ΑΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ ΤΟΥ ΟΜΙΛΟΥ:
«ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ»
ΖΑΝΝΕΙΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ
Σχολικό Έτος: 2012-2013
Ο Όμιλος Πειραματισμού στις Φυσικές Επιστήμες, λειτούργησε στο Ζάννειο Πρότυπο Πειραματικό Λύκειο, από 15/11/2013 μέχρι 25/4/2013. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν 40 διδακτικές ώρες με δίωρη εβδομαδιαία λειτουργία του ομίλου. Τελικά ολοκλήρωσαν τις δραστηριότητες του ομίλου 17 μαθητές. Οι δραστηριότητες πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών του σχολείου με τα όργανα και υλικά του Εργαστηρίου αλλά και σε αίθουσα πληροφορικής. Σε όλη την διάρκεια λειτουργίας του ομίλου, οι μαθητές:
- έδειξαν αυξημένο ενδιαφέρον για τις πειραματικές δραστηριότητες,
- ανέπτυξαν πειραματικές δεξιότητες,
- ασκήθηκαν στην λήψη και επεξεργασία μετρήσεων καθώς και στην κατασκευή γραφικών παραστάσεων,
- εξοικειώθηκαν με την πειραματική διαδικασία και την επιστημονική μέθοδο στη μελέτη των φυσικών φαινομένων,
- ανέπτυξαν την συνεργασία και από κοινού προσέγγιση στην επίλυση προβλημάτων,
- ενθαρρύνθηκαν να εξερευνούν και να πειραματίζονται ανακαλύπτοντας σχέσεις ανάμεσα σε έννοιες και φαινόμενα.
Μπορούμε να πούμε ότι οι στόχοι που είχαν τεθεί αρχικά και διατυπώνονται στην φόρμα υποβολής της πρότασης για τη δημιουργία του Ομίλου επιτεύχθηκαν σε ικανοποιητικό βαθμό.
Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες και εργάστηκαν ομαδοσυνεργατικά στις πραγματοποιηθείσες δραστηριότητες. Ο καθηγητής αρχικά εξηγούσε στους μαθητές αυτό που είχαν να κάνουν, μοίραζε τα φύλλα εργασίας και στην συνέχεια υποστήριζε τους μαθητές στην έρευνα τους. Ο βαθμός καθοδήγησης από τη μεριά του καθηγητή μειώθηκε προοδευτικά καθώς οι μαθητές εξοικειώνονταν με τις τεχνικές και τις μεθόδους που εφάρμοζαν στην έρευνά τους.
Δημιουργήθηκε επίσης από τη μεριά του διδάσκοντος google ιστότοπος https://sites.google.com/site/etaxemou2011/ για την αλληλεπίδραση μεταξύ διδάσκοντα - μαθητών αλλά και μεταξύ των μαθητών τόσο εντός όσο και εκτός τάξης (επεξεργασία μετρήσεων, ανάρτηση εργασιών, διαμοιρασμός υλικού κλπ).
Σύμφωνα με το αναλυτικό πρόγραμμα λειτουργίας του ομίλου πραγματοποιήθηκαν οι ακόλουθες δραστηριότητες:
1.Εισαγωγή στην θεωρία σφαλμάτων- Επεξεργασία μετρήσεων-Κατασκευή γραφικών παραστάσεων.
Αναλύθηκαν:
η έννοια της μέτρησης, η έννοια του σφάλματος στη μέτρηση ενός φυσικού μεγέθους, τα συστηματικά και τυχαία σφάλματα στις μετρήσεις των φυσικών μεγεθών καθώς και οι πηγές τους, η κατανομή Gauss των τυχαίων σφαλμάτων καθώς και ο ποσοτικός προσδιορισμός τους (μέση τιμή ? απόλυτο σφάλμα- σχετικό σφάλμα μέσης τιμής). Επίσης εξετάστηκαν η έννοια των σημαντικών ψηφίων στις μετρήσεις και ο προσδιορισμός τους καθώς και η διάδοση των σφαλμάτων στις σύνθετες μετρήσεις. Συζητήθηκαν οι έννοιες της ακρίβειας και της αξιοπιστίας σε μια σειρά μετρήσεων και πως επηρεάζουν την επιτυχία της μέτρησης. Οι μαθητές ασκήθηκαν επίσης στην κατασκευή γραφικών παραστάσεων (επιλογή αξόνων, κατάλληλης κλίμακας, καλύτερη δυνατή ευθεία κλπ), στην έννοια της προσαρμογής των πειραματικών δεδομένων, καθώς και στον υπολογισμό φυσικών μεγεθών από τις γραφικές παραστάσεις. Ασκήθηκαν επίσης στην χρήση του λογισμικού Excel στην επεξεργασία πειραματικών δεδομένων και στην κατασκευή γραφικών παραστάσεων.
