Επιμορφωτικό Υποστηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία Θέμα Φυσική Μέση ενική Εκπαίδευση Εργαλεία Crocodile Physics και Ιnterface Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Κύπρου Τομέας Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας Ομάδα Επιμόρφωσης ΤΠΕ Φθινόπωρο 2008 ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΚΟΙΝΩΝΙΚΟ ΤΑΜΕΙΟ ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ Πρόγραμμα Επιμόρφωσης Εκπαιδευτικών σε θέματα Πληροφορικής Το Πρόγραμμα συγχρηματοδοτείται από την Κυπριακή Δημοκρατία με ποσοστό 50% και το Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο (ΕΚΤ) με ποσοστό 50% στα πλαίσια του Μέτρου 2.1. «Αξιοποίηση των νέων τεχνολογιών στα πλαίσια της δια βίου μάθησης» που εντάσσεται στο Ενιαίο Έγγραφο Προγραμματισμού (ΕΕΠ) Στόχος 3 «Ανθρώπινο Δυναμικό»για την Προγραμματική Περίοδο 2004-2006. Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο (ΕΚΤ) «Συμβολή στην ανάπτυξη του ανθρώπινου δυναμικού, στη βελτίωση της λειτουργίας της αγοράς εργασίας, στην προώθηση της απασχολησιμότητας, του επιχειρηματικού πνεύματος, της ικανότητας προσαρμογής και της ισότητας των ευκαιριών, καθώς και την κοινωνική ενσωμάτωση».
Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Κύπρου, 2008 Συγγραφή υλικού Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης ενικής Εκπαίδευσης (ΦΥΣ2_Κ07Μ) Ανδρέας Παναγή Φυσικός Μέσης ενικής Εκπαίδευσης Φιλίππου Δημήτριος Φυσικός Μέσης ενικής Εκπαίδευσης Αποστολίδης Θέμης Φυσικός Μέσης ενικής Εκπαίδευσης Εποπτεία υλικού Ομάδα Εποπτείας Φυσικής Μέσης ενικής Εκπαίδευσης Νίκος Θεοφίλου, Επιθεωρητής Φυσικής Μέσης ενικής Εκπαίδευσης Μιχάλης Χριστοφορίδης, Ομάδα Επιμόρφωσης ΤΠΕ στο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Επιμέλεια υλικού Σιριβιανού ιάννα ενικός συντονισμός - Επιμέλεια Αναστασία Οικονόμου
Κώδικας Δεοντολογίας Η άντληση πληροφοριών, η χρήση και ο πολλαπλασιασμός υλικού από το παρόν βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο* (CD/DVD) επιτρέπεται υπό την προϋπόθεση της ανεπιφύλακτης αποδοχής των παρακάτω όρων: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Η χρήση του βιβλιαρίου και του συνοδευτικού ψηφιακού δίσκου (CD/DVD) υπόκειται στις διατάξεις των κυπριακών και των διεθνών νόμων, στις επιταγές του εθιμικού δικαίου, καθώς επίσης και στην υποχρέωση σεβασμού των χρηστών ηθών. Όλες οι πληροφορίες, οι οποίες περιέχονται, διατίθενται στους χρήστες για αυστηρά προσωπική χρήση και μόνο για σκοπούς πληροφόρησης, μελέτης, ή πραγματοποίησης διδασκαλίας, και σε καμία περίπτωση για εμπορικούς. H χρήση, αναπαραγωγή ή επαναδημοσίευσή του υλικού, ολική ή μερική, με οποιαδήποτε άλλο μέσο, ηλεκτρονικό ή έντυπο, επιτρέπεται υπό την προϋπόθεση ότι τα στοιχεία που θα αντληθούν δε θα αλλοιωθούν ούτε θα χρησιμοποιηθούν παραπλανητικά, ενώ υφίσταται και η υποχρέωση, σε περίπτωση οποιασδήποτε χρήσης, να αναφέρεται ο δικαιούχος των πνευματικών δικαιωμάτων του υλικού. Οι πάσης φύσεως πληροφορίες και το υλικό που περιλαμβάνονται σε αυτό βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD) παρέχονται στην βάση του «ως έχει» («as is») και «ως διατίθενται» («as available») και χωρίς καμιά απολύτως εγγύηση οποιουδήποτε είδους. Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν εγγυάται για την ορθότητα και την ακρίβεια των πληροφοριών του βιβλιαρίου και του συνοδευτικού ψηφιακού δίσκου (CD/DVD), οι οποίες εκφράζουν μόνο τις απόψεις των συντακτών τους και αποτελούν πνευματική ιδιοκτησία τους. Ο χρήστης τις χρησιμοποιεί με αποκλειστικά δική του ευθύνη και το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο ουδεμία ευθύνη, άμεση ή έμμεση, φέρει για τυχόν ζημιά του χρήστη από τη χρήση των στοιχείων και πληροφοριών που περιέχονται είτε στο βιβλιάριο είτε στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD). Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν φέρει καμία ευθύνη για το περιεχόμενο των προταθέντων δικτυακών τόπων και δεν ευθύνεται για τυχόν ζημία, η οποία μπορεί να προκληθεί από τη χρήση τους. Ακόμη ούτε είναι υπεύθυνη για την πολιτική ασφαλείας των προταθέντων δικτυακών τόπων ούτε και για τον τρόπο διαχείρισης των ηλεκτρονικών επισκεπτών τους. Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο ουδεμία ευθύνη, άμεση ή έμμεση, φέρει για τυχόν ζημία του επισκέπτη από την κακή χρήση είτε των προταθέντων δικτυακών τόπων, είτε των στοιχείων που περιέχονται σ αυτούς. Οι εκπαιδευτικές δραστηριότητες, οι οποίες φιλοξενούνται στο βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD), εκφράζουν την άποψη των δημιουργών τους και όχι κατ ανάγκη την άποψη του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν ευθύνεται για τυχόν διακοπή λειτουργίας ή τροποποίηση των προταθέντων δικτυακών τόπων καθώς και των παρεχομένων υπηρεσιών. Στο βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD) περιλαμβάνονται υλικό, trademarks, service marks κλπ, καθώς και άλλο περιεχόμενο που προστατεύεται και η χρήση του πρέπει να ακολουθεί τις σχετικές διατάξεις του νόμου. Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο δεν ευθύνεται για τυχόν εμφάνιση προσωπικών δεδομένων, τα οποία εμφανίζονται στο βιβλιάριο και το συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD). Παιδαγωγικό Ινστιτούτο Κύπρου, 2008 * Το επιμορφωτικό υλικό του βιβλιαρίου, μαζί με επιπρόσθετο υλικό, βρίσκεται στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο (CD/DVD)
