Κίνηση και ταχύτητα

Φυσική (ΔΕ) (Γενικό Λύκειο)

Κίνηση και ταχύτητα

2 ώρες

Γενική περιγραφή περιεχομένου

Οι μαθητές διερευνούν και συσχετίζουν την κίνηση και την ταχύτητα αξιοποιώντας αναπαραστάσεις διαφόρων μορφών (οπτικοποίηση κίνησης μέσω προσομοιώσεων, μετρήσεις πραγματικού εργαστηρίου, εικόνες, λεκτική περιγραφή κίνησης). Οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες στο εργαστήριο πληροφορικής και στο εργαστήριο φυσικής. Συνδυάζεται εικονικό και πραγματικό εργαστήριο ώστε οι μαθητές να προσεγγίσουν με διάφορους τρόπους το ίδιο πρόβλημα. Στη φάση 4 γίνεται ανακεφαλαίωση και εφαρμογή γνώσεων, διεργασία που μπορεί να γίνει μέσω βιντεοπροβολέα στην ολομέλεια της τάξης. Ο διδάσκων αναλαμβάνει υποστηρικτικό ρόλο οργανώνοντας και παρακολουθώντας την εργασία στις ομάδες ή στην ολομέλεια.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα

Οι μαθητές να κατανοήσουν την έννοια της ταχύτητας και να συνδέσουν τη σταθερότητα ή τη μεταβολή της με τα είδη της κίνησης. Πώς από την στροβοσκοπική αναπαράσταση μιας κίνησης αναγνωρίζεται το είδος της κίνησης; Πώς προσδιορίζονται τα διανυσματικά χαρακτηριστικά της ταχύτητας; Πώς από την λεκτική περιγραφή μίας κίνησης καταλήγουμε στα διαγράμματα;

at 50/100 Μέτριας δυσκολίας

Εκπαιδευτική Βαθμίδα που απευθύνεται το σενάριο

Γενικό Λύκειο

Θεματική Ταξινομία

Φυσική (ΔΕ) > Δυνάμεις και Κινήσεις > Ταχύτητα >

Τύπος Διαδραστικότητας

Ενεργός μάθηση

Επίπεδο Διαδραστικότητας

υψηλό

Προτεινόμενη ηλικιακή ομάδα:

-6

6-9

9-12

12-15

15-18

18-25

25+

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου:

Έναυσμα: " Τι είδος κίνησης κάνει;"

10λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Εργαστήριο Πληροφορικής

Πειραματισμός μέσω εικονικού εργαστηρίου

35λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Εργαστήριο Πληροφορικής

Πειραματισμός μέσω πραγματικού εργαστηρίου

20λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Εργαστήριο Φυσικής

Συμπεράσματα

20λεπτά

Χώρος Υλοποίησης

Τάξη

Διδακτικοί Στόχοι

Να συνδέουν το είδος της κίνησης ενός αντικειμένου με τις διαδοχικές θέσεις που καταλαμβάνει

Να συνδέουν το είδος της κίνησης ενός αντικειμένου με τις τιμές της ταχύτητάς του

Να εξοικειωθούν με τη δημιουργία και αξιοποίηση αναπαράστασης κίνησης σε διάγραμμα

Να μεταβαίνουν από τη λεκτική περιγραφή μιας κίνησης στην στροβοσκοπική αναπαράσταση της τροχιάς

Να καλλιεργήσουν συνεργατική στάση και ανάπτυξη επιχειρηματολογίας μέσω της ομαδικής εργασίας

Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου

κίνηση, ταχύτητα, διάνυσμα, διάγραμμα,

Υλικοτεχνική υποδομή

βιντεοπροβολέας, Οποιοσδήποτε browser σε Η/Υ, smartphone ή tablet, χρονομετρητής και κινούμενο όχημα, τροχαλία, βαράκια

Πνευματικά δικαιώματα ή άλλοι αντίστοιχοι περιορισμοί

ανοικτή πρόσβαση

Δημιουργός Σεναρίου: ΣΟΦΙΑ ΣΩΤΗΡΙΟΥ (Εκπαιδευτικός)
Έλεγχος Σεναρίου με τα Προγράμματα Σπουδών: ΚΕΡΑΜΙΔΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ (Σχολικός Σύμβουλος)
Έλεγχος Επιστημονικής Επάρκειας Σεναρίου: ΚΑΛΚΑΝΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ (Συντονιστής)

