Pe04 A1 Meros

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Επιμορφωτικό υλικό για το Ειδικό μέρος του Προγράμματος Σπουδών Ειδικότητα ΠΕ04

1

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Συγγραφική Ομάδα Φυσικών Επιστημών

Φυσική Σαράντος Ψυχάρης Γεώργιος Ιωαννίδης Αθανάσιος Μαστρογιάννης Γεώργιος Παληός Κωνσταντίνος Παπαμιχάλης Κυπριανός Φραγκάκης

Χημεία Κωνσταντίνος Καφετζόπουλος Παρασκευάς Γιαλούρης, Κωνσταντίνος Παπακωνσταντίνου

Βιολόγια Βασιλική Περάκη, Αθανάσιος Καψάλης Παναγιώτης Κωσταρίδης Θεόδωρος Μαρδίρης Φωτεινή Μπαρώνα

Γεωγραφία Βασιλική Περάκη, Έλλη Γρατσία, Ισαακ Παρχαρίδης, Κοσμάς Παυλόπουλος

2

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 3.7 ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ (ΠΕ04).................................................................................................................................................5 ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ................................ ................8 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΦΥΛΛΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΘΕΜΑΤΟΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΤΟΥ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟΥ.................................9 ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ...................................................9 ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΕΠΑΛΛΗΛΙΑΣ, ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ, ΔΙΑΚΡΟΤΗΜΑ....................................................................11 ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER.........................................................................................................................................14

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ....................................... .......20 ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ ΑΛΚΕΝΙΩΝ» ...........................20 ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ» .....................................................23 ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΤΡΟΧΙΑΚΑ- ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΑΤΟΜΙΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ» ......40 ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ» ..............................................................................61 ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ» ..................................71

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ............................... ............82 ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ «ΗΘΙΚΑ ΔΙΛΗΜΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ» ...................................................................................................................82

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ................103 ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ «ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΟΝΤΑΣ ΕΝΑΝ ΘΕΜΑΤΙΚΟ ΧΑΡΤΗ». .103 ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ «ΤΑ ΠΟΤΑΜΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ»......................................107

4.4 ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΟΥ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ..............111 ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ....................................................................111 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΜΙΑΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΠΕ...................................111 Βασικά χαρακτηριστικά του συστήματος συγχρονικής λήψης και απεικόνισης (MBL) DBLAB 3.2 της Fourier............................................................................................................................ ...................116 Παράδειγμα εφαρμογής του DBLAB 3.2 στη μελέτη της ευθύγραμμης ομαλά μεταβαλλόμενης κίνησης αμαξιδίου, κατά μήκος πλάγιου επιπέδου..................................................................................................................................122

Παράδειγματα εφαρμογής του MODELLUS............................................................................... .........128 ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ.................................................................................................................................128 ΠΛΑΓΙΑ ΒΟΛΗ.......................................................................................................................................................131

3

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ.......................................................................................................................133 ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ..........................................................................................................................................137

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ εφαρμογής του INTERACTIVE PHYSICS........................................................ ...141 ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ........................................................................................................................................147 ΚΙΝΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΥ ΣΕ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ..........................................................................................151 ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ...........................................................................................................................................155 ΤΡΙΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ..............................................................................................168

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ εφαρμογής του ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΣΕΠ.................................................. ...................172 ΜΕΛΕΤΗ ΙΣΟΘΕΡΜΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ................................................................................................................173

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ εφαρμογής του ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΑΙΑ ΙΙ...................................... ..........................178 ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΔΟΡΥΦΟΡΟΥ..............................................................................................................178

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ....................................................................181 ΑΛΚΑΛΙΑ................................................................................................................................................................181 ΑΛΟΓΟΝΑ...............................................................................................................................................................203 ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ................................................................................................................................209 ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΣ ΑΕΡΑΣ, Η ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ-ΟΞΥΓΟΝΟ....................................232 ΑΤΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ................................................................................................................................................238 ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ...............................................................................................................241

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ.................................................................252 ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΚΟΙΝΩΝΙΑ-ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΖΩΗ ...............................................................................................252

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ......................................277 ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΟ ΔΟΥΝΑΒΗ.........................................................................................................................................277 Σχεδιάζοντας ένα ταξίδι ...........................................................................................................................................280

4

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

3.7 ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ (ΠΕ04)

ΓΕΝΙΚΑ Ως βασικά εργαλεία πληροφορικής θεωρούνται οι επεξεργαστές κειμένου (π.χ. Word), τα λογισμικά παρουσίασης (π.χ. Power Point), τα υπολογιστικά φύλλα (π.χ. Excel), οι φυλλομετρητές (Web Browsers), τα λογισμικά σχεδίασης ιστοσελίδων (π.χ. FrontPage), οι βάσεις δεδομένων (π.χ. Access), λογισμικά χρήσης του διαδικτύου (π.χ. Web Browsers, ηλεκτρονικό ταχυδρομείο) κ.α. Τα παραπάνω λογισμικά, αν και έχουν σχεδιαστεί για διαφορετικές από την εκπαιδευτική διαδικασία χρήσεις, θεωρείται ότι είναι αναπόσπαστο κομμάτι της μαθησιακής δραστηριότητας, σε οποιαδήποτε προσπάθεια ένταξης των Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνίας (ΤΠΕ) στην εκπαιδευτική διαδικασία. Συγκεκριμένα η αναγκαιότητα και χρησιμότητα της ένταξης των παραπάνω βασικών εργαλείων πληροφορικής τεκμηριώνεται στις παραγράφους που ακολουθούν.

Επεξεργαστές κειμένου Οι επεξεργαστές κειμένου (word processors) γνώρισαν αλματώδη ανάπτυξη από τις αρχές της δεκαετίας του ’90, όταν πακέτα με ελκυστικά γραφικά περιβάλλοντα εργασίας (π.χ. AmiPro της Lotus) αντικατέστησαν τους λιτούς επεξεργαστές της δεκαετίας του ’80, όπως για παράδειγμα το VolksWriter της Lifetree Software. Οι σύγχρονοι επεξεργαστές κειμένου παρέχουν τεράστιες δυνατότητες, κάτι που παλαιότερα προσέφεραν μόνο πανάκριβα πακέτα για επαγγελματική χρήση σε τυπογραφεία. Σήμερα, παρέχεται μια τεράστια ποικιλία επεξεργαστών κειμένου, των οποίων η τιμή είναι από δωρεάν (π.χ. ο OpenOffice Writer της Sun, o KWord της KDE, κ.α.), μέχρι μερικές δεκάδες ευρώ (π.χ. Word της Microsoft, WordPerfect της Corel κ.α.). Οι περισσότεροι από τους επεξεργαστές κειμένου παρέχουν τη δυνατότητα ενσωμάτωσης στο

κείμενο

εικόνων,

γραφημάτων,

εξισώσεων

και

πινάκων.

Επίσης

περιέχουν

ενσωματωμένα λεξικά και δίνουν τη δυνατότητα παρακολούθησης των αλλαγών σε ένα έγγραφο.

5

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Τα παραπάνω, αλλά και πλήθος άλλων χαρακτηριστικών και δυνατοτήτων που παρέχουν οι σύγχρονοι επεξεργαστές κειμένου, παρέχουν – ενδεικτικά - τη δυνατότητα ένταξής τους στους παρακάτω τομείς της εκπαιδευτικής διαδικασίας. 1. Συγγραφή σημειώσεων από εκπαιδευτικούς όλων των ειδικοτήτων. 2. Χρήση των δυνατοτήτων ορθογραφικού ελέγχου σε μαθήματα γλώσσας. 3. Χρήση των δυνατοτήτων εισαγωγής σχολίων (από τον διδάσκοντα) και διόρθωσης (από τον μαθητή), για τη διόρθωση – από το μαθητή – κειμένων με την καθοδήγηση – μέσω σχολίων – από τον διδάσκοντα.

Υπολογιστικά φύλλα Τα

υπολογιστικά

φύλλα

(spreadsheets)

είναι

πίνακες

δύο

διαστάσεων

οι

οποίοι

επεξεργάζονται αριθμητικά ή/και αλφαριθμητικά δεδομένα. Το πρώτο υπολογιστικό φύλλο, το VisiCalc της VisiCorp, δημιουργήθηκε το 1979 και είναι ίσως το λογισμικό που μετέτρεψε τον πρωτοεμφανιζόμενο προσωπικό υπολογιστή, από παιχνιδομηχανή σε επαγγελματικό εργαλείο. Ακολούθησε το 1983, το 1-2-3 της Lotus, το οποίο κυριάρχησε στην αγορά μέχρι τη μετάβαση από το λειτουργικό σύστημα DOS στα Windows 3.x, στο τέλος της δεκαετίας του ’80, οπότε εμφανίστηκε το Excel της Microsoft, το οποίο κυριαρχεί μέχρι σήμερα. Τα υπολογιστικά φύλλα είναι ισχυρότατα εργαλεία υπολογισμού και πολλά απ’ αυτά, όπως π.χ. το Excel, παρέχουν τη δυνατότητα προγραμματισμού με τη χρήση μακροεντολών και της γλώσσας VisualBasic. Επιπλέον με τη χρήση έτοιμων φορμών όπως γραμμών κύλισης, κουμπιών επιλογής, πλαισίων επεξεργασίας κ.α., δίνεται η δυνατότητα κατασκευής αλληλεπιδραστικών εφαρμογών προσαρμοσμένων στις ανάγκες κάθε εκπαιδευτικού και κάθε κλίμακας της εκπαίδευσης. Συγκεκριμένα,

με

αλληλεπιδραστική ρευματοφόρου

τον

κατάλληλο

εφαρμογή

αγωγού1, να 3

προγραμματισμό

διανυσματικής προσομοιωθεί

μπορεί

απεικόνισης ένα

στάσιμο

να

του

δημιουργηθεί μαγνητικού

κύμα2, να

π.χ.

πεδίου

μελετηθεί

μια

4

πολυωνυμική συνάρτηση , να δημιουργηθούν εκπαιδευτικά παιχνίδια κ.α.

Λογισμικά παρουσίασης 1

Ασημακόπουλος Π.Α. (1998) “Φυσική με το Excel: Ηλεκτρομαγνητισμός”, Εκδόσεις Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, Ιωάννινα. 2 http://ferl.becta.org.uk/content_files/ferl/resources/colleges/cornwallcollege/lessonplans/Travelling Transverse Wave.xls 3 https://www.microsoft.com/education/solving.mspx 4 http://www.sabine.k12.la.us/class/Templates/Scramble.xlt

6

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Τα λογισμικά παρουσίασης (Presentation Programs), αποτελούν την ηλεκτρονική εκδοχή και συνέχεια των προβολέων διαφανειών και έχουν δημιουργηθεί για να προβάλουν διαφάνειες σε ακροατήριο. Το πλέον διαδεδομένο λογισμικό παρουσίασης είναι το PowerPoint της Microsoft, αν και υπάρχουν εναλλακτικά το (δωρεάν) OpenOffice.org Impress της Sun και το Keynote της Apple. To PowerPoint, λόγω της ικανότητας που έχει να ενσωματώνει στις διαφάνειες κείμενο (με υπερδεσμούς), στατική και κινούμενη εικόνα και ήχο, είναι ίσως το πλέον διαδεδομένο λογισμικό που χρησιμοποιείται στην κλασσική μετωπική διδασκαλία σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους εκπαιδευτικούς όλων των βαθμίδων και όλων των ειδικοτήτων για τη δημιουργία υποστηρικτικού οπτικοακουστικού υλικού ή απλών αλληλεπιδραστικών εφαρμογών5.

Φυλλομετρητές Οι φυλλομετρητές (Web Browsers) είναι λογισμικά επικοινωνίας με διαδικτυακούς εξυπηρετητές (web servers). Χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο HTTP (hypertext transfer protocol) για να αποστείλουν αιτήματα και να “κατεβάσουν” ιστοσελίδες από τους διαδικτυακούς εξυπηρετητές. Από το 1990, όταν ο Tim Berners-Lee, δημιούργησε τον πρώτο φυλλομετρητή, τον WorldWideWeb, έχουν δημιουργηθεί πολλοί φυλλομετρητές, οι σημαντικότεροι από τους οποίους είναι οι Microsoft Internet Explorer, Mozilla Firefox, Apple Safari, Netscape, και Opera. Η

αποτελεσματική

αξιοποίηση

του

διαδικτύου

για

υποστήριξη

της

διδασκαλίας,

προϋποθέτει τη χρήση φυλλομετρητή για την πλοήγηση, αναζήτηση, εντοπισμό και ανάκτηση πληροφοριών.

5

http://www.internet4classrooms.com/periodic_table.ppt

7

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Στόχος Οι προτεινόμενες δραστηριότητες επιδιώκουν να αναδείξουν τον τρόπο που τα Βασικά Εργαλεία Πληροφορικής αξιοποιούνται στη διδακτική διαδικασία, είτε για τη συγγραφή σημειώσεων και φύλλων εργασίας, είτε για την ενίσχυση της κλασσικής μετωπικής διδασκαλίας με την παρουσίαση διαφανειών, προσομοιώσεων, δυναμικών γραφημάτων κ.α. Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Οι εκπαιδευτικοί, θα πρέπει να γνωρίζουν: 1. Να δημιουργούν, σε επεξεργαστή κειμένου, αρχεία με ενσωματωμένες εικόνες, πίνακες τιμών, διαγράμματα και εξισώσεις. 2.

Να χρησιμοποιούν λογιστικά φύλλα για την εισαγωγή και επεξεργασία πειραματικών δεδομένων και να δημιουργούν “δυναμικά” γραφήματα συναρτήσεων.

3.

Να αναζητούν στο διαδίκτυο, πληροφορίες και πολυμεσικό υλικό (αρχεία εικόνας, video, ήχου και μικροεφαρμογές Java (applets)) και να αποθηκεύουν ανά θεματική κατηγορία, τόσο τις διευθύνσεις των ιστοσελίδων που τους ενδιαφέρουν, όσο και τα παραπάνω αρχεία για χρήση χωρίς σύνδεση.

4.

Να δημιουργούν παρουσιάσεις με κατάλληλο λογισμικό (κυρίως το PowerPoint της Microsoft), οι οποίες θα περιέχουν εκτός από κείμενο, εικόνες, γραφήματα, πίνακες και υπερδεσμούς προς αρχεία πολυμέσων.

Επιμορφωτικές Δραστηριότητες Word Ο πλέον δημοφιλής επεξεργαστής κειμένου χρησιμοποιείται ευρύτατα από το σύνολο των εκπαιδευτικών – που ασχολούνται με τις ΤΠΕ - και βρίσκεται εγκατεστημένος σε όλα τα σχολικά εργαστήρια πληροφορικής. Ως εκ τούτου κρίνεται σκόπιμο να καταδειχθεί η εξειδικευμένη χρησιμότητα του συγκεκριμένου λογισμικού στη συγγραφή κειμένων που ενσωματώνουν εξισώσεις, γραφήματα, εικόνες και πίνακες δεδομένων. Προτείνεται η συγκεκριμένη δραστηριότητα να γίνει, αφού πρώτα έχουν ολοκληρωθεί οι δραστηριότητες με το excel και τον φυλλομετρητή.

8

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Δραστηριότητα ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΦΥΛΛΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΘΕΜΑΤΟΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΤΟΥ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟΥ Το συγκεκριμένο φύλλο εργασίας θα πρέπει να περιέχει: 1. Κείμενο 2. Εξισώσεις 3. Πίνακες 4. Γραφήματα που θα δημιουργηθούν με τη χρήση του excel ή άλλου λογισμικού, π.χ. του Modellus 5. Εικόνες που θα εντοπιστούν στο διαδίκτυο και θα ενσωματωθούν στο έγγραφο.

Excel Το excel, ως ισχυρότατο εργαλείο διαχείρισης δεδομένων και υπολογισμών, παρέχει πολλές δυνατότητες για τη χρήση του στη διδασκαλία της φυσικής. Οι επιμορφούμενοι, μετά την ολοκλήρωση των δραστηριοτήτων, θα πρέπει να είναι σε θέση να δημιουργήσουν γραφήματα

εξισώσεων,

να

επεξεργάζονται,

χρησιμοποιώντας,

ενσωματωμένες

συναρτήσεις του λογισμικού, πειραματικά δεδομένα και τέλος να έχουν μια πρώτη επαφή με τις δυνατότητες προγραμματισμού που παρέχει το λογισμικό.

Δραστηριότητες ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ Η αξιόπιστη σχεδίαση ενός μόνο γραφήματος μετατόπισης – χρόνου στον πίνακα απαιτεί αρκετό χρόνο και η στατική του εικόνα δεν επιτρέπει στον διδάσκοντα να εξηγήσει την επίπτωση που έχει στη μορφή του γραφήματος η τιμή της αρχικής ταχύτητα και της επιτάχυνσης. Με τη χρήση του Excel είναι δυνατή η δημιουργία “δυναμικών” γραφημάτων, τα οποία θα μεταβάλουν άμεσα τη μορφή τους με το χειρισμό των κατάλληλων εργαλείων ελέγχου, που θα είναι με τη σειρά τους συνδεδεμένα με τις τιμές των παραπάνω παραμέτρων. Ο εκπαιδευτικός, καθοδηγούμενος από τις γραπτές οδηγίες που παρατίθενται στη συνέχεια, μπορεί να δημιουργήσει ένα αρχείο “δυναμικών” γραφημάτων, για τη μετωπική διδασκαλία της ομαλά μεταβαλλόμενης κίνησης στην Α’ Τάξη του Λυκείου.

9

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στόχος Δημιουργία πίνακα τιμών συναρτήσεων. Δημιουργία γραφημάτων συναρτήσεων. Σύνδεση πίνακα τιμών και γραφημάτων με στοιχεία ελέγχου.

Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Μετά την ολοκλήρωση της δραστηριότητας, οι επιμορφούμενοι θα μπορούν: Να επιλύουν – με τη χρήση του Excel - απλές πολυωνυμικές συναρτήσεις για συγκεκριμένο πεδίο ορισμού της ανεξάρτητης μεταβλητής και να είναι σε θέση να διερευνούν την επίπτωση μεταβολής των σταθερών παραμέτρων στο πεδίο τιμών της συνάρτησης. Να εισάγουν στοιχεία ελέγχου των εμπλεκομένων παραμέτρων. Να δημιουργούν “δυναμικά” γραφήματα.

Έννοιες - Κλειδιά Excel, επίλυση απλών πολυωνυμικών συναρτήσεων, “δυναμικά” γραφήματα

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ 1. Στη στήλη Α ενός φύλλου εργασίας, εισάγετε το χρονικό διάστημα από 0 μέχρι 3 sec με βήμα 0,1 (Κελιά Α2 – Α32). 2. Στο κελί D2 πληκτρολογείστε μία τιμή για την αρχική ταχύτητα (έστω 0). 3. Στο κελί Ε2 πληκτρολογείστε μία τιμή για την επιτάχυνση (έστω 19) 4. Στο

κελί

Β2

εισάγετε

τον

τύπο

1 S   t  a t 2 2

με

τη

μορφή

D$2*A2+1/2*E$2*A2^2 και αντιγράψτε τον μέχρι το κελί Β32. Παρατηρείστε ότι υπολογίζεται η μετατόπιση για κάθε χρονικό βήμα 0,1, από 0 μέχρι 3. Ο τελεστής $ «αγκυρώνει» την τιμή της επιτάχυνσης και της αρχικής ταχύτητας και κατά την αντιγραφή π.χ. του κελιού Β2 στο Β3 το Α2 γίνεται Α3 ενώ αντίθετα τα Ε$2 και D$2 μένουν ως έχουν. 5. Όμοια εισάγετε τον τύπο της ταχύτητας

     t

και υπολογίστε την τιμή της για

κάθε χρονικό βήμα στα κελιά C2…C32

10

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

6. Κατασκευάστε τα διαγράμματα υ(t) και S(t). Διαπιστώστε την άμεση μεταβολή των γραφημάτων όταν μεταβάλετε τις τιμές της επιτάχυνσης και της αρχικής ταχύτητας. 7. Συνδέστε τα κελιά με τις γραμμές κύλισης. (Από το μενού «Φόρμες» από Εργαλεία  Προσαρμογή  Γραμμές εργαλείων, εισάγετε τη γραμμή κύλισης και κάνοντας διπλό «κλικ» εμφανίζεται μενού που σας επιτρέπει να την αντιστοιχίσετε με κελί και να προσδιορίσετε το πεδίο τιμών της).

ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΕΠΑΛΛΗΛΙΑΣ, ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ, ΔΙΑΚΡΟΤΗΜΑ. Στην παραδοσιακή διδασκαλία της κυματικής ο διδάσκων αρκείται στη λεκτική και μαθηματική περιγραφή του φαινομένου, ανατρέχοντας συχνά σε εικόνες του σχολικού εγχειριδίου. Η σχεδίαση εγκάρσιων κυμάτων στον πίνακα είναι μάλλον μια πολύ δύσκολη διαδικασία, ενώ η σχεδίαση στιγμιότυπων σύνθετων ταλαντώσεων και διακροτημάτων είναι πρακτικά αδύνατη. Με το Excel μπορεί να δημιουργηθούν προσομοιώσεις εγκάρσιων κυμάτων, με τη βοήθεια των οποίων θα μπορούν να διδαχθούν βασικές εισαγωγικές έννοιες της κυματικής, όπως περίοδος, συχνότητα, ταχύτητα διάδοσης κύματος κ.α. αλλά και συνθετότερες, όπως η αρχή της επαλληλίας και τέλος να δημιουργηθεί ένας εικονικός παλμογράφος, στον οποίο θα διερευνηθούν οι προϋποθέσεις δημιουργίας διακροτήματος. Η

δημιουργία

“δυναμικών”

γραφημάτων

γίνεται

με

χρήση

μακροεντολών

και

προγραμματισμού VBasic. Συγκεκριμένα, κατασκευάζεται γράφημα που αποδίδει το

11

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

στιγμιότυπο κύματος τη χρονική στιγμή 0 και στη συνέχεια – με τη χρήση εντολών της VBasic - ο χρόνος αλλάζει με συγκεκριμένο χρονικό βήμα Δt, με αποτέλεσμα να αποτυπώνονται διαδοχικά στιγμιότυπα και το “δυναμικό” γράφημα να εμφανίζεται ως «εικονικός» παλμογράφος.

Στόχος Δημιουργία πίνακα τιμών συναρτήσεων. Δημιουργία γραφημάτων συναρτήσεων. Δημιουργία προσομοιώσεων εγκάρσιων κυμάτων.

Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Μετά την ολοκλήρωση της δραστηριότητας, οι επιμορφούμενοι θα μπορούν: Να επιλύουν – με τη χρήση του Excel – εξισώσεις κύματος. Να δημιουργούν προσομοιώσεις εγκάρσιων κυμάτων.

Έννοιες - Κλειδιά Excel, εξισώσεις κύματος, “δυναμικά” γραφήματα, προσομοιώσεις εγκάρσιων κυμάτων.

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ 1. Στις στήλες Α και C εισάγετε τα σύμβολα των παραμέτρων πλάτος, περίοδος, μήκος κύματος, αρχική φάση και χρόνος. Η παράμετρος κ παίρνει τιμές 1 και -1 και καθορίζει την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Στα αντίστοιχα κελιά των στηλών B και D εισάγετε τις αριθμητικές τιμές για τις συγκεκριμένες παραμέτρους. 2. Στη στήλη Ε και από το κελί Ε2 εισάγετε τις τιμές απόστασης (x) από την πηγή του κύματος, με βήμα 0,1 και μέχρι την τιμή 15.

3.

Στo

κελί

F2

εισάγετε

τη

σχέση

x  t    T1 1 

y1  A1  2 

με

τη

μορφή

=B$2*SIN(2*PI()*(B$8/B$3-B$6*E2/B$4+B$5)). Όμοια και στο κελί G2 εισάγετε την εξίσωση του δεύτερου κύματος. 4. Η τιμή του κελιού Η2 προκύπτει από το άθροισμα των δύο προηγούμενων. 5. Αντιγράψτε τα κελιά F2…H2 ώστε να υπολογίζονται τιμές για όλες τις τιμές του x. 6. Μετονομάστε το ενεργό φύλλο από “Φύλλο1” σε “Υπέρθεση”.

12

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

7. Ενεργοποιήστε το κελί Β8 και στη συνέχεια πιέστε ταυτόχρονα τα πλήκτρα Alt-F8 και δημιουργήστε μακροεντολή με όνομα της επιλογής σας (έστω “Υπέρθεση”) και πληκτρολογήστε στο παράθυρο διαλόγου της VBasic τον παρακάτω κώδικα. Sub Υπέρθεση () Range("b8").Value = 0 Do While Range("Υπέρθεση!b8").Value < 20 Range("Υπέρθεση!b8").Value = Range("Υπέρθεση!b8").Value + 0.01 Worksheets(1).Calculate Loop End Sub 8. Η παραπάνω μακροεντολή μπορεί να εκτελεστεί είτε μέσω του μενού Εργαλεία  Μακροεντολή, είτε με τη σύνδεσή της με κατάλληλο χειριστηρίου ελέγχου από το μενού Εργαλεία  Προσαρμογή  Φόρμες. Στη συνέχεια κάντε δεξί κλικ στο στοιχείο ελέγχου και αντιστοιχήστε τη μακροεντολή.

Φυλλομετρητής Η αποτελεσματική και αποδοτική πλοήγηση στο διαδίκτυο, απαιτεί ένα πολύ καλό επίπεδο χειρισμού φυλλομετρητών. Για το λόγο αυτό προτείνεται δραστηριότητα με τον πλέον διαδεδομένο στα σχολικά εργαστήρια φυλλομετρητή, τον Internet Explorer.

13

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Δραστηριότητα ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPPLER Η παραδοσιακή διδασκαλία του φαινομένου Doppler βασίζεται στη λεκτική και μαθηματική κυρίως περιγραφή ενός ηχητικού φαινομένου, χωρίς να υπάρχει η δυνατότητα να “ακουστεί” το φαινόμενο στην αίθουσα διδασκαλίας, ή να δουν οι μαθητές προσομοιώσεις ηχητικών κυμάτων ακίνητης και κινούμενης πηγής. Στο διαδίκτυο υπάρχει πολύ μεγάλος αριθμός πολυμεσικού υλικού που βοηθάει στην κατανόηση του φυσικού και στην καταγραφή περιπτώσεων στην καθημερινή μας ζωή, που το

φαινόμενο

είναι

παρόν.

Επίσης

αλληλεπιδραστικών μικροεφαρμογών

διατίθεται

ένας

(applet), οι οποίες

πολύ

μεγάλος

επιτρέπουν

αριθμός

τη λεπτομερή

διερεύνηση των παραμέτρων που καθορίζουν το φαινόμενο.

Στόχος Αναζήτηση και εντοπισμός ιστοσελίδων σχετικών με το φαινόμενο Doppler, συγκρότηση θεματικού καταλόγου στο φάκελο “Αγαπημένα”. Δημιουργία φύλλου εργασίας που θα υποστηρίζει διδασκαλία και θα βασίζεται σε διαδικτυακούς πόρους.

Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Μετά την ολοκλήρωση της δραστηριότητας, οι επιμορφούμενοι θα μπορούν: Να εντοπίζουν και να αξιολογούν διαδικτυακό υλικό. Να αποθηκεύουν – για εργασία χωρίς σύνδεση – όταν αυτό είναι δυνατόν, αρχεία εικόνας, ήχου, video, applets κ.α.

Έννοιες - Κλειδιά Διαδίκτυο, φαινόμενο Doppler, πολυμέσα, applet.

ΦΥΛΛΟ

ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΜΑΘΗΤΗ

ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ Ή ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Α. Αναγνώριση του φαινομένου - Προβληματισμός 1. Επισκεφθείτε τις ιστοσελίδες:

14

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

http://freesound.iua.upf.edu/samplesViewSingle.php?id=30270 http://sounddogs.com/results.asp?Type=&CategoryID=1029&SubcategoryID=6 και ακούστε μερικά αρχεία ήχου (mp3). Προσοχή!!! Όχι όλοι μαζί! Διαφοροποιείται ο ήχος; ΝΑΙ

ΟΧΙ

2. Ανοίξτε την ιστοσελίδα http://library.thinkquest.org/19537/java/Doppler.html

Τρέξτε την εφαρμογή για διαφορετικές ταχύτητες, ακούστε και ταυτόχρονα παρατηρήστε – στο κάτω δεξί τμήμα της οθόνης - τον τρόπο που το ηχητικό κύμα μεταβάλλεται. Μπορείτε να ερμηνεύσετε τη μεταβολή αυτή; Τα μεγέθη που μεταβάλλονται κατά τη διάρκεια εξέλιξης του φαινομένου είναι: Α.______________ Β. ________________ Γιατί ακούγεται έκρηξη όταν το αεροπλάνο κινείται με ταχύτητα μεγαλύτερη ή ίση αυτής του ήχου;

15

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Συζητήστε το με τον καθηγητή σας και παρατηρήστε το – σχετικό με τις υπερηχητικές ταχύτητες αεροσκαφών - υλικό που έχει ετοιμάσει…..

Β. Διερεύνηση του φαινομένου Ανοίξτε την ιστοσελίδα: http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/doppler.html Βρίσκεστε έξω από το μαγαζί με τα Donuts καθώς το περιπολικό πλησιάζει και στη συνέχεια απομακρύνεται με ταχύτητα 60m/s, ενώ η σειρήνα του εκπέμπει ήχο συχνότητας 600 Hz.

Η συχνότητα που θα ακούτε καθώς το περιπολικό πλησιάζει θα είναι: Α. > 600 Hz

B. < 600 Hz

Γ. = 600 Hz

Όταν το περιπολικό απομακρύνεται η συχνότητα που θα ακούτε θα είναι: Α. > 600 Hz

B. < 600 Hz

Γ. = 600 Hz

16

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Το περιπολικό επανέρχεται και σταματάει έξω από το κατάστημα. Τότε η συχνότητα που θα ακούτε θα είναι: Α. > 600 Hz

B. < 600 Hz

Γ. = 600 Hz

Αιτιολογήστε τις επιλογές σας. Γ. Ερμηνεία φαινομένου (για κινούμενη πηγή – ακίνητο παρατηρητή) Με δεδομένο ότι το περιπολικό εκπέμπει ήχο μήκους κύματος λ, κατά πόσο μικρότερο ή μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής όταν η πηγή – περιπολικό κινείται με ταχύτητα Vs και πλησιάζει σ’ αυτόν; Η απόσταση μεταξύ δύο μεγίστων του ήχου είναι λ και σύμφωνα με τη θεμελιώδη εξίσωση της κυματικής V=λfs ή λ=V/fs. Η περίοδος του ήχου ΤΑ που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι ίση με το χρόνο που φτάνουν σ αυτόν δύο διαδοχικά μέγιστα του κύματος. Αν το πρώτο μέγιστο εκπέμπεται τη χρονική στιγμή t το δεύτερο εκπέμπεται μετά από χρόνο μιας περιόδου Τ, δηλ. τη χρονική στιγμή t + Τ, οπότε το πρώτο μέγιστο θα έχει πλησιάσει τον παρατηρητή κατά λ και η πηγή κατά Vst. Άρα τα δύο μέγιστα που φτάνουν στον παρατηρητή απέχουν μεταξύ τους λ - Vst, και είναι το μήκος κύματος του ήχου που αυτός αντιλαμβάνεται. Δηλαδή τελικά: λπ = λ - Vst Συνέχισε την επεξεργασία της παραπάνω σχέσης και με τη βοήθεια του καθηγητή σου πρέπει να καταλήξεις σε μια σχέση που συναρτά τη συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο ακίνητος παρατηρητής (fΑ), με την ταχύτητα διάδοσης του ηχητικού κύματος (V) και την ταχύτητα της πηγής (Vs). …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

17

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Συμπέρασμα: Όταν η πηγή πλησιάζει τον ακίνητο παρατηρητή, επειδή τα μέγιστα του ήχου ……………. μεταξύ τους, αυτός διαπιστώνει πως ο ήχος έχει ……………… μήκος κύματος. και αντιλαμβάνεται ήχο ………………… συχνότητας. Όταν η πηγή απομακρύνεται από τον ακίνητο παρατηρητή, επειδή τα μέγιστα του ήχου … …………. μεταξύ τους, αυτός διαπιστώνει πως ο ήχος έχει ……………… μήκος κύματος και αντιλαμβάνεται ήχο ………………… συχνότητας.

PowerPoint Το λογισμικό παρουσιάσεων PowerPoint παρέχει τη δυνατότητα ενίσχυσης, με οπτικό υλικό, της παραδοσιακής μετωπικής διδασκαλίας. Στη δραστηριότητα που ακολουθεί παρατίθεται επιπλέον υλικό για τη μελέτη του φαινομένου Doppler στις υπερηχητικές πτήσεις.

Δραστηριότητα ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ DOPPLER (ΥΠΕΡΗΧΗΤΙΚΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ)

Στόχος Ενσωμάτωση πολυμεσικού υλικού σε παρουσίαση και ενίσχυση διδασκαλίας.

Προσδοκώμενα Αποτελέσματα Μετά την ολοκλήρωση της δραστηριότητας, οι επιμορφούμενοι θα μπορούν: Να εντοπίζουν και να αξιολογούν και να ενσωματώνουν σε παρουσιάσεις διαδικτυακό υλικό. Να αποθηκεύουν – για εργασία χωρίς σύνδεση – όταν αυτό είναι δυνατόν, αρχεία εικόνας, ήχου, video, applets κ.α. Να δημιουργούν υπερδεσμούς προς ιστοσελίδες, διαδικτυακές μικροεφαρμογές, αρχεία video και ήχου..

18

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Έννοιες - Κλειδιά PowerPoint, Διαδίκτυο, φαινόμενο Doppler, πολυμέσα, applet.

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ Αναζητήστε στο διαδίκτυο εικόνες και video υπερηχητικών πτήσεων και ενσωματώστε τα σε διαφάνειες του PowerPoint. Η παρουσίαση που θα προκύψει θα πρέπει να είναι συμπληρωματική της προηγούμενης δραστηριότητας. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι αναζήτηση στο διαδίκτυο με το λήμμα “sonic boom”, επιστρέφει εκατοντάδες εικόνες. Επίσης αρκετά αξιόλογα video εντοπίζονται, μετά από αναζήτηση με το ίδιο λήμμα – και στο δικτυακό τόπο www.youtube.com.

19

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΣΕΝΑΡΙΟ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΓΙΑ

ΤΗ

ΧΗΜΕΙΑ

«ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ

ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ

ΑΛΚΕΝΙΩΝ» ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΗ ΤΆΞΗ : B’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ ΑΛΚEΝΙΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: ADDITION REACTIONS OF ALKENES V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ ΔΥΟ (2)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Η γραφή μιας χημικής εξίσωσης στον πίνακα απαιτεί υπερβολικό χρόνο. Περισσότερο δε όταν αυτή εμπεριέχει συντακτικούς τύπους οργανικών ενώσεων. Έτσι, μέσα σε μία διδακτική ώρα, το πλήθος των οργανικών αντιδράσεων το οποίο προσεγγίζει ο μαθητής είναι πολύ μικρό. Το αποτέλεσμα είναι ο μερικός προσανατολισμός του μαθητή, τόσο στην πρόβλεψη του κύριου προϊόντος μιας αντίδρασης προσθήκης όσο και στην τεχνική γραφής του. Με τις νέες τεχνολογίες, δίνεται η δυνατότητα να δομηθεί εκπαιδευτικό σενάριο, το οποίο να περιέχει αρκετά

μεγάλη ποικιλία χημικών εξισώσεων, οργανικών αντιδράσεων

προσθήκης στο διπλό δεσμό αλκενίων. Ο εκπαιδευτικός, καθοδηγούμενος από τις γραπτές οδηγίες που παρατίθενται στη συνέχεια, μετέχει στην τελική φάση της συμπλήρωσης και διαμόρφωσης ενός ήδη δομημένου σεναρίου. Οργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 εκπαιδευτικών. ΣΤΌΧΟΙ: Nα μπορεί ο εκπαιδευτικός στο τέλος της διδακτικής ενότητας 1. να ζωγραφίζει το συντακτικό τύπο οργανικών χημικών μορίων από το λογισμικό CS ChemDraw της εταιρείας CambridgeSoftCorporation.

20

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. να αντιγράφει και να επικολλά το συντακτικό τύπο οργανικών χημικών μορίων σε αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της Microsoft. 3. να εκμεταλλεύεται τις υπηρεσίες του παγκόσμιου ιστού καταχωρώντας σε πρόγραμμα επισκόπησης (browser) δεδομένες ηλεκτρονικές διευθύνσεις. 4. να βρίσκει από συγκεκριμένα αρχεία video, και να τα αποθηκεύει στο δικό του υπολογιστή. 5. να μετατρέπει με τη βοήθεια κατάλληλου λογισμικού, αρχείο video με παρέκταμα «.mov» σε αρχείο video με παρέκταμα «.avi», ώστε να μπορεί να εισαχθεί σε αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της Microsoft. 6. να

συνθέτει

το

περιβάλλον

διεπαφής

(interface)

ώστε

να

επιτυγχάνεται

η

διαδραστικότητα μεταξύ του προκαταβολικού οργανωτή και των διαφορετικών σελίδων του αρχείου του εργαλείου συγγραφής PowerPoint.

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΤΆΞΗ : B’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ ΑΛΚΑΝΙΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: ADDITION REACTIONS OF ALKENES V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ ΔΥΟ (2)

21

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1η Φάση: Να δημιουργήσετε φάκελο στον υπολογιστή ο οποίος να περιέχει: Αρχεία από τον

Περιγραφή

Με όνομα…

επιμορφωτή Πρωτόλειο αρχείο

Αρχείο

του

εργαλείου

συγγραφής

προκαταβολικό οργανωτή με θέματα:

Powerpoint

της

Microsoft.

Περιέχει

«Addition

προσθήκη υδρογόνου, θεωρία δράσης

v00.ppt»

Reactions

of

Alkenes

καταλυτών, προσθήκη αλογόνου, έλεγχος ακορεστότητας, ασύμμετρα αλκένια, Markovnikov Vladimir, κανόνας του Markovnikov, προσθήκη υδραλογόνου, προσθήκη νερού, άσκηση. Πρωτόλειο αρχείο

Προσθήκη υδρογόνου

«Alkenes (addition hydrogen).cdx»

»

Προσθήκη αλογόνου

«Alkenes (addition halogen).cdx»

Προσθήκη υδραλογόνου

«Alkenes

» »

Περιέχει

χημικές

εξισώσεις

των

hydralogen).cdx»

αντιδράσεων προσθήκης στα αλκένια.

»

(addition

Προσθήκη νερού

Alkenes (addition water).cdx

Θεωρητικά παραδείγματα στον κανόνα

«Alkenes

του Markovnikov

«Alkenes Markovnikov B.cdx»

Markovnikov

A.cdx»,

Ταινίες πειραμάτων επίδειξης από το διαδίκτυο Ηλεκτρονική διεύθυνση

Περιγραφή

Να

αποθηκευτεί

με 14

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

όνομα… http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/24.4.

Περιέχει αρχείο video στο οποίο εισάγεται

html

κομμάτι τηγανισμένου μπέϊκον σε κωνική

«bromination-fat.mov»

φιάλη η οποία περιέχει καστανοκόκκινους ατμούς βρωμίου. http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/General_C

Περιέχει

αρχείο

video

στο

οποίο

hemistry_Demos.html

παρουσιάζεται η απόχυση πεντενίου και

«Bromination-light.avi»

πεντανίου σε διάλυμα βρωμίου με διαλύτη τετραχλωράνθρακα. http://www.chem.uiuc.edu/clcwebsite/cyclo.html

Περιέχει αρχείο video στο οποίο εκτελείται

«Cyclo2.avi»

πείραμα επίδειξης ανάμειξης διαλύματος βρωμίου

σε

τετραχλωράνθρακα

με

κυκλοεξάνιο και κυκλοεξένιο Τα αρχεία των ταινιών επίδειξης για λόγους ευκολίας υπάρχουν στον οικείο φάκελο.

15

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2η Φάση: Χρησιμοποιώντας το λογισμικό Corel Photo-Paint, να μετατρέψετε το αρχείο «bromination-fat.mov» σε αρχείο «bromination-fat.avi». 3η Φάση: Χρησιμοποιώντας

το

λογισμικό

CambridgeSoftCorporation

να

CS

εξοικειωθείτε

ChemDraw με

τη

της

τροποποίηση

εταιρείας των

ήδη

υπαρχόντων συντακτικών τύπων οι οποίοι υπάρχουν στα αρχεία με παρέκταμα «.cdx» που σας έδωσε ο επιμορφωτής. Να αντιγράψετε και να επικολλήσετε συντακτικούς τύπους που στα αρχεία με παρέκταμα «.cdx» που σας έδωσε ο επιμορφωτής, σε σελίδες του αρχείου «Addition Reactions of Alkenes v00.ppt». Στη σελίδα Νο

Να

εισαχθεί

εξίσωση

η

της

χημική

αντίδρασης

προσθήκης: 1.

Περιέχεται

προκαταβολικός οργανωτής

με

θεματολογία σχετική

των

αντιδράσεων προσθήκης

σε

1

διπλό δεσμό. 2

Υδρογόνου σε προπένιο από το αρχείο

«Alkenes

(addition

hydrogen).cdx» 3

Υδρογόνου προπένιο

σε από

μεθυλοτο

«Alkenes

αρχείο (addition

hydrogen).cdx» 4

Υδρογόνου βουτένιο «Alkenes

σε από

2-μεθυλο-2το

αρχείο (addition

Περιγραφή

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

hydrogen).cdx» 5.

Περιέχεται

εικόνα

με

την

τρισδιάστατη απεικόνιση προσομοιωμάτων αιθενίου, υδρογόνου

και

μεταλλικού πλέγματος. 6.

Περιέχεται

σύνολο τεσσάρων εικόνων

με

την

τρισδιάστατη απεικόνιση προσομοιωμάτων αιθενίου, υδρογόνου

και

μεταλλικού πλέγματος. Με την αλληλοδιαδοχή τους

μπορεί

υποστηριχθεί

να η

θεωρία προσρόφησης των καταλυτών. 7

Βρωμίου σε προπένιο από το αρχείο

«Alkenes

(addition

halogen).cdx» 8

Βρωμίου σε μεθυλο-προπένιο από

το

αρχείο

«Alkenes

(addition halogen).cdx» 9

Βρωμίου βουτένιο «Alkenes

σε

2,3-διβρωμο-1-

από

το

αρχείο (addition

17

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

halogen).cdx» 10

Βρωμίου βουτένιο

σε

2,3-διβρωμο-2-

από

το

«Alkenes

αρχείο (addition

halogen).cdx» 11

Να

εισαχθεί

το

αρχείο

«bromination-fat.avi». Εναλλακτικά

μπορεί

να

εισαχθούν τα αρχεία «Bromination-light.mov»

είτε

«Cyclo2.mov» 12.

Περιέχεται η

τρισδιάστατη απεικόνιση υποκατεστημένων αλκενίων. 13.

Περιέχεται

κυκλικό διάγραμμα με το οποίο υποστηρίζεται

η

περιρρέουσα ατμόσφαιρα

της

εποχής που έζησε ο Markovnikov. 14

Μορίου με χημική δομή ΑΒ σε μονο-υποκατεστημένο αλκένιο,

από

το

αρχείο

«Alkenes Markovnikov A.cdx». 15

Μορίου με χημική δομή ΑΒ σε δι-υποκατεστημένο

μη

συμμετρικό αλκένιο, από το αρχείο «Alkenes Markovnikov A.cdx».

18

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

16

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Μορίου με χημική δομή ΑΒ σε τρι-υποκατεστημένο από

το

αρχείο

αλκένιο, «Alkenes

Markovnikov A.cdx». 17

Μορίου με χημική δομή ΑΒ σε δι-υποκατεστημένο συμμετρικό αλκένιο,

από

το

αρχείο

«Alkenes Markovnikov Β.cdx». 18. η

Περιγράφεται αδυναμία

του

ορισμού ο οποίος περιέχεται

στο

βιβλίο του ΟΕΔΒ να

εξηγήσει

κύριο

προϊόν

το σε

ένα μη συμμετρικό αλκένιο. 19

Υδροχλωρίου σε προπένιο από το αρχείο «Alkenes (addition hydralogen).cdx»

20

Υδροιωδίου προπένιο

σε από

μεθυλοτο

«Alkenes

αρχείο (addition

hydralogen).cdx» 21

Υδροβρωμίου σε 2,3-διβρωμο1-βουτένιο

από

το

«Alkenes

αρχείο (addition

hydralogen).cdx» 22

Υδροχλωρίου σε 2,3-διβρωμο2-βουτένιο

από

«Alkenes

το

αρχείο (addition

hydralogen).cdx» 23

Νερού σε προπένιο από το αρχείο

«Alkenes

(addition

19

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

water).cdx» 24

Νερού από

σε το

μεθυλο-προπένιο αρχείο

«Alkenes

(addition water).cdx» 25

Νερού

σε

βουτένιο

2,3-διβρωμο-1από

το

«Alkenes

αρχείο (addition

water).cdx» 26

Νερού

σε

βουτένιο «Alkenes

2,3-διβρωμο-2από

το

αρχείο (addition

water).cdx» 27.

