Υπολογισμός της επιτάχυνσης της βαρύτητας με χρήση επικλινούς τροχιάς – Θεώρημα έργου – ενέργειας

Επιστημονικοσ τομεασ:

ΜΗΧΑΝΙΚΗ

Επιπεδο ταξησ:

Επίπεδο δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης (14-18 ετών)

Ηλικία των μαθητών:

17 ετών

Συνολικοσ χρονοσ:

4 ώρες

Χρονοσ προετοιμασιασ:

1 ώρα

Χρονοσ διδασκαλιασ:

3 ώρες

Μεθοδολογια διδασκαλιασ που θα χρησιμοποιηθει:

Η διδασκαλία θα είναι τόσο πρακτική όσο και μάθηση βασισμένη στο παιχνίδι. Οι μαθητές θα έχουν στη διάθεσή τους τα σημαντικά στοιχεία της θεωρίας που αφορούν την επιταχυνόμενη κίνηση, την κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο, τη σταθερή τροχαλία και το θεώρημα έργου – ενέργειας. Για να είναι επιτυχημένο το πείραμα, οι μαθητές πρέπει να έχουν κατανοήσει σε βάθος τη θεωρία πριν προχωρήσουν στο πρακτικό μέρος. Για την καλύτερη εξάσκηση των μαθητών, θα πραγματοποιηθούν 4 διαφορετικά κουίζ για κάθε μία από τις παραπάνω θεωρητικές ενότητες. Τα κουίζ θα είναι διαδικτυακά με ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

Βασικεσ εννοιεσ:

Η περιγραφή της κίνησης ενός σώματος ως συνάρτηση του χρόνου είναι το μέρος της μηχανικής που ονομάζεται κινηματική. Όταν, ωστόσο, συνδέουμε την κίνηση με τις δυνάμεις που ασκούνται σε ένα σώμα, έχουμε να κάνουμε με τη δυναμική. Ένα θεμελιώδες πρόβλημα της δυναμικής ενός σώματος είναι να βρούμε πώς θα κινηθεί το σώμα, όταν γνωρίζουμε τις δυνάμεις που το επηρεάζουν. Με άλλα λόγια, πρέπει να βρούμε ότι η θέση του υπό μελέτη σώματος μεταβάλλεται με το χρόνο. Οι μαθητές με αυτόν τον τρόπο είναι σε θέση να μελετήσουν την επιτάχυνση ενός σώματος με βάση την κίνησή του σε ένα κεκλιμένο επίπεδο. Με αυτόν τον τρόπο έχουν τη δυνατότητα να βελτιώσουν την παρατήρησή τους και την ικανότητά τους να μελετούν την κίνηση και τα μηχανικά φαινόμενα.

Overview

Σκοπός του πειράματος είναι ο πειραματικός προσδιορισμός της επιτάχυνσης της βαρύτητας g, καθώς και η επαλήθευση του θεωρήματος έργο-ενέργεια.

Student mission

Είστε μια ερευνητική ομάδα και έχετε προσληφθεί από τη NASA για να μελετήσετε την κίνηση ενός πυραύλου που θα σταλεί στο διάστημα για να μελετήσει έναν μετεωρίτη που απειλεί να χτυπήσει τη Γη. Η αποστολή σας είναι να μελετήσετε την κίνηση του πυραύλου και συγκεκριμένα την επιτάχυνσή του λόγω της βαρύτητας. Πρέπει επίσης να επαληθεύσετε το θεώρημα έργο – ενέργεια.

21st century technical skills gained through this activity

Λίστα δεξιοτήτων:

  • Επίλυση προβλημάτων,
  • Πρακτική ανάλυση,
  • Ανταγωνισμός,
  • Κριτική σκέψη,
  • Εξαγωγή συμπερασμάτων με βάση τα γεγονότα,
  • Μάθηση με βάση τη διερεύνηση.

 

  • Επιστήμη δεδομένων
  • Μηχανική (Μηχανολογία)
  • Ερευνητής
  • Καθηγητής Φυσικών Επιστημών 
  • Εργαστηριακός ερευνητής
  • Μηχανικός ελέγχου κτιρίων

Differentiation strategies to meet diverse learning needs

Παιχνιδοποίηση, “συμβατικές” μαθησιακές δραστηριότητες, συστήματα ανταπόκρισης στην τάξη, διαμόρφωση και διαμόρφωση ερωτήσεων.

