Σενάριο+φυσικής+στο+σχολικό+εργαστήριο

=Γενικό Μέρος 6 Ενότητα-Σχολικό Εργαστήριο Πληροφορικής και Εφαρμογών ΗΥ=

Τίτλος σεναρίου: Ο ρόλος της πηγής και της αντίστασης σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα

Φυσική: Ηλεκτρισμός
 * Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές **

Τάξεις στις οποίες απευθύνεται: Γ Γυμνασίου Β Λυκείου.

Το σενάριο προβλέπεται να διαρκέσει 1 διδακτική ώρα σύμφωνα και με τα προβλεπόμενα από το ΑΠΣ για την συγκεκριμένη ενότητα. Η διδασκαλία θα πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο πληροφορικής, το οποίο διαθέτει τοπικό δίκτυο και σύνδεση με το internet.
 * Διάρκεια σεναρίου - χώρος πραγματοποίησης**

Οι μαθητές καλούνται να μελετήσουν σε μικροσκοπικό επίπεδο τι συμβαίνει στην κίνηση των φορέων ηλεκτρικού φορτίου όταν ένα κύκλωμα που αποτελείται από μια πηγή και μια ένα αντιστάτη.
 * Γενική Περιγραφή του σεναρίου **



Χρησιμοποιείται το εικονικό εργαστήριο του colorado phet Battery-resistor circuit το οποίο είναι ελεύθερο λογισμικό για εκπαιδευτική χρήση.
 * Το λογισμικό**



Το λογισμικό είναι μεταφρασμένο στην ελληνική γλώσσα και μπορεί να λειτουργήσει είτε δικτυακά είτε τοπικά. Για την τοπική λειτουργία του, κατεβαίνει ελεύθερα από τον ιστότοπο διάθεσής του και τρέχει αφού αποσυμπιεστεί, __χωρίς__ να χρειάζεται εγκατάσταση (installation). Αυτό αποτελεί μεγάλο πλεονέκτημα καθώς μπορεί να είναι αποθηκευμένο στο server του εργαστηρίου πληροφορικής και αφού γίνει "κοινόχρηστο" να τρέχει ανεξάρτητα σε κάθε client. Προαπαιτούμενη όμως για να "τρέξει" το IrYdium Vlab, είναι η εγκατάσταση της javaσε κάθε Η/Υ.


 * Συνοπτική Περιγραφή της διαδικασίας**

Οι μαθητές μεταβάλλουν τις ανεξάτητες μεταβλητές V τάση της πηγής, R αντίσταση του αντιστάτη και παρατηρούν τις αλλαγές που συμβαίνουν σε μικροσκοπικό επίπεδο στο εσωτερικό του αντιστάτη και της πηγής, ως επίσης και στην ένταση του ρεύματος I και τη θερμοκρασία

**Δραστηριότητες**
 * Δραστηριότητα1**


 * //Μεταβάλλετε την αντίσταση ενός αντιστάτη και απάντησε στο παρακάτω ερώτημα://**

Τι συνέπεια έχει η μεταβολή της αντίστασης του αντιστάτη στους φορείς ηλεκτρικού ρεύματος, στην ένταση του ρεύματος και στη θερμοκρασία;


 * Δραστηριότητα2**


 * //Μεταβάλλετε την τάση στα άκρα της πηγής και απάντησε στο παρακάτω ερώτημα://**

Τι συνέπεια έχει η μεταβολή της τάσης της πηγής στους φορείς ηλεκτρικού ρεύματος, στην ένταση του ρεύματος και στη θερμοκρασία;

Μέσω κατάλληλα διατυπωμένων ερωτήσεων του αντίστοιχου φύλλου εργασίας καταγράφουν τα αποτελέσματα σε ειδικά διαμορφωμένο **google document** (παραδοτέο).
 * Υλικοτεχνική Υποδομή: **