Περιέχεται

άσκηση

4η Φάση: Να συνθέσετε το περιβάλλον διεπαφής (interface) ώστε να επιτυγχάνεται η διαδραστικότητα μεταξύ του προκαταβολικού οργανωτή ο οποίος περιέχεται στην πρώτη σελίδα και των επόμενων σελίδων του αρχείου «Addition Reactions of Alkenes v00.ppt». 5η Φάση: Με τη βοήθεια είτε προβολέα (projector) είτε του τοπικού δικτύου, να προβάλλεται την παρουσίασή σας. 6η Φάση: Να παρακολουθήσετε την προτεινόμενη παρουσίαση από τον επιμορφωτή και να σημειώσετε τα σχόλιά σας τα οποία να ανακοινώσετε «εις επήκοον όλων».

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΤΗ 1. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις προσθήκης υδρογόνου σε αλκένια:

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο

Προϊόν

20

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Α)

CH3

CH CH3

CH2 + H2

CH3

C CH3

CH2 + H2

CH3

C

CH

Β) Γ)

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Pt, Pd, Ni

Pt, Pd, Ni

+ H2

CH3

Pt, Pd, Ni

2. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις προσθήκης βρωμίου σε αλκένια:

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο H

H

H

C H

C C CH3 H

H + Br2

H

H C

C C CH3 CH3

H + Br2

Α) Β) Γ) Δ)

H

CH2 H C C CH3 + Br2 CH3 CH3 CH3

C

Προϊόν

H C

CH3 + Br2

3. Να γράψετε (χρησιμοποιώντας

CCl4 CCl4 CCl4 CCl4

το συντακτικό τύπο) τo προϊόν (κύριο προϊόν)

που προκύπτει με την εφαρμογή του κανόνα του Markovnikov στις αντιδράσεις προσθήκης σε μη συμμετρικά αλκένια.

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο H

H

H

C H

C R 2

R

+

Aδ+

Bδ-

H

C R3

C R 2

R1 +

Aδ+

Bδ-

H

C

C

R1 +

Aδ+

Bδ-

Α) Β) Γ)

4. Να γράψετε (χρησιμοποιώντας

Προϊόν

το συντακτικό τύπο) τo προϊόν (κύριο προϊόν)

που προκύπτει με την εφαρμογή του κανόνα του Markovnikov στις αντιδράσεις προσθήκης.

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο H

H

R

CH

CH

R1

C

C

Α)

Β)

R

+

R2 +

Aδ+ Aδ+

Προϊόν

BδBδ-

5. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις προσθήκης υδραλογόνου σε αλκένια:

21

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο H

H

H

C H

C C CH3 H

H + HCl

H

H C

C C CH3 CH3

H + HI

Α) Β) Γ) Δ)

Προϊόν

H

CH2 H C C CH3 + HBr CH3 CH3 CH3

H C

C

CH3 + HCl

6. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις προσθήκης νερού σε αλκένια:

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο H

H

H

C H

C C CH3 H

H + H 2O

H

H C

C C CH3 CH3

H + H2O

Α) Β) Γ) Δ)

H

CH2 H C C CH3 + H2O CH3 CH3 CH3

C

Προϊόν

H C

CH3 + H2O

οξύ οξύ οξύ οξύ

22

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ»

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΗ ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: ELEMENTS D V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΔΥΟ (2)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Μία από τις αδυναμίες του σχολικού εγχειριδίου είναι ο περιορισμένος αριθμός των εικόνων. Ο επικοδομητικός ρόλος τους στη μάθηση εξασθενεί αφού οι συγγραφείς δεν αξιοποιούν τις γνωστικές τους λειτουργίες (διακοσμητική, παρουσίασης, οργάνωσης, ερμηνευτική, μεταμόρφωσης) λόγω του περιορισμένου χώρου. Για τα στοιχεία μετάπτωσης, πέρα από τον περιοδικό πίνακα ο οποίος λειτουργεί ως εργαλείο οργάνωσης απλά και μόνο των (π.χ.

26

Fe,

27

γλωσσικών και αριθμητικών συμβόλων

Co), δεν παρέχει το σχολικό εγχειρίδιο άλλες εικόνες. Επίσης υπάρχει

αδυναμία στη διαθεματική προσέγγιση των στοιχείων μεταπτώσεως στο πλαίσιο των φυσικών επιστημών και όχι μόνο, αν αναλογιστούμε πως οι μαθητές προσεγγίζουν ήδη από τα γυμνασιακά τους χρόνια τα στοιχεία αυτά (ακόμα και μέσα από το μάθημα της Ιστορίας – εποχή σιδήρου, χαλκού). Με τη βοήθεια των νέων τεχνολογιών η αδυναμία αυτή αίρεται (μέσα στα πλαίσια της διδακτικής ώρας). Δίνεται η δυνατότητα να δομηθεί εκπαιδευτικό σενάριο, το οποίο να περιέχει αρκετά μεγάλη ποικιλία εικόνων που να διαφέρουν ακόμα και ως προς το βαθμό

πιστότητας ως προς την πραγματικότητα (σκίτσα, διαγράμματα) με στόχο την

καλύτερη προσέγγιση των στοιχείων μεταπτώσεως μέσα από ήδη διαμορφωμένες γνωστικές δομές.

23

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ο εκπαιδευτικός, καθοδηγούμενος από τις γραπτές οδηγίες που παρατίθενται στη συνέχεια, μετέχει στην τελική φάση της συμπλήρωσης και διαμόρφωσης ενός ήδη δομημένου σεναρίου. Οργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 εκπαιδευτικών. ΣΤΌΧΟΙ: Nα μπορεί ο εκπαιδευτικός στο τέλος της διδακτικής ενότητας 

να εκμεταλλεύεται τις υπηρεσίες του παγκόσμιου ιστού καταχωρώντας σε πρόγραμμα επισκόπησης (browser) δεδομένες ηλεκτρονικές διευθύνσεις.



Να αποσυμπιέζει αρχεία και να εγκαθιστά λογισμικά.



Να επεξεργάζεται (περιστρέφει, ξακρίζει) με τη βοήθεια κατάλληλου λογισμικού, εικόνες.



Να διαγράφει από εικόνες τους ξενόγλωσσους χαρακτήρες.



να βρίσκει από συγκεκριμένες ηλεκτρονικές διευθύνσεις, ταινίες πειραμάτων επίδειξης και να τις αποθηκεύει στο δικό του υπολογιστή.



να μετατρέπει κείμενα από έντυπα μέσα, σε ψηφιακές εικόνες.



να συνθέτει το περιβάλλον διεπαφής (interface) ώστε να επιτυγχάνεται η διαδραστικότητα μεταξύ του προκαταβολικού οργανωτή και των διαφορετικών σελίδων του αρχείου του εργαλείου συγγραφής PowerPoint.

24

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΠΤΩΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: ELEMENTS D V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΔΥΟ (2)

1η Φάση: Να δημιουργήσετε φάκελο στον υπολογιστή ο οποίος να περιέχει: Αρχεία από τον

Περιγραφή

Με όνομα…

επιμορφωτή Πρωτόλειο αρχείο

Αρχείο

του

εργαλείου

συγγραφής

Powerpoint της Microsoft.

«Elements

d

v00.ppt»

Αρχεία και λογισμικό από το διαδίκτυο Ηλεκτρονική

Περιγραφή

Να

διεύθυνση

αποθηκευτεί με όνομα…

http://colossus.ch

Λογισμικό το οποίο χορηγείται ελεύθερα

«cl6setup.zip

em.umass.edu/bvi

από

».

ning/free.htm

Πανεπιστημίου

την

ηλεκτρονική

Amherst.

διεύθυνση

του

της Massachusetts στο

Μεταξύ

προσομοιώσεων,

των

περιέχει

άλλων και

τη

διαδραστική απεικόνιση της ηλεκτρονιακής

Το

συμπιεσμένο αρχείο

είναι

μεγάλο (25.376 ΚΒ).

κατανομής σε ενεργειακό διάγραμμα όλων των

ατόμων

σε

θεμελιώδη

κατάσταση

στοιχείων του περιοδικού πίνακα. http://ir.chem.cmu

Μικροεφαρμογή (applet) με την οποία

Χρειάζεται

25

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

.edu/irproject/appl

αποκαλύπτεται η κατανομή ηλεκτρονίων

συνεχής

ets/pertable/

με

σύνδεση

το

πάτημα

ενός

κελιού

σε

ένα

διαδραστικό περιοδικό πίνακα. ηλεκτρονική

με

το διαδύκτιο.

http://healthande

Περιέχει

φωτογραφία

«mercury_mi

nergy.com/coal.ht

ανθρώπου που έχει προσβληθεί από το

namata.jpg»

m

σύνδρομο του κόλπου της MInamata.

http://www.lampt

Περιέχει πληροφορίες για τον λαμπτήρα

ech.co.uk/Docume

υδραργύρου υψηλής πίεσης.

nts/M1%20Introd uction.htm http://www.p2pay

Περιέχει πληροφορίες για τα μέρη ενός

s.org/mercury/sch

σχολείου στα οποία μπορεί κάποιος να

ool.asp

βρει ίχνη υδραργύρου.

http://www.wlssd.

Περιέχει πληροφορίες για τις βιολογικές

com/publications/

επιπτώσεις του υδραργύρου.

mercury.htm http://www.p2pay

Περιέχει σκίτσο δωματίου ενός σπιτιού στο

s.org/ref/18/1775

οποίο

9.htm

υδραργύρου.

http://www.dec.st

Περιέχει πληροφορίες για την ανακύκλωση

ate.ny.us/website/

του υδραργύρου.

ο

μαθητής

βρίσκει

ίχνη

dshm/hzwstman/8 steprec.html http://ehp.niehs.ni

Περιέχει

εικόνα

σκουπιδιών

μέσα

στα

«forumfig-

h.gov/docs/1999/

οποία υπάρχει και λαμπτήρας φθορισμού.

bulb.jpg»

http://facmgt.jmu.

Περιέχει

«Lamp

edu/ops/recycling/

λαμπτήρων φθορισμού.

10712/forum.html εικόνα

για

την

ανακύκλωση

Recycling.jpg

flb

»

http://www.xray.h

Περιέχει

εικόνα

Τουρκικού

«cobalt

mc.psu.edu/rci/ss

γραμματοσήμου του 1972 με θέμα τη

therapy

4/ss4_17.html

θεραπεία του καρκίνου με ακτινοβολία

Turkey.jpg»

26

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

κοβαλτίου. http://www.cns-

Περιέχει

εικόνα

γραμματοσήμου

του

«cobalt

snc.ca/history/can

Καναδά με θέμα τη θεραπεία του καρκίνου

therapy

adian_nuclear_hist

με ακτινοβολία κοβαλτίου.

Canada.jpg»

ory.html http://www.crystal

Περιέχει

εικόνες

βάζων

που

έχουν

«vase_hull_.

imagesinc.com/va

χρωματιστεί με οξείδιο του κοβαλτίου.

blue1.jpg»

http://www.oneills

Περιέχει εικόνα λαμπτήρα με νήμα από

«edison2b.jp

electronicmuseum.

βολφράμιο.

g»

ses1.htm

com/page20.html http://www.owlnet

Περιέχει

γραφική

παράσταση

των

.rice.edu/~chem1

σχετικών σημείων ζέσεως των στοιχείων

22/class/TMetalMe

μεταπτώσεως.

«TMetalMelti ngPoints.jpg»

ltingPoints.jpg http://www.owlnet

Περιέχει γραφική παράσταση της ατομικής

«AtomicRadii.

.rice.edu/~chem1

ακτίνας

jpg»

22/class/AtomicRa

μεταπτώσεως.

των

ατόμων

στοιχείων

dii.jpg http://www.tut.fi/

Περιέχει

πληροφορίες

για

surfsci/research2.

καταλυτικούς

html

αυτοκινήτων.

http://www.theod

Περιέχει εικόνες όλων των στοιχείων ενός

oregray.com/Perio

περιοδικού πίνακα.

μετατροπείς

τους των

dicTable/ http://www.monac hos.gr/greek/calcu

Ελληνικός

διαδραστικός

περιοδικός

πίνακας

lators/periodic.ht m • http://www.mercv t.org/environ/bioa

Περιέχει

πληροφορίες

για

βιοσυσσώρευση του υδραργύρου.

τη

«bioaccumula tion_Hg.jpg»

ccum.htm

27

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

• http://enhs.umn.e du/5200/mercury/ intro.html http://www.jergy

Περιέχει

φωτογραφία

και

βιογραφικά

«Tollens_Phot

m.hiedu.cz/~cano

στοιχεία του Bernhard Tollens.

o.jpg»

http://www.cem.

Περιέχει δύο ταινίες για την επίδραση

«heme1.mov

msu.edu/~parrill/

σύνδεση του οξυγόνου με το μόριο της

»

movies.html

αίμης

vm/cinidla/tol.htm

«heme2.mov »

http://www.klte.h

Αρχείο αφόρμησης που περιέχει τη λέξη

«ironword.pd

u/~lenteg/

«σίδηρος» σε 213 γλώσσες του κόσμου

f»

http://www.shsu.e

Προσομοίωση

«Rutherford

du/~chm_tgc/sou

Rutherford

του

πειράματος

του

Exp.mov»

nds/sound.html

28

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Ηλεκτρονική διεύθυνση http://www.powerl abs.org/chemlabs/v olcano.htm http://www.powerl abs.org/chemlabs/a cetylide.htm

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Να Περιγραφή

αποθηκευτεί με όνομα…

Μικρή ταινία με θέμα τη διάσπαση του διχρωμικού αμμωνίου.

Μικρή ταινία με θέμα τη χρήση του ακετυλιδίου του αργύρου ως εκρηκτικού.

http://www.uniregensburg.de/Faku ltaeten/nat_Fak_IV

Πείραμα επίδειξης κατασκευής κατόπτρου «Tollens.mpe

/Organische_Chem

αργύρου με το αντιδραστήριο Tollens.

g»

ie/Didaktik/Keusch /D-Tollens-e.htm http://chemed.chem .purdue.edu/demos/ Περιέχει ταινία με πείραμα επίδειξης για τις main_pages/12.7.ht

οξειδωτικές καταστάσεις του βαναδίου.

ml

«Vanadium oxidation states.mov»

http://chemed.chem .purdue.edu/demos/ Περιέχει ταινία με πείραμα επίδειξης για τις «Paramagneti main_pages/6.3.ht

παραμαγνητικές ιδιότητες του σιδήρου.

sm Fe.mov»

ml http://www.chem.o

Περιέχει διαδραστικό λογισμικό με το οποίο

x.ac.uk/vrchemistry γίνεται

επιλογή

ιόντος

στοιχείου

/LiveChem/transiti

μετάπτωσης και αντιδραστηρίου και στη

onmetals_content.h

συνέχεια δείχνεται σε ταινία η χημική

tml

αντίδραση η οποία είναι δυνατόν να προκύπτει με την ανάμιξη.

29

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ταινίες πειραμάτων επίδειξης από το διαδίκτυο 2η Φάση: Αρχείο

προς

Τροποποίηση

Αρχείο

τροποποίηση

αποθήκευση ς

«cobalt

therapy

Turkey.jpg»

Χρησιμοποιώντας

το

λογισμικό

Corel

«cobalt

Photo-Paint, να περιστρέψετε την εικόνα

therapy

και στη συνέχεια να την ξακρίσετε.

Turkey Mod.jpg»

«TMetalMeltingPoi

Να

διαγράψετε

nts.jpg»

χαρακτήρες.

τους

αγγλικούς

«TmetalMelti ngPoints Mod.jpg»

«AtomicRadii.jpg»

Να διαγράψετε τους αγγλικούς χαρακτήρες.

«AtomicRadii Mod.jpg»

3η Φάση: Να μετατρέψετε τις εικόνες που υπάρχουν στα σχολικά βιβλία των φυσικών επιστημών, σε ψηφιακές εικόνες. Βιβλίο ΟΕΔΒ, αριθμός σελίδας και εικόνα

Αρχείο αποθήκευσης

Βιολογία Β΄ τάξης Ε.Λ. (θετικής κατεύθυνσης), σελ.

«LBTB

48

(erythrocytes).jpg»

Βιολογία Β΄ τάξης Ε.Λ. (θετικής κατεύθυνσης), σελ.

«LBTB (heme).jpg»

66 εικ. 3.17 Γεωγραφία β΄ τάξης Γυμνασίου, σελ. 11 εικ. 1.2

«GBG p11 (Au).jpg»

Γεωγραφία β΄ τάξης Γυμνασίου, σελ. 77 εικ. 18.9

«GBG p77 (Ni).jpg»

Γεωγραφία β΄ τάξης Γυμνασίου, σελ. 80 εικ. 19.4

«GBG p80 (W).jpg»

Χημεία γ΄ τάξης Γυμνασίου, σελ. 72 Πίνακας

«GCC p72 (Co).jpg»

ουσιών που χρωματίζουν το γυαλί.

30

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βιολογία Β΄ τάξης Ε.Λ. (γενικής παιδείας), σελ. 86

«LBGB p86.jpg»

εικ. β Βιολογία Β΄ τάξης Ε.Λ. (γενικής παιδείας), σελ. 87

«LBGB p87.jpg»

εικ. συνένζυμα Χημεία Β΄ τάξης Ε.Λ. (γενικής παιδείας), σελ. 46

«LBGC (Catalyst

σχήμα 2.7

Auto).jpg»

4η Φάση: Να εισάγετε μερικά από τα αρχεία που βρήκατε ή που τροποποιήσατε σε σελίδες του αρχείου «Elements d v00.ppt», ακολουθώντας τις οδηγίες που υπάρχουν στον παρακάτω πίνακα. Στη σελίδα Νο 1.

Ενέργειες

Περιγραφή

Περιέχεται

προκαταβολικός οργανωτής

με

θεματολογία: «Ποια

είναι;»,

«ηλεκτρονιακή δομή»,

«ατομική

ακτίνα», «ιδιότητες», ζωή

«στη

μας».

Επίσης

περιέχεται γελοιογραφία οποία

δρα

η ως

αφόρμηση. 2.

Περιοδικός

πίνακας στον οποίο τα

στοιχεία

μετάπτωσης περικλείονται

μέσα

σε κίτρινο πλαίσιο.

31

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

3.

Διαδραστικός

περιοδικός

πίνακας.

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Να επιτύχετε η διασύνδεση της διαφάνειας

αυτής

Με το πάτημα του

επόμενη

συμβόλου

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

κάθε

όταν

ο

με

την

χρήστης

στοιχείου (εκτός Cr και Cu) εμφανίζεται η

ηλεκτρονιακή

κατανομή

του

ατόμου

σε

θεμελιώδη κατάσταση. 4.

Διαδραστικός

περιοδικός

πίνακας.

Με το πάτημα του συμβόλου Cr και Cu εμφανίζονται εξαιρέσεις

οι της

ηλεκτρονιακής κατανομή

του

ατόμων του χρωμίου και του χαλκού. 5.

Περιέχεται

Να

εισάγετε

το

αρχείο

με

γραφική

απεικόνιση

όνομα: «AtomicRadii Mod.jpg»

της ατομικής ακτίνας σε συνάρτηση με τον ατομικό αριθμό. 6.

Περιέχεται

Να επιτύχετε τη διασύνδεση

προκαταβολικός

της έλλειψης η οποία περιέχει

οργανωτής

το

κείμενο

«συμμετοχή

σε

εστιασμένος

στις

αντιδράσεις» με τη διαφάνεια

ιδιότητες

των

Νο 11.

στοιχείων μεταπτώσεως.

32

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

7.

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνες

κρυστάλλων διχρωμικού αμμωνίου και θειικού χαλκού

μέσα

στ

ποτήρι ζέσεως. 8. Γίνεται εισαγωγή

Να επιτύχετε η διασύνδεση της

στην

διαφάνειας

έννοια

των

αυτής

παραμαγνητικών

επόμενη

υλικών.

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

Γίνεται

επεξήγηση

της

μεταβολής

της

όταν

ο

με

την

χρήστης

μαγνητικής επαγωγής

με

την

παρουσία μαγνητικού πεδίου. 9.

Εικονίζεται,

αδυναμία

η

ροής

Να επιτύχετε η διασύνδεση της διαφάνειας

αυτής

διαμέσου των πόλων

επόμενη

ενός

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

μαγνήτη,

του

όταν

ο

με

την

χρήστης

παραμαγνητικού υγρού οξυγόνου. 10.

Εικονίζεται

έλξη

που

μαγνήτης ενώσεις

η

ασκεί σε

δύο

στοιχείων

μετάπτωσης.

Εναλλακτικά

μπορεί

να

τοποθετηθεί η ταινία με όνομα «Paramagnetism

Fe.mov»

η

οποία δείχνει πειραματικά τις παραμαγνητικές ιδιότητες του σιδήρου και των ιόντων του.

11. Αναφέρεται, με

Να επιτύχετε η διασύνδεση της

τη

διαφάνειας

βοήθεια

οδογράμματος συμμετοχή

η των

επόμενη

αυτής όταν

ο

με

την

χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

στοιχείων μετάπτωσης

σε

χημικές αντιδράσεις.

33

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

12.

Περιέχονται,

φωτογραφία

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

η

του

Tollens και μία ταινία

Να εισάγετε τα αρχεία: «Tollens_Photo.jpg»

και

«Tollens.mpeg»

για την παρασκευή κατόπτρου αργύρου με

τη

χρήση

του

αντιδραστηρίου Tollens. 13.

Εικονίζεται

με

ένα

γράφημα

η

ποικιλία

των

αριθμών

οξείδωσης

των

στοιχείων

μεταπτώσεως. Επίσης

Εναλλακτικά

μπορεί

να

τοποθετηθεί η ταινία με όνομα «Vanadium

oxidation

states.mov» η οποία δείχνει πειραματικά

τις

οξειδωτικές

καταστάσεις του βαναδίου.

με

μία

φωτογραφία χημικών

ενώσεων

του

μαγγανίου

διαπιστώνεται

η

ποικιλία αυτή. 14.

Εικονίζεται

δομή

η

της

αίμης

(συμπλόκου

του

σιδήρου) και γίνεται μνεία

της

Να

εισάγετε

τα

αρχεία

με

ονόματα: «LBTB (erythrocytes).jpg» και «LBTB (heme).jpg».

σιδηροπενικής αναμίας. 15. Με την βοήθεια

Να γίνει η διασύνδεση των

ενός

αρχικών γραμμάτων «Κ», «Λ»,

μνημονικού

κανόνα

γίνεται

αναφορά

η

«Ε», «Ο» και «Σ» της λέξης

στο

ΚΛΕΟΠΑΣ με τις διαφάνειες με

μεταλλικό

αριθμούς 16, 17, 18 και 19

χαρακτήρα.

αντίστοιχα.

34

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

16.

Φωτογραφίες

των

στοιχείων

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

μεταπτώσεως (πρώτης σειράς).

17. Δοχείο μέσα στο οποίο έχει διεξαχθεί η αντίδραση για τη δημιουργία κατόπτρου αργύρου. 18.

Εικονίζονται

ελάσματα

και

σύρματα

για

οπτικοποίηση εννοιών

την των

ελατότητα

και ολκιμότητα. 19.

Δείχνονται

διάγραμμα

με

Να

τα

όνομα:

σχετικά

σημεία

τήξεως

των

εισαχθεί

το

αρχείο

με

«TmetalMeltingPoints

Mod.jpg»

στοιχείων μετάπτωσης. 20.

Διαδραστικό

απόσπασμα

του

περιοδικού

πίνακα.

Τα

στοιχεία

κόκκινο διασυνδέονται διαφάνειες

με

χρώμα με που

παρέχουν περισσότερες πληροφορίες.

35

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

21. Με τη βοήθεια

Να

προσομοιωμάτων

όνομα:

απεικονίζεται

η

δράση

εισαχθεί

το

αρχείο

με

αρχείο

με

«LBGB p87.jpg»

ενός

συμπαράγοντα

στη

λειτουργικότητα ενός ενζύμου. 22.

Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της Ευρώπης. χημική

Επίσης δομή

Να

εισαχθεί

το

όνομα: «GBG p77 (Ni).jpg»

του

σιδήρου και απόχυση τήγματός

του

σε

εργοστάσιο. 23. Περιέχονται σε

Να εισαχθούν τα αρχεία με

πίνακα πληροφορίες

ονόματα:

για

τη

χρήση

οξειδίων

μετάλλων

• «GCC p72 (Co).jpg»

ως • «vase_hull_.blue1.jpg»

μεταπτώσεως χρωστικές

ύλες • «cobalt

γυαλιού. Επίσης σε

therapy

Turkey

Mod.jpg»

γραμματόσημο δείχνεται του

η

χρήση

κοβαλτίου

την

για

καταπολέμηση

του καρκίνου. 24.

Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της Ευρώπης. γίνεται

Επίσης

μνεία

της

εξαγωγικής δυνατότητα

σε

νικέλιο του Καναδά και της Κούβας.

36

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

25.

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της Ευρώπης.

Επίσης

δύο από τα ορυκτά του χαλκού. 26.

Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της Ευρώπης. Επίσης ο Dony

που

κατασκεύασε πρώτο

το

εργοστάσιο

παρασκευής ψευδαργύρου

στο

Βέλγιο. 27.

Εικονίζεται

ο

καταλυτικός

Να

εισαχθεί

το

αρχείο

με

όνομα:

μετατροπέας

ενός

αυτοκινήτου.

Σ’

«LBGC (Catalyst Auto).jpg»

αυτόν χρησιμοποιείται

το

μέταλλο ρόδιο. 28.

Εικονίζεται

ο

χάρτης του ορυκτού πλούτου

της

ιβηρικής

ένας

ονόματα: • «GBG p80 (W).jpg» • «edison2b.jpg»

χερσονήσου. Εικονίζεται

Να εισαχθούν τα αρχεία με

επίσης

λαμπτήρας

πυρακτώσεως ως μία χρήση

του

βολφράμιου. Γίνεται μνεία αδελφών

και

των

Ελουγιάρ

οι οποίοι μελέτησαν το μέταλλο αυτό.

37

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

29.

Εικονίζεται

σκίτσο

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

το ενός

πρότυπου ηλεκτρόδιου υδρογόνου

στο

οποίο χρησιμοποιείται

ο

λευκόχρυσος. 30. Γίνεται αναφορά

Να

του πειράματος του

όνομα:

Rutherford στο οποίο χρησιμοποιήθηκε

εισαχθεί

αρχείο

με

«GBG p11 (Au).jpg» Μπορεί

φύλλο χρυσού.

το

επίσης

εναλλακτικά

αντί των γραμματοσήμων στα οποία εικονίζεται ο αυτοφυής χρυσός, να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

(Au).jpg»

ή

«GBG ακόμα

προσομοίωση

p11 και

η

«Rutherford

Exp.mov»

31.

Εικονίζεται

βιολογική

η

επίδραση

του υδραργύρου σε άνθρωπο

ο

οποίος

έχει προσβληθεί από το

σύνδρομο

κόλπου

του της

Minamata. Σε χάρτη

Να

εισαχθεί

το

αρχείο

με

όνομα: «mercury_minamata.jpg» Να επιτύχετε η διασύνδεση της διαφάνειας επόμενη

αυτής όταν

ο

με

την

χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

δείχνεται η γειτνίαση της Minamata με το Nagasaki.

38

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

32. Με τη βοήθεια

Να

προσομοιωμάτων

όνομα:

απεικονίζεται

η

δράση ενός μόνιμου αναστολέα

στη

λειτουργικότητα

Η

έννοια

της σε

του μεγάλου ψαριού συσσωρεύονται μεγάλες

ποσότητες

βαρέων

μετάλλων είναι

με

Να επιτύχετε η διασύνδεση της διαφάνειας

αυτής όταν

με

ο

την

χρήστης

Να

εισαχθεί

το

αρχείο

με

όνομα:

σκίτσο. Στην κοιλιά

όπως

αρχείο

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

βιοσυσσώρευσης. απεικονίζεται

το

«LBGB p86.jpg»

επόμενη

ενός ενζύμου. 33.

εισαχθεί

«bioaccumulation_Hg.jpg» Να επιτύχετε η διασύνδεση της διαφάνειας επόμενη

αυτής όταν

με

ο

την

χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

ο

υδράργυρος. 34. κάδοι

Εικονίζονται ανακύκλωσης

λαμπτήρων

Να

εισαχθεί

το

αρχείο

με

όνομα: «Lamp Recycling.jpg»

φθορισμού οι οποίοι περιέχουν υδράργυρο. 5η Φάση: Με τη βοήθεια είτε προβολέα (projector) είτε του τοπικού δικτύου, να προβάλλεται την παρουσίασή σας. 6η Φάση: Να παρακολουθήσετε την προτεινόμενη παρουσίαση από τον επιμορφωτή και να σημειώσετε τα σχόλιά σας τα οποία να ανακοινώσετε «εις επήκοον όλων».

39

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΤΡΟΧΙΑΚΑ- ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΑΤΟΜΙΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ» ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΗ ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΤΡΟΧΙΑΚΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΑΤΟΜΙΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: HYBRIDIZATION V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΔΥΟ (2) ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Ο εκπαιδευτικός, καθοδηγούμενος από τις γραπτές οδηγίες που παρατίθενται στη συνέχεια, μετέχει στην τελική φάση της συμπλήρωσης και διαμόρφωσης ενός ήδη δομημένου σεναρίου. Οργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 εκπαιδευτικών.

ΣΤΌΧΟΙ: Nα μπορεί ο εκπαιδευτικός στο τέλος της διδακτικής ενότητας 

να εκμεταλλεύεται τις υπηρεσίες του παγκόσμιου ιστού καταχωρώντας σε πρόγραμμα επισκόπησης (browser) δεδομένες ηλεκτρονικές διευθύνσεις.



να βρίσκει και να αποθηκεύει στο δικό του υπολογιστή συγκεκριμένα αρχεία ιστοσελίδων.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04



να μεγεθύνει αρχεία εικόνων του παγκόσμιου ιστού και να τα αποθηκεύει στο δικό του υπολογιστή.



να αποθηκεύει στο δικό του υπολογιστή αρχεία ήχου.



να μετατρέπει εικόνες που υπάρχουν σε έντυπα μέσα σε ψηφιακές εικόνες [με τη βοήθεια σαρωτή (scanner) και κατάλληλου λογισμικού].



να επεξεργάζεται, αξιοποιώντας λογισμικό, αρχείο εικόνας.



να επεξεργάζεται, αξιοποιώντας λογισμικό, αρχείο ήχου.



να δημιουργούν, αξιοποιώντας λογισμικό, αλληλουχία ψηφιακών εικόνων ώστε όταν εναλλάσσονται να δημιουργείται, λόγω μετεικάσματος, η αίσθηση της κίνησης (animation).



να τροποποιεί, αξιοποιώντας λογισμικό, χημική εξίσωση.



να χρησιμοποιεί καλλιτεχνήματα (cliparts) για να εικονοποιεί το γραπτό λόγο.



να συνδέει τον προκαταβολικό οργανωτή της αρχικής σελίδας με άλλες σελίδες.

41

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΤΡΟΧΙΑΚΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΑΤΟΜΙΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: HYBRIDIZATION V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΔΥΟ (2) 1η Φάση: Να δημιουργήσετε φάκελο στον υπολογιστή ο οποίος να περιέχει: Αρχεία από τον επιμορφωτή Ημιδιαμορφωμένο

αρχείο

Περιγραφή για

την

παρουσίαση του θέματος του υβριδισμού.

Περιέχει

Με όνομα…

εκτός

των

άλλων

και

«hybridization v00.ppt»

τρισδιάστατες απεικονίσεις μορίων όπως H2, HF, F2, Ν2, BeF2, BF3, CH4, C2H6, C2H2, C6H6 καθώς και του προπινίου και του προπαδιενίου, τα οποία δημιουργήθηκαν με το 3D Studio max της Kinetix

Ψηφιακή εικόνα

από σαρωτή, του γραμματοσήμου που

«Ingres

απεικονίζει

Dahomey_1967b.tiff»

απόσπασμα

του

πίνακα

(1780

-

1867)

42

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ζωγραφικής του Ingres (Ένγκρ) με θέμα «Ο Οιδίποδας λύνει το αίνιγμα της τη Σφίγγας». Αρχείο καλλιτεχνημάτων (clip arts)

Περιέχονται

στο

εργαλείο

συγγραφής

«cliparts v00.ppt»

(authoring tool) Powerpoint της Microsoft Το αρχείο που περιέχει τη χημική εξίσωση

Θα χρειαστείτε ένα λογισμικό δημιουργίας

της

και επεξεργασίας χημικών εξισώσεων π.χ.

αντίδρασης

προσθήκης

μοριακού

υδρογόνου σε αιθένιο.

CS

ChemDraw

«Addition C2H4.cdx»

της

CampbridgeSoftCorporation.

Αρχεία από το διαδίκτυο Ηλεκτρονική διεύθυνση

Περιγραφή

Να

αποθηκευτεί

με

όνομα… http://oregonstate.edu/dept/ncs/photos/

Φωτογραφία του Pauling Linus (1901 -

«Pauling.bmp»

1994) http://nautarch.tamu.edu/pottery/ • http://www.kunstunterricht.de/cgi-bin/seiten.pl?Seite=7.5 • http://www.artcyclopedia.com/artists/reni_guido.html http://www.ti-amo.at/kunst/burne-jones-pan-psyche.htm

Εικόνα αγγείου με απεικόνιση του Τρίτωνα

«Triton.jpg»

Εικόνα του πίνακα ζωγραφικής του Guido

«Centaurus.jpg»

Reni (1575 - 1642) με θέμα «Deianeira and the Centaur Nessus» Εικόνα του πίνακα ζωγραφικής του Edward

«Pan.jpg»

43

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Burne-Jones

(1833

–

1898)

με

θέμα

«Πάνας και Ψυχή» • http://www.artrenewal.org/asp/database/image.asp?id=138 28 • http://www.wga.hu/frames-

Εικόνα του γλυπτού του Antoine-Louis

«Minotaur.jpg»

Barye (1795-1875) με θέμα «Theseus and the Minotaur»

e.html?/html/b/barye/3theseus.html http://www.utexas.edu/courses/larrymyth/syllabus.htm

Εικόνα από Αθηναϊκό αγγείο που βρίσκεται

«Sirens.jpg»

στο Βρετανικό Μουσείο. http://store.encore-

Εικόνα από πίνακα ζωγραφικής του John

editions.com/Artists/John_Frederick_Herring_Jr.html

Frederick Herring Jr με θέμα «Berkshire

«Pig.jpg»

Saddleback Pigs and Piglets» http://www.patriarchate.org/visit/photo2/html/st_christop

Εικόνα από αγιογραφία της μορφής του

her.html

Αγ. Χριστοφόρου Κυνοκέφαλου.

http://www.wga.hu/frames-

Εικόνα

e.html?/html/s/snyders/2/boarhunt.html

Snyders Frans (1579 - 1657) με θέμα το

από

πίνακα

ζωγραφικής

του

«Cynokephalus.jpg»

«Boar.jpg»

κυνήγι ενός αγριόχοιρου. • http://artists.iuma.com/IUMA/Bands/Dihybrid_Cross/comm ents-0.html •

Αρχείο

ήχου

του

συγκροτήματος

του

συγκροτήματος

“Dihybrid.mp3”

Dihybrid_Cross Αρχείο

ήχου

«Orbitals».

44

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Αρχεία από ψηφιοποίηση εικόνων Ψηφιακή εικόνα

Περιγραφή

Με όνομα…

Από τη σάρωση της φωτογραφίας

του σχήματος 5.1 της σελίδας 190 του

«energy vs destination.jpg»

βιβλίου του ΟΕΔΒ της Γ΄ Λυκείου θετικής κατεύθυνσης.

45

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2η Φάση: 1. Να μετατρέψετε την ψηφιογραφική εικόνα με παρέκταμα «bmp» στο πρότυπο συμπιεσμένων εικόνων που χρησιμοποιείται στο διαδίκτυο με παρέκταμα «jpg». Η μετατροπή αυτή μπορεί να γίνει με τη βοήθεια του λογισμικού επεξεργασίας εικόνας, π.χ. PhotoPaint της Corel. 2. Να αφαιρέσετε τις κυματομορφές που δημιουργήθηκαν από τη φωνή του τραγουδιστή και να αφήσετε μόνο αυτές που δημιουργήθηκαν από τα μουσικά όργανα. Η τροποποίηση αυτή μπορεί να γίνει με ένα λογισμικό επεξεργασίας ήχου, π.χ. Nero Wave Editor της ahead software gmbh. Το τροποποιημένο αρχείο να το αποθηκεύσετε με το όνομα “Dihybrid_modify.mp3”. 3.

Να δημιουργήσετε μια αλληλουχία ψηφιακών εικόνων οι οποίες όταν εναλλάσσονται να δημιουργείται λόγω του μετεικάσματος η αίσθηση της κίνησης (animation). Μία απλή εφαρμογή να είναι η συνάντηση και στη συνέχεια η αλληλεπικάλυψη δύο τροχιακών s, τα οποία αναπαρίστανται σαν κύκλοι.

Η εναλλαγή αυτή των εικόνων μπορεί να γίνει με τη βοήθεια του λογισμικού

επεξεργασίας εικόνας, π.χ. Photo-Paint της Corel. Το αρχείο που θα δημιουργήσετε να το αποθηκεύσετε με το όνομα «formation H2.avi».

3η Φάση: Να χρησιμοποιήσετε ως εργαλείο συγγραφής (authoring tool) το Powerpoint της Microsoft, και να εισάγεται καθένα από τα πρωταρχικά μαθησιακά αντικείμενα της προηγούμενης φάσης, σε ανεξάρτητες σελίδες του (slides), όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.

# διαφάνειας

Περιεχόμενο

Τι να εισάγετε

46

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

1

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Προκαταβολικός οργανωτής (advanced organizer) με θέματα:

Ένα καινούριο θέμα με τίτλο μουσική

Αναλογίες, όρος στη Βιολογία, Επιστήμονες, Θεωρία δεσμού σθένους,

Παραδείγματα,

Ενέργεια,

Ασκήσεις,

Προβλήματα,

και να το συνδέσετε με τη διαφάνεια Νο 57.

Αντιδράσεις, Παλιότερα θέματα. 2

Δενδρόγραμμα θεωριών περιγραφής ομοιοπολικού δεσμού.

Το αρχείο «Pauling.jpg»

3

Βασικές αρχές της θεωρίας δεσμού σθένους.

Τα

αρχεία

destination.jpg»

«energy και

vs

«formation

H2.avi». 4

Προκαταβολικός οργανωτής με θέματα

σχηματισμού μορίων

χωρίς υβριδισμό και με υβριδισμό. 5

Προκαταβολικός οργανωτής με θέματα

σχηματισμού μορίων με

υβριδισμό (αιθάνιο, αιθένιο, αιθίνιο) 6

Προκαταβολικός οργανωτής με θέματα

σχηματισμού μορίων με

υβριδισμό (προπαδιένο, προπίνιο, βενζόλιο) 7,9

Ερωτήσεις που απευθύνονται στους μαθητές και η απάντησή τους αποκαλύπτεται

διαδραστικά

πατώντας

το

ποντίκι

στα

τετραγωνάκια που περιέχουν τα σύμβολα α) και β). Έχουν θέμα την κατανομή ηλεκτρονίου στο άτομο του υδρογόνου και τη γραφική απεικόνιση του τροχιακού με τη μεγαλύτερη ενέργεια. 8

Απεινόνιση δημιουργίας δεσμού σ με επικάλυψη τροχιακών s-s.

47

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

10, 12, 17

Παρόμοια με τη διαφάνεια Νο 7. Αφορά στο άτομο του φθορίου.

11

Απεινόνιση δημιουργίας δεσμού σ με επικάλυψη τροχιακών s-p.

13

Απεινόνιση δημιουργίας δεσμού σ με επικάλυψη τροχιακών p-p.

14

Παρόμοια με τη διαφάνεια Νο 7. Αφορά στο άτομο του αζώτου.

15

Απεινόνιση δημιουργίας δεσμού σ με επικάλυψη τροχιακών p-p.

16

Απεινόνιση δημιουργίας δεσμών π με επικάλυψη τροχιακών p-p.

18

Ερωτήσεις που απευθύνονται στους μαθητές. Η απάντηση της πρώτης που έχει σχέση με την κατανομή ηλεκτρονίων στο άτομο του βηρυλίου αποκαλύπτεται διαδραστικά πατώντας το ποντίκι στο τετραγωνάκι. Με τη δεύτερη ερώτηση ο διδάσκων δημιουργεί με προβληματισμό την υποδομή για να αποκαλυφθεί η έννοια του υβριδισμού.

19

Μερική απάντηση (που μπορεί να δοθεί από μαθητή) στο δεύτερο ερώτημα της προηγούμενης διαφάνειας. Ο διδάσκων δημιουργεί καινούριο προβληματισμό.

20

Απάντηση στο ερώτημα της προηγούμενης διαφάνειας που προέρχεται από πειραματικά δεδομένα.

21

Αποκαλύπτεται η λύση του προβλήματος με τη χρήση της έννοιας του υβριδισμού.

22

Απεικονίζονται γραφικά τα υβριδικά ατομικά τροχιακά sp.

48

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

23

Απεικονίζεται γραφικά ο υβριδισμός στο μόριο του BeF2.

24

Όμοια με τη διαφάνεια Νο 10

25

Ερωτήσεις που απευθύνονται στους μαθητές. Η απάντηση της πρώτης που έχει σχέση με την κατανομή ηλεκτρονίων στο άτομο του βορίου αποκαλύπτεται διαδραστικά πατώντας το ποντίκι στο τετραγωνάκι. Με τη δεύτερη ερώτηση ο διδάσκων ανιχνεύει αν οι μαθητές προσέγγισαν την έννοια του υβριδισμού .

26

Αποκαλύπτεται η λύση του προβλήματος με τη χρήση της έννοιας του υβριδισμού sp2.

27

Απεικονίζονται γραφικά τα υβριδικά ατομικά τροχιακά sp2.

28

Απεικονίζεται γραφικά ο υβριδισμός στο μόριο του BF3.

29

Παρόμοια με τη διαφάνεια Νο 25. Αφορά στο άτομο του άνθρακα.

30

Αποκαλύπτεται η λύση του προβλήματος με τη χρήση της έννοιας του υβριδισμού sp3.

31

Απεικονίζονται γραφικά τα υβριδικά ατομικά τροχιακά sp3.

32

Απεικονίζεται γραφικά ο υβριδισμός στο μόριο του CH4.

33

Ο διδάσκων αναζητεί από τους μαθητές επεξηγήσεις σχετικά με τις σχετικές ενέργειες των υβριδικών ατομικών τροχιακών.

34

Ερώτηση σχετικά με την περιγραφή των δεσμών στο μόριο του αιθανίου. Ο διδάσκων μπορεί να βοηθήσει είτε μερικά πατώντας

49

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

το ποντίκι στο τετραγωνάκι με το σύμβολο «i» είτε να δοθεί η τελική απάντηση πατώντας στο τετραγωνάκι με το σύμβολο «?». 35-39

Παρόμοια με τη διαφάνεια Νο 34. Αφορούν στα μόριο του αιθενίου, αιθινίου, προπαδιενίου, προπινίου και του (εκτός ύλης για το σχολ. έτος 2005-06) βενζολίου.

40

Ο μαθητής συμπληρώνει το πλήθος των δεσμών σ που υπάρχουν

Από το αρχείο «Addition C2H4.cdx»

στα μόρια αιθένιο, υδρογόνο και αιθάνιο. Η διαφάνεια αυτή

με

χρησιμοποιείται αφενός ως επανάληψη αφετέρου ως ερευνητικό

επικόλληση τη χημική εξίσωση της

πεδίο για τη διερεύνηση των μεταβολών στον αριθμό και τη φύση

αντίδρασης προσθήκης.

τις

εντολές

αντιγραφή

και

των δεσμών σ κατά τη διεξαγωγή μιας χημικής αντίδρασης. 41,43,44,45

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής από θέματα εξετάσεων για την εισαγωγή στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Οι απαντήσεις δίνονται διαδραστικά πατώντας το ποντίκι στο τετραγωνάκι με το σύμβολο «?».

42

Ερωτήσεις

από

τριτοβάθμια εμφάνιση

θέμα

εξετάσεων

εκπαίδευση.

κατ’

αρχάς

Ο

του

για

μαθητής

την

εισαγωγή

διευκολύνεται

συντακτικού

τύπου

του

στην

με

την

μορίου

(πατώντας το ποντίκι στο τετραγωνάκι με το σύμβολο «i») και η απάντηση ολοκληρώνεται με το πάτημα του τετραγώνου με το σύμβολο «?». 46

Προκαταβολικός οργανωτής με θέμα τις αναλογίες.

