Download - Pe04 a1 Meros

Transcript

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Επιμορφωτικό υλικό για το Ειδικό μέρος του

Προγράμματος Σπουδών

Ειδικότητα ΠΕ04

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

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»___________________________24

ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΤΡΟΧΙΑΚΑ- ΥΒΡΙΔΙΣΜΟΣ ΑΤΟΜΙΚΩΝ ΤΡΟΧΙΑΚΩΝ»___42

ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ»________________________________________64

ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗ ΧΗΜΕΙΑ «ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ»_________________74

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ______________________85

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ «ΗΘΙΚΑ ΔΙΛΗΜΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ»_______________________________________________85

ΧΡΗΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ_________99

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ «ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΟΝΤΑΣ ΕΝΑΝ ΘΕΜΑΤΙΚΟ ΧΑΡΤΗ»_99

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ «ΤΑ ΠΟΤΑΜΙΑ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ»__________________102

4.4 ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ

ΤΟΥΣ ΣΤΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΟΥ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ_______105

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ___________________________________105

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΜΙΑΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΠΕ_________________105

ΒΑΣΙΚΆ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΆ ΤΟΥ ΣΥΣΤΉΜΑΤΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΙΚΉΣ ΛΉΨΗΣ ΚΑΙ

ΑΠΕΙΚΌΝΙΣΗΣ (MBL) DBLAB 3.2 ΤΗΣ FOURIER._____________________________________109

ΠΑΡΆΔΕΙΓΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ DBLAB 3.2 ΣΤΗ ΜΕΛΈΤΗ ΤΗΣ ΕΥΘΎΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΆ

ΜΕΤΑΒΑΛΛΌΜΕΝΗΣ ΚΊΝΗΣΗΣ ΑΜΑΞΙΔΊΟΥ, ΚΑΤΆ ΜΉΚΟΣ ΠΛΆΓΙΟΥ ΕΠΙΠΈΔΟΥ_____________113

ΠΑΡΆΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ MODELLUS____________________________________117

ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ_________________________________________________________________117

ΠΛΑΓΙΑ ΒΟΛΗ____________________________________________________________________________119

ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ____________________________________________________________121

ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ______________________________________________________________________124

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ INTERACTIVE PHYSICS________________________127

ΚΕΚΛΙΜΕΝΟ ΕΠΙΠΕΔΟ____________________________________________________________________131

ΚΙΝΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΥ ΣΕ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ_____________________________________________135

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ______________________________________________________________________138

ΤΡΙΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ______________________________________________146

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΣΕΠ_____________________________149

ΜΕΛΕΤΗ ΙΣΟΘΕΡΜΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ_________________________________________________________149

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ ΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ ΓΑΙΑ ΙΙ__________________________152

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΔΟΡΥΦΟΡΟΥ_______________________________________________________152

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ___________________________________154

ΑΛΚΑΛΙΑ________________________________________________________________________________154

ΑΛΟΓΟΝΑ________________________________________________________________________________170

ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΟ ΑΤΟΜΟ________________________________________________________________174

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΣ ΑΕΡΑΣ, Η ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟΥ ΑΕΡΑ-ΟΞΥΓΟΝΟ_________________189

ΑΤΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ________________________________________________________________________194

ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ________________________________________________________196

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ_________________________________204

ΕΠΙΣΤΗΜΗ – ΚΟΙΝΩΝΙΑ-ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ ΖΩΗ_________________________________________________204

ΕΚΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΚΑΙ ΤΗ ΜΑΘΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ-ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ___________________220

ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΟ ΔΟΥΝΑΒΗ_____________________________________________________________________220

ΣΧΕΔΙΆΖΟΝΤΑΣ ΈΝΑ ΤΑΞΊΔΙ_______________________________________________________________222

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.

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 τον κατάλληλο προγραμματισμό μπορεί να δημιουργηθεί π.χ.

αλληλεπιδραστική εφαρμογή διανυσματικής απεικόνισης του μαγνητικού πεδίου

ρευματοφόρου αγωγού1, να προσομοιωθεί ένα στάσιμο κύμα2, να μελετηθεί μια

πολυωνυμική συνάρτηση3, να δημιουργηθούν εκπαιδευτικά παιχνίδια4 κ.α.

Λογισμικά παρουσίασης

Τα λογισμικά παρουσίασης (Presentation Programs), αποτελούν την ηλεκτρονική εκδοχή

και συνέχεια των προβολέων διαφανειών και έχουν δημιουργηθεί για να προβάλουν

διαφάνειες σε ακροατήριο.

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.xls3 https://www.microsoft.com/education/solving.mspx4 http://www.sabine.k12.la.us/class/Templates/Scramble.xlt

http://www.sabine.k12.la.us/class/Templates/Scramble.xlt

https://www.microsoft.com/education/solving.mspx

http://ferl.becta.org.uk/content_files/ferl/resources/colleges/cornwallcollege/lessonplans/Travelling%20Transverse%20Wave.xls

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

http://en.wikipedia.org/wiki/Opera_(web_browser)

http://en.wikipedia.org/wiki/Netscape

http://en.wikipedia.org/wiki/Safari_(web_browser)

http://en.wikipedia.org/wiki/Apple_Computer

http://en.wikipedia.org/wiki/Mozilla_Firefox

http://en.wikipedia.org/wiki/Mozilla_Foundation

http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Explorer

http://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft

http://en.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Transfer_Protocol

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

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.

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.

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 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 και υπολογίστε την τιμή της

για κάθε χρονικό βήμα στα κελιά C2…C32

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 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”.

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

Δραστηριότητα

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 διατίθεται ένας πολύ μεγάλος αριθμός

αλληλεπιδραστικών μικροεφαρμογών (applet), οι οποίες επιτρέπουν 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.

Φ Υ Λ Λ Ο Ε Ρ Γ Α Σ Ι Α Σ Μ Α Θ Η Τ Η

ΤΆΞΗ : Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ Ή ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Α. Αναγνώριση του φαινομένου - Προβληματισμός

1. Επισκεφθείτε τις ιστοσελίδες:

http://freesound.iua.upf.edu/samplesViewSingle.php?id=30270

http://sounddogs.com/results.asp?Type=&CategoryID=1029&SubcategoryID=6

http://freesound.iua.upf.edu/samplesViewSingle.php?id=30270

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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;

Συζητήστε το με τον καθηγητή σας και παρατηρήστε το – σχετικό με τις υπερηχητικές

ταχύτητες αεροσκαφών - υλικό που έχει ετοιμάσει…..

http://library.thinkquest.org/19537/java/Doppler.html

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

Το περιπολικό επανέρχεται και σταματάει έξω από το κατάστημα. Τότε η συχνότητα που

θα ακούτε θα είναι:

http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/doppler.html

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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).

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

………………………….

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

………………………….

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

………………………….

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

………………………….

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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..

Έννοιες - Κλειδιά

PowerPoint, Διαδίκτυο, φαινόμενο Doppler, πολυμέσα, applet.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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.

2. να αντιγράφει και να επικολλά το συντακτικό τύπο οργανικών χημικών μορίων σε

αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της Microsoft.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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)

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 Microsoft. Περιέχει

προκαταβολικό οργανωτή με θέματα: προσθήκη υδρογόνου, θεωρία δράσης

καταλυτών, προσθήκη αλογόνου, έλεγχος ακορεστότητας, ασύμμετρα αλκένια,

Markovnikov Vladimir, κανόνας του Markovnikov, προσθήκη υδραλογόνου,

προσθήκη νερού, άσκηση.

«Addition Reactions of Alkenes

v00.ppt»

Πρωτόλειο αρχείο

Περιέχει χημικές εξισώσεις των

αντιδράσεων προσθήκης στα αλκένια.