1. Ένας Η/Υ ανά 2-3 μαθητές καθένας από τους οποίους πρέπει να έχει: α. εγκατεστημένη τη java. β. φυλλομετρητή για πρόσβαση στο internet, όπου θα γίνει η δικτυακή χρήση του colorado phet Battery-resistor circuit, η καταγραφή των απαντήσεων των μαθητών σε google document και η σχεδίαση της καμπύλης ογκομέτρησης σε google spreadsheet. γ. τα αρχεία του προγράμματος colorado phet Battery-resistor circuit στον server (κοινόχρηστα) για την τοπική χρήση του, στην περίπτωση που δεν υπάρχει σύνδεση στο διαδίκτυο. 2. Έγγραφο word (αν υπάρχει εγκατεστημένο το office σε κάθε σταθμό εργασίας) για την παράδοση των αποτελεσμάτων, σε περίπτωση που δεν υπάρχει σύνδεση στο διαδίκτυο για την παράδοση σε google docs. 3. Ένα τυπωμένο φύλλο οδηγιών. Αν δεν υπάρχει office σε κάθε σταθμό εργασίας του εργαστηρίου, πρέπει να γίνει φροντίδα ώστε σε άλλον Η/Υ να δημιουργηθούν και να εκτυπωθούν και τα απαντητικά φύλλα word για την παράδοση των αποτελεσμάτων. 4. Λογαριασμοί google για τον καθηγητή και κάθε ομάδα μαθητών.


 * Βασικές διαδικασίες προετοιμασίας για αξιοποίηση των πόρων κατά τη μαθησιακή πράξη. **

Πριν την πραγματοποίηση του μαθήματος: • γίνεται αίτημα εγκαίρως στον υπεύθυνο του εργαστηρίου πληροφορικής για τη χρήση του εργαστηρίου για ένα διδακτικό δίωρο. Παραδίδεται σε αυτόν σχεδιάγραμμα των θέσεων εργασίας. • γίνεται συνεννόηση με τον υπεύθυνο για την ύπαρξη ή μη εγκατεστημένης java σε κάθε σταθμό εργασίας (αν δεν υπάρχει θα πρέπει να προηγηθεί του μαθήματος η εγκατάστασή της). Επίσης γίνεται συνεννόηση για την διαθεσιμότητα του office στους σταθμούς εργασίας. • ελέγχεται και ενημερώνεται το αντιικό πρόγραμμα καθώς ακολουθεί επίσκεψη σε σελίδες του διαδικτύου. • αποθηκεύεται στα αγαπημένα του φυλλομετρητή κάθε σταθμού εργασίας (στους συγκεκριμένους λογαριασμούς χρηστών που θα χρησιμοποιηθούν από τις ομάδες των μαθητών) η σελίδα της δικτυακής λειτουργίας του colorado phet Battery-resistor circuit. • αποθηκεύεται στο server και γίνεται κοινόχρηστη η μορφή τουcolorado phet Battery-resistor circuit που προορίζεται για τοπική χρήση. Η διανομή της γίνεται ελεύθερα από το ιστότοπο colorado Phet. • δημιουργούνται google λογαριασμοί για κάθε ομάδα μαθητών και ένας για τον καθηγητή (αν δεν υπάρχει ήδη). Οι λογαριασμοί μπορούν να δημιουργηθούν και εκτός του εργαστηρίου σε οποιοδήποτε Η/Υ έχει πρόσβαση στο διαδίκτυο, αρκεί να ενημερωθούν την ώρα της διδασκαλίας για τους κωδικούς οι μαθητές. • μέσα από τον λογαριασμό google του καθηγητή σχεδιάζονται τα απαιτούμενα google docs τα οποία διαμοιράζονται με τον λογαριασμό των ομάδων των μαθητών. • δημιουργούνται τα απαντητικά φύλλα office στον server του εργαστηρίου για την περίπτωση που δεν υπάρχει πρόσβαση στο διαδίκτυο την ώρα του μαθήματος. Κατόπιν τα απαντητικά φύλλα γίνονται κοινόχρηστα. Αν δεν υπάρχει office στο εργαστήριο τότε δημιουργούνται σε άλλον Η/Υ, εκτυπώνονται και φωτοτυπούνται ώστε να διαμοιραστούν στην περίπτωση προβλημάτων σύνδεσης με το διαδίκτυο. • δημιουργείται, εκτυπώνεται και φωτοτυπείται το φύλλο με τις οδηγίες για τους μαθητές. Επάνω αναγράφονται και οι κωδικοί κάθε ομάδας για την πρόσβαση στο λογαριασμό google