Τα παραπάνω έγιναν με παρουσιάσεις των σχετικών θεμάτων και δραστηριότητες μαθητών με φύλλα εργασίας.
2.Εργαστηριακές δραστηριότητες
(1)Μελέτη της περιόδου του απλού εκκρεμούς.
Εξετάστηκαν οι παράμετροι που επηρεάζουν την ακρίβεια των μετρήσεων.
(2)Υπολογισμός της επιτάχυνσης της βαρύτητας από τη μέτρηση της περιόδου του απλού εκκρεμούς.
Έγινε χρήση φωτοπυλών για μεγαλύτερη ακρίβεια στον υπολογισμό της περιόδου και εφαρμόστηκαν και συγκρίθηκαν διαφορετικές μέθοδοι στον υπολογισμό της επιτάχυνσης της βαρύτητας. Οι μαθητές εφάρμοσαν τις γνώσεις και δεξιότητες που απέκτησαν.
(3)Πειραματική μελέτη ευθύγραμμης ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης με ηλεκτρικό χρονομετρητή.
Βαθμολογήθηκε ο χρονομετρητής με στροβοσκόπιο για μεγαλύτερη ακρίβεια. Οι μαθητές έμαθαν να επεξεργάζονται χαρτοταινίες χρονομετρητή, να κατασκευάζουν και να επεξεργάζονται πίνακες πειραματικών δεδομένων.
(4)Χρήση κεκλιμένου επιπέδου πολλαπλών χρήσεων με χρήση φωτοπυλών ? υπολογισμός της επιτάχυνσης σφαίρας που κυλίεται.
Οι μαθητές έμαθαν να συναρμολογούν το κεκλιμένο επίπεδο πολλαπλών χρήσεων και χρησιμοποίησαν διαφορετικές τεχνικές στη μέτρηση της επιτάχυνσης
(5)Υπολογισμός της επιτάχυνσης της βαρύτητας στην ελεύθερη πτώση με χρήση φωτοπυλών.
Οι μαθητές χρησιμοποίησαν το κεκλιμένο επίπεδο πολλαπλών χρήσεων και διαφορετικές τεχνικές στη μέτρηση της επιτάχυνσης.
(6)Μελέτη της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας στην ελεύθερη πτώση, με χρήση φωτοπυλών.
Οι μαθητές χρησιμοποίησαν το κεκλιμένο επίπεδο πολλαπλών χρήσεων και υπολόγισαν την κινητική- δυναμική και μηχανική ενέργεια σε διαφορετικές θέσεις.
(7)Μελέτη κινήσεων μέσω επεξεργασίας video με το πρόγραμμα Logger-Pro.
Οι μαθητές βιντεοσκόπησαν την κίνηση μια μπάλας μπάσκετ σε διάφορες περιπτώσεις (κατακόρυφη βολή, οριζόντια βολή, πλάγια βολή) και ανέλυσαν την κίνηση με το πρόγραμμα video analysis Logger-Pro.
(8)Πειράματα στατικού ηλεκτρισμού.
Πραγματοποιήθηκαν διάφορα πειράματα στατικού ηλεκτρισμού και ερμηνεύτηκαν φαινόμενα
(9)Ενεργειακή μελέτη ηλεκτρικού κυκλώματος με πηγή και κινητήρα.
Οι μαθητές κατασκεύασαν ηλεκτρικό κύκλωμα με πηγή, κινητήρα, βολτόμετρο, αμπερόμετρο, διακόπτη και μελέτησαν τις ενεργειακές μετατροπές σε αυτό. Υπολόγισαν τον συντελεστή απόδοσης του κινητήρα.
Συνολικά η όλη πορεία του εγχειρήματος, αν λάβουμε υπ? όψιν ότι λειτούργησε για πρώτη φορά όμιλος «ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ» στο Ζάννειο Π.Π. Λύκειο κρίνεται επιτυχής.
Μπορείτε να βρείτε το υλικό που δόθηκε στους μαθητές κατά τη διάρκεια των μαθημάτων του ομίλου εδώ.
Ο καθηγητής
Μωραϊτάκης Ηλίας