Προσθήκη υδρογόνου «Alkenes (addition hydrogen).cdx»

» Προσθήκη αλογόνου «Alkenes (addition halogen).cdx»

» Προσθήκη υδραλογόνου «Alkenes (addition

hydralogen).cdx»

» Προσθήκη νερού Alkenes (addition water).cdx

» Θεωρητικά παραδείγματα στον

κανόνα του Markovnikov

«Alkenes Markovnikov A.cdx»,

«Alkenes Markovnikov B.cdx»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ταινίες πειραμάτων επίδειξης από το διαδίκτυο

Ηλεκτρονική διεύθυνση Περιγραφή Να αποθηκευτεί με

όνομα…

http :// chemed . chem . purdue . edu / demos / main _ pages /

24.4. html

Περιέχει αρχείο video στο οποίο εισάγεται

κομμάτι τηγανισμένου μπέϊκον σε κωνική

φιάλη η οποία περιέχει καστανοκόκκινους

ατμούς βρωμίου.

«bromination-fat.mov»

http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/

General_Chemistry_Demos.html

Περιέχει αρχείο video στο οποίο

παρουσιάζεται η απόχυση πεντενίου και

πεντανίου σε διάλυμα βρωμίου με διαλύτη

τετραχλωράνθρακα.

«Bromination-light.avi»

http://www.chem.uiuc.edu/clcwebsite/cyclo.html Περιέχει αρχείο video στο οποίο

εκτελείται πείραμα επίδειξης ανάμειξης

διαλύματος βρωμίου σε

τετραχλωράνθρακα με κυκλοεξάνιο και

κυκλοεξένιο

«Cyclo2.avi»

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

http://www.chem.uiuc.edu/clcwebsite/cyclo.html

http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/General_Chemistry_Demos.html

http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/24.4.html

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 CS ChemDraw της εταιρείας

CambridgeSoftCorporation να εξοικειωθείτε με τη τροποποίηση 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 η χημική

εξίσωση της αντίδρασης

προσθήκης:

Περιγραφή

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 σε μεθυλο-

προπένιο από το αρχείο

«Alkenes (addition

hydrogen).cdx»

4 Υδρογόνου σε 2-μεθυλο-2-

βουτένιο από το αρχείο

«Alkenes (addition

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 να

υποστηριχθεί 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 σε 2,3-διβρωμο-1-

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

βουτένιο από το αρχείο

«Alkenes (addition

halogen).cdx»

10 Βρωμίου σε 2,3-διβρωμο-2-

βουτένιο από το αρχείο

«Alkenes (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

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

συμμετρικό αλκένιο, από το

αρχείο «Alkenes Markovnikov

A.cdx».

16 Μορίου με χημική δομή ΑΒ σε

τρι-υποκατεστημένο αλκένιο,

από το αρχείο «Alkenes

Markovnikov A.cdx».

17 Μορίου με χημική δομή ΑΒ σε

δι-υποκατεστημένο

συμμετρικό αλκένιο, από το

αρχείο «Alkenes Markovnikov

Β.cdx».

18. Περιγράφεται

η αδυναμία του

ορισμού ο οποίος

περιέχεται στο

βιβλίο του ΟΕΔΒ

να εξηγήσει το

κύριο προϊόν σε

ένα μη

συμμετρικό

αλκένιο.

19 Υδροχλωρίου σε προπένιο από

το αρχείο «Alkenes (addition

hydralogen).cdx»

20 Υδροιωδίου σε μεθυλο-

προπένιο από το αρχείο

«Alkenes (addition

hydralogen).cdx»

21 Υδροβρωμίου σε 2,3-διβρωμο-

1-βουτένιο από το αρχείο

«Alkenes (addition

hydralogen).cdx»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

22 Υδροχλωρίου σε 2,3-διβρωμο-

2-βουτένιο από το αρχείο

«Alkenes (addition

hydralogen).cdx»

23 Νερού σε προπένιο από το

αρχείο «Alkenes (addition

water).cdx»

24 Νερού σε μεθυλο-προπένιο από

το αρχείο «Alkenes (addition

water).cdx»

25 Νερού σε 2,3-διβρωμο-1-

βουτένιο από το αρχείο

«Alkenes (addition water).cdx»

26 Νερού σε 2,3-διβρωμο-2-

βουτένιο από το αρχείο

«Alkenes (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».

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΤΗ

1. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις προσθήκης υδρογόνου σε

αλκένια:

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο Προϊόν

Α)

Β)

Γ)

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

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο Προϊόν

Α)

Β)

Γ)

Δ)

3. Να γράψετε (χρησιμοποιώντας 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 Προϊόν

Α)

Β)

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Γ)

4. Να γράψετε (χρησιμοποιώντας το συντακτικό τύπο) τo προϊόν (κύριο προϊόν)

που προκύπτει με την εφαρμογή του κανόνα του Markovnikov στις αντιδράσεις

προσθήκης.

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο Προϊόν

Α)

Β)

5. Να συμπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις προσθήκης υδραλογόνου σε

αλκένια:

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο Προϊόν

Α)

Β)

Γ)

Δ)

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

Αντίδραση προσθήκης σε αλκένιο Προϊόν

Α)

Β)

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Γ)

Δ)

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 γλωσσικών και αριθμητικών συμβόλων

(π.χ. 26Fe, 27Co), 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.

Ο εκπαιδευτικός, καθοδηγούμενος από τις γραπτές οδηγίες που παρατίθενται στη

συνέχεια, μετέχει στην τελική φάση της συμπλήρωσης και διαμόρφωσης ενός ήδη

δομημένου σεναρίου.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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

επιμορφωτή

Περιγραφή Με όνομα…

Πρωτόλειο αρχείο Αρχείο του εργαλείου συγγραφής

Powerpoint της Microsoft.

«Elements d

v00.ppt»

Αρχεία και λογισμικό από το διαδίκτυο

Ηλεκτρονική

διεύθυνση

Περιγραφή Να

αποθηκευτε

ί με όνομα…

http://

colossus.chem.um

ass.edu/bvining/

free.htm

Λογισμικό το οποίο χορηγείται ελεύθερα

από την ηλεκτρονική διεύθυνση του

Πανεπιστημίου της Massachusetts στο

Amherst. Μεταξύ των άλλων

προσομοιώσεων, περιέχει και τη

διαδραστική απεικόνιση της

ηλεκτρονιακής κατανομής σε ενεργειακό

διάγραμμα όλων των ατόμων σε

θεμελιώδη κατάσταση στοιχείων του

περιοδικού πίνακα.

«cl6setup.zip

». Το

συμπιεσμένο

αρχείο είναι

μεγάλο

(25.376 ΚΒ).

http://colossus.chem.umass.edu/bvining/free.htm

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

http://

ir.chem.cmu.edu/

irproject/applets/

pertable/

Μικροεφαρμογή (applet) με την οποία

αποκαλύπτεται η κατανομή ηλεκτρονίων

με το πάτημα ενός κελιού σε ένα

διαδραστικό περιοδικό πίνακα.

Χρειάζεται

συνεχής

σύνδεση με

το διαδύκτιο.

http://

healthandenergy.c

om/coal.htm

Περιέχει ηλεκτρονική φωτογραφία

ανθρώπου που έχει προσβληθεί από το

σύνδρομο του κόλπου της MInamata.

«mercury_mi

namata.jpg»

http://

www.lamptech.co.

uk/Documents/

M1%20Introductio

n.htm

Περιέχει πληροφορίες για τον λαμπτήρα

υδραργύρου υψηλής πίεσης.

http://

www.p2pays.org/

mercury/

school.asp

Περιέχει πληροφορίες για τα μέρη ενός

σχολείου στα οποία μπορεί κάποιος να

βρει ίχνη υδραργύρου.

http://

www.wlssd.com/

publications/

mercury.htm

Περιέχει πληροφορίες για τις βιολογικές

επιπτώσεις του υδραργύρου.

http://

www.p2pays.org/

ref/18/17759.htm

Περιέχει σκίτσο δωματίου ενός σπιτιού

στο οποίο ο μαθητής βρίσκει ίχνη

υδραργύρου.

http://

www.dec.state.ny.

us/website/dshm/

hzwstman/

8steprec.html

Περιέχει πληροφορίες για την

ανακύκλωση του υδραργύρου.

http://

ehp.niehs.nih.gov/

docs/1999/107-

12/forum.html

Περιέχει εικόνα σκουπιδιών μέσα στα

οποία υπάρχει και λαμπτήρας φθορισμού.

