτρικό κύκλωµα Ακόµα οι µαθητές έχουν τη δυνατότητα να γνωρίζουν τη χρήση του λειτουργικού συστήµατος των Windows και µπορούν να πλοηγηθούν στο διαδίκτυο. Όσα αφορά
τη χρήση συγκεκριµένων εκπαιδευτικών λογισµικών, δίνονται οι απαραίτητες εξηγήσεις κατά τη διάρκεια του µαθήµατος. 4. Σκοπός και στόχοι Ο βασικός σκοπός του σεναρίου είναι να αποκτήσουν οι µαθητές βασικές γνώσεις για τα φαινόµενα σχετικά µε τους µαγνήτες και τον ηλεκτροµαγνητισµό. Ειδικότεροι στόχοι είναι: Ως προς το γνωστικό αντικείµενο Να διαπιστώσουν οι µαθητές ότι οι µαγνητικές δυνάµεις ασκούνται µε επαφή αλλά και από απόσταση Να αντιληφθούν την ύπαρξη υλικών που έλκονται από ένα µαγνήτη και την ύπαρξη υλικών που δεν έλκονται από ένα µαγνήτη Να διαπιστώσουν ότι η έλξη σε ένα ραβδόµορφο µαγνήτη είναι πιο ισχυρή στα άκρα του Να αναφέρουν ότι όταν ένας αγωγός διαρρέεται από ρεύµα αποκτά µαγνητικές ιδιότητες Να συγκρίνουν τις µαγνητικές ιδιότητες ενός πηνίου και ενός ηλεκτροµαγνήτη Να αναφέρουν εφαρµογές των ηλεκτροµαγνητών Να περιγράψουν µε απλά λόγια την αρχή λειτουργίας µιας γεννήτριας Να συνδέσουν τα ηλεκτρικά µε τα µαγνητικά φαινόµενα και να εξηγήσουν το νόηµα της ονοµασίας ηλεκτροµαγνητισµός Ως προς τη χρήση των Νέων Τεχνολογιών Να εξοικειωθούν µε ένα διερευνητικό και ανακαλυπτικό µοντέλο µάθησης Να αποκτήσουν δεξιότητες συνεργατικής µάθησης
Να αντιµετωπίζουν τις ΤΠΕ ως εργαλεία και ως πηγές µάθησης Να εξασκηθούν σε µεθόδους της επιστηµονικής έρευνας όπως παρατήρηση, σύγκριση, ερµηνεία. Ως προς τη µαθησιακή διαδικασία Να εφαρµόζουν αποκτηµένες γνώσεις Να οικοδοµούν ενεργητικά τη γνώση Να οικοδοµούν τη γνώση µέσω ανακάλυψης διερεύνησης Να αποκτήσουν δεξιότητες συνεργατικής µάθησης Να αποκτήσουν κριτική και δηµιουργική σκέψη Να αυτενεργούν. 5. Κατηγορία λογισµικού συνδυασµός κατηγοριών λογισµικού Λογισµικό εννοιολικής χαρτογράφησης - Kidspiration Είναι ένα εποικοδοµιστικό εργαλείο το οποίο βασίστηκε στη θεωρία του Ausubel περι αξιοποίησης των προυπαρχουσών γνώσεων και εµπειριών. Κάνει συσχετισµούς και συγκρίσεις και δηµιουργεί εννοιολογικούς χάρτες. Χρησιµεύει για την ανίχνευση πρότερων γνώσεων και την ανακάλυψη παρερµηνειών και παρανοήσεων. Οι µαθητές συµµετέχουν στην αξιολόγηση και στους στόχους, είναι ενεργά υποκείµενα και εξασκούνται στην κριτική σκέψη. Φυλλοµετρητής διαδικτύου internet ίνει τη δυνατότητα για καθοδηγούµενη διερεύνηση ανακάλυψη. Μπορεί να χρησιµοποιηθεί για την αναζήτηση της πληροφορίας µε κριτική επεξεργασία. Με το λογισµικό αυτό παρέχεται η ευκαιρία στα παιδιά να έρθουν σε επαφή µε πλήθος πληροφοριών σχετικά µε το θέµα που έχουν επιλέξει. Για παράδειγµα θα µπορούσαν να αναζητήσουν προσωµοιώσεις κάποιων πειραµάτων στο δίκτυο, που θα δίνουν τη δυνατότητα στο µαθητή να χειριστεί διάφορες παραµέτρους και να εξάγει αντίστοιχα συµπεράσµατα. Επιπλέον,