Σχέδιο μαθήματος

4 ώρες

Χρόνος ολοκλήρωσης μαθήματος

Επιταχυνόμενη κίνηση

  • Η δύναμη F που ασκείται σε ένα σώμα μάζας m είναι σταθερή, η επιτάχυνση α που θα αποκτήσει το σώμα θα είναι επίσης σταθερή και σύμφωνα με τον 2ο νόμο του Νεύτωνα, θα είναι ίση με α = F / m. (γράφημα 1.0, Παράρτημα ΙΙΙ)
  • Κάθε σημείο της γραφικής παράστασης, η κλίση, μας δίνει την ταχύτητα την αντίστοιχη χρονική στιγμή (στιγμιαία ταχύτητα).
  • Για τον πειραματικό υπολογισμό της επιτάχυνσης που λαμβάνει ένα σώμα και την περιγραφή της αντίστοιχης κίνησης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το κεκλιμένο επίπεδο ή η σταθερή τροχαλία, με την οποία επιτυγχάνουμε την εφαρμογή μιας σταθερής δύναμης, το μέτρο της οποίας μπορεί εύκολα να ρυθμιστεί.

 

Η κλίση της κίνησης

Ένα σώμα μάζας m βρίσκεται σε κεκλιμένο επίπεδο γωνίας θ και κινείται υπό την επίδραση σταθερής δύναμης F = mgsinθ. Η δύναμη της τριβής θεωρείται αμελητέα. (εικόνα 1.1, παράρτημα ΙΙΙ).

 

Σταθερή τροχαλία

  • Ένας κύβος μάζας Μ που βρίσκεται σε μια ομαλή οριζόντια επιφάνεια έλκεται από ένα νήμα που είναι δεμένο σε ένα βάρος μάζας m, μέσω μιας τροχαλίας, όπως φαίνεται στην εικόνα 1.2, Παράρτημα ΙΙΙ.
  • Η λεία επιφάνεια δεν παρουσιάζει τριβή όταν το σώμα κινείται πάνω της. Θεωρούμε επίσης ότι η τροχαλία δεν έχει μάζα, ούτε προκαλεί τριβές, και ότι απλώς αλλάζει την κατεύθυνση της τάσης Τ του νήματος στο σημείο όπου είναι συνδεδεμένη. Οι δυνάμεις που ασκούνται στον κύβο μάζας Μ φαίνονται επίσης στην εικόνα 1.2, Παράρτημα ΙΙΙ. Ο κύβος υπό την επίδραση της δύναμης Τ θα επιταχυνθεί μόνο προς την οριζόντια κατεύθυνση.

 

Θεώρημα έργου – ενέργειας

  • Ορίζεται ως το έργο που παράγει μια σταθερή δύναμη σε ένα σώμα, το γινόμενο της συνιστώσας της δύναμης στην κατεύθυνση της κίνησης, στην απόσταση x που διανύει το σώμα στην κατεύθυνση αυτή, δηλαδή W = Fx X x, όπου Fx είναι η συνιστώσα της δύναμης στην κατεύθυνση της μετατόπισης x. Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) η μονάδα του έργου είναι 1 Joule = 1 N m.

Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Επιταχυνόμενη κίνηση, Κίνηση υπό κλίση, Σταθερή τροχαλία, Θεώρημα έργου – ενέργειας

Προηγούμενες γνώσεις και λεξιλόγιο

Χρησιμοποιήστε το μοντέλο της επιστημονικής έρευνας και το υπόδειγμα “Δοκιμάστε την ιδέα σας” για να σας βοηθήσουν με το ερευνητικό σας ερώτημα. 

Βλέπε παράρτημα I. και II.

Επιστήμη και Μηχανική/Μαθηματικές πρακτικές

Οι γνώσεις που αποκτήθηκαν σε αυτό το μάθημα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απόδειξη της επιτάχυνσης της βαρύτητας. Μερικά παραδείγματα είναι η μελέτη της κίνησης των αεροπλάνων, η πλεύση των πλοίων μέσω του νόμου της άνωσης, ακόμη και η κίνηση των αυτοκινήτων, αφού η τριβή στα ελαστικά εξαρτάται από την επιτάχυνση της βαρύτητας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στους τομείς της Φυσικής, των Μαθηματικών και της Μηχανικής.