«forumfig-

bulb.jpg»

http://ehp.niehs.nih.gov/docs/1999/107-12/forum.html

http://www.dec.state.ny.us/website/dshm/hzwstman/8steprec.html

http://www.p2pays.org/ref/18/17759.htm

http://www.wlssd.com/publications/mercury.htm

http://www.p2pays.org/mercury/school.asp

http://www.lamptech.co.uk/Documents/M1%20Introduction.htm

http://healthandenergy.com/coal.htm

http://ir.chem.cmu.edu/irproject/applets/pertable/

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

http://

facmgt.jmu.edu/

ops/recycling/flb

Περιέχει εικόνα για την ανακύκλωση

λαμπτήρων φθορισμού.

«Lamp

Recycling.jpg

http://

www.xray.hmc.ps

u.edu/rci/ss4/

ss4_17.html

Περιέχει εικόνα Τουρκικού

γραμματοσήμου του 1972 με θέμα τη

θεραπεία του καρκίνου με ακτινοβολία

κοβαλτίου.

«cobalt

therapy

Turkey.jpg»

http://www.cns-

snc.ca/history/

canadian_nuclear_

history.html

Περιέχει εικόνα γραμματοσήμου του

Καναδά με θέμα τη θεραπεία του

καρκίνου με ακτινοβολία κοβαλτίου.

«cobalt

therapy

Canada.jpg»

http://

www.crystalimage

sinc.com/

vases1.htm

Περιέχει εικόνες βάζων που έχουν

χρωματιστεί με οξείδιο του κοβαλτίου.

«vase_hull_.b

lue1.jpg»

http://

www.oneillselectro

nicmuseum.com/

page20.html

Περιέχει εικόνα λαμπτήρα με νήμα από

βολφράμιο.

«edison2b.jp

g»

http://

www.owlnet.rice.e

du/~chem122/

class/

TMetalMeltingPoin

ts.jpg

Περιέχει γραφική παράσταση των

σχετικών σημείων ζέσεως των στοιχείων

μεταπτώσεως.

«TMetalMelti

ngPoints.jpg»

http://

www.owlnet.rice.e

du/~chem122/

class/

AtomicRadii.jpg

Περιέχει γραφική παράσταση της

ατομικής ακτίνας των ατόμων στοιχείων

μεταπτώσεως.

«AtomicRadii

.jpg»

http://www.owlnet.rice.edu/~chem122/class/AtomicRadii.jpg

http://www.owlnet.rice.edu/~chem122/class/TMetalMeltingPoints.jpg

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

http://www.crystalimagesinc.com/vases1.htm

http://www.cns-snc.ca/history/canadian_nuclear_history.html

http://www.xray.hmc.psu.edu/rci/ss4/ss4_17.html

http://facmgt.jmu.edu/ops/recycling/flb

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

http :// www . tut . fi /

surfsci /

research 2. html

Περιέχει πληροφορίες για τους

καταλυτικούς μετατροπείς των

αυτοκινήτων.

http://

www.theodoregray

.com/

PeriodicTable/

Περιέχει εικόνες όλων των στοιχείων

ενός περιοδικού πίνακα.

http://

www.monachos.gr

/greek/

calculators/

periodic.htm

Ελληνικός διαδραστικός περιοδικός

πίνακας

http://

www.mercvt.org/

environ/

bioaccum.htm

http://

enhs.umn.edu/

5200/mercury/

intro.html

Περιέχει πληροφορίες για τη

βιοσυσσώρευση του υδραργύρου.

«bioaccumul

ation_Hg.jpg»

http://

www.jergym.hiedu

.cz/~canovm/

cinidla/tol.htm

Περιέχει φωτογραφία και βιογραφικά

στοιχεία του Bernhard Tollens.

«Tollens_Phot

o.jpg»

http://

www.cem.msu.ed

u/~parrill/

movies.html

Περιέχει δύο ταινίες για την επίδραση

σύνδεση του οξυγόνου με το μόριο της

αίμης

«heme1.mov

«heme2.mov

http://

www.klte.hu/

~lenteg/

Αρχείο αφόρμησης που περιέχει τη λέξη

«σίδηρος» σε 213 γλώσσες του κόσμου

«ironword.pd

f»

http:// Προσομοίωση του πειράματος του «Rutherford

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/sound.html

http://www.klte.hu/~lenteg/

http://www.cem.msu.edu/~parrill/movies.html

http://www.jergym.hiedu.cz/~canovm/cinidla/tol.htm

http://enhs.umn.edu/5200/mercury/intro.html

http://www.mercvt.org/environ/bioaccum.htm

http://www.monachos.gr/greek/calculators/periodic.htm

http://www.theodoregray.com/PeriodicTable/

http://www.tut.fi/surfsci/research2.html

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

www.shsu.edu/

~chm_tgc/

sounds/sound.html

Rutherford Exp.mov»

Ηλεκτρονική

διεύθυνσηΠεριγραφή

Να

αποθηκευτεί

με όνομα…

http://

www.powerlabs.or

g/chemlabs/

volcano.htm

Μικρή ταινία με θέμα τη διάσπαση του

διχρωμικού αμμωνίου.

http://

www.powerlabs.or

g/chemlabs/

acetylide.htm

Μικρή ταινία με θέμα τη χρήση του

ακετυλιδίου του αργύρου ως εκρηκτικού.

http://www.uni-

regensburg.de/

Fakultaeten/

nat_Fak_IV/

Organische_Chemi

e/Didaktik/

Keusch/D-Tollens-

e.htm

Πείραμα επίδειξης κατασκευής κατόπτρου

αργύρου με το αντιδραστήριο Tollens.

«Tollens.mpe

g»

http://

chemed.chem.purd

ue.edu/demos/

main_pages/

12.7.html

Περιέχει ταινία με πείραμα επίδειξης για τις

οξειδωτικές καταστάσεις του βαναδίου.

«Vanadium

oxidation

states.mov»

http:// Περιέχει ταινία με πείραμα επίδειξης για τις «Paramagneti

http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/6.3.html

http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/12.7.html

http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/Organische_Chemie/Didaktik/Keusch/D-Tollens-e.htm

http://www.powerlabs.org/chemlabs/acetylide.htm

http://www.powerlabs.org/chemlabs/volcano.htm

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/sound.html

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

chemed.chem.purd

ue.edu/demos/

main_pages/

6.3.html

παραμαγνητικές ιδιότητες του σιδήρου. sm Fe.mov»

http://

www.chem.ox.ac.u

k/vrchemistry/

LiveChem/

transitionmetals_co

ntent.html

Περιέχει διαδραστικό λογισμικό με το

οποίο γίνεται επιλογή ιόντος στοιχείου

μετάπτωσης και αντιδραστηρίου και στη

συνέχεια δείχνεται σε ταινία η χημική

αντίδραση η οποία είναι δυνατόν να

προκύπτει με την ανάμιξη.

http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/LiveChem/transitionmetals_content.html

http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/6.3.html

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Ταινίες πειραμάτων επίδειξης από το διαδίκτυο

2η Φάση:

Αρχείο προς

τροποποίηση

Τροποποίηση Αρχείο

αποθήκευσ

ης

«cobalt therapy

Turkey.jpg»

Χρησιμοποιώντας το λογισμικό Corel

Photo-Paint, να περιστρέψετε την εικόνα

και στη συνέχεια να την ξακρίσετε.

«cobalt

therapy

Turkey

Mod.jpg»

«TMetalMeltingPoi

nts.jpg»

Να διαγράψετε τους αγγλικούς

χαρακτήρες.