Περιεχόμενα Μέρος Α 9 Χαιρετισμός Δρ Κυριάκος Πιλλάς, Αν. Διευθυντής Παιδαγωγικού Ινστιτούτου 11 Εισαγωγή στη φιλοσοφία ανάπτυξης και χρήσης του Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία Αναστασία Οικονόμου, Προϊσταμένη Τομέα Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας Παιδαγωγικού Ινστιτούτου 13 Φιλοσοφία Ομάδας Εργασίας για Ανάπτυξη Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία Μέρος Β 19 Συνοπτικός Πίνακας Εισηγήσεων Δραστηριοτήτων 21 Εισηγήσεις για Δραστηριότητες Μέρος 55 Συνοπτικός Πίνακας Αναπτυγμένων Δραστηριοτήτων 57 Αναπτυγμένες Δραστηριότητες
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 6 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Α ΜΕΡΟΣ Α 7
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 8 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Α.1 - Χαιρετισμός Η ραγδαία ανάπτυξη των τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνίας, πέρα από την ευρύτερη επίδραση που ασκεί σε όλες τις εκφάνσεις της ζωής του ανθρώπου, έχει επηρεάσει ουσιαστικά και αναμένεται να επηρεάσει περισσότερο στο μέλλον τη διαδικασία μάθησης και διδασκαλίας. Νέα ηλεκτρονικά εργαλεία και περιβάλλοντα μάθησης αναπτύσσονται συνεχώς στη βάση σύγχρονων παιδαγωγικών μεθοδολογιών και τίθενται στη διάθεση των εκπαιδευτικών μας ως ενισχυτικά μέσα για την επίτευξη των εκπαιδευτικών στόχων. Η έκδοση αυτή, η οποία αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης σειράς εκδόσεων που καλύπτουν διάφορα θέματα του αναλυτικού προγράμματος, φιλοδοξεί να συνδράμει τους εκπαιδευτικούς μας στην προσπάθειά τους να αξιοποιήσουν τα διαθέσιμα ηλεκτρονικά εργαλεία. Η βοήθεια συνίσταται στην παρουσίαση ιδεών και εισηγήσεων για αξιοποίηση των εργαλείων αυτών στην εκπαιδευτική πράξη. Στόχος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου είναι η δημιουργία μιας περιεκτικής τράπεζας εισηγήσεων για αξιοποίηση των διαθέσιμων ηλεκτρονικών εργαλείων, η οποία θα αναρτηθεί στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου και θα εμπλουτίζεται συνεχώς. Ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη του επιμορφωτικού υλικού υπό τη μορφή διδακτικών και μαθησιακών εισηγήσεων έγινε με τη συμμετοχή των ιδίων των εκπαιδευτικών και αποτελεί μέρος της ευρύτερης προσπάθειας του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου να ενισχύει την εμπλοκή των εκπαιδευτικών σε δημιουργικές δραστηριότητες που συμβάλλουν στη συνεχή επαγγελματική τους ανάπτυξη. Χαιρετίζω την προσπάθεια όλων, όσοι έλαβαν μέρος στη διαδικασία ανάπτυξης και έκδοσης του υλικού αυτού και προσδοκώ ότι αυτό θα αξιοποιηθεί παραγωγικά. Δρ Κυριάκος Πιλλάς Αν. Διευθυντής Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Α Χαιρετισμός Αν. Διευθυντή 9
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Α 10 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Α.2 - Εισαγωγή στη φιλοσοφία ανάπτυξης και χρήσης του Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο προσφέρει προγράμματα επιμόρφωσης για εκπαιδευτικούς όλων των βαθμίδων σε θέματα νέων Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας με στόχο την προετοιμασία των εκπαιδευτικών για την αποτελεσματική αξιοποίηση των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας στη μαθησιακή διαδικασία. Μέσα από τα προγράμματα αυτά οι εκπαιδευτικοί αποκτούν κατ αρχήν βασικές δεξιότητες χρήσης ηλεκτρονικού υπολογιστή και αφ ετέρου αναπτύσσουν ένα συγκροτημένο φιλοσοφικό πλαίσιο στο οποίο οι Τεχνολογίες Πληροφορίας και Επικοινωνίας έχουν πραγματική ποιοτική συνεισφορά στη διδακτική πράξη. ια την επιμόρφωση των εκπαιδευτικών προκειμένου να υποστηρίξουν την ενσωμάτωση των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας στη μαθησιακή διαδικασία, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε επιμορφωτικό υποστηρικτικό υλικό το οποίο οι εκπαιδευτικοί μπορούν να αξιοποιήσουν στη διδακτική πράξη. Το επιμορφωτικό υποστηρικτικό υλικό καλύπτει συγκεκριμένα και εξειδικευμένα παραδείγματα ένταξης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας σε σχέση με τη χρήση και τις δυνατότητες παιδαγωγικής αξιοποίησης συγκεκριμένων ηλεκτρονικών μαθησιακών εργαλείων και περιβαλλόντων υπό τη μορφή εκπαιδευτικών σεναρίων, διδακτικών εισηγήσεων, σχεδίων μαθήματος, δραστηριοτήτων ή και απλών οδηγιών χρήσης προγραμμάτων. Η ανάπτυξη του υλικού έγινε από Ομάδες Εργασίας, οι οποίες αποτελούνταν από εκπαιδευτικούς που είχαν παρακολουθήσει επιμορφωτικά προγράμματα και συντονίζονταν από επιθεωρητή της ειδικότητας ή εκπρόσωπό του και από λειτουργό του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου. Το υλικό αυτό αναμένεται να αποτελέσει μια αρχική βάση εισηγήσεων πάνω στην οποία οι εκπαιδευτικοί θα μπορούν να οικοδομούν ποιοτικές μαθησιακές εφαρμογές, να προβληματιστούν για περαιτέρω τρόπους αποτελεσματικής χρήσης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας και να προχωρήσουν σε διδακτικές παρεμβάσεις. Η παρούσα πρώτη έκδοση του επιμορφωτικού υποστηρικτικού υλικού σε έντυπη και ψηφιακή μορφή που κρατάτε στα χέρια σας, αποτελείται από μια σειρά βιβλιαρίων που το καθένα καλύπτει τη χρήση συγκεκριμένων μαθησιακών εργαλείων για μια διδακτική περιοχή. Το κάθε βιβλιάριο παρουσιάζει αρχικά ένα αριθμό εισηγήσεων διδακτικών και μαθησιακών εφαρμογών, οι οποίες περιγράφονται συνοπτικά. Στο τρίτο μέρος του βιβλιαρίου, αναπτύσσονται ολοκληρωμένες διδακτικές και μαθησιακές εισηγήσεις οι οποίες συμπληρώνονται με συνοδευτικό υλικό. Το υλικό που αναφέρεται σε κάθε βιβλιάριο βρίσκεται στο ψηφιακό δίσκο που ενσωματώνεται στο τέλος του βιβλιαρίου. Επιπρόσθετα, το υλικό αυτό φιλοξενείται στη διαδικτυακή