47-53

Εικόνες αναλογιών

Στην κάθε διαφάνεια ένα αρχείο με τη

50

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

σειρά:

«Centaurus.jpg»,

«Minotaur.jpg», «Triton.jpg»,

«Pan.jpg», «Cynokephalus.jpg»,

«Sirens.jpg», «Sphinx.jpg». 54

Η χρήση του ονόματος «hybrida» ή «bastarda» στα Ρωμαϊκά χρόνια

που

αποδίδεται

στον

απόγονο

της

Τα αρχεία «Pig.jpg» και «Boar.jpg».

διασταύρωσης

εξημερωμένου γουρουνιού και κάπρου. 55

Κυκλικό διάγραμμα στο οποίο αναφέρεται αφενός ο ερευνητής (Pauling)

της

θεωρίας

του

δεσμού

σθένους

αφετέρου

η

περιρρέουσα ατμόσφαιρα. 56

Για την ικανοποίηση της αίσθησης της ακοής από ήχους που

Το

αρχείο

προσεγγίζουν τα δικά τους ακούσματα αλλά ταυτόχρονα γίνεται

“Dihybrid_modify.mp3”

ήχου

μνεία του ονόματος του συγκροτήματος.

51

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

4η Φάση: Να

ελέγξετε

το

περιβάλλον

διεπαφής

(interface)

ώστε

να

επιτυγχάνεται

η

διαδραστικότητα μεταξύ του προκαταβολικού οργανωτή και των σελίδων του εργαλείου συγγραφής. 5η Φάση: Να διακοσμήσετε την παρουσίαση κατά την κρίση σας χρησιμοποιώντας τα αρχεία των καλλιτεχνημάτων (clip arts). 6η Φάση: Με τη βοήθεια είτε προβολέα (projector) είτε του τοπικού δικτύου, να προβάλλεται την παρουσίασή σας. 7η Φάση: Να παρακολουθήσετε την προτεινόμενη παρουσίαση από τον επιμορφωτή και να σημειώσετε τα σχόλιά σας τα οποία να ανακοινώσετε «εις επήκοον όλων».

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΑ ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΤΡΟΧΙΑΚΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΑΤΟΜΙΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: HYBRIDIZATION V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΔΥΟ (2)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Ο μαθητής, καθοδηγούμενος από τον διδάσκοντα, προσεγγίζει την έννοια του υβριδισμού ατομικών τροχιακών. Η έννοια αυτή, προσεγγίζεται ομαλότερα αν ο διδάσκων έχει καλλιτεχνικές ικανότητες ώστε να αποδίδει στον πίνακα, με τη χρήση των παραδοσιακών μέσων (κιμωλία, μαρκαδόρος) τα υβριδικά ατομικά τροχιακά, τα οποία έχουν τρισδιάστατη δομή. Η ιδιαίτερη αυτή απαίτηση εξομαλύνεται με τη χρησιμοποίηση των νέων τεχνολογιών. Oργάνωση τάξης: Σε αίθουσα διδασκαλίας στην οποία υπάρχει ηλεκτρονικός υπολογιστής συνοδευόμενος από περιφερειακές μονάδες [προβολέας (projector) και ηχεία].

ΣΤΌΧΟΙ: Nα μπορεί ο μαθητής στο τέλος της διδακτικής ενότητας: 1. να αναφέρει το όνομα του κυριότερου επιστήμονα που ασχολήθηκε με την κβαντική θεωρία περιγραφής του ομοιοπολικού δεσμού καθώς και τα βασικά σημεία της θεωρίας αυτής. 2. να αντιστοιχεί την ενέργεια δύο s τροχιακών με τη σχετική τους θέση. 3. να εξετάζει το είδος και τον αριθμό των ομοιοπολικών δεσμών δοσμένων μορίων. 4. να αιτιολογεί την σχετική μεταξύ τους ενέργεια των υβριδικών ατομικών τροχιακών. 5. να διακρίνει τις μεταβολές στη φύση και τον αριθμό των ομοιοπολικών δεσμών σε μια χημική αντίδραση.

53

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

6. να επιλύουν θέματα εξετάσεων για την εισαγωγή στην τριτοβάθμια εκπαίδευση, τα οποία περιέχουν την αναλυόμενη ενότητα και έχουν δοθεί σε προηγούμενα έτη. ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΈΣ

ΑΡΧΈΣ:

Καθοδηγούμενη

ανακάλυψη.

Πρέπει

να

αναφερθούν

ορισμένες παρανοήσεις που μπορεί να προκύψουν από τη χρήση των τρισδιάστων εικόνων. Για παράδειγμα: • τα τροχιακά δεν έχουν χρώμα. • η χρήση των τροχιακών αποτελεί αναλογία της πιθανοθεωρητικής μελέτης εύρεσης του ηλεκτρονίου. • Οι τρισδιάστατες εικόνες που δίνονται ως απαντήσεις δεν είναι η τελική φάση του υβριδισμού αλλά μία προτεραία της.

ΕΜΠΛΟΚΉ

ΔΙΑΦΌΡΩΝ

ΓΝΩΣΤΙΚΏΝ

ΠΕΡΙΟΧΏΝ:

Η

έννοια

του

υβριδισμού

χρησιμοποιείται πρωτίστως στην επιστήμη της βιολογίας. Για παράδειγμα στο βιβλίο του ΟΕΔΒ της γ’ Λυκείου θετικής κατεύθυνσης αναφέρεται: • Στη σελ. 60 «Παράγονται έτσι υβριδικά μόρια cDNA-mRNA». • Στη

σελ. 72 «Οι διασταυρώσεις αυτού του τύπου, όπου μελετάται ο τρόπος

κληρονόμησης ενός χαρακτήρα, ονομάζονται διασταυρώσεις μονοϋβριδισμού». • Στη σελ. 74 «Οι διασταυρώσεις αυτού του τύπου, όπου μελετάται ο τρόπος κληρονόμησης δύο χαρακτήρων, ονομάζονται διασταυρώσεις διυβριδισμού». • Σελ. 119 «Τα υβριδικά κύτταρα που παράγονται ονομάζονται υβριδώματα και μπορούν να παράγουν μεγάλες ποσότητες ενός μονοκλωνικού αντισώματος».

Μπορούν να αξιοποιηθούν κάλλιστα και παραδείγματα από την Ελληνική μυθολογία (άρπυιες, κένταυρος, μινώταυρος, πάνας, σειρήνες, σφίγγα).

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΙ προσεγγιστεί

εν

ΤΡΟΠΟΙ μέρει

ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ: και

στην

Η

αίθουσα

έννοια

του

διδασκαλίας

υβριδισμού με

μπορεί

πείραμα

να

επίδειξης

χρησιμοποιώντας σαπουνόφουσκες. Οι οδηγίες για την εκτέλεση της προσέγγισης αυτής μπορούν να αναζητηθούν στην ηλεκτρονική διεύθυνση:

54

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

http://chemistry.boisestate.edu/rbanks/inorganic/bonding%20and%20hybridization /soap_bubbles_and_bonding.htm.

55

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Φύλλο εργασίας στην τάξη για το μαθητή 1.1. Υβριδισμός 1η Φάση: 1) Να συμπληρωθεί ο παρακάτω πίνακας. Θεωρίες περιγραφής ομοιοπολικού δεσμού

Κυριότερος ερευνητής

Προ-κβαντικές Κβαντικές 2) Λαμβάνοντας

υπόψη

το

διάγραμμα

να

αντιστοιχήσετε

την

ενέργεια

του

συστήματος δύο τροχιακών s ανάλογα με τη σχετική απόσταση που βρίσκονται τα εικονιζόμενα τροχιακά s. Σχετική Διάγραμμα

απόσταση

δύο

τροχιακών s

Να

γράψετε

το

γράμμα

2η Φάση: 1) Να εξετάσετε τα παρακάτω μόρια ως προς το είδος και του αριθμού των δεσμών τους οι οποίοι σχηματίζονται χωρίς υβριδισμό.

Απεικόνιση μορίου

Ονομασί α μορίου

# σ

Πώς σχηματίζεται

# π

Πώς σχηματίζεται

υδρογό νο

56

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

υδροφθόριο

φθόριο

άζωτο

2) Να εξετάσετε τα παρακάτω μόρια ως προς τον τρόπο σχηματισμού των δεσμών τους οι οποίοι σχηματίζονται με υβριδισμό. Απεικόνιση

Χημικός

#

μορίου

τύπος

σ

Πώς σχηματίζονται

BeF2

BF3

CH4

Ενεργειακές 2p

3) Λαμβάνοντας

πληροφορίες

παρακάτω

να

εικόνα,

από

αιτιολογήσετε

την

sp3

τη

sp2

σχετική ενέργεια των υβριδικών ατομικών

sp

τροχιακών.

2s

57

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

4) Να εξετάσετε τα παρακάτω οργανικά μόρια ως προς τον τρόπο σχηματισμού των δεσμών τους οι οποίοι σχηματίζονται με υβριδισμό. Απεικόνιση

Ονομασί

#

μορίου

α μορίου

σ

Πώς σχηματίζονται

Αιθάνιο

Αιθένιο

Αιθίνιο

3η Φάση: Να περιγράψετε τους δεσμούς στα παρακάτω μόρια. Απεικόνιση

Ονομασί

#

μορίου

α μορίου

σ

Πώς σχηματίζονται

Προπαδιένιο

προπίνιο

βενζόλιο

58

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

4η Φάση: Σας δίνεται η παρακάτω χημική εξίσωση της αντίδρασης προσθήκης υδρογόνου σε αιθένιο. Να συμπληρώσετε τους παρακάτω πίνακες με τον αριθμό των σ δεσμών που αφορούν στο καθένα χημικό είδος και να διακρίνετε τις μεταβολές στη φύση και στον αριθμό των δεσμών. Να μη λάβετε υπόψη τη θεωρία προσρόφησης των καταλυτών που χρησιμοποιούνται. Pt, Pd, Ni

CH2 + H2

CH2

Για το αιθένιο

CH2

CH2

H

H

για το υδρογόνο

για

το αιθάνιο s

P

sp

sp2

sp3

s

p

sp

sp2

sp3

1

s

s

s

p

p

p

sp

sp

sp

sp2

sp2

sp2

sp3

sp3

sp3

p

sp

sp2

sp3

s

5η Φάση: ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ΄ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 29 ΜΑΪΟΥ 2002 1.4. Δεσμός σ που προκύπτει με επικάλυψη sp2-sp2 υβριδικών τροχιακών υπάρχει στην ένωση α. CH4

β. CH3 - CH3

γ. CH2 = CH2

δ. CH≡CH

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ΄ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 8 ΙΟΥΝΙΟΥ 2002

4 CH2

3 CH

2 C

1 CH

2.1. Δίνεται η οργανική ένωση

59

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

της οποίας τα άτοµα άνθρακα αριθµούνται από 1 έως 4, όπως φαίνεται παραπάνω. α. Πόσοι δεσµοί σ (σίγµα) και πόσοι δεσµοί π (πι) υπάρχουν στην ένωση; Μονάδες 3 β. Μεταξύ ποιων ατόµων σχηµατίζονται οι π δεσµοί; Μονάδες 4 γ. Να αναφέρετε τι είδος υβριδικά τροχιακά έχει κάθε άτοµο άνθρακα της ένωσης. Μονάδες 6

H

H C

C

C

C

H

H ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Γ΄

ΤΑΞΗΣ

ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ

ΕΝΙΑΙΟΥ

ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 11 ΙΟΥΛΙΟΥ 2003 1.3. Στο µόριο του CH2=CH-Cl, ο δεσµός σίγµα (σ) µεταξύ των ατόµων του άνθρακα προκύπτει µε επικάλυψη υβριδικών τροχιακών α. sp3 – sp3

γ. sp2 – sp

β. sp – sp

δ. sp2 – sp2

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 26 ΜΑΪΟΥ 2004 1.2. Στο µόριο του CH2 = CH2 τα δύο άτοµα του C συνδέονται µεταξύ τους µε α. δύο δεσµούς σ του τύπου sp – s. β. δύο δεσµούς σ του τύπου sp2 – sp2. γ. ένα δεσµό σ τύπου sp2 – sp2 και ένα π δεσµό που προκύπτει µε επικάλυψη pz–pz. δ. ένα δεσµό σ τύπου sp – s και ένα δεσµό π που προκύπτει µε επικάλυψη pz–pz .

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Γ΄

ΤΑΞΗΣ

ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ

ΕΝΙΑΙΟΥ

ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 6 ΙΟΥΛΙΟΥ 2004 1.3. O δεσµός π (πι) προκύπτει µε επικάλυψη τροχιακών τύπου: α. s – s

β. sp3 – p

γ. p – p

δ. sp2 – s

60

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ» ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΗ ΤΆΞΗ : B’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: ISOMERISM V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ :ΜΙΑ (1)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Ο εκπαιδευτικός, καθοδηγούμενος από τις γραπτές οδηγίες που παρατίθενται στη συνέχεια, μετέχει στην τελική φάση της συμπλήρωσης και διαμόρφωσης ενός ήδη δομημένου σεναρίου. Επιπλέον παρατίθεται και φύλλο εργασίας για τους μαθητές ώστε να αποτελέσει εργαλείο του επιμορφούμενου εκπαιδευτικού όταν έρθει στη θέση του διδάσκοντα. Oργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 εκπαιδευτικών. ΣΤΌΧΟΙ: Nα μπορεί ο εκπαιδευτικός στο τέλος της διδακτικής ενότητας 

να εκμεταλλεύεται τις υπηρεσίες του παγκόσμιου ιστού καταχωρώντας σε πρόγραμμα επισκόπησης (browser) δεδομένες ηλεκτρονικές διευθύνσεις.



να βρίσκει από συγκεκριμένα αρχεία ιστοσελίδων, αρχεία video, και να τα αποθηκεύει στο δικό του υπολογιστή.



να μετατρέπει κείμενα από έντυπα μέσα, σε ψηφιακές εικόνες και στη συνέχεια σε ηλεκτρονικό επεξεργάσιμο κείμενο [με τη βοήθεια κατάλληλου λογισμικού OCR (optical recognition character)].



να φωτογραφίζει, με ψηφιακή φωτογραφική μηχανή, προσομοιώματα μορίων και τις ψηφιακές εικόνες να τις τοποθετεί σε οικείο φάκελο στον ηλεκτρονικό υπολογιστή.

61

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ:

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ:

ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: ISOMERISM V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT

ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ

ΜΙΑ (1)

1η Φάση: Να δημιουργήσετε φάκελο στον υπολογιστή ο οποίος να περιέχει: Αρχεία από τον επιμορφωτή

Περιγραφή

Με όνομα…

Πρωτόλειο αρχείο

Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της

«Isomerism v00.ppt»

Microsoft.

Περιέχει

προκαταβολικό

οργανωτή

με

θέματα: Ορισμός ισομέρειας, Επιστήμονες, Φυσικές ιδιότητες, Χημικές ιδιότητες και Διαμορφώσεις. Πρωτόλειο αρχείο

Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της

«Scientists (Berzelius) v00.ppt»

Microsoft. Περιέχει κυκλικό διάγραμμα με τα ονόματα των επιστημόνων που αφορούν στην περιρρέουσα

62

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ατμόσφαιρα

του

Berzelius

και

του

Wohler

–

πρωτοεργατών της έννοιας της ισομέρειας. Αρχεία γραμματοσήμων

Περιέχουν εικόνες γραμματοσήμων τα οποία έχουν

«Ampere.jpg»,

σαρωθεί.

«Berzelius.jpg»,

«Avogadro.jpg», «Dalton.jpg»,

«Dobereiner.jpg», «Gauss.jpg»,

«Faraday.jpg», «Gay-Lussac.jpg»,

«Oersted.jpg», «Ohm.jpg». Πρωτόλειο αρχείο

Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της Microsoft.

Περιέχει

τρισδιάστατα

«Physical properties v00.ppt»

προσομοιώματα

μορίων που έχουν δημιουργηθεί με το λογισμικό δημιουργίας και επεξεργασίας χημικών εξισώσεων CS Chem3D της CampbridgeSoftCorporation. Περιέχει πληροφορίες για τις φυσικές ιδιότητες ισομερών. Πρωτόλειο αρχείο

Παρόμοιο με το προηγούμενο. Περιέχει πληροφορίες

«Chemical properties v00.ppt»

για τις χημικές ιδιότητες ισομερών. Πρωτόλειο αρχείο

Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της Microsoft.

Περιέχει

τρισδιάστατες

«Conformations v00.ppt»

διαμορφώσεις

προσομοιωμάτων ανθρακικών αλυσίδων οι οποίες έχουν

προκύψει

με

φωτογράφηση

με

ψηφιακή

μηχανή.

63

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Αρχεία video από το διαδίκτυο Ηλεκτρονική διεύθυνση

Περιγραφή

Να

αποθηκευτεί

με

όνομα… http://www.uni-

Περιέχει video επίδειξης με την οξειδωτική

Απαιτείται

regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/Organische_Chemi

ικανότητα των ισομερών βουτανολών.

«RealPlayer» και ανοικτή

e/Didaktik/Keusch/D-Butanol-e.htm

το

λογισμικό

σύνδεση με το διαδίκτυο. Τα ονόματα των αρχείων είναι: «Butanol_Isomers» και «Butanol_Isomers2».

http://www.chem.umn.edu/services/lecturedemo/info/Brea

Περιέχει video επίδειξης στο οποίο ατμοί

thalyzer.html

αιθανόλης

εισάγονται

μπαλονιού

σε

με

σωλήνα

τη

βοήθεια

που

περιέχει

«Breathalyzer.gif»

οξινισμένο διχρωμικό κάλιο.

Προσοχή!. Είναι δυνατόν στον προσωπικό σας υπολογιστή να μην έχουν εγκατασταθεί τα λογισμικά «iTunesSetup» και «RealPlayer105GOLD». Θα τα βρείτε στον παρόντα φάκελο, ώστε να μπορέσετε να τα εγκαταστήσετε.

Αρχεία από ψηφιοποίηση εικόνων Ψηφιακή εικόνα

Περιγραφή

Με όνομα…

64

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Από σάρωση

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

• της σελίδας 13 του βιβλίου του ΟΕΔΒ για τη• «definition isomerism LBGC v01.jpg» και Β΄ Λυκείου (γενική παιδεία) και

• «definition isomerism LCTC v01.jpg».

• της σελίδας 201 βιβλίου του ΟΕΔΒ για τη Γ΄ Λυκείου (θετική κατεύθυνση). Αρχεία ψηφιακών εικόνων

Θα τα δημιουργήσετε φωτογραφίζοντας με• «chain alkane 5C.jpg», ψηφιακή

μηχανή

τρισδιάστατα • «chain alkane 6C.jpg», προσομοιώματα ανθρακικής αλυσίδας αλκάνιου με 5 και 6 άτομα άνθρακα,• «chain alkene 5C.jpg», αλκένιου, μονοσθενούς αλκοόλης, αιθέρα• «chain alcohol 5C.jpg», με 5 άτομα άνθρακα. • «chain ether 5C.jpg».

65

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2η Φάση: 

Χρησιμοποιώντας ένα λογισμικό οπτικής αναγνώρισης χαρακτήρων (OCR: Optical Character Recognition) π.χ. ΑΒΒΥΥ FineReader της ABBYY Software House, να μετατρέψετε τις εικόνες που περιέχονται στα αρχεία «definition isomerism LBGC v01.jpg» και «definition isomerism LCTC v01.jpg» σε αρχείο κειμένου. Τα κείμενα που περιέχουν τον ορισμό της ισομέρειας να τα τοποθετήσετε σε μία από τις ανεξάρτητες σελίδες (slides) ενός εργαλείου συγγραφής (authoring tool) π.χ. Powerpoint της Microsoft. Το αρχείο που θα δημιουργήσετε να το αποθηκεύσετε με όνομα «definition isomerism v01.ppt».



Με την καθοδήγηση του επιμορφωτή, να εισάγεται τις φωτογραφίες των σύγχρονων του Berzelius επιστημόνων στο αρχείο «Scientists (Berzelius) v00.ppt». Στη συνέχεια να τοποθετήσετε τις ευθείες μαύρες γραμμές του κυκλικού διαγράμματος με τέτοιο τρόπο ώστε να δείχνεται η χρονική περίοδος που αυτοί έζησαν. Το αρχείο που θα δημιουργήσετε να το αποθηκεύσετε με όνομα «Scientists (Berzelius) v01.ppt».



Στο αρχείο με όνομα «Chemical properties v00.ppt» να εισάγετε στην τρίτη σελίδα του το video με όνομα «breathalyzer.gif» που περιέχει πείραμα επίδειξης όπως περιγράφεται στην ιστοσελίδα απ’ όπου το βρήκατε. Το αρχείο που θα δημιουργήσετε να το αποθηκεύσετε με όνομα «Chemical properties v01.ppt».



Τα αρχεία των ψηφιακών εικόνων «chain alkane 5C.jpg», «chain alkane 6C.jpg», «chain alkene 5C.jpg»,

«chain alcohol 5C.jpg», «chain ether

5C.jpg». να τα εισάγετε στο «Conformations v00.ppt» στις σελίδες οι οποίες αναφέρονται στη διαμόρφωση που διαπραγματεύεστε. Το αρχείο που θα δημιουργήσετε να το αποθηκεύσετε με όνομα «Conformations v01.ppt». 3η Φάση: Μετά το πέρας της 2ης φάσης θα έχετε τα εξής αρχεία: Όνομα αρχείου

Περιγραφή

«Isomerism v00.ppt»

Προκαταβολικός οργανωτής

Definition Isomerism v01.ppt

Ορισμός ισομέρειας

Scientists (Berzelius) v01.ppt

Επιστήμονες σύγχρονοι του Berzelius

Physical properties v00.ppt

Φυσικές ιδιότητες ισομερών

Chemical properties v01.ppt

Χημικές ιδιότητες ισομερών

Conformations v01.ppt

Διαμορφώσεις ανθρακικής αλυσίδας

66

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

4η Φάση: Να συνθέσετε το περιβάλλον διεπαφής (interface) ώστε να επιτυγχάνεται η διαδραστικότητα μεταξύ του προκαταβολικού οργανωτή και των διαφορετικών αρχείων του εργαλείου συγγραφής PowerPoint. Το αρχείο που θα δημιουργήσετε να το αποθηκεύσετε με όνομα «Isomerism v01.ppt». 5η Φάση: Με τη βοήθεια είτε προβολέα (projector) είτε του τοπικού δικτύου, να προβάλλεται την παρουσίασή σας όπως επίσης και τις ταινίες με ονόματα «Butanol_Isomers» και «Butanol_Isomers2». 6η Φάση: Να παρακολουθήσετε την προτεινόμενη παρουσίαση από τον επιμορφωτή και να σημειώσετε τα σχόλιά σας τα οποία να ανακοινώσετε «εις επήκοον όλων».

Φύλλο εργασίας στην τάξη για το μαθητή 1.2. Διαμορφώσεις ανθρακικών αλυσίδων 

Να τοποθετήσετε τους αριθμούς 1-3 στα κυκλάκια ώστε να αντιστοιχηθούν οι τρισδιάστατες διαμορφώσεις των ανθρακικών αλυσίδων των αλκανίων με πέντε άτομα άνθρακα με τις δισδιάστατες απεικονίσεις τους οι οποίες υπάρχουν μέσα στο πολύγωνο.

67

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ



Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Να τοποθετήσετε τους αριθμούς 1-5 στα κυκλάκια ώστε να αντιστοιχηθούν οι τρισδιάστατες διαμορφώσεις των ανθρακικών αλυσίδων των αλκανίων με έξι άτομα άνθρακα με τις δισδιάστατες απεικονίσεις τους οι οποίες υπάρχουν μέσα στο πολύγωνο.



Να τοποθετήσετε τους αριθμούς 1-5 στα κυκλάκια ώστε να αντιστοιχηθούν οι τρισδιάστατες διαμορφώσεις των ανθρακικών αλυσίδων των αλκενίων με πέντε άτομα άνθρακα με τις δισδιάστατες απεικονίσεις τους οι οποίες υπάρχουν μέσα στο πολύγωνο.

68

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ



Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Να τοποθετήσετε τους αριθμούς 1-8 στα κυκλάκια ώστε να αντιστοιχηθούν οι τρισδιάστατες διαμορφώσεις των ανθρακικών αλυσίδων των μονοσθενών αλκοολών με πέντε άτομα άνθρακα με τις δισδιάστατες απεικονίσεις τους οι οποίες υπάρχουν μέσα στο πολύγωνο.

Να τοποθετήσετε τους αριθμούς 1-6 στα κυκλάκια ώστε να αντιστοιχηθούν οι τρισδιάστατες διαμορφώσεις των ανθρακικών αλυσίδων των αιθέρων με πέντε άτομα άνθρακα με τις δισδιάστατες απεικονίσεις τους οι οποίες υπάρχουν μέσα στο πολύγωνο.

69

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

70

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

ΣΕΝΑΡΙΟ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΓΙΑ

ΤΗ

ΧΗΜΕΙΑ

«ΟΝΟΜΑΣΙΑ

ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ

ΕΝΩΣΕΩΝ» ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΩΤΗ ΤΆΞΗ : B’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: NAMING OC V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΤΡΕΙΣ (3)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Η απόδοση του συντακτικού τύπου ενός πολύπλοκου οργανικού μορίου στον πίνακα απαιτεί υπερβολικό χρόνο. Έτσι, μέσα σε μία διδακτική ώρα, το πλήθος των οργανικών μορίων το οποίο προσεγγίζει ο μαθητής είναι πολύ μικρό. Το αποτέλεσμα είναι να μην προσανατολίζεται ο μαθητής στην τεχνική ονομασίας των οργανικών μορίων αλλά να παρισφρύουν άλλοι παράγοντες στο μεσοδιάστημα που ο καθηγητής σχεδιάζει το συντακτικό τύπο. Με τις νέες τεχνολογίες δίνεται η δυνατότητα να δομηθεί εκπαιδευτικό σενάριο το οποίο να περιέχει τεράστια ποικιλία συντακτικών τύπων οργανικών μορίων. Επίσης, παρουσιάζεται και μία λειτουργική τεχνική ως προς τη καταγραφή του ονόματος της οργανικής ένωσης, εκτός της ομόλογης σειράς των αιθέρων και των εστέρων οι οποίες παρουσιάζουν ανομοιομορφία ως προς την ονομασία των οργανικών μορίων τα οποία ανήκουν σε αυτές. Ο εκπαιδευτικός, καθοδηγούμενος από τις γραπτές οδηγίες που παρατίθενται στη συνέχεια, μετέχει στην τελική φάση της συμπλήρωσης και διαμόρφωσης ενός ήδη δομημένου σεναρίου. Για την αξιολόγηση του μαθητή μπορεί να δοθεί το φύλλο εργασίας καθώς και μία από τις τέσσερις (ομάδα Α, ομάδα Β, ομάδα Γ, ομάδα Δ) εικόνες που επισυνάπτονται. Οργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 εκπαιδευτικών. ΣΤΌΧΟΙ: Nα μπορεί ο εκπαιδευτικός στο τέλος της διδακτικής ενότητας 

να ζωγραφίζει το συντακτικό τύπο οργανικών χημικών μορίων από το λογισμικό CS ChemDraw της εταιρείας CambridgeSoftCorporation ή το ChemSketch 8.0 το οποίο διατίθεται ελεύθερα στην ηλεκτρονική διεύθυνση:

71

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

http://www.acdlabs.com/download/chemsk.html.

Για

λόγους

ευκολίας,

υπάρχει συμπιεσμένο με όνομα «chemsk8_» στον οικείο φάκελο. 

να αντιγράφει και να επικολλά το συντακτικό τύπο οργανικών χημικών μορίων σε αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της Microsoft.



να συνθέτει το περιβάλλον διεπαφής (interface) ώστε να επιτυγχάνεται η διαδραστικότητα μεταξύ του προκαταβολικού οργανωτή και των διαφορετικών σελίδων του αρχείου του εργαλείου συγγραφής PowerPoint.

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΤΆΞΗ : B’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: ΤΙΤΛΟΣ ΑΡΧΕΙΟΥ: NAMING OC V00.PPT ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ: POWERPOINT ΤΗΣ MICROSOFT ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΤΡΕΙΣ (3)

72

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1η Φάση: Να δημιουργήσετε φάκελο στον υπολογιστή ο οποίος να περιέχει: Αρχεία

από

τον

Περιγραφή

Με όνομα…

Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint

«Naming OC v00.ppt»

επιμορφωτή Πρωτόλειο αρχείο

της

Microsoft.

Περιέχει

προκαταβολικό

οργανωτή με θέμα την ονομασία: Αλκανίων, Αλκενίων, Αλκαδιενίων, Αλκινίων, Αλκοολών, Αλδεϋδών,

Κετονών

και

Καρβοξυλικών

οξέων.

73

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Πρωτόλειο αρχείο

αλκανίων

«6C (Alkanes).cdx»

»

Αλκενίων

«6C

(Alkenes)c.cdx»,

» Αλκαδιενίων

»

»

«6C

«6C

(Alkenes)b.cdx», (Alkenes)d.cdx»,

«6C «6C

(Alkenes)e.cdx».

»

»

(Alkenes)a.cdx»,

Περιέχει

(Alkadienes)ba.cdx»,

τους με

6

«6C (Alkadienes)ab.cdx», «6C

«6C

(Alkadienes)bb.cdx»,

«6C

(Alkadienes)bc.cdx»,

συντακτικούς τύπους

«6C (Alkadienes)aa.cdx»,

Αλκινίων

«6C

(Alkynes)a.cdx»,

«6C

(Alkynes)b.cdx»,

«6C

(Alkynes)c.cdx», «6C (Alkynes)d.cdx».

άτομα άνθρακα… Αλκοολών

«6C

(Alkohol)a.cdx»,

«6C

(Alkohol)b.cdx»,

«6C

(Alkohol)c.cdx», «6C (Alkohol)d.cdx», «6C (Alkohol)e». Αλδεϋδών

«6C

Κετονών

(Carbonyl)c.cdx», «6C (Carbonyl)d.cdx», «6C (Carbonyl)e».

Καρβοξυλικών οξέων

«6C (Acids).cdx»

(Carbonyl)a.cdx»,

«6C

(Carbonyl)b.cdx»,

«6C

74

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2η Φάση: Χρησιμοποιώντας

το

CambridgeSoftCorporation

λογισμικό να

CS

εξοικειωθείτε

ChemDraw με

τη

της

τροποποίηση

εταιρείας των

ήδη

υπαρχόντων συντακτικών τύπων οι οποίοι υπάρχουν στα αρχεία με παρέκταμα «.cdx» που σας έδωσε ο επιμορφωτής. Να αντιγράψετε και να επικολλήσετε συντακτικούς τύπους που δημιουργήσατε, σε σελίδες του αρχείου «Naming OC v00.ppt». 3η Φάση: Να συνθέσετε το περιβάλλον διεπαφής (interface) ώστε να επιτυγχάνεται η διαδραστικότητα μεταξύ του προκαταβολικού οργανωτή ο οποίος περιέχεται στην πρώτη σελίδα και των επόμενων σελίδων του αρχείου «Naming OC v00.ppt». 4η Φάση: Με τη βοήθεια είτε προβολέα (projector) είτε του τοπικού δικτύου, να προβάλλεται την παρουσίασή σας. 5η Φάση: Να παρακολουθήσετε την προτεινόμενη παρουσίαση από τον επιμορφωτή και να σημειώσετε τα σχόλιά σας τα οποία να ανακοινώσετε «εις επήκοον όλων».

75

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Φύλλο εργασίας στην τάξη για το μαθητή Να τοποθετήσετε τους αριθμούς των μορίων των οποίων σας δίνεται ο συντακτικός τύπος στο αντίστοιχο κελί της ονομασίας του. ΑΛΚΑΝΙΑ

ΑΛΚΕΝΙΑ

ΑΛΚΑΔΙΕΝΙΑ

ΑΛΚΙΝΙΑ

ΑΛΚΟΟΛΕΣ

Εξάνιο

1-εξένιο

1,2-εξαδιένιο

1-εξίνιο

1-εξανόλη

2-μεθυλο-πεντάνιο

2-εξένιο

1,3-εξαδιένιο

2-εξίνιο

2-εξανόλη

3-μεθυλο-πεντάνιο

3-εξένιο

1,4-εξαδιένιο

3-εξίνιο

3-εξανόλη

2,2-διμεθυλο-

2-μεθυλο-1-πεντένιο

1,5-εξαδιένιο

4-μεθυλο-1-πεντίνιο

2-μεθυλο-1-πεντανόλη

βουτάνιο 2,3-διμεθυλο-

2-μεθυλο-2-πεντένιο

2,3-εξαδιένιο

4-μεθυλο-2-πεντίνιο

2-μεθυλο-2-πεντανόλη

βουτάνιο

4-μεθυλο-2-πεντένιο

2,4-εξαδιένιο

3-μεθυλο-1-πεντίνιο

2-μεθυλο-3-πεντανόλη

4-μεθυλο-1-πεντένιο

2-μεθυλο-1,3-πενταδιένιο

3,3-διμεθυλο-1-

4-μεθυλο-2-πεντανόλη

3-μεθυλο-1-πεντένιο

2-μεθυλο-1,4-πενταδιένιο

βουτίνιο

4-μεθυλο-1-πεντανόλη

3-μεθυλο-2-πεντένιο

2-μεθυλο-2,3-πενταδιένιο

3-μεθυλο-1-πεντανόλη

3,3-διμεθυλο-1-

4-μεθυλο-1,3-πενταδιένιο

3-μεθυλο-2-πεντανόλη

βουτένιο 2,3-διμεθυλο-1-

4-μεθυλο-1,2-πενταδιένιο

3-μεθυλο-3-πεντανόλη

βουτένιο 2,3-διμεθυλο-2-

2,2-διμεθυλο-1-

βουτένιο

βουτανόλη 3,3-διμεθυλο-2βουτανόλη 3,3-διμεθυλο-1βουτανόλη 2,3-διμεθυλο-1βουτανόλη 2,3-διμεθυλο-2βουτανόλη

76

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΑΙΘΕΡΕΣ

ΑΛΔΕΫΔΕΣ

ΚΕΤΟΝΕΣ

ΟΞΕΑ

ΕΣΤΕΡΕΣ

μεθυλο-πεντυλο-

εξανάλη

2-εξανόνη

εξανικό οξύ

πεντανικός

μεθυλο

αιθέρας αιθυλο-βουτυλο-

2-μεθυλο-

3-εξανόνη

2-μεθυλο-πεντανικό

εστέρας βουτανικός

αιθυλο

αιθέρας διπροπυλο-αιθέρας

πεντανάλη 3-μεθυλο-

3-μεθυλο-2-

οξύ 3-μεθυλο-πεντανικό

εστέρας προπανικός

ισοπροπυλο-

πεντανάλη 4-μεθυλο-

πεντανόνη 4-μεθυλο-2-

οξύ 4-μεθυλο-πεντανικό

προπυλο εστέρας προπανικός

προπυλοδι-ισοπροπυλο-

πεντανάλη 2,2-διμεθυλο-

πεντανόνη 2-μεθυλο-3-

οξύ 2,2-διμεθυλο-

ισοπροπυλο εστέρας αιθανικός βουτυλο

αιθέρας

βουτανάλη 3,3-διμεθυλο-

πεντανόνη 3,3-διμεθυλο-2-

βουτανικό οξύ 3,3-διμεθυλο-

εστέρας μεθανικός

βουτανάλη 2,3-διμεθυλο-

βουτανόνη

βουτανικό οξύ 2,3-διμεθυλο-

εστέρας 3-μεθυλο-

βουτανικό οξύ

βουτανικός 2-μεθυλο-

μεθυλο

βουτανικός 2-μεθυλο-

μεθυλο

βουτανάλη

πεντυλο

προπανικός αιθυλο 2,2-διμεθυλοπροπανικός μεθυλο

77

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

78

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

79

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

80

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

81

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ «ΗΘΙΚΑ ΔΙΛΗΜΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ»

Α. Κεντρική ιδέα: Μέσα από τη διδασκαλία της Βιολογίας προκύπτουν σε πολλές περιπτώσεις ερωτήματα που σχετίζονται με ηθικά διλήμματα και που καλείται να σχολιάσει και να συζητήσει με τους μαθητές του. Τέτοια ερωτήματα μπορεί να έχουν σχέση με τη χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, την κλωνοποίηση, τις γονιδιακές θεραπείες, τις τεχνολογίες αναπαραγωγής, τα εμβόλια, το περιβάλλον κτλ. Σήμερα παρατηρείται συχνά το φαινόμενο, γυναίκες που αδυνατούν να φέρουν εις πέρας μία κύηση να χρησιμοποιούν άλλες γυναίκες για την κυοφορία του παιδιού τους (παρένθετες μητέρες). Στις μητέρες αυτές εμφυτεύεται το έμβρυο που έχει προκύψει από εξωσωματική γονιμοποίηση των ωαρίων της γυναίκας που ενδιαφέρεται να αποκτήσει παιδί. Η παραπάνω διαδικασία, εκτός από τις νομικές επιπτώσεις που έχει, εγείρει και ηθικά ερωτήματα, για το πώς ορίζεται η μητρότητα. Θεωρείται μητέρα εκείνη που κυοφορεί το παιδί ή εκείνη που δίνει τα ωάριά της;

Β. Μέθοδος διδασκαλίας Η ανακαλυπτική μέθοδος πλαισιωμένη με δραστηριότητες που σκοπό έχουν την κατανόηση των προβλημάτων που προκύπτουν από μία εφαρμογή της Βιοτεχνολογίας.

Γ. Διδακτικοί στόχοι

82

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Σκοπός της δραστηριότητας αυτής είναι η ανάλυση του θέματος των τεχνολογιών αναπαραγωγής με βάση τις επιδιώξεις του σύγχρονου ανθρώπου, τα δικαιώματα και τις υποχρεώσεις σε ατομικό και κοινωνικό επίπεδο. Μετά το τέλος της διδασκαλίας της ενότητας αυτής οι εκπαιδευόμενοι θα πρέπει να: Χρησιμοποιούν βασικές γνώσεις της αναπαραγωγής για την ερμηνεία και κατανόηση φαινομένων ή προβλημάτων που εμφανίζονται στο κοινωνικό τους περιβάλλον. Ικανοποιούν την έμφυτη ανάγκη του ανθρώπου για συμμετοχή στην αντιμετώπιση των διαφόρων κοινωνικών προβλημάτων. Διαπιστώνουν ότι η γνώση δεν είναι στείρα αλλά μας επιτρέπει να συσχετίσουμε δεδομένα και να διαμορφώσουμε περισσότερο αντικειμενικές απόψεις. Αποκτούν δεξιότητες που θα τους φανούν χρήσιμες στην καθημερινή τους ζωή. Συνειδητοποιούν ότι η αμφισβήτηση δεν αποτελεί φραγμό στη μάθηση, αντίθετα αναδεικνύεται σε ευκαιρία για την αξιολόγηση και την επιλογή της καλύτερης λύσης που, κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, είναι η «καλύτερη».

Δ. Φάσεις της διδασκαλίας

ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ

ΤΟΥ

ΣΤΑΔΙΑ

ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ

ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΟΣ Να

ανακαλύψει

ελέγξει μαθητών

τις

ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΩΝ και

απόψεις για

ΤΩΝ

να

Επιλογή

του

Να

καταγράψουν,

των

θέματος

και

αναθεωρήσουν

κατανοήσουν,

δίλημμα

/

να

σχετικά

83

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

διλήμματα

ή

δημιουργήσει από

να

τέτοια

τη

μέσα

διατύπωση

ανάπτυξη

κατανοήσουν το νόημα των λέξεων

(Υπάρχει δίλημμα;)

ερωτήσεων Ανάθεση

στους

επιμορφούμενους

κειμένων

και άρθρων για ανάγνωση

Υπόβαθρο

Να ολοκληρώσουν τις δραστηριότητες

πληροφοριών

που τους ανατέθηκαν: άρθρα, ταινίες, εφημερίδες, κτλ., και να διατυπώσουν

(Δεδομένα)

το δίλημμα με βάση τις πληροφορίες Καθοδηγεί

την

ανάδειξη

αξιών

Απόψεις

–

Καταγράφουν τις απόψεις τους

προοπτικές (Ποιος είμαι;)

Προκαλεί

συζήτηση

με

εποικοδομητικές ερωτήσεις / δημιουργεί ανισορροπία

Συζήτηση ομάδες

Συζήτηση

τις

τάξη

με

εποικοδομητικές ερωτήσεις Ανακεφαλαίωση μεθόδου περιληπτικά

Ξεκαθαρίζουν τις προσωπικές τους αξίες, θέσεις και λύσεις στην ομάδα

(Κατανόηση)

Συντονίζει τη συζήτηση και σκέψεις

σε

της

στην

των στόχων, εφαρμογές, λύσεις / γενική συμφωνία

(Συμφωνία) Κλείσιμο συζήτησης

Ανακοινώσεις των ομάδων, συζήτηση

της

Συνοψίζουν τις κυριότερες ιδέες και τα σημεία στα οποία συμφωνούν /

84

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

(Περίληψη) Καθορίζουν

σχετικές

δραστηριότητες / πράξεις

Προεκτάσεις εφαρμογές

μεταγνώση –

Περαιτέρω

έρευνα,

μελέτες

περίπτωσης ή κατευθυνόμενη δράση

(Προαιρετικό;)

Ε. Εκπαιδευτικό υλικό Φωτογραφίες από το διαδίκτυο Προτεινόμενες εργασίες (ομαδικές ή ατομικές) Εκπαιδευτικά λογισμικά

Ζ. Τεχνολογικά εργαλεία Υπολογιστές POWER POINT WORD

Η. Βιβλιογραφία

85

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

1.

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

«Διδακτική για τα μαθήματα των Φυσικών Επιστημών» Ζησιμόπουλος Γ., Καφετζόπουλος Κ., Μανούσου-Μουτζούρη Ε., Παπασταματίου Ν., Πατάκης Αθήνα 2002.

2. 2. «Εκπαιδευτικό λογισμικό η Εγκυκλοπαίδεια του Ανθρωπίνου Σώματος», Ερευνητές - ΙΤΥ.

86

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ «ΤΑ ΚΑΚΑ ΓΟΝΙΔΙΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΕΠΙΚΡΑΤΗ;» Γενικά: Οι παρανοήσεις των μαθητών για τις βιολογικές έννοιες συνήθως γίνονται αντιληπτές με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας μιας ενότητας ή ακόμη χειρότερα στο τέλος του σχολικού έτους, (με την αποτύπωσή τους στα γραπτά των προαγωγικών ή εισαγωγικών εξετάσεων) δηλαδή αρκετά καθυστερημένα για την αποτελεσματική αντιμετώπισή τους. Και όταν όμως μια παρανόηση γίνεται εγκαίρως αντιληπτή, η συνηθέστερη πρακτική είναι η εξαντλητική υποβολή των μαθητών στις δοκιμασίες που την αποκάλυψαν (ερωτήσεις ή ασκήσεις), μέχρι οι μαθητές να πάψουν να την επανεμφανίζουν, ίσως όχι γιατί τη συνειδητοποίησαν και την ανασκεύασαν από μόνοι τους, αλλά γιατί έμαθαν να χρησιμοποιούν επιτυχώς μια μεθοδολογία επίλυσης. Για παράδειγμα ως «αντίδοτο» στη δυσκολία πολλών μαθητών να λύνουν ασκήσεις Γενετικής χρησιμοποιείται η διδασκαλία μιας μεθοδολογίας επίλυσης και η τροφοδότησή των μαθητών με αλλεπάλληλες ασκήσεις, μέχρι ο εκπαιδευτικός να πειστεί ότι μπορούν πλέον να ανταποκρίνονται επιτυχώς στην επίλυση των ασκήσεων. Έτσι όμως ο πυρήνας της αδυναμίας των μαθητών να λύνουν ασκήσεις Γενετικής- που συνήθως είναι η αντίληψη της Μενδελικής συλλογιστικής, μέσω ενός φορμαλιστικού πρίσματος-, μένει ουσιαστικά ανέγγιχτος, ένα δηλαδή πραγματικό κενό γνώσης, πρόχειρα συγκαλυμμένο από την ικανότητά τους να δίνουν τις «σωστές» λύσεις στις ασκήσεις που τους έχουν τεθεί. Αντί αυτής της αντιμετώπισης που παράγει πρόσκαιρα και επιφανειακά αποτελέσματα προτιμότερη είναι η υιοθέτηση μιας διδακτικής στρατηγικής που αποσκοπεί στην συνειδητοποίηση και την άρση των παρανοήσεων από τον ίδιο το μαθητή. Σε μια τέτοια στρατηγική κυρίαρχο ρόλο μπορούν να παίξουν ο προσανατολισμένος διάλογος και η υποβολή κατάλληλων προφορικών ή γραπτών ερωτήσεων (φύλλα εργασίας), με τα οποία οι μαθητές: •

ωθούνται να εκφράσουν τις ιδέες τους, ώστε να φέρουν στο φως γνωστικές προκαταλήψεις που τους εμποδίζουν να επικοινωνήσουν αντικειμενικά με τη διδασκόμενη έννοια ή φαινόμενο,

•

συνειδητοποιούν από μόνοι τους τις λογικές αντιφάσεις στις οποίες τους οδηγεί μια παρανόηση, ώστε να την άρουν.