«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

(erythrocytes).jpg»

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

66 εικ. 3.17

«LBTB (heme).jpg»

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»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Χημεία γ΄ τάξης Γυμνασίου, σελ. 72 Πίνακας

ουσιών που χρωματίζουν το γυαλί.

«GCC p72 (Co).jpg»

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

εικ. β

«LBGB p86.jpg»

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

εικ. συνένζυμα

«LBGB p87.jpg»

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

σχήμα 2.7

«LBGC (Catalyst

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 Ενέργειες Περιγραφή

1. Περιέχεται

προκαταβολικός

οργανωτής με

θεματολογία:

«Ποια είναι;»,

«ηλεκτρονιακή

δομή», «ατομική

ακτίνα»,

«ιδιότητες», «στη

ζωή μας». Επίσης

περιέχεται

γελοιογραφία η

οποία δρα ως

αφόρμηση.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Περιοδικός

πίνακας στον οποίο

τα στοιχεία

μετάπτωσης

περικλείονται μέσα

σε κίτρινο πλαίσιο.

3. Διαδραστικός

περιοδικός πίνακας.

Με το πάτημα του

συμβόλου κάθε

στοιχείου (εκτός Cr

και Cu) εμφανίζεται

η ηλεκτρονιακή

κατανομή του

ατόμου σε

θεμελιώδη

κατάσταση.

Να επιτύχετε η διασύνδεση

της διαφάνειας αυτής με την

επόμενη όταν ο χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

4. Διαδραστικός

περιοδικός πίνακας.

Με το πάτημα του

συμβόλου Cr και Cu

εμφανίζονται οι

εξαιρέσεις της

ηλεκτρονιακής

κατανομή του

ατόμων του χρωμίου

και του χαλκού.

5. Περιέχεται

γραφική απεικόνιση

της ατομικής

ακτίνας σε

συνάρτηση με τον

ατομικό αριθμό.

Να εισάγετε το αρχείο με

όνομα: «AtomicRadii Mod.jpg»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

6. Περιέχεται

προκαταβολικός

οργανωτής

εστιασμένος στις

ιδιότητες των

στοιχείων

μεταπτώσεως.

Να επιτύχετε τη διασύνδεση

της έλλειψης η οποία περιέχει

το κείμενο «συμμετοχή σε

αντιδράσεις» με τη διαφάνεια

Νο 11.

7. Εικόνες

κρυστάλλων

διχρωμικού

αμμωνίου και

θειικού χαλκού μέσα

στ ποτήρι ζέσεως.

8. Γίνεται εισαγωγή

στην έννοια των

παραμαγνητικών

υλικών. Γίνεται

επεξήγηση της

μεταβολής της

μαγνητικής

επαγωγής με την

παρουσία

μαγνητικού πεδίου.

Να επιτύχετε η διασύνδεση

της διαφάνειας αυτής με την

επόμενη όταν ο χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

9. Εικονίζεται, η

αδυναμία ροής

διαμέσου των πόλων

ενός μαγνήτη, του

παραμαγνητικού

υγρού οξυγόνου.

Να επιτύχετε η διασύνδεση

της διαφάνειας αυτής με την

επόμενη όταν ο χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

10. Εικονίζεται η

έλξη που ασκεί

μαγνήτης σε δύο

ενώσεις στοιχείων

μετάπτωσης.

Εναλλακτικά μπορεί να

τοποθετηθεί η ταινία με

όνομα «Paramagnetism

Fe.mov» η οποία δείχνει

πειραματικά τις

παραμαγνητικές ιδιότητες

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

του σιδήρου και των ιόντων

του.

11. Αναφέρεται, με

τη βοήθεια

οδογράμματος η

συμμετοχή των

στοιχείων

μετάπτωσης σε

χημικές

αντιδράσεις.

Να επιτύχετε η διασύνδεση

της διαφάνειας αυτής με την

επόμενη όταν ο χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

12. Περιέχονται, η

φωτογραφία του

Tollens και μία

ταινία για την

παρασκευή

κατόπτρου αργύρου

με τη χρήση του

αντιδραστηρίου

Tollens.

Να εισάγετε τα αρχεία:

«Tollens_Photo.jpg» και

«Tollens.mpeg»

13. Εικονίζεται με

ένα γράφημα η

ποικιλία των

αριθμών οξείδωσης

των στοιχείων

μεταπτώσεως.

Επίσης με μία

φωτογραφία

χημικών ενώσεων

του μαγγανίου

διαπιστώνεται η

ποικιλία αυτή.

Εναλλακτικά μπορεί να

τοποθετηθεί η ταινία με

όνομα «Vanadium oxidation

states.mov» η οποία δείχνει

πειραματικά τις οξειδωτικές

καταστάσεις του βαναδίου.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

14. Εικονίζεται η

δομή της αίμης

(συμπλόκου του

σιδήρου) και γίνεται

μνεία της

σιδηροπενικής

αναμίας.

Να εισάγετε τα αρχεία με

ονόματα:

«LBTB (erythrocytes).jpg» και

«LBTB (heme).jpg».

15. Με την βοήθεια

ενός μνημονικού

κανόνα γίνεται η

αναφορά στο

μεταλλικό

χαρακτήρα.

Να γίνει η διασύνδεση των

αρχικών γραμμάτων «Κ», «Λ»,

«Ε», «Ο» και «Σ» της λέξης

ΚΛΕΟΠΑΣ με τις διαφάνειες με

αριθμούς 16, 17, 18 και 19

αντίστοιχα.

16. Φωτογραφίες

των στοιχείων

μεταπτώσεως

(πρώτης σειράς).

17. Δοχείο μέσα στο

οποίο έχει διεξαχθεί

η αντίδραση για τη

δημιουργία

κατόπτρου αργύρου.

18. Εικονίζονται

ελάσματα και

σύρματα για την

οπτικοποίηση των

εννοιών ελατότητα

και ολκιμότητα.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

19. Δείχνονται με

διάγραμμα τα

σχετικά σημεία

τήξεως των

στοιχείων

μετάπτωσης.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα: «TmetalMeltingPoints

Mod.jpg»

20. Διαδραστικό

απόσπασμα του

περιοδικού πίνακα.

Τα στοιχεία με

κόκκινο χρώμα

διασυνδέονται με

διαφάνειες που

παρέχουν

περισσότερες

πληροφορίες.

21. Με τη βοήθεια

προσομοιωμάτων

απεικονίζεται η

δράση ενός

συμπαράγοντα στη

λειτουργικότητα

ενός ενζύμου.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«LBGB p87.jpg»

22. Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της

Ευρώπης. Επίσης

χημική δομή του

σιδήρου και απόχυση

τήγματός του σε

εργοστάσιο.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«GBG p77 (Ni).jpg»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

23. Περιέχονται σε

πίνακα πληροφορίες

για τη χρήση

οξειδίων μετάλλων

μεταπτώσεως ως

χρωστικές ύλες

γυαλιού. Επίσης σε

γραμματόσημο

δείχνεται η χρήση

του κοβαλτίου για

την καταπολέμηση

του καρκίνου.

Να εισαχθούν τα αρχεία με

ονόματα:

«GCC p72 (Co).jpg»

«vase_hull_.blue1.jpg»

«cobalt therapy Turkey

Mod.jpg»

24. Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της

Ευρώπης. Επίσης

γίνεται μνεία της

εξαγωγικής

δυνατότητα σε

νικέλιο του Καναδά

και της Κούβας.

25. Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της

Ευρώπης. Επίσης

δύο από τα ορυκτά

του χαλκού.

26. Εικονίζεται

χάρτης ορυκτών της

Ευρώπης. Επίσης ο

Dony που

κατασκεύασε το

πρώτο εργοστάσιο

παρασκευής

ψευδαργύρου στο

Βέλγιο.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

27. Εικονίζεται ο

καταλυτικός

μετατροπέας ενός

αυτοκινήτου. Σ’

αυτόν

χρησιμοποιείται το

μέταλλο ρόδιο.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«LBGC (Catalyst Auto).jpg»

28. Εικονίζεται ο

χάρτης του ορυκτού

πλούτου της

ιβηρικής

χερσονήσου.