πύλη του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου http://www.e-epimorfosi.ac.cy, μέσω της οποίας ο κάθε εκπαιδευτικός μπορεί να έχει πρόσβαση στη βάση του υλικού, να αποθηκεύει τις εκπαιδευτικές εισηγήσεις που τον ενδιαφέρουν, να αξιολογεί εισηγήσεις και να εμπλουτίζει τη βάση αυτή με δικές του προτάσεις προσαρμόζοντας υφιστάμενες εισηγήσεις ή προτείνοντας νέες. Στόχος είναι η αρχική αυτή δημιουργία υλικού να αποτελέσει μια δυναμική βάση διδακτικών και μαθησιακών εισηγήσεων ενσωμάτωσης των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας, η οποία να υποστηρίζει τους εκπαιδευτικούς στο έργο τους και η οποία συνεχώς να εμπλουτίζεται και να διαμορφώνεται βάσει των εκπαιδευτικών εφαρμογών και εμπειριών του κάθε εκπαιδευτικού. Α Αναστασία Οικονόμου Προϊσταμένη Τομέα Εκπαιδευτικής Τεχνολογίας Παιδαγωγικού Ινστιτούτου Κύπρου Εισαγωγή σ τη φιλοσοφία ανάπτυξης και χρήσης Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού 11
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Α 12 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Α.3 - Φιλοσοφία Ομάδας Εργασίας για Ανάπτυξη Επιμορφωτικού Υποστηρικτικού Υλικού για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ στη μαθησιακή διαδικασία Ομάδα Εργασίας Κωδικός Ομάδας Εργαλεία Θεωρητικό Πλαίσιο Φυσική Μέσης ενικής Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Crocodile Physics και Interface Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται ένα αυξανόμενο ενδιαφέρον ως προς τη διερεύνηση της αποτελεσματικότητας ειδικά σχεδιασμένων διδακτικών παρεμβάσεων στο πλαίσιο διδασκαλίας και μάθησης των Φυσικών Επιστημών. Το ενδιαφέρον αυτό αποδίδεται στη διαπίστωση της μη αποτελεσματικότητας των παραδοσιακών μεθόδων διδασκαλίας να προωθήσουν ενιαία βασικές συνιστώσες που αποτελούν τη μάθηση στις Φυσικές Επιστήμες, γεγονός που δρα ως ανασταλτικός παράγοντας στην επίτευξη μάθησης (Fort, 1993; Tobin et al, 1994). Ένας από τους κύριους σκοπούς της διδασκαλίας είναι η προώθηση εννοιολογικής κατανόησης στις επιστήμες. Ως αποτέλεσμα, εκτενής έρευνα στην επιστήμη έχει αφιερωθεί σε αυτό το θέμα (π.χ. Driver et al, 1994). Στη μεγιστοποίηση της, ως και των μαθησιακών αποτελεσμάτων, βρέθηκε ότι μπορεί να συμβάλει η χρήση προσομοιώσεων (Zacharia & Anderson, 2003; Zacharia, 2003; 2005; 2007), η χρήση γενικά λογισμικών προγραμμάτων και της διασύνδεσης (interface). Η χρήση των προσομοιώσεων στον ηλεκτρονικό υπολογιστή συγκεκριμένα, αποτελεί μια τεχνολογική καινοτομία που εφαρμόζεται σήμερα στη διδακτική των Φυσικών Επιστημών και δίνει νέες δυνατότητες στο σχετικό μάθημα στην εκπαίδευση. Οι προσομοιώσεις έχουν αποδειχθεί να έχουν θετική επίδραση στην εννοιολογική κατανόηση των μαθητών αφού συμβάλλουν ενισχυτικά στη διδακτική προσέγγιση, στη χαρτογράφηση εναλλακτικών αντιλήψεων, στην ανάπτυξη γνωστικών και μεταγνωστικών ικανοτήτων (Van Heuvelen, 1997; Tao & Gunstone, 1999). Με την κατάλληλη παιδαγωγική υποστήριξη, κυρίως με το κατάλληλο συνοδευτικό διδακτικό υλικό (Hsu & Thomas, 2002), δύσκολα μπορεί να αμφισβητήσει κανείς τη σημασία των προσομοιώσεων και της διασύνδεσης στη προσπάθεια επίτευξης εννοιολογικής κατανόησης. Οι προσομοιώσεις και τα λογισμικά προγράμματα έχουν τη δυνατότητα να προσφέρουν μια μαθησιακή εμπειρία που επιτρέπει στα άτομα να αλληλεπιδρούν με εικονικά υλικά και μοντέλα, ώστε να κάνουν παρατηρήσεις και να επιτυγχάνουν εννοιολογική κατανόηση σε διάφορα φαινόμενα. Μία προσομοίωση ή άλλα λογισμικά όπως το crocodile physics, περιλαμβάνει εμπειρίες με εικονικά υλικά (υλικά που μοιάζουν και συμπεριφέρνονται το ίδιο με τα αντίστοιχα τους στην πραγματικότητα), με εννοιολογικά αντικείμενα (αντικείμενα που δεν είναι αντιληπτικής φύσης αλλά παρουσιάζονται οπτικά χρησιμοποιώντας βέλη, ίχνη, ήχους κλπ., π.χ. αισθητήρες), και με αντικείμενα που περιλαμβάνουν σχέσεις μεταξύ ιδιοτήτων άλλων αντικειμένων (π.χ. γραφικές παραστάσεις, εξισώσεις) (Teodoro, 1993). Η χρήση και αλληλεπίδραση εννοιολογικών αντικειμένων και αντικειμένων που αποτελούν σχέσεις ανάμεσα στις ιδιότητες άλλων αντικειμένων, αποτελεί μοναδικό χαρακτηριστικό των προσομοιώσεων, ο οποίος παρουσιάζει αποσπασματικά μεγέθη (φυσικά και μαθηματικά π.χ. ταχύτητα), ως πραγματικά- υπαρκτά μεγέθη τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τους μανθάνοντες (Windschitl, 2000). Τέλος, επιτρέπουν στα άτομα να παρατηρούν το φυσικό φαινόμενο που διερευνάται και επεξηγώντας τις παρατηρήσεις τους να αναθεωρούν όπου χρειάζεται τα νοητικά τους μοντέλα, ώστε να συμφωνούν με τις νέες τους παρατηρήσεις (Hofstein & Lunetta 2004, Zacharia & Anderson 2003). Α Φιλοσοφία Ομάδας Εργασίας 13
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα που προκύπτουν από τη χρήση των προσομοιώσεων, τόσο στο γνωστικό όσο και στο συναισθηματικό τομέα, συμπεριλαμβανόμενου και της μηχανικής (Zacharia 2003, 2005), οι πλείστοι ερευνητές μελέτησαν την επίδραση των προσομοιώσεων στη μάθηση στα πλαίσια συγκεκριμένων εννοιών ή φαινόμενων της φυσικής και όχι στα πλαίσια ολοκληρωμένων ενοτήτων ενός συγκειμένου (π.χ. στροφορμή). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η πληροφόρηση που παίρνουμε σχετικά με το γνωστικό ή το συναισθηματικό τομέα των μαθητών να είναι αποσπασματική, και κατά συνέπεια τα συμπεράσματα που μπορούμε να εξάγουμε από μία τέτοια έρευνα να είναι ιδιαίτερα περιορισμένης εμβέλειας. ια αυτό το λόγο υπάρχει σημαντική ανάγκη διεκπεραίωσης ερευνών που να αφορούν ολοκληρωμένες ενότητες φυσικής. Σκοπός των φύλλων εργασίας σε αυτή την εργασία είναι να συμβάλει προς αυτή την κατεύθυνση. Δηλαδή, θα διερευνηθεί κατά πόσο η πλήρης Φυσική υποστήριξη σε διάφορες ενότητες της Φυσικής, μέσα από τη χρήση προσομοιώσεων, του λογισμικού crocodile physics και της διασύνδεσης επηρεάζει τη διαδικασία της μάθησης. Α 14 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Α Φιλοσοφία Ομάδας Εργασίας 15