Ευθυγράμμιση του προγράμματος σπουδών

Εμπλακείτε: Ο δάσκαλος βοηθά τους μαθητές να προβληματιστούν σχετικά με το τι γνωρίζουν ήδη και να εντοπίσουν τυχόν κενά γνώσεων. Είναι σημαντικό να ενισχυθεί το ενδιαφέρον για τις επερχόμενες έννοιες, ώστε οι μαθητές να είναι έτοιμοι να μάθουν. Οι εκπαιδευτικοί μπορεί να αναθέσουν στους μαθητές να κάνουν εισαγωγικές ερωτήσεις ή να καταγράψουν τι γνωρίζουν ήδη για το θέμα. Αυτή είναι επίσης η στιγμή που η έννοια παρουσιάζεται στους μαθητές για πρώτη φορά.

 

Αρχικά, οι μαθητές θα χωριστούν σε 2 ομάδες. Ο δάσκαλος θα δώσει σε όλους κάποιους συνδέσμους βίντεο και κάποιες σημειώσεις τις οποίες θα δουν στο σπίτι. Αυτά τα βίντεο περιέχουν ορισμένα μέρη της θεωρίας που οι μαθητές πρέπει να γνωρίζουν πριν ξεκινήσουν το πείραμα. Είναι σημαντικό για τους μαθητές να κατανοήσουν πλήρως τις έννοιες και τα φαινόμενα που θα μελετηθούν. Στη συνέχεια, οι μαθητές πρέπει να απαντήσουν σε ορισμένες ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής με βάση το περιεχόμενο αυτών των βίντεο. Στη συνέχεια θα πρέπει να καταγράψουν σε ένα χαρτί τις ερωτήσεις τους σχετικά με τη θεωρία, οι οποίες θα συζητηθούν στην τάξη. Σκοπός αυτής της άσκησης είναι η ομάδα Α να εκφράσει τις ερωτήσεις της στην ομάδα Β και να γίνει συζήτηση και κατά συνέπεια ανταλλαγή γνώσεων μεταξύ των ομάδων. Οι ερωτήσεις που δεν θα απαντηθούν από καμία ομάδα θα απαντηθούν από τον καθηγητή. Η διαδικασία ερωτήσεων και απαντήσεων θα δώσει στους μαθητές την ευκαιρία να εκφράσουν τις ερωτήσεις τους και στη συνέχεια να προσπαθήσουν να απαντήσουν στις ερωτήσεις των συμμαθητών τους. Τέλος, οι μαθητές θα πρέπει να κάνουν υποθέσεις σχετικά με τα αποτελέσματα του πειράματος και στο τέλος να εξετάσουν αν αυτά τα αποτελέσματα ήταν πράγματι σωστά.

 

Υλικά: Σύνδεσμοι βίντεο, σημειώσεις, ερωτηματολόγιο, έγγραφο

 

Πριν το 1ο Μάθημα:

 

 

 

 

Πριν το 2ο Μάθημα:

 

 

 

 

Πριν το 3ο Μάθημα:

 

 

 

Πριν το 4ο Μάθημα:

 

 

 

Προετοιμασία: [20] Λεπτά για την προετοιμασία του εργαστηρίου για τα πειράματα

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [10] λεπτά 

Μετάβαση: [5] λεπτά

Ο δάσκαλος θα: ηγείται των ερωτήσεων και απαντήσεων, εξηγεί τις έννοιες στην αρχή καθενός από τα 4 μαθήματα

Οι μαθητές θα: ακούσουν προσεκτικά, θα κρατήσουν σημειώσεις και θα κάνουν ερωτήσεις

 

Εξερευνήστε: Κατά τη φάση της διερεύνησης, οι μαθητές εξερευνούν ενεργά τη νέα έννοια μέσω συγκεκριμένων μαθησιακών εμπειριών. Μπορεί να τους ζητηθεί να ακολουθήσουν την επιστημονική μέθοδο και να επικοινωνήσουν με τους συμμαθητές τους για να κάνουν παρατηρήσεις. Αυτή η φάση επιτρέπει στους μαθητές να μάθουν με πρακτικό τρόπο.