87

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στην υλοποίηση αυτής της στρατηγικής πολύτιμα εργαλεία στον εκπαιδευτικό μπορούν να αποβούν οι Τ.Π.Ε. Παράδειγμα αξιοποίησης των ΤΠΕ σε διδακτικούς χειρισμούς διαπίστωσης και αντιμετώπισης παρανοήσεων είναι τα περιγραφόμενα στη συνέχεια:

88

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Τα κακά γονίδια μπορεί να είναι επικρατή;  Παρανόηση: Οι μαθητές πιστεύουν ότι τα «φυσιολογικά» γνωρίσματα είναι πάντοτε επικρατή σε αντίθεση με τα «μη φυσιολογικά» που είναι υπολειπόμενα ( ή με άλλα λόγια ότι τα «καλά» γονίδια είναι πάντοτε επικρατή, εν αντιθέσει με τα «κακά» γονίδια που είναι πάντα υπολειπόμενα). Όταν μάλιστα τους γνωστοποιείται η δυνατότητα ο «φυσιολογικός» τρόπος εκδήλωσης ενός μονογονιδιακού γνωρίσματος να είναι υπολειπόμενος, σχεδόν πάντα ανταπαντούν: Τότε γιατί οι περισσότεροι π.χ. άνθρωποι δεν φέρουν το «μη φυσιολογικό» τρόπο εκδήλωσης;

 Σκοπός της δραστηριότητας: Με την προτεινόμενη δραστηριότητα ο εκπαιδευτικός μπορεί να διαγνώσει την έκταση που έχει η συγκεκριμένη παρανόηση στην τάξη του και να βοηθήσει τους μαθητές τους να την συνειδητοποιήσουν και να την άρουν με δική τους νοητική προσπάθεια.

 Απαραίτητα εργαλεία: Υπολογιστής εφοδιασμένος με τα προγράμματα , POWER POINT, WORD, EXCEL, βιντεοπροβολέα.  Διδακτικό υλικό που παράγεται με τη χρήση του αναφερόμενου λογισμικού: α. Παρουσίαση : Περιλαμβάνει τις διαφάνειες: (Διαφ.1) Στη διαφάνεια τίθεται η εισαγωγική ερώτηση: Μπορεί ένα «κακό» γονίδιο να είναι επικρατές; (Διαφ.2) Στη διαφάνεια παρέχονται πληροφορίες για την αχονδροπλασία (Διαφ.3 ) Στη διαφάνεια τίθεται το πρόβλημα: Σε ένα τσίρκο εργάζεται ένα ζευγάρι αχονδροπλαστικών νάνων. Αν το πρώτο παιδί τους είναι «φυσιολογικό» τι πιθανότητα υπάρχει ένα επόμενο να είναι νάνο; (η αχονδροπλασία είναι μονογονιακό αυτοσωμικό γνώρισμα).

89

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

(Διαφ. 4) Στη διαφάνεια παρουσιάζεται η πιθανή απάντηση των μαθητών ότι η αχονδροπλασία είναι αυτοσωμικό υπολειπόμενο γνώρισμα και η αντίθεσή της με τα δεδομένα του προβλήματος. (Διαφ. 5) Στη διαφάνεια παρουσιάζεται η υπόθεση ότι η αχονδροπλασία οφείλεται σε αυτοσωμικό επικρατές αλληλόμορφο. (Διαφ. 6) Στη διαφάνεια διερευνάται η προηγούμενη υπόθεση. (Διαφ. 7) Στη διαφάνεια

αποδεικνύεται ότι η υπόθεση ότι η αχονδροπλασία οφείλεται σε αυτοσωμικό επικρατές αλληλόμορφο είναι

αποδεκτή, διότι είναι συμβατή με τα δεδομένα του προβλήματος. (Διαφ. 8) Στη διαφάνεια με βάση τις συχνότητες των αλληλομόρφων καθορίζεται η συχνότητα εμφάνισης της αχονδροπλασίας στον ανθρώπινο πληθυσμό. (Διαφ. 9) Στη διαφάνεια έχει συμπεριληφθεί διαδραστικό φύλλο του Excel, στο οποίο οι μαθητές και ο εκπαιδευτικός «παίζοντας» με τις συχνότητες των αλληλομόρφων, μπορούν να αλλάζουν τις συχνότητες εμφάνισης των φαινοτύπων. β. Φύλλο εργασίας του Excel για την εύρεση της συχνότητας των φαινοτύπων με βάση τις συχνότητες των αλληλομόρφων.

90

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Διαφάνειες 1.

1/8

Μπορεί ένα «κακό» γονίδιο που ευθύνεται για ένα «μη φυσιολογικό» ή συνήθες γνώρισμα να είναι επικρατές;

2.

91

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Mπορεί ένα «κακό» γονίδιο να είναι επικρατές; 2/8 Η αχονδροπλασία είναι μια κληρονομική νόσος που είναι υπεύθυνη για τις περισσότερες, από τις 300 διαφορετικές περιπτώσεις νανισμού. H συχνότητα εμφάνισής της είναι περίπου 1 παιδί σε 25.000 γεννήσεις και οφείλεται σε ένα αυτοσωμικό γονίδιο. Οι αχονδροπλαστικοί έχουν συνήθως κοντά άκρα και κανονικό μέγεθος κορμού. Το μέσο τελικό ύψος για τους άνδρες είναι 130 cm, ενώ για τις γυναίκες τα 125 cm. Η διανοητική ανάπτυξή τους είναι κανονική και είναι ικανοί για σπουδές και επαγγελματική πρόοδο.

92

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

3.

Mπορεί ένα «κακό» γονίδιο να είναι επικρατές; 3/8

Σε ένα τσίρκο εργάζεται ένα ζευγάρι αχονδροπλαστικών νάνων. Αν έχουν ήδη ένα παιδί κανονικού αναστήματος, ποια είναι η πιθανότητα ένα επόμενο παιδί να είναι αχονδροπλαστικό;.

4.

93

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Mπορεί ένα «κακό» γονίδιο να είναι επικρατές; 4/8 •

Αν το αλληλόμορφο για την αχονδροπλασία είναι υπολειπόμενο τότε οι γονείς έχουν γενότυπο: αα

Οπότε ο γάμος των δύο αχονδροπλαστικών θα είναι: ααΧαα

•

Θα μπορούσε όμως έτσι να γεννηθεί παιδί με κανονικό ανάστημα;

94

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

5.

Mπορεί ένα «κακό» γονίδιο να είναι επικρατές; 5/8 •

Αν το αλληλόμορφο για την αχονδροπλασία είναι επικρατές τότε οι γονείς έχουν γενότυπο: ;

Οπότε ο γάμος των δύο αχονδροπλαστικών θα είναι: ;Χ;

•

Με ποιά πιθανότητα τότε θα μπορούσε να γεννηθεί ένα επόμενο παιδί αχονδροπλαστικό;

6.

95

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Mπορεί ένα «κακό» γονίδιο να είναι επικρατές; 6/8 •

Αν το αλληλόμορφο για την αχονδροπλασία είναι επικρατές και το αλληλόμορφο για το κανονικό ανάστημα υπολειπόμενο, οι γονείς θα έχουν γενότυπο: ΑΑ ή Αα

•

Τα δύο μέλη του ζευγαριού δεν μπορεί να είναι ομοζυγωτικά: ΑΑ Χ ΑΑ

•

Γιατί τότε θα γεννιούνταν μόνο αχονδροπλαστικά παιδιά, ενώ υπάρχει ήδη ένα κανονικού αναστήματος.

•

Συνεπώς και τα δύο μέλη είναι υποχρεωτικά ετεροζυγωτικά: Αα Χ Αα

•

Γιατί τότε μπορεί να έχει γεννηθεί παιδί κανονικού αναστήματος αα.

96

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

7.

Mπορεί ένα «κακό» γονίδιο να είναι επικρατές; 7/8 •

Συνεπώς ο γάμος είναι Αα Χ Αα Α Α α

α

ΑΑ

Αα

ΑΑ

αα

Οπότε η πιθανότητα να γεννηθεί παιδί αχονδροπλαστικό είναι 75%

8.

97

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

8/8

Αν το αλληλόμορφο για την αχονδροπλασία είναι επικρατές, τότε γιατί οι περισσότεροι άνθρωποι δεν είναι αχονδροπλαστικοί;

•

Η συχνότητα του επικρατούς αλληλομόρφου για την αχονδροπλασία είναι 0.0025 (1/16.000).

•

Συνεπώς η συχνότητα του υπολειπόμενου αλληλομόρφου για το κανονικό ύψος είναι 1-0,00625 δηλαδή 0,99375 (15.999/16.0000).

• Συνεπώς το αλληλόμορφο για το κανονικό ύψος αν και υπολειπόμενο είναι συχνότερο, οπότε και η πιθανότητα για γέννηση παιδιών με κανονικό ανάστημα πιθανότερη!

98

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

9.

p Συχνότητα αλλ/φου Α

0,00625 q

Συχνότητα αλλ/φου α

0,99375

Aθροισμα

1

Συνεπώς συχνότητες γενοτύπων A(p)

a(q)

A(p)

3,906E-05 0,0062109

a(q)

0,0062109 0,9875391

Συνεπώς συχνότητες φαινοτύπων φαινοτύπου Α = (pXp +2pXq)

0,0124609

φαινοτύπου α = (qXq)

0,9875391

99

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Πορεία εργασίας δραστηριότητας-Διδακτικός χειρισμός 1. Ο εκπαιδευτικός προβάλλει την παρουσίαση (Διαφ.1) και συζητά με τους μαθητές του τις πιθανές απαντήσεις. Με ευκαιρία το συγκεκριμένο ερώτημα δεν είναι άσκοπο να ρωτήσει τους μαθητές του, αν πολλά από τα γνωρίσματα λ.χ. του ανθρώπου εκδηλώνονται με τον απόλυτο και εναλλακτικό τρόπο με τον οποίο εκδηλώνονται τα γνωρίσματα που μελέτησε ο Μέντελ (χρώμα σπέρματος ή κίτρινο ή πράσινο). Συζητά μαζί τους για τα γνωρίσματα που παρουσιάζουν μια μεγάλη ποικιλία φαινοτύπων, όπως το χρώμα του δέρματος ή το ύψος, και τους επισημαίνει ότι αν και η πλειονότητα των ανθρώπων εκδηλώνει μια μέση τιμή τους, ενώ λίγοι παρουσιάζουν ακραίες τιμές, αυτός δεν είναι λόγος οι ενδιάμεσες τιμές να θεωρούνται φυσιολογικές, ενώ οι ακραίες μη φυσιολογικές. 2. Μετά την ολοκλήρωση της συζήτησης ο εκπαιδευτικός προβάλλει τη διαφάνεια 2 και συζητά με τους μαθητές για την αχονδροπλασία, τα χαρακτηριστικά της ενώ επισημαίνει ότι είναι αυτοσωμικό και μονογονιδιακό γνώρισμα. 3. Στη συνέχεια προβάλλει τη διαφάνεια 3 στην οποία τίθεται το πρόβλημα και διανέμει το φύλλο εργασίας1. Αφού τους αφήσει για κάποιο χρονικό διάστημα να εργαστούν τους ρωτά τις πιθανές απαντήσεις, χωρίς ωστόσο να αποκαλύψει την ορθή ή να διορθώσει τις λανθασμένες. 4. Προβάλλει τη διαφάνεια 4 και ζητά από τους

μαθητές, πριν αποκαλυφθούν οι γενότυποι των γονέων να τους προσδιορίσουν,

αποδεχόμενοι την υπόθεση ότι η αχονδροπλασία οφείλεται σε υπολειπόμενο αλληλόμορφο. 5. Τους ερωτά αν η υπόθεση για υπολειπόμενο αλληλόμορφο είναι αποδεκτή ή όχι και γιατί. 6. Αφού ανακαλύψουν ότι το αλληλόμορφο της αχονδροπλασίας δεν μπορεί να είναι υπολειπόμενο, προβάλλει τη διαφάνεια 5 και τους ζητά στο φύλλο εργασίας που έχει δοθεί να απαντήσουν στα ερωτήματα της διαφάνειας. 7. Αφού τους αφήσει για κάποιο χρονικό διάστημα να απαντήσουν προβάλλει τη διαφάνεια 6 στην οποία αποκαλύπτονται οι γενότυποι των δύο γονέων και τους υποβάλλει το ερώτημα: Με ποια πιθανότητα μπορεί να γεννηθεί από το γάμο του προβλήματος αχονδροπλαστικό παιδί.

100

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

8. Αφού τους αφήσει να εργαστούν στο φύλλο εργασίας αποκαλύπτει την απάντηση προβάλλοντας τη διαφάνεια 7. 9. Συνοψίζει τους συλλογισμούς και επαναλαμβάνει το συμπέρασμα για τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται η αχονδροπλασία και καταλήγει προβάλλοντας το ερώτημα της διαφάνειας 8. Αφήνει τη διαφάνεια να εκτυλιχθεί και πατά κλικ με το ποντίκι στον 4ο στοίχο της, ώστε να εμφανιστεί αφού οι μαθητές έχουν επεξεργαστεί τις πληροφορίες που τους δίδονται για τις συχνότητες των αλληλομόρφων. 10. Προβάλλει τη διαφάνεια 9 στην οποία έχουν τεθεί οι γονιδιακές συχνότητες των αλληλομόρφων για την αχονδροπλασία. Εξηγεί στους μαθητές του ότι το άθροισμά τους (για δύο εναλλακτικά αλληλόμορφα στον πληθυσμό) είναι πάντα 1 και αφού τους δείξει το μικρό ποσοστό αχονδροπλαστικών, παρά το ότι το αλληλόμορφο για την αχονδροπλασία είναι επικρατές, τους αφήνει να αλλάξουν τις τιμές των αλληλομόρφων για να διαπιστώσουν τη μεταβολή στις συχνότητες των φαινοτύπων.

101

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

102

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ «ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΟΝΤΑΣ ΕΝΑΝ ΘΕΜΑΤΙΚΟ ΧΑΡΤΗ» Φύλλο για τον εκπαιδευτικό Αντικείμενο Γεωλογία - Γεωγραφία Α΄ Γυμνασίου Στόχος Αξιοποίηση εργαλείων γενικής χρήσης Ενότητα Καιρός Κριτήρια που ικανοποιεί η χρήση των νέων τεχνολογιών στην προσέγγιση αυτής της δραστηριότητας Mέσα από τη διαδικασία αυτή και με την αξιοποίηση εργαλείων γενικής χρήσης, οι μαθητές: 

Κατασκευάζουν έναν θεματικό χάρτη που σχετίζεται με τον καιρό



Επιλέγουν τα κατάλληλα σύμβολα για την απεικόνιση του καιρού Διδακτική προσέγγιση Με τη χρήση του προγράμματος paint αποδίδουν με τρόπους επιλογής τους ένα δελτίο

103

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

καιρού, αφού πρώτα καταγράψουν και επιλέξουν τα στοιχεία που θα απεικονίσουν και τα σύμβολα που θα χρησιμοποιήσουν σε αυτή την απεικόνιση. Εργαλείο Paint (Ms Office)

104

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Αποτυπώνοντας ένα δελτίο καιρού Παρακολούθησε το δελτίο καιρού στην τηλεόραση. Αποτύπωσε, με τη βοήθεια των πινάκων που ακολουθούν την πρόβλεψη του καιρού. Μπορείς να προσθέσεις «κελιά», ή όποιο άλλο στοιχείο κρίνεις απαραίτητο.

Τόπος

……………………………………………………….

Γενικός

…………………………………………………………………

χαρακτηρισμός καιρού για όλη την εβδομάδα

………………………………………………………………… …………………………………………………………………

Χρόνος

Παράμετροι

(ημερομηνίες

ΚΑΙΡΟΣ

εβδομάδας )

ΜΕΣΗ

ΕΝΤΑΣΗ ΑΝΕΜΟΥ

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ

105

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εναλλακτικά μπορείς τα στοιχεία να τα αντλήσεις μέσα από την αρχική σελίδα της ΕΜΥ http://www.hnms.gr/hnms/greek/index_html αφού επιλέξεις «πρόγνωση καιρού» και δεις το δελτίο καιρού για την Ελλάδα τη συγκεκριμένη μέρα. 

Δημιούργησε θεματικούς χάρτες που θα απεικονίζουν τον καιρό της κάθε μέρας χωριστά. Αυτό μπορείς να το πραγματοποιήσεις με την εισαγωγή στο πρόγραμμα paint ενός λευκού χάρτη της Ελλάδας και συμβόλων που αποδίδουν την ηλιοφάνεια, βροχόπτωση, νέφη, άνεμο (ένταση και διεύθυνση), θερμοκρασία, υγρασία, κτλ.



Μην ξεχάσεις να βάλεις για κάθε χάρτη που θα κατασκευάσεις τίτλο και υπόμνημα.



Φρόντισε να αποθηκεύσεις τους χάρτες σου ώστε να μπορείς να τους χρησιμοποιήσεις όποτε τους χρειαστείς.

106

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ «ΤΑ ΠΟΤΑΜΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ»

Φύλλο για τον εκπαιδευτικό Αντικείμενο Γεωλογία - Γεωγραφία Α΄ Γυμνασίου Στόχος Αξιοποίηση εργαλείων γενικής χρήσης Ενότητα Τα ποτάμια του κόσμου Κριτήρια που ικανοποιεί η χρήση των νέων τεχνολογιών στην προσέγγιση αυτής της δραστηριότητας Mέσα από τη διαδικασία αυτή οι μαθητές: 

Σχεδιάζουν ραβδογράμματα στο πρόγραμμα excel προκειμένου να απεικονίσουν τους μεγαλύτερους ποταμούς βασισμένοι σε διαφορετικά κριτήρια (μήκος, παροχή, λεκάνη απορροής)

Διδακτική προσέγγιση Οι μαθητές αξιοποιούν το excel προκειμένου να κατασκευάσουν διαφορετικά γραφήματα τα οποία θα αποδίδουν με τρόπους της επιλογής τους μεγέθη

107

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

που σχετίζονται με τα ποτάμια του κόσμου. Εργαλείο Εxcel (Ms Office)

108

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΤΑ ΠΟΤΑΜΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ 

Εντόπισε στο χάρτη τους δέκα μεγαλύτερους σε μήκος ποταμούς του κόσμου. ΤΑ ΔΕΚΑ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΑ ΣΕ ΜΗΚΟΣ ΠΟΤΑΜΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ Όνομα

Ήπειρος

Μήκος (χλμ.)

Λεκάνη

Παροχή

Πλωτός

απορροή

(κ.μ./se

(χλμ. ή πόλη)

ς

c)

(τ. χλμ.) Νείλος

6.670

2.870.00

2.284

Έως το Ασουάν

19.000

3.000

31.000

2.850

120.000

4.300

12.600

Ολόκληρος

14.900

Έως τη Σάντα Φε

0 Μισισιπής

6.215

3.248.00 0

Γιανγκ

5.520

Τσε Αμαζόνιο

0 5.510

ς Ομπ

1.800.00

6.120.00 0

5.410

2.975.00 0

Παρανά

4.700

3.104.00

109

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

0 Χουάνγκ

4.670

745.000

1.500

160

Μεκόνγκ

4.500

810.000

12.000

700

Αμούρ

4.416

1.855.00

12.500

Ολόκληρος

16.400

Έως

Χο

0 Λένα

4.400

2.490.00 0

το

Ουστ–

Κουτ



Γράψε στη δεύτερη στήλη σε ποια ήπειρο βρίσκεται ο κάθε ποταμός.



Κάνε ραβδογράμματα στο excel στα οποία θα τοποθετήσεις τους πέντε μεγαλύτερους ποταμούς σύμφωνα με τα κριτήρια που ορίζονται κάθε φορά.

α) Τα πέντε μεγαλύτερα σε μήκος ποτάμια του κόσμου β) Τα πέντε μεγαλύτερα σε παροχή ποτάμια του κόσμου γ) Τα πέντε ποτάμια που έχουν τη μεγαλύτερη λεκάνη απορροής

110

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

4.4 ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΟΥ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΜΙΑΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΠΕ Στον παραδοσιακό – δασκαλοκεντρικό – τρόπο διδασκαλίας η πληροφορία παρουσιάζεται από το δάσκαλο - αυθεντία, μοναδικό – στο περιβάλλον της τάξης – φορέα “έγκυρης” γνώσης. Οι μαθητές “μαθαίνουν” ακούγοντας το δάσκαλο να περιγράφει και βλέποντάς τον να γράφει ή να σχεδιάζει χρησιμοποιώντας ως επί το πλείστον μια “κωδικοποιημένη” γλώσσα και “αφηρημένα” σύμβολα. Οι μαθητές καλούνται να “απομνημονεύσουν” πληροφορίες, τις οποίες στη συνέχεια πρέπει να τις μετασχηματίσουν σε “γνώση” που θα μπορούν να τη χρησιμοποιήσουν στη συνέχεια σε μια εφαρμογή που μπορεί να έχει τη μορφή ερώτησης κρίσης ή προβλήματος. Η εισαγωγή των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική διαδικασία μπορεί να βοηθήσει το μαθητή να “οικοδομήσει” τη γνώση, βασιζόμενος στην προϋπάρχουσα γνώση που έχει, γκρεμίζοντας ταυτόχρονα – εσφαλμένες συνήθως - διαισθητικές απόψεις, οι οποίες αν δεν αντιμετωπιστούν μπορεί να οδηγήσουν το μαθητή σε παρανοήσεις ή σε αδυναμία κατάκτησης της επιστημονικής γνώσης. Επίσης μπορούν να οδηγήσουν το μαθητή μέσα από “πειραματισμό” και από μια διακριτικά καθοδηγούμενη διαδικασία “σωστού - λάθους (trial and error)” να εντοπίσει τα λάθη του και να τα αξιοποιήσει μαθαίνοντας απ΄ αυτά.

111

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Σε γενικές γραμμές ισχύει ότι η χρήση Η/Υ στη διδασκαλία των Φ.Ε. επιτρέπει την πραγματοποίηση “εξατομικευμένης” συνομιλίας με μαθητή, με τη χρήση γραφημάτων, προσομοιώσεων, πίνακα τιμών, διανυσμάτων κ.α. Το πρόβλημα ανάγεται στη σύνταξη - από το διδάσκοντα – αποτελεσματικών “διαλόγων” που θα κατευθύνουν τους μαθητές να υπερπηδήσουν νοητικούς διαισθητικούς φραγμούς και τις δυσκολίες που παρατηρούνται (Arons, pp.483, 1992) Πρέπει να γίνει σαφές ότι η μάθηση σε διερευνητικό περιβάλλον δεν πραγματοποιείται αυθόρμητα και για το λόγο αυτό η καθοδήγηση των μαθητών είναι θεμελιώδους σημασίας. Ο καλύτερος τρόπος καθοδήγησης είναι η ύπαρξη φύλου εργασίας με τη βοήθεια του οποίου οι μαθητές θα διερευνούν, θα συζητούν με τους συμμαθητές τους, θα διαχειρίζονται τις παρατηρήσεις τους και θα καταγράφουν τα συμπεράσματά τους (Teodoro, 1998) Η χρήση ΤΠΕ στη διδασκαλία των ΦΕ πρέπει να ακολουθεί και να ενισχύει την επιστημονική μεθοδολογία, η οποία σχηματοποιημένη, σύμφωνα με τις εκπαιδευτικές απαιτήσεις περιγράφεται σε αδρές γραμμές από τα εξής βήματα: Έναυσμα  πρόκληση ενδιαφέροντος  διατύπωση υποθέσεων / προβληματισμός / συζήτηση / συγκέντρωση στοιχείων  πειραματισμός  διατύπωση θεωρίας  συμπεράσματα  έλεγχος (Καλκάνης, 2000). Η οργάνωση μιας τυπικής διδακτικής δραστηριότητας με τη χρήση ΤΠΕ, προϋποθέτει αρχικά τον προσδιορισμό και καταγραφή των διδακτικών στόχων από τη μεριά του διδάσκοντα. Στη συνέχεια ακολουθεί η κατάστρωση του διδακτικού σεναρίου το οποίο θα πρέπει να τεκμηριώνεται παιδαγωγικά και να λαμβάνει υπ’ όψη του τις βασικές αρχές των θεωριών μάθησης και τις βασικές αρχές της επιστημονικής μεθοδολογίας στις Φ.Ε., όπως αυτές διατυπώθηκαν στην προηγούμενη παράγραφο. Τελικό αποτέλεσμα θα είναι η εκπόνηση υποστηρικτικού Φύλλου Εργασίας, το οποίο, μαζί με τυχόν υποστηρικτικό υλικό θα συγκροτήσουν μια πλήρη διδακτική πρόταση. Στις παραγράφους που ακολουθούν παρατίθεται παράδειγμα οργάνωσης διδασκαλίας – για το φαινόμενο Doppler - με τη χρήση ΤΠΕ.

Έναυσμα / Πρόκληση ενδιαφέροντος

112

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Οι μαθητές ακούνε τη σειρήνα ενός περιπολικού που περνάει με ταχύτητα έξω από το σπίτι http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/doppler2.html ή/και ένα τρένο http://www.haystack.mit.edu/sounds/train.au

Διατύπωση υποθέσεων Με βάση τους διδακτικούς στόχους που έχουν τεθεί και κινούνται γύρω από το ότι “η συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής δεν είναι ίδια με αυτή που εκπέμπει μια πηγή όταν ο παρατηρητής και η πηγή βρίσκονται σε σχετική κίνηση μεταξύ τους”, οι μαθητές, με την υποστήριξη φύλλου εργασίας, ενθαρρύνονται στη διατύπωση υποθέσεων για την ερμηνεία του φαινομένου.

“Πειραματισμός” Οι υποθέσεις ελέγχονται με τη χρήση προσομοιώσεων, όπου οπτικοποιούνται τα ακουστικά κύματα που παράγονται από κινούμενη πηγή. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μη αλληλεπιδραστικές (π.χ. http://www.walter-fendt.de/ph11e/dopplereff.htm) ή αλληλεπιδραστικές προσομοιώσεις (π.χ. http://library.thinkquest.org/19537/java/Doppler.html, ή http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/applist/doppler/d.htm, ή http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/viewtopic.php?t=38). Ακόμη το φαινόμενο Doppler οπτικοποιείται και με τη χρήση έτοιμων εφαρμογών που βρίσκονται στους φακέλους εγκατάστασης των εκπαιδευτικών λογισμικών Modellus και Interactive Physics (αρχεία …\ModellusGr\Samples\dopler.mdl και …\IP 2000\Sound Experiments\DopplerEffectsFrequency.ip αντίστοιχα).

Διατύπωση θεωρίας

113

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Οι μαθητές, μετά τον “πειραματισμό” πρέπει να είναι σε θέση να εντοπίσουν τις παραμέτρους που εμπλέκονται στο φαινόμενο και – με βάση τις παρατηρήσεις και τις μετρήσεις τους - να μπορούν να τις συσχετίσουν και να διατυπώσουν τη θεωρία ερμηνείας του φαινομένου.

Έλεγχος Κάθε θεωρία στις Φυσικές Επιστήμες πρέπει να ελέγχεται για την αξιοπιστία της, ελέγχοντας την απόκλιση που παρατηρείται ανάμεσα σε μετρημένες και υπολογισμένες τιμές. Για να απαντηθεί αν το μαθηματικό μοντέλο των μαθητών, που περιγράφει το φαινόμενο Doppler, είναι αξιόπιστο, επιβάλλεται ο θεωρητικός υπολογισμός της συχνότητας που ακούει παρατηρητής – για διάφορες περιπτώσεις σχετικής κίνησης – και η σύγκριση με τις “μετρημένες” τιμές που προκύπτουν, για τις ίδιες συνθήκες, από το εικονικό πείραμα.

Προεκτάσεις – Εφαρμογές Για την πληρέστερη κατανόηση του φαινομένου, προτείνεται ο εμπλουτισμός της δραστηριότητας με περιπτώσεις, που οι μαθητές γνωρίζουν και είναι πιθανόν ότι δεν μπορούν να ερμηνεύσουν. Σαν παράδειγμα παρατίθεται το ερώτημα “τι ακούει ακίνητος παρατηρητής, όταν πάνω απ’ αυτόν υπερίπταται αεροπλάνο με υπερηχητική ταχύτητα;”. Μετά από συζήτηση και ανάλογο προβληματισμό, ο διδάσκων μπορεί να οδηγήσει τους μαθητές στη σωστή απάντηση χρησιμοποιώντας ακόμη φωτογραφία ή video υπερηχητικής πτήσης (http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap010221.html και http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap010221.html). Στη συνέχεια οι μαθητές μπορούν να επιβεβαιώσουν (ακούγοντας) την ορθότητα της απάντησής τους με τη χρήση του applet http://library.thinkquest.org/19537/java/Doppler.html. Η παραπάνω διδακτική πρόταση, αναδεικνύει το σημαντικό ρόλο που παίζει το διαδίκτυο, λόγω της άμεσης πρόσβασης, σε μεγάλης κλίμακας πληροφορία, που παρέχει. Ιδιαίτερη όμως προσοχή και δεξιότητες απαιτούνται από το διδάσκοντα για την αξιολόγηση της πληροφορίας που ανακτά και χρησιμοποιεί από το διαδίκτυο. Η αξιοποίηση – οποιασδήποτε μορφής – ψηφιακής πληροφορίας, απαιτεί

114

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

κριτική στάση και ανάπτυξη δεξιοτήτων ελέγχου τόσο της επιστημονικής της εγκυρότητας, όσο και της χρησιμότητάς της στο πλαίσιο μιας διδασκαλίας. Τέλος σημειώνεται ότι η συμβολή του διαδικτύου δεν περιορίζεται μόνο στην άντληση ψηφιακής πληροφορίας, αλλά επεκτείνεται και σε δυνατότητες συνεργατικής μάθησης – στο πλαίσιο συγκεκριμένων project – με τη συμμετοχή ομάδων μαθητών από διάφορα σχολεία, ακόμη και από διάφορα μέρη του κόσμου.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ •

Arons, A. (1992) “Οδηγός διδασκαλίας της Φυσικής”, εκδόσεις Τροχαλία, Αθήνα

•

Teodoro, V. D. (1998). "From formulae to conceptual experiments: interactive modelling in the physical sciences and in mathematics". Invited paper presented at the International CoLos Conference New Network-Based Media in Education, Maribor, Slovenia.

115

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΒΑΣΙΚΆ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΆ ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΙΚΉΣ ΛΉΨΗΣ ΚΑΙ ΑΠΕΙΚΌΝΙΣΗΣ (MBL) DBLAB 3.2 ΤΗΣ FOURIER. Γενική περιγραφή και χρήση Το DBLAB 3.2 είναι ένα σύστημα λήψης και επεξεργασίας μετρήσεων ποικίλων φυσικών μεγεθών (θερμοκρασίας, ηλεκτρικού ρεύματος, τάσης, μαγνητικού πεδίου, pH, πίεσης, δύναμης, απόστασης, φωτεινής έντασης κλπ). Η μέτρηση των φυσικών μεγεθών επιτυγχάνεται μέσω αισθητήρων. Οι μετρούμενες τιμές καταγράφονται και αποθηκεύονται από τον καταγραφέα και η επεξεργασία τους γίνεται από το λογισμικό του συστήματος. Η χρηστική του αξία εστιάζεται κυρίως στη μελέτη φαινομένων και συσχέτιση μεγεθών που μεταβάλλονται γρήγορα σε συνάρτηση με το χρόνο, οπότε η διεξαγωγή μετρήσεων με συμβατικές διατάξεις σχολικού εργαστηρίου δεν είναι εφικτή. Στις περιπτώσεις αυτές εντάσσονται, για παράδειγμα, τα φαινόμενα Η/Μ επαγωγής, η μελέτη ταλαντώσεων και άλλων κινήσεων, η ταλάντωση κυκλωμάτων RLC, η φόρτιση και εκφόρτιση πυκνωτών, η μελέτη κυκλωμάτων LC, η μέτρηση του pH και της θερμοκρασίας κατά την διαδικασία τιτλοδότησης ιοντικών διαλυμάτων κλπ.

Περιγραφή του συστήματος Το DBLAB 3.2 αποτελείται από τα εξής μέρη: 1. Το σύνολο των αισθητήρων Το σύστημα υποστηρίζει έναν ικανό αριθμό αισθητήρων. Το είδος των αισθητήρων και η αξιοπιστία τους συνάδουν με τις πειραματικές διαδικασίες που διεξάγονται στο σχολικό εργαστήριο της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης. Οι αισθητήρες συνδέονται με τον καταγραφέα (logger) του συστήματος. 2. Τον καταγραφέα

116

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ο καταγραφέας είναι η μονάδα καταγραφής και αποθήκευσης των μετρήσεων που λαμβάνονται με τους αισθητήρες. Εδώ, οι μετρήσεις καταχωρούνται σε ψηφιακή μορφή και διοχετεύονται προς το λογισμικό του συστήματος, που έχει εγκατασταθεί σε έναν Η/Υ. Στον καταγραφέα μπορούν να συνδεθούν μέχρι έξι αισθητήρες. Η σύνδεση γίνεται με τη σειρά στις θύρες 1, 2, 3, 1α, 2α, 3α του καταγραφέα (για σύνδεση άνω των τριών αισθητήρων χρησιμοποιούνται δίκλωνα καλώδια που περιέχονται στα παρελκυόμενα του συστήματος). Η σύνδεση των αισθητήρων γίνεται με τον καταγραφέα σε κατάσταση OFF. Όταν φέρουμε τον καταγραφέα σε κατάσταση ΟΝ, μπορούμε να επιλέξουμε τις επιθυμητές επιλογές μέτρησης (ρυθμό μετρήσεων, σύνολο μετρήσεων, κατάσταση σκανδαλισμού κλπ), από τα κουμπιά ελέγχου του καταγραφέα. Η επιλογή αυτή των ρυθμίσεων χρησιμοποιείται συνήθως όταν η διεξαγωγή των μετρήσεων γίνεται σε χώρο απομακρυσμένο από τον υπολογιστή, όπου έχουμε εγκαταστήσει το λογισμικό του συστήματος και ο καταγραφέας δεν είναι συνδεδεμένος με αυτόν. Οι ίδιες ρυθμίσεις, ωστόσο, συνήθως πραγματοποιούνται από το λογισμικό του συστήματος. Ο καταγραφέας συνδέεται με σειριακή θύρα με Η/Υ. Επίσης διαθέτει adaptor τροφοδοσίας, εναλλακτικά με μπαταρία.

3. Το λογισμικό του συστήματος Το λογισμικό του DBLAB 3.2 εγκαθίσταται σε Η/Υ με το CD που περιλαμβάνεται στο σύστημα. Η ενεργοποίηση του λογισμικού του DBLAB 3.2 γίνεται αφού έχουν συνδεθεί οι αισθητήρες και ο καταγραφέας έχει τοποθετηθεί στη θέση ΟΝ.

Επεξεργασία των δεδομένων με το λογισμικό του DBLAB 3.2 1. Πίνακας ελέγχου. Από την εντολή «καταγραφέας – πίνακας ελέγχου» (εικόνα 1), ορίζουμε τους αισθητήρες που έχουμε συνδέσει στον καταγραφέα και προσδιορίζουμε το πλήθος των πειραματικών σημείων που θα πραγματοποιήσει το σύστημα, καθώς και το ρυθμό λήψης των μετρήσεων. Ο ορισμός των αισθητήρων στις αντίστοιχες θύρες γίνεται σύμφωνα

με τις πραγματικές συνδέσεις που έχουν

προηγηθεί. Η έναρξη των μετρήσεων γίνεται με την εντολή «Λήψη μετρήσεων».

117

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

118

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 1

119

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Μενού «Προβολή». Στο μενού «Προβολή» ενεργοποιούμε εντολές που αφορούν στην επεξεργασία του πειραματικού γραφήματος: a. Μεγέθυνση τμήματος του πειραματικού γραφήματος. Η επιλογή του τμήματος γίνεται με διπλό κλικ σε δύο σημεία που οριοθετούν το τμήμα που επιθυμούμε να μεγεθύνουμε (εικόνα 2). b. Προσομοίωση εκτέλεσης: Επαναλαμβάνει την εξέλιξη του φαινομένου. c. Απεικόνιση y(x): Επιστρέφει το γράφημα του φυσικού μεγέθους y συναρτήσει του x. Σημειώνεται ότι τα αρχικά πειραματικά γραφήματα παρουσιάζουν τις μεταβολές των μετρουμένων φυσικών μεγεθών σε συνάρτηση με το χρόνο. d. Οθόνη – κλίμακα: Εντολές που αφορούν στην εμφάνιση των πειραματικών γραφημάτων και στην επιλογή κλίμακας των αξόνων. 3. Μενού «Ανάλυση». Περιέχονται εντολές που αφορούν στη μαθηματική επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων. Για παράδειγμα, όταν η σχέση των μετρουμένων μεγεθών είναι γραμμική, μπορούμε να προσδιορίσουμε την ευθεία των ελαχίστων τετραγώνων που διέρχεται από το σύνολο των πειραματικών σημείων («γραμμική παλινδρόμηση»), κλπ.

120

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

4. Εντολή «Εξαγωγή» (από το μενού «Αρχείο»). με την εντολή αυτή μπορούμε να μεταφέρουμε τις τιμές των μετρουμένων μεγεθών σε αρχείο τύπου cvs, που είναι αναγνωρίσιμο από το EXCEL. Στη συνέχεια, για να επεξεργαστούμε τα πειραματικά δεδομένα στο περιβάλλον του EXCEL, το ίδιο αρχείο πρέπει να αποθηκευτεί ως αρχείο xls. 5. Παρατηρήσεις:

Εικόνα 2

121

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. Όταν ο αριθμός των πειραματικών σημείων ή ο ρυθμός των μετρήσεων είναι μεγάλος (πχ ~500 μετρήσεις ανά δευτερόλεπτο), τότε το σύστημα δεν μπορεί να εμφανίσει το πειραματικό γράφημα σε πραγματικό χρόνο. Για να εμφανιστεί το γράφημα στην οθόνη ενεργοποιούμε, μετά το τέλος των μετρήσεων, την εντολή «Ανάκτηση δεδομένων», από το μενού «Καταγραφέας». 2. Εάν οι τιμές των αισθητήρων δεν είναι αξιόπιστες, μπορούμε να προβούμε σε επαναρύθμισή τους από το μενού «Καταγραφέας – Βαθμονόμηση αισθητήρων». 3. Αν οι αισθητήρες που θέλουμε να ορίσουμε δεν περιλαμβάνονται στο σύνολο που υποστηρίζεται στον πίνακα ελέγχου, μπορούμε να τους ορίσουμε με την εντολή «Καθορισμός νέων αισθητήρων» από το μενού «Καταγραφέας». 4. Ο αισθητήρας θέσης (διάστημα) μπορεί να μετρά την απόσταση αντικειμένων που απέχουν από αυτόν απόσταση μεγαλύτερη των 0.4m. 5. Εάν το λογισμικό δεν ανιχνεύει τον καταγραφέα, ενεργοποιούμε τις εντολές «Επανεκκίνηση επικοινωνίας» και «Ρυθμίσεις επικοινωνίας», από το μενού «Καταγραφέας».

ΠΑΡΆΔΕΙΓΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ DBLAB 3.2 ΣΤΗ ΜΕΛΈΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΎΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΆ ΜΕΤΑΒΑΛΛΌΜΕΝΗΣ ΚΊΝΗΣΗΣ ΑΜΑΞΙΔΊΟΥ, ΚΑΤΆ ΜΉΚΟΣ ΠΛΆΓΙΟΥ ΕΠΙΠΈΔΟΥ 1. Συνθέτω την πειραματική διάταξη, όπως φαίνεται στην εικόνα 3. Συνδέω τον καταγραφέα με σειριακή θύρα του Η/Υ, στον οποίο έχω εγκαταστήσει το λογισμικό του συστήματος DBLAB 3.2. Τροφοδοτώ τον καταγραφέα με συνεχή τάση 9Volt, μέσω του adaptor που περιέχεται στο σύστημα. 2. Συνδέω τον αισθητήρα θέσης στην είσοδο 1 του καταγραφέα (ο καταγραφέας πρέπει να βρίσκεται σε κατάσταση OFF).

122

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

3. Θέτω τον καταγραφέα στην κατάσταση ΟΝ. Αφού ο καταγραφέας ολοκληρώσει τον αυτοέλεγχό του, ενεργοποιώ το εγκατεστημένο στον Η/Υ λογισμικό του συστήματος.

4. Αφού το λογισμικό ανιχνεύσει τον καταγραφέα, ενεργοποιώ την εντολή «Πίνακας ελέγχου», από το μενού «Καταγραφέας». Στο παράθυρο του πίνακα ελέγχου, ορίζω τον αισθητήρα «Διάστημα» στην είσοδο 1. (Οι δηλώσεις των αισθητήρων στο περιβάλλον του λογισμικού γίνονται σε αμφιμονοσήμαντη αντιστοιχία με τις συνδέσεις των αισθητήρων που έχω κάνει στον καταγραφέα). 5. Στο παράθυρο του πίνακα ελέγχου ορίζω το συνολικό αριθμό των μετρήσεων που θέλω να λάβει ο αισθητήρας και το ρυθμό των μετρήσεων ανά δευτερόλεπτο (βλέπε εικόνα 4:Στο παράδειγμα έχω επιλέξει 500 μετρήσεις με ρυθμό 100 μετρήσεις ανά δευτερόλεπτο). 6. Αφήνω το αμαξίδιο να κινηθεί κατά μήκος του πλάγιου επιπέδου (φροντίζω η ελάχιστη απόστασή του από τον αισθητήρα θέσης να είναι μεγαλύτερη των 40cm) και ενεργοποιώ το πλήκτρο «Λήψη μετρήσεων». Το σύστημα εμφανίζει τη γραφική παράσταση θέσης - χρόνου του αμαξιδίου. 7. Οριοθετώ την περιοχή του γραφήματος που αντιστοιχεί στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση του αμαξιδίου, επιλέγοντας με διπλό κλικ δύο σημεία που την προσδιορίζουν. Από το μενού «Προβολή» επιλέγω την εντολή «μεγέθυνση» και έχω το αποτέλεσμα που φαίνεται στην εικόνα 5. Ο προσδιορισμός των επιλογών εμφάνισης του γραφήματος (σημεία, ή συνεχής γραμμή, εμφάνιση πλέγματος,

123

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

χρώματα, κλπ), γίνεται στο παράθυρο που εμφανίζεται με την ενεργοποίηση της εντολής «Οθόνη», από το μενού «Προβολή». Για να αλλάξω τις κλίμακες των αξόνων ενεργοποιώ την εντολή «Κλίμακα», επίσης από το μενού «Προβολή». 8. Για να σχεδιάσω την «καλύτερη» παραβολή που διέρχεται από τα πειραματικά σημεία, ενεργοποιώ, από το μενού «Ανάλυση», την εντολή «Περισσότερα» και στο παράθυρο «Επεξεργασία», που εμφανίζεται, την εντολή «Τετραγωνική παλινδρόμηση» (εικόνα 6). Προκύπτει η εικόνα 7. Στο κάτω μέρος της εικόνας αναγράφεται η εξίσωση της ζητούμενης παραβολής.

Εικόνα 4

124

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 5

125

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

9. Για να σχεδιάσω το γράφημα της ταχύτητας του αμαξιδίου συναρτήσει του χρόνου, από το μενού «Ανάλυση» επιλέγω την εντολή «Παράγωγος» και στο προκύπτον παράθυρο την «τετραγωνική παλινδρόμηση» (εικόνα 8). Τότε εμφανίζεται το γράφημα της εικόνας 9. Εικόνα 6

126

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 7

Εικόνα 8 127

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΡΆΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ MODELLUS ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ Αντικείμενα άσκησης ✓

Προσομοίωση ευθύγραμμων ομαλών κινήσεων

✓

Εμφάνιση διανυσμάτων

✓

Δημιουργία γραφήματος

1. Στο παράθυρο μοντέλο πληκτρολογήστε τις δύο εξισώσεις, πιέστε το πλήκτρο «Διερμηνεία» και στη συνέχεια εισάγετε τις επιθυμητές τιμές Vo και α στο παράθυρο «Αρχικές συνθήκες». Πρέπει να είστε προσεκτικοί στην πληκτρολόγηση των εξισώσεων και λόγω κεκτημένης ταχύτητας «μαυροπίνακα» να μην παραλείπετε να εισάγετε το σύμβολο «επί».