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 16 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β ΜΕΡΟΣ Β 17
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 18 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.1 - Συνοπτικός Πίνακας Εισηγήσεων Δραστηριοτήτων Τίτλος Δραστηριότητας Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας Δραστηριότητα 1 Κατακόρυφη κίνηση υπό την επίδραση της βαρύτητας ΝΑΙ Δραστηριότητα 2 Κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο ΝΑΙ Δραστηριότητα 3 Κίνηση στερεών σωμάτων σε κεκλιμένο επίπεδο ΝΑΙ Δραστηριότητα 4 Αρχή διατήρησης της στροφορμής ΝΑΙ Δραστηριότητα 5 Αρχή διατήρηση ενέργειας σε περιστροφική και μεταφορική κίνηση ΝΑΙ Δραστηριότητα 6 Μηχανική συστήματος σωμάτων ΟΧΙ Δραστηριότητα 7 Δραστηριότητα 8 Ηλεκτρισμός- μελέτη της αντίστασης του λαμπτήρα πυράκτωσης Ηλεκτρισμός- μελέτη επίδρασης της αντίστασης στην ένταση του ρεύματος ΟΧΙ ΟΧΙ Δραστηριότητα 9 Κύμα, περίθλαση ΟΧΙ Δραστηριότητα 10 Ηλεκτρομαγνητισμός- Μετασχηματιστές ΟΧΙ Δραστηριότητα 11 Δυναμικός ηλεκτρισμός / Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα ΟΧΙ Δραστηριότητα 12 Δυναμικός ηλεκτρισμός / Βραχυκύκλωμα ΟΧΙ Δραστηριότητα 13 Δυναμικός ηλεκτρισμός / Παράλληλη και σε σειρά σύνδεση ΝΑΙ Β Δραστηριότητα 14 Ενεργειακές μεταβολές κατά την διάρκεια της ΑΑΤ ΝΑΙ Πίνακας Εισηγήσεων Δραστηριοτήτων 19
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Τίτλος Δραστηριότητας Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας Δραστηριότητα 15 Διατήρηση ορμής - κρούση ΝΑΙ Δραστηριότητα 16 Ταλαντώσεις ΟΧΙ Δραστηριότητα 17 Κύματα/ περίθλαση ΝΑΙ Δραστηριότητα 18 Η.Ε.Δ Επαγωγής ΟΧΙ Δραστηριότητα 19 Κύματα/ Συμβολή ΝΑΙ Δραστηριότητα 20 Ταλαντώσεις - απλό εκκρεμές ΟΧΙ Δραστηριότητα 21 Ο τρίτος νόμος του Newton στις κρούσεις ΝΑΙ Δραστηριότητα 22 Θεώρημα έργου κινητικής ενέργειας ΝΑΙ Δραστηριότητα 23 Μελέτη του θεωρήματος διατήρησης της μηχανικής ενέργειας και εύρεση της επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια της γης ΝΑΙ Δραστηριότητα 24 Νόμος του Ohm ΟΧΙ Δραστηριότητα 25 Στάσιμο κύμα ΟΧΙ Δραστηριότητα 26 Θεώρημα έργου κινητικής ενέργειας ΝΑΙ Δραστηριότητα 27 Ο Νόμος του Ohm ΝΑΙ Β Δραστηριότητα 28 Ευθύγραμμη μεταβαλλόμενη κίνηση ΟΧΙ Δραστηριότητα 29 Συστήματα σωμάτων- μελέτη των κρούσεων ΟΧΙ Δραστηριότητα 30 Μηχανική υλικού σημείου σε 2 διαστάσεις -Οριζόντια Βολή ΟΧΙ 20 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.1 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 1 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Κατακόρυφη κίνηση υπό την επίδραση της βαρύτητας Α Λυκείου Μάζα, Αδράνεια της ύλης, Μεταφορική κίνηση, Κατακόρυφη κίνηση Ενότητες: 2.5.13, 2.5.14, 2.4.15 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με την χρήση λογισμικού προγράμματος (simulations και animations) και οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες. Απαντούν ερωτήσεις για να προβλέψουν ένα φαινόμενο και στη συνέχεια τρέχουν την προσομοίωση για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Στο τέλος δίνουν μια εξήγηση για την παρατήρηση και εξάγουν συμπεράσματα. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Μάζα, Αδράνεια της ύλης, Μεταφορική κίνηση, Κατακόρυφη κίνηση Crocodile Physics * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 21
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.2 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 2 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο Β Λυκείου (κατεύθυνσης) Μάζα, αδράνεια της ύλης, μεταφορική κίνηση, κεκλιμένο επίπεδο Ενότητα: 1.1.9. από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με την χρήση λογισμικού προγράμματος (simulations και animations) και οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες. Απαντούν ερωτήσεις για να προβλέψουν ένα φαινόμενο και στη συνέχεια τρέχουν την προσομοίωση για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Στο τέλος δίνουν μια εξήγηση για την παρατήρηση και εξάγουν συμπεράσματα. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Μάζα, αδράνεια της ύλης, μεταφορική κίνηση, κεκλιμένο επίπεδο Crocodile Physics * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 22 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.3 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 3 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Κίνηση στερεών σωμάτων σε κεκλιμένο επίπεδο Λυκείου (κατεύθυνσης) Μάζα, Αδράνεια της ύλης, Μεταφορική κίνηση, Περιστροφική κίνηση, Κεκλιμένο Επίπεδο Ενότητες: 2.1.1, 2.1.2.από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με την χρήση λογισμικού προγράμματος (simulations και animations) και οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες. Απαντούν ερωτήσεις για να προβλέψουν ένα φαινόμενο και στη συνέχεια τρέχουν την προσομοίωση για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Στο τέλος δίνουν μια εξήγηση για την παρατήρηση και εξάγουν συμπεράσματα. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Μάζα, Αδράνεια της ύλης, Μεταφορική κίνηση, Περιστροφική κίνηση, Κεκλιμένο επίπεδο Crocodile Physics * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 23