 

Υλικά: Πρακτικός εξοπλισμός και ανάλυση κάθε τμήματος

Προετοιμασία: [20] Λεπτά 

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [30] Λεπτά

Μετάβαση: [2] Λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Διευκολύνει το πρακτικό μάθημα, δώσει οδηγίες στους μαθητές και θα τους κάνει να γνωρίζουν την υγεία και την ασφάλεια

 

  • Μάθημα 1: Κινηματική δοκιμή – πρακτική στο εργαστήριο
  • Μάθημα 2: Δοκιμή σώματος μάζας m που βρίσκεται σε κεκλιμένο επίπεδο γωνίας κλίσης θ – πρακτική στο εργαστήριο
  • Μάθημα 3: Ένας κύβος μάζας Μ που βρίσκεται σε μια λεία οριζόντια επιφάνεια έλκεται από ένα νήμα που είναι δεμένο σε ένα βάρος μάζας m, μέσω μιας τροχαλίας – πρακτική στο εργαστήριο
  • Μάθημα 4: Συζήτηση του θεωρήματος έργο – ενέργεια

Οι μαθητές θα: Εκτελούν τις πρακτικές τους ασκήσεις με ασφάλεια και ακρίβεια, θα διαβάσουν τις οδηγίες και θα τις κατανοήσουν πριν ξεκινήσουν την πρακτική άσκηση.

 

Εξηγήστε: Πρόκειται για μια φάση που καθοδηγείται από τον εκπαιδευτικό και βοηθά τους μαθητές να συνθέσουν τις νέες γνώσεις και να κάνουν ερωτήσεις αν χρειάζονται περαιτέρω διευκρινίσεις. Για να είναι αποτελεσματική η φάση “Εξηγήστε”, οι εκπαιδευτικοί θα πρέπει να ζητούν από τους μαθητές να μοιραστούν αυτά που έμαθαν κατά τη φάση “Εξερευνήστε”, προτού εισαγάγουν τεχνικές πληροφορίες με πιο άμεσο τρόπο, σύμφωνα με το “The 5E Instructional Model: A Learning Cycle Approach for Inquiry-Based Science Teaching”. Τότε είναι επίσης που οι εκπαιδευτικοί χρησιμοποιούν βίντεο, λογισμικό υπολογιστή ή άλλα βοηθήματα για να ενισχύσουν την κατανόηση.

 

Εάν οι μαθητές δυσκολεύονται να εκτελέσουν κάποια από τις πρακτικές ασκήσεις, ο καθηγητής θα εξηγήσει περαιτέρω και μπορεί να αντιμετωπίσει τη δυσκολία κατά τη διάρκεια της πρακτικής άσκησης.

 

Υλικά: Εργαστηριακός εξοπλισμός για περαιτέρω επεξήγηση

Προετοιμασία: [2] Λεπτά

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [5] Λεπτά

Μετάβαση: [0] Λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Περαιτέρω επεξήγηση της έννοιας ή της τεχνικής που θα εφαρμοστεί στο εργαστήριο 

Οι μαθητές θα: Ακούστε προσεκτικά και εφαρμόστε τις γνώσεις

 

Επεξεργαστείτε: Η φάση της επεξεργασίας του μοντέλου 5E επικεντρώνεται στο να δοθεί χώρος στους μαθητές να εφαρμόσουν αυτά που έμαθαν. Αυτό τους βοηθά να αναπτύξουν μια βαθύτερη κατανόηση. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να ζητήσουν από τους μαθητές να δημιουργήσουν παρουσιάσεις ή να διεξάγουν πρόσθετες έρευνες για να ενισχύσουν τις νέες δεξιότητες. Αυτή η φάση επιτρέπει στους μαθητές να εδραιώσουν τις γνώσεις τους πριν από την αξιολόγηση.

 

Μετά από κάθε μάθημα, οι μαθητές καλούνται να εργαστούν σε ομάδες και να ερευνήσουν το θέμα λεπτομερέστερα. Στη συνέχεια θα προετοιμάσουν μια παρουσίαση ως εργασία για το σπίτι και θα διδάξουν στην τάξη μια διαφορετική πτυχή της πρακτικής.