Εικονίζεται επίσης

ένας λαμπτήρας

πυρακτώσεως ως

μία χρήση του

βολφράμιου. Γίνεται

μνεία και των

αδελφών Ελουγιάρ

οι οποίοι μελέτησαν

το μέταλλο αυτό.

Να εισαχθούν τα αρχεία με

ονόματα:

«GBG p80 (W).jpg»

«edison2b.jpg»

29. Εικονίζεται το

σκίτσο ενός

πρότυπου

ηλεκτρόδιου

υδρογόνου στο

οποίο

χρησιμοποιείται ο

λευκόχρυσος.

30. Γίνεται αναφορά

του πειράματος του

Rutherford στο

οποίο

χρησιμοποιήθηκε

φύλλο χρυσού.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«GBG p11 (Au).jpg»

Μπορεί επίσης εναλλακτικά

αντί των γραμματοσήμων στα

οποία εικονίζεται ο αυτοφυής

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

χρυσός, να εισαχθεί το

αρχείο με όνομα: «GBG p11

(Au).jpg» ή ακόμα και η

προσομοίωση «Rutherford

Exp.mov»

31. Εικονίζεται η

βιολογική επίδραση

του υδραργύρου σε

άνθρωπο ο οποίος

έχει προσβληθεί από

το σύνδρομο του

κόλπου της

Minamata. Σε χάρτη

δείχνεται η

γειτνίαση της

Minamata με το

Nagasaki.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«mercury_minamata.jpg»

Να επιτύχετε η διασύνδεση

της διαφάνειας αυτής με την

επόμενη όταν ο χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

32. Με τη βοήθεια

προσομοιωμάτων

απεικονίζεται η

δράση ενός μόνιμου

αναστολέα στη

λειτουργικότητα

ενός ενζύμου.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«LBGB p86.jpg»

Να επιτύχετε η διασύνδεση

της διαφάνειας αυτής με την

επόμενη όταν ο χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

33. Η έννοια της

βιοσυσσώρευσης.

απεικονίζεται σε

σκίτσο. Στην κοιλιά

του μεγάλου ψαριού

συσσωρεύονται

μεγάλες ποσότητες

βαρέων μετάλλων

όπως είναι ο

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«bioaccumulation_Hg.jpg»

Να επιτύχετε η διασύνδεση

της διαφάνειας αυτής με την

επόμενη όταν ο χρήστης

πατάει το κάτω δεξί βελάκι.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

υδράργυρος.

34. Εικονίζονται

κάδοι ανακύκλωσης

λαμπτήρων

φθορισμού οι οποίοι

περιέχουν

υδράργυρο.

Να εισαχθεί το αρχείο με

όνομα:

«Lamp Recycling.jpg»

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».

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.

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

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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 Περιγραφή Με όνομα…

Ημιδιαμορφωμένο αρχείο για την

παρουσίαση του θέματος του υβριδισμού.

Περιέχει εκτός των άλλων και

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

«hybridization v00.ppt»

Ψηφιακή εικόνα από σαρωτή, του γραμματοσήμου που

απεικονίζει απόσπασμα του πίνακα

«Ingres (1780 - 1867)

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ζωγραφικής του Ingres (Ένγκρ) με θέμα

«Ο Οιδίποδας λύνει το αίνιγμα της τη

Σφίγγας».

Dahomey_1967b.tiff»

Αρχείο καλλιτεχνημάτων (clip arts) Περιέχονται στο εργαλείο συγγραφής

(authoring tool) Powerpoint της Microsoft

«cliparts v00.ppt»

Το αρχείο που περιέχει τη χημική εξίσωση

της αντίδρασης προσθήκης μοριακού

υδρογόνου σε αιθένιο.

Θα χρειαστείτε ένα λογισμικό

δημιουργίας και επεξεργασίας χημικών

εξισώσεων π.χ. CS ChemDraw της

CampbridgeSoftCorporation.

«Addition C2H4.cdx»

Αρχεία από το διαδίκτυο

Ηλεκτρονική διεύθυνση Περιγραφή Να αποθηκευτεί με

όνομα…

http :// oregonstate . edu / dept / ncs / photos / Φωτογραφία του Pauling Linus (1901 -

1994)

«Pauling.bmp»

http://nautarch.tamu.edu/pottery/ Εικόνα αγγείου με απεικόνιση του

Τρίτωνα

«Triton.jpg»

http://www.kunstunterricht.de/cgi-bin/seiten.pl?Seite=7.5 Εικόνα του πίνακα ζωγραφικής του Guido

Reni (1575 - 1642) με θέμα «Deianeira

«Centaurus.jpg»

http://www.kunstunterricht.de/cgi-bin/seiten.pl?Seite=7.5

http://nautarch.tamu.edu/pottery/

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

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

http://www.artcyclopedia.com/artists/reni_guido.html and the Centaur Nessus»

http://www.ti-amo.at/kunst/burne-jones-pan-psyche.htm Εικόνα του πίνακα ζωγραφικής του

Edward Burne-Jones (1833 – 1898) με

θέμα «Πάνας και Ψυχή»

«Pan.jpg»

http://www.artrenewal.org/asp/database/image.asp?

id=13828

http://www.wga.hu/frames-e.html?/html/b/barye/

3theseus.html

Εικόνα του γλυπτού του Antoine-Louis

Barye (1795-1875) με θέμα «Theseus and

the Minotaur»

«Minotaur.jpg»

http://www.utexas.edu/courses/larrymyth/syllabus.htm Εικόνα από Αθηναϊκό αγγείο που

βρίσκεται στο Βρετανικό Μουσείο.

«Sirens.jpg»

http://store.encore-editions.com/Artists/

John_Frederick_Herring_Jr.html

Εικόνα από πίνακα ζωγραφικής του John

Frederick Herring Jr με θέμα «Berkshire

Saddleback Pigs and Piglets»

«Pig.jpg»

http :// www . patriarchate . org / visit / photo 2/ html /

st _ christopher . html

Εικόνα από αγιογραφία της μορφής του

Αγ. Χριστοφόρου Κυνοκέφαλου.

«Cynokephalus.jpg»

http://www.wga.hu/frames-e.html?/html/s/snyders/2/

boarhunt.html

Εικόνα από πίνακα ζωγραφικής του

Snyders Frans (1579 - 1657) με θέμα το

κυνήγι ενός αγριόχοιρου.

«Boar.jpg»

http://artists.iuma.com/IUMA/Bands/Dihybrid_Cross/ Αρχείο ήχου του συγκροτήματος “Dihybrid.mp3”

http://artists.iuma.com/IUMA/Bands/Dihybrid_Cross/comments-0.html

http://www.wga.hu/frames-e.html?/html/s/snyders/2/boarhunt.html

http://www.patriarchate.org/visit/photo2/html/st_christopher.html

http://store.encore-editions.com/Artists/John_Frederick_Herring_Jr.html

http://www.utexas.edu/courses/larrymyth/syllabus.htm

http://www.wga.hu/frames-e.html?/html/b/barye/3theseus.html

http://www.artrenewal.org/asp/database/image.asp?id=13828

http://www.ti-amo.at/kunst/burne-jones-pan-psyche.htm

http://www.artcyclopedia.com/artists/reni_guido.html

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

comments-0.html

Dihybrid_Cross

Αρχείο ήχου του συγκροτήματος

«Orbitals».

Αρχεία από ψηφιοποίηση εικόνων

Ψηφιακή εικόνα Περιγραφή Με όνομα…

Από τη σάρωση της φωτογραφίας του σχήματος 5.1 της σελίδας 190 του

βιβλίου του ΟΕΔΒ της Γ΄ Λυκείου θετικής

κατεύθυνσης.

«energy vs destination.jpg»

http://artists.iuma.com/IUMA/Bands/Dihybrid_Cross/comments-0.html

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. Photo-

Paint 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.