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.4 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 4 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Αρχή διατήρησης της στροφορμής Λυκείου (κατεύθυνσης) Αρχή διατήρησης της στροφορμής Ενότητες: 2.2.1, 2.2.2. από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με την χρήση λογισμικού προγράμματος (simulations και animations) και οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες. Απαντούν ερωτήσεις για να προβλέψουν ένα φαινόμενο και στη συνέχεια τρέχουν την προσομοίωση για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Στο τέλος δίνουν μια εξήγηση για την παρατήρηση και εξάγουν συμπεράσματα. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Στροφορμή, Μεταφορική κίνηση, Περιστροφική κίνηση, Κεκλιμένο επίπεδο Crocodile Physics * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 24 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.5 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 5 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Αρχή διατήρηση ενέργειας σε περιστροφική και μεταφορική κίνηση Λυκείου (κατεύθυνσης) Ροπή αδράνειας, Στροφορμή, Κινητική ενέργεια, Δυναμική ενέργεια, Μηχανική ενέργεια Ενότητες: 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με την χρήση λογισμικού προγράμματος (simulations και animations) και οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες. Απαντούν ερωτήσεις για να προβλέψουν ένα φαινόμενο και στη συνέχεια τρέχουν την προσομοίωση για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Στο τέλος δίνουν μια εξήγηση για την παρατήρηση και εξάγουν συμπεράσματα. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Ροπή αδράνειας, Στροφορμή, Κινητική ενέργεια, Δυναμική ενέργεια, Μηχανική ενέργεια Crocodile Physics * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 25
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.6 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 6 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Μηχανική συστήματος σωμάτων Λυκείου (κατεύθυνσης) Μηχανική συστήματος σωμάτων σε μία διάσταση. Ορμή - Μεταβολή της Ορμής (ενικευμένος Δεύτερος Νόμος). Ενότητες: 1.1.1, 1.1.2, 1.2.1 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες 2-3 μαθητών, στον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. Με τη βοήθεια του Ιnterface θα εισαχθεί η έννοια της ορμής. Οι μαθητές θα υπολογίσουν και θα συγκρίνουν την ορμή διαφόρων σωμάτων (ή σωματιδίων) σε μονοδιάστατη κίνηση. Αργότερα, θα μελετήσουν το 2ο νόμο του Νεύτωνα για την κίνηση με τη βοήθεια της ορμής και θα αντιληφθούν ότι ο ρυθμός μεταβολής της ορμής ενός σώματος είναι ίσος με τη συνισταμένη δύναμη που εξασκείται πάνω στο σώμα. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ μηχανική συστήματος σωμάτων, ορμή, μεταβολή της ορμής, νόμος του Νεύτωνα Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 26 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.7 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 7 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Ηλεκτρισμός- μελέτη της αντίστασης του λαμπτήρα πυράκτωσης Β Λυκείου (κατεύθυνσης) Ηλεκτρισμός - Μελέτη της αντίστασης του λαμπτήρα πυράκτωσης Ενότητες: 6.6.1.1 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες 2-3 μαθητών, σε Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. Με τη βοήθεια προσομοίωσης κυκλώματος οι μαθητές θα λάβουν μετρήσεις για την ένταση του ρεύματος που διαρρέει από ένα αντιστάτη και της διαφοράς δυναμικού που επικρατεί στα άκρα του. Οι μαθητές επαναλαμβάνουν το ίδιο πείραμα χρησιμοποιώντας λαμπτήρα πυράκτωσης Με αυτές τις μετρήσεις οι μαθητές θα κάνουν την γραφική παράσταση I=f(V) για κάθε περίπτωση. Από τις γραφικές παραστάσεις οι μαθητές κατανοούν ότι οι αντιστάτες σχεδιάζονται για να δώσουν προβλεπόμενα ρεύματα για τις εφαρμοσμένες τάσεις εντός ενός εύρους φυσικών καταστάσεων, ενώ εάν εφαρμοστεί μεγάλη τάση σε αυτούς, μπορεί να περάσει υπερβολικό ρεύμα μέσα από αυτούς και να τους θερμάνει τόσο ώστε να λιώσουν ή να καούν. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Ηλεκτρισμός, κυκλώματα, τάση, ρεύμα, αντίσταση Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 27
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.8 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 8 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Ηλεκτρισμός- μελέτη επίδρασης της αντίστασης στην ένταση του ρεύματος Β Λυκείου (κατεύθυνσης) Ηλεκτρισμός- Μελέτη επίδρασης της αντίστασης στην ένταση του ρεύματος Ενότητες: 6.5.1, 6.4.1.1, 1.1.2 και 1.2.1 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες 2-3 μαθητών, σε Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. Με τη βοήθεια προσομοίωσης με ηλεκτρικό κύκλωμα, που αποτελείται από πηγή λαμπτήρα (ή άλλο καταναλωτή) και μεταβλητό αντιστάτη (ή με πρόσθεση αντιστάσεων), οι μαθητές θα καταλάβουν την ποιοτική επίδραση της αντίστασης στο ρεύμα. Οι μαθητές μαθαίνουν ακόμη πως μπορούν να διαβάσουν ένα ρεύμα από ένα αμπερόμετρο. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Ένταση, τάση, ηλεκτρισμός Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 28 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.9 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 9 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Κύμα- περίθλαση Λυκείου (κατεύθυνσης) Κύματα - Περίθλαση Ενότητες: 4.3.1.1 και 4.3.4.2 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες 2-3 μαθητών, στον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. Με τη βοήθεια προσομοίωσης εισάγεται η έννοια της περίθλασης ενός κύματος ως η εξάπλωση του κύματος και η αλλαγή στην ευθύγραμμη διάδοση του καθώς περνά μέσα από εμπόδια, οπές ή σχισμές, χωρίς το κύμα να αλλάζει μέσο διάδοσης (χωρίς αλλαγή ταχύτητας). Ακόμη, πραγματοποιείται προσομοίωση στην οποία φαίνεται η περίθλαση γύρω από ύψωμα για καλύτερη κατανόηση. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Κύμα, περίθλαση Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 29