α. Πριν την προσέλευση των μαθητών στο χώρο, γίνεται εισαγωγή στο λογαριασμό χρήστη που θα χρησιμοποιηθεί από τις ομάδες των μαθητών και ενημερώνεται το αντιικό σύστημα. β. Κατά την προσέλευση των μαθητών στο χώρο του εργαστηρίου: • γίνεται φροντίδα ώστε οι μαθητές να μην φέρουν μαζί τους ποτά, φαγητό ή οτιδήποτε άλλο μπορεί να βλάψει τους Η/Υ. • οι μαθητές κάθονται ανά 2-3 σε κάθε σταθμό εργασίας σύμφωνα με τα προβλεπόμενα από το "σχεδιάγραμμα των θέσεων εργασίας" που έχει παραδοθεί στον υπεύθυνο εργαστηρίου. • διανέμονται τα φύλλα οδηγιών στους μαθητές. • οι μαθητές επισκέπτονται τον ιστότοπο δικτυακής χρήσης του colorado phet Battery-resistor circuit για να εργαστούν. Αν αυτό καταστεί αδύνατο λόγω προβλημάτων σύνδεσης στο διαδίκτυο, ενημερώνονται για να εργαστούν στην τοπική μορφή του λογισμικού. • Ανοίγουν τους λογαριασμούς google και τα αρχεία με τα απαντητικά φύλλα google docs. Αν αυτό καταστεί αδύνατο λόγω προβλημάτων σύνδεσης στο διαδίκτυο, ενημερώνονται για να εργαστούν στα τοπικά αρχεία word και excel (η αν δεν υπάρχει διαθέσιμο office, διανέμονται τα τυπωμένα απαντητικά φύλλα).
 * Διανομή του απαραίτητου διδακτικού υλικού στους εκπαιδευόμενους **


 * Βασικά μέτρα για την ασφάλεια του υλικού, του λογισμικού και των δεδομένων των υπολογιστικών συστημάτων που θα χρησιμοποιηθούν. **

Κατά την πραγματοποίηση της διδασκαλίας οι μαθητές: • δεν πρέπει να επισκέπτονται άλλες σελίδες του διαδικτύου από τις προβλεπόμενες από το σενάριο. • δεν μετακινούνται από τις θέσεις τους. • δεν συνδέουν στους Η/Υ μέσα ηλεκτρονικής αποθήκευσης (π.χ. φλασάκια, σκληρούς δίσκους), καθώς υπάρχει κίνδυνος μόλυνσης των συστημάτων. • δεν προβαίνουν σε ενέργειες που δεν προβλέπονται από το σενάριο (π.χ. δεν εγκαθιστούν κανένα πρόγραμμα από το διαδίκτυο).


 * Συλλογή των δεδομένων-τεκμηρίων που προέκυψαν από τη μαθησιακή πράξη **

Στο τέλος κάθε ώρας οι μαθητές παραδίδουν το αντίστοιχο google doc που χρησιμοποιείται ως απαντητικό φύλλο. Ο καθηγητής μπορεί να το συλλέξει σε μεταγενέστερο χρόνο από άλλο Η/Υ. Αν οι μαθητές εργάστηκαν σε τοπικό έγγραφο word στον server του εργαστηρίου, τότε αφού καταγράψουν τις απαντήσεις τους, αποθηκεύουν το αρχείο με το όνομα της ομάδας τους. Ο καθηγητής μπορεί να συλλέξει αργότερα τα αρχεία από τον server ή με ελεγμένο για ιούς αποθηκευτικό μέσο (σε συνεννόηση με τον υπεύθυνο εργαστηρίου) ή αν υπάρξει αργότερα σύνδεση με το διαδίκτυο, να αποστείλει τα αρχεία ως zip με email στον εαυτό του. Αν οι μαθητές εργάστηκαν σε τυπωμένα απαντητικά φύλλα, τότε ο καθηγητής τα συλλέγει με το πέρας του μαθήματος. Τέλος ο καθηγητής συμπληρώνει το "βιβλίο συμβάντων".