 

Υλικά: Λογισμικό Power point, σημειώσεις

Προετοιμασία: Περίπου [90] λεπτά για να πραγματοποιήσουν οι μαθητές την έρευνα και να προετοιμάσουν τις διαφάνειες.

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [15] λεπτά ανά ομάδα για να παρουσιάσει το μάθημά της

Μετάβαση: [1] Λεπτό

Ο δάσκαλος θα: Αξιολογεί μια παρουσίαση που έκαναν οι μαθητές σχετικά με το τι βρήκαν μετά την πρακτική ανάλυση.

Οι μαθητές θα: Θα παρουσιάσουν στον καθηγητή και θα απαντήσουν σε σχετικές ερωτήσεις του καθηγητή για να αξιολογήσει το επίπεδο κατανόησής τους.

 

Αξιολογήστε: Το μοντέλο 5E επιτρέπει τόσο την επίσημη όσο και την άτυπη αξιολόγηση. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να παρατηρήσουν τους μαθητές τους και να δουν αν έχουν κατανοήσει πλήρως τις βασικές έννοιες. Είναι επίσης χρήσιμο να σημειωθεί αν οι μαθητές προσεγγίζουν τα προβλήματα με διαφορετικό τρόπο με βάση αυτά που έμαθαν. Άλλα χρήσιμα στοιχεία της φάσης “Αξιολόγηση” περιλαμβάνουν την αυτοαξιολόγηση, την αξιολόγηση από ομότιμους, τις γραπτές εργασίες και τις εξετάσεις.

 

Οι μαθητές έχουν στη διάθεσή τους σημειώσεις και συνδέσμους βίντεο, ώστε να κατανοήσουν πλήρως τα βασικά σημεία της θεωρίας. Στη συνέχεια, ο καθηγητής θα τους δώσει ένα ερωτηματολόγιο, ώστε να μπορέσουν να προσδιορίσουν το επίπεδο στο οποίο έχουν κατανοήσει τα όσα έχουν ειπωθεί.

 

Υλικά: Ερωτηματολόγιο

Προετοιμασία: [10] Λεπτά

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [5] λεπτά για να δοθεί στους μαθητές το ερωτηματολόγιο και [45] λεπτά για να απαντήσουν οι μαθητές στις ερωτήσεις

Μετάβαση: [0] Λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Θα δώσει στους μαθητές οδηγίες σχετικά με τη διαδικασία και θα απαντήσει σε τυχόν ερωτήσεις που μπορεί να έχουν οι μαθητές

Οι μαθητές θα: Κατανοήσουν πλήρως τη θεωρία μέσω των συνδέσμων βίντεο και των σημειώσεων και στη συνέχεια να απαντήσουν στο ερωτηματολόγιο.

 

Ανεξάρτητες μαθησιακές εργασίες (ILT): Δώστε στους μαθητές δύο-τρεις προκλήσεις που πρέπει να ολοκληρώσουν πριν από το επόμενο μάθημα. 

 

    • Οι μαθητές θα παρακολουθήσουν τους συνδέσμους βίντεο που τους δόθηκαν από τον καθηγητή για να ενισχύσουν τις γνώσεις τους.
    • Οι μαθητές θα ερευνήσουν εφαρμογές στην πραγματική ζωή για όσα έχουν μάθει μέσα στην τάξη.
    • Οι μαθητές θα απαντήσουν σε ερωτήσεις μετά την τάξη. 
  • Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες για να προετοιμάσουν παρουσιάσεις και να τις παρουσιάσουν στην τάξη τους.

Μάθημα

Οι μαθητές θα λάβουν ανατροφοδότηση σχετικά με την απόδοσή τους τόσο στο ερωτηματολόγιο όσο και στο μάθημα γενικότερα. Οι μαθητές θα δώσουν επίσης ανατροφοδότηση σχετικά με το αν τους άρεσε ο τρόπος διεξαγωγής του μαθήματος και το περιεχόμενό του.

Ανατροφοδότηση μαθητών

Οι γνώσεις που αποκτούν οι μαθητές και στα 4 μαθήματα μπορούν επίσης να είναι χρήσιμες στον τομέα της Φυσικής και των Μαθηματικών.