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.10 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 10 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Ηλεκτρομαγνητισμός / Μετασχηματιστές Λυκείου (κατεύθυνσης) Ηλεκτρομαγνητισμός Μετασχηματιστές Ενότητες: 5.6.4 και 5.6.5 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες 2-3 μαθητών, στον Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. Με τη βοήθεια προσομοίωσης μετασχηματιστή οι μαθητές αναγνωρίζουν τη σημασία του μετασχηματιστή ως διάταξη ανύψωσης ή υποβιβασμού τάσης και το ρόλο των μετασχηματιστών στις γραμμές μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Επαγωγή, μετασχηματιστής, πηνίο Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 30 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.11 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 11 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Δυναμικός ηλεκτρισμός / Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα B Λυκείου (κατεύθυνσης) Δυναμικός ηλεκτρισμός / Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα Η δραστηριότητα γίνεται με ομάδες 3 μαθητών στην τάξη. Στόχοι της άσκησης είναι: 1. Οι μαθητές να κατασκευάσουν απλά κυκλώματα τα οποία θα περιλαμβάνουν μπαταρία, διακόπτη, λαμπτήρα, αμπερόμετρο, βολτόμετρο, βομβητή κά. 2. Οι μαθητές να παρατηρήσουν πώς μεταβάλλεται η ένδειξη του αμπερομέτρου και του βολτομέτρου σε σχέση με την τάση της πηγής. Η δραστηριότητα βοηθά τους μαθητές να αναπτύξουν πρωτοβουλία και να πειραματιστούν χωρίς να υπάρχει ο κίνδυνος καταστροφής εργαστηριακού εξοπλισμού. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Δυναμικός ηλεκτρισμός, απλό ηλεκτρικό κύκλωμα, κύκλωμα, ηλεκτρισμός Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 31
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.12 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 12 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Δυναμικός ηλεκτρισμός / Βραχυκύκλωμα B Λυκείου (επιλογής) Δυναμικός ηλεκτρισμός / Βραχυκύκλωμα Η δραστηριότητα γίνεται με ομάδες 3 μαθητών στην τάξη. Στόχοι της άσκησης είναι: 1. Οι μαθητές να εξηγούν και να προβλέπουν τα πιθανά αποτελέσματα, όταν υπάρχει αύξηση του ρεύματος σε ένα κύκλωμα που περιλαμβάνει μπαταρία, διακόπτη ασφάλεια και λαμπτήρα. 2. Οι μαθητές να παρατηρήσουν την λειτουργία μιας ασφάλειας σε ένα κύκλωμα. 3. Οι μαθητές να κατασκευάσουν κύκλωμα με πηγή μεγάλης τάσης χωρίς να καταστραφεί ο λαμπτήρας, χρησιμοποιώντας βοηθητικές αντιστάσεις. Η δραστηριότητα βοηθά τους μαθητές να αναπτύξουν πρωτοβουλία και να πειραματιστούν χωρίς να υπάρχει ο κίνδυνος καταστροφής εργαστηριακού εξοπλισμού. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Δυναμικός ηλεκτρισμός, βραχυκύκλωμα, ηλεκτρισμός Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 32 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.13 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 13 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Δυναμικός ηλεκτρισμός / Παράλληλη και σε σειρά σύνδεση B Λυκείου (επιλογής) Δυναμικός ηλεκτρισμός / Παράλληλη και σε σειρά σύνδεση Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές εξηγούν και προβλέπουν πιθανές μεταβολές στις ενδείξεις των βολτομέτρων και των αμπερομέτρων σε ένα κύκλωμα που περιλαμβάνει αντιστάτες σε παράλληλη και σε σειρά σύνδεση. Στόχοι: Οι μαθητές Να κατανοήσουν τον τρόπο λειτουργίας της οικιακής ηλεκτρικής εγκατάστασης ως συνεπακόλουθο του πρώτου στόχου. Να προβλέψουν τα πιθανά αποτελέσματα μιας υπερφόρτωση ενός κυκλώματος. Να προβλέψουν τα πιθανά αποτελέσματα μιας υπερφόρτωση κυκλώματος. Η δραστηριότητα βοηθά τους μαθητές να αναπτύξουν πρωτοβουλία και να πειραματιστούν χωρίς να υπάρχει ο κίνδυνος καταστροφής εργαστηριακού εξοπλισμού ή ατυχήματος. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Δυναμικός ηλεκτρισμός, Βραχυκύκλωμα, Crocodile Physics Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 33
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.14 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 14 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Ενεργειακές μεταβολές κατά την διάρκεια της ΑΑΤ Λυκείου (επιλογής) Ενεργειακές μεταβολές κατά την διάρκεια της ΑΑΤ Η δραστηριότητα γίνεται με όλη τη τάξη και τη χρήση βιντεοπροβολέα ή σε ομάδες των τριών μαθητών. Οι μαθητές: 1. Παρατηρούν πως μεταβάλλονται η κινητική, δυναμική και μηχανική ενέργεια σώματος που εκτελεί.α.τ. σε συνάρτηση με το χρόνο και την απομάκρυνση. 2. Μπορούν να διερευνήσουν τις ενεργειακές μεταβολές του ταλαντωτή μεταβάλλοντας το πλάτος και την σκληρότητα του ελατηρίου 3. Δικαιολογούν τη διατήρηση της μηχανικής ενέργειας στη.α.τ. στο εικονικό περιβάλλον του Crocodile σε αντίθεση με το πραγματικό περιβάλλον της τάξης. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Ενεργειακές μεταβολές, ΑΑΤ, Crocodile Physics, ελατήριο,.α.