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΤΙΚΟ (τι είναι;)

Αesop - 22235

Το σενάριο «Κίνηση και ταχύτητα» έχει χαρακτηρισθεί ως Υποδειγματικό ύστερα από εργασία επιστημονικής επιτροπής εμπειρογνωμόνων (Εκπαιδευτικός Αυξημένων Προσόντων, Σχολικοί Σύμβουλοι, Μέλος ΔΕΠ / Επιστημονικό Προσωπικό του ΙΕΠ).

Στα ρηχά ή στα βαθιά

Το σενάριο αυτό εισάγει τους μαθητές στην έννοια της υδροστατικής πίεσης, μέσα από την παρατήρηση του φαινομένου στην καθημερινή ζωή και δραστηριότητες διερεύνηση των παραγόντων που επηρεάζουν τις μεταβολές της.

Αφορά μαθητές της Β Γυμνασίου που μελετούν την έννοια της Υδροστατικής Πίεσης. Οι μαθητές αναμένεται ότι γνωρίζουν την έννοια της δύναμης και μπορούν να σχεδιάσουν δυνάμεις καθώς και την έννοια της πίεσης και τις μονάδες μέτρησης της.

Οι δραστηριότητες έχουν οργανωθεί γύρω από ένα πρόβλημα. Έχουν διερευνητικό χαρακτήρα και περιλαμβάνουν ανίχνευση των απόψεων, τη διατύπωση υποθέσεων και ερωτημάτων, την έρευνα και πειραματισμό με κατάλληλα εκπαιδευτικά εργαλεία, την αξιολόγηση της εμπειρίας, τη διατύπωση συμπερασμάτων και την αξιολόγηση.

Οι εκπαιδευτικές δραστηριότητες αξιοποιούν τόσο το φυσικό εργαστήριο όσο και κατάλληλα εικονικά εργαστήρια. Στις περιπτώσεις που τα πραγματικά πειράματα δεν μπορούν πραγματοποιηθούν δίνονται κατάλληλα βίντεο μέσα από τα οποία μπορεί να γίνει συζήτηση και αξιολόγηση των παρατηρήσεων.

Οι μαθητές συμπληρώνουν τις απαντήσεις τους στο φύλλο εργασίας το οποίο μπορεί να δοθεί για αξιολόγηση στον εκπαιδευτικό. Εναλλακτικά, αν οι μαθητές έχουν πρόσβαση στον υπολογιστή μπορούν να συμπληρώσουν απευθείας στον υπολογιστή τις απαντήσεις τους. Το υλικό αυτό μπορεί επίσης να μελετήσει ο μαθητής μόνος του στο σπίτι ακολουθώντας τις οδηγίες του φύλλου εργασίας.

Οι δραστηριότητες μπορούν να υλοποιηθούν από όλη την τάξη με την παρουσίαση του υλικού στο διαδραστικό πίνακα και στον πάγκο του εργαστηρίου. Εναλλακτικά μπορούν να πραγματοποιηθούν από δυάδες μαθητών αυτόνομα στο ρυθμό που οι μαθητές επιθυμούν στο εργαστήριο υπολογιστών.

Διάθλαση και αρχή του ελάχιστου χρόνου

Το σενάριο προτείνει διδασκαλία μιας διδακτικής ώρας (45 λεπτών) με επιπρόσθετη εργασία στο σπίτι.