Χαρτογράφηση του προγράμματος

Πρακτική εξάσκηση, παρουσίαση από τους μαθητές, χρονικά περιορισμένη αξιολόγηση και ερωτήσεις και απαντήσεις.

Jump to:

Υλικά

Παρακολούθηση

Αεροσυμπιεστής

Ρότορας

Sonar Ranger

Υπολογιστής

Λογισμικό

Νήμα

Sinker

Βαρέλι

Μηχανικές ζυγαριές ακριβείας

Μετρητής χώρου

Γυαλιά γυαλιά

Εργαστηριακά παλτά

Γάντια

Προετοιμασία

Ο καθηγητής θα πρέπει να βρει τους κατάλληλους συνδέσμους βίντεο και σημειώσεις με τα κύρια σημεία της θεωρίας, ώστε οι μαθητές να μπορούν να τα μελετήσουν πριν ξεκινήσουν τη διαδικασία. Επίσης, ο καθηγητής πρέπει να έχει έτοιμα τα ερωτηματολόγια για την εξέταση των μαθητών. Οι μαθητές θα πρέπει να μελετήσουν αυτά που τους έχει δώσει ο καθηγητής και να κάνουν ερωτήσεις που θα απαντηθούν στην τάξη.

Ομαδική εργασία

Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες. Αυτό θα συμβάλει στη δημιουργία αισθήματος ομαδικότητας και αλληλεγγύης μεταξύ τους. Θα μάθουν να ακούν και να βοηθούν τους συναδέλφους τους. Δημιουργείται επίσης μια αίσθηση ανταγωνισμού, η οποία μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της ομάδας.

Ρουμπρίκες

Μηδέν

Ανεξαρτησία

Πολλή βοήθεια

με κάποια

Ανεξαρτησία

Ημι – Ανεξάρτητο Πλήρως

Ανεξάρτητο

Ο δάσκαλος δίνει στους

μαθητές πλήρη

μέθοδο με

σαφείς οδηγίες για

πώς να χειριστούν

τη διεξαγωγή του παιχνιδιού.

Ο δάσκαλος δίνει στους 

μαθητές ένα

περίγραμμα για τη

διαδικασία αλλά

επιτρέπει επιλογές

σε διαφορετικά

βήματα.

Ο δάσκαλος καθορίζει τη σύνθεση και την συγκέντρωση του διαλύματος.

Οι μαθητές

ερευνούν τη

μέθοδο για να

πραγματοποιήσουν 

την

προετοιμασία 

του πειράματος.

Οι μαθητές

ερευνούν

μεθόδους για να

πραγματοποιήσουν τα

πειράματα

χρησιμοποιώντας τον

εξοπλισμό

που παρέχεται.

Φοιτητές

επιλέγουν τον

εξοπλισμό και την

συγκέντρωση

που θα κατασκευαστούν.

Οι μαθητές

ερευνούν

μεθόδους για

τη διεξαγωγή

του

πειράματος

και να επιλέξουν

τη μέθοδο και

τον εξοπλισμό που θα χρησιμοποιηθεί.

Ακολουθήστε γραπτές και προφορικές

Διαδικασίες

Οι μαθητές ακολουθούν γραπτές και προφορικές οδηγίες. Οι μαθητές ακολουθούν γραπτές και προφορικές οδηγίες,

δημιουργώντας

ατομικά

επιλογές για

την τεχνική ή τον εξοπλισμό.

Οι μαθητές ακολουθούν μια μέθοδο που έχουν ερευνήσει Οι μαθητές ακολουθούν μια μέθοδο που έχουν ερευνήσει
Χρησιμοποιεί με ασφάλεια ένα

υπολογιστή και υλικά

Οι μαθητές πρέπει να χρησιμοποιήσουν τον εξοπλισμό με ασφάλεια.  Οι μαθητές πρέπει να χρησιμοποιήσουν τον εξοπλισμό με ασφάλεια. Οι μαθητές ελαχιστοποιούν τους κινδύνους με ελάχιστη προτροπή. Οι μαθητές πραγματοποιούν πλήρη έλεγχο κινδύνου και ελαχιστοποιούν τους κινδύνους.
Εφαρμογή ερευνητικών προσεγγίσεων και μεθόδων κατά τη χρήση οργάνων και εξοπλισμού. Οι μαθητές πρέπει να

χρησιμοποιούν σωστά

το κατάλληλο

εξοπλισμό.