128

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Από το κεντρικό μενού επιλέξτε Παράθυρο  Νέα παρουσίαση και εισάγετε σφαίρα η οποία θα κινείται στον x με βάση την εξίσωση S. Από το παράθυρο που εμφανίζεται μετά την εισαγωγή της σφαίρας τσεκάρετε στον πίνακα «Χαρακτηριστικά» την επιλογή «Ίχνη». Στη συνέχεια κάντε «κλικ» στο εικονίδιο του διανύσματος και «συνδέστε» το στη σφαίρα. Από το παράθυρο που εμφανίζεται επιλέξτε μόνο οριζόντια συνιστώσα του διανύσματος, V. Η σύνδεση διανύσματος – σφαίρας γίνεται ως εξής: Κάντε «κλικ» στο εικονίδιο του διανύσματος και στη συνέχεια χωρίς να πιέζετε το πλήκτρο του ποντικιού μεταφέρετε το δείκτη πάνω στη σφαίρα και παρατηρήστε ότι ο δείκτης αλλάζει σχήμα και γίνεται «κόμπος». Στην ερώτηση «σύνδεση με αντικείμενο #…», απαντήστε καταφατικά και στη συνέχεια από το παράθυρο ελέγχου του διανύσματος ορίστε μόνο οριζόντια συνιστώσα V και από τα χαρακτηριστικά επιλέξτε την εμφάνιση βέλους και τιμής.. 3. Η εμφάνιση γραφημάτων στο παράθυρο «παρουσίαση» γίνεται με επιλογή του αντίστοιχου εικονιδίου

του κατακόρυφου μενού,

και προσδιορισμό των δύο αξόνων. Αν θεωρείτε ότι το μήκος του οριζόντιου άξονα είναι μικρό μπορείτε να το μεγαλώσετε. Εμφανίστε, με δεξί κλικ στην αρχή των αξόνων, το παράθυρο ελέγχου του γραφήματος και στη συνέχεια στην επιλογή κλίμακες μεταβάλετε για τον

129

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

οριζόντιο άξονα το λόγο 1 pixel = 1 σε 1 pixel = 0.1. Σημειώνεται ότι όσο μικρότερος είναι ο αριθμός τόσο μεγαλύτερη η «μεγέθυνση» του άξονα. 4. Για να εμφανίσετε τις τιμές S και V στο παράθυρο «παρουσίαση», πιέστε το εικονίδιο

και ορίστε την παράμετρο που θέλετε να

εμφανίσετε.

130

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΛΑΓΙΑ ΒΟΛΗ MODELLUS

Αντικείμενα άσκησης ✓

Ταυτόχρονη μελέτη διαφορετικών περιπτώσεων πλάγιας βολής

✓

Δημιουργία πίνακα τιμών

✓

Δημιουργία γραφήματος

✓

Εξαγωγή πίνακα τιμών στο Excel

✓

Εξαγωγή γραφήματος στο Word

Άσκηση o

Δημιουργήσετε την προσομοίωση - γράφημα, όπως αυτή φαίνεται στο σχήμα και αποθηκεύστε την σε φάκελο της επιλογής σας.

131

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

o

Προσομοιώστε το φαινόμενο για διαφορετικές γωνίες βολής, αρχικές ταχύτητες και επιταχύνσεις βαρύτητας.

o

Η σφαίρα θα πρέπει να σταματάει μόλις αγγίζει το επίπεδο βολής

o

Δημιουργήστε πίνακα τιμών όπου φαίνεται η μεταβολή του βεληνεκούς και του ύψους σε σχέση με το χρόνο και εξάγετε τον εν λόγω πίνακα στο Excel και χρησιμοποιήστε τα δεδομένα να κατασκευάσετε γραφήματα y(x) και vy(x).

o

Δημιουργήστε τα γραφήματα vx(t), vy(t), x(t) και y(t). Αντιγράψτε τα εν λόγω γραφήματα σε ένα αρχείο Word.

Βοήθεια 1. Πληκτρολογήστε αρχικά τις εξισώσεις x(t), y(t), vx(t) και vy(t) (με σύμβολα και όχι με αριθμητικές τιμές) στο παράθυρο "μοντέλο" και πατήστε "Διερμηνεία". Στη συνέχεια δώστε τιμές στις εμπλεκόμενες παραμέτρους, στο παράθυρο "Αρχικές συνθήκες". 2. Από το κεντρικό μενού επιλέξτε Παράθυρο  Νέα Παρουσίαση και στη συνέχεια από το κατακόρυφο μενού του συγκεκριμένου παράθυρου, επιλέξτε τη σφαίρα σαν αντικείμενο που θα εκτελέσει την πλάγια βολή. 3. Μόλις τοποθετήσετε τη σφαίρα εμφανίζεται παράθυρο που σας ζητάει να καθορίστε τις συνιστώσες κίνησης x και y. 4. Από το παράθυρο Έλεγχος πιέστε το πλήκτρο της εκκίνησης. Είστε ικανοποιημένοι από το αποτέλεσμα; Αν όχι ελέγξτε τις τιμές που έχετε δώσει στις παραμέτρους (παράθυρο "Αρχικές συνθήκες") και τις ρυθμίσεις κίνησης (δεξί "κλικ" πάνω στη σφαίρα) 5. Επιλέξτε ένα διάνυσμα και μετακινήστε το πάνω στη σφαίρα. Μόλις ο δείκτης του ποντικιού γίνει κόμπος πατήστε αριστερό "κλικ". Στην ερώτηση που ακολουθεί δώστε καταφατική απάντηση. Επιλέξτε τις συνιστώσες του διανύσματος vx. Επαναλάβετε την παραπάνω διαδικασία για το διάνυσμα vy.

132

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

6. Από το κεντρικό μενού επιλέξτε Περίπτωση → Προσθήκη και πληκτρολογήστε στις εμφανιζόμενες στήλες τις νέες τιμές των παραμέτρων. 7. Στο παράθυρο της παρουσίασης παρατηρείστε ότι εμφανίζονται τόσα έγχρωμα πλήκτρα όσα και οι αντίστοιχες "περιπτώσεις". Τρέξτε την εφαρμογή και πιέστε όποιο πλήκτρο θέλετε. Η εφαρμογή "τρέχει" άμεσα λαμβάνοντας υπ' όψη τις παραμέτρους της αντίστοιχης περίπτωσης. 8. Από το κεντρικό μενού επιλέξτε Παράθυρο → Νέος Πίνακας και επιλέξτε τις μεταβλητές της περίπτωσης που θέλετε να καταγράψετε. 9. Από το κεντρικό μενού επιλέξτε Παράθυρο → Νέο γράφημα και επιλέξτε τις μεταβλητές για τον κατακόρυφο και οριζόντιο άξονα αντίστοιχα. 10.Για να χρησιμοποιήσετε το γράφημα ή τον πίνακα τιμών σε άλλη εφαρμογή, πιέστε το εικονίδιο της αντιγραφής από το μενού του κάθε παράθυρου, ώστε η αντίστοιχη εικόνα ή ο πίνακας τιμών να αποθηκευτεί στο clipboard και από εκεί να επικολληθεί σε όποια εφαρμογή θέλετε. 11.Κατά την μεταφορά πίνακα τιμών στο Excel πρέπει να γίνει μετατροπή του δεκαδικού συμβόλου (.) του Modellus στο (,) του Excel.

ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ

MODELLUS Αντικείμενα άσκησης ✓

Προσομοίωση ταλαντούμενου συστήματος ελατηρίου - σφαίρας

133

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

✓

Εισαγωγή αντικειμένων στο παράθυρο παρουσίασης

✓

Κίνηση αντικειμένων

✓

Εισαγωγή γραμμής

Άσκηση o

Δημιουργήσετε εφαρμογή από την οποία θα προκύπτει προσομοίωση, όπως αυτή του σχήματος.

134

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

o

Σε νέο

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

παράθυρο παρουσίασης κατασκευάστε κοινό γράφημα μεταβολής της κινητικής, δυναμικής και συνολικής ενέργειας σε

συνάρτηση με το χρόνο και την απομάκρυνση. o

Τροποποιήστε κατάλληλα το μοντέλο σας ώστε να μπορεί να προσομοιωθεί και η περίπτωση της φθίνουσας ταλάντωσης (προσθέστε νέα περίπτωση)

Βοήθεια 1. Πληκτρολογήστε αρχικά τις εξισώσεις απομάκρυνσης, ταχύτητας και επιτάχυνσης (με σύμβολα και όχι με αριθμητικές τιμές) στο παράθυρο "μοντέλο" και πατήστε "Διερμηνεία". Στη συνέχεια δώστε τιμές στις εμπλεκόμενες παραμέτρους, στο παράθυρο "Αρχικές συνθήκες". 2. Από τις επιλογές του “Ελέγχου”, επιλέξτε σαν μονάδα μέτρησης των γωνιών τα ακτίνια 3. Από το κεντρικό μενού επιλέξτε Παράθυρο → Νέα παρουσίαση και στη συνέχεια από το κατακόρυφο μενού του συγκεκριμένου παράθυρου, επιλέξτε τη σφαίρα σαν αντικείμενο που θα εκτελέσει την ΑΑΤ. 4. Μόλις τοποθετήσετε τη σφαίρα στο παράθυρο παρουσίασης εμφανίζεται μενού που σας ζητάει να καθορίστε τις συνιστώσες κίνησης x (Οριζόντια) και y (Κατακόρυφη). 5. Από το κατακόρυφο μενού του παράθυρου παρουσίασης επιλέξτε το πλήκτρο εισαγωγής εικόνας (τρίτο από το τέλος) και στη συνέχεια κάντε αριστερό "κλικ" στο σημείο του παράθυρου που θέλετε να εισάγετε την εικόνα. Εμφανίζεται ένα νέο παράθυρο με τίτλο "Εισαγωγή εικόνας". Πιέστε "Αναζήτηση" και από το φάκελο ….\ModellusGr\Images επιλέξτε το αρχείο springh.bmp, στη συνέχεια πιέστε διαδοχικά δύο φορές τα πλήκτρα "ΟΚ" και ένα οριζόντιο ελατήριο εμφανίζεται στην οθόνη σας.

135

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

6. Για να κινηθεί το ελατήριο πρέπει να ορίσετε τρόπο και παραμέτρους κίνησης. Κάντε δεξί "κλικ" πάνω στο ελατήριο, οπότε εμφανίζεται πάλι το παράθυρο "Εισαγωγή εικόνας ". Από τις επιλογές με τον τίτλο "Αλλαγή" καθορίζετε τον τρόπο αλλαγής του (Αλλαγή μεγέθους από κάτω αριστερά) και κάτω από τις επιλογές οριζόντια και κατακόρυφα προσδιορίζετε τις συνιστώσες κίνησης. Το ελατήριο πρέπει να έχει σταθερή κατακόρυφη παράμετρο κίνησης, την οποία πρέπει να εισάγετε στο μοντέλο, π.χ. d=30, ενώ η οριζόντια παράμετρος πρέπει να περιλαμβάνει την εξίσωση της ΑΑΤ και το αρχικό μήκος του ελατηρίου και πρέπει να εισαχθεί στο μοντέλο, π.χ. x_total=200+x. Αν όλα έχουν γίνει σωστά, όταν τρέχετε το μοντέλο πρέπει το ελατήριο να ταλαντώνεται με τον ίδιο ρυθμό με τη σφαίρα. Μετακινήστε τη σφαίρα στην άκρη του ελατηρίου και τα δύο σώματα κινούνται ταυτόχρονα δίνοντας την αίσθηση του ταλαντούμενου συστήματος. 7. Για να δημιουργήσετε γράφημα στο παράθυρο παρουσίασης πρέπει να εισάγετε τη γραφίδα από το κατακόρυφο μενού και να ορίσετε τις δύο συνιστώσες κίνησής της. Θα πρέπει να προσαρμόσετε τις κλίμακες των δύο αξόνων ώστε να έχετε το επιθυμητό αποτέλεσμα. 8. Η εισαγωγή γραμμής και γενικότερα γεωμετρικών σχημάτων γίνεται με τη βοήθεια του τελευταίου πλήκτρου από το κατακόρυφο μενού του παράθυρου παρουσίασης. Η ακριβής γεωμετρία του σχήματος καθορίζεται με την επιλογή των κατάλληλων τιμών για τις συντεταγμένες των κορυφών του γεωμετρικού σχήματος που έχετε επιλέξει.

136

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ

MODELLUS Αντικείμενα άσκησης ✓

Δημιουργία εφαρμογής στις σύνθετες κινήσεις

✓

Εισαγωγή αντικειμένων και γεωμετρικών σχημάτων στο animation window

Άσκηση o

Δημιουργήστε προσομοίωση της κίνησης μιας βάρκας η οποία κινείται κάθετα σε σχέση με το ρεύμα ενός ποταμού. Εξετάστε δύο περιπτώσεις. Στην πρώτη περίπτωση το διάνυσμα της ταχύτητας της βάρκας παραμένει σταθερό, ενώ στη δεύτερη αυξάνει με σταθερό ρυθμό.

137

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βοήθεια 1. Η εισαγωγή γραμμής και γενικότερα γεωμετρικών σχημάτων γίνεται με τη βοήθεια του τελευταίου πλήκτρου από το κατακόρυφο μενού του παράθυρου προσομοίωσης. Επιλέξτε τον αριθμό των κορυφών του γεωμετρικού σχήματος που θέλετε να εισάγετε (Πλήθος σημείων) και στη συνέχεια πιέστε το πλήκτρο Τοποθέτηση για να ορίσετε τις συντεταγμένες των κορυφών του πολυγώνου. Προτείνονται τα παρακάτω ζεύγη τιμών (15, -15), (-15, -15), (-15, 15), (0, 40) και (15, 15).

138

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Στο παράθυρο μοντέλο πρέπει να εισάγετε τις εξισώσεις μετατόπισης των νερών του ποταμού και της βάρκας, έστω

x = v r ⋅ t και

1 dy y = vo ⋅ t + ⋅ a ⋅ t 2 αντίστοιχα και την εξίσωση ταχύτητας της βάρκας vb = vo + a ⋅ t ή αν προτιμάτε vb = 2 dt 3. Για να κινούνται τα διανύσματα που δηλώνουν την φορά της κίνησης των νερών του ποταμού, πρέπει από το παράθυρο εισαγωγής διανυσμάτων να ορίσετε οριζόντια τιμή την ταχύτητα του ποταμού vr και στην επιλογή Αρχή να επιλέξτε την εξίσωση κίνησης των νερών του ποταμού, x. 4. Για να κινηθεί η βάρκα πρέπει να προσδιοριστούν οι συνιστώσες κίνησης x και y. Κάντε δεξί κλικ στο πολύγωνο-βάρκα και στις επιλογές Αρχή, επιλέξτε οριζόντια x και κατακόρυφα y. 5. Κάντε την προσομοίωση να σταματάει μόλις η βάρκα προσεγγίζει στην απέναντι όχθη. Με το εργαλείο μέτρησης απόστασης μετρήστε την απόσταση από την πλώρη της βάρκας μέχρι την απέναντι όχθη και χρησιμοποιήστε την συγκεκριμένη τιμή για να εισάγετε την παρακάτω εντολή. If(y>264)then(stop(y=264))

139

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

140

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ INTERACTIVE PHYSICS ΞΕΚΙΝΩΝΤΑΣ ΜΕ ΤΟ ΙΡ6 Βήμα 1: Ξεκινώντας με το Interactive Physics 1. Από το μενού Έναρξη, Προγράμματα και Interactive Physics 2000 ξεκινήστε το πρόγραμμα 2. Κάτω από την επιλογή Θέαση επιλέξτε Χώρος εργασίας.... 3. Στο πλαίσιο Πλοήγηση επιλέξτε Γραμμές πλέγματος και κλείσιμο Βήμα 2: Ένα κιβώτιο που πέφτει... 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το ορθογώνιο, κάντε κλικ στην επιφάνεια εργασίας και σύρετε τον κέρσορα. Μόλις δημιουργήσατε ένα ορθογώνιο 2. Πιέστε το κίτρινο πλήκτρο εκκίνησης για να ξεκινήσει η προσομοίωση Επαναφορά Εκκίνηση 3. Για να σταματήσει η προσομοίωση κάντε κλικ οπουδήποτε στην επιφάνεια εργασίας και φέρτε το αντικείμενο στην αρχική του θέση με το πλήκτρο της επαναφοράς

6

Η συγκεκριμένη – τροποποιημένη - δραστηριότητα προέρχεται από το δικτυακό τόμο της κατασκευάστριας εταιρείας www.interactivephysics.com

141

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 3: Προσθέτοντας το διάνυσμα της ταχύτητας 1. Κάντε αριστερό κλικ στο ορθογώνιο 2. Από το μενού Ορισμός, επιλέξτε Διανύσματα και μετά ταχύτητα 3. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε τη μεταβολή του διανύσματος 4. Επαναφέρετε την εφαρμογή στην αρχική της κατάσταση Βήμα 4: Μετατρέψτε το ορθογώνιο σε εκκρεμές 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε άρθρωση με πείρο και "καρφώστε" το ορθογώνιο από την πάνω αριστερή γωνία του στην επιφάνεια εργασίας, κάνοντας κλικ στο σημείο που θέλετε

142

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε την κίνηση του εκκρεμούς 3. Επαναφέρετε την εφαρμογή στην αρχική της κατάσταση Βήμα 5: Αλλάξτε την εμφάνιση του ορθογωνίου 1. Κάντε αριστερό κλικ στο ορθογώνιο 2. Από το μενού Παράθυρο, επιλέξτε Εμφάνιση και Εμφάνιση κέντρου μάζας και στη συνέχεια χρώμα γεμίσματος 3. Τρέξτε την εφαρμογή σας Βήμα 6: Δημιουργήστε γράφημα 1.

Κάντε αριστερό κλικ στο ορθογώνιο

2. Από το μενού Μέτρηση, επιλέξτε Θέση και Γραφική παράσταση στροφής 3. Τρέξτε την εφαρμογή σας

143

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Διακόπτης αλλαγής της μορφής της αναπαράστασης

4. Αλλάξτε τη μορφή απεικόνισης των δεδομένων σε ραβδόγραμμα ή αριθμούς κάνοντας κλικ στο βέλος στην πάνω αριστερή γωνία του γραφήματος ακόμη και κατά τη διάρκεια εκτέλεσης της προσομοίωσης 5. Για να μεγαλώσετε το γράφημα κάντε κλικ και σύρτε την κάτω δεξιά γωνία του

144

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 7: Αλλάξτε τη βαρύτητα 1. Από το μενού Μικρόκοσμος, επιλέξτε Βαρύτητα και με τη βοήθεια του δρομέα μεταβάλετε την τιμή της 2. Τρέξτε την εφαρμογή σας και παρατηρήστε τη μεταβολή Βήμα 8: Προσθέστε αντίσταση του αέρα 1. Από το μενού Μικρόκοσμος, επιλέξτε Αντίσταση του αέρα, και συνήθης. Παρατηρήστε ότι εμφανίζεται δρομέας τον οποίο μπορείτε να μετακινήσετε και να μεταβάλετε την τιμή της αντίστασης του αέρα. Επιλέξτε τιμή 1 Κg/(m*sec) 2. Τρέξτε την εφαρμογή σας και παρατηρήστε την προσομοίωση και το γράφημα Βήμα 9: Προσθέστε ελατήριο 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το εικονίδιο με το ελατήριο. Καρφώστε το ελατήριο στο ορθογώνιο κάνοντας κλικ στην πάνω δεξιά γωνία στη συνέχεια στερεώστε την άλλη άκρη του σε ένα σημείο πάνω στην επιφάνεια εργασίας. 2. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε την κίνηση του εκκρεμούς Βήμα 10: Ελέγξτε το ελατήριο 1. Κάντε αριστερό κλικ στο ελατήριο 2. Από το μενού Ορισμός, επιλέξτε Νέο Εργαλείο Ελέγχου και μετά σταθερά ελατηρίου. Εμφανίζετε ένας δρομέας στο αριστερό τμήμα της οθόνης 3. Με κλικ και σύρσιμο μετακινήστε τον σε όποια θέση θέλετε 4. Τρέξτε την εφαρμογή σας και παρατηρήστε την προσομοίωση και το γράφημα

145

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

5. Μετακινήστε τον κέρσορα στο περίγραμμα του δρομέα μέχρι να αλλάξει το σχήμα του σε σταυρό. Κάντε διπλό αριστερό κλικ και θα εμφανιστεί μενού με τη βοήθεια του οποίου θα μπορείτε να αλλάξετε τη μέγιστη και την ελάχιστη τιμή της σταθεράς του ελατηρίου

146

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ

INTERACTIVE PHYSICS Βήμα 1: Σχεδιάστε ένα ορθογώνιο τρίγωνο 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το Πολύγωνο, κάντε κλικ στην επιφάνεια εργασίας και δημιουργήστε ένα ορθογώνιο τρίγωνο με τις κορυφές του στα σημεία τομής του πλέγματος. 2. Με τον ίδιο τρόπο σχεδιάστε πάνω από το ορθογώνιο τρίγωνο ένα τετράγωνο. 3. Αγκυρώστε το τρίγωνο και τρέξτε την εφαρμογή.

Βήμα 2: Αλλάξτε σύστημα αναφοράς 1.Κάντε αριστερό κλικ στο τετράγωνο 2.Από το μενού Θέαση, επιλέξτε Νέο σύστημα αναφοράς και μετά ΟΚ 3.Τρέξτε

την

εφαρμογή

και

παρατηρήστε

την

αλλαγή 4.Επαναφέρετε την εφαρμογή στην αρχική της κατάσταση και το σύστημα αναφοράς στο τρίγωνο

147

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 3: Ακουμπήστε το τετράγωνο πάνω στο κεκλιμένο επίπεδο 1. Με κλικ και σύρσιμο μεταφέρετε το τετράγωνο ώστε να ακουμπάει στο κεκλιμένο επίπεδο. 2. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε ότι το τετράγωνο αναπηδάει και μετά ολισθαίνει. 3. Επιλέξτε και τα δύο αντικείμενα με κλικ έχοντας ταυτόχρονα πατημένο το πλήκτρο "Shift". 4. Από το μενού Αντικείμενο, επιλέξτε Τριβή και μετακινώντας τον δρομέα επιλέξτε τιμή ίση με 0,7 5. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε ότι το τετράγωνο δεν ολισθαίνει 6. Από το μενού Μικρόκοσμος, επιλέξτε Έναρξη από εδώ 7. Επαναφέρετε την εφαρμογή στην αρχική της κατάσταση Βήμα 4: Εμφάνιση διανυσμάτων 1. Κάντε αριστερό κλικ στο τετράγωνο 2. Από το μενού Ορισμός, επιλέξτε Διανύσματα και Δύναμη Βαρύτητας, Δύναμη Επαφής και Δύναμη τριβής 3. Τρέξτε την εφαρμογή σας 4. Αν θέλετε τα διανύσματά σας να εμφανίζονται στο κέντρο μάζας του σώματος επιλέξτε Ορισμός και Εμφάνιση διανύσματος Βήμα 5: Αλλάξτε συντελεστές τριβής 1. Κάντε διπλό αριστερό κλικ στο τετράγωνο 2. Στο εμφανιζόμενο παράθυρο "Ιδιότητες", πληκτρολογήστε 0.4 και 0.3 για στατική και κινητική τριβή αντίστοιχα 3. Τρέξτε την εφαρμογή σας και παρατηρήστε το τετράγωνο να κινείται ....και να πέφτει.

148

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

149

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 6: Ελέγξτε τη διάρκεια προσομοίωσης 1. Από το μενού Μέτρηση, επιλέξτε Χρόνος 2. Τρέξτε την εφαρμογή και σταματήστε τη μόλις το τετράγωνο φύγει από το κεκλιμένο επίπεδο. 3. Πιέστε τα πλήκτρα του κασετόφωνου (στο κάτω αριστερό τμήμα της οθόνης) για βήμα - βήμα προσομοίωση 4. Καταγράψτε τη χρονική στιγμή που θέλετε να σταματήσει η προσομοίωση (π.χ. 2.45) 5. Επαναφέρετε την εφαρμογή στην αρχική της κατάσταση και από το μενού Μικρόκοσμος, επιλέξτε Έλεγχος παύσης και Νέα συνθήκη. Πληκτρολογήστε την τιμή 2.45 στο δεύτερο μέλος της ανισότητας. 6. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε ότι η εφαρμογή σταματάει μόλις ο μετρητής ξεπεράσει την τιμή 2.45 Βήμα 7: Μπορείτε να ενώσετε το αντικείμενο με σκοινί και τροχαλία και να κρεμάσετε ένα βάρος ώστε το αντικείμενο να ολισθαίνει προς τα πάνω;

Άσκηση:

Κατασκευάστε προσομοίωση ολίσθησης ορθογωνίου πάνω σε οριζόντιο δάπεδο. Το ορθογώνιο αρχικά ηρεμεί και πάνω του

ασκείται μεταβαλλόμενη δύναμη, οπότε κάποια στιγμή αρχίζει να κινείται επιταχυνόμενο. Στη συνέχεια I.

δημιουργείστε το διάγραμμα της δύναμης τριβής σε συνάρτηση με το χρόνο

II. εμφανίστε τα διανύσματα των δυνάμεων πάνω στο κινούμενο αντικείμενο III. εισάγετε περιορισμό ώστε η προσομοίωση να σταματάει πριν την πτώση του ορθογωνίου από το οριζόντιο δάπεδο.

150

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΚΙΝΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΥ ΣΕ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

INTERACTIVE PHYSICS Βήμα 1: Σχεδιάστε ένα ορθογώνιο 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το Ορθογώνιο, κάντε κλικ στην επιφάνεια εργασίας και δημιουργήστε ένα αρκετά μεγάλο σχήμα μέσα στα όρια του οποίου θα ορίζεται το μαγνητικό πεδίο. 2. Από το κεντρικό μενού επιλέξτε Παράθυρο, Εμφάνιση και στις επιλογές Γέμισμα στο Χρώμα επιλέξτε το λευκό και στο Σχέδιο "no". 3. Αριστερά του πλαισίου δημιουργήστε μικρή σφαίρα και δώστε της κάποια τιμή οριζόντιας αρχικής ταχύτητας 4. Τρέξτε την προσομοίωση και δείτε τη σφαίρα να εκτελεί οριζόντια βολή και να προσκρούει στο ορθογώνιο που πέφτει. Βήμα 2: Αποτρέψτε τη σύγκρουση σφαίρας - πλαισίου, καταργήστε το βαρυτικό πεδίο και το φορτίο του πλαισίου 1. Επιλέξτε το ορθογώνιο και τη σφαίρα 2. Από το μενού Αντικείμενο, επιλέξτε Αποφυγή σύγκρουσης 3. Από το μενού Μικρόκοσμος, επιλέξτε Βαρύτητα και καμία 4. Επιλέξτε το ορθογώνιο και από το μενού Παράθυρο, Ιδιότητες πληκτρολογήστε μηδενική τιμή στο πλαίσιο εισαγωγής της τιμής του φορτίου 5. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε ότι η σφαίρα δεν συγκρούεται με το πλαίσιο

151

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 3: Δημιουργήστε δρομέα ελέγχου του φορτίου της σφαίρας 1. Κάντε αριστερό κλικ στη σφαίρα 2. Από το μενού Ορισμός, επιλέξτε Νέο εργαλείο ελέγχου και Φορτίο. Παρατηρήστε ότι στο αριστερό τμήμα της οθόνης εμφανίζετε ένας κατακόρυφος μεταβολέας. Κάντε κλικ και από το μενού παράθυρο επιλέξτε ιδιότητες και ορίστε μέγιστη και ελάχιστη τιμή Βήμα 4: Περιορίστε το σταθερό μαγνητικό πεδίο μέσα στα όρια του πλαισίου 1. Από το μενού Μικρόκοσμος, επιλέξτε Πεδίο της δύναμης και πεδίο 2. Τρέξτε την εφαρμογή σας και παρατηρήστε (λόγω της κίνησης του σωματιδίου) ότι το πεδίο καταλαμβάνει όλη την οθόνη 3. Κάντε κλικ στην αριστερή πλευρά του πλαισίου και σημειώστε την οριζόντια συνιστώσα θέσης (x = ......). 4. Επιλέξτε τη σφαίρα και από το μενού Παράθυρο, Ιδιότητες πληκτρολογήστε στο πλαίσιο εισαγωγής της τιμής του φορτίου την εντολή if(body[2].p.x>_,Input[3],0). Όπου υπάρχει το σύμβολο _ πρέπει να εισάγετε την τιμή που αντιστοιχεί στη δική σας εφαρμογή. 6. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε ότι η σφαίρα εκτελεί κυκλική τροχιά από τη στιγμή που εισέρχεται στο πλαίσιο. Βήμα 5: Εμφάνιση διανυσμάτων και ίχνους τροχιάς 1. Κάντε αριστερό κλικ στη σφαίρα 2. Από το μενού Ορισμός, επιλέξτε Διανύσματα και Ταχύτητα, και Πεδίο της Δύναμης 3. Από το μενού Παράθυρο, επιλέξτε εμφάνιση και εμφάνιση ίχνους περιγράμματος και Σύνδεση ιχνών 4. Τρέξτε την εφαρμογή σας Βήμα 6: Εισαγωγή πλήκτρου διαγραφής ίχνους τροχιάς 1. Κάντε αριστερό κλικ στη σφαίρα

152

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Από το μενού Ορισμός, επιλέξτε Νέο κουμπί και κουμπί καταλόγου επιλογών. Από το εμφανιζόμενο μενού επιλέξτε Αυτόματη εξάλειψη ίχνους

153

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 7: Εμφανίστε μετρητές 1. Από το μενού Μέτρηση, επιλέξτε τις παραμέτρους που οι τιμές τους θέλετε να εμφανίζονται στην οθόνη Βήμα 8: Η τιμή του μαγνητικού πεδίου μεταβάλλεται αρμονικά 1. Αποθηκεύστε την εφαρμογή σας σε φάκελο που θα βρίσκεται μέσα στα "Έγγραφά μου" 2. Από το μενού μικρόκοσμος επιλέξτε πεδίο της δύναμης, οπότε εμφανίζεται το παρακάτω παράθυρο. Στους υφιστάμενους μαθηματικούς τύπους (Fx και Fy) πληκτρολογείστε *sin(5*t) 3. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε το αποτέλεσμα

154

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

INTERACTIVE PHYSICS Βήμα 1: Σχεδιάστε τρία ορθογώνια σώματα με διαφορετικές μάζες 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το Ορθογώνιο, κάντε κλικ στην επιφάνεια εργασίας και δημιουργήστε ένα ορθογώνιο. 2. Ακριβώς από κάτω δημιουργήστε ακόμη δύο – διαφορετικού μεγέθους - ορθογώνια 3. Από την επιλογή Παράθυρο, Εμφάνιση επιλέξτε, την εμφάνιση του κέντρου μάζας και για τα τρία σώματα και ορίστε διαφορετικό χρώμα και γέμισμα για κάθε ένα από αυτά 4. Από το μενού ιδιότητες ορίστε τιμές μάζες 1, 2 και 3 Kg αντίστοιχα 5. Απενεργοποιήστε το βαρυτικό πεδίο

155

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 2: Ορίστε την απόσταση d 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το Ορθογώνιο, κάντε κλικ στην επιφάνεια εργασίας και δημιουργήστε ένα ορθογώνιο με πολύ μικρό μήκος των δύο απέναντι πλευρών. Για να το πετύχετε καλύτερα μπορείτε να μεγενθύνετε την επιφάνεια εργασίας 2. Επιλέξτε το εργαλείο γραφής κειμένου και πληκτρολογήστε d, όπως φαίνεται στο σχήμα

156

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

3. Γράψτε το κείμενο που φαίνεται στο σχήμα Βήμα 3: Ασκείστε δύναμη 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το εργαλείο της δύναμης και ασκείστε και στα τρία σώματα οριζόντια δύναμη, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Αφού επιλέξετε την πρώτη δύναμη, από το μενού Ορισμός, Νέο εργαλείο ελέγχου, επιλέξτε Δύναμη Χ για να εισάγετε ένα μεταβολέα ελέγχου της ασκούμενης δύναμης 3. Προσδιορίστε την τιμή του x του αριστερού τμήματος του d, έστω -1 4. Κάντε διπλό κλικ στο πρώτο διάνυσμα της εξωτερικής δύναμης και στο παράθυρο Fx πληκτρολογήστε if(body[1].p.x>-1 ,Input[1],0). Για να εισάγετε το όνομα Input[1], αυτό πρέπει να αντιστοιχεί στο πρώτο ορθογώνιο 5. Κάντε το ίδιο και για τα υπόλοιπα διανύσματα, αλλάζοντας τον όνομα Input[1] 6. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε ότι παύει να ασκείται δύναμη μετά από το x που έχετε ορίσει Βήμα 4: Δημιουργήστε γράφημα Ε(t) 1. Κάντε αριστερό κλικ στο πρώτο σώμα 2. Από το μενού Μέτρηση επιλέξτε Κινητική ενέργεια και Μεταφορική 3. Τρέξτε την εφαρμογή και παρατηρήστε το γράφημα του πρώτου σώματος 4. Επιλέξτε το γράφημα και στο παράθυρο των ιδιοτήτων πληκτρολογήστε στην ετικέτα το όνομα που θέλετε για το δεύτερο και τρίτο γράφημα αντίστοιχα, πατώντας το πλήκτρο Enter κάθε φορά. Εισάγετε τις δύο νέες εξισώσεις προσέχοντας τα ονόματα των αντικειμένων σας.

157

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

5. Μορφοποιήστε το γράφημα ώστε να μην αλλάξει η κλίμακα των αξόνων του

158

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

INTERACTIVE PHYSICS Βήμα 1: Σχεδιάστε έναν περιστρεφόμενο κύκλο 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε τον Κύκλο και δημιουργήστε έναν σχετικά μεγάλου μεγέθους 2. Χρησιμοποιείστε την άρθρωση με πείρο και στερεώστε το κέντρο του κύκλου 3. Αφού επιλέξετε τον δίσκο, από την επιλογή Ορισμός, Νέο εργαλείο ελέγχου επιλέξτε Αρχική περιστροφική ταχύτητα 4. Τρέξτε την εφαρμογή

159

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 2: Εισαγωγή περιστρεφόμενης δύναμης 1. Με κλικ και σύρσιμο εισάγετε την εξωτερική δύναμη όπως φαίνεται στο σχήμα (κάθετη στην ακτίνα του κύκλου) 2. Επιλέξτε τη δύναμη και από το μενού Ορισμός, Νέο εργαλείο ελέγχου επιλέξτε Δύναμη Χ ή Υ.

160

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

3. Εμφανίστε το παράθυρο των ιδιοτήτων της δύναμης και επιλέξτε Πολικές και Περιστροφή με το σώμα. Αντικαταστήστε την αριθμητική τιμή του μέτρου με την παράμετρο Input[x], όπου x ο αριθμός της παραμέτρου σας. Βήμα 3: Εμφάνιση διανυσμάτων ταχύτητας κατά μήκος της ακτίνας 1. Από το κατακόρυφο μενού επιλέξτε το εικονίδιο του σημειακού στοιχείου και κάντε κλικ σε διαφορετικά σημεία της ακτίνας 2. Αφού τοποθετήσετε όσα σημειακά στοιχεία θέλετε, επιλέξτε τα (πατώντας το πλήκτρο Shift) και από το μενού Ορισμός, Διανύσματα, επιλέξτε ταχύτητα και επιτάχυνση. 3. Αφού επιλέξετε τη σφαίρα, από το μενού Μέτρηση εμφανίστε μετρητές παρμέτρων της επιλογής σας και από το μενού Παράθυρο, Εμφάνιση τροποποιήστε την εμφάνισή τους και το όνομά τους. Βήμα 4: Κλείστε (αφού αποθηκεύσετε) την εφαρμογή σας και ανοίξτε νέα (Αρχείο  Δημιουργία) 1. Φτιάξτε το αυτοκινητάκι που φαίνεται στο σχήμα με δυνατότητα κίνησης προς τα εμπρός και προς τα πίσω

161

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

162

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΕΙΡΑΜΑ THOMSON

INTERACTIVE PHYSICS Βήμα 1: Σχεδιάστε το περιβάλλον του πειράματος Thomson 1. Με τη βοήθεια του εργαλείου ζωγραφικής δημιουργήστε στο Word την περιοχή – των κάθετα διασταυρούμενων – ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου 2. Αντιγράψτε την εικόνα στο πρόχειρο (clipboard) και επικολλήστε την στην επιφάνεια εργασίας του ΙΡ στην οποία έχετε εμφανίσει άξονες, χάρακες και πλέγμα. Επικολλήστε την εικόνα έτσι ώστε η αριστερή της πλευρά να είναι στο χ = 5 3. Στην αρχή των αξόνων εισάγεται σφαίρα ακτίνας 0,05 m 4. Κατασκευάστε τα ορθογώνια όπως φαίνονται στο σχήμα 5. Απενεργοποιήστε το βαρυτικό πεδίο και αγκυρώστε το ορθογώνιο που βρίσκεται στο δεξί μέρος του πεδίου

163

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 2: Εισαγωγή ιδιοτήτων πεδίων 1. Από το μενού Μικρόκοσμος  Πεδίο δύναμης επιλέξτε μαγνητικό πεδίο δύναμης και τροποποιήστε τις εξισώσεις ώστε το μαγνητικό πεδίο να είναι σε μΤ και στον κατακόρυφο άξονα να επιδρά και η δύναμη που προέρχεται από το ηλεκτρικό πεδίο. Τα δύο πεδία μεταβάλλουν τις τιμές τους με τη βοήθεια δύο μεταβολέων (Input[6] και Input[8])

164

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 3: Εισάγετε τις ιδιότητες του ηλεκτρονίου 1. Επιλέξτε τη σφαίρα – ηλεκτρόνιο και από το μενού ιδιότητες εισάγετε τιμή μάζας 9,11 10 -31. Για να επιδρούν τα δύο πεδία στο ηλεκτρόνιο μετά την εισοδό του στην περιοχή τους, αυτό πρέπει να «αποκτά» το φορτίο του μετά την εισόδό του στην εν λόγω περιοχή. Για να το πετύχετε αυτό πρέπει να εισάγετε εξίσωση ελέγχου του φορτίου, όπως φαίνεται στο σχήμα.

165

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Για να αποκτήσει το ηλεκτρόνιο την οριζόντια ταχύτητα λόγω της ύπαρξης του ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου εισάγεται ο τύπος,

Vx =

2Vqe . Σημειώνεται ότι η διαφορά δυναμικού eεισάγεται από το μεταβολέα Input[9] me

Βήμα 4: Ρύθμιση ακρίβειας προσομοίωσης

166

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. Για να είναι το αποτέλεσμα της προσομοίωσης ικανοποιητικό, από το μενού Μικρόκοσμος  Ακρίβεια ρυθμίστε το βήμα του κινούμενου σχεδίου σε 5 10-10. 2. Τρέξτε, αποθηκεύστε και κλείστε την προσομοίωσή σας.

167

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΤΡΙΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

INTERACTIVE PHYSICS 1.

Σχεδιάστε την προσομοίωση που περιγράφεται στην Άσκηση 4.47 του βιβλίου της Φυσικής της θετικής κατεύθυνσης της

Γ΄ Λυκείου

1. Δημιουργήστε

το

περιστρεφόμενο

σύστημα

διατηρώντας

τα

μεγέθη

της

άσκησης. 2. Το

σύστημα

θα

περιστρέφεται

με

τη

3. Η γωνιακή ταχύτητα του κινητήρα θα

βοήθεια κινητήρα ελέγχεται από ένα μεταβολέα με εύρος τιμών

0 – 25 rad/s

168

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

4. Δημιουργήστε μετρητή όπου θα καταγράφεται η στροφορμή του συστήματος. Επιλέξτε μία σφαίρα και από το μενού μέτρηση επιλέξτε όποιο μέγεθος θέλετε. Από το μενού ιδιότητες πληκτρολογήστε τον τύπο L = 0,8 (m1 v1+2m2 v2), στη γλώσσα του ΙΡ, δηλ. 0.8*(Body[2].mass * |Body[2].v|+ 2*Body[6].mass * |Body[6].v|) 5. Η τιμή της στροφορμής συμφωνεί με αυτή που δίνεται στην άσκηση του βιβλίου;

2. Σχεδιάστε την προσομοίωση που περιγράφεται στην Άσκηση 4.70 του βιβλίου της Φυσικής της θετικής κατεύθυνσης της Γ΄ Λυκείου

169

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. Δημιουργήστε τις αντίρροπα περιστρεφόμενους κυλίνδρους, και τοποθετήστε – συμμετρικά πάνω σ΄ αυτούς, σανίδα, όπως στο σχήμα. 2. Οι κύλινδροι θα περιστρέφονται με τη βοήθεια κινητήρων 3. Η γωνιακή ταχύτητα των κινητήρων θα ελέγχεται από δύο μεταβολείς 4. Η μετατόπιση της σανίδας από τη θέση ισορροπίας της, θα γίνεται με τη βοήθεια εξωτερικής δύναμης, η οποία θα ασκείται στο αριστερό τμήμα της σανίδας, από το 5ο μέχρι το 6ο δευτερόλεπτο. Από το μενού των ιδιοτήτων της εξωτερικής δύναμης και στο παράθυρο Fx θα πληκτρολογήσετε if(and (5
μετρητή της περιόδου της ταλάντωσης ο οποίος θα υπολογίζει την ταλάντωση από τον τύπο

2π

d . Με βάση τις παραμέτρους της 2 µg

συγκεκριμένης προσομοίωσης, ο τύπος γράφεται: 2*pi*sqrt(4/(2*input[9]*9.81))

170

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

3. Σχεδιάστε την προσομοίωση που περιγράφεται στην Άσκηση 4.57 του βιβλίου της Φυσικής της θετικής κατεύθυνσης της Γ΄ Λυκείου

171

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. Η εξωτερική δύναμη που ασκείται στον τροχό είναι μεταβαλλόμενη.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΣΕΠ Το λογισμικό "ΣΕΠ” (Σύνθετο Εργαστηριακό Περιβάλλον) αποτελείται από τα εικονικά εργαστήρια “Θερμότητας” και “Θερμοδυναμικής” και από την “βιβλιοθήκη” που περιέχει πολυμεσικό υλικό. Στο εργαστήριο Θερμότητας, διατίθενται 38 πειράματα, σε 7 ενότητες, με αντίστοιχα Φύλλα Εργασίας. Σε κάθε Φύλλο Εργασίας αντιστοιχεί και ένα .lab αρχείο του προγράμματος.

172

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στο εργαστήριο Θερμοδυναμικής διατίθενται 11 έτοιμα (ως προς τις αρχικές συνθήκες) πειράματα σε μορφή αρχείων .lab, τα οποία ταξινομούνται στις εξής θεματικές ενότητες: ΜΕΛΕΤΗ ΙΣΟΘΕΡΜΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ Στο εικονικό εργαστήριο θερμοδυναμικής, παρέχεται η δυνατότητα εκτέλεσης ισόχωρων, ισοβαρών, ισόθερμων και αδιαβατικών μεταβολών ιδανικών και πραγματικών αερίων, με το χειρισμό των κατάλληλων χειριστηρίων. Οι παρατηρούμενες μεταβολές καταγράφονται συνεχώς σε μετρητές πίεσης, θερμοκρασίας και όγκου, ενώ ταυτόχρονα παρέχεται η δυνατότητα απεικόνισης τους σε γραφικές παραστάσεις. Τέλος το λογισμικό παρέχει και μετρητές θερμότητας, μεταβολής της εσωτερικής ενέργειας και παραγόμενου ή καταναλισκόμενου έργου, κατά τη διάρκεια μιας μεταβολής. Στο εικονικό πείραμα που παρατίθεται στη συνέχεια, μελετάται η ισόθερμη μεταβολή ιδανικού και πραγματικού αερίου.

Στόχοι Η εξοικείωση του εκπαιδευτικού με το περιβάλλον εργασίας του λογισμικού και τις βασικές λειτουργίες του εικονικού εργαστηρίου της θερμοδυναμικής.

Προσδοκώμενα αποτελέσματα

1. να μπορεί να μεταβάλει και να πειραματίζεται με διαφορετικές αρχικές συνθήκες των πειραμάτων του 2. να δημιουργεί γραφικές παραστάσεις P- V, V- T και P- T και, 3. να μελετά – με τη βοήθεια του λογισμικού - ενεργειακά τις αντιστρεπτές μεταβολές. Στην εικόνα που ακολουθεί καταγράφονται τα εργαλεία ελέγχου και οι μετρητές του περιβάλλοντος εργασίας του λογισμικού.

173

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 1: Προετοιμασία του εικονικού πειράματος

174

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Σε περιβάλλον καθηγητή επιλέξτε τοιχώματα δοχείου “σταθερής θερμοκρασίας”, όγκο 5 L και θερμοκρασία 293 Κ. Στη συνέχεια, κάντε αριστερό κλικ στη φιάλη του He και πληκτρολογήστε, στο αναδυόμενο παράθυρο διαλόγου τον αριθμό 2, για την εισαγωγή δύο mol αερίου στο δοχείο. Βήμα 2: Δημιουργία γραφήματος P-V Με αριστερό κλικ στο κατάλληλο εικονίδιο των γραφικών παραστάσεων εμφανίζεται το γράφημα P-V. Στο κεντρικό μενού, κάντε κλικ στο εικονίδιο εκτέλεσης του πειράματος και στη συνέχεια αριστερό κλικ στο μετρητή όγκου. Στο αναδυόμενο παράθυρο διαλόγου εισάγεται την τιμή 65. Παρατηρήστε ότι το έμβολο μετακινείται και ταυτόχρονα δημιουργείται η γραφική παράσταση. Επαναφέρετε το έμβολο στην αρχική του θέση. Με αριστερό κλικ στο μετρητή θερμοκρασίας αυξήστε τη θερμοκρασία στους 393 Κ και αυξήστε πάλι τον όγκο του δοχείου στα 65 L. Παρατηρήστε να δημιουργείτε και δεύτερη ισόθερμη. Με τον ίδιο τρόπο δημιουργήστε τις ισόθερμες των 493, 593 και 693 Κ. Τελικά θα πάρετε το παρακάτω γράφημα.