Προτείνεται να εργαστούν οι μαθητές/τριες σε ομάδες των 2 ή 3, με έναν υπολογιστή ανά ομάδα (ή tablet ή smartphone με δυνατότητα flash player) και παράλληλη αξιοποίηση οθόνης προβολής (κατά προτίμηση διαδραστικού πίνακα) στην τάξη (ή το εργαστήριο). Το σενάριο δεν είναι δεσμευτικόως προς τον εξοπλισμό και την οργάνωση της τάξης, όπως περιγράφηκε αμέσως πριν, μπορεί να υλοποιηθεί και μόνο με έναν υπολογιστή με πρόσβαση στο διαδίκτυο και βιντεοπροβολέα στην τάξη. Σε κάθε περίπτωση, απαιτούνται τρία μονοσέλιδα και ένα δισέλιδο φύλλο εργασίας για κάθε μαθητή/τρια, τα οποία δεν διανέμονται όλα μαζί, αλλά καθένα στην έναρξη της αντίστοιχης δραστηριότητας. Επαφίεται στην προτίμηση του εκπαιδευτικού το αν θα συλλέξει τα φύλλα εργασίας προς αξιολόγηση ή όχι.

Το σενάριο αποτελείται από 4 φάσεις. Οι τρεις φάσεις ολοκληρώνονται στη σχολική τάξη και η τέταρτη στο σπίτι.

Στις δραστηριότητες, οι μαθητές ζητείται άλλοτε να εργαστούν ατομικά και άλλοτε συνεργατικά (με στοιχεία της μεθόδου peer instruction). Κατά κανόνα ακολουθείται η διδακτική προσέγγιση: πρόβλεψη-επαλήθευση ή βεβαίωση-γενίκευση, με ενδεχόμενες γνωστικές συγκρούσεις. Απαιτείται η στοχευμένη ανάπτυξη κατάλληλων συζητήσεων από τον εκπαιδευτικό, σε συγκεκριμένα σημεία της διδασκαλίας, τόσο για την μέχρι τότε αξιολόγηση της διδασκαλίας, όσο και για διαμορφωτική αξιολόγηση, αλλά και για την ομαλή διασύνδεση των διαδοχικών φάσεων. Η αξιολόγηση των μαθητών γίνεται διακριτικά, κυρίως μέσω της συμμετοχικής παρατήρησης του εκπαιδευτικού, αλλά και μέσω του τέταρτου φύλλου εργασίας. Σε καμιά περίπτωση δεν ζητείται σωστή ή λανθασμένη απάντηση από τους μαθητές, αλλά προγνώσεις τους, απόψεις τους και συμπεράσματα, καθώς και αναστοχαστικές και μεταγνωστικές δραστηριότητες.

Στην 1η φάση, διάρκειας 10 λεπτών, οι μαθητές εργάζονται με φύλλο εργασίας, σε μια προσπάθεια να συνδεθεί το φαινόμενο της διάθλασης με την αρχή του ελάχιστου χρόνου.

Στη 2η φάση, διάρκειας 15 λεπτών, ο εκπαιδευτικός, αρκετά ελεύθερα (πάντα βέβαια στο πλαίσιο του σεναρίου) και ανάλογα με τις ανάγκες και δυνατότητες των μαθητών του και τη στοχοθεσία του, καλέιται να εισαγάγει και να διαπραγματευτεί την έννοια του δείκτη διάθλασης και το νόμο του Snell.

Στην 3η φάση, διάρκειας 15 λεπτών, και αφού ο εκπαιδυτικός επιδείξει σύντομα πρίσμα και την πορεία ακτίνας LASER που περνά μέσα από αυτό (ως σύντομο πείραμα επίδειξης), οι μαθητές εργάζονται με δραστηριότητες δυο φύλλων εργασίας, περνώντας σταδιακά από την ποιοτική στην ποσοτική επιβεβαίωση του νόμου του Snell. Αξιοποιείται applet από το Φωτόδεντρο: http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/1640

Στην 4η φάση, διάρκειας 5 λεπτών, ο εκπαιδευτικός εισάγει τους μαθητές στις δραστηριότητες του τέταρτου φύλλου εργασίας, τις οποίες οι μαθητές πραγματοποιούν ως εργασία στο σπίτι και επιστρέφουν το φύλλο και τα αποτελέσματα της εργασίας τους στο αμέσως επόμενο μάθημα. Αξιοποιείται applet από το Φωτόδεντρο: http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/1630

Επαφίεται στην κρίση του εκπαιδευτικού το αν θα γίνει αναφορά (και σε ποια φάση) στην αρχή του Fermat. Σχετικό υλικό, υπάρχει στο http://users.sch.gr/kassetas/zzzzzzzzOpticsFerrmat.htm .