διαφάνειαςΠεριεχόμενο Τι να εισάγετε

1 Προκαταβολικός οργανωτής (advanced organizer) με θέματα: Ένα καινούριο θέμα με τίτλο μουσική

και να το συνδέσετε με τη διαφάνεια

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Αναλογίες, όρος στη Βιολογία, Επιστήμονες, Θεωρία δεσμού

σθένους, Παραδείγματα, Ενέργεια, Ασκήσεις, Προβλήματα,

Αντιδράσεις, Παλιότερα θέματα.

Νο 57.

2 Δενδρόγραμμα θεωριών περιγραφής ομοιοπολικού δεσμού. Το αρχείο «Pauling.jpg»

3 Βασικές αρχές της θεωρίας δεσμού σθένους. Τα αρχεία «energy vs

destination.jpg» και «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.

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

21 Αποκαλύπτεται η λύση του προβλήματος με τη χρήση της

έννοιας του υβριδισμού.

22 Απεικονίζονται γραφικά τα υβριδικά ατομικά τροχιακά sp.

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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

στα μόρια αιθένιο, υδρογόνο και αιθάνιο. Η διαφάνεια αυτή

χρησιμοποιείται αφενός ως επανάληψη αφετέρου ως ερευνητικό

πεδίο για τη διερεύνηση των μεταβολών στον αριθμό και τη

φύση των δεσμών σ κατά τη διεξαγωγή μιας χημικής

Από το αρχείο «Addition C2H4.cdx»

με τις εντολές αντιγραφή και

επικόλληση τη χημική εξίσωση της

αντίδρασης προσθήκης.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 θέμα εξετάσεων για την εισαγωγή στην

τριτοβάθμια εκπαίδευση. Ο μαθητής διευκολύνεται με την

εμφάνιση κατ’ αρχάς του συντακτικού τύπου του 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 σειρά: «Centaurus.jpg»,

«Minotaur.jpg», «Pan.jpg»,

«Triton.jpg», «Cynokephalus.jpg»,

«Sirens.jpg», «Sphinx.jpg».

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

χρόνια που αποδίδεται στον απόγονο της διασταύρωσης

εξημερωμένου γουρουνιού και κάπρου.

Τα αρχεία «Pig.jpg» και «Boar.jpg».

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

προσεγγίζουν τα δικά τους ακούσματα αλλά ταυτόχρονα γίνεται

μνεία του ονόματος του συγκροτήματος.

Το αρχείο ήχου

“Dihybrid_modify.mp3”

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.

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 ΤΡΟΠΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ: Η έννοια του υβριδισμού μπορεί να

προσεγγιστεί εν μέρει και στην αίθουσα διδασκαλίας με πείραμα επίδειξης

χρησιμοποιώντας σαπουνόφουσκες. Οι οδηγίες για την εκτέλεση της προσέγγισης

αυτής μπορούν να αναζητηθούν στην ηλεκτρονική διεύθυνση:

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

soap _ bubbles _ and _ bonding . htm .

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

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.

Διάγραμμα

Σχετική

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

μορίου

σΠώς σχηματίζεται

πΠώς σχηματίζεται

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

υδρογόν

υδρο-

φθόριο

άζωτο

2) Να εξετάσετε τα παρακάτω μόρια ως προς τον τρόπο σχηματισμού των

δεσμών τους οι οποίοι σχηματίζονται με υβριδισμό.

Απεικόνιση

μορίου

Χημικός

τύπος

σΠώς σχηματίζονται

BeF2

BF3

CH4

Ενεργειακές

στάθμες

sp3

sp2

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

3) Λαμβάνοντας πληροφορίες από την παρακάτω εικόνα, να αιτιολογήσετε τη

σχετική ενέργεια των υβριδικών ατομικών τροχιακών.

4) Να εξετάσετε τα παρακάτω οργανικά μόρια ως προς τον τρόπο σχηματισμού

των δεσμών τους οι οποίοι σχηματίζονται με υβριδισμό.

Απεικόνιση

μορίου

Ονομασί

α μορίου

σΠώς σχηματίζονται

Αιθάνιο

Αιθένιο

Αιθίνιο

3η Φάση:

Να περιγράψετε τους δεσμούς στα παρακάτω μόρια.

Απεικόνιση

μορίου

Ονομασί

α μορίου

σΠώς σχηματίζονται

Προπα-

διένιο

προπίνιο

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

βενζόλιο

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.

Για το αιθένιο για το υδρογόνο για το

αιθάνιο

s P sp sp2 sp3

sp2

sp3

s p sp sp2 sp3

s 1

sp2

sp3

s p sp sp2 sp3

sp2

sp3

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

2.1. Δίνεται η οργανική ένωση

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

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 β. sp – sp γ. sp2 – 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

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.

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

Microsoft. Περιέχει προκαταβολικό οργανωτή με

θέματα: Ορισμός ισομέρειας, Επιστήμονες, Φυσικές

ιδιότητες, Χημικές ιδιότητες και Διαμορφώσεις.

«Isomerism v00.ppt»

Πρωτόλειο αρχείο Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της

Microsoft. Περιέχει κυκλικό διάγραμμα με τα ονόματα

των επιστημόνων που αφορούν στην περιρρέουσα

«Scientists (Berzelius) v00.ppt»

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

σαρωθεί.

«Ampere.jpg», «Avogadro.jpg»,

«Berzelius.jpg», «Dalton.jpg»,

«Dobereiner.jpg», «Faraday.jpg»,

«Gauss.jpg», «Gay-Lussac.jpg»,

«Oersted.jpg», «Ohm.jpg».

Πρωτόλειο αρχείο Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της

Microsoft. Περιέχει τρισδιάστατα προσομοιώματα

μορίων που έχουν δημιουργηθεί με το λογισμικό

δημιουργίας και επεξεργασίας χημικών εξισώσεων CS

Chem3D της CampbridgeSoftCorporation. Περιέχει

πληροφορίες για τις φυσικές ιδιότητες ισομερών.

«Physical properties v00.ppt»

Πρωτόλειο αρχείο Παρόμοιο με το προηγούμενο. Περιέχει πληροφορίες

για τις χημικές ιδιότητες ισομερών.

«Chemical properties v00.ppt»

Πρωτόλειο αρχείο Αρχείο του εργαλείου συγγραφής Powerpoint της

Microsoft. Περιέχει τρισδιάστατες διαμορφώσεις

προσομοιωμάτων ανθρακικών αλυσίδων οι οποίες

έχουν προκύψει με φωτογράφηση με ψηφιακή μηχανή.

«Conformations v00.ppt»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Αρχεία video από το διαδίκτυο

Ηλεκτρονική διεύθυνση Περιγραφή Να αποθηκευτεί με

όνομα…

http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/

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

Περιέχει video επίδειξης με την

οξειδωτική ικανότητα των ισομερών

βουτανολών.

Απαιτείται το λογισμικό

«RealPlayer» και ανοικτή

σύνδεση με το διαδίκτυο.

Τα ονόματα των αρχείων

είναι: «Butanol_Isomers»

και «Butanol_Isomers2».

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

Breathalyzer.html

Περιέχει video επίδειξης στο οποίο ατμοί

αιθανόλης εισάγονται με τη βοήθεια

μπαλονιού σε σωλήνα που περιέχει

οξινισμένο διχρωμικό κάλιο.

«Breathalyzer.gif»

Προσοχή!. Είναι δυνατόν στον προσωπικό σας υπολογιστή να μην έχουν εγκατασταθεί τα λογισμικά «iTunesSetup» και «RealPlayer10-

5GOLD». Θα τα βρείτε στον παρόντα φάκελο, ώστε να μπορέσετε να τα εγκαταστήσετε.