τ., ενέργεια σώματος Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 34 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.15 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 15 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Διατήρηση ορμής - κρούση Λυκείου (επιλογής) Διατήρηση ορμής - κρούση Η δραστηριότητα γίνεται με ομάδες 3 μαθητών στην τάξη. Στόχοι της άσκησης είναι: 1. Οι μαθητές να παρατηρήσουν πως μεταβάλλεται η ορμή δύο σωμάτων πριν και μετά την κρούση, αν η κρούση είναι τελείως ελαστική, αν η κρούση είναι τελείως πλαστική και αν η κρούση είναι ημι-ελαστική. 2. Οι μαθητές να παρατηρήσουν τις ενεργειακές μεταβολές των σωμάτων για τις προαναφερθέντες περιπτώσεις κρούσης των σωμάτων. Οι μαθητές να παρατηρήσουν το φαινόμενο ανταλλαγής ταχύτητας μεταξύ δύο όμοιων σφαιρών σε μια ελαστική κρούση και να προβλέψουν το αποτέλεσμα σε μια ημιελαστική κρούση. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Διατήρηση ορμής, κρούση, ελαστική κρούση, πλαστική κρούση, ημι-ελαστική κρούση, ενεργειακές μεταβολές Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 35
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.16 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 16 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Ταλαντώσεις Λυκείου (επιλογής) Ταλαντώσεις Η δραστηριότητα γίνεται με όλη τη τάξη και με τη χρήση βιντεοπροβολέα. Οι μαθητές: 1. Με την χρήση αισθητήρα κίνησης και διασύνδεσης παρατηρούν (γραφικά) πως μεταβάλλεται η θέση ενός ταλαντωτή σε σχέση με τον χρόνο. 2. Με κατάλληλη ρύθμιση παίρνουν γραφικές παραστάσεις της ταχύτητας και επιτάχυνσης σε σχέση με τον χρόνο, καθώς και γραφικές παραστάσεις της ταχύτητας και επιτάχυνσης σε σχέση με την θέση. 3. Από τις γραφικές παραστάσεις μπορούν να υπολογίσουν διάφορα μεγέθη του ταλαντωτή όπως περίοδος, συχνότητα, μέγιστη ταχύτητα, μέγιστη επιτάχυνση και μέγιστη απομάκρυνση από θέση ισορροπίας του ταλαντωτή. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Ταλαντώσεις, γραφικές παραστάσεις Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 36 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.17 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 17 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Κύματα/ περίθλαση Λυκείου (επιλογής) Κύματα/ περίθλαση Στη δραστηριότητα αυτή, οι μαθητές παρατηρούν το φαινόμενο της περίθλασης ηχητικού κύματος καθώς και κύματος που παράγεται στην επιφάνεια του νερού. Μπορούν να καταλήξουν σε συμπεράσματα ως προς το πότε το φαινόμενο παρουσιάζεται σε εντονότερο βαθμό, αν μεταβάλλουν το μήκος κύματος ή το άνοιγμα της σχισμής. Από τα πιο πάνω συμπεράσματα μπορούν να οδηγηθούν σε απαντήσεις των ερωτημάτων όπως: γιατί μπορούμε να ακούσουμε ένα αυτοκίνητο από το ανοιχτό παράθυρο ενώ δεν το βλέπουμε. Συνίσταται η δραστηριότητα σε συνδυασμό με ιστοσελίδα που περιέχει περίθλαση του φωτός. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Κύματα, περίθλαση, ηχητικό κύμα Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 37
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.18 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 18 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Η.Ε.Δ Επαγωγής Λυκείου (επιλογής) Η.Ε.Δ Στη δραστηριότητα αυτή, οι μαθητές παρατηρούν την γραφική παράσταση της Η.Ε.Δ επαγωγής αφού αφήσουν ένα μαγνήτη να περάσει μέσα από πηνίο ενωμένο με αισθητήρα τάσης. Παρατηρούν έτσι την δημιουργία επαγωγικής τάσης λόγω μεταβολής της μαγνητικής ροής μέσα από πηνίο. Μπορούν να πειραματιστούν με ισχυρότερο μαγνήτη, με δύο μαγνήτες ενωμένους με αντίθετους / όμοιους πόλους, Μπορούν να αφήσουν το μαγνήτη να πέσει από ψηλότερα, με αντίθετη πολικότητα κλπ. Από τα αποτελέσματα των όλων πειραματισμών καταλήγουν σε συμπεράσματα ή μπορούν να προβλέπουν πιθανά αποτελέσματα. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Η.Ε.Δ επαγωγή, μαγνήτης, επαγωγική τάση Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 38 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.19 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 19 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Κύματα/ Συμβολή Λυκείου (επιλογής) Κύματα/ Συμβολή Στη δραστηριότητα αυτή, οι μαθητές παρατηρούν το φαινόμενο της συμβολής κυμάτων (γραφικά) στην ίδια διεύθυνση διάδοσης. Μέσα από τα γραφικά διατυπώνουν τις προϋποθέσεις δημιουργίας συμβολής και προσδιορίζουν τα πιθανά αποτελέσματα της. Ακόμη, αναγνωρίζουν πότε δημιουργείται στάσιμο κύμα και παρατηρούν την δημιουργία του από ανάκλαση σε ακλόνητο σημείο και σε μη ακλόνητο σημείο. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Κύματα, περίθλαση, ηχητικό κύμα Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 39
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.20 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 20 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Ταλαντώσεις - απλό εκκρεμές Λυκείου (επιλογής) Ταλαντώσεις - απλό εκκρεμές Η δραστηριότητα αποσκοπεί, με την χρήση αισθητήρα κίνησης και διασύνδεσης, στο να παρατηρήσουν (γραφικά) οι μαθητές πως μεταβάλλεται η περίοδος ενός απλού εκκρεμούς σε σχέση με την μάζα του (για μικρή γωνία εκτροπής). Με κατάλληλη ρύθμιση στον Η/Υ οι μαθητές μελετούν τη γραφική παράσταση της θέσης σε σχέση με τον χρόνο για διάφορες μάζες του ταλαντωτή, καθώς και γραφικές παραστάσεις της θέσης σε σχέση με τον χρόνο για διαφορετικά μήκη του. Από τις γραφικές παραστάσεις μπορούν οι μαθητές να καταλήξουν σε ασφαλή συμπεράσματα σε μικρότερο χρόνο από την πειραματική άσκηση του συμβατικού εργαστηρίου. ΟΧΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Ταλαντώσεις, απλό