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: 
Μαθησιακά Αντικείμενα Προσομοίωσης και Οπτικοποίησης φυσικών φαινομένων της Κλασικής και Σύγχρονης Φυσικής για την Εκπαίδευση (και) μέσω διαδικτύου
Ευστράτιος Καπότης, Παναγιώτης Τσάκωνας, Δημήτριος Γουσόπουλος

Building: Δ
Room: Αιθ. 3
Date: 2017-04-07 06:15 PM – 20:15
Last modified: 12-07-2017

Abstract


Σύνοψη

Στο εργαστήριο αυτό προτείνεται η χρήση Μαθησιακών Αντικειμένων (Μ.Α.) που έχουν δημιουργηθεί με σκοπό την υποβοήθηση της (αυτό) διδασκαλίας θεμάτων Φυσικής. Αυτά τα Μ. Α. διατίθενται δωρεάν για χρήση από τους ενδιαφερόμενους εκπαιδευτικούς ή/και μαθητές-εκπαιδευόμενους και στοχεύουν να καλύψουν ένα εύρος χρήσεων που κυμαίνεται από την εποπτική υποστήριξη της διδασκαλίας με παραμετροποιούμενες οπτικοποιήσεις που προκύπτουν από την σε πραγματικό χρόνο επίλυση των εξισώσεων που χρησιμοποιούνται ως μοντέλο του υπό μελέτη φυσικού φαινομένου, περνούν στη σύνθεση και επίδειξη πειραμάτων σκέψης, και φτάνουν ως την παραγωγή υλικού για σύνθεση ασκήσεων, φύλλων εργασίας, δοκιμασιών σε έντυπη ή ηλεκτρονική μορφή, κ.λπ.

Οι συμμετέχοντες στο εργαστήριο θα έχουν την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουν τα Μ.Α., αρχικά υπό καθοδήγηση και στη συνέχεια κατά τρόπο ελεύθερο, ώστε να προτείνουν οι ίδιοι τρόπους αξιοποίησής τους. Δεδομένου ότι πολλά από αυτά συνιστούν λογισμικό ανοικτού κώδικα, οι συμμετέχοντες θα μπορούν είτε να αποκτήσουν μια πρώτη εμπειρία συγγραφής εκπαιδευτικού λογισμικού, ή να εμπλουτίσουν τις εμπειρίες τους και ταυτόχρονα να προτείνουν και να δοκιμάσουν τρόπους επαύξησης της λειτουργικότητας των επιδεικνυόμενων Μ.Α.

Τα προτεινόμενα Μ.Α. χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: α) αυτοτελείς εφαρμογές που εγκαθίστανται και εκτελούνται τοπικά σε υπολογιστικό σύστημα, β) εφαρμογές ανοικτού κώδικα που εκτελούνται σε περιβάλλον φυλλομετρητή και διανέμονται / αναβαθμίζονται διαδικτυακά. Και στις δύο περιπτώσεις υποστηρίζονται γραφικά τόσο σε δύο όσο και τρεις διαστάσεις καθώς και πλήρως αλληλεπιδραστικό περιβάλλον. Τα Μ.Α. της πρώτης κατηγορίας έχουν αναπτυχθεί σε γλώσσα προγραμματισμού Visual BASIC (με χρήση, όπου απαιτείται, της βιβλιοθήκης τρισδιάστατων γραφικών OpenGL), ενώ για τη δεύτερη κατηγορία χρησιμοποιήθηκαν η HTML5, εμπλουτισμένη με Javascript και WebGL.

Κατά τη διάρκεια του εργαστηρίου θα γίνει αναφορά στην αρχιτεκτονική ενός βασικού σκελετού κώδικα που λειτουργεί ως βάση για την οικοδόμηση μικροεφαρμογών προσομοίωσης / οπτικοποίησης. Θα αναφερθούν βασικές τεχνικές για τη δημιουργία κινούμενων εικόνων, αλληλεπίδρασης με το ποντίκι, μοντελοποίησης τρισδιάστατων αντικειμένων κ.λπ.

Summary

The use of free Learning Objects (L.O.) created in order to assist (self) teaching in Physics is proposed. These L. O. may be used in order to simulate / visualise a number of physical phenomena. The user is not only free to define a large number of parameters, but actually encouraged to set them in such a combination that both the simulation (in real time) and the visualisation processes overcome limitations of the computer system used. The user can set up and display thought experiments, create material for testing and grading either on the computer screen or in printout form.

Participants will be guided in the use of proposed L. O. but eventually will be given the chance to experiment at will and propose ways of incorporating them in the educational process. Additionally, since a large part of the software is open source, participants will be given the opportunity to study the logic and architecture of simulation software, enrich their experience on the subject and propose ways of improvement. Special emphasis will be given on techniques such as animation, mouse interaction, modelling 3D objects, etc.

The L.O. are categorized as follows: a) Standalone applications installed and executed locally (created in VB+OpenGL, b) open source applications executing within a browser, distributed and upgraded via internet (created in HTML5+Javascript+WebGL). Both categories support 2D and 3D graphics along with a fully interactive environment.

Full Text: PDF