Στο παρόν μάθημα θα χρησιμοποιήσουμε μία προσομοίωση, διαδραστικό υλικό αλλά και πεiράματα με καθημερινά υλικά προκειμένου να αναλύσουμε την Κινητική, την Δυναμική, την Μηχανική Ενέργεια και την διατήρησή της.
Θα ακολουθήσουμε την διερευνητική μέθοδο.
Μαθησιακές Δυσκολίες
Οι μαθητές παροσιάζουν δυσκολίες στην περιγραφή της δυναμικής και κινητικής ενέργειας.
Αντίστοιχες δυσκολίες εμφανίζουν στην αντίληψη της μετατροπής της μιας στην άλλη αλλά και τη διατήρηση της μηχανικής ενέργειας.
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στην σχέση της τριβής με την διατήρηση της ενέργειας.
- Να αναφέρουν τα μεγέθη και τον τρόπο που επηρεάζουν την κινητική και την δυναμική ενέργεια
- Να περιγράφουν φαινόμενα μετατροπής της κινητικής ενέργειας σε δυναμική και αντίστροφα ώστε η ολική μηχανική ενέργεια να διατηρείται.
- Να εξηγούν την ανεπάρκεια της μηχανικής ενέργειας και την ανάγκη γενίκευσής της.
Υπ. 1.1 Αφόρμηση (5min) ( Ασύγχρονη Ατομική Μελέτη πριν το μάθημα)
Ο διδάσκων προτρέπει τους μαθητές να παρατηρήσουν την εικόνα και να γράψουν την άποψή τους για τις τιμές της κινητικής και δυναμικής ενέργειας στις διάφορες φάσεις στον τοίχο . Η εικόνα δείχνει τις διαδοχικές θέσεις μιας ενός σκιέρ κατά την διάρκεια ενός άλματος . Όταν βρίσκεται στην ανώτερη θέση έχει τη μέγιστη δυναμική ενέργεια. Ο σκιέρ έχει τη μέγιστη κινητική ενέργεια όταν έχει τη μέγιστη ταχύτητα. Στο παράδειγμα όσο ο σκιέρ πέφτει η δυναμική ενέργεια μειώνεται γιατί η απόσταση από το έδαφος μειώνεται.
Εισάγεται link του τοίχου της κυψέλης.
Υπ.2.1 : Σύγχρονη Προβληματισμός – Διατύπωση υποθέσεων – Προϋπάρχουσες γνώσεις
Γίνεται συζήτηση επί των απαντήσεων της ασύγχρονης ενώ ο εκπαιδευτικός εισάγει ερωτήσεις εμπλουτίζοντας τον προβληματισμό:
«Ποιά μεγέθη καθορίζουν την κινητική και δυναμική ενέργεια ενός αντικειμένου;»
«Όταν μειώνεται κάποια ενέργεια ...εξαφανίζετε;»
«Πως εμφανίζετε μία νέα;»
Ο εκπαιδευτικός εισάγει Δημοσκόπιση ( να δημιουργηθεί δημοσκόπιση)
Οδηγούμε την συζήτηση προς την Αρχή Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας.
Προαπαιτούμενες γνώσεις: Οι έννοιες της κινητικής και της δυναμικής ενέργειας.
Υπ.2.2 Δραστηριότητες με Εικονικό Πείραμα
Περιγραφή δραστηριοτήτων:
Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες των τεσσάρων ατόμων
(χρησιμοποιήστε το πλάνο τάξης για να δημιουργήσετε την ομαδοποίηση)
Χρησιμοποιούν τη σχετική προσομοίωση σε εικονικό περιβάλλον
Δημιουργήστε ερωτήσεις και επεξεργαστείτε την παρακάτω εικόνα δημιουργώντας το ανάλογο e-me content
Δημιουργήστε υλικό e-me content ενσωματόνωντας την προσομοίωση "http://www.seilias.gr/images/stories/html5/energyConservationFreeFall.html" ή αντίστοιχο.
2.Οι μαθητές ακολουθούν διερευνητική προσέγγιση του θέματος. Μέσω της χρήσης της προσομοίωσης οι μαθητές ανακαλύπτουν ότι η ενέργεια ενός αντικειμένου (στη συγκεκριμένη περίπτωση μιας μπάλας) εξαρτάται από τη θέση, τη μάζα και την ταχύτητά του. Επίσης ανακαλύπτουν ότι η κινητική μετατρέπεται σε δυναμική και το αντίστροφο. Σε κάθε περίπτωση η συνολική ενέργεια διατηρείται. Με αυτόν τον τρόπο εισάγεται η Αρχή Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας.
Χρησιμοποιήστε την προσομοίωση για να δημιουργήσετε μία διαδραστική παρουσίαση.
Με τη βοήθεια της προσομοίωσης οι μαθητές συμπληρώνουν τις αντίστοιχες ερωτήσεις στη διαδραστική παρουσάιση. Συζητούν τα αποτελέσματα στην τάξη.
Υπ 2.3 Εφαρμογές-Συμπεράσματα-Αξιολόγηση
Επεξεργαστείτε το παρακάτω βίντεο εισάγοντας σημεία πληροφοριών αλλά και ερωτήσεις.
Στη συνέχεια οι μαθητές μαζί με τον καθηγητή καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η κινητική αλλάζει σε δυναμική και αντίστροφα δηλαδή έχουμε μετατροπές ενέργειας από τη μια μορφή στην άλλη. Έτσι όλοι μαζί καταλήγουν στην Αρχή διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας.
Τα αποτελέσματα συζητιούνται στην ολομέλεια.
Χρησιμοποιήστε την παρακάτω εικόνα του σχολικού βιβλίου για να δημιουργήσετε μια διαδραστική εικόνα.
Να δημιουργήσετε ένα κουιζ αξιολόγησης.
Υπ.3.1 Αξιολόγηση Ασύγχρονη
Αναθέτει ως διερευνητική εργασία για το σπίτι την απάντηση των παρακάτω ερωτημάτων μέσω της αρχικής προσομοίωσης:
- Σε ποιο ύψος η Κινητική είναι τριπλάσια της Δυναμικής και σε ποιο η Δυναμική τριπλάσια της κινητικής,
- υπολογίστε,
- παρατηρήστε
- εξηγήστε.
2.Συμβαίνει αυτό στον πραγματικό κόσμο;
- Με ποιες διαφορές;
- Που οφείλονται?
Δημιουργήστε την στο e-me assignment