εκκρεμές, ταλάντωση, εκκρεμές Crocodile Physics και Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Β 40 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.21 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 21 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Ο τρίτος νόμος του Newton στις κρούσεις Λυκείου (ενισχυμένη) Μηχανική συστήματος σωμάτων σε μια διάσταση Ενότητες: 1.3.2, 1.3.1.1 και 1.3.3.1 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με ομάδες που αποτελούνται από τρεις μαθητές, σε Ηλεκτρονικό Υπολογιστή στο Εργαστήριο. Με κατάλληλες διαδικασίες και με τη βοήθεια δύο αισθητήρων δύναμης (force sensor) οι μαθητές θα αποδείξουν ότι στις κρούσεις ισχύει το θεώρημα της Δράσης Αντίδρασης. Με χρήση και δύο αισθητήρων κίνησης (motion sensor) μπορεί να γίνει απόδειξη της αρχής διατήρησης της ορμής και της κινητικής ενέργειας. Η δραστηριότητα μπορεί να εκτελεστεί από ομάδες πέντε μαθητών στο εργαστήριο Φυσικής ή από τον εκπαιδευτικό με την βοήθεια τριών τεσσάρων μαθητών, ως επίδειξη στην ολομέλεια της τάξης. Στην πρώτη περίπτωση οι υπόλοιποι μαθητές θα εργάζονται σε ομάδες στους πάγκους τους σε πειράματα που δεν χρειάζονται τη διασύνδεση. Ο σκοπός του πειράματος είναι οι μαθητές να: α) κατανοήσουν τo ζεύγος δυνάμεων δράση-αντίδρασης β) κατανοήσουν ότι οι δυνάμεις που ασκούνται κατά την κρούση δύο σωμάτων (πλαστική ή ελαστική) με οποιαδήποτε σχέση έχουν ο μάζες του και μια οποιαδήποτε ταχύτητα κινούνται θα είναι ίσες. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Κρούση, ελαστική, πλαστική, δράση, αντίδραση, ορμή, 3ος Νόμος του Νεύτωνα Ιnterface Β * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 41
Ε πιμορφωτικό Υποσ τηρικτικό Υλικό για την ενσωμάτωση των ΤΠΕ σ τη μαθησιακή διαδικασία ΠΑΙΔΑΩΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΚΥΠΡΟΥ, 2008 Β.2.22 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 22 Β Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Θεώρημα έργου κινητικής ενέργειας Β Λυκείου (ενισχυμένη) Μηχανική υλικού σημείου σε μια Διάσταση- κίνηση και ενέργεια Ενότητες: 1.2.3 και 1.2.5 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με την καθοδήγηση του καθηγητή στον υπολογιστή που είναι συνδεδεμένος με την διασύνδεση (Interface) στο Εργαστήριο. Ένας καροτσάκι κινείται πάνω τροχιά υπό την επίδραση σταθερής δύναμης. Από τη γραφική παράσταση δύναμης-θέσης οι μαθητές θα μελετήσουν το ΘΜΚΕ Η δραστηριότητα μπορεί να εκτελεστεί από ομάδες πέντε μαθητών στο εργαστήριο Φυσικής ή ως επίδειξη στην ολομέλεια της τάξης από τον εκπαιδευτικό με την βοήθεια τριών τεσσάρων μαθητών. Στην πρώτη περίπτωση οι υπόλοιποι μαθητές θα εργάζονται σε ομάδες στους πάγκους τους σε πειράματα που δεν χρειάζονται τη διασύνδεση. Ο σκοπός του πειράματος είναι οι μαθητές να: α) αναγνωρίσουν ότι η μεταβολή στην Κινητική Ενέργεια ενός σώματος είναι αποτέλεσμα της επίδρασης Δύναμης ή συνισταμένης Δύναμης στη διεύθυνση της ταχύτητας. β) αποδείξουν ότι η μεταβολή στην κινητική ενέργεια ενός σώματος ισούται με το έργο της Συνισταμένης δύναμης που προκάλεσε τη μεταβολή αυτή. Οι μαθητές ακολουθούν τις υποδείξεις στο φύλλο εργασίας. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Έργο, κινητική ενέργεια, δύναμη, τριβή, απώλειες Ιnterface * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. 42 Εργαλεία: Crocodile Physics και Ιnterface
Ομάδα Εργασίας: Φυσική Μέσης Εκπαίδευσης ΦΥΣ2_Κ07Μ Β.2.23 - Εισηγήσεις για Δραστηριότητες: Δραστηριότητα 23 Μάθημα Τίτλος Δραστηριότητας Τάξη Ενότητα Σύντομη περιγραφή Πλήρης Ανάπτυξη Δραστηριότητας στο Μέρος Κωδικός Ομάδας Λέξεις-Κλειδιά για αναζήτηση στο Διαδικτυακό Τόπο www.e-epimorfosi.ac.cy Λογισμικό που απαιτείται* Φυσική Μελέτη του θεωρήματος διατήρησης της μηχανικής ενέργειας και εύρεση της επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια της ης Β Λυκείου (ενισχυμένη) Μηχανική υλικού σημείου σε μια Διάσταση- κίνηση και ενέργεια. Ενότητες: 1.2.1, 1.2.2, 1.2.6, 1.2.7 και 1.2.8 από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Η δραστηριότητα γίνεται με ομάδες που αποτελούνται από τρεις μαθητές, σε Ηλεκτρονικό Υπολογιστή στο Εργαστήριο. Με κατάλληλες διαδικασίες με τη βοήθεια του αισθητήρα κίνησης (motion sensor) και αφήνοντας μία μπάλα θα γίνει πειραματική μελέτη του θεωρήματος Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας. Η δραστηριότητα μπορεί να εκτελεστεί από ομάδες πέντε μαθητών στο εργαστήριο Φυσικής ή ως επίδειξη στην ολομέλεια της τάξης από τον εκπαιδευτικό με την βοήθεια τριών τεσσάρων μαθητών. Στην πρώτη περίπτωση οι υπόλοιποι μαθητές θα εργάζονται σε ομάδες στους πάγκους τους σε πειράματα που δεν χρειάζονται τη διασύνδεση. Ο σκοπός του πειράματος είναι οι μαθητές να: α) εξηγούν τις ενεργειακές μεταβολές στην κίνηση ενός σώματος που πέφτει ελεύθερα από μικρό ύψος από την επιφάνεια της ης, β) υπολογίζουν τη δυναμική βαρυτική ενέργεια ενός σώματος κοντά στην επιφάνεια της ης, γ) υπολογίζουν την κινητική ενέργεια ενός σώματος όταν κινείται, δ) αναγνωρίζουν ότι η ενέργεια αυτή είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του σώματος με τη η, ε) ελέγξουν το Θεώρημα Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας. ΝΑΙ ΦΥΣ2_ΚΟ7Μ Μηχανική ενέργεια, ελεύθερη πτώση, επιτάχυνση της βαρύτητας, βαρύτητα Ιnterface Β * ια να μπορέσετε να δείτε τα σχετικά με τη δραστηριότητα αρχεία που υπάρχουν στο συνοδευτικό ψηφιακό δίσκο, πρέπει να έχετε εγκαταστήσει στον Ηλεκτρονικό σας Υπολογιστή το λογισμικό που απαιτείται. Εισηγήσεις για Δραστηριότητες 43