Υποβολή Εργασιών ΕΝΕΦΕΤhttp://events.enephet.gr/public/site/pageHeaderTitleImage_en_US.png, 10ο Πανελλήνιο Συνέδριο ΔΙΔΑΚΤΙΚΗΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Font Size: 
Διδασκαλία Προγραμματισμού μέσω Φυσικής - Διδασκαλία Φυσικής μέσω Προγραμματισμού. Μία διδακτική προσέγγιση για την Ομάδα Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών
Παναγιώτης Τσάκωνας, Μιχαήλ Σαρρής, Νικόλαος Παπαδάκης

Building: Δ
Room: Αιθ. 3
Date: 2017-04-08 02:30 PM – 16:30
Last modified: 29-06-2017

Abstract


Κατά το σχολικό έτος 2015-2016 διδάχθηκε για πρώτη φορά το μάθημα "Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον" σε μαθητές (και) της Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Επιστημών (ηλικίας 17-18), η γραπτή εξέταση του οποίου γίνεται αποκλειστικά σε ενδοσχολικό επίπεδο, γεγονός που οδηγεί στο, σύνηθες, αποτέλεσμα, οι μαθητές να εμφανίζονται αδιάφοροι ή ακόμη και αρνητικοί κατά την παρακολούθηση, με αποτέλεσμα να χάνουν την ευκαιρία να διδαχθούν ένα εισαγωγικό μάθημα Αλγοριθμικής – Προγραμματισμού που θα αποδειχτεί πολύ χρήσιμο στην πορεία της φοίτησής τους στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Χωρίς να παραγνωρίζεται η υποχρέωση κάλυψης της καθορισμένης ύλης, εμφανίζεται η ανάγκη εμπλουτισμού της διδασκαλίας με στοιχεία που θα καταστήσουν διαυγέστατη τη χρησιμότητα του αντικειμένου σε μαθητές με ελάχιστο διαθέσιμο χρόνο μελέτης μαθημάτων άλλων από εκείνα στα οποία θα εξεταστούν σε πανελλαδικό επίπεδο.

Στο εργαστήριο θα παρουσιαστεί μια σειρά εργαστηριακών ασκήσεων που έχουν το διπλό στόχο να εισάγουν τους μαθητές της Γ΄ Λυκείου, σε βασικές προγραμματιστικές έννοιες και τεχνικές, και ταυτόχρονα να φωτίσουν λεπτομέρειες της ύλης της Φυσικής Προσανατολισμού. Η πρόταση αναπτύσσεται σε τρία στάδια: α) Χρησιμοποιώντας το προγραμματιστικό περιβάλλον του Excel οι μαθητές καλούνται να ολοκληρώσουν δραστηριότητες μίας ή δύο διδακτικών ωρών για την προσομοίωση / οπτικοποίηση εννοιών των Ταλαντώσεων και των Κυμάτων. β) Στο δεύτερο στάδιο παρέχεται ένας σκελετός εφαρμογής γραμμένος σε Javascript, ο οποίος υλοποιεί προγραμματιστικά έναν απλό timer για την επαναληπτική εκτέλεση του κώδικα προσομοίωσης. Οι μαθητές καλούνται να τον εμπλουτίσουν με υποπρογράμματα προσομοίωσης και οπτικοποίησης (χρησιμοποιώντας εντολές γραφικών που υποστηρίζει η HTML5, στην οποία εισάγεται το αντικείμενο canvas). Στο εργαστήριο θα παρουσιαστούν παραδείγματα από τις Ταλαντώσεις, τα Κύματα και την Κύλιση Τροχού. γ) Στο τρίτο στάδιο γίνεται επίδειξη λογισμικού μεγαλύτερης έκτασης και οι μαθητές καλούνται είτε να επισημάνουν σφάλματα της προσομοίωσης και ακολούθως να προτείνουν τρόπους διόρθωσης, μελετώντας και σχολιάζοντας τον πηγαίο κώδικα, ή να χρησιμοποιήσουν το λογισμικό για να διερευνήσουν πλευρές του φυσικού φαινομένου που δεν καλύπτονται από το σχολικό βιβλίο. Στο εργαστήριο θα παρουσιαστούν παραδείγματα από τις Ταλαντώσεις (σχέση με περιστρεφόμενο διάνυσμα), το Στάσιμο Κύμα και τη Συμβολή Κυμάτων, τις Κρούσεις (ελαστικές και πλαστικές) και το φαινόμενο Doppler.

Οι συμμετέχοντες στο εργαστήριο θα έχουν την ευκαιρία να υλοποιήσουν την προτεινόμενη προσέγγιση εφοδιασμένοι α) με αρχεία Excel που παρουσιάζουν τα επί μέρους στάδια υπό μορφή διαδοχικών Φύλλων Εργασίας, β) με αρχεία πηγαίου κώδικα Ξavascript που υλοποιεί τον μηχανισμό κλήσης υποπρογραμμάτων προσομοίωσης και οπτικοποίησης, γ) αποσπάσματα αρχείων πηγαίου κώδικα Visual BASIC, τα οποία θα κληθούν να σχολιάσουν και να διορθώσουν. Τέλος θα παρουσιαστούν ενδιαφέρουσες παραλλαγές που έχουν δημιουργηθεί από τους ίδιους τους μαθητές κατά τα δύο σχολικά έτη (2015-2016 και 2016-2017) εφαρμογής της διδακτικής προσέγγισης, αλλά και σκέψεις επέκτασης της μεθόδου στα μαθηματικά.


Full Text: PDF