175

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 3: Δημιουργία γραφημάτων V-T και P-T Η δημιουργία των γραφημάτων V-T και P-T είναι εξαιρετικά απλή, εφ’ όσον το πείραμα έχει πραγματοποιηθεί και έχει δημιουργηθεί ο πίνακας δεδομένων. Κάντε δύο φορές κλικ σε όποιον άξονα θέλετε και θα εμφανιστεί παράθυρο διαλόγου που θα σας επιτρέπει την επιλογή παραμέτρου και κλίμακας τιμών. Βήμα 4: Δημιουργία γραφήματος P-V πραγματικού αερίου

176

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Από το κεντρικό μενού, πιέστε το πλήκτρο επαναφορά, ώστε να επανέρθουν οι αρχικές συνθήκες. Αδειάστε – με αριστερό κλικ στη βαλβίδα εξαγωγής του δοχείου – το He και εισάγετε την ίδια ποσότητα (2 mol) CO2. Επαναλάβετε τα βήματα 2 και 3. Βήμα 5: Συγκριτική δημιουργία γραφήματος P-V ιδανικού και πραγματικού αερίου Δημιουργήστε δύο γραφικές παραστάσεις – στο ίδιο γράφημα - ισόθερμων μεταβολών 10 mol He και 10 mol CO2, για μεταβολές όγκου 5 – 65 L.

177

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΑΙΑ ΙΙ Το εκπαιδευτικό λογισμικό ΓΑΙΑ είναι ένα διερευνητικό και διαθεματικό μαθησιακό περιβάλλον για τη Γεωγραφία, τα Μαθηματικά, τη Φυσική, την Αστρονομία, την Ιστορία των Επιστημών και την Τεχνολογία. Ο βασικός κορμός του λογισμικού αποτελείται από 7 μικρόκοσμους (ΙΑΣΩΝ, NEWTON, GILBERT, ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗΣ, TORRICELLI, ΕΓΚΕΛΑΔΟΣ και ΑΡΙΣΤΑΡΧΟΣ). ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΔΟΡΥΦΟΡΟΥ Στο μικρόκοσμο “Newton: Κίνηση δορυφόρων γύρω από πλανήτες”, εμφανίζονται 4 ψηφίδες που απεικονίζουν την περιφορά του δορυφόρου γύρω από πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος (μπορεί και επιλέγει ο χρήστης) και τα χειριστήρια ελέγχου στο κάτω μέρος της οθόνης. Με χρήση των εν λόγω χειριστηρίων μπορεί να μεταβάλλεται το μέτρο ταχύτητας (m/s), το ύψος (απόσταση από την επιφάνεια του πλανήτη) (Km) και η κατεύθυνση του διανύσματος της ταχύτητας εκκίνησης του επιλεγμένου δορυφόρου. Στη δραστηριότητα που παρατίθεται στη συνέχεια, μελετάται η κίνηση δορυφόρου γύρω από τη γη, στο πλαίσιο της διδασκαλίας των εννοιών κυκλική κίνηση και παγκόσμια έλξη, στη Φυσική της Α’ Λυκείου.

Στόχοι Η εξοικείωση του εκπαιδευτικού με το περιβάλλον εργασίας του μικρόκοσμου που άπτεται της διδασκαλίας των Φυσικών εννοιών κυκλική κίνηση και νόμος της παγκόσμιας έλξης.

Προσδοκώμενα αποτελέσματα Μετά την ολοκλήρωση της διδασκαλίας ο εκπαιδευτικός θα μπορεί να: Δημιουργεί διαφορετικές καμπυλόγραμμες κινήσεις Εμφανίζει / αποκρύπτει τα διανύσματα ταχύτητας και δύναμης Εμφανίζει / αποκρύπτει τις στροβοσκοπικές αναπαραστάσεις και τα ίχνη των κινήσεων

178

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ελέγχει τις παραμέτρους που καθορίζουν τις κινήσεις αυτές

Βήμα 1: Αναπαράσταση της καμπυλόγραμμης τροχιάς Ανοίξτε το μικρόκοσμο “Newton: Κίνηση δορυφόρων γύρω από πλανήτες” και κάντε κλικ στο χειριστήριο εκκίνησης της προσομοίωσης. Στην ψηφίδα “Γεωμετρική αναπαράσταση κίνησης”, κάντε διαδοχικά κλικ στο κεντρικό μενού για να εμφανιστούν η τροχιά του δορυφόρου, να αναπαρασταθεί στροβοσκοπικά η κίνησή του και να εμφανιστούν τα διανύσματα δύναμης και ταχύτητας.

Βήμα 2: Μεταβολή της καμπυλόγραμμης τροχιάς Με τη βοήθεια των κατάλληλων χειριστηρίων, ή με απ’ ευθείας χειρισμό του διανύσματος (κλικ και σύρσιμο), μεταβάλετε την κατεύθυνση και το μέτρο της ταχύτητας. Παρατηρείστε, πριν ξεκινήσει η προσομοίωση, ότι εμφανίζεται πρόβλεψη της τροχιάς του δορυφόρου, στην ψηφίδα “κίνηση δορυφόρων”.

Βήμα 3: Ομαλή κυκλική κίνηση Τοποθετήστε το δορυφόρο σε ύψος 25000 Km και τροποποιήστε με τέτοιο τρόπο το διάνυσμα της ταχύτητας ώστε να εκτελέσει ομαλή κυκλική κίνηση.

Βήμα 4: Ελλειπτική τροχιά Μεταβάλλετε το διάνυσμα της ταχύτητας, ώστε ο δορυφόρος να εκτελεί ελλειπτική τροχιά και πιέστε το πλήκτρο “αδρανειακή κίνηση”, στην ψηφίδα “κίνηση δορυφόρων”. Παρατηρήστε την κίνηση του δορυφόρου, όταν αυτός απαλλάσσεται από το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη.

179

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

180

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΑΛΚΑΛΙΑ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Τάξη:Γ ΄ Γυµνασίου Γνωστικό αντικείµενο:XHMEIA Διδακτική ενότητα: Αλκάλια – ιδιότητες αλκαλίων Απαιτούµενος χρόνος:Μία (1)διδακτική ώρα Ειδικοί διδακτικοί στόχοι Οι µαθητές: Να γνωρίσουν α. τα αλκάλια, β. τις ιδιότητές τους. ♦

Να κατανοήσουν ότι τα στοιχεία της ίδιας ομάδας του Περιοδικού Πίνακα έχουν παρόμοιες ιδιότητες.

♦

Να μπορούν να χρησιμοποιούν τον Περιοδικό Πίνακα για να αντλούν πληροφορίες για τα στοιχεία.

181

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1. Επιλέξτε από το κεντρικό µενού την ενότητα Περιοδικός Πίνακας. Εµφανίζεται μία μορφή του Περιοδικού Πίνακα. Στο αριστερό μέρος της οθόνης υπάρχει ένας χρωματικός πίνακας. Παρατήρησε το χρώμα που αντιστοιχεί στα αλκάλια, εντόπισε στον περιοδικό πίνακα την ομάδα με το ίδιο χρώμα και απάντησε στις ερωτήσεις 1, 2, 3. Ερώτηση 1. Ποια είναι τα αλκάλια; Γράψε το όνομα και το σύμβολο κάθε αλκαλίου.; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ερώτηση 2. Σε ποια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα ανήκουν τα αλκάλια; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………. Ερώτηση 3. Σε ποια κατηγορία ανήκουν τα αλκάλια, στα μέταλλα ή στα αμέταλλα; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………….. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2. ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΚΑΛΙΩΝ ♦

Στην οθόνη του Περιοδικού Πίνακα, επιλέξτε θερμοκρασία. Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο λίθιο. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο που παρουσιάζονται τα σημεία τήξης και βρασμού του λιθίου. Σημείωσε τα δεδομένα αυτά στις αντίστοιχες στήλες του πίνακα

182

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. Επαναλάβετε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των αλκαλίων, καθώς επίσης και για τα μέταλλα χρώμιο (Cr) και χαλκό (Cu). Τα δεδομένα για το χρώμιο και το χαλκό θα χρειασθούν ως μέτρο σύγκρισης. ♦

Στην οθόνη του Περιοδικού Πίνακα, επιλέξτε ιδιότητες. Στην οθόνη αριστερά, στο μενού ιδιότητες στοιχείου επιλέξτε Κλίμακα σκληρότητας του Mohs. Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο λίθιο. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο που παρουσιάζεται η τιμή σκληρότητας του λιθίου. Σημείωσε την τιμή στην αντίστοιχή θέση στον πίνακα 1. Επαναλάβατε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των αλκαλίων, καθώς επίσης και για τα μέταλλα χρώμιο (Cr) και χαλκό (Cu). Τα δεδομένα για το χρώμιο και το χαλκό θα χρειασθούν ως μέτρο σύγκρισης.

♦

Από το ίδιο μενού ιδιότητες, επιλέξτε πυκνότητα. Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο λίθιο. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο που παρουσιάζεται η τιμή πυκνότητα του λιθίου. Σημείωσε την τιμή στην αντίστοιχή θέση στον πίνακα 1. Επαναλάβατε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των αλκαλίων, καθώς επίσης και για τα μέταλλα χρώμιο (Cr) και χαλκό (Cu). Τα δεδομένα για το χρώμιο και το χαλκό θα χρειασθούν ως μέτρο σύγκρισης.

183

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

πίνακας 1 Στοιχείο

Σημείο

Σημείο

τήξης

Βρασμού

σκληρότητα

Πυκνότητα

Li Na K Rb Cs Fr Cr Cu ♦

Αφού έχεις συμπληρώσει τον πίνακα 1. Απάντησε στις ερωτήσεις .

Ερώτηση 4. Σε ποια φυσική κατάσταση βρίσκονται τα αλκάλια σε συνθήκες δωματίου (25ο C) ; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ερώτηση 5. Με βάση τα σημεία τήξης, πώς χαρακτηρίζεις τα αλκάλια, σε σύγκριση με τo χρώμιο και το χαλκό, εύτηκτα ή δύστηκτα;

184

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ερώτηση 6. Με βάση τη σκληρότητά τους πώς χαρακτηρίζεις τα αλκάλια, σκληρά ή μαλακά; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ερώτηση 7. Με βάση την πυκνότητά τους, πώς χαρακτηρίζεις τα αλκάλια, μικρής ή μεγάλης πυκνότητας; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ερώτηση 8. Συνοψίζοντας τα συμπεράσματά σου (όπως έχουν καταγραφεί στις ερωτήσεις 4, 5, 6, 7) συμπλήρωσε τις προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές), ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη. Θυμήσου ότι η πυκνότητα του νερού ισούται με 1g/mL Τα αλκάλια είναι μέταλλα μαλακά/σκληρά και εύτηκτα/δύστηκτα. Έχουν μικρή /μεγάλη πυκνότητα.. Ιδιαίτερα τα …………….., …………… …, και …………… είναι ελαφρύτερα από το νερό. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3. ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΚΑΛΙΩΝ ♦

Επιλέξτε το μενού Στοιχεία και ενώσεις και στη συνέχεια στοιχεία/ μεταλλικά στοιχεία/αλκάλια. Ακολούθως επιλέξτε λίθιο. Επιλέξτε Βίντεο λιθίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εµφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε λίθιο. Κάθε φορά που επιλέγετε ένα βίντεο, εµφανίζεται το πρώτο καρέ του και από κάτω η αντίδραση που παρουσιάζεται σε αυτό, η εξίσωσή της και η περιγραφή του εικονικού πειράματος. Διαβάστε το κείμενο που εµφανίζεται και κάντε κλικ στο κουµπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραµα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 9.

185

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ερώτηση 9. Ποια είναι η αντίδραση του λιθίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………… ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………… ♦

Ακολούθως επιλέξτε νάτριο. Επιλέξτε Βίντεο νατρίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εµφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε νάτριο. Διαβάστε το κείμενο που εµφανίζεται και κάντε κλικ στο κουµπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραµα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 10.

Ερώτηση 10. Ποια είναι η αντίδραση του νατρίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………… ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………… ♦

Ακολούθως επιλέξτε κάλιο. Επιλέξτε Βίντεο καλίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε κάλιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 11.

Ερώτηση 11. Ποια είναι η αντίδραση του καλίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………… ………………………………………………………………………………………..………………………………………………………

186

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

♦

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ακολούθως επιλέξτε ρουβίδιο. Επιλέξτε Βίντεο ρουβιδίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε ρουβίδιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 12.

Ερώτηση 12. Ποια είναι η αντίδραση του ρουβιδίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………..……………………………………… ………………………………………………..……………… ♦

Ακολούθως επιλέξτε καίσιο. Επιλέξτε Βίντεο καισίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε καίσιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 13

Ερώτηση 13. Ποια είναι η αντίδραση του καισίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. …………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………..………………………………………… ………………………………………………..………………

♦ Συνοψίζοντας τις παρατηρήσεις σου από τα παραπάνω βίντεο και γενικεύοντας τα συμπεράσματά σου για όλα τα αλκάλια (δεν εξετάζεται το φράγκιο που είναι ασταθές και ραδιενεργό απάντησε στην ερώτηση 14. Ερώτηση 14. Συμπλήρωσε την προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές) ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη. Τα αλκάλια αντιδρούν εύκολα/δύσκολα με το νερό. Από την αντίδραση εκλύεται αέριο ………………………..…………………………….. και ταυτόχρονα σχηματίζεται ………………………………………..

187

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

♦

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Με βάση τις παρατηρήσεις σου στα βίντεο, απάντησε στην ερώτηση 15.

Ερώτηση 15. Κατάταξε τα αλκάλια κατά σειρά αυξανόμενης δραστικότητας στην αντίδρασή τους με το νερό.

………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………… …………………………………………… Με βάση την απάντησή σου στην ερώτηση 15, σύγκρινε τη σειρά δραστικότητας με τη σειρά που βρίσκονται στον περιοδικό πίνακα και τους ατομικούς τους αριθμούς και απάντησε στην ερώτηση 16. Ερώτηση 16. Πώς μεταβάλλεται η δραστικότητα των αλκαλίων σε σχέση με τον ατομικό τους αριθμό;

………………………………………………………………………………………..……………………………… ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………… ♦

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε λίθιο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο λιθίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε δοκιμή φλόγας:λίθιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Επαναλάβετε το ίδιο για το νάτριο και κάλιο. Απαντήστε στην ερώτηση 17.

Ερώτηση 17. Συμπλήρωσε τις προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές) ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη. Τα αλκάλια αναφλέγονται εύκολα/δύσκολα και δίνουν φλόγα με χαρακτηριστικό χρώμα. Συγκεκριμένα το λίθιο αναφλέγεται με ……………………… χρώμα , το νάτριο με……………….. και το κάλιο με …………………….

188

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

♦

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε λίθιο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο λιθίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε οξυγόνο και λίθιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Απαντήστε στις ερώτηση 18.

Ερώτηση 18. Ποια είναι η αντίδραση του λιθίου με το οξυγόνο. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………….. ♦

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε νάτριο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο νατρίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται

(κάτω αριστερά) επιλέξτε οξυγόνο και νάτριο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί

Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Απαντήστε στην ερώτηση 19. Ερώτηση 19. Ποια είναι η αντίδραση του νατρίου με το οξυγόνο. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. ………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….. ♦

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε κάλιο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο καλίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε οξυγόνο και κάλιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Απαντήστε στην ερώτηση 20.

Ερώτηση 20. Ποια είναι η αντίδραση του καλίου με το οξυγόνο. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης.

189

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… ♦

Συνοψίζοντας τις παρατηρήσεις σου από τα παραπάνω βίντεο και γενικεύοντας τα συμπεράσματά σου για όλα τα αλκάλια απάντησε στην ερώτηση 21.

Ερώτηση 21. Συμπλήρωσε την προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές) ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη. Τα αλκάλια αντιδρούν εύκολα/δύσκολα με το οξυγόνο. Από την αντίδραση των αλκαλίων με το οξυγόνο σχηματίζεται ………………………. του αλκαλίου Πρόταση για εργασίες µε θέµα τα αλκάλια Το πρόγραμμα Chemistry set 2000 διαθέτει εκτεταμένη βάση πληροφοριών. ♦

Επιλέξτε π.χ. την ενότητα Στοιχεία και ενώσεις από το κεντρικό μενού και κατόπιν το υπομενού Στοιχεία και την υποενότητα Μεταλλικά στοιχεία. Από τα µεταλλικά στοιχεία επιλέξτε Αλκάλια και από τα αλκάλια το Νάτριο. Στο Νάτριο ανοίγουν τρεις επιλογές:. δεδοµένα νατρίου, δοµές νατρίου και Βίντεο νατρίου. Η πρώτη επιλογή περιέχει όλων των ειδών τα στοιχεία που αφορούν το νάτριο και βοηθούν στην οριζόντια διασύνδεση της χηµείας του νατρίου µε άλλους επιστηµονικούς τοµείς, όπως η βιολογία, η ορυκτολογία, η ιστορία των επιστηµών κτλ. Τα στοιχεία αυτά είναι αρκετά για την ανάπτυξη πρωτοβουλιών από τους µαθητές, όπως η συγγραφή συνθετικών εργασιών.

♦

Επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία αυτή για κάθε στοιχείο μπορείς να έχεις πρόσβαση σε πληροφορίες για κάθε στοιχείο.

Πρόταση 1. Χρήσεις και βιολογικός ρόλος των αλκαλίων.

190

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Πρόταση 2. Ορυκτά των αλκαλίων. Πρόταση 3. Ιστορία της ανακάλυψης και προέλευσης ονομασίας των αλκαλίων.

191

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗ (ΜΕ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ) Τάξη:Γ ΄ Γυµνασίου Γνωστικό αντικείµενο: XHMEIA Διδακτική ενότητα: Αλκάλια – ιδιότητες αλκαλίων Απαιτούµενος χρόνος:Μία (1)διδακτική ώρα Ειδικοί διδακτικοί στόχοι Οι µαθητές: ♦

Να γνωρίσουν

α. τα αλκάλια, β. τις ιδιότητές τους. ♦

Να κατανοήσουν ότι τα στοιχεία της ίδιας ομάδας του Περιοδικού

Πίνακα έχουν παρόμοιες ιδιότητες. Να μπορούν να χρησιμοποιούν τον Περιοδικό Πίνακα για να αντλούν πληροφορίες για τα στοιχεία.

ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1.

192

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Επιλέξτε από το κεντρικό µενού την ενότητα Περιοδικός Πίνακας. Εµφανίζεται μία μορφή του Περιοδικού Πίνακα. Στο αριστερό μέρος της οθόνης υπάρχει ένας χρωματικός πίνακας. Παρατήρησε το χρώμα που αντιστοιχεί στα αλκάλια, εντόπισε στον περιοδικό πίνακα την ομάδα με το ίδιο χρώμα και απάντησε στις ερωτήσεις 1, 2, 3. Ερώτηση 1. Ποια είναι τα αλκάλια; Γράψε το όνομα και το σύμβολο κάθε αλκαλίου.; Τα αλκάλια είναι τα εξής στοιχεία: λίθιο (Li), νάτριο (Na), κάλιο (K), ρουβίδιο (Rb), καίσιο (Cs) και φράγκιο (Fr). Ερώτηση 2. Σε ποια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα ανήκουν τα αλκάλια; Τα αλκάλια ανήκουν στην πρώτη ομάδα του Περιοδικού Πίνακα Ερώτηση 3. Σε ποια κατηγορία ανήκουν τα αλκάλια, στα μέταλλα ή στα αμέταλλα; Τα αλκάλια ανήκουν στα μέταλλα.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2. ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΚΑΛΙΩΝ ♦

Στην οθόνη του Περιοδικού Πίνακα, επιλέξτε θερμοκρασία. Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο λίθιο. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο που παρουσιάζονται τα σημεία τήξης και βρασμού του λιθίου. Σημείωσε τα δεδομένα αυτά στις αντίστοιχες στήλες του πίνακα 1. Επαναλάβετε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των αλκαλίων, καθώς επίσης και για τα μέταλλα χρώμιο (Cr) και χαλκό (Cu). Τα δεδομένα για το χρώμιο και το χαλκό θα χρειασθούν ως μέτρο σύγκρισης.

♦

Στην οθόνη του Περιοδικού Πίνακα, επιλέξτε ιδιότητες. Στην οθόνη αριστερά, στο μενού ιδιότητες στοιχείου επιλέξτε Κλίμακα σκληρότητας του Mohs. Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο λίθιο. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο που παρουσιάζεται η τιμή σκληρότητας του λιθίου. Σημείωσε την τιμή στην αντίστοιχή θέση στον πίνακα 1. Επαναλάβατε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των

193

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

αλκαλίων, καθώς επίσης και για τα μέταλλα χρώμιο (Cr) και χαλκό (Cu). Τα δεδομένα για το χρώμιο και το χαλκό θα χρειασθούν ως μέτρο σύγκρισης. ♦

Από το ίδιο μενού ιδιότητες, επιλέξτε πυκνότητα. Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο λίθιο. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο που παρουσιάζεται η τιμή πυκνότητα του λιθίου. Σημείωσε την τιμή στην αντίστοιχή θέση στον πίνακα 1. Επαναλάβατε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των αλκαλίων, καθώς επίσης και για τα μέταλλα χρώμιο (Cr) και χαλκό (Cu). Τα δεδομένα για το χρώμιο και το χαλκό θα χρειασθούν ως μέτρο σύγκρισης. πίνακας 1 Στοιχείο

Σημείο τήξης

♦

ο

Σημείο C

Βρασμού

Σκληρότητα

Πυκνότητα

(Mohs)

g/cm3

Li

180

1327

0,6

0,534

Na

97

882

0,4

0,971

K

63

757

0,5

0,862

Rb

39

688

0,3

1,532

Cs

28

678

-

1,873

Fr

27

677

-

-

Cr

1903

2672

9

7,19

Cu

1083

2657

3

8,94

Αφού έχεις συμπληρώσει τον πίνακα 1. Απάντησε στις ερωτήσεις .

194

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ερώτηση 4. Σε ποια φυσική κατάσταση βρίσκονται τα αλκάλια σε συνθήκες δωματίου (25ο C) ; Σε συνθήκες δωματίου τα αλκάλια είναι στερεά Ερώτηση 5. Με βάση τα σημεία τήξης, πώς χαρακτηρίζεις τα αλκάλια, σε σύγκριση με τo χρώμιο και το χαλκό, εύτηκτα ή δύστηκτα; Τα αλκάλια χαρακτηρίζονται ως εύτηκτα Ερώτηση 6. Με βάση τη σκληρότητά τους πώς χαρακτηρίζεις τα αλκάλια, σκληρά ή μαλακά; Τα αλκάλια χαρακτηρίζονται ως μαλακά μέταλλα Ερώτηση 7. Με βάση την πυκνότητά τους, πώς χαρακτηρίζεις τα αλκάλια, μικρής ή μεγάλης πυκνότητας; Τα αλκάλια χαρακτηρίζονται ως στοιχεία μικρής πυκνότητας Ερώτηση 8. Συνοψίζοντας τα συμπεράσματά σου (όπως έχουν καταγραφεί στις ερωτήσεις 4, 5, 6, 7) συμπλήρωσε τις προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές), ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη. Θυμήσου ότι η πυκνότητα του νερού ισούται με 1g/mL Τα αλκάλια είναι μέταλλα μαλακά και εύτηκτα. Έχουν μικρή πυκνότητα. Ιδιαίτερα τα λίθιο, νάτριο και κάλιο είναι ελαφρύτερα από το νερό.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3. ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΚΑΛΙΩΝ ♦

Επιλέξτε το μενού Στοιχεία και ενώσεις και στη συνέχεια στοιχεία/ μεταλλικά στοιχεία/αλκάλια. Ακολούθως επιλέξτε λίθιο. Επιλέξτε Βίντεο λιθίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εµφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε λίθιο. Κάθε φορά που επιλέγετε ένα βίντεο, εµφανίζεται το πρώτο καρέ του και από κάτω η αντίδραση που παρουσιάζεται σε αυτό, η εξίσωσή

195

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

της και η περιγραφή του εικονικού πειράματος. Διαβάστε το κείμενο που εµφανίζεται και κάντε κλικ στο κουµπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραµα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 9. Ερώτηση 9. Ποια είναι η αντίδραση του λιθίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. Λίθιο + νερό → υδροξείδιο του λιθίου + υδρογόνο Li +H2O → LiOH + ½ H2 ♦

Ακολούθως επιλέξτε νάτριο. Επιλέξτε Βίντεο νατρίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εµφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε νάτριο. Διαβάστε το κείμενο που εµφανίζεται και κάντε κλικ στο κουµπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραµα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 10.

Ερώτηση 10. Ποια είναι η αντίδραση του νατρίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. νάτριο + νερό → υδροξείδιο του νατρίου + υδρογόνο Νa +H2O → NaOH + ½ H2 ♦

Ακολούθως επιλέξτε κάλιο. Επιλέξτε Βίντεο καλίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε κάλιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 11.

Ερώτηση 11. Ποια είναι η αντίδραση του καλίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. κάλιο + νερό → υδροξείδιο του καλίου + υδρογόνο

196

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Κ +H2O → ΚOH + ½ H2 ♦

Ακολούθως επιλέξτε ρουβίδιο. Επιλέξτε Βίντεο ρουβιδίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε ρουβίδιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 12.

Ερώτηση 12. Ποια είναι η αντίδραση του ρουβιδίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. ρουβίδιο+ νερό → υδροξείδιο του ρουβιδίου + υδρογόνο Rb +H2O → RbOH + ½ H2 ♦

Ακολούθως επιλέξτε καίσιο. Επιλέξτε Βίντεο καισίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε Αντίδραση του νερού µε καίσιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο και απαντήστε στην ερώτηση 13

Ερώτηση 13. Ποια είναι η αντίδραση του καισίου με το νερό. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. καίσιο+ νερό → υδροξείδιο του καισίου + υδρογόνο Cs +H2O → CsOH + ½ H2

♦ Συνοψίζοντας τις παρατηρήσεις σου από τα παραπάνω βίντεο και γενικεύοντας τα συμπεράσματά σου για όλα τα αλκάλια (δεν εξετάζεται το φράγκιο που είναι ασταθές και ραδιενεργό απάντησε στην ερώτηση 14. Ερώτηση 14. Συμπλήρωσε την προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές) ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη.

197

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Τα αλκάλια αντιδρούν εύκολα με το νερό. Από την αντίδραση εκλύεται αέριο υδρογόνο και ταυτόχρονα σχηματίζεται υδροξείδιο του μετάλλου ♦

Με βάση τις παρατηρήσεις σου στα βίντεο, απάντησε στην ερώτηση 15.

Ερώτηση 15. Κατάταξε τα αλκάλια κατά σειρά αυξανόμενης δραστικότητας στην αντίδρασή τους με το νερό. Li
Με βάση την απάντησή σου στην ερώτηση 15, σύγκρινε τη σειρά δραστικότητας με τη σειρά που βρίσκονται στον περιοδικό πίνακα και τους ατομικούς τους αριθμούς και απάντησε στην ερώτηση 16.

Ερώτηση 16. Πώς μεταβάλλεται η δραστικότητα των αλκαλίων σε σχέση με τον ατομικό τους αριθμό; Η δραστικότητα των αλκαλίων αυξάνει καθώς αυξάνει ο ατομικός τους αριθμός ♦

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε λίθιο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο λιθίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε δοκιμή φλόγας:λίθιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Επαναλάβετε το ίδιο για το νάτριο και κάλιο. Απαντήστε στην ερώτηση 17.

Ερώτηση 17. Συμπλήρωσε τις προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές) ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη. Τα αλκάλια αναφλέγονται εύκολα και δίνουν

φλόγα με χαρακτηριστικό χρώμα. Συγκεκριμένα το λίθιο αναφλέγεται με

κόκκινο χρώμα , το νάτριο με πορτοκαλί και το κάλιο με λιλά (μενεξεδί). ♦

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε λίθιο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο λιθίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε οξυγόνο και λίθιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Απαντήστε στις ερώτηση 18.

198

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ερώτηση 18. Ποια είναι η αντίδραση του λιθίου με το οξυγόνο. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. Λίθιο + οξυγόνο → οξείδιο του λιθίου 2 Li + ½ O2 → Li2O ♦

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε νάτριο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο νατρίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται

(κάτω αριστερά) επιλέξτε οξυγόνο και νάτριο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί

Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Απαντήστε στην ερώτηση 19. Ερώτηση 19. Ποια είναι η αντίδραση του νατρίου με το οξυγόνο. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. νάτριο + οξυγόνο → οξείδιο του νατρίου 2 Na + ½ O2 → Na2O ♦

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε κάλιο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο καλίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε οξυγόνο και κάλιο. Διαβάστε το κείμενο που εμφανίζεται και κάντε κλικ στο κουμπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραμα. Παρατηρήστε το βίντεο. Απαντήστε στην ερώτηση 20.

Ερώτηση 20. Ποια είναι η αντίδραση του καλίου με το οξυγόνο. Γράψτε την αντίδραση με λόγια καθώς και με τη μορφή της χημικής εξίσωσης. κάλιο + οξυγόνο → οξείδιο του καλίου 2 Κ + ½ O2 → Κ2O

199

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

♦

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Συνοψίζοντας τις παρατηρήσεις σου από τα παραπάνω βίντεο και γενικεύοντας τα συμπεράσματά σου για όλα τα αλκάλια απάντησε στην ερώτηση 21.

Ερώτηση 21. Συμπλήρωσε την προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη (όπου υπάρχουν δύο επιλογές) ή τα συμπληρώνοντας τα κενά με την κατάλληλη λέξη. Τα αλκάλια αντιδρούν εύκολα με το οξυγόνο. Από την αντίδραση των αλκαλίων με το οξυγόνο σχηματίζεται οξείδιο του αλκαλίου

Πρόταση για εργασίες µε θέµα τα αλκάλια Το πρόγραμμα Chemistry set 2000 διαθέτει εκτεταμένη βάση πληροφοριών. ♦

Επιλέξτε π.χ. την ενότητα Στοιχεία και ενώσεις από το κεντρικό μενού και κατόπιν το υπομενού Στοιχεία και την υποενότητα Μεταλλικά στοιχεία. Από τα µεταλλικά στοιχεία επιλέξτε Αλκάλια και από τα αλκάλια το Νάτριο. Στο Νάτριο ανοίγουν τρεις επιλογές:. δεδοµένα νατρίου, δοµές νατρίου και Βίντεο νατρίου. Η πρώτη επιλογή περιέχει όλων των ειδών τα στοιχεία που αφορούν το νάτριο και βοηθούν στην οριζόντια διασύνδεση της χηµείας του νατρίου µε άλλους επιστηµονικούς τοµείς, όπως η βιολογία, η ορυκτολογία, η ιστορία των επιστηµών κτλ. Τα στοιχεία αυτά είναι αρκετά για την ανάπτυξη πρωτοβουλιών από τους µαθητές, όπως η συγγραφή συνθετικών εργασιών.

♦

Επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία αυτή για κάθε στοιχείο μπορείς να έχεις πρόσβαση σε πληροφορίες για κάθε στοιχείο.

♦

Πρόταση 1. Χρήσεις και βιολογικός ρόλος των αλκαλίων.

♦

Πρόταση 2. Ορυκτά των αλκαλίων.

♦

Πρόταση 3. Ιστορία της ανακάλυψης και προέλευσης ονομασίας των αλκαλίων.

200

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΥΝΤΟΜΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ Εισαγωγή. Το λογισμικό Chemistry Set 2000 είναι µία πλήρης πολυµεσική βάση πληροφοριών σχετική µε τη χηµεία, εµπλουτισµένη µε περισσότερες από 500.000 λέξεις, 300 αρχεία βίντεο, 800 τρισδιάστατες απεικονίσεις δομών, γλωσσάριο, χάρτες µε όλες τις χώρες του κόσμου, καθώς και περισσότερες από 650 φωτογραφίες ορυκτών, γνωστών χημικών και χρήσης της χημείας στην καθηµερινή ζωή. Το λογισμικό αυτό εξελληνίσθηκε από το πρωτότυπό του στα πλαίσια του έργου «Κίρκη»

Ελάχιστες απαιτήσεις συστήματος Το λογισµικό Chemistry Set 2000 έχει τις ακόλουθες απαιτήσεις : • 16 MB µνήµη RAM, • 15 MB ελεύθερο χώρο στο σκληρό δίσκο (στην περίπτωση εκτέλεσης

των αρχείων µέσω δικτυακής εγκατάστασης ή από τη µονάδα του CD-ROM) ή 500 ΜΒ (στην περίπτωση εγκατάστασης του συνόλου του λογισµικού στο σκληρό δίσκο), • επεξεργαστή Pentium 100 Μ hz (ή μεταγενέστερο ), • ανάλυση οθόνης 800x600 µ ε 16 bit βάθος χρώµατος , • διπλής ταχύτητας (2x) µονάδα CD-ROM, • προσαρµοστή ήχου (προαιρετικά ), • Internet Explorer 6.0,

201

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

• QuickTime 6 (η έκδοση 6.1 παρέχεται µε το πρόγραμμα εγκατάστασης του λογισµικού ), • Chime 2.6 (η έκδοση 2.6 SP4 παρέχεται µ ε το πρόγραµµα εγκατάστασης του λογισµικού ).

Οδηγίες εγκατάστασης Το λογισµικό Chemistry Set 2000 μπορεί να εγκατασταθεί και να εκτελεστεί σε οποιοδήποτε υπολογιστή µ ε επεξεργαστή Pentium (ή μεταγενέστερο ) σε περιβάλλον Windows 98, Me, NT, 2000 ή XP. Για την εγκατάσταση του λογισµικού γίνεται χρήση ενός τυπικού οδηγού, όπως και σε όλα τα σύγχρονα λογισµικά για περιβάλλον Windows. • Τοποθετήστε το CD-ROM στη μονάδα του δίσκου . • Από το μενού Έναρξη /Start επιλέξτε Εκτέλεση /Run. • Στο πλαίσιο διαλόγου που θα εμφανιστεί πληκτρολογήστε D:\setup.exe (όπου D είναι η µονάδα του CD-ROM). • Ακολουθήστε τις οδηγίες στην οθόνη και κατά προτίμηση επιλέξτε Πλήρη εγκατάσταση.

202

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΑΛΟΓΟΝΑ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ Τάξη:Γ ΄ Γυµνασίου Γνωστικό αντικείµενο: ΧΗΜΕΙΑ Διδακτική ενότητα: Αλογόνα – Ιδιότητες αλογόνων Απαιτούµενος χρόνος:Μία (1)διδακτική ώρα Ειδικοί διδακτικοί στόχοι Οι µαθητές: Να γνωρίσουν α. τα αλογόνα, β. τις ιδιότητές τους. ♦

Να κατανοήσουν ότι τα στοιχεία της ίδιας ομάδας του Περιοδικού Πίνακα έχουν παρόμοιες ιδιότητες.

♦

Να μπορούν να αξιοποιούν τον Περιοδικό Πίνακα για την άντληση πληροφοριών και τις ιδιότητες των στοιχείων.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1.

203

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Επιλέξτε από το κεντρικό µενού την ενότητα Στοιχεία και Ενώσεις. Στη συνέχεια και διαδοχικά τα υπομενού Στοιχεία →Αμέταλλα Χημικά στοιχεία →Αλογόνα. Διάβασε το κείμενο που παρατίθεται στο δεξί μέρος της οθόνης και απάντησε στις ερωτήσεις 1, 2, 3. Ερώτηση 1. Ποια είναι τα αλογόνα; Γράψε το όνομα και το σύμβολο κάθε αλογόνου ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ερώτηση 2. Σε ποια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα ανήκουν τα αλογόνα; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ερώτηση 3. Σε ποια κατηγορία ανήκουν τα αλογόνα, στα μέταλλα ή στα αμέταλλα; ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2. ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΟΓΟΝΩΝ Μεταβείτε στο υπομενού Περιοδικός πίνακας. ♦

Στην οθόνη του Περιοδικού Πίνακα, επιλέξτε θερμοκρασία. Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο φθόριο. Εμφανίζεται ένα πλαίσιο που παρουσιάζονται τα σημεία τήξης και βρασμού του φθορίου. Σημείωσε τα δεδομένα αυτά στις αντίστοιχες στήλες του πίνακα 1. Επαναλάβετε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των αλογόνων.

♦

Από το ίδιο μενού ιδιότητες, επιλέξτε πυκνότητα.

Στη συνέχεια οδηγήστε το δείκτη του ποντικιού στο φθόριο. Εμφανίζεται ένα

πλαίσιο που παρουσιάζεται η τιμή πυκνότητα του φθορίου. Σημείωσε την τιμή στην αντίστοιχή θέση στον πίνακα 1. Επαναλάβατε τα ίδια βήματα για όλα τα στοιχεία των αλογόνων.

204

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

πίνακας 1 Στοιχείο

Σημείο

Σημείο

τήξης

Βρασμού

Πυκνότητα

F Cl Br I At ♦

Αφού έχεις συμπληρώσει τον πίνακα 1. Απάντησε στις ερωτήσεις .

Ερώτηση 4. Συνοψίζοντας τις παρατηρήσεις σου από τον πίνακα 1 συμπλήρωσε τις προτάσεις που ακολουθούν επιλέγοντας τη σωστή λέξη Τα αλογόνα

είναι αμέταλλα. Η φυσική τους κατάσταση σε συνθήκες δωματίου (25 ο C) είναι η εξής: Το ……………………………… και το …………

………………………..είναι αέρια, το ……………………. είναι υγρό και το……………………………….. και το …………………………. είναι στερεά.

205

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3. ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΛΟΓΟΝΩΝ Αντιδράσεις με μέταλλα. ♦

Επιλέξτε το μενού Στοιχεία και ενώσεις και στη συνέχεια στοιχεία/ αμέταλλα/αλογόνα. Ακολούθως επιλέξτε Φθόριο. Επιλέξτε Βίντεο φθορίου και από τον κατάλογο των βίντεο που εµφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε διαδοχικά Αντίδραση φθόριο και νάτριο, Αντίδραση φθόριο και μαγνήσιο. Κάθε φορά που επιλέγετε ένα βίντεο, εµφανίζεται το πρώτο καρέ του και από κάτω η αντίδραση που παρουσιάζεται σε αυτό, η εξίσωσή της και η περιγραφή του εικονικού πειράματος. Διαβάστε το κείμενο που εµφανίζεται και κάντε κλικ στο κουµπί Μεγέθυνση για να δείτε το πείραµα. Επανάλαβε την ίδια διαδικασία για το χλώριο. Γενικεύοντας τις παρατηρήσεις σου για όλα τα αλογόνα απάντησε στην ερώτηση 5

Ερώτηση 5. Τα αλογόνα (όπως το ……………….. και το ……………….. ) αντιδρούν με μέταλλα όπως το ……………….. και το ……… ……….. και σχηματίζουν ……………………………

Αντιδράσεις με αμέταλλα. ♦

Επαναλάβατε την προηγούμενη διαδικασία επιλέγοντας από τα Βίντεο φθορίου και Βίντεο χλωρίου τα ακόλουθα: Φθόριο και υδρογόνο, φθόριο και θείο, χλώριο και θείο. Γενικεύοντας τις παρατηρήσεις σου για όλα τα αλογόνα απάντησε στην ερώτηση 6

Ερώτηση 6. Τα αλογόνα (όπως το ……………….. και το ……………….. ) αντιδρούν με αμέταλλα όπως το ……………….. και το …… …………..

ΣΥΝΤΟΜΗ ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΓΙΑ ΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ

206

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εισαγωγή. Το λογισμικό Chemistry Set 2000 είναι µία πλήρης πολυµεσική βάση πληροφοριών σχετική µε τη χηµεία, εµπλουτισµένη µε περισσότερες από 500.000 λέξεις, 300 αρχεία βίντεο, 800 τρισδιάστατες απεικονίσεις δομών, γλωσσάριο, χάρτες µε όλες τις χώρες του κόσμου, καθώς και περισσότερες από 650 φωτογραφίες ορυκτών, γνωστών χημικών και χρήσης της χημείας στην καθηµερινή ζωή. Το λογισμικό αυτό εξελληνίσθηκε από το πρωτότυπό του στα πλαίσια του έργου «Κίρκη» Ελάχιστες απαιτήσεις συστήματος. Το λογισµικό Chemistry Set 2000 έχει τις ακόλουθες απαιτήσεις : • 16 MB µνήµη RAM, • 15 MB ελεύθερο χώρο στο σκληρό δίσκο (στην περίπτωση εκτέλεσης

των αρχείων µέσω δικτυακής εγκατάστασης ή από τη µονάδα του CD-ROM) ή 500 ΜΒ (στην περίπτωση εγκατάστασης του συνόλου του λογισµικού στο σκληρό δίσκο), • επεξεργαστή Pentium 100 Μ hz (ή μεταγενέστερο ), • ανάλυση οθόνης 800x600 µ ε 16 bit βάθος χρώµατος , • διπλής ταχύτητας (2x) µονάδα CD-ROM, • προσαρµοστή ήχου (προαιρετικά ), • Internet Explorer 6.0,

• QuickTime 6 (η έκδοση 6.1 παρέχεται µε το πρόγραμμα εγκατάστασης του λογισµικού ), • Chime 2.6 (η έκδοση 2.6 SP4 παρέχεται µ ε το πρόγραµµα εγκατάστασης του λογισµικού ).

207

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Οδηγίες εγκατάστασης Το λογισµικό Chemistry Set 2000 μπορεί να εγκατασταθεί και να εκτελεστεί σε οποιοδήποτε υπολογιστή µ ε επεξεργαστή Pentium (ή μεταγενέστερο ) σε περιβάλλον Windows 98, Me, NT, 2000 ή XP. Για την εγκατάσταση του λογισµικού γίνεται χρήση ενός τυπικού οδηγού, όπως και σε όλα τα σύγχρονα λογισµικά για περιβάλλον Windows. • Τοποθετήστε το CD-ROM στη μονάδα του δίσκου . • Από το μενού Έναρξη /Start επιλέξτε Εκτέλεση /Run. • Στο πλαίσιο διαλόγου που θα εμφανιστεί πληκτρολογήστε D:\setup.exe (όπου D είναι η µονάδα του CD-ROM). • Ακολουθήστε τις οδηγίες στην οθόνη και κατά προτίμηση επιλέξτε Πλήρη εγκατάσταση.

208

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΤΆΞΗ : Β’ ΓΥΜΝΑΣΊΟΥ ΜΑΘΗΜΑ:

ΧΗΜΕΙΑ

ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΑΠΌ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: Η διάσπαση του νερού ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ, ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ: «Ο θαυμαστός κόσμος της ΧΗΜΕΙΑΣ για το Γυμνάσιο» Μ. Σιγάλας, Α. Γιαννακουδάκης, Β. Αγγελόπουλος, Α. Τζαμτζής, Χ. Τζουγκράκη ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΜΊΑ (1) ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Οι βασικές αρχές για την διατύπωση σεναρίου για την ενότητα «από το νερό στο άτομο – η διάσπαση του νερού»» στηρίζονται στους στόχους και το περιεχόμενο του νέου Α.Π.Σ. ΧΗΜΕΙΑΣ Γυμνασίου. (ΦΕΚ τεύχος Β’ αρ. φύλλου 304/13-03-2003) Το περιεχόμενο του σεναρίου προχωρά πέρα από το αναλυτικό πρόγραμμα μέσα από τη δυνατότητα αξιοποίησης του διαδικτύου και της αναζήτησης πληροφοριών με τους σημερινούς τρόπους αναζήτησης και επεξεργασίας πληροφοριών. Η Ενότητα στην οποία αναφερόμαστε είναι η : ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ– ΑΠΟ ΤΟ ΜΑΚΡΟΚΟΣΜΟ ΣΤΟ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ, ΒΑΣΙΚΈΣ ΙΔΈΕΣ ΤΟΥ ΜΑΘΉΜΑΤΟΣ: Η Γενική ενότητα 2 είναι κομβικής σημασίας για την Χημεία Β’ Γυμνασίου αλλά και αυξημένης δυσκολίας για τους μαθητές. Ξεκινά μακροσκοπικά με το νερό και τις ιδιότητές του, συνεχίζει με τα μίγματα, τα διαλύματα, το διαχωρισμό μιγμάτων, τη διάσπαση του νερού και την εισαγωγή στις χημικές ενώσεις και στα χημικά στοιχεία. Ακολουθεί η Χημική Αντίδραση, προχωρά

209

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

στο μικρόκοσμο, τα άτομα και τα μόρια, στα σύμβολα στοιχείων και ενώσεων και τέλος στη χημική εξίσωση. Είναι λοιπόν η γενική ενότητα με το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ολόκληρο το Γυμνάσιο και απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή. Βασική ιδέα είναι η μετάβαση από υλικά του μακρόκοσμου, η μετάβαση στην έννοια της καθαρής χημικής ουσίας και τελικά του στοιχείου. Συστατικά των τελευταίων είναι τα μόρια και τα άτομα. Η όλη ενότητα στηρίζεται στους άξονες γνωστικού περιεχομένου οι οποίοι έχουν ως χαρακτηριστικά την εννοιολογική μετάβαση από το μακρόκοσμο στο μικρόκοσμο. Οργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 μαθητών/τριών ΣΤΌΧΟΙ: Οι στόχοι του Προγράμματος Σπουδών που εξυπηρετεί το παρόν λογισμικό είναι κυρίως οι παρακάτω. Να μπορούν οι μαθητές, στο τέλος της διδακτικής ώρας να.... 

