Οδηγός καθηγητή για το σενάριο στο ΜΑΘΗΜΑ

Η Μελετη της Ανακλασης και της Διαθλασης

στο Λογισμικο «Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.»

1 Συνοπτική Παρουσίαση Σεναρίου

1.1 Τίτλος διδακτικού σεναρίου

Η μελέτη της ανάκλασης και της διάθλασης στο Γυμνάσιο με το λογισμικό «Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α».

1.2 Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές

Φυσική: Οπτική

1.3 Τάξεις στις οποίες μπορεί να απευθύνεται

Φυσική Γ’ τάξης Γυμνασίου.

1.4 Συμβατότητα με το αναλυτικό πρόγραμμα

Προβλέπεται στο Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών Φυσικής Γ’ τάξης Γυμνασίου η διδασκαλία των ενοτήτων «Ανάκλαση και Διάθλαση».

Το προτεινόμενο διδακτικό σενάριο έχει ως πυρήνα δύο «Φύλλα Εργασίας» τα οποία ακολουθούν το πρότυπο:

«Πρόβλημα, υπόθεση, μετρήσεις, μοντελοποίηση».

Αυτή η οργάνωση της μαθησιακής διαδικασίας είναι κατάλληλη και για άλλες γνωστικές περιοχές με τη χρήση του λογισμικού Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.

1.5 Οργάνωση της διδασκαλίας & απαιτούμενη υλικοτεχνική υποδομή

Εφόσον οι μαθητές εργαστούν σε ομάδες 2-3 ατόμων απαιτείται κατάλληλος αριθμός Η/Υ και το μάθημα μπορεί να γίνει στην αίθουσα Πληροφορικής. Εναλλακτικά, το μάθημα μπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας με έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα.

Λογισμικό: Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.

1.6 Διδακτικοί στόχοι

· Η γνωριμία με στοιχεία από την ιστορίας των επιστημών

· Η λεκτική περιγραφή μιας παρατήρησης

· Η εξοικείωση με την διαδικασία «Πρόβλημα, υπόθεση, μετρήσεις, μοντελοποίηση».

· Η αξιοποίηση ενός προγράμματος προσομοίωσης οπτικών φαινομένων.

· Η γνωριμία με τη διαδικασία μοντελοποίησης

1.7 Εκτιμώμενη διάρκεια

Δυο διδακτικές ώρες για την εφαρμογή των δύο «Φύλλων Εργασίας» στην τάξη.

2 Διδακτικές Προσεγγίσεις της ενοτητας «Ανακλαση και Διαθλαση»

Η ενότητα με τίτλο «Ανάκλαση και Διάθλαση αποτελεί μέρος του κεφαλαίου «ΟΠΤΙΚΗ» σε επίπεδο τρίτης τάξης Λυκείου. Μετά τη μελέτη των κυμάτων οι μαθητές εξοικειώνονται με τις έννοιες «ανάκλαση», «διάθλαση», «δείκτης διάθλασης» και «ολική ανάκλαση».

Με την προτεινόμενη οργάνωση της διδασκαλίας επιθυμούμε να αναδείξουμε τόσο την παιδαγωγική αξία των προσομοιώσεων οπτικών φαινομένων όσο και την εισαγωγή ορισμένων στοιχείων από την ιστορία των επιστημονικών ιδεών. Εξυπακούεται ότι οι μαθητές οφείλουν να όχι μόνο να παρατηρήσουν τα φαινόμενα στο σχολικό εργαστήριο Φυσικών επιστημών αλλά να πειραματιστούν οι ίδιοι με την αλλαγή παραμέτρων όπως η γωνία πρόπτωσης και το δείκτη διάθλασης (με αλλαγή του υγρού στο δοχείο).

2.1 Το Προτεινόμενο Σενάριο

Η προτεινόμενη οργάνωση της διδασκαλίας:

· Έχει ως πυρήνα δύο «Φύλλα Εργασίας» στα οποία διαδοχικά παρουσιάζονται γεγονότα καθώς και εφαρμογές του τύπου ««Πρόβλημα, υπόθεση, μετρήσεις, μοντελοποίηση».

· Αξιοποιεί τις δυνατότητες που προσφέρουν οι Τεχνολογίες της πληροφορίας και της επικοινωνίας στην εκπαίδευση (ΤΠΕ-Ε) και πιο συγκεκριμένα το λογισμικό «Μ.Α.Θ.Η.Μ.Α.

· Εστιάζει στις έννοιες { φωτεινή ακτίνα, επιφάνεια πρόσπτωσης, γωνία πρόσπτωσης, γωνία διάθλασης}.

· Αξιοποιεί στοιχεία από την ιστορία των επιστημονικών ιδεών (Ευκλείδης, Πτολεμαίος).

· Εστιάζει στη διαδικασία πειραματισμού από τη διατύπωση του προβλήματος μέχρι στη μοντελοποίηση του.

· Προτείνει δραστηριότητες πειραματισμού και επίλυσης απλών προβλημάτων.

Α. Τα «Φύλλα Εργασίας» δημιουργήθηκαν χωρίς να έχουμε ως οδηγό μια προσέγγιση που προτείνεται από την ομάδα δημιουργίας του λογισμικού. Στόχος μας ήταν η καλύτερη παιδαγωγική αξιοποίηση ενός λογισμικού το οποίο προσφέρει δυνατότητες προσομοιώσεων αλλά δεν συνοδεύεται από «Φύλλα Εργασίας».

Β. Οι δραστηριότητες των μαθητών και η οργάνωση της διδασκαλίας:

· Οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες 2-3 στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το μάθημα μπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας με έναν υπολογιστή και βιντεο-προβολέα.

· Κάθε φύλλο εργασίας έχει δύο έως τρεις σελίδες. Κάθε σελίδα δίνεται στους μαθητές ξεχωριστά. Όταν ολοκληρωθούν οι δραστηριότητες της σελίδας τότε δίνεται η επόμενη.

3 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Arons, A. (1992). Οδηγός διδασκαλίας της Φυσικής (μετάφραση – επιμέλεια Α. Βαλαδάκης), εκδόσεις Τροχαλία, Αθήνα.

2. Osborne, J. & Freeman, J. (1989). Teaching Physics. A guide for the non – specialist. Cambridge University Press.

3. Einstein, Α. & Infeld, L. (1978). Η εξέλιξη των ιδεών στη φυσική, εκδόσεις Δωδώνη, Αθήνα.

4. Δαπόντες, Ν., Κασσέτας, Α., Μουρίκης, Σ.(1984). Φυσική Β’ τάξης Ενιαίου Πολυκλαδικού Λυκείου (ΕΠΛ), έκδοση ΟΕΔΒ, Αθήνα.

5. Rosmorduc, J.(1979). De Thales a Einstein, ed. Etudes Vivandes, Paris – Montreal.

6. Κασσέτας Ι. Α. (2004): Το μήλο και το Κουάρκ, εκδ. Σαββάλα, Αθήνα.

7. Βλάχος Ι. (2004): Εκπαίδευση στις Φυσικές Επιστήμες. Η πρόταση της Εποικοδόμησης, εκδ. Γρηγόρη, Αθήνα.

8. Leimegnan, G & Weil-Barais, A. (1997): Η οικοδόμηση των εννοιών στη φυσική (Επιμέλεια - μετάφραση Ν. Δαπόντες, Α. Δημητρακοπούλου) εκδ. ΤΥΠΩΘΗΤΩ-Γιώργος Δαρδανός 1997.

9. Ραβάνης Κ. (2003). Εισαγωγή στη Διδακτική των Φυσικών Επιστημών, εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, Αθήνα.

10. Westfall, R. (1993). Η συγκρότηση της σύγχρονης επιστήμης. Μηχανισμοί και μηχανική (επιμέλεια Κ. Γαβρόγλου, μετάφραση Κ. Ζήση), εκδόσεις «Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης», Ηράκλειο.

11. Feynman, R., Leighton, R., Matthew, S. (1966). The Feynman lectures on Physics, ed. Addison-Wesley, USA.

(Από το επιμορφωτικό υλικό του ΙΤΥ)