Δημιουργούμε τους κοινόχρηστους φακέλους "RoamUsers" και "RoamProfiles", στους οποίους δίνουμε πλήρη δικαιώματα για τον κάθε χρήστη. Για το σκοπό αυτό κάνουμε δεξί κλικ στο φάκελο, από το μενού επιλέγουμε Properties και στην καρτέλα "Sharing" επιλέγουμε Permissions > Everyone > FullControl. Από τα Εργαλεία διαχείρισης επιλέγουμε το στοιχείο "ActiveDirectoryUsersandComputers". Όταν ανοίξει, στο αριστερό παράθυρο, αναπτύσσουμε το όνομα του domain μας και από τη λίστα επιλέγουμε Users. Στο δεξιό τμήμα του παραθύρου κάνουμε δεξί κλικ στο όνομα χρήστη για τον οποίο θέλουμε να ρυθμίσουμε το προφίλ περιαγωγής και επιλέγουμε Properties. Μπορούμε επίσης να επιλέξουμε πολλούς χρήστες πατώντας το πλήκτρο Ctrl ενώ επιλέγουμε τους χρήστες. Αυτό μας επιτρέπει να διαμορφώσουμε το προφίλ περιαγωγής χρήστη για πολλούς χρήστες ταυτόχρονα.Στο παράθυρο Ιδιότητες μεταβαίνουμε στην καρτέλα "Προφίλ". Στη διαδρομή προφίλ, πληκτρολογούμε τη διαδρομή του κοινόχρηστου φακέλου ακολουθούμενη από τη μεταβλητή %USERNAME%. π.χ. \\ComputerName\RoamProfiles\ %USERNAME%, όπου ComputerName είναι το όνομα του υπολογιστή και %USERNAME% είναι η μεταβλητή που θα αντικατασταθεί με το όνομα του λογαριασμού χρήστη αυτόματα. Επιβεβαιώνουμε την παραπάνω ρύθμιση κάνοντας κλικ στο πλήκτρο ΟΚ. Την επόμενη φορά, όταν ο χρήστης θα συνδεθεί με τον τομέα, το προφίλ του θα αποθηκευτεί σε ένα υπο-φάκελο με όνομα το όνομα του χρήστη, που θα δημιουργηθεί κάτω από τον κοινόχρηστο φάκελο "RoamProfiles". Κάθε φορά που ο χρήστης θα χρησιμοποιήσει έναν υπολογιστή-πελάτη του τομέα για να συνδεθεί, το προφίλ του θα φορτώνεται από αυτό το φάκελο και όταν αποσυνδέεται θα αποθηκεύεται πίσω σε αυτόν.
 * Δημιουργία χώρου όπου θα αποθηκεύεται το απαντητικό φύλλο: **

Α. Εγκατάσταση λογισμικού προστασίας. Μπορεί να γίνει εγκατάσταση λογισμικού προστασίας από ιούς. Πατήστε στην παρακάτω σύνδεση και ακολουθήστε τις οδηγίες. AVG
 * Ασφάλεια εργαστηρίου πληροφορικής από ιούς **



Β. Ενημέρωση για τη λειτουργία των ιών.

Παρακολουθείστε το παρακάτω video clip για την λειτουργία των ιών.

Videoclip



Εκπαιδευτικοί πόροι Το λογισμικό που χρησιμοποιείται μ πορεί να βρεθεί στην παρακάτω σύνδεση. Το λογισμικό είναι ελεύθερο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς να υπάρχει σύνδεση στο δίκτυο ή στο διαδίκτυο, αρκεί να κατέβει από την παρακάτω διεύθυνση.

Colorado Phet



Επίσης μπορείτε να αναζητήσετε σχετικό λογισμικό στην παρακάτω διεύθυνση Φυσική και φωτογραφία