Τεκμηριώνουν ότι το νερό είναι σύνθετη ουσία αναφερόμενοι σε πειραματικά δεδομένα



Να ορίζουν τα στοιχεία ως τις ουσίες που δεν μπορούν να διασπασθούν σε απλούστερες ουσίες



Να αναφέρουν παραδείγματα χημικών στοιχείων



Να τεκμηριώνουν τη σταθερή σύσταση των χημικών ουσιών αναφερόμενοι στα ποσοτικά πειραματικά δεδομένα της διάσπασης του νερού



Να ορίζουν τη χημική ένωση ως χημική ουσία με καθορισμένη ποιοτική και ποσοτική σύσταση



Να αναφέρουν ότι τα στοιχεία και οι χημικές ενώσεις έχουν καθορισμένες φυσικές σταθερές

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΈΣ ΑΡΧΈΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΈΓΓΙΣΗ ΤΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΎ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΎ: Να σημειωθεί ότι η αποσπασματική προσέγγιση ενοτήτων είναι συχνά ατελέσφορη διότι προσεγγίζεται αποσπασματικά ο ειρμός των συλλογισμών των συγγραφέων, που έχουν συντάξει τα

210

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

κείμενα και το εκπαιδευτικό υλικό. Τυπική περίπτωση είναι η παρούσα ενότητα όπου είναι δύσκολη η μετάβαση των μαθητών από το μακρόκοσμο (υλικά, χημικές ουσίες, στοιχεία) στο μικρόκοσμο (άτομα και μόρια). Το εκπαιδευτικό Λογισμικό θα βοηθήσει με ένα σύντομο σχετικά δρόμο και με εποπτικά μέσα που είναι αδύνατο να συγκεντρωθούν συγχρόνως στη σχολική τάξη, να παρουσιάσει μια ενότητα ως σύνολο. Η υποστήριξη, έστω και με εικονικά πειράματα, του συνόλου του υλικού είναι αξιοσημείωτη.

EΝΝΟΙΟΛΟΓΙΚΈΣ ΔΥΣΚΟΛΊΕΣ ΚΑΙ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΈΣ ΙΔΈΕΣ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΏΝ: Οι μαθητές

στα μίγματα και στα διαλύματα

ανταποκρίνονται σχετικά εύκολα σε ερωτήσεις για τις ιδιότητες μιγμάτων ή διαλυμάτων και για τις μεθόδους διαχωρισμού. Όμως δεν αντιλαμβάνονται σωστά τη μετάβαση από τα μίγματα στην έννοια της χημικής ένωσης. Το νερό θεωρείται ότι είναι ένα ομογενές μίγμα υδρογόνου και οξυγόνου. Η άρση των εναλλακτικών ιδεών μπορεί να πραγματοποιηθεί πιο εύκολα όταν ο καθηγητής είναι υποψιασμένος – χωρίς βέβαια να τις αναφέρει μέσα στην τάξη και μπερδέψει του μαθητές- αλλά με έμμεσο τρόπο μπορεί να οδηγήσει τους μαθητές να τις ανασύρουν από τη βαθύτερη συλλογιστική τους και με διαλεκτικό τρόπο να τις άρει. Τα πειράματα μπορεί μερικές φορές να βοηθήσουν (περίπτωση ηλεκτρόλυσης του νερού) αλλά μπορεί και όχι (περίπτωση ταυτοποίησης ουσιών από ιδιότητες). Οι μαθητές δεν είναι εξοικειωμένοι με παρόμοια συλλογιστική και το εκπαιδευτικό λογισμικό θα συνδράμει στην εξοικείωσή τους με πειράματα

που είναι

δύσκολο να πραγματοποιηθούν στο ελληνικό σχολείο. Η ολοκλήρωση της ενότητας είναι απαραίτητη για την συνολική προσέγγιση των εναλλακτικών ιδεών των μαθητών.

ΕΜΠΛΟΚΉ ΔΙΑΦΌΡΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΏΝ ΠΕΡΙΟΧΏΝ: Η προσέγγιση του μικρόκοσμου είναι μια θεμελιώδης γνώση που πρέπει να αποκτηθεί στο Γυμνάσιο και να βοηθήσει τους μαθητές να εξηγήσουν φαινόμενα της Φυσικής, της Βιολογίας, των Φυσικών επιστημών και της τεχνολογίας γενικότερα. Το νερό γενικότερα είναι ένα θέμα που ενδείκνυται για ευρύτατες προεκτάσεις σε θέματα Φυσικών αλλά και Ανθρωπιστικών, Κοινωνικών Επιστημών.

211

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ: Η προσέγγιση του μικρόκοσμου αποτελεί ένα θέμα που μπορεί να προσεγγισθεί επαρκώς με τη χρήση απλών προσομοιωμάτων και εικαστικών αποδόσεων των θεμελιωδών σωματιδίων, με την υπενθύμιση πάντα ότι οι αποδόσεις αυτές είναι σχηματικές και προσεγγιστικές.

ΔΙΑΘΈΣΙΜΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΌ ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ: Υλικό που υπάρχει και στις πιο κάτω διευθύνσεις που μπορούμε να δώσουμε ως εργασίες στους μαθητές. Οι περισσότερες προσομοιώσεις πειραμάτων Φυσικών Επιστημών που υπάρχουν, μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο Γυμνάσιο ή και το Λύκειο. http://witcombe.sbc.edu/water http://www.ec.gc.ca/water http://www.bristolwater.co.uk/education/index.htm http://waterpollution.com/homepage.cgi http://www.chem.sc.edu/goode/C112web/CH12NF/index.htm http://www.chem.iastate.edu/group/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/thermochem/solutionSalt.html http://jchemed.chem.wisc.edu/Journal/index.html , http://odysseia.cti.gr/kirki/General/Links.htm Προσέξτε: Οι παραπάνω διευθύνσεις είναι ενδεικτικές. Να έχετε στο νου σας ότι οι διευθύνσεις δεν ανταποκρίνονται πάντα στις προσδοκίες μας, αλλά και ότι από μια νέα αναζήτηση εύκολα μπορεί να βρεις νέο άφθονο υλικό.

212

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ: Το νερό αποτελεί ένα ανεξάντλητο θέμα για προσέγγιση στη διδακτική πράξη διότι είναι ο σημαντικότερος φυσικός πόρος του πλανήτη μας, λόγω της ύψιστης ζωτικής του αξίας, της οικολογικής του σημασίας, της οικονομικής του σπουδαιότητας και της πολιτισμικής του παρουσίας στη διαδρομή της ανθρώπινης εξέλιξης. Παράλληλα το νερό ως πρόβλημα στις σημερινές κοινωνίες λόγω ανεπάρκειας αποτελεί σημείο τριβής, πρόβλημα πολυσύνθετο, βαθύτατα κοινωνικό, διασυνοριακό, οικονομικό και πολιτικό, η διερεύνηση του οποίου απαιτεί τη εξέταση των παραμέτρων που διαμορφώνουν την παρουσία του στον πλανήτη μας φυσικών, χημικών, βιολογικών, γεωγραφικών, γεωλογικών και τεχνολογικών. Το νερό αποτελεί ένα θέμα που προσφέρεται για την εφαρμογή των προσεγγίσεων που αναφέρθηκαν αφού η παρουσία του καθορίζει συστήματα, συμπεριφορές και πολιτισμούς, Η ύπαρξή του σχετίζεται με ποικίλες εκδηλώσεις που καλύπτουν όλες τις δραστηριότητες και αυτή την ίδια την ύπαρξη ζωής. Από επιστημολογική άποψη η αξιοποίηση της χημικής ένωσης Η 2Ο για την προσέγγιση χημικών εννοιών είναι ιδιαίτερα πρόσφορη στο Γυμνάσιο, και αυτό επιχειρείται και στην παρούσα προσέγγιση. Ως διαλύτης κατέχει καθοριστικό ρόλο όχι μόνο στη ζωή αλλά και στην οικονομία, στη βιομηχανία και την παραγωγή. Στο σχολικό επίπεδο, εκτός από τις ποιοτικές και τις διαθεματικές προσεγγίσεις, με τις εκφράσεις περιεκτικότητας διαλυμάτων, ο εκπαιδευτικός έχει ένα θαυμάσιο εργαλείο για ποσοτικές μετρήσεις και εργαστηριακές ασκήσεις. Το μαθηματικοποιημένο μέρος αυτής της ενότητας είναι αρκετά ισχυρό για να αναδείξει πλήθος ικανοτήτων και να καλλιεργήσει πλήθος δεξιοτήτων στους μαθητές. Η «ολοκλήρωση της προσφοράς» του νερού στη σχολική γνώση γίνεται και με ένα τομέα που αναπάντεχα –και για παιδαγωγικούς λόγουςυπεισέρχεται το νερό. Ξεκινώντας από το νερό, το αναλύουμε στα συστατικά του, και καταλήγουμε στα στοιχεία που αποτελούν τον κόσμο και εν τέλει στα άτομα και τα μόρια. 1η ΟΘΟΝΗ

213

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στην εισαγωγική οθόνη «συστήνονται» τα πρόσωπα που θα κάνουν την πλοήγηση στο λογισμικό ο Arrhenius,η κα Λεμονίδου και ο μικρός

Βάσος. Κάνοντας κλικ στην Είσοδο

περνάμε στην

2η ΟΘΟΝΗ που έχει τα περιεχόμενα του λογισμικού και διακρίνουμε την ενότητα «Από το νερό στο άτομο»:

214

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εισαγωγή στη Χημεία

Από το νερό στο άτομο

Ατμοσφαιρικός αέρας

Έδαφος και υπέδαφος

Οξέα, βάσεις και άλατα

Ταξινόμηση των στοιχείων

Η χημεία του άνθρακα

215

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Επιλέγουμε Από το νερό στο άτομο Οδηγεί στην 3η ΟΘΟΝΗ που περιλαμβάνει τις υποενότητες: Το νερό στη ζωή μας Το νερό ως διαλύτης - μίγματα Η περιεκτικότητα των διαλυμάτων Η ρύπανση του νερού Η διάσπαση του νερού Οι χημικές αντιδράσεις Τα άτομα Υποατομικά σωματίδια και ιόντα Τα μόρια Οι χημικές εξισώσεις Όπως μας πληροφορεί το λογισμικό (αναφορά στους στόχους): «Σε αυτήν την ενότητα θα μελετήσουμε πρώτα το νερό, τη σημασία του για τον άνθρωπο, το ρόλο του στη φύση, τη ρύπανσή του και τον καθαρισμό

του.

Θα μάθουμε τι είναι τα μίγματα και τα διαλύματα, πως εκφράζεται η ποσοτική τους σύσταση και πως διαχωρίζουμε τα συστατικά τους. Θα διαπιστώσουμε ότι μπορούμε να διασπάσουμε το νερό σε απλούστερα σώματα. Έτσι θα γνωρίσουμε όλα σχεδόν τα δομικά στοιχεία της ύλης

όπως

τα

άτομα,

τα

υποατομικά

σωματίδια,

τα

χημικά

στοιχεία,

τα

μόρια

και

τις

χημικές

ενώσεις.

216

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Τέλος θα γνωρίσουμε πώς όλα αυτά αντιδρούν μεταξύ τους στις χημικές αντιδράσεις.» Επιλέγουμε: Η διάσπαση του νερού Περιλαμβάνει τις υποενότητες: 1. Η ηλεκτρόλυση του νερού 2. Τα χημικά στοιχεία 3. Οι χημικές ενώσεις 4. Φυσικές σταθερές καθαρών ουσιών 5. Η διάσπαση του νερού με λίγα λόγια 6. Ασκήσεις Επιλέγουμε την υποενότητα: 1 Η ηλεκτρόλυση του νερού 4η ΟΘΟΝΗ Εδώ διατυπώνεται η ερώτηση: «Το νερό είναι μίγμα ή χημική ουσία;» Στο σημείο αυτό αρχίζουν τα δύσκολα για τους μαθητές και απαιτείται εξατομικευμένη μάθηση και θετική ενίσχυση στους λεπτούς συλλογισμούς που ακολουθούν. Οι μαθητές εύκολα αφαιρούνται στο σημείο αυτό και «τρέχουν» γρήγορα σε σημεία που δεν τα κατανοούν πλήρως. Απαιτείται μεγάλη προσοχή από μέρους του εκπαιδευτικού, θετική ενίσχυση και τόνωση του ενδιαφέροντος των μαθητών και έλεγχος της πορείας της τάξης. Στην επόμενη 5η ΟΘΟΝΗ αναπτύσσεται το πείραμα της ηλεκτρολυτικής διάσπασης του νερού που παρουσιάζεται με ένα κατατοπιστικό βίντεο (το τρέχουμε).

217

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στην 6η ΟΘΟΝΗ προσεγγίζεται πιο αναλυτικά το πείραμα της ηλεκτρόλυσης

Σύμφωνα με το λογισμικό: «Σε αυτό το πείραμα διασπάται ηλεκτρολυτικά το νερό. Σε ειδική συσκευή που αποτελείται από δύο ανεστραμμένους σωλήνες προστίθενται νερό στο οποίο περιέχεται λίγο οξύ και στη συνέχεια εμβαπτίζονται δύο ηλεκτρόδια που είναι συνδεδεμένα με μπαταρία. Παρατηρούμε ότι προκύπτουν δύο αέρια. Το πρώτο φουντώνει τη φλόγα του σπίρτου και είναι το οξυγόνο. Το δεύτερο έχει διπλάσιο όγκο, δίνει χαρακτηριστικό κρότο αν πλησιάσουμε μια φλόγα και είναι το υδρογόνο.» Και εδώ είναι ένα δύσκολο σημείο για να κατανοηθεί από τους μαθητές. Περιέχει ολόκληρη την λογική της ταυτοποίησης μιας ουσίας από τις ιδιότητές της. Το παιδαγωγικό και επιστημολογικό ερώτημα είναι κατά πόσο οι ιδιότητες που αναφέρουμε είναι αναγκαία και ικανή συνθήκη ώστε η ταυτοποίηση να αποκλείει κάθε άλλη ουσία: Είναι οι μαθητές εξοικειωμένοι με αυτή τη διαδικασία ταυτοποίησης που αναφέρουμε στο λογισμικό; Για να προλάβουμε τέτοια θέματα παρανοήσεων καλό είναι να έχουμε προετοιμάσει λεκτικά τους μαθητές για τέτοιου είδους συλλογιστική. Στην 7η ΟΘΟΝΗ το λογισμικό ολοκληρώνει την παρουσίαση της υποενότητας με την περίληψη:

218

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

«H διάσπαση του νερού με λίγα λόγια 1. Οι

καθαρές

χημικές

ουσίες

είναι

τα

χημικά

στοιχεία

και

οι

χημικές ενώσεις. 2. Χημικά

στοιχεία

είναι

οι

χημικές

ουσίες

που

δε

μπορούν

να

διασπαστούν σε άλλες απλούστερες με χημικές μεθόδους. 3. Κατά την ηλεκτρόλυση το νερό διασπάται σε υδρογόνο και οξυγόνο. 4. Χημικές

ενώσεις

είναι

οι

χημικές

ουσίες

που

με

κατάλληλες

χημικές μεθόδους μπορούν να διασπαστούν σε απλούστερες. 5. Τα χημικά στοιχεία διακρίνονται σε μέταλλα και αμέταλλα. 6. Οι

χημικές

ενώσεις

αποτελούνται

από

δύο

ή

περισσότερα

στοιχεία

με

σταθερή

αναλογία μαζών. 7. Οι καθαρές ουσίες χαρακτηρίζονται από τις φυσικές σταθερές, όπως είναι το σημείο βρασμού, η πυκνότητα, το σημείο τήξης, η αγωγιμότητα, κ.ά» Στην 8η ΟΘΟΝΗ με την ολοκλήρωση των ερωτήσεων και ασκήσεων του λογισμικού πρέπει να έχουμε αξιολογήσει εάν οι μαθητές κατέκτησαν τους στόχους και εάν ξεκαθάρισαν τα σημεία 2, 4 και 7 από την παραπάνω περίληψη. Να υπογραμμιστεί ότι οι μαθητές θα συναντήσουν ιδιαίτερες δυσκολίες στην κατανόηση των χημικών μεθόδων (πχ ηλεκτρόλυση) που ΔΕΝ διευκρινίζεται δεόντως η έννοιά τους και η διαδικασία φυσικοχημικής ολοκλήρωσής τους (που είναι άλλωστε αντικείμενο άλλης τάξης). Ανάλογες δυσκολίες συναντούν και στις φυσικές σταθερές.

219

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στο τέλος δίνεται η αυτοαξιολόγηση του μαθητή. Είναι έτσι δοσμένη που ΔΕΝ μπορεί να λειτουργήσει και ως αξιολόγηση από μέρους του εκπαιδευτικού. Αυτό δεν αποτελεί μειονέκτημα διότι τεστ αξιολόγησης είναι εύκολο να βρει ή να συντάξει ο εκπαιδευτικός. Ανάλογο με αυτό τεστ αυτοαξιολόγησης του μαθητή είναι πολύ σπάνιο να συναντήσει κάποιος στο σύνολο του σύγχρονου εκπαιδευτικού υλικού Χημείας. H διάσπαση του νερού - Aσκήσεις Επιλέξτε τις σωστές απαντήσεις επιλέγοντας την αντίστοιχη σειρά. Καλή επιτυχία!

220

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. Μια καθαρή ουσία μπορεί να είναι ... α) Μίγμα β) Χημικό στοιχείο γ) Χημική ένωση 2. Ένα μίγμα μπορεί αν αποτελείται από μια χημική ένωση και ένα χημικό στοιχείο. α) Σωστό β) Λάθος 3. Το σημείο βρασμού ενός χημικού στοιχείου δεν είναι πάντα το ίδιο. α) Σωστό β) Λάθος 4. Το νερό είναι μια χημική ένωση γιατί ... α) Μπορεί να εξατμιστεί β) Μπορεί να διασπαστεί σε απλούστερες ουσίες γ) Δε διασπάται σε απλούστερες ουσίες Μετά την αξιολόγηση της παρουσίασης επανερχόμαστε στα σημεία που τονίσαμε ότι εμφανίζονται δυσκολίες ή εναλλακτικές ιδέες από τους μαθητές. Τέλος κάνοντας χρήση της μπάρας με τις πληροφορίες και τις συνδέσεις που παρέχει το πρόγραμμα, μπορούμε να εμπλουτίσουμε την προσέγγιση ή να καθοδηγήσουμε τα παιδιά στη δημιουργία κάποιας συνθετικής εργασίας.

221

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Πρέπει να σημειώσουμε ότι το περιεχόμενο που διαπραγματεύεται το λογισμικό είναι τέτοιο ώστε να μπορεί να απαντήσει ένας μαθητής στο δεδομένο χρόνο. Εάν ο εκπαιδευτικός θέλει να δώσει πρόσθετο υλικό και επεξηγήσεις στους μαθητές τότε ο προσφερόμενος χρόνος ίσως δεν επαρκέσει. Το επίπεδο προσέγγισης από μέρους του λογισμικού δεν εξαντλεί το κάθε θέμα αλλά ούτε και ο εκπαιδευτικός πρέπει να επιχειρήσει κάτι τέτοιο διότι θα ξεφύγει από το χρονοδιάγραμμα. Οι τελικές συνδέσεις και ανακεφαλαιώσεις που προσφέρονται από το λογισμικό θα βοηθήσουν τον εκπαιδευτικό και το μαθητή να ολοκληρώσουν την προσέγγισή τους στο θέμα. Να σημειωθεί ότι τα βήματα που παρουσιάζονται στα παρόντα φύλλα οδηγιών, ίσως φαίνονται λίγο αναλυτικά και κουραστικά αλλά είναι χρήσιμα για την εξοικείωση με τα βήματα και την πλοήγηση του λογισμικού.

Βιβλιογραφία 1.

«Χημεία Β΄ Γυμνασίου Βιβλίο Μαθητή» Αβραμιώτης Σ, Αγγελόπουλος Β, Καπελώνης Γ., Σινιγάλιας Π., Σπαντίδης Δ., Τρικαλίτη Α., Φίλος Γ. υπό έκδοση

2. «Χημεία Β΄ Γυμνασίου Βιβλίο Καθηγητή» Αβραμιώτης Σ, Αγγελόπουλος Β, Καπελώνης Γ., Σινιγάλιας Π., Σπαντίδης Δ., Τρικαλίτη Α., Φίλος Γ. υπό έκδοση 3.

«Εκπαιδευτικό Λογισμικό Χημείας Γυμνασίου» Μ. Σιγάλας, Α. Γιαννακουδάκης, Β. Αγγελόπουλος, Α. Τζαμτζής, Χ. Τζουγκράκη

υπό

έκδοση 4. «Διδακτική για τα Μαθήματα των Φυσικών Επιστημών» Ζησιμόπουλος Γ., Καφετζόπουλος Κ., Μανούσου-Μουτζούρη Ε., Παπασταματίου Ν., Πατάκης Αθήνα 2002 5. «Οικοδομώντας τις 'Εννοιες των Φυσικών Επιστημών», R. Driver, Α. Squires κ.ά. Εκδόσεις Τuπωθήτω, Αθήνα 1998,

222

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

6. Γεωργιάδου Α., Καφετζόπουλος Κ,. Προβής Ν, Χηνιάδης Δ. και Σπυρέλλης Ν. (1996). Νεότερες τάσεις στη διδασκαλία της Χημείας, 17ο Πανελλήνιο Συνέδριο Χημείας, Πάτρα. 7. Καφετζόπουλος Κ., Φωτιάδου Τ., Χρυσοχόος Ι., (2002) Φυσικές Επιστήμες, Επαγγελματικός Προσανατολισμός, Ξένες Γλώσσες: Διαθεματική προσέγγιση και πρακτικές εφαρμογές, Επιθεώρηση Εκπαιδευτικών Θεμάτων, Τεύχος 6, Ιούνιος.. 8. Καφετζόπουλος, Κ.

Βρεττός Ι., Σπυρέλλης Ν., Καραλιώτα-Λυμπεροπούλου Α., (2003) Σύγχρονες Αναζητήσεις της Διδακτικής των

Φυσικών Επιστημών: Η περίπτωση της Χημείας Νέα Παιδεία, 2003, τεύχος 105, σ. 11-133, 9. Μπομπέτσης Α., Καφετζόπουλος Κ. «Τα νέα προγράμματα σπουδών χημείας Β’ και Γ’ Γυμνασίου» στο 11ο Επιμορφωτικό Σεμινάριο Χημείας, (ΕΕΧ) Αθήνα 1-2 Δεκ. 2001

223

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΜΑΘΗΤΗ

ΤΆΞΗ : Β’ ΓΥΜΝΑΣΊΟΥ ΜΑΘΗΜΑ:

ΧΗΜΕΙΑ

ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ - ΑΠΌ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: Η διάσπαση του νερού ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ, ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ: Cd-rom Χημείας Γυμνασίου «Ο θαυμαστός κόσμος της ΧΗΜΕΙΑΣ για το Γυμνάσιο» Μ. Σιγάλας, Α. Γιαννακουδάκης, Β. Αγγελόπουλος, Α. Τζαμτζής, Χ. Τζουγκράκη ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ: ΜΊΑ (1) ΣΤΟΧΟΣ ΤΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: «Θα διαπιστώσουμε ότι μπορούμε να διασπάσουμε το νερό σε απλούστερα σώματα. Έτσι θα γνωρίσουμε όλα σχεδόν τα δομικά στοιχεία της ύλης όπως τα άτομα, τα υποατομικά σωματίδια, τα χημικά στοιχεία, τα μόρια και τις χημικές ενώσεις». ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ: «Η διάσπαση του νερού» Περιέχει τις ενότητες: ♦Η ηλεκτρόλυση του νερού ♦Τα χημικά στοιχεία ♦Οι χημικές ενώσεις ♦Φυσικές σταθερές καθαρών ουσιών

224

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

♦H διάσπαση του νερού με λίγα λόγια ♦H διάσπαση του νερού - Aσκήσεις

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ:

Αφού εκκινήσετε το εκπαιδευτικό λογισμικό «Ο θαυμαστός κόσμος της Χημείας για το Γυμνάσιο»,κάντε κλικ στο κουμπί

εκκίνηση

Μεταβείτε στην ενότητα «Από το νερό στο άτομο» (κάνετε κλικ στον τίτλο) και κατόπιν στην ενότητα «Η διάσπαση του νερού» Μεταβαίνουμε στην οθόνη: «Η ηλεκτρόλυση του νερού» (κάνετε κλικ στον τίτλο) και απαντούμε στην ερώτηση που εμφανίζεται: Μια που είπαμε τόσα για το νερό, μπορείς να μου πεις αν το καθαρό νερό είναι μίγμα ή μια χημική ουσία; Προσοχή, τα κουμπιά απαντήσεων οδηγούν σε αναδυόμενα παράθυρα με επεξηγήσεις για το περιεχόμενο των απαντήσεων και έλεγχο σωστού-λάθους. Από τα κουμπιά κάτω δεξιά:

μεταβαίνουμε στην επόμενη (2η) οθόνη της ενότητας «Η ηλεκτρόλυση του νερού» και «εκτελούμε» το πείραμα κάνοντας κλικ στην εικόνα της συσκευής ηλεκτρόλυσης. Κλείνουμε το βίντεο. Με το κουμπί κάτω δεξιά

225

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

μεταβαίνουμε στην επόμενη ενότητα: «Τα χημικά στοιχεία» και πραγματοποιούμε το εικονικό πείραμα Ηλεκτρολυτικής διάσπασης του νερού. Στην 2η οθόνη απαντούμε στο κουίζ.

Κάνε κλικ στην εικόνα για να πας στο κουίζ. Ελέγχουμε τις απαντήσεις μας και κλείνουμε το κουίζ. Κατόπιν μεταβαίνουμε στην 3η οθόνη των χημικών στοιχείων:

226

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Κάνε κλικ στην εικόνα για να πας στο κουίζ. Ελέγχουμε τις απαντήσεις μας και κλείνουμε το κουίζ. Με το κουμπί κάτω δεξιά

μεταβαίνουμε στην επόμενη ενότητα «Οι χημικές ενώσεις» Παρακολουθώντας ξανά το πείραμα απαντούμε στην ερώτηση. Οι όγκοι οξυγόνου και υδρογόνου που προκύπτουν έχουν συγκεκριμένη αναλογία; Μεταβαίνουμε στην επόμενη οθόνη «Τα χημικά στοιχεία» Στην τελευταία σειρά οθονών γίνεται αναφορά στις: Φυσικές σταθερές καθαρών ουσιών Τρέχουμε το βίντεο και απαντούμε στην παρακάτω ερώτηση.

227

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Παρακολούθησε το παρακάτω πείραμα όπου προσδιορίζεται το σημείο

βρασμού

νερού

και

Ένα

μίγμα

100

o

C

της

των αλκοόλης,

νερού (A),

χημικών

και

σκέψου

αλκοόλης

εξαρτάται

από

τη

ενώσεων και

θα

πες

μου.

βράζει

σύσταση

στους του

μίγματος (Β) ή στους 78,4 oC (Γ). Η αντίστοιχη ενότητα θέλει ιδιαίτερη προσοχή γι’ αυτό και ίσως χρειαστεί να την ξανατρέξεις για να καταλάβεις πόσο σημαντικές είναι οι «Φυσικές σταθερές των καθαρών ουσιών». Κατόπιν μεταβαίνουμε στην επόμενη 2η οθόνη με τα κουμπιά κάτω δεξιά: Φυσικές σταθερές καθαρών ουσιών, και τρέχουμε το βίντεο με τον προσδιορισμό σημείου τήξεως των μετάλλων. Στην επόμενη 3η οθόνη μελετούμε το διάγραμμα διαχωρισμού της ύλης σε μίγματα και καθαρές ουσίες. Κάθε καθαρή ουσία έχει

συγκεκριμένες ιδιότητες (π.χ. σημείο βρασμού) είτε είναι χημικό στοιχείο είτε είναι χημική ένωση. Διαβάζοντας

την περίληψη θα πρέπει να είσαι σίγουρος ότι καταλαβαίνεις όλα τα σημεία, αλλιώς να ξαναγυρίσεις και να τρέξεις το λογισμικό. H διάσπαση του νερού με λίγα λόγια •

Οι καθαρές χημικές ουσίες είναι τα χημικά στοιχεία και οιχημικές ενώσεις.

•

Χημικά στοιχεία είναι οι χημικές ουσίες που δε μπορούν να διασπαστούν σε άλλες απλούστερες με χημικές μεθόδους.

•

Κατά την ηλεκτρόλυση το νερό διασπάται σε υδρογόνο και οξυγόνο.

•

Χημικές ενώσεις είναι οι χημικές ουσίες που με κατάλληλες χημικές μεθόδους μπορούν να διασπαστούν σε απλούστερες.

•

Τα χημικά στοιχεία διακρίνονται σε μέταλλα και αμέταλλα.

228

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

•

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Οι χημικές ενώσεις αποτελούνται από δύο ή περισσότερα στοιχεία με σταθερή αναλογία μαζών.

Οι καθαρές ουσίες χαρακτηρίζονται από τις φυσικές σταθερές, όπως είναι το σημείο βρασμού, η πυκνότητα, το σημείο τήξης, η αγωγιμότητα, κ.ά H διάσπαση του νερού - Aσκήσεις Επιλέξτε τις σωστές απαντήσεις επιλέγοντας την αντίστοιχη σειρά. Καλή επιτυχία!

229

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. Μια καθαρή ουσία μπορεί να είναι ... α) Μίγμα β) Χημικό στοιχείο γ) Χημική ένωση 2. Ένα μίγμα μπορεί αν αποτελείται από μια χημική ένωση και ένα χημικό στοιχείο. α) Σωστό β) Λάθος 3. Το σημείο βρασμού ενός χημικού στοιχείου δεν είναι πάντα το ίδιο. α) Σωστό β) Λάθος 4. Το νερό είναι μια χημική ένωση γιατί ... α) Μπορεί να εξατμιστεί β) Μπορεί να διασπαστεί σε απλούστερες ουσίες γ) Δε διασπάται σε απλούστερες ουσίες Αφού έχεις φθάσει μέχρι εδώ, μπορείς να πας στην αρχική οθόνη «Η διάσπαση του νερού», να συμπληρώσεις τις Ασκήσεις και να αξιολογήσεις την επίδοσή σου. Αν θέλεις με μετάβαση στην ΣΥΝΟΨΗ τυπώνεις τα αποτελέσματα της επίδοσής σου.

230

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Παραπάνω σου παρουσιάσαμε ένα μέρος από τις δυνατότητες του εκπαιδευτικού λογισμικού, δοκιμάζοντας τα διάφορα κουμπιά και τις συνδέσεις, σίγουρα θα ανακαλύψεις πολύ περισσότερα από όσα σου παρουσιάσαμε!

Καλή επιτυχία!

231

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΣ ΑΕΡΑΣ, Η ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ-ΟΞΥΓΟΝΟ ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΤΆΞΗ : Β’ ΓΥΜΝΑΣΊΟΥ ΜΑΘΗΜΑ:

ΧΗΜΕΙΑ

ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΣ ΑΕΡΑΣ Η ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ - ΟΞΥΓΟΝΟ

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ, ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ: Ο Θαυμαστός κόσμος της Χημείας για το Γυμνάσιο Μ. Σιγάλας κ.α. ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΕΣ ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ

ΜΙΑ (1)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Ο ατμοσφαιρικός αέρας και τα συστατικά του βρίσκονται παντού γύρω μας. Ωστόσο οι μαθητές του Γυμνασίου δεν έχουν εξοικειωθεί με τις ιδιότητές του και με τις ιδιότητες των συστατικών του. Η παρούσα ενότητα έχει σκοπό να αναδείξει έννοιες και ιδιότητες που σχετίζονται με τον αέρα και τα συστατικά του (οξυγόνο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα). Οι ερωτήσεις του λογισμικού που παρατίθενται είναι ένας τρόπος προσέγγισης του θέματος «Ατμοσφαιρικός αέρας». Η διαδραστικότητα του λογισμικού εξασφαλίζει την ουσιαστικότερη προσέγγιση του θέματος. Oργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 μαθητών/τριών

232

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΤΌΧΟΙ: Μέσα από το λογισμικό γίνεται προσπάθεια να εξυπηρετηθούν οι στόχοι του Προγράμματος Σπουδών όπως οι παρακάτω. Nα μπορεί ο μαθητής: 1. Να διαπιστώνει την ύπαρξη του ατμοσφαιρικού αέρα 2. Να αναφέρει τα βασικά συστατικά του ατμοσφαιρικού αέρα 3. Να υποστηρίζει την ύπαρξη οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών 4. Να αναφέρει τις ιδιότητες του οξυγόνου 5. Να ορίζει την καύση και την οξείδωση 6. Να αναφέρει παραδείγματα καύσης και οξείδωσης και να αναγράφει τις σχετικές χημικές εξισώσεις 7. Να εκτιμά τη σημασία του οξυγόνου στο φαινόμενο της ζωής.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΈΣ ΑΡΧΈΣ: Συνεργατική μάθηση ΕΜΠΛΟΚΉ ΔΙΑΦΌΡΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΏΝ ΠΕΡΙΟΧΏΝ: Ο ατμοσφαιρικός αέρας συνδέεται τόσο με τη βιολογία όσο και με τη φυσική. Απαραίτητος για την ύπαρξη της ζωής- όπως τουλάχιστον την γνωρίζουμε σήμερα-συνδέεται με πολλές ενότητες που έχουν ιδιαίτερο επιστημονικό αλλά και καθημερινό ενδιαφέρον (αναπνοή, ατμοσφαιρική πίεση). Γενικότερα ο αέρας εμφανίζεται με εφαρμογές από τις ανεμογεννήτριες μέχρι τα ιστιοφόρα και από τις αντλίες μέχρι τους ανεμόμυλους. Η ατμοσφαιρική ρύπανση μας υπενθυμίζει ότι κανένας φυσικός πόρος δεν είναι ανεξάντλητος όσο και να φαίνεται σε αφθονία. Η διαχείριση του απαιτεί σεβασμό και σωφροσύνη. Είναι ένα αγαθό που ανήκει σε όλους αλλά ρυπαίνεται και από όλους. Αυτά όλα τα θέματα μπορούν να αποτελέσουν σε συνδυασμό με τις δυνατότητες των νέων τεχνολογιών, έναυσμα για συζητήσεις, δραστηριότητες, εργασίες και έκφραση της δημιουργικότητας των μαθητών.

233

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ: Ο αέρας μπορεί να μελετηθεί πέρα από το λογισμικό σε ασκήσεις πεδίου (ατμοσφαιρική ρύπανση και τα σχετικά). Το οξυγόνο με την παρασκευή και την καύση, αποτελούσε πάντα μια πρόσφορη εργαστηριακή άσκηση αν και λίγο επικίνδυνη. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι και αυτό ένα μέρος των εντυπωσιακών πειραμάτων που σχετίζονται με την καύση (θόλωμα του υδροξειδίου του ασβεστίου και επαναδιάλυση του παραγόμενου άλατος).

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 Αφού ξεκινήσουμε το λογισμικό, μπαίνουμε στην ενότητα «ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΣ ΑΕΡΑΣ» και συνεχίζουμε με την «Σύσταση του ατμοσφαιρικού αέρα».Οι μαθητές διερευνούν τις οθόνες του λογισμικού. Επιλέγουμε «Η ατμόσφαιρα της γης», και «Τα συστατικά του αέρα». Γίνεται προσέγγιση των συστατικών του αέρα σύμφωνα με τους στόχους και το περιεχόμενο. Τέλος, οι μαθητές οδηγούνται στην εκτέλεση της Άσκησης: Επιλέξτε τη σωστή ή τις σωστές απαντήσεις επιλέγοντας την αντίστοιχη σειρά. Καλή επιτυχία!

234

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

1. To ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας είναι ... α) Η στρατόσφαιρα β) Η ιονόσφαιρα γ) Η τροπόσφαιρα 2. Η πυκνότητα του ατμοσφαιρικού αέρα μειώνεται με το ύψος. α) Σωστό β) Λάθος 3. Ποιές ουσίες από τις παρακάτω είναι συστατικά του ξηρού και καθαρού αέρα; α) Το μονοξείδιο του άνθρακα β) Το αργό γ) Το άζωτο 4. Η περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας σε υδρατμούς ... α) Είναι 0.5 % β) Είναι 2 % γ) Εξαρτάται από τον τόπο και το κλίμα

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2. «Φυσικές ιδιότητες του Οξυγόνου»

235

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Μια συνηθισμένη παρανόηση από μέρους των μαθητών είναι ότι τα μόρια έχουν χρώμα. Το Οξυγόνο παριστάνεται με κόκκινες σφαίρες (προσομοιώματα) και αυτό ΔΕΝ θα πρέπει να οδηγήσει τους μαθητές ότι τα μόρια χαρακτηρίζονται από χρώμα. Το χρώμα είναι ιδιότητα του μακρόκοσμου. Μια επόμενη εναλλακτική ιδέα των μαθητών (που αντιμετωπίζεται με το παρόν λογισμικό) είναι η αναπνοή των ψαριών μέσα στο νερό. Πολλοί μαθητές πιστεύουν ότι τα ψάρια αναπνέουν οξυγόνο το οποίο προέρχεται από το οξυγόνο που υπάρχει στο μόριο του νερού (Η 2Ο). Εξηγούμε στα παιδιά ότι αν αυτό γινόταν τότε θα εκλυόταν υδρογόνο από την θάλασσα (ως προϊόν της διάσπασης του νερού!). Το λογισμικό αναφέρει για το διαλυμένο (μοριακό) οξυγόνο στο νερό, το οποίο και χρησιμοποιούν οι υδρόβιοι οργανισμοί για την αναπνοή.. Από την υποενότητα «Φυσικές ιδιότητες του Οξυγόνου» μεταβαίνουμε στις παρασκευές του οξυγόνου με ηλεκτρόλυση. Κάνοντας κλικ στο βίντεο της ηλεκτρόλυσης παρακολουθούμε το πείραμα. Ανιχνεύουμε την ύπαρξη Οξυγόνου και Υδρογόνου. Προσοχή εδώ! Για να μη φανεί δογματική και αυθαίρετη η ανίχνευση των αερίων προϊόντων της ηλεκτρόλυσης, καλό θα είναι να έχουμε προ-αναφέρει αυτές τις μεθόδους στους μαθητές. Το επόμενο πείραμα με τη διάσπαση του οξειδίου του υδραργύρου είναι τυπικό πείραμα με τοξικά προϊόντα. Το πείραμα αυτό που παράγει υδράργυρο, χρησιμοποιήθηκε κατά το παρελθόν και οι σημερινοί αυστηροί κανόνες ασφαλείας επιβάλουν την απαγόρευσή του από το σχολικό εργαστήριο. Εδώ το λογισμικό προσφέρεται ιδιαίτερα για την εικονική πραγματοποίηση του που θα οδηγήσει σε πολλά χρήσιμα συμπεράσματα.. Συνεχίζουμε με την υποενότητα «Οξείδωση και καύση». Οι ερωτήσεις που τίθενται είναι διαδραστικές, περιέχουν παρατηρήσεις και μπορούν να αξιοποιηθούν από τους μαθητές για αυτοαξιολόγηση. Η διάκριση της έννοιας της «καύσης» από την «οξείδωση» είναι ένα άλλο θέμα που διαπραγματεύεται επιτυχώς το λογισμικό. Οι ασκήσεις που ακολουθούν ολοκληρώνουν την προσέγγιση με εύστοχο και αλληλεπιδραστικό τρόπο. Το οξυγόνο Ασκήσεις

236

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Επιλέξτε τη σωστή ή τις σωστές απαντήσεις επιλέγοντας την αντίστοιχη σειρά. Καλή επιτυχία! 1. Υπάρχει οξυγόνο σε ένα ποτήρι νερό; α) Ναι β) Όχι 2. Ποιες από τις παρακάτω είναι μέθοδοι παρασκευής οξυγόνου; α) Η ηλεκτρολυτική διάσπαση του νερού β) Η θέρμανση του νερού γ) Η θέρμανση οξειδίων 3. Ποιοι από τους παρακάτω οργανισμούς αναπνέουν: α) Το σαλιγκάρι β) Το μπαρμπούνι γ) Τα μικρόβια 4. Ποιες από τις παρακάτω οξειδώσεις χαρακτηρίζονται ως καύσεις; α) Το σκούριασμα του σιδήρου β) Η οξείδωση της αλκοόλης γ) Η μείωση της λάμψης ενός κομματιού νατρίου δ) Η οξείδωση της βενζίνης

237

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΑΤΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

Οδηγίες για τον εκπαιδευτικό ΤΆΞΗ: Α΄ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑ:

ΧΗΜΕΙΑ

ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

ΑΤΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ: Εκπαιδευτικό λογισμικό «Ελπήνωρ» Πειράματα και προσομοιώσεις Χημείας Α΄ Τάξης Ενιαίου Λυκείου. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: Το σχολικό βιβλίο Χημείας (έκδοση ΟΕΔΒ) ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ:

ΜΊΑ (1)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Η δομή του ατόμου είναι ένα θέμα που μπορεί να υποστηριχθεί από τις νέες τεχνολογίες με ένα διεξοδικό τρόπο. Στο παρόν σενάριο παρουσιάζονται μερικά στοιχεία από το εκπαιδευτικό λογισμικό Ελπήνωρ. Οργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 μαθητών/τριών ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΈΣ ΑΡΧΈΣ: Συνεργατική μάθηση. Ο Ελπήνωρ είναι ένα κλειστό λογισμικό στο οποίο μπορούμε να αξιοποιήσουμε τις αναπαραστάσεις φαινομένων και τα πειράματα που πραγματοποιούνται δύσκολα στο εργαστήριο ή απαιτούν πολύ χρόνο. ΕΜΠΛΟΚΉ ΔΙΑΦΌΡΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΏΝ ΠΕΡΙΟΧΏΝ: Η δομή του ατόμου είναι ένα θέμα με ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις φυσικές επιστήμες

238

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ: Η έλλειψη αυτού του εκπαιδευτικού λογισμικού μπορεί να αναπληρωθεί σε ικανοποιητικό βαθμό από τις δυνατότητες της σχολικής αίθουσας. Το λογισμικό αυτό (που τρέχει σε ανάλυση 800Χ600) έχει χαρακτηριστικά ηλεκτρονικού βιβλίου. Οι ενότητες που διαπραγματεύεται είναι οι ακόλουθες (από την διδακτέα ύλη της Α΄Λυκείου: •Ατομική Δομή •Περιοδικό Σύστημα •Χημικοί Δεσμοί •Ιδανικά Αέρια •Νόμοι αερίων •Διαλύματα περιεκτικότητα •Διαλύματα αναμίξεις-αραιώσεις •Ραδιενέργεια Για παράδειγμα στην ενότητα Ατομική δομή παρουσιάζεται το περιεχόμενο της ενότητας (Ατομικό μoντέλο υδρογόνου κατά Bohr) με τη μορφή παρατιθέμενων οθονών. Κατόπιν παρουσιάζεται ο ατομικός αριθμός, ο αριθμός Νετρονίων, ο Μαζικός αριθμός, τα ισότοπα υδρογόνου και τέλος η Ηλεκτρονιακή δόμηση των στοιχείων.

239

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ο εκπαιδευόμενος συμπληρώνει αριθμούς ή λέξεις στα αντίστοιχα κενά ενός πίνακα ασκήσεων για τα ισότοπα του υδρογόνου. Κατόπιν μελετά την ηλεκτρονιακή δόμηση στοιχείων για τις στιβάδες Κ, L, M, N. Αντίστοιχα εργάζεται και σε επόμενες ενότητες με επί πλέον στοιχείο την προσθήκη εννοιολογικών χαρτών και προσομοιώσεων πειραμάτων (μετρήσεις και μεταβλητές στους νόμους των αερίων για παράδειγμα). Τέλος δίνονται και γραφικές παραστάσεις από την καταγραφή πειραματικών δεδομένων. Ο μαθητής (ή ο επιμορφούμενος εκπαιδευτικός) θα ακολουθήσει τις οδηγίες του λογισμικού το οποίο στο παραπάνω θέμα έχει μια ιδιότυπη και αξιομνημόνευτη προσέγγιση.