Η διαδικασία

πρέπει να 

ακολουθηθεί

μεθοδικά

και οι 

κατάλληλες

μεταβλητές

μετρήθηκαν ή

ελέγχονται.

Οι μαθητές πρέπει να

χρησιμοποιούν σωστά

το κατάλληλο

εξοπλισμό.

Η διαδικασία

πρέπει να 

ακολουθηθεί

μεθοδικά

και οι 

κατάλληλες

μεταβλητές

μετρήθηκαν ή

ελέγχονται.

Οι μαθητές πρέπει να σωστά να επιλέγουν και να χρησιμοποιούν το κατάλληλο εξοπλισμό. Διαδικασία βήματα θα πρέπει να είναι καλά αλληλουχία και να προσαρμόζονται όπου αναγκαίες. Κατάλληλο μεταβλητές προσδιορίζονται, μετρήθηκαν και ελέγχονται. Ο μαθητής πρέπει να επιλέξει μια κατάλληλη μεθοδολογία προσέγγισης, εξοπλισμό και τεχνικές. Διαδικασία βήματα θα πρέπει να είναι καλά σε αλληλουχία και να προσαρμόζονται όπου είναι αναγκαία. Κατάλληλες μεταβλητές πρέπει να προσδιοριστούν για μέτρηση και έλεγχο. Όπου οι μεταβλητές δεν μπορούν να ελεγχθούν εύκολα, οι προσεγγίσεις πρέπει να σχεδιάζονται για να ληφθεί υπόψη αυτό.
Κάνει και καταγράφει παρατηρήσεις.  Οι μαθητές καταγράφουν δεδομένα με συγκεκριμένους τρόπους.   Οι μαθητές καταγράφουν ακριβή δεδομένα με συγκεκριμένους τρόπους.   Οι μαθητές καταγράφουν ακριβή και σαφή δεδομένα, χρησιμοποιώντας μεθοδικά τις κατάλληλες μονάδες, με συγκεκριμένους τρόπους. Οι μαθητές πρέπει να επιλέξουν τον αποτελεσματικότερο τρόπο καταγραφής ακριβών και σαφών δεδομένων με μεθοδικότητα και χρήση κατάλληλων μονάδων.
Έρευνες,

αναφορές

και εκθέσεις

Αναφέρονται δεδομένα και εξάγονται συμπεράσματα. Οι μαθητές πραγματοποιούν παρουσιάσεις των πρακτικών δραστηριοτήτων με μεγάλη καθοδήγηση. Αναφέρονται δεδομένα και εξάγονται συμπεράσματα. Οι μαθητές συγκρίνουν τα αποτελέσματα και εντοπίζουν τους λόγους των διαφορών. Οι μαθητές πραγματοποιούν παρουσιάσεις των πρακτικών δραστηριοτήτων με κάποια καθοδήγηση. Οι μαθητές πρέπει να ερευνήσουν τις διαθέσιμες μεθόδους. Συγκρίνουν τα αποτελέσματα και αναφέρουν τις διαφορές. Χρησιμοποιούν κατάλληλο λογισμικό για την επεξεργασία των δεδομένων και την αναφορά των ευρημάτων. Οι μαθητές πραγματοποιούν παρουσιάσεις σχετικά με τις πρακτικές δραστηριότητες με ελάχιστη βοήθεια από τον καθηγητή. Οι μαθητές πρέπει να ερευνήσουν εναλλακτικές λύσεις προκειμένου να σχεδιάσουν την εργασία τους. Η αναφορά καλύπτει τον σχεδιασμό, την εκτέλεση και την ανάλυση των αποτελεσμάτων τους. Χρησιμοποιείται κατάλληλο λογισμικό ή/και εργαλεία για την επεξεργασία των δεδομένων και την αναφορά των ευρημάτων. Οι μαθητές πραγματοποιούν παρουσιάσεις για τις πρακτικές δραστηριότητες χωρίς τη βοήθεια του καθηγητή.