Αρχεία από ψηφιοποίηση εικόνων

Ψηφιακή εικόνα Περιγραφή Με όνομα…

http://www.chem.umn.edu/services/lecturedemo/info/Breathalyzer.html

http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/Organische_Chemie/Didaktik/Keusch/D-Butanol-e.htm

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Από σάρωση της σελίδας 13 του βιβλίου του ΟΕΔΒ

για τη Β΄ Λυκείου (γενική παιδεία) και

της σελίδας 201 βιβλίου του ΟΕΔΒ για

τη Γ΄ Λυκείου (θετική κατεύθυνση).

«definition isomerism LBGC v01.jpg» και

«definition isomerism LCTC v01.jpg».

Αρχεία ψηφιακών εικόνων Θα τα δημιουργήσετε φωτογραφίζοντας

με ψηφιακή μηχανή τρισδιάστατα

προσομοιώματα ανθρακικής αλυσίδας

αλκάνιου με 5 και 6 άτομα άνθρακα,

αλκένιου, μονοσθενούς αλκοόλης, αιθέρα

με 5 άτομα άνθρακα.

«chain alkane 5C.jpg»,

«chain alkane 6C.jpg»,

«chain alkene 5C.jpg»,

«chain alcohol 5C.jpg»,

«chain ether 5C.jpg».

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

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Conformations v01.ppt Διαμορφώσεις ανθρακικής αλυσίδας

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.

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.

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΣΕΝΑΡΙΟ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ 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:

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)

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

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 Microsoft. Περιέχει προκαταβολικό

οργανωτή με θέμα την ονομασία: Αλκανίων,

Αλκενίων, Αλκαδιενίων, Αλκινίων, Αλκοολών,

Αλδεϋδών, Κετονών και Καρβοξυλικών

οξέων.

«Naming OC v00.ppt»

Πρωτόλειο αρχείο Περιέχει τους

συντακτικούς

τύπους με 6

άτομα άνθρακα…

αλκανίων «6C (Alkanes).cdx»

» Αλκενίων «6C (Alkenes)a.cdx», «6C (Alkenes)b.cdx», «6C

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

» Αλκαδιενίων «6C (Alkadienes)aa.cdx», «6C (Alkadienes)ab.cdx», «6C

(Alkadienes)ba.cdx», «6C (Alkadienes)bb.cdx», «6C

(Alkadienes)bc.cdx»,

» Αλκινίων «6C (Alkynes)a.cdx», «6C (Alkynes)b.cdx», «6C

(Alkynes)c.cdx», «6C (Alkynes)d.cdx».

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

» Αλκοολών «6C (Alkohol)a.cdx», «6C (Alkohol)b.cdx», «6C

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

» Αλδεϋδών«6C (Carbonyl)a.cdx», «6C (Carbonyl)b.cdx», «6C

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

Καρβοξυλικών οξέων «6C (Acids).cdx»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2η Φάση:

Χρησιμοποιώντας το λογισμικό CS ChemDraw της εταιρείας

CambridgeSoftCorporation να εξοικειωθείτε με τη τροποποίηση 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».

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-

βουτάνιο

2-μεθυλο-1-πεντένιο 1,5-εξαδιένιο 4-μεθυλο-1-πεντίνιο 2-μεθυλο-1-πεντανόλη

2,3-διμεθυλο-

βουτάνιο

2-μεθυλο-2-πεντένιο 2,3-εξαδιένιο 4-μεθυλο-2-πεντίνιο 2-μεθυλο-2-πεντανόλη

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-

βουτίνιο

4-μεθυλο-2-πεντανόλη

3-μεθυλο-1-πεντένιο 2-μεθυλο-1,4-πενταδιένιο 4-μεθυλο-1-πεντανόλη

3-μεθυλο-2-πεντένιο 2-μεθυλο-2,3-πενταδιένιο 3-μεθυλο-1-πεντανόλη

3,3-διμεθυλο-1-

βουτένιο

4-μεθυλο-1,3-πενταδιένιο 3-μεθυλο-2-πεντανόλη

2,3-διμεθυλο-1-

βουτένιο

4-μεθυλο-1,2-πενταδιένιο 3-μεθυλο-3-πεντανόλη

2,3-διμεθυλο-2-

βουτένιο

2,2-διμεθυλο-1-

βουτανόλη3,3-διμεθυλο-2-

βουτανόλη3,3-διμεθυλο-1-

βουτανόλη2,3-διμεθυλο-1-

βουτανόλη2,3-διμεθυλο-2-

βουτανόλη

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΑΙΘΕΡΕΣ ΑΛΔΕΫΔΕΣ ΚΕΤΟΝΕΣ ΟΞΕΑ ΕΣΤΕΡΕΣ

μεθυλο-πεντυλο-

αιθέρας

εξανάλη 2-εξανόνη εξανικό οξύ πεντανικός μεθυλο

εστέραςαιθυλο-βουτυλο-

αιθέρας

2-μεθυλο-

πεντανάλη

3-εξανόνη 2-μεθυλο-πεντανικό

οξύ

βουτανικός αιθυλο

εστέραςδιπροπυλο-αιθέρας 3-μεθυλο-

πεντανάλη

3-μεθυλο-2-

πεντανόνη

3-μεθυλο-πεντανικό

οξύ

προπανικός

προπυλο εστέραςισοπροπυλο-

προπυλο-

4-μεθυλο-

πεντανάλη

4-μεθυλο-2-

πεντανόνη

4-μεθυλο-πεντανικό

οξύ

προπανικός

ισοπροπυλο δι-ισοπροπυλο-

αιθέρας

2,2-διμεθυλο-

βουτανάλη

2-μεθυλο-3-

πεντανόνη

2,2-διμεθυλο-

βουτανικό οξύ

αιθανικός βουτυλο

εστέρας3,3-διμεθυλο-

βουτανάλη

3,3-διμεθυλο-2-

βουτανόνη

3,3-διμεθυλο-

βουτανικό οξύ

μεθανικός πεντυλο

εστέρας2,3-διμεθυλο-

βουτανάλη

2,3-διμεθυλο-

βουτανικό οξύ

3-μεθυλο-

βουτανικός μεθυλο 2-μεθυλο-

προπανικός αιθυλο 2,2-διμεθυλο-

προπανικός μεθυλο

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΟΣ

ΣΤΑΔΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΤΩΝ

ΕΠΙΜΟΡΦΟΥΜΕΝΩΝ

Να ανακαλύψει και να

ελέγξει τις απόψεις των

μαθητών για σχετικά

διλήμματα ή να

δημιουργήσει τέτοια μέσα

από τη διατύπωση

ερωτήσεων

Επιλογή του

θέματος και

ανάπτυξη

(Υπάρχει

δίλημμα;)

Να καταγράψουν, κατανοήσουν,

αναθεωρήσουν δίλημμα / να

κατανοήσουν το νόημα των λέξεων

Ανάθεση στους

επιμορφούμενους κειμένων

και άρθρων για ανάγνωση

Υπόβαθρο

πληροφοριών

(Δεδομένα)

Να ολοκληρώσουν τις

δραστηριότητες που τους

ανατέθηκαν: άρθρα, ταινίες,

εφημερίδες, κτλ., και να

διατυπώσουν το δίλημμα με βάση

τις πληροφορίες

Καθοδηγεί την ανάδειξη

αξιών

Απόψεις –

προοπτικές

(Ποιος είμαι;)

Καταγράφουν τις απόψεις τους

Προκαλεί συζήτηση με

εποικοδομητικές ερωτήσεις

/ δημιουργεί ανισορροπία

Συζήτηση σε

ομάδες

(Κατανόηση)

Ξεκαθαρίζουν τις προσωπικές τους

αξίες, θέσεις και λύσεις στην ομάδα

Συντονίζει τη συζήτηση και

τις σκέψεις με

Συζήτηση στην Ανακοινώσεις των ομάδων, συζήτηση

των στόχων, εφαρμογές, λύσεις /

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

εποικοδομητικές ερωτήσεις τάξη

(Συμφωνία)

γενική συμφωνία

Ανακεφαλαίωση της

μεθόδου περιληπτικά

Κλείσιμο της

συζήτησης

(Περίληψη)

Συνοψίζουν τις κυριότερες ιδέες και

τα σημεία στα οποία συμφωνούν /

μεταγνώση

Καθορίζουν σχετικές

δραστηριότητες / πράξεις

Προεκτάσεις –

εφαρμογές

(Προαιρετικό;)

Περαιτέρω έρευνα, μελέτες

περίπτωσης ή κατευθυνόμενη δράση

Ε. Εκπαιδευτικό υλικό

Φωτογραφίες από το διαδίκτυο

Προτεινόμενες εργασίες (ομαδικές ή ατομικές)

Εκπαιδευτικά λογισμικά

Ζ. Τεχνολογικά εργαλεία

Υπολογιστές

POWER POINT

WORD

Η. Βιβλιογραφία

1. «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.