µία πολύτιµη εφαρµογή του διαδικτύου είναι και το youtube.com, η οποία δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να αναζητήσει υλικό µε µορφή video. Σηµειώνεται, όµως, ότι λόγω της αυξανόµενης διαθεσιµότητας διαφόρων πηγών, η ανάπτυξη της ικανότητας του παιδιού για ενεργό αναζήτηση και κριτική επεξεργασία των πληροφοριών είναι πολύ σηµαντικό ζήτηµα. Τέλος, άλλη µια εφαρµογή σε περιβάλλον Web είναι το jigsaw planet. Το jigsaw planet είναι δωρεάν ιστοσελίδα η οποία παρέχει τη δυνατότητα στο χρήστη να εισάγει εικόνες ή να χρησιµοποιήσει εικόνες που εµπεριέχονται στη σελίδα και να δηµιουργηθούν σε κοµµάτια παζλ µε στόχο τη καλλιέργεια της παρατηρητικής ικανότητας, των χωρικών σχέσεων, των σχέσεων γειτνίασης και διαδοχής Λογισµικό δηµιουργίας πολυµεσικών εφαρµογών multimedia fusion Το multimedia fusion είναι ένα εργαλείο µε το οποίο µπορούµε να δηµιουργήσουµε πολυµεσικές εφαρµογές, οι οποίες µπορούν να αποτελέσουν ένα περιβάλλον µάθησης όπου θα συντελούνται δραστηριότητες διερεύνησης. Λογισµικό επεξεργασίας κειµένου Word Το Word είναι ένα λογισµικό γενικής χρήσης, που παρέχει τη δυνατότητα επεξεργασίας του γραπτού λόγου και πλήθος άλλων δυνατοτήτων. Συνιστά ένα τρόπο γραφής ποιοτικά διαφορετικό από το συµβατικό. 6. ιάρκεια Η εκτιµώµενη διάρκεια για την υλοποίηση του σεναρίου είναι: 3 διδακτικές ώρες 7. Οργάνωση τάξης & απαιτούµενη υλικοτεχνική υποδοµή Οι µαθητές είναι χωρισµένοι σε οµάδες των 2-3 ατόµων και εργάζονται οµαδοσυνεργατικά. Ανά οµάδα υπάρχει και ένας υπολογιστής, µε εγκατεστηµένα τα απαραίτητα λογισµικά και είναι συνδεδεµένος στο δίκτυο.
Η θεωρία στην οποία βασίζεται η µέθοδος διδασκαλίας είναι ο κοινωνικός εποικοδοµισµός, όπου ο µαθητής κατασκευάζει τη γνώση ενεργητικά σε ένα οµαδοσυνεργατικό περιβάλλον ενώ ο ρόλος του δασκάλου είναι διευκολυντικός, διαµεσολαβητικός. 8. Περιγραφή και αιτιολόγηση του σεναρίου Σύµφωνα µε την παραδοσιακή διδασκαλία, ο µαθητής αντιµετωπίζονταν ως tabula rasa και ο δάσκαλος (ο φορέας γνώσης) καλούνταν να µεταδώσει τη γνώση στο µαθητή (συµπεριφορισµός). Με τη είσοδο των ΤΠΕ στις µαθησιακές διαδιακασίες ο ρόλος αυτός ανατρέπεται. Ο µαθητής καλείται ενεργητικά να αναζητήσει ανακαλύψει τη γνώση µέσα σε ένα οµαδοσυνεργατικό περιβάλλον όπου ο δάσκαλος καλείται απλά να διευκολύνει αυτή την προσπάθειά του. Η θεωρία στην οποία βασίζεται µια τέτοια µέθοδος είναι ο κοινωνικός εποικοδοµισµός. Προτεινόµενες δραστηριότητες ραστηριότητα 1 η (διάρκεια 10 λ.) Ζητείται από τους µαθητές να αναζητήσουν στο youtube.com ένα συγκεκριµένο βίντεο (δίνεται η ιστοσελίδα) το οποίο παρουσιάζει έναν τεράστιο ηλεκτροµαγνήτη να σηκώνει βαριά παλιοσίδερα και καλούνται να περιγράψουν τι ακριβώς βλέπουν. ραστηριότητα 2 η (διάρκεια 20 λ.) Με τη βοήθεια του λογισµικού kidspiration ζητείται να εξηγήσουν - καταγράψουν πώς το µηχάνηµα τραβάει τα σίδερα ραστηριότητα 3 η (διάρκεια 30 λ.) Ζητείται από κάθε οµάδα να ανοίξει ένα αρχείο που υπάρχει τον υπολογιστή της (σε µορφή.exe) το οποίο έχει κατασκευαστεί από το δάσκαλο της τάξης. Στο περιβάλλον εργασίας που εµφανίζεται, οι µαθητές µπορούν να δοκιµάζουν διάφορα υλικά και να εξετάζουν ποια από αυτά έλκονται από το µαγνήτη και ποια όχι. ραστηριότητα 4 η (διάρκεια 30 λ.) Οι µαθητές καλούνται να αναζητήσουν µια προσωµοίωση ηλεκτροµαγνήτη από το διαδίκτυο και να δοκιµάσουν πότε αυτός έλκει κάποια σιδηροµαγνητικά υλικά (π.χ. αν θα πρέπει να είναι συνδεδεµένος στην µπαταρία, αν θα πρέπει ανάµεσα
στις σπείρες του πηνίου να υπάρχει κάποιος αγωγός, αν µπορεί να έλξει σιδηροµαγνητικά υλικά από απόσταση). Οι παρατηρήσεις του καταγράφονται στο Word. ραστηριότητα 5 η (διάρκεια 20 λ.) Οι µαθητές καλούνται να αναζητήσουν στο internet (χρησιµοποιώντας µηχανές αναζήτησης) εφαρµογές των ηλεκτροµαγνητών. ραστηριότητα 6 η (διάρκεια 25 λ.) Οι µαθητές καλούνται να ανεβάσουν στην ιστοσελίδα jigsaw planet την εικόνα του εσωτερικού µιας ηλεκτρογεννήτριας και να σχηµατίσουν ένα παζλ το οποίο θα πρέπει να φτιάξουν 9. Φύλλα εργασίας ραστηριότητα 1 η Αναζητήστε την ιστοσελίδα. και περιγράψτε σε συνεννόηση µε τα υπόλοιπα µέλη της οµάδας τι βλέπετε. ραστηριότητα 2 η Ανοίξτε το λογισµικό kidspiration και καταγράψτε µονολεκτικά πώς το µηχάνηµα τραβάει τα σίδερα. ραστηριότητα 3 η Ανοίξτε το αρχείο.exe. Γύρω από το µαγνήτη που υπάρχει στο κέντρο της σελίδας υπάρχουν διάφορα υλικά. Μπορείτε να δοκιµάσετε ποια από αυτά έλκονται από το µαγνήτη και ποια όχι. ραστηριότητα 4 η Αναζητήστε µια προσωµοίωση ηλεκτροµαγνήτη από το διαδίκτυο (µε τη βοήθεια της µηχανής αναζήτησης google.com) και δοκιµάστε πότε αυτός έλκει κάποια σιδηροµαγνητικά υλικά. Στη συνέχεια απαντήστε γραπτώς µε τη βοήθεια του Word στις παρακάτω ερωτήσεις: Θα πρέπει να είναι ο ηλεκτροµαγνήτης συνδεδεµένος στην µπαταρία; Αν ναι, µπορείτε να σχεδιάστε µε ποιο τρόπο; Θα πρέπει ανάµεσα στις σπείρες του πηνίου να υπάρχει κάποιο υλικό, όπως καρφί κτλ; Μπορεί ένας ηλεκτροµαγνήτης να έλξει σιδηροµαγνητικά υλικά από απόσταση; ραστηριότητα 5 η Αναζητήστε στο internet εφαρµογές των ηλεκτροµαγνητών. ραστηριότητα 6 η Ανεβάστε στην ιστοσελίδα jigsaw planet την εικόνα του εσωτερικού µιας ηλεκτρογεννήτριας που θα βρείτε στο δίκτυο και φτιάξτε το παζλ που θα προκύψει
10. Πρόσθετες πληροφορίες Η αξιολόγηση γίνεται µέσα από τη συµµετοχή των µαθητών στη µαθησιακή διαδικασία Επέκταση: Με ένα λογισµικό γραφικών και σχεδίασης (πχ Revelation Natural Art) οι µαθητές µπορούν να κληθούν να ζωγραφίσουν τα µέρη µιας ηλεκτρογεννήτριας. Το Revelation Natural Art είναι ένα εποικοδοµιστικό εργαλείο µε πολλές σχεδιαστικές δυνατότητες που µπορεί να εφαρµοστεί σε πολλά γνωστικά αντικείµενα.