*Επιλογές: Όσο περισσότερες επιλογές τόσο μεγαλύτερη αυτονομία των μαθητών. Οι εκπαιδευτικοί δίνουν στους μαθητές επιλογές, ώστε ο μαθητής να αναπτύξει τις ικανότητές του στην επίλυση προβλημάτων. Όσο περισσότερες επιλογές δίνει ο δάσκαλος στους μαθητές, ο μαθητής έχει μεγαλύτερες ευκαιρίες για μάθηση με βάση το πρόβλημα και ανεξάρτητη μάθηση. Αυτό μετράται με βάση τις πρακτικές ρουμπρίκες από μηδενική ανεξάρτητη έως πλήρως ανεξάρτητη μάθηση.

Παράρτημα

Print or Download

Παράρτημα. I.

Επιστημονική έρευνα

 

Παράρτημα II. 

 

Δοκιμάστε το πρότυπο της ιδέας σας

Testing Your Idea Organizer    
  1. Ερευνητική ερώτηση 

Η ερώτησή σας θα πρέπει να συσχετίζει τη μεταβλητή χειρισμού με τη μεταβλητή ανταπόκρισης.

Ερευνητική ερώτηση: Πώς επηρεάζει η επιτάχυνση της βαρύτητας την κίνηση ενός αυτοκινήτου που κινείται σε κατηφορική πορεία;
2.  Υπόθεση 

Η υπόθεσή σας θα πρέπει να γράφεται ως δήλωση “ΕΑΝ, ΤΟΤΕ, ΓΙΑΤΙ”.

  

  

  

  

  1. Μεταβλητές  

● Χειραγωγούμενη μεταβλητή (Τι θα αλλάξετε) 

● Ανταποκρινόμενη μεταβλητή (τι θα μετρήσετε) 

● Ελεγχόμενες μεταβλητές (Τι θα παραμείνει σταθερό καθ’ όλη τη διάρκεια της δοκιμής)

  
  1. Υλικά

Δημιουργήστε μια λίστα με όλα τα υλικά που θα χρειαστείτε.

 

  
  1. Διαδικασία

Θα έπρεπε να περιλαμβάνει…

  • Χειραγωγημένη μεταβλητή 
  • Ανταποκρινόμενη μεταβλητή 
  • Ελεγχόμενες μεταβλητές 
  • Λογικά, επαναλαμβανόμενα βήματα 
  • Καταγραφή συγκεκριμένων δεδομένων
  • Επαναλαμβανόμενες δοκιμές
  
  1. Δεδομένα 

● Σχεδιάστε έναν πίνακα για την οργάνωση των δεδομένων που θα συλλέξετε κατά τη διάρκεια της δοκιμής σας. 

● Χρησιμοποιήστε τη διαδικασία σας για να συλλέξετε και να καταγράψετε τα δεδομένα. 

● Παρουσιάστε τα δεδομένα σας χρησιμοποιώντας κατάλληλες γραφικές παραστάσεις ή/και διαγράμματα.    

  
  1. Συμπέρασμα  

Αναφέρετε το συμπέρασμά σας που σχετίζεται με τη μεταβλητή χειρισμού και τη μεταβλητή ανταπόκρισης.  

Χρησιμοποιήστε δεδομένα για να δικαιολογήσετε το συμπέρασμά σας. 

Δηλώστε αν η υπόθεσή σας μπορεί να γίνει αποδεκτή ή να απορριφθεί με βάση τα παρατηρούμενα δεδομένα. 

  
  1. Ανάλυση 

● Συζητήστε τις πιθανές πηγές σφάλματος και την πιθανή επιρροή τους στα αποτελέσματά σας. 

● Δώστε ιδέες για το πώς και γιατί θα μπορούσε να βελτιωθεί ο πειραματικός σχεδιασμός. 

● Περιγράψτε εκπληκτικά δεδομένα. 

● Καταγράψτε ιδέες για την αναθεώρηση της ιδέας δοκιμής σας ή νέες σχετικές ιδέες προς δοκιμή. 

  
9. Παρουσιάστε τα ευρήματά σας στην τάξη σας.   

  

  

 

Παράρτημα III.

Γράφημα 1.0

 

Εικόνα 1.1

 

Εικόνα 1.2