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.

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:

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).

(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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

(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.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Διαφάνειες

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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

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)

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

εβδομάδας )

ΚΑΙΡΟΣ ΜΕΣΗ

ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ

ΕΝΤΑΣΗ ΑΝΕΜΟΥ

100

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.

101

http://www.hnms.gr/hnms/greek/index_html

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 που σχετίζονται με τα ποτάμια του κόσμου.

Εργαλείο

Εxcel (Ms Office)

102

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 Μήκο

(χλμ.)

Λεκάνη

απορροή

(τ. χλμ.)

Παροχή

(κ.μ./

sec)

Πλωτός

(χλμ. ή πόλη)

Νείλος 6.670 2.870.000 2.284 Έως το Ασουάν

Μισισιπή

6.215 3.248.000 19.000 3.000

Γιανγκ

Τσε

5.520 1.800.000 31.000 2.850

Αμαζόνιο

5.510 6.120.000 120.000 4.300

Ομπ 5.410 2.975.000 12.600 Ολόκληρος

Παρανά 4.700 3.104.000 14.900 Έως τη Σάντα Φε

Χουάνγκ

Χο

4.670 745.000 1.500 160

Μεκόνγκ 4.500 810.000 12.000 700

Αμούρ 4.416 1.855.000 12.500 Ολόκληρος

Λένα 4.400 2.490.000 16.400 Έως 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

103

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

β) Τα πέντε μεγαλύτερα σε παροχή ποτάμια του κόσμου

γ) Τα πέντε ποτάμια που έχουν τη μεγαλύτερη λεκάνη απορροής

104

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.

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

105

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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.

106

http://www.haystack.mit.edu/sounds/train.au

http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/doppler2.html

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

“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

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;”.

107

http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/viewtopic.php?t=38

http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/applist/doppler/d.htm

http://library.thinkquest.org/19537/java/Doppler.html

http://www.walter-fendt.de/ph11e/dopplereff.htm

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 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.

108

http://library.thinkquest.org/19537/java/Doppler.html

http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap010221.html

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

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

109

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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».

110

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.

Εικόνα 1

111

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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:

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».

Εικόνα 2

112

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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).

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

113

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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, 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

114

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 5

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

115

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Εικόνα 7

Εικόνα 8

116

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».

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..

117

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 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.

118

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.

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.

119

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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.

120

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

Εισαγωγή αντικειμένων στο παράθυρο παρουσίασης

Κίνηση αντικειμένων

Εισαγωγή γραμμής

Άσκηση

o Δημιουργήσετε εφαρμογή από την οποία θα προκύπτει προσομοίωση, όπως

αυτή του σχήματος.

121

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

o Σε νέο 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.

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.

122

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

123

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.

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.

124

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Προτείνονται τα παρακάτω ζεύγη τιμών (15, -15), (-15, -15), (-15, 15), (0, 40) και (15,

15).

2. Στο παράθυρο μοντέλο πρέπει να εισάγετε τις εξισώσεις μετατόπισης των νερών

του ποταμού και της βάρκας, έστω και αντίστοιχα και την

εξίσωση ταχύτητας της βάρκας ή αν προτιμάτε

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))

125

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

126

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

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

Βήμα 3: Προσθέτοντας το διάνυσμα της ταχύτητας

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

Εκκίνηση Επαναφορά

127

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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

Διακόπτης αλλαγής της μορφής της

αναπαράστασης

128

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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

129

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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

130

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

131

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.

132

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

133

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.

134

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

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

135

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

2. Από το μενού Ορισμός, επιλέξτε Νέο κουμπί και κουμπί καταλόγου επιλογών.

Από το εμφανιζόμενο μενού επιλέξτε Αυτόματη εξάλειψη ίχνους

136

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

137

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

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

138

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Επιλέξτε το εργαλείο γραφής κειμένου και πληκτρολογήστε d, όπως φαίνεται στο

σχήμα

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.

139

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

140

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

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.

141

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

142

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

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])

143

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.

2. Για να αποκτήσει το ηλεκτρόνιο την οριζόντια ταχύτητα λόγω της ύπαρξης του

ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου εισάγεται ο τύπος, . Σημειώνεται ότι η διαφορά

δυναμικού eεισάγεται από το μεταβολέα Input[9]

Βήμα 4: Ρύθμιση ακρίβειας προσομοίωσης

144

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.

145

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

βοήθεια κινητήρα

3. Η γωνιακή ταχύτητα του κινητήρα θα

ελέγχεται από ένα μεταβολέα με εύρος

τιμών 0 – 25 rad/s

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;

146

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

2. Σχεδιάστε την προσομοίωση που περιγράφεται στην Άσκηση 4.70 του

βιβλίου της Φυσικής της θετικής κατεύθυνσης της Γ΄ Λυκείου

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<t, t<6), 8, 0), όπου 8 (σε Ν) το μέτρο της

δύναμης

5. Εισάγετε ένα μεταβολέα ο οποίος θα ελέγχει το συντελεστή τριβής μεταξύ

κυλίνδρων και σανίδας.

6. Εισάγετε ένα μετρητή της οριζόντιας θέσης της σανίδας, ώστε να φανεί η

περιοδικός χαρακτήρας της κίνησής και δημιουργήστε ένα μετρητή της περιόδου της

ταλάντωσης ο οποίος θα υπολογίζει την ταλάντωση από τον τύπο . Με βάση τις

παραμέτρους της συγκεκριμένης προσομοίωσης, ο τύπος γράφεται:

2*pi*sqrt(4/(2*input[9]*9.81))

147

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

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

148

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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.

149

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Βήμα 1: Προετοιμασία του εικονικού πειράματος

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.

150

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

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.

151

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

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.

152

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

153

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.

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.;

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

……………………………………………………

154

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 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.

155

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

πίνακας 1

Στοιχεί

Σημείο

τήξης

Σημείο

Βρασμού

σκληρότητ

Πυκνότητ

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;

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

……………………………………………………

Ερώτηση 6. Με βάση τη σκληρότητά τους πώς χαρακτηρίζεις τα αλκάλια, σκληρά ή

μαλακά;

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

……………………………………………………

156

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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.

………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………

157

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………

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.

………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………

………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………

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.

158

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

………………………………………..

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 …………………….

Από το υπομενού αλκάλια επιλέξτε λίθιο. Στη συνέχεια επιλέξτε Βίντεο λιθίου

και από τον κατάλογο των βίντεο που εμφανίζεται (κάτω αριστερά) επιλέξτε οξυγόνο

159

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

………………………………………………………………………………………..

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

………………………………………………………………………………

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

160

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

161

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.

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.

162

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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 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

Στοιχεί

Σημείο

τήξης ο C

Σημείο

Βρασμού

Σκληρότητ

(Mohs)

Πυκνότητ

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

163

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

Cu 1083 2657 3 8,94

Αφού έχεις συμπληρώσει τον πίνακα 1. Απάντησε στις ερωτήσεις .

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 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.

164

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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

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

165

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ Επιμορφωτικό υλικό- Ειδικό μέρος-Κλάδος ΠΕ04

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.

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<Na<K<Rb<Cs

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.

166

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

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

167