Εικονικά εργαστήρια Φυσικής

Καλωσορίσατε στα εικονικά εργαστήρια Φυσικής. Τα τρία εικονικά εργαστήρια Οπτικής, Ηλεκτρισμού και Θερμότητας αποτελούν το καθένα έναν ανεξάρτητο μικρόκοσμο Φυσικής, που με συνέπεια και ακρίβεια στα φυσικά φαινόμενα δίνει τη δυνατότητα εικονικής αναπαράστασης και εξέλιξης των φαινομένων του φυσικού κόσμου.

Για να χρησιμοποιήσετε το διαδραστικό περιεχόμενο των εργαστηρίων απαιτείται η εγκατάσταση του πρόσθετου της Java στον υπολογιστή σας. Είναι δωρεάν και αν δεν την έχετε, μπορείτε να την κατεβάσετε από εδώ.

Μπορείτε να πειραματιστείτε ελεύθερα στα εργαστήρια χρησιμοποιώντας όποια αντικείμενα θέλετε. Σε περίπτωση που θέλετε να εκτελέσετε κάποιο συγκεκριμένο πείραμα, υπάρχουν φύλλα εργασίας για κάθε εργαστήριο.

Σχετικά με τα Φύλλα Εργασίας

Η δομή των Φύλλων Εργασίας (ΦΕ) είναι σπονδυλωτή, αποτελούμενη από τα εξής βήματα: πρόβλεψη, εκτέλεση του πειράματος (παρατήρηση, μέτρηση, νέα παρατήρηση, νέα μέτρηση), ερμηνεία και συμπέρασμα και αναστοχασμός.

Η εφαρμοζόμενη στρατηγική είναι η «Προβλέπω – Παρατηρώ – Εξηγώ, ΠΠΕ» (Predict – Observe – Explain, POE). Η στρατηγική ΠΠΕ συνήθως περιλαμβάνει: (i) μια κατάσταση και ζητά μια αιτιολογημένη πρόβλεψη για αυτό που θα συμβεί, όταν γίνει κάποια αλλαγή, (ii) την πραγματοποίηση της αλλαγής και την παρατήρηση, και (iii) την προσπάθεια να εξηγηθούν όποιες διαφορές εμφανίζονται μεταξύ πρόβλεψης και παρατήρησης. Η στρατηγική ΠΠΕ δίνει στο μαθητή τη δυνατότητα να κατανοήσει, να παρακολουθήσει και να αξιολογήσει τις διερευνητικές δραστηριότητες. Στρατηγικές σαν την ΠΠΕ προσφέρουν στους μαθητές, μεταξύ άλλων, ένα πλαίσιο που καθοδηγεί τη σκέψη τους και είναι σημαντικές γιατί όχι μόνον βελτιώνει την εννοιολογική κατανόηση και τις ικανότητες επίλυσης προβλημάτων αλλά επίσης αναπτύσσει σημαντικά τις μεταγνωστικές ικανότητες των μαθητών.

Η καθοδηγούμενη διερεύνηση ενσωματώνεται στα δομημένα ΦΕ ακολουθώντας τη δομή ΠΠΕ. Η πρόβλεψη διευκρινίζει τις εναλλακτικές αντιλήψεις των μαθητών. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων, μετά την εκτέλεση του πειράματος, με τις προβλέψεις μπορεί να οδηγήσει στη βελτίωση ή την αναθεώρηση των εναλλακτικών αντιλήψεων των μαθητών.

Η διδασκαλία της επιστήμης με διερευνητικό τρόπο είναι η κυρίαρχη στρατηγική που εφαρμόζεται στα ΑΠ της υποχρεωτικής εκπαίδευσης μιας και ευρήματα ερευνών υποστηρίζουν τη διερευνητική διδακτική προσέγγιση και δείχνουν ότι τα παιδιά στην υποχρεωτική εκπαίδευση πρέπει να έχουν την ευκαιρία να τη βιώσουν και να αναπτύξουν την ικανότητα να σκέφτονται και να ενεργούν με τρόπους που συνδέονται με την επιστημονική έρευνα.

Τα εργαστήρια που σχεδιάσθηκαν και αναπτύχθηκαν θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε άτυπες συνθήκες εκπαίδευσης για νέους ηλικίας πάνω από 10 ετών καθώς και σε εκπαιδευτές αυτών των ηλικιακών ομάδων. Ειδικότερα, στις τυπικές συνθήκες εκπαίδευσης μπορούν να βοηθήσουν τους μαθητές σε αρμονία με τα αντίστοιχα Α.Π.