240

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

Οδηγίες για τον εκπαιδευτικό ΤΆΞΗ: Β’ ΓΥΜΝΑΣΊΟΥ ΜΑΘΗΜΑ:

ΧΗΜΕΙΑ

ΓΕΝΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΤΙΤΛΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΤΊΔΡΑΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΌ: «ΧηΠοΛο» Χημεία το κλειδί του κόσμου (έργο Σειρήνες) . ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: Το σχολικό βιβλίο Χημείας (έκδοση ΟΕΔΒ) ΩΡΕΣ ΠΟΥ ΔΙΑΤΊΘΕΝΤΑΙ:

ΜΊΑ (1)

ΚΕΝΤΡΙΚΉ ΙΔΈΑ ΠΟΥ ΔΙΈΠΕΙ ΤΟ ΣΕΝΆΡΙΟ: Η έννοια της ταχύτητας χημικής αντίδρασης δεν είναι ιδιαίτερα κατανοητή από την καθημερινή ζωή και στο σχολικό εργαστήριο απαιτείται ο κατάλληλος εξοπλισμός για την ανάδειξή της. Το εκπαιδευτικό λογισμικό μπορεί να συνδυάσει τις εμπειρίες της καθημερινής ζωής, τη μελέτη χημικών αντιδράσεων και την καλλιέργεια της κρίσης των μαθητών και να συνεισφέρει στην κατανόηση της έννοιας της ταχύτητας των χημικών αντιδράσεων. Οργάνωση τάξης: Στην αίθουσα υπολογιστών ομάδες 2-3 μαθητών/τριών

241

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΈΣ ΑΡΧΈΣ: Συνεργατική μάθηση. Το ΧΗΠΟΛΟ είναι ένα κλειστό λογισμικό στο οποίο μπορούμε να αξιοποιήσουμε τις αναπαραστάσεις φαινομένων και τα βίντεο με πειράματα που πραγματοποιούνται δύσκολα στο εργαστήριο, απαιτούν πολύ χρόνο ή περιλαμβάνουν τοξικές ουσίες. ΕΜΠΛΟΚΉ ΔΙΑΦΌΡΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΏΝ ΠΕΡΙΟΧΏΝ: Η έννοια της ταχύτητας (πόσο «γρήγορα» πραγματοποιείται μια διαδικασία, διαπερνά ολόκληρη τη ζωή μας (φυσικές αλλά και κοινωνικές-ανθρωπιστικές επιστήμες). Ο υποκειμενισμός που διακρίνει την έννοια του «γρήγορα» αναδύεται κατά την μελέτη της ταχύτητας των χημικών αντιδράσεων. Παραδείγματα από τη Φυσική, τη Βιολογία, τη Γεωλογία, αλλά και την Ιστορία, όπου συνυπολογίζεται ο χρόνος στην εξέλιξη γεγονότων, μπορούν να αξιοποιηθούν κάλλιστα. ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ: Η ταχύτητα είναι μια έννοια που μελετάται στο εργαστήριο με άριστο τρόπο. Όμως η έλλειψη εργαστηριακού ή ψηφιακού υλικού θα οδηγήσει αναπόφευκτα στην αίθουσα διδασκαλίας όπου με πειράματα επίδειξης ή τελικά μόνο με διάλεξη, ο εκπαιδευτικός θα προσεγγίσει αυτή την τόσο σημαντική και συγχρόνως καθημερινή, έννοια. ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Αφού εξοικειωθούμε με τα βασικά κουμπιά και τις λειτουργίες του λογισμικού, μεταβαίνουμε στην ενότητα:

Μελέτη της ταχύτητας χημικής αντίδρασης ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 : Ο μαθητής από τις επιλογές του μενού μεταβαίνει στην «Χημική Αντίδραση», και κατόπιν στην «Ταχύτητα Χημικής αντίδρασης». Υπενθυμίζουμε την έννοια της ταχύτητας από την καθημερινή ζωή (πόσο «γρήγορα» συμβαίνει κάτι) και από τη Φυσική (μεταβολή του διαστήματος προς τον αντίστοιχο χρόνο). Αποσαφηνίζουμε την έννοια του ρυθμού μεταβολής και εισάγουμε την έννοια του ρυθμού μεταβολής των αντιδρώντων σε μια χημική μεταβολή. Η πλήρης ποσοτικοποίηση της ταχύτητας θα αποτελεί προσέγγιση στο Λύκειο και όχι στο Γυμνάσιο (ρυθμός μεταβολής συγκεντρώσεων).

242

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στην επόμενη οθόνη παρακολουθούμε τρία χημικά φαινόμενα. Οι μαθητές απαντούν στις ερωτήσεις: Ο ρυθμός εξέλιξης τους είναι ίδιος/διαφορετικός (διαγράφουμε τη λανθασμένη έκφραση). Το ρυθμό εξέλιξης των χημικών αντιδράσεων τον ονομάζουμε (ταχύτητα) της αντίδρασης. Κατατάσσουμε τις χημικές αντιδράσεις ως προς την ταχύτητά τους ξεκινώντας από αυτήν που έχει τη μεγαλύτερη τιμή:

…………………………………>…………………………………..>………………………… Στην επόμενη οθόνη επιλέγουμε τη διάσπαση του διχρωμικού αμμωνίου. Παρακολουθούμε το βίντεο. Χαρακτηρίζουμε τις ουσίες που εμφανίζονται στην αντίδραση Α(αντιδρών), Π (προϊόν) Άζωτο(Π) .Νερό(Π) Διχρωμικό αμμώνιο(Α).Οξείδιο του χρωμίου(Π) Χαρακτηρίζουμε την αντίδραση (Γρήγορη).

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2 Επιλέγουμε την αντίδραση νιτρικού μολύβδου με ιωδιούχο κάλιο. Παρακολουθούμε το βίντεο. Χαρακτηρίζουμε τις ουσίες που εμφανίζονται στην αντίδραση Α (αντιδρών), Π (προϊόν): νιτρικός μόλυβδος (Α), νιτρικό κάλι(Π), ιωδιούχος μόλυβδος(Π) ιωδιούχο κάλι(Α).. Παρατηρούμε το χρώμα των δύο διαλυμάτων πριν αναμειχθούν και αντιδράσουν.

243

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Το κίτρινο αδιάλυτο(ίζημα).είναι ο ιωδιούχος μόλυβδος. Οι άλλες ουσίες είναι(διαλυτές) στο νερό. Πότε σχηματίζεται το κίτρινο ίζημα και εξαφανίζεται η σημείωση Χ από το δοκιμαστικό σωλήνα ;

…………………………………………..

Χαρακτηρίζουμε την ταχύτητα της αντίδρασης Αργή/Γρήγορη (διαγράψτε το λάθος)

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3 Επιλέγουμε την αντίδραση θειοθειικού νατρίου με υδροχλωρικό οξύ Παρακολουθήστε το βίντεο και χαρακτηρίστε τις ουσίες που εμφανίζονται στην αντίδραση Α(αντιδρών), Π (προϊόν) Θειοθειικό νάτριο(Α), χλωριούχο νάτριο (Π).θείο (Π). νερό(Π). υδροχλωρικό οξύ(Α), Παρατηρήστε το χρώμα των δύο διαλυμάτων πριν αναμειχθούν και αντιδράσουν. Το θόλωμα οφείλεται στο κολλοειδές θείο που σχηματίζεται. Πότε σχηματίζεται θόλωμα και εξαφανίζεται η σημείωση Χ από το δοκιμαστικό σωλήνα; …………………. Χαρακτηρίζουμε την ταχύτητα της αντίδρασης Αργή/Γρήγορη (διαγράψτε το λάθος) Τι συμπεραίνετε για το ρυθμό εξέλιξης των αντιδράσεων; Λέμε ότι όλες οι αντιδράσεις δεν έχουν την ίδια (ταχύτητα). Καταγράφουμε τα Συμπεράσματα και συγκρίνουμε.

244

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 4 Εκτελούμε τις δραστηριότητες της οθόνης με το μήλο που αλλοιώνεται και το πείραμα με την αντίδραση θειοθειικού νατρίου. 1ο: Ακολουθούμε τις οδηγίες. Παρακολουθούμε την αλλοίωση σε σχέση με το χρόνο. Ποιο κομμάτι αλλοιώνεται γρηγορότερα……………………. Επιβεβαιώνουμε την απάντηση. 2ο: Αφού παρακολουθήσουμε την αντίδραση θειοθειικού νατρίου με υδροχλωρικό οξύ, πατάμε επόμενο για να μελετήσετε την επίδραση της θερμοκρασίας. Διαλέγουμε τις θερμοκρασίες :5οC, 10οC,15οC,30οC,50οC, ακολουθώντας τις οδηγίες. Συμπληρώνουμε τον πίνακα: μέτρηση

1η

2η

3η

4η

5η

θερμοκρασία

5οC

10οC

15οC

30οC

50οC

χρόνος Καταγράφουμε τα Συμπεράσματα.

Φύλλο εργασιών για το μαθητη Αφού εξοικειωθούμε με τα βασικά κουμπιά και τις λειτουργίες του λογισμικού, μεταβαίνουμε στην ενότητα: Μελέτη της ταχύτητας χημικής αντίδρασης

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 : Ο μαθητής από τις επιλογές του μενού μεταβαίνει στην «Χημική Αντίδραση», και κατόπιν στην «Ταχύτητα Χημικής αντίδρασης».

245

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Στην επόμενη οθόνη παρακολουθούμε τρία χημικά φαινόμενα. Απαντούμε τις ερωτήσεις: Ο ρυθμός εξέλιξης τις είναι τις/διαφορετικός (διαγράφουμε τη λανθασμένη έκφραση). Το ρυθμό εξέλιξης των χημικών αντιδράσεων τον ονομάζουμε ………………τις αντίδρασης. Κατατάσσουμε τις χημικές αντιδράσεις ως τις την ταχύτητά τις ξεκινώντας από αυτήν που έχει τη μεγαλύτερη τιμή: …………………………………>…………………………………..>…………………………….. Στην επόμενη οθόνη επιλέγουμε τη διάσπαση του διχρωμικού αμμωνίου. Παρακολουθούμε το βίντεο. Χαρακτηρίζουμε τις ουσίες που εμφανίζονται στην αντίδραση Α(αντιδρών), Π (προϊόν) Άζωτο…….Νερό………Διχρωμικό αμμώνιο…….Οξείδιο του χρωμίου………….. Χαρακτηρίζουμε την αντίδραση.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2 Επιλέγουμε την αντίδραση νιτρικού μολύβδου με ιωδιούχο κάλιο. Παρακολουθούμε το βίντεο. Χαρακτηρίζουμε τις ουσίες που εμφανίζονται στην αντίδραση Α (αντιδρών), Π (προϊόν): νιτρικός μόλυβδος …., νιτρικό κάλι………, ιωδιούχος μόλυβδος………ιωδιούχο κάλι……..

246

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Παρατηρούμε το χρώμα των δύο διαλυμάτων πριν αναμειχθούν και αντιδράσουν. Το κίτρινο αδιάλυτο…………….είναι ο ιωδιούχος μόλυβδος. Οι τις ουσίες είναι……………………στο νερό. Πότε σχηματίζεται το κίτρινο ίζημα και εξαφανίζεται η σημείωση Χ από το δοκιμαστικό σωλήνα ; ………………………………………….. Χαρακτηρίζουμε την ταχύτητα τις αντίδρασης Αργή/Γρήγορη (διαγράψτε το λάθος)

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3 Επιλέγουμε την αντίδραση θειοθειικού νατρίου με υδροχλωρικό οξύ Παρακολουθήστε το βίντεο και χαρακτηρίστε τις ουσίες που εμφανίζονται στην αντίδραση Α(αντιδρών), Π (προϊόν) Θειοθειικό νάτριο………χλωριούχο νάτριο ………….θείο ………..νερό……………. υδροχλωρικό οξύ……………………… Παρατηρήστε το χρώμα των δύο διαλυμάτων πριν αναμειχθούν και αντιδράσουν. Το θόλωμα οφείλεται στο κολλοειδές θείο που σχηματίζεται. Πότε σχηματίζεται θόλωμα και εξαφανίζεται η σημείωση Χ από το δοκιμαστικό σωλήνα; …………………. Χαρακτηρίζουμε την ταχύτητα τις αντίδρασης Αργή/Γρήγορη (διαγράψτε το λάθος) Τι συμπεραίνετε για το ρυθμό εξέλιξης των αντιδράσεων; Λέμε ότι τις οι αντιδράσεις δεν έχουν την ίδια …………………. Καταγράφουμε τα Συμπεράσματα και συγκρίνουμε.

247

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 3 Εκτελούμε τις δραστηριότητες τις οθόνης με το μήλο που αλλοιώνεται και το πείραμα με την αντίδραση θειοθειικού νατρίου. 1ο: Ακολουθούμε τις οδηγίες. Παρακολουθούμε την αλλοίωση σε σχέση με το χρόνο. Ποιο κομμάτι αλλοιώνεται γρηγορότερα……………………. Επιβεβαιώνουμε την απάντηση. 2ο: Αφού παρακολουθήσουμε την αντίδραση θειοθειικού νατρίου με υδροχλωρικό οξύ, πατάμε επόμενο για να μελετήσετε την επίδραση τις θερμοκρασίας. Διαλέγουμε τις θερμοκρασίες :5οC, 10οC,15οC,30οC,50οC, ακολουθώντας τις οδηγίες. Συμπληρώνουμε τον πίνακα:

Μέτρηση ΘερμοκρασίαC

ο

C

ο

C

ο

C

ο

C

Χρόνος Καταγράφουμε τα Συμπεράσματα.

248

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΤΕΣΤ – ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Μετά το τέλος της ενότητας ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ οι μαθητές απαντούν στο παρακάτω τεστ αξιολόγησης:

1. Οι χημικές αντιδράσεις: α. Πραγματοποιούνται αποκλειστικά και μόνο από χημικούς στα χημικά εργαστήρια. β. Πραγματοποιούνται αποκλειστικά και μόνο στα χημικά εργαστήρια. στη βιομηχανία ή στη φύση, πάντα όμως ύστερα από ανθρώπινη επέμβαση. γ. Πραγματοποιούνται αποκλειστικά και μόνο από τη φύση, πάντα χωρίς ανθρώπινη επέμβαση. δ. Πραγματοποιούνται στην ύλη με την επέμβαση του ανθρώπου ή και χωρίς αυτή. 2. Στις χημικές αντιδράσεις: α. Δημιουργούνται νέα άτομα. β. Δημιουργούνται νέες ουσίες. γ. Διατηρούνται οι ιδιότητες των αντιδρώντων σωμάτων. δ. Τα μόρια παραμένουν αμετάβλητα

3. Συμπληρώστε τα κενά: Όσο …………… είναι η αρχική ποσότητα των …………….. τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα με την οποία ξεκινά μια χημική αντίδραση.

4. Προκειμένου να μειωθεί η αρχική ταχύτητα μιας αντίδρασης μπορούμε: α. Να αυξήσουμε τη θερμοκρασία.

249

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

β. Να μειώσουμε την ποσότητα ενός από τα αντιδρώντα. γ. Να μειώσουμε τη θερμοκρασία.

5. Συμπληρώστε τα κενά: Οι αντιδράσεις που συνοδεύονται από έκλυση θερμότητας ονομάζονται ……………. ενώ οι αντιδράσεις που συνοδεύονται από απορρόφηση θερμότητας ονομάζονται ………………

6. Να συμπληρώσετε τις κενές στήλες: Περι γραφικά με

υδρογόνο

προσομοιώματα

+ οξυγόνο

---------> νερό

--------->

Με σύμβολα

--------->

με

--------->

χημική εξίσωση

7. Ισοσταθμίστε την αντίδραση, θέτοντας τον κατάλληλο συντελεστή: Ν2 + Ο2 → ; NO

8. Ισοσταθμίστε την αντίδραση, θέτοντας τους κατάλληλους ακέραιους συντελεστές: Ν2 + ; H2

→ ; NΗ3

9. Θέσε τα κατάλληλα σύμβολα των φυσικών καταστάσεων στα αντιδρώντα και τα προϊόντα της αντίδρασης: S(;) + O2(;) → SO2(;)

250

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

10. Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα: Αν

αντίδραση

υδρογόνο

Ποσότητες σε g αντιδρώντων/προϊόντων1

+

οξυγόνο → 8

νερό 9

Ποσότητες σε g αντιδρώντων/προϊόντων2 Ποσότητες σε g αντιδρώντων/προϊόντων σε g Ποσότητες αντιδρώντων/προϊόντων

32 27

251

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΚΟΙΝΩΝΙΑ-ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΖΩΗ Κεντρική ιδέα Η συνειδητοποίηση της συνεισφοράς της τεχνολογίας στην επιστήμη της Βιολογίας και, κατ’ επέκταση στην Υγεία (οι πρόοδοι στην τεχνολογία επιφέρουν προόδους στην Επιστήμη). Η κατανόηση του γεγονότος ότι η πρόοδος στην Επιστήμη και στην Τεχνολογία μπορεί να επηρεαστεί από κοινωνικές αλλαγές και προκλήσεις. Η Επιστήμη είναι ένα κομμάτι της κοινωνίας. Διδακτικοί Στόχοι Οι επιμορφούμενοι να αποκτήσουν την ικανότητα να αξιοποιούν τη δυνατότητα των ΤΠΕ για να στηρίζουν: 

Την ανάδειξη της σχέσης της επιστημονικής έρευνας και γνώσης με την καθημερινή ζωή και τη διαμόρφωση αντιλήψεων, στάσεων και συμπεριφορών ή τη λήψη αποφάσεων με ηθικές ή νομικές διαστάσεις.



Την αναγνώριση ότι η μελέτη σε ένα τομέα έρευνας δεν προσφέρει μόνο σε αυτόν τον τομέα, αλλά συνεισφέρει ή συνδέεται και με άλλους τομείς.



Την αναγνώριση ότι οι νέες τεχνολογίες αναπτύσσονται και οι παλιές βελτιώνονται και εκσυγχρονίζονται συνεχώς με στόχο να αντιμετωπίζονται τα υπάρχοντα προβλήματα αλλά και τα νέα που πρόκειται να εμφανιστούν.



Να γνωρίσουν τη χρήση «χρονομηχανής» και να την συνδέουν με χάρτες όπου θα φαίνονται σταθμοί ανάπτυξης στη Βιολογία, Ιατρική και Τεχνολογία.

252

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Διδακτικές ενέργειες

Προτείνεται στους επιμορφούμενους η παρακάτω σειρά ενεργειών: Ο εκπαιδευτικός: 

Χωρίζει την τάξη σε τρεις ομάδες των οκτώ ατόμων: Μία ομάδα θα εστιάσει στη Βιολογία, η δεύτερη στην Ιατρική και η τρίτη στην Τεχνολογία.



Σε κάθε μαθητή δίνει ένα φύλλο χαρτί στο οποίο είναι γραμμένο ένα (μόνο) επίτευγμα της περιοχής που η ομάδα του εστιάζει (Βιολογία, Ιατρική, Τεχνολογία)(Συνολικά 24 χαρτιά). Τα επιτεύγματα αναφέρονται παρακάτω:

Σημ. Στο χαρτί που δίνεται δεν φαίνονται χρονολογίες ούτε πρόσωπα που εμπλέκονται.

253

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΤΑΘΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 

Ανακάλυψη της δομής του ατόμου .



Ανάλυση της ατομικής δομής της μεγάλης υπομονάδας βακτηριακού ριβοσώματος με χρήση κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ



Δημοσίευση ότι οι κύριες πρωτείνες των μυών είναι η ακτίνη και η μυοσίνη



Πρώτη περιγραφή κυττάρων.



Μοντέλο της διπλής έλικας του DNA \



Διατύπωση θεωρίας ότι οι ζωικοί ιστοί αποτελούνται από κύτταρα



Καθορίστηκε η δομή της αιμοσφαιρίνης με χρήση κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ



Ανακάλυψη DNA

ΣΤΑΘΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ 

Πρώτη διάγνωση της ασθένειας πολλαπλής σκλήρυνσης



Ανακαλύπτεται το πρώτο φάρμακο κατά της Λευχαιμίας.



Ιδρύεται το πρώτο φαρμακευτικό ερευνητικό εργαστήριο.



Ταυτοποίηση των λευκών αιμοσφαιρίων.



Χρήση Ασπιρίνης

254

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04



Ανακάλυψη της Πενικιλίνης.



Ανακάλυψη των ιών.



Μικροβιακή θεωρία: Οι ασθένειες προκαλούνται από βακτήρια

ΣΤΑΘΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ 

Ο πρώτος κινητήρας που αποτέλεσε τη βάση της δημιουργίας του ηλεκτρισμού.



Σχεδιάζεται ο πρώτος μικροεπεξεργαστής που αποτέλεσε τη βάση για την ανάπτυξη των υπολογιστών.



Πρώτο υποτυπώδες μικροσκόπιο..



Πρώτο μοντέλο της τηλεόρασης.



Ανακαλύπτεται το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.



Ανακάλυψη κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ.



Παράγεται το πρώτο ηλεκτρικό ψυγείο.



Ανακάλυψη ακτίνων Χ.



Ζητείται από τους μαθητές κάθε ομάδας να σημειώσουν το έτος που έγιναν οι ανακαλύψεις που είναι γραμμένες στο χαρτί τους και σε συνεργασία με τα άλλα μέλη της ομάδας να τοποθετήσουν τα χαρτιά με τις ανακαλύψεις σε χρονολογική σειρά. (αν τα άτομα είναι λιγότερα από 24 δίνει σε κάποιους 2 χαρτιά, αν είναι περισσότερα προσθέτει ανακαλύψεις και στους 3 τομείς).



Οι μαθητές τοποθετούν τα χαρτιά με βάση τη χρονολογία κατά μήκος της αίθουσας σε ένα σχοινί από τη μια άκρη (1600) έως την άλλη (2000).

255

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ



Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Δίνονται οι απαντήσεις (βλ. παρακάτω) και αμέσως ακολουθεί συζήτηση με θέμα:

«Η τεχνολογία που υπάρχει σήμερα είναι επαρκής; Πόσοι πιστεύουν ότι χρειάζονται νέες τεχνολογίες; Ποια άλλα γεγονότα σημαντικά κατά τη γνώμη τους δεν αναφέρονται στη δραστηριότητα;».

Συζήτηση Αξιολόγηση:

Ζητείται: 

Με τη βοήθεια των Νέων Τεχνολογιών κάνουν ένα ταξίδι στο χρόνο να καταγράψουν ποια τεχνολογικά επιτεύγματα θα έχουν γίνει έως το 2050 και τι προβλήματα θα μπορέσουν αυτά να λύσουν.



Να επινοήσουν τρόπο ώστε να μπορεί ένα φάρμακο να προσδένεται σε συγκεκριμένη ποσότητα σε μια πρωτεΐνη που έχει αλλοιωθεί σε ιστούς του συκωτιού και ταυτόχρονα ο γιατρός να μπορεί να ελέγχει κάθε στιγμή τη συγκέντρωσή της. (Εδώ δεν έχει σημασία πόσο λογική είναι η απάντηση που θα δοθεί αλλά ποιες νέες τεχνολογίες έχουν επινοηθεί ή ποιες παλιές έχουν (υποθετικά) βελτιωθεί και γενικά πώς χρησιμοποιείται η τεχνολογία) (π.χ. ανάπτυξη βιοαισθητήρων).



Να αναφέρουν από την Ιστορία αλλά και την καθημερινή ζωή (ημερήσιο τύπο) παραδείγματα κακής χρήσης της τεχνολογίας.

Οι απαντήσεις συζητούνται στην τάξη.

Χρονομηχανή: Από το λογισμικό του σχολείου ή από το διαδίκτυο στη διεύθυνση http://e-slate.cti.gr/ κατεβάζουν το αβάκιο. Χρησιμοποιώντας (δημιουργώντας) 3 χρονομηχανές από το αβάκιο, τις συνδέουν με χάρτες που θα εμφανίζουν τα επιτεύγματα στους 3 τομείς (Βιολογία, Ιατρική, Τεχνολογία) όπως φαίνονται παραπάνω

256

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Συμπληρώνουν με φωτογραφίες τον ένα τομέα (προαιρετικά) και ζητούν από τους μαθητές να συμπληρώσουν με αντίστοιχες φωτογραφίες που θα βρούν στο διαδίκτυο ή το λογισμικό του σχολείου τους, τους υπόλοιπους τομείς (π.χ. η ανακάλυψη του μικροσκοπίου συνδέεται με την περιγραφή των πρώτων κυττάρων). (βλ. και παράδειγμα που υπάρχει στον φάκελο) Τους ζητούν να προσθέσουν σταθμούς που κατά τη γνώμη τους λείπουν.

Αξιολόγηση: Ιστορία μικροσκοπίων: Ζητείται η δημιουργία, με το αβάκιο, μιας χρονομηχανής όπου θα φαίνεται η ιστορία του μικροσκοπίου από την αρχή έως τα σημερινά ηλεκτρονικά και ατομικά μικροσκόπια, με πληροφορίες από το διαδίκτυο και το λογισμικό του σχολείου σας.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑΘΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ 

1650

Πρώτο υποτυπώδες μικροσκόπιο. (Robert Hooke).



1883

Ο πρώτος κινητήρας που αποτέλεσε τη βάση της δημιουργίας του ηλεκτρισμού (Nicola Tesla).



1895

Ανακάλυψη ακτίνων Χ (Wilhelm Conrad Roentgen).



1912

Ανακάλυψη κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ (William Bragg).



1923

Παράγεται το πρώτο ηλεκτρικό ψυγείο (Electrolux, Old Greenwich, Conn.).



1927

Πρώτο μοντέλο της τηλεόρασης (Philo Farnsworth).

257

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04



1932

Ανακαλύπτεται το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (Max Knoll and Ernst Ruska).



1969

Σχεδιάζεται ο πρώτος μικροεπεξεργαστής που αποτέλεσε τη βάση για την ανάπτυξη των υπολογιστών (Marcian Hoff).

ΣΤΑΘΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 

1665 Πρώτη περιγραφή κυττάρων (Robert Hooke).



1839 Διατύπωση θεωρίας ότι οι ζωικοί ιστοί αποτελούνται από κύτταρα (Theodor Schwann).



1869 Ανακάλυψη DNA (Friedrich Miescher).



1911 Ανακάλυψη της δομής του ατόμου (Ernest Rutherford).



1942 Δημοσίευση ότι οι κύριες πρωτείνες των μυών είναι η ακτίνη και η μυοσίνη (Albert Szent-Gyorgi and colleagues).



1953 Μοντέλο της διπλής έλικας του DNA (James Watson and Francis Crick; το μοντέλο υποστηρίχτηκε από δεδομένα ανάλυσης κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ από τους Maurice Wilkins και Rosalind Franklin).



1953 Καθορίστηκε η δομή της αιμοσφαιρίνης με χρήση κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ (Max Perutz and John Kendrew).



2000 Ανάλυση της ατομικής δομής της μεγάλης υπομονάδας βακτηριακού ριβοσώματος με χρήση κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ (Thomas Steitz and colleagues).

ΣΤΑΘΜΟΙ ΣΤΗΝ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ 

1862 Μικροβιακή θεωρία: Οι ασθένειες προκαλούνται από βακτήρια (Louis Pasteur).



1868 Πρώτη διάγνωση της ασθένειας πολλαπλής σκλήρυνσης (Jean Martin Charcot).

258

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04



1892 Ανακάλυψη των ιών (Dimitri Ivanovsky).



1892 Ταυτοποίηση των λευκών αιμοσφαιρίων (Elie Metchnikoff).



1899 Χρήση Ασπιρίνης (Felix Hoffmann)



1895 Ιδρύεται το πρώτο φαρμακευτικό ερευνητικό εργαστήριο (Parke-Davis Company, Detroit, Mich.).



1928 Ανακάλυψη της Πενικιλίνης (Alexander Fleming).



1959 Ανακαλύπτεται το πρώτο φάρμακο κατά της Λευχαιμίας (Gertrude Elion).

ΕΠΙΛΟΓΗ ΔΙΑΘΕΣΙΜΩΝ ΜΕΣΩΝ Γενικά Η χρήση των νέων τεχνολογιών αναμφισβήτητα μπορεί να συμβάλλει στη δημιουργία

ελκυστικών διδασκαλιών και να βοηθήσει στην

καλύτερη κατανόηση των βιολογικών φαινομένων από τους μαθητές. Ότι όμως είναι διαθέσιμο στο χώρο των νέων τεχνολογιών είναι και χρήσιμο πάντα; Είναι λειτουργικό; Ανταποκρίνεται στα ενδιαφέροντα και τις ικανότητες των μαθητών; Μήπως κάποιες φορές η χρήση των νέων τεχνολογιών δημιουργεί απλουστεύσεις

που μπορούν να

οδηγήσουν σε παρανοήσεις; Πόσο αξιόπιστη είναι η πληροφορία που υπάρχει στο διαδίκτυο; Είναι το ίδιο έγκυροι οι ποικίλοι διαδικτυακοί τόποι που απαντώνται; Από το υπάρχον λογισμικό ποιο είναι αυτό που μπορεί να βοηθήσει καλύτερα στη διδασκαλία μιας θεματικής ενότητας; Μπορεί ο εκπαιδευτικός να συνδυάσει τη χρήση περισσότερο κλασσικής μεθοδολογίας (π.χ. μικροσκόπιο) με σύγχρονα μέσα που περιλαμβάνονται στις ΤΠΕ και πως αυτός ο συνδυασμός θα είναι αποδοτικότερος στο μάθημα του;

259

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Όλα αυτά αποτελούν προβληματισμούς για τον εκπαιδευτικό που επιθυμεί να εντάξει τις ΤΠΕ στη διδασκαλία του. Γενικές απαντήσεις που να λύνουν εξαρχής τα προβλήματα που τίθενται με τους παραπάνω προβληματισμούς δε φαίνεται να υπάρχουν. Η απόκτηση εμπειρίας για την εγκυρότητα των διαδικτυακών τόπων (π.χ. εμπιστευόμαστε περισσότερο τους διαδικτυακούς τόπους των μεγάλων και γνωστών πανεπιστημίων ή και των κρατικών οργανισμών και ιδρυμάτων, τις επίσημες εκπαιδευτικές πύλες κ.λπ.), η απόκτηση εμπειρίας στη χρήση των διαφορετικών λογισμικών και μέσων και κυρίως η ξεκάθαρη οπτική για τις δυνατότητες και τους περιορισμούς που έχει η χρήση των ΤΠΕ για διδακτικούς σκοπούς σε συνδυασμό με την πολύ καλή γνώση των δυνατοτήτων και των δεξιοτήτων που έχουν οι μαθητές στην τάξη του κάθε εκπαιδευτικού φαίνεται να αποτελούν μια πρώτη απάντηση. Κι ακόμη ο εκπαιδευτικός ως χρήστης των νέων τεχνολογιών θα πρέπει να γνωρίζει ο ίδιος πολύ καλά γιατί επιλέγει το ένα διαθέσιμό μέσο και όχι το άλλο, γεγονός που υποδεικνύει βασικά και την πολύ καλή γνώση του αντικειμένου του. Α. Αναζήτηση υλικού για αξιολόγηση της πρότερης γνώσης σχετικά με τη Βιοτεχνολογία Περιγραφή: Η δραστηριότητα υλοποιείται για την άντληση υλικού από το διαδίκτυο με στόχο την αξιολόγηση της πρότερης γνώσης σχετικά με τη Βιοτεχνολογία.

Η δραστηριότητα υλοποιείται πριν τη διδασκαλία του αντίστοιχου μαθήματος (Βιολογία Γ΄ Λυκείου

Θετική Κατεύθυνση). Σκοπός της δραστηριότητας: Να γνωρίσουν οι επιμορφούμενοι τις δυνατότητες και τους περιορισμούς που υπάρχουν κατά την αξιοποίηση του διαδικτύου στην προετοιμασία της διδασκαλίας μιας θεματικής ενότητας. Να επιλέξουν το κατάλληλο υλικό αποδεχόμενοι ή απορρίπτοντας την παρουσίαση του θέματος σε διαφορετικούς διαδικτυακούς τόπους και τέλος να οργανώσουν την παρουσίαση για τους μαθητές τους αξιοποιώντας τα προσφορότερα μέσα ΤΠΕ. Απαραίτητα μέσα: Υπολογιστής εφοδιασμένος με τα συνήθη προγράμματα του Microsoft Office, Internet Explorer, το λογισμικό Hot Potatoes, σύνδεση με το διαδίκτυο, βιντεοπροβολέας, επιδιασκόπιο, εκτυπωτής.

260

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Πορεία εργασίας - δραστηριότητας: α) Ο επιμορφούμενος καλείται να αντλήσει υλικό από ελληνικούς διαδικτυακούς τόπους χρησιμοποιώντας τη μηχανή αναζήτησης Google (www.google.gr) και λέξεις κλειδιά τις λέξεις Φύλλα Εργασίας, On Line, Βιοτεχνολογία.

Εικόνα 1. Η Μηχανή αναζήτησης Google με τις προτεινόμενες λέξεις κλειδιά β) Επισκέπτεται τους διαδικτυακούς τόπους που παρουσιάζονται και αξιολογεί το περιεχόμενό τους.

261

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 2. Η πρώτη οθόνη της μηχανής αναζήτησης Google με τα αποτελέσματα εύρεσης γ) Επιλέγει ως περισσότερο πρόσφορη την ιστοσελίδα http://www.kpe.gr/online/

σχετικών με τις λέξεις κλειδιά ιστότοπων

που ανήκει σε εκπαιδευτικό οργανισμό και αναζητεί

υπάρχον υλικό που θα μπορούσε να αξιοποιήσει για την αξιολόγηση της πρότερης γνώσης των μαθητών του σχετικά με τη Βιοτεχνολογία. δ) Στη συγκεκριμένη ιστοσελίδα ανακαλύπτει διαδραστική εφαρμογή που απευθύνεται σε μαθητές Λυκείου με τίτλο: Γνωρίζετε τι είναι η Βιοτεχνολογία; ε) Επιλέγει τη συγκεκριμένη εφαρμογή που ανταποκρίνεται στις ανάγκες του και δίνει οδηγίες στους μαθητές του για τον τρόπο αξιοποίησης της.

262

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

στ) Στη συνέχεια αναθέτει στους μαθητές του τη συμπλήρωση του φύλλου εργασίας και αξιολογεί τις γνώσεις τους με βάση το σκορ που ο καθένας πετυχαίνει. ζ) Οργανώνει την παράδοση του μαθήματος με βάση τις πρότερες γνώσεις των μαθητών του, δίνοντας έμφαση στα σημεία των αδυναμιών που εντόπισε. στ) Αναγνωρίζοντας την αξία της χρήσης του σχετικού με τη δημιουργία on line φύλλων εργασίας λογισμικού (Hot Potatoes) δημιουργεί δικές του αντίστοιχες εφαρμογές. Α. Υλικό δραστηριότητας

263

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 3. Η πρώτη οθόνη όπως εμφανίζεται στη διαδραστική εφαρμογή "Γνωρίζετε τι είναι η Βιοτεχνολογία;"

264

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 4. Η δεύτερη οθόνη όπως εμφανίζεται στη διαδραστική εφαρμογή "Γνωρίζετε τι είναι Βιοτεχνολογία;"

265

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 5. Η τρίτη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής "Γνωρίζετε τι είναι Βιοτεχνολογία;"

266

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 6. Η τέταρτη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής "Γνωρίζετε τι είναι Βιοτεχνολογία;"

267

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 7. Η πέμπτη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής "Γνωρίζετε τι είναι Βιοτεχνολογία;"

268

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 8. Η έκτη εικόνα της διαδραστικής εφαρμογής "Γνωρίζετε τι είναι Βιοτεχνολογία;"

269

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Β. Επιλογή διαδραστικού υλικού για την κατανόηση των εννοιών: τροφική αλυσίδα, τροφικό πλέγμα, τροφικά επίπεδα, τροφικές πυραμίδες Περιγραφή: Η δραστηριότητα υλοποιείται για την επιλογή διαδραστικού υλικού για την καλύτερη κατανόηση των εννοιών τροφική αλυσίδα, τροφικό πλέγμα, τροφικά επίπεδα, τροφικές πυραμίδες. Σκοπός της δραστηριότητας: Να γνωρίσουν οι επιμορφούμενοι την αξία της επιλογής των διαθέσιμων μέσων των νέων τεχνολογιών ως μέσων για την υποβοήθηση της διδασκαλίας τους και ειδικότερα την αξία των διαδραστικών εφαρμογών. Απαραίτητα μέσα: Υπολογιστής εφοδιασμένος με τα συνήθη προγράμματα του Microsoft Office, Internet Explorer, σύνδεση με το διαδίκτυο, βιντεοπροβολέας. Διδακτικό Υλικό: Αντλείται από το CD-ROM Βιολογία που είναι εγκεκριμένο από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο και υπάρχει σε όλες τις σχολικές μονάδες. Πορεία εργασίας – δραστηριότητας: α) Ο εκπαιδευτικός ανατρέχει στο διαδίκτυο και στο εγκεκριμένο από το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο λογισμικό Βιολογίας για την εξεύρεση διαδραστικών εφαρμογών που θα τον βοηθήσουν να παρουσιάσει με πιο ενδιαφέροντα τρόπο στους μαθητές του τις έννοιες: τροφική αλυσίδα, τροφικό πλέγμα, τροφικά επίπεδα, τροφικές πυραμίδες. β) Μετά από αξιολόγηση επιλέγει το υλικό του CD-ROM Βιολογία που υπάρχει στη σχολική μονάδα γιατί σε σύγκριση με άλλα ανταποκρίνεται στο επίπεδο γνώσεων των μαθητών του και είναι διαδραστικό δίνοντας την ευκαιρία στους μαθητές να δοκιμάζουν τις σκέψεις τους ανακαλύπτοντας τη νέα γνώση. γ) Ο εκπαιδευτικός αποφασίζει τη δημιουργία μιας παρουσίασης σε Power Point στην οποία ενθέτει τις αρχικές οθόνες που περιέχονται στα αντίστοιχα κεφάλαια του CD-ROM Βιολογία για να εξηγήσει στους μαθητές του τι πρέπει να κάνουν σε κάθε φάση ανάπτυξης της εφαρμογής.δ) Ο εκπαιδευτικός αποφασίζει την προβολή των εφαρμογών του CD-ROM Βιολογία στο σύνολο της τάξης για να υποστηριχθεί καλύτερα η ανάπτυξη του θέματος και να υποβοηθηθεί η συζήτηση εδραιώνοντας τη νέα γνώση με παραδείγματα των προσωπικών παραστάσεων των ίδιων των μαθητών του.

270

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Α. ΥΛΙΚΟ

Εικόνα 9. Η πρώτη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής

271

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 10. Η δεύτερη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής

272

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 11. Η τρίτη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής

273

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 12. Η τέταρτη εικόνα της διαδραστικής εφαρμογής

274

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 13. Η πέμπτη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής

275

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 14. Η έκτη οθόνη της διαδραστικής εφαρμογής

276

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΟ ΔΟΥΝΑΒΗ Φύλλο για τον εκπαιδευτικό Αντικείμενο Γεωλογία - Γεωγραφία Β΄ Γυμνασίου Στόχος Εκμάθηση του λογισμικού google earth Ενότητα Τα ποτάμια της Ευρώπης Κριτήρια που ικανοποιεί η χρήση των νέων τεχνολογιών στην προσέγγιση αυτής της δραστηριότητας Mέσα από τη διαδικασία αυτή οι μαθητές: 

Ασκηθούν στη χρήση του λογισμικού google earth με στόχο την άντληση μέσα από δορυφορικές εικόνες στοιχείων για τον τόπο που θέλουν να μελετήσουν

Διδακτική προσέγγιση Μέσα από τη σελίδα της google «κατεβάζουν» και «τρέχουν» το πρόγραμμα google earth. Οδηγούνται στην Ευρώπη, εντοπίζουν το Δούναβη

και ταξιδεύουν κατά μήκος

277

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

του ποταμού. Παρατηρούν το ανάγλυφο, τη λεκάνη απορροής, και όσα στοιχεία τους ζητούνται στο φύλλο εργασίας. Προσανατολίζονται με τη βοήθεια της πυξίδας, παίζουν με το zoom in και το zoom out και προσανατολίζονται στο χώρο. Εργαλείο http://www. google earth. com

Ταξίδι στο Δούναβη Αποφασίζεις να πραγματοποιήσεις ένα ταξίδι κατά μήκος του Δούναβη προκειμένου να γνωρίσεις το ρόλο που παίζει το ποτάμι στη ζωή των ανθρώπων. 

Πραγματοποίησε με τη βοήθεια του προγράμματος www.googleEarth.com μια πτήση κατά μήκος του ποταμού από τις πηγές ως τις εκβολές. Μπορείς να περιγράψεις το ανάγλυφο της περιοχής που διαρρέει ο ποταμός;

Πηγές: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Κυρίως ροή: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Εκβολές: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………Εντόπισε

τους

μεγάλους

παραπόταμους

του

Δούναβη και προσδιόρισε από πού μεταφέρει ο καθένας νερό στο μεγάλο ποταμό. Τίσα:………………………………………………………………………………………………………………………………………… Δράβος:……………………………………………………………………………………………………………………………………

278

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Προύθος:……………………………………………………………………………………………………………………………… Ίνν:……………………………………………………………………………………………………………………………………… Σάβος:…………………………………………………………………………………………………………………………………… 

Από ποια κράτη πηγάζει ο Δούναβης;

………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 

Γράψε τα ονόματα των δύο μεγάλων πεδιάδων που διασχίζει ο Δούναβης. Βρες στο διαδίκτυο πληροφορίες ή εικόνες για τις καλλιέργειες στις πεδιάδες αυτές.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………

279

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΧΕΔΙΆΖΟΝΤΑΣ ΈΝΑ ΤΑΞΊΔΙ Φύλλο για τον εκπαιδευτικό Αντικείμενο Γεωλογία - Γεωγραφία Β΄ Γυμνασίου Στόχος Εκμάθηση του λογισμικού cruiser Ενότητα Περιοχές οικολογικού ενδιαφέροντος στην Ελλάδα Κριτήρια που ικανοποιεί η χρήση των νέων τεχνολογιών στην προσέγγιση αυτής της δραστηριότητας Mέσα από τη διαδικασία αυτή οι μαθητές: 

Ασκηθούν στη χρήση του λογισμικού cruiser με στόχο την καταγραφή πληροφοριών και το σχεδιασμό ενός ταξιδιού

Διδακτική προσέγγιση Μέσα από τη σελίδα της cruiser «κατεβάζουν» και «τρέχουν» το πρόγραμμα Talent Cruiser. Σημειώνουν στο χάρτη τα στοιχεία που θέλουν δημιουργώντας μια δική τους ομάδα αντικειμένων. Εισάγουν με τη βοήθεια του προγράμματος στοιχεία και τα περνούν στη διαδρομή. Μετρούν την απόσταση που θα διανύσουν σε αυτό το ταξίδι.

280

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εργαλείο http://www. cruiser.gr

281

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Σχεδιάζοντας ένα ταξίδι Είσαι επαγγελματίας φωτογράφος σε οικολογικό περιοδικό. Πρόκειται να κάνεις ένα ταξίδι στο οποίο θα πρέπει να συλλέξεις στοιχεία που αφορούν τη δουλειά σου. Ακολούθησε τις οδηγίες και με τη βοήθεια του δορυφορικού χάρτη της Ελλάδας και των εργαλείων του προγράμματος www.cruiser.gr δημιούργησε το χάρτη που θα παρουσιάσεις στην εργασία σου. 

Συμπλήρωσε τον πίνακα. Διάλεξε τόπους με οικολογική σημασία (αισθητικά δάση, δέλτα ποταμών, υγρότοποι συνθήκης Ramsar κτλ.). Ο πίνακας που ακολουθεί θα σε βοηθήσει να οργανώσεις την εργασία σου. Τόπος

Στοιχείο οικολογικού

Περιγραφή

ενδιαφέροντος



Σημείωσε πάνω στο χάρτη κάθε τόπο που διάλεξες.



Χάραξε την πορεία σου στο χάρτη του ανάγλυφου.

282

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ



Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Δημιούργησε με τη βοήθεια του προγράμματος ομάδα αντικείμενων για το ταξίδι σου. Τοποθέτησε στο χάρτη σημεία (αντικείμενα) και ονόμασε κάθε αντικείμενο.



Στο πλαίσιο περιγραφή γράψε λίγα λόγια για τον τόπο ή το έθιμο που περιγράφεις. Στο «συνημμένα» του λογισμικού μπορείς να προσθέσεις εικόνες του ταξιδιού σου.



Αποθήκευσε το χάρτη σου αφού πρώτα συμπληρώσεις με ακρίβεια την ταυτότητά του.



Μέτρησε την απόσταση που διάνυσες με τη βοήθεια του εργαλείου μέτρησης αποστάσεων.

283