Νόμος του Hooke / Διάγραμμα τάσεων - παραμορφώσεων
Μηχανολογία (Ε.Ε.) (Επαγγελματικό Λύκειο)
Το σενάριο αναφέρεται στην ενότητα "Νόμος του Hooke - επιμήκυνση/επιβράχυνση - δοκιμή σε εφελκυσμό/θλίψη του μαθήματος Μηχανική - Αντοχή Υλικών που σύμφωνα με το Πρόγραμμα Σπουδών διδάσκεται στην Β΄ τάξη όλων των ειδικοτήτων του τομέα Μηχανολογίας του Επαγγελματικού Λυκείου (Φ8/88704/Δ4/04-06-2015 και Οδηγίες διδασκαλίας σύμφωνα με την ΥΑ85050/Γ2/30-07-07(ΦΕΚ1521Β/17-08-07).
Ο νόμος του Hooke αποτελεί θεμελιώδη αρχή στην οποία βασίστηκε η επιστήμη της αντοχής των υλικών. Ο τρόπος που συμπεριφέρονται τα υλικά (κυρίως τα μεταλλικά) αποτελεί πολύ σημαντικό κομμάτι της επιστήμης της Μηχανολογίας. Το πείραμα εφελκυσμού αποτελεί εργασία του ποιοτικού ελέγχου σε όλα τα στάδια παραγωγής ή χρήσης ενός μεταλλικού εξαρτήματος ή μηχανισμού.
Απαραίτητες γνώσεις ώστε οι μαθητές να μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της ενότητας είναι η "γνώση" (όπως αυτή προσδιορίζεται από τους διδακτικούς στόχους των αντίστοιχων ενοτήτων) των βασικών εννοιών της αντοχής όπως φορτίο, καταπόνηση, τάση, παραμόρφωση.
Το διδακτικό μοντέλο που επιλέχθηκε για την πραγματοποίηση του σεναρίου είναι αυτό της άμεσης (η μετωπικής διδασκαλίας), διότι πρόκειται για μία διδακτική ενότητα με "νέο" περιεχόμενο και σχετικά δύσκολο. Τα δομικά του σημεία είναι η αναθεώρηση της απαραίτητης προϋπάρχουσας γνώσης, η σύνδεση της νέας γνώσης με την προηγούμενη, η παρουσίαση της ύλης με τρόπο ρεαλιστικό, η εφαρμογή της θεωρίας με παραδείγματα, η παροχή άμεσης ανατροφοδότησης και υποστήριξης των μαθητών και τέλος η δυνατότητα εξάσκησης μέσω ατομικών και ομαδικών δραστηριοτήτων.
Τέλος, η επίτευξη των στόχων της παρούσης ενότητας θα υποστηρίξει τις ενότητες που ακολουθούν γιατί όλες οι παρακάτω έννοιες και οι υπολογισμοί στηρίζονται σε αυτήν.
Το εκπαιδευτικό πρόβλημα αφορά :
1. Την μελέτη του νόμου του Hooke.
2. την μελέτη του διαγράμματος τάσεων - παραμορφώσεων της δοκιμής εφελκυσμού ενός μεταλλικού σώματος με σκοπό τον
προσδιορισμό του τρόπου συμπεριφοράς σε καταπόνηση και κατ΄επέκταση την καταγραφή των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων του
σώματος.
3. τον υπολογισμό των μεγεθών του νόμου του Hooke και του διαγράμματος τάσεων - παραμορφώσεων, που είναι απαραίτητα για
την εφαρμογή στην πρακτική.
Καθώς οι μαθητές δεν έχουν γνώσεις με βάση την άμεση εμπειρία με το φυσικό περιβάλλον, σχετικά με την παραμόρφωση των μεταλλικών υλικών, θα αξιοποιηθεί η αναλυτική επίδειξη μιας πειραματικής διαδικασίας εφελκυσμού ενός μεταλλικού δοκιμίου. Η αναγκαιότητα της διδακτικής παρέμβασης προκύπτει από το γεγονός ότι η διδακτική ενότητα αναφέρεται στην μελέτη του τρόπου συμπεριφοράς ενός μεταλλικού υλικού σε κατάσταση καταπόνησης, ως προς το πως και το πόσο παραμορφώνεται, και ως προς τον υπολογισμό των απαραίτητων μεγεθών για την συμπεριφορά και την ασφάλεια χρήσης του υλικού. Τα παραπάνω θα μας οδηγήσουν στην γνώση της κατάλληλης χρήσης του υλικού ως προς τη φόρτισή του και τον σχεδιασμό μιας κατασκευής.
Το βίντεο στην ίδια φάση είναι από το youtube.
Δημιουργός Σεναρίου: ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΠΑΡΙΣΗΣ (Εκπαιδευτικός)
Έλεγχος Σεναρίου με τα Προγράμματα Σπουδών: ΠΑΓΚΑΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ (Σχολικός Σύμβουλος)
Έλεγχος Επιστημονικής Επάρκειας Σεναρίου: ΓΟΜΑΤΟΣ ΛΕΩΝΙΔΑΣ (Συντονιστής)