Έτσι, με τα τρέχοντα ΑΠ (σχολ. έτος 2014-15), καλύπτονται ανάγκες των παρακάτω τάξεων:

Εργαστήριο Δημοτικό Γυμνάσιο Λύκειο
Οπτικής Ε’ και Στ’ Γ’ Γ’ (Γεν + Κατ)
Θερμότητας Ε’ και Στ’ Α’ και Β’ Β’ (Κατ)
Ηλεκτρισμού Ε’ Α’ και Γ’ Β’ και Γ’ (Γεν + Κατ)

Αντίστοιχα τα ΦΕ καλύπτουν:

ΦΕ Απευθύνεται:
Οπτικής 1 – Σκιά και Παρασκιά Γ’ Γυμνασίου και Ε’ Δημοτικού (χωρίς το σχεδιασμό και το διάγραμμα φωτεινότητας)
Οπτικής 2 – Σύνθεση χρωμάτων Γ’ Γυμνασίου και Στ’ Δημοτικού (χωρίς το σχεδιασμό)
Οπτικής 3 – Σχέση καμπυλότητας και εστιακής απόστασης κυρτού κατόπτρου Γ’ Γυμνασίου
Οπτικής 4 – Σχέση καμπυλότητας και μεγέθυνσης κυρτού κατόπτρου Γ’ Γυμνασίου
Οπτικής 5 – Σύγκριση πάχους και εστιακής απόστασης συγκλινόντων φακών Γ’ Γυμνασίου και Στ’ Δημοτικού (χωρίς το σχεδιασμό και τις μετρήσεις, δηλ. ποιοτικά)
Οπτικής 6 – Σύγκριση εστιακής απόστασης και μεγέθυνσης συγκλινόντων φακών Γ’ Γυμνασίου
Οπτικής 7 – Διάθλαση σε πλακίδιο Γ’ Λυκείου (Κατεύθυνση)
Ηλεκτρισμού 1 – Απλό ηλεκτρικό κύκλωμα Ε’ Δημοτικού, Α’ και Γ’ Γυμνασίου
Ηλεκτρισμού 2 – Σύνδεση σε σειρά και παράλ-ληλη σύνδεση Ε’ Δημοτικού, Α’ και Γ’ Γυμνασίου
Ηλεκτρισμού 3 – Νόμος του Ohm Γ΄ Γυμνασίου και Β΄ Λυκείου
Ηλεκτρισμού 4 –Κανόνες Kirchhoff Γ΄ Γυμνασίου και Β΄ Λυκείου
Ηλεκτρισμού 5 –Ισοδύναμη αντίσταση σύνδε-σης αντιστατών Γ΄ Γυμνασίου και Β΄ Λυκείου
Ηλεκτρισμού 6 – Λογική διακοπτών Β΄Επαγγελματικού και Γ’ Γενικού Λυκείου (Κατεύθυνση)
Ηλεκτρισμού 7 – Γέφυρα Wheatstone Β΄Επαγγελματικού και Γ’ Γενικού Λυκείου (Κατεύθυνση)
Ηλεκτρισμού 8 – Φόρτιση πυκνωτή Γ’ Λυκείου (Κατεύθυνση)
Θερμότητας 1 – Εξάρτηση από την μάζα, της θερμότητας που απαιτείται για την αλλαγή θερμοκρασίας ενός σώματος Ε’ Δημοτικού, Β’ Γυμνασίου
Θερμότητας 2 – Εξάρτηση της αλλαγής θερμοκρασίας ενός σώματος από την παροχή θερμότητας Ε’ Δημοτικού, Β’ Γυμνασίου
Θερμότητας 3 – Εξάρτηση της αλλαγής θερμοκρασίας ενός σώματος από το υλικό του Ε’ Δημοτικού, Β’ Γυμνασίου
Θερμότητας 4 – Εξάρτηση (μη) της θερμοκρασίας βρασμού ενός υγρού από τη μάζα του Ε’ Δημοτικού, Β’ Γυμνασίου
Θερμότητας 5 – Μελέτη του σημείου ζέσεως (βρασμού) ενός διαλύματος σε σχέση με τον καθαρό διαλύτη Ε’ Δημοτικού, Β’ Γυμνασίου
Θερμότητας 6 – Εξάρτηση της θερμότητας που απορροφά ένα σώμα, μέσω ακτινοβολίας (θερμική ακτινοβολία), από το χρώμα του. Στ’ Δημοτικού, Β’ Γυμνασίου
Θερμότητας 7 – Εξάρτηση της θερμότητας που εκπέμπει ένα σώμα, μέσω ακτινοβολίας (θερμική ακτινοβολία), από το χρώμα του. Στ’ Δημοτικού, Β’ Γυμνασίου

Βιβλιογραφία

Sassi E, Vicentini M (2008), Aims and Strategies of Laboratory Work, in Connecting Research in Physics Education with Teacher Education, eds. M. Vicentini and E. Sassi, I.C.P.E. Book

White R.T. and Gunstone R.F (1992), Probing Understanding, Falmer Press

Ψύλλος Δ., Χατζηκρανιώτης Ε., Μολοχίδης Α., Καλλέρη Μ. (2009), Θερμική Αγωγιμότητα των Υλικών – Βιβλίο Εκπαιδευτικού, Materials Science Project, University – School Partnerships for the Design and Implementation of Research – Based ICT – Enhanced Modules on Material Properties, ISBN 978-9963-689-49-1

European Union Digital Greece Espa
Με την συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης