ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι...

18
ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι www.seilias.gr» ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ TΩΝ TΡΟΠΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΣΗΣ, ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ COULOMB ΕΝΤΥΠΟ Β: ΟΔΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ : Καλαποτλής Νικόλαος , ΠΕ 04.01 Φυσικός

Transcript of ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι...

Page 1: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ «GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι

www.seilias.gr»

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ TΩΝ TΡΟΠΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΣΗΣ, ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ

ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΚΑΙ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ COULOMB

ΕΝΤΥΠΟ Β: ΟΔΗΓΟΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΕΝΤΥΠΑ Α: ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ : Καλαποτλής Νικόλαος , ΠΕ 04.01 Φυσικός

Page 2: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

1. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

1.1. ΤΙΤΛΟΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Πειραματική διερεύνηση του Ηλεκτrικού Φορτίου, Τρόπων Ηλέκτρισης, και Νόμου Coulomb

1.2. ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ

Φυσική : Ηλεκτρισμός.

1.3 ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ

Φυσική Γ’ Τάξης Γυμνασίου

1.4. ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

Κεφάλαιο 2ο “Ηλεκτρική δύναμη και φορτίο”: του βιβλίου «Φυσική Β’ Γυμνασίου, ΙΤΥΕ

ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ, Νικόλαος Αντωνίου και λοιποί»

1.4. Τρόποι Ηλέκτρισης και η μικροσκοπική ερμηνεία

1.5 Νόμος Coulomb

1.5. ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΚΑΙ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ

Οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες 2-3 ατόμων. Απαιτείται κατάλληλος αριθμός Η/Υ ώστε το

μάθημα να μπορεί να γίνει στην αίθουσα πληροφορικής. Εναλλακτικά, το μάθημα μπορεί να

γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας με laptops, ή με Διαδραστικό Πίνακα ή με έναν υπολογιστή και

έναν βίντεο-προβολέα.

Φύλλα εργασίας που έχουν αναπαραχθεί σε φωτοτυπίες.

Απαιτούμενα λογισμικά: Java applets, PhET simulations από τις διευθύνσεις: http://seilias.gr/,,

http://phet.colorado.edu/ , καθώς αρχείο Geogebra από το site : http://users.sch.gr/fotiszaf/phys/

1.6. ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

Μετά το τέλος του μαθήματος οι μαθητές θα πρέπει:

1. Να αναπαράγουν ή να περιγράφουν απλά φαινόμενα στα οποία να αναπτύσσονται ηλεκτρικές

αλληλεπιδράσεις.

2. Να αναπαράγουν ή να περιγράφουν απλά φαινόμενα στην ηλέκτριση με τριβή

3. Να αναπαράγουν ή να περιγράφουν απλά φαινόμενα στην ηλέκτριση με επαφή.

4. Να αποκτήσουν εποπτεία και να περιγράφουν την ηλέκτριση με επαγωγή

5. Να περιγράφει απλές ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις χρησιμοποιώντας την έννοια του ηλεκτρικού

φορτίου.

6. Να συσχετίζουν το μέτρο του ηλεκτρικού φορτίου με το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης που

προκαλεί.

7. Να υπολογίζουν την ηλεκτρική δύναμη σε σχέση με το μέγεθος των φορτίων που

αλληλεππιδρούν

Page 3: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

8. Να υπολογίζουν την ηλεκτρική δύναμη σε σχέση με την απόσταση των φορτίων που

αλληλεππιδρούν

9. Να διατυπώνει και να εφαρμόζει σε απλά προβλήματα το νόμο του Coulomb.

1.7 Γενικοί Στόχοι

1 Να κατανοηθούν οι εναλλακτικές ιδέες των μαθητών και ο ρόλος τους στη διαδικασία της

μάθησης.

2. Να αποκτήσουν θετική σταση απέναντι στην επιστημονική έρευνα

3. Να συνεργάζονται, να επιχειρηματολογούν και να τεκμηριώνουν την άποψη τους στα μέλη της

ομάδας αλλά και στο δάσκαλο

4. Να εξοικειωθούν με τη χρήση των εικονικών εργαστηρίων ως μέσου επιστημονικής μελέτης των

φαινομένων

5. Να εξοικειωθούν με τη διαδικασία «πρόβλεψη – πειραματικός έλεγχος – εξήγηση» ως βασικό

πυρήνα της πειραματικής διαδικασίας.

1.8. ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ

Τρεις (3) διδακτικές ώρες για την εφαρμογή του τριών φύλλων εργασίας στην τάξη.

1. ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΣΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΤΡΟΠΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΣΗΣ

ΚAΙ ΝΟΜΟΥ COULOMB

2.1 ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΜΑΘΗΤΩΝ

Η εξοικείωση µε την χρήση του περιβάλλοντος της προσομείωσης Geogebra καθώς και το ότι οι

μαθητές θα πρέπει να μπορούν να κάνουν απλούς αριθμητικούς υπολογισμούς καθώς και να μπορούν

να επιλύουν εξισώσεις 1ου

βαθμού

2.1 ΙΔΕΕΣ ΜΑΘΗΤΩΝ

Οι προυπάρχουσες αντιλήψεις και οι εναλλακτικές ιδέες των μαθητών για το θέμα των κινήσεων

έχουν διερευνυθεί εκτεταμένα από ερευνητές στο πεδίο της Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών.

Συγκεκριμένα :

1. Οι μαθητές ταυτίζουν μεταξύ τους τις ηλεκτρικές και τις μαγνητικές δυναμεις

2. Πιστεύουν πως οι ένοιες ηλεκτρικό φορτίο και ηλεκτρόνιο ταυτίζονται.

3. Νομίζουν ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται με την ταχύτητα του φωτός.

2.3 ΠΡΟΤΑΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Οι νέες γνώσεις θα πρέπει να συνδέονται µε την προηγούµενη γνώση. Με ερωτήσεις αναδύονται οι

πρώτερες γνώσεις των µαθητών. Με τη χρήση των προσοµοιώσεων οι µαθητές ελέγχουν τις γνώσεις

Page 4: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

τους και τις επιβεβαιώνουν ή τις απορρίπτουν αντιλαµβανόµενοι τις παρανοήσεις (εναλλακτικές ιδέες).

Τα συγκεκριµένα λογισµικά έχουμε ένα εύχρηστο και απολύτως «ασφαλές» εικονικό εργαστήριο που

δίνει µια µοναδική ευκαιρία για αξιοποίηση µέσω του πολύ καλά σχεδιασµένου φιλικού του

περιβάλλοντος, σύνδεσης του αφηρηµένου κόσµου, των φυσικών µεγεθών, με τον πραγµατικό

κόσµο. Αυτά στοχεύουν στην κατάκτηση της κατανόησης της φυσικής πραγµατικότητας µέσω των

απαραίτητων γνωστικών συγκρούσεων και εννοιολογικών αλλαγών.

Σηµαντική είναι η συνεργασία µεταξύ των µαθητών στην τάξη αλλά και των µαθητών µε τον

εκπαιδευτικό, η οποία τους επιτρέπει να αντιπαραθέσουν τις ιδέες τους µε τις ιδέες των άλλων και να

εξετάσουν νέες και διαφορετικές ιδέες.

Έτσι, διαµορφώνεται ένα συνεργατικό, διερευνητικό, συµµετοχικό περιβάλλον µάθησης

Στο π ρ ο τ ε ι ν ό μ ε ν ο σενάριο η προσέγγιση της γνώσης βασίζεται στον εποικοδομισμό

σύμφωνα με τον οποίο η νέα γνώση οικοδομείται βήμα-βήμα πάνω σε προϋπάρχουσες γνωστικές

δομές των μαθητών. Οι μαθητές, καθοδηγούμενοι, συνεργάζονται μεταξύ τους και

ανακαλύπτουν την νέα γνώση μέσα από δημιουργικές δραστηριότητες που απαιτούν την ενεργό

συμμετοχή τους.

Σε αυτό το πλαίσιο, η αξιοποίηση των δυνατοτήτων που προσφέρουν οι ΤΠΕ και ιδιαίτερα τα

εικονικά εργαστήρια έχει μεγάλο διδακτικό ενδιαφέρον. Βέβαια τα εικονικά εργαστήρια σε καμία

περίπτωση δεν μπορούν να αντικαταστήσουν τα πραγματικά εργαστήρια.

Στα φύλλα εργασίας οι μαθητές αρχικά καλούνται να προβλέψουν, στην συνέχεια να

επιβεβαιώσουν την ορθότητα των προβλέψεων τους και τελικά να διατυπώσουν τα συμπεράσματά

τους.

Με την προτεινόμενη οργάνωση της ύλης ο μαθητής καθοδηγούμενος, υποθέτει, παρατηρεί και

μελετά, συνδυάζει, σχεδιάζει, συμπεραίνει. Το χρησιμοποιούμενο λογισμικό (PhET Μπαλόνια και

στατικός ηλεκτρισμός, Flash) δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να παρατηρήσουν και να

κατανοήσουν με εύκολο και ευχάριστο τρόπο μέσα από προσομοιώσεις και πολλαπλές

αναπαραστάσεις όπως κείμενα, εικόνες απλές και κινούμενες, ηχητικά, έγχρωμα βίντεο κλπ την

έννοια του ηλεκτρικού φορτίου και να προσεγγίσει βασικές αρχές που το διέπουν.

Με τη χρήση των ΤΠΕ μαθητής με τη βοήθεια πολλαπλών αναπαραστάσεων είναι εύκολο να

κατανοήσει και να ερμηνεύσει φαινόμενα, για παράδειγμα που συναντά συχνά στην καθημερινή ζωή

αλλά και να εισάγει την έννοια της μέτρησης στις ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις. Διαδικασίες που δεν

μπορεί να γίνουν εύκολα κατανοητές.

Παρέχεται γνωστική υποστήριξη μέσω του φύλλου εργασίας και σε ότι αφορά στο λογισμικό με

πολλές οδηγίες και καθοδηγούμενες δράσεις, αλλά και στο γνωστικό επίπεδο όπου οι μαθητές

εξερευνούν και ανακαλύπτουν μόνοι τους διάφορες πλευρές των ηλεκτρικων φαινομαίνων και του

Νόμου Coulomb

Page 5: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

Στην αρχή δίνουμε πολλές οδηγίες αλλά στην συνέχεια η υποστήριξη του δασκάλου είναι

περιορισμένη και μειούμενη και θεωρούμε πως ο μαθητής πλεόν μπορεί και μονος του να χειριστεί και

το λογισμικό αλλά και τα προβλήματα που καλείται να επιλύσει.

Ο καθηγητής έχει το ρόλο του συντονιστή και όχι του κριτή του «σωστού-λάθους». Η καλή

οργάνωση των συζητήσεων θα επιτρέψει την ολοκλήρωση σε 3 διδακτικές ώρες.

2.3 ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

Το σχολικό βιβλίο αντιμετωπίζει τις ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις ξεκινώντας α πό

φ α ι ν ό μ ε ν α τ η ς καθημερινότητας και προσπαθεί να συσχετίσει τις ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις

με το μικρόκοσμο, ενώ βάζει την εισαγωγή μαθηματικών υπολογισμών για τον προσδιορισμό του

μεγέθους των αλληλεπιδράσεων αυτών

2.4 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΣΕΝΑΡΙΟ

Η προτεινόμενη διδασκαλία:

Η πρόταση οργάνωση της διδασκαλίας ακολουθεί τη δομή του σχολικού βιβλίου όσον αφορά τη

διάταξη της ύλης.

Το προτεινόμενο σενάριο αποτελείται από δύο (2) φύλλα εργασίας τα οποία περιλαμβάνουν

επτά (7) δραστηριότητες το πρώτο και πέντε (5) στάδια εκτέλεσης το δεύτερο

Στο 1ο φύλλο εργασίας προβλέπεται να ολοκληρωθεί σε δύο (2) συνεχόμενες διδακτικές ώρες

που διατέθηκαν από σχολείο προκειμένου να εφαρμοστεί στην τάξη

Τα φύλλα εργασίας είναι δομημένα στο τρίπτυχο Πρόβλεψη- Επιβεβαίωση-Συμπεράσματα.

Στις πρώτες δραστηριότητες περιέχονται ερωτήσεις πρόβλεψης και ανάκλησης προϋπάρχουσας

γνώσης και ανίχνευσης εναλλακτικών ιδεών. Στη συνέχεια ακολουθούν οι δραστηριότητες

επιβεβαίωσης.

Στο τέλος οι δραστηριότητες ολοκληρώνονται με αυτές της κατανόησης και ττων συμπερασμάτων

Για την πραγματοποίηση των φύλλων εργασίας απαιτούνται στοιχειώδεις γνώσεις ηλεκτρονικού

υπολογιστή, ενώ οι εφαρμογές που έχουν επιλεγεί είναι Java και Flash applets οι οποίες είναι

αρκετά απλές στη χρήση χωρίς να απαιτείται πολύς λίγος χρόνος για την εξοικείωση των

μαθητών με αυτές.

Τα φύλλα εργασίας συνοδεύονται με αναλυτικές οδηγίες προς τους μαθητές, είτε στο έντυπο

που παίρνουν για συμπλήρωση, με αναλυτική περιγραφή και φωτογραφίες

Page 6: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

1ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ : (Διάρκεια δύο διδακτικές ώρες)

ΤΡΟΠΟΙ ΗΛΕΚΤΡΙΣΗΣ – ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΦΟΡΤΊΟΥ

Περιλαμβάνει επτά (7) δραστηριότητες οι οποίες είχαν διάρκεια δύο (2) συνεχόμενες διδακτικές ώρες

1η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Στην 1 δραστηριότητα τους ζητάμε να ανακαλέσουν προηγούμενη γνώση από το δημοτικό . Με τη

βοήθεια φωτογραφίας, βίντεο και γελοιογραφίας τους προκαλούμε το ενδιαφέρον για το θέμα που θα

μελετήσουν. (Γεν. Στόχος 1)

2η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Με 2 προσομοιώσεις από το διαδίκτυο και εκτελώντας αυτά τα πειράματα προσομειώνεται ο τρόπος

ηλέκτρισης με τριβή. (Διδ. Στόχος 1)

3η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Οι μαθητές απαντούν σε κάποιες ερωτήσεις για να δούμε αν έχουν κατανοήσει πλήρως ότι

μετακινούνται τα ηλεκτρόνια και ότι το ένα σώμα φορτίζεται με θετικό φορτίο το άλλο με αρνητικό και

ότι το συνολικό φορτίο είναι μηδέν κατά την ηλέκτριση με τριβή. (Διδ. Στόχος 1,2)

4η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Με προσομοίωση από το διαδίκτυο οι μαθητές βλέπουν την μεταφορά ηλεκτρονίων κατά τη

ηλέκτριση με επαφή και υλοποιούμε κατόπιν το πείραμα με ένα ηλεκτροσκόπιο και μια φορτισμένη

ράβδο μέσα στη τάξη. Υπενθυμίζουμε στους μαθητές τι είναι το ηλεκτροσκόπιο, την αρχή

διατήρησης φορτίου και αναφέρουμε την ηλεκτρική δύναμη που απωθεί τα σώματα με ίδιο είδος

φορτίου όπως τα φύλλα του ηλεκτροσκοπίου. (Διδ. Στόχος 1,2)

5η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Οι μαθητές απαντούν σε ερωτήσεις που αφορούν την ηλέκτριση με επαφή για να διαπιστώσουμε αν

έγινε κατανοητή η προηγούμενη δραστηριότητα. (Διδ. Στόχος 1, 3)

6η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Ηλέκτριση με επαγωγή φέτος δεν ήταν στη διδακτέα υλη όμως έγινε μια σύντομη αναφορά για να

εξηγήσουν την τοπική συσσώρευση ηλεκτρόνιων την ανισοκατανομή των φορτίων και την διαφορά

ηλέκτρισης και φόρτισης αγωγού (Διδ. Στόχος 4)

Page 7: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

7η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ

Διαπιστώνουν οι μαθητές και εμείς, αν τις ερωτήσεις πρόβλεψης της 1ης δραστηριότητας τις

απάντησαν σωστά η λάθος και γιατί, με βάση τις γνώσεις που απόκτησαν από τις προηγούμενες

δραστηριότητες και το διασκεδαστικό βίντεο. Επίσης κάνουμε ερωτήσεις κατανόησης και

αναστοχασμού. (Διδ. Στόχος 1)

2ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ :

Νόμος του Coulomb (Διάρκεια μία διδακτική ώρα )

Περιλαμβάνει πέντε (5) δραστηριότητες.

Όλες οι ενέργειες είναι αυτοματοποιημένες έτσι ώστε να μη χάνεται χρόνος από τις δραστηριότητες για

την εξοικείωση στο περιβάλλον εργασίας.

Μπορεί να πραγματοποιηθεί και τοπικά σε κάθε υπολογιστή, αλλά και με laptops στην τάξη αν δεν

υπάρχει η δυνατότητα του εργαστηρίου υπολογιστών όπως επίσης μπορεί να πραγματοποιηθεί και με

διαδραστικό πινάκα αλλά και βίντεο - προβολέα.

1η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤ Α : ΠΡΟΒΛΕΨΗ (1.1)

Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές απαντούν σε κάποιες ερωτήσεις πρόβλεψης βλέποντας τις

αντίστοιχες εικόνες (Διδ. Στόχος 1 Γεν στόχ 5).

2η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ : ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ (1.2) (Διδ. Στοχοι 5,6, ) Με τη δεύτερη δραστηριότητα ξεκινά το στάδιο της επιβεβαίωσης.

Αρχικά οι μαθητές παρακολουθούν τον διδάσκοντα να δίνει αναλυτικές οδηγίες για την εφαρμογή που

θα εκτελέσουν στη συνέχεια. Στον προτζέκτορα φαίνεται ακριβώς το περιβάλλον στο οποίο θα

εργαστούν ενώ οι οδηγίες εξηγούν με κάθε λεπτομέρεια το τι ακριβώς θα κάνουν.

Στη συνέχεια ξεκινούν την εφαρμογή σύμφωνα με τις οδηγίες μεταβάλλουν το μέγεθος των φορτίων

και καταγράφουν τις τιμές της δύναμης στον πίνακα του φύλλου εργασίας

Η εφαρμογή είναι ένα flash animation από το ίντερνετ στη διεύθυνση:

http://www.seilias.gr

1.2.1

Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές εκτελούν την εφαρμογή, μεταβάλλοντας τις τιμές του καθενός από

τα φορτία ξςχωριστά και σημειώνοντας ταυτόχρονα τις τιμές που παίρνει η δύναμη, και

συμπληρώνουν τον πίνακα με τα δεδομένα από την εφαρμογή στο φύλλο εργασίας στην αντίστοιχη

δραστηριότητα. (Διδ. Στοχοι 7 )

1.2.2

Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές εκτελούν την εφαρμογή, μεταβάλλοντας τις τιμές του καθενός από

τα φορτία ξςχωριστά και σημειώνοντας ταυτόχρονα τις τιμές που παίρνει η δύναμη, και

συμπληρώνουν τον πίνακα με τα δεδομένα από την εφαρμογή στο φύλλο εργασίας στην αντίστοιχη

δραστηριότητα. (Διδ. Στοχοι 7 )

1.2.3

Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές εκτελούν την εφαρμογή, αυτή τη φορά όμως μεταβάλλοντας τις

Page 8: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

τιμές και των δύο φορτίων, σημειώνοντας ταυτόχρονα τις τιμές που παίρνει η δύναμη, και

συμπληρώνουν τον πίνακα με τα δεδομένα από την εφαρμογή στο φύλλο εργασίας στην αντίστοιχη

δραστηριότητα. (Διδ. Στοχοι 7 )

1.2.4

Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές εκτελούν την εφαρμογή, αυτή τη φορά μεταβάλλοντας την

απόσταση των φορτίων μεταξύ τους κρατώντας σταθερές τις τιμές των φορτίων και σημειώνοντας

ταυτόχρονα τις τιμές που παίρνει η δύναμη. Και πάλι συμπληρώνουν τον πίνακα με τα δεδομένα στο

φύλλο εργασίας . (Διδ. Στοχοι 8)

3η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ : ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ

ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ (1.3)

Εδώ με ερωτήσεις γίνεται σύγκριση και επιβεβαίωση των προβλέψεων τους με τις πειραματικές

μετρήσεις που έλαβαν.

4η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤ Α : ΤΙ ΘΑ ΣΥΝΕΒΑΙΝΕ ΑΝ... (1.4) (Γεν. Στόχος 5)

Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές απαντούν σε κάποιες ερωτήσεις πρόβλεψης και προεκτασης των

γνωσεων που έλαβαν σε μια αλλη υποθετική κατάσταση.

5η ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ (ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ) (1.5)

Με τη δραστηριότητα αυτή ξεκινάει το κομμάτι της επιβεβαίωσης και των συμπερασμάτων.

Στη δραστηριότητα αυτή οι μαθητές καλούνται να συμπληρώσουν κάποιες προτάσεις με τι λέξεις που

λείπουν

Επίσης οι μαθητές καλούνται να απαντήσουν σε κάποιες ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής κάνοντας

κάποιους στοιχειώδεις υπολογισμούς οι οποίοι σχετίζονται άμεσα με τις δραστηριότητες που

προηγήθηκαν, εκτελώντας εφαρμογές από το διαδίκτυο

3. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Driver, R., Guesne, E., & Tiberghien, A. (1985). Οι ιδέες των παιδιών στις φυσικές επιστήμες.

Ένωση Ελλήνων Φυσικών – Εκδόσεις Τροχαλία, Αθήνα.

2 Φυσική Γ’ Γυμνασίου, ΙΤΥΕ ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ, Νικόλαος Αντωνίου και λοιποί

3 Επιμόρφωση εκπαιδευτικών για την αξιοποίηση και εφαρμογή των ΤΠΕ. στη διδακτική πράξη,

Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04, Ειδικό μέρος, ΙΤΥ 2010

4 Αποστολάκης, Ε., κ.ά (2006). Φυσικά Δημοτικού: Ερευνώ και ανακαλύπτω, ΟΕΔΒ

5 Driver, A. Squires, P. Rushworth, V. Wood-Robinson (1998). Οικοδομώντας τις έννοιες των

Φυσικών Επιστημών-Μια παγκόσμια σύνοψη των ιδεών των μαθητών, Επιμ. Π.Κόκκοτας, Μετφρ.

Μ. Χατζή, Τυπωθήτω, Αθήνα.

6 Jimenez Gomez, E. & Fernandez Duran, E. (1998). Didactic Problems in the Concept of Electric

Potential Difference and an Analysis of its Philogenesis. Science and Education, v7, pp129-141

7 Κόκκοτας Π.(1998). Σύγχρονες προσεγγίσεις στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Η

εποικοδομητική προσέγγιση της διδασκαλίας και της μάθησης, Αθήνα: Gutenberg.

Page 9: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

ΤΡΟΠΟΙ ΗΛΕΚΤΡΙΣΗΣ - ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ

1ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: "ΗΛΕΚΤΡΙΣΗ ΜΕ ΤΡΙΒΗ - ΕΠΑΦΗ - ΕΠΑΓΩΓΗ "

(Διάρκεια 2 διδακτικές ώρες)

Δραστηριότητα 1η

1.1 Η κοπέλα παρατηρεί ότι τα μαλλιά της φουσκώνουν.

Τι έχει συμβεί;

Διατυπώστε τις σκέψεις σας.

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

…………………………………………………...........................…………

…………………………………………….......................................………

………….............................……....................................................

πατήστε τώρα εδώ για να δείτε τι συμβαίνει και μετά στο δίκτυο

http://www.youtube.com/watch?v=8iFepAvAJ1k&feature=related

1.2 Η χτένα που κρατά η κοπέλα ή ένας πλαστικός χάρακας έλκουν μικρά κομμάτια χαρτί ή μια λεπτή

φλέβα νερού (δες εδώ).

Να ερμηνεύσεις τα δύο φαινόμενα επισημαίνοντας τις ομοιότητές τους.

…………………………………………………………………………………………………………...

..........................…………………………………………………………………………………………

……………….............................………………………………………………………………………

………………………………….............................……………………………………………………

…………………………………………………….............................…….............................…………

………………………………….......................

1.3 Τρίβεις ένα μπαλόνι με μάλλινο ύφασμα και το πλησιάζεις σε ένα τοίχο.

Παρατηρείς ότι το μπαλόνι αρχικά κολλάει στον τοίχο, αλλά μετά από λίγο πέφτει. Εξήγησε το

…………………………………………………………………………………………………………...

..........................…………………………………………………………………………………………

……………….............................………………………………………………………………………

………………………………….............................……………………………………………………

…………………………………………………….............................…….............................…………

……………………………...............................

Δραστηριότητα 2η

Πατήστε τους παρακάτω συνδέσμους για να τρέξετε τις προσομοιώσεις.

α) Ηλέκτριση με τριβή

β) Μπαλόνια και στατικός ηλεκτρισμός. (Phet)

Δραστηριότητα 3η

3.1 Μετά την παρακολούθηση των πειραμάτων συμπλήρωσε τις παρακάτω προτάσεις:

Page 10: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

Όταν τρίβεις μια γυάλινη ράβδο με μεταξωτό ύφασμα, μετακινούνται από τη

ράβδο στο ύφασμα. Τώρα η ράβδος έχει ηλεκτρονίων και το ύφασμα

. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που απέβαλε η ράβδος είναι

με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που προσέλαβε το ύφασμα. Το φορτίο της ράβδου είναι

, ενώ του υφάσματος . Αν το φορτισμένο σώμα έχει

φορτίο τότε έχει και πλεόνασμα ηλεκτρονίων.

3.2 Τρίβουμε δυο σώματα μεταξύ τους. Πως φορτίζονται αυτά;

α) και τα δυο θετικά,

β) και τα δυο αρνητικά,

γ) το ένα θετικά και το άλλο αρνητικά.

Δραστηριότητα 4η

Πατήστε τον παρακάτω σύνδεσμο και τρέξτε τις δύο προσομοιώσεις.

Ηλέκτριση με επαφή

Δραστηριότητα 5η

5.1 Μετά την παρακολούθηση του πειράματος συμπλήρωσε στις παρακάτω προτάσεις:

Όταν φορτισμένο σώμα έρχεται σε με αφόρτιστο σώμα μερικά από τα

πλεονάζοντα ηλεκτρόνια, επειδή μεταξύ τους, μετακινούνται προς το άλλο

σώμα και έτσι αυτό αποκτά φορτίο. Κατά τη φόρτιση με επαφή το άθροισμα

των φορτίων που είχαν τα δύο σώματα την επαφή είναι με το

των φορτίων που αποκτούν μετά. Στην επαφή τα δύο σώματα αποκτούν

φορτία.

5.2 Διαθέτουμε δύο ίδιες μεταλλικές σφαίρες. Η Α είναι ηλεκτρισμένη με θετικό φορτίο και η Β είναι

αφόρτιστη. Τις φέρνουμε σε επαφή μεταξύ τους και στη συνέχεια τις απομακρύνουμε, Ποια

πρόταση είναι σωστή.

1. Η σφαίρα Β θα φορτιστεί θετικά

2. Η σφαίρα Β θα φορτιστεί αρνητικά

3. Η σφαίρα Β θα μείνει αφόρτιστη

5.3 Το ηλεκτροσκόπιο όπως βλέπετε είναι αρνητικά φορτισμένο μετά την

επαφή της ράβδου.

Τι φορτίο είχε η ράβδος; ………….…………………………….

Δικαιολογήστε

…………………………….…………………………….………………

…………….…………………………….…………………………….

…………………………….…………………………….………………

…………….…………………………….…………………………….

Αν έχετε ακόμα απορίες δείτε και διασκεδάστε μαθαίνοντας.

Δραστηριότητα 6η

Πατήστε τον παρακάτω σύνδεσμο και τρέξτε την προσομείωση

Page 11: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

Ηλέκτριση με επαγωγή

Δραστηριότητα 7η

1. Τώρα καταλαβαίνετε γιατί το μπαλόνι συμπεριφέρεται όπως στη δραστηριότητα 1.3; ………

2. Και γιατί έλκει η χτένα τη φλέβα νερού στην 1.2;……

…………………………….…………………………….…………………………….……………………

……….…………………………….…………………………….…………………………….…………

………………….…………………………….…………………………….…………………………….

…………………………….…………………………….…………………………….……………………

……….

3. Αγγίζουμε τη ράβδο με τη μεταλλική σφαίρα

Εξηγήστε το φαινόμενο

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

4. Αν η ράβδος και η χτένα δεν είχαν ηλεκτριστεί θα υπήρχε αυτή η έλξη; ……..

..........................................................................................................................................

Σύνδεσμοι:

Δραστηριότητα 1η

1. Χτένα κορίτσι (αρχείο hair.flv στο φάκελλο)

2. Φλέβα νερού

http://www.youtube.com/watch?v=8IZ51zEf1NA

Δραστηριότητα 2η

1. Ηλέκτριση με τριβή

http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSGYM-

C201/531/3516,14425/extras/Experiments-Simulations/kef1.4_ilektrisiMeTribi.swf

2. Μπαλόνια και στατικός ηλεκτρισμός.

Page 12: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

Εναλλακτικά ελαχιστοποιήστε το παράθυρο του Φύλλου Εργασίας και από το φάκελο της

εφαρμογής τρέξτε το αρχείο balloons_el.jar.

Δραστηριότητα 4η

Εναλλακτικά μπείτε στο διαδίκτυο και κάντε πληκτρολογήστε

http://www.seilias.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=75&Itemid=32&catid=20

Δραστηριότητα 5η

http://www.youtube.com/watch?v=EURZLiQfM7k

Δραστηριότητα 6η

Ηλέκτριση με επαγωγή

http://www.seilias.gr/index.php?option=com_content&task=view&id=71&Itemid=32&catid=20

Page 13: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

2ο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ:

"ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ - ΔΥΝΑΜΗ COULOMB

ME TH ΒΟΗΘΕΙΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΑΠΟ ΤΟ GeoGebra

(Διάρκεια 1 διδακτική ώρα)

1.1 Η ΠΡΟΒΛΕΨΗ

Τα φορτία Q1, Q2 του διπλανού σχήματος βρίσκονται σε

απόσταση r μεταξύ τους και αλληλεπιδρούν με δύναμη μέτρου F.

1.1.1 Αν διπλασιάσουμε την τιμή του φορτίου Q1, διατηρώντας σταθερή την τιμή του φορτίου Q2 και

της μεταξύ τους απόστασης r, τότε το μέτρο της δύναμης μεταξύ των φορτίων:

i. θα παραμείνει σταθερό (F)

ii. θα διπλασιαστεί (2F)

iii. θα υποδιπλασιαστεί (F/2)

iv. τίποτα από τα παραπάνω

1.1.2 Αν διπλασιάσουμε την τιμή του φορτίου Q1 και τριπλασιάσουμε την τιμή του φορτίου Q2,

διατηρώντας σταθερή την μεταξύ τους απόστασης r, τότε το μέτρο της δύναμης μεταξύ των

φορτίων θα . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1.3 Αν διπλασιάσουμε την τιμή της απόστασης μεταξύ των φορτίων r, διατηρώντας σταθερές τις

τιμές των φορτίων Q1 και Q2 , τότε το μέτρο της δύναμης μεταξύ των φορτίων:

i. θα παραμείνει σταθερό (F) ii. θα διπλασιαστεί (2F)

iii. θα υποδιπλασιαστεί (F/2) iv. θα τετραπλασιαστεί (4F)

v. θα υποτετραπλασιαστεί (F/4) vi. τίποτα από τα παραπάνω

1.2 ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

Α. Άνοιγμα αρχείου

Ανοίξτε το σύνδεσμο «Νόμος του Coulomb »

Β. Προετοιμασία της πειραματικής διάταξης

Στο παράθυρο τώρα βλέπετε δύο φορτία πάνω στον άξονα των x.

Με το ποντίκι μπορείτε να μετακινήσετε αυτά τα φορτία μέσα στο πλέγμα.

Αριστερά κάτω υπάρχουν δύο πράσινες μπάρες (δρομείς) που ρυθμίζουν τις τιμές των φορτίων,

αριστερά δίνουν αρνητικές τιμές και δεξιά θετικές.

Τα διανύσματα πάνω στα φορτία δηλώνουν τις δυνάμεις, το μέγεθός τους είναι ανάλογο του

μέτρου τους.

Q1 Q2

r

Page 14: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

Αφού εξοικειωθείτε λίγο με το λογισμικό, μετακινήστε το φορτίο Β από τη θέση +2 στη θέση +8

του άξονα x (το Α το αφήνουμε στην αρχή των αξόνων). Μετακινήστε το δρομέα του Q1 τέρμα

δεξιά και το δρομέα του Q2 τέρμα αριστερά. (Αν έχετε μετακινήσει το δρομέα της κλίμακας των

διανυσμάτων, να τον επαναφέρετε στο μέσο της διαδρομής του).

1.2.1 Μεταβάλλετε τις τιμές των φορτίων q1 και q2 στο 1μC και την απόσταση στα 3cm. Κρατώντας

σταθερές τις τιμές των q1 και της απόστασης, μεταβάλλετε τη τιμή του q2 συμπληρώνοντας

ταυτόχρονα τον πίνακα:

(Στη στήλη "Δύναμη F (N)" συμπληρώστε τη τιμή της δύναμης από την προσομοίωση, τη πρώτη

τιμή μόνο την ονομάζω F1, στις υπόλοιπες δε χρειάζεται να γράψετε τίποτα άλλο παρά μόνο τη

τιμή της. Tη τρίτη στήλη "Πηλίκο F/F1" θα τη συμπληρώνετε από το αποτέλεσμα της διαίρεσης

της δύναμης που υπάρχει στη στήλη "Δύναμη F (N)" με τη πρώτη τιμή αυτής την F1)

Φορτίο q1 =1μC , απόσταση r=3cm

ΠΙΝΑΚΑΣ 1

Φορτίο q2 (μC) Δύναμη F (N) Πηλίκο Fi/F1

1 F1= 1

2 F2/F1=

3 F3/F1=

4 F4/F1=

Βλέποντας τις τιμές της δύναμης στη 2η στήλη καθώς αυξάνεται το φορτίο q2 τι παρατηρείς;

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Το πηλίκο F/F1 μας δείχνει πόσες φορές μεγαλύτερη είναι η δύναμη F2 από τη δύναμη F1.

1.2.2 Με την ίδια διάταξη συμπληρώστε και τον πίνακα:

Φορτίο q1 =1μC , απόσταση r=3cm

ΠΙΝΑΚΑΣ -2

Φορτίο q2 (μC) Δύναμη F (N) Πηλίκο Fi/F1

1 F1= 1

2

3

4

Βλέποντας τις τιμές της δύναμης στη 2η στήλη καθώς αυξάνεται το φορτίο q2 τι παρατηρείς;

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Page 15: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Τι είναι τελικά αυτό που άλλαξε πάνω στη δύναμη όταν άλλαξε το πρόσημο του φορτίου;

(Σύγκρινε τις τιμές με τις αντίστοιχες που βρήκες στο πίνακα - 1)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2.3 Κρατώντας τώρα μόνο την απόσταση σταθερή στα 3cm μεταβάλλετε τις τιμές των φορτίων q1 και

q2 όπως φαίνεται στο παρακάτω πίνακα και συμπληρώστε τις δύο τελευταίες στήλες του:

απόσταση r=3cm

ΠΙΝΑΚΑΣ - 3

Φορτίο q1 (μC) Φορτίο q2 (μC) Δύναμη F (N) Πηλίκο Fi/F1

1 1 F1= 1

1 2

1 3

1 4

2 1

2 2

2 3

2 4

Βλέποντας τις τιμές της δύναμης στη 3η στήλη καθώς μεταβάλλονται και τα δύο φορτία τι

παρατηρείς;

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Λίγη θεωρία . . .

Ανάλογα ποσά ονομάζονται αυτά που όταν οι τιμές του ενός πολλαπλασιάζονται (ή διαιρούνται) με

έναν αριθμό τότε και οι αντίστοιχες τιμές του άλλου πολλαπλασιάζονται (ή διαιρούνται) με τον ίδιο

αριθμό.

Όταν έχουμε ένα μέγεθος (π.χ. F) που οι τιμές του μεταβάλλονται ανάλογα με τις τιμές ενός

δεύτερου (π.χ. q1) αλλά και με τις τιμές ενός τρίτου μεγέθους (π.χ. q2), τότε το μέγεθός μας (το F)

συνολικά μεταβάλλεται ανάλογα με το γινόμενο των δύο άλλων μεγεθών (δηλ. q1 * q2).

1.2.4 Δίνοντας τώρα τις τιμές q1 =1μC και q2 =4μC στα φορτία, μεταβάλλεται την απόσταση r

μετακινώντας τα φορτία με το ποντίκι και συμπληρώστε τον πίνακα για τις τιμές της απόστασης

που δίνονται στον παρακάτω πίνακα.

Page 16: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

φορτία q1 =1μC και q2 =4μC

ΠΙΝΑΚΑΣ - 3

Απόσταση r (cm) Δύναμη F (N) Πηλίκο ri/r1 Πηλίκο Fi/F1

r1=1 F1= 1 1

r2=2 r2/r1= F2/F1=

r3=3 r3/r1= F3/F1=

r4=4 r4/r1= F4/F1=

r5=6 r5/r1= F5/F1=

Βλέποντας τις τιμές στη 3η και 4η στήλη καθώς μεταβάλλεται η απόσταση τι παρατηρείς;

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Λίγη θεωρία . . .

Αντιστρόφως ανάλογα ποσά ονομάζονται αυτά που όταν οι τιμές του ενός πολλαπλασιάζονται (ή

διαιρούνται) με έναν αριθμό τότε οι αντίστοιχες τιμές του άλλου διαιρούνται (ή πολλαπλασιάζονται)

με τον ίδιο αριθμό.

Όταν σε δύο αντιστρόφως ανάλογα ποσά οι τιμές του ενός (π.χ. του Α) πολλαπλασιάζονται με ένα

αριθμό (έστω 3, δηλ. γίνεται 3.Α) και οι τιμές του άλλου (π.χ. Β) διαιρούνται με το τετράγωνο αυτού

του αριθμού (δηλ. 32=9, ήτοι Β/9 = Β/32) τότε το μέγεθος Β μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα με

το τετράγωνο του Α.

Πώς μεταβάλλεται τελικά η δύναμη σε σχέση με την απόσταση;

i. ανάλογα με την απόσταση ,

ii. ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης

iii. αντιστρόφως ανάλογα με την απόσταση ,

iv. αντιστρόφως ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης

1.3 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΜΕ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΟΣ

1.3.1 Είχες προβλέψει ότι αν διπλασιάσουμε την τιμή του φορτίου Q1, διατηρώντας σταθερή την τιμή

του φορτίου Q2 και της μεταξύ τους απόστασης r, τότε το μέτρο της δύναμης μεταξύ των

φορτίων:

i. θα παραμείνει σταθερό (F) ii. θα διπλασιαστεί (2F)

iii. θα υποδιπλασιαστεί (F/2) iv. τίποτα από τα παραπάνω

και από το πείραμα διαπίστωσες ότι το μέτρο της δύναμης μεταξύ των φορτίων:

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3.2 Είχες προβλέψει ότι αν τριπλασιάσουμε την τιμή του φορτίου Q2, διατηρώντας σταθερή την τιμή

του φορτίου Q1 και της μεταξύ τους απόστασης r, τότε το μέτρο της δύναμης μεταξύ των

φορτίων:

i. θα παραμείνει σταθερό (F) ii. θα τριπλασιαστεί (3F)

iii. θα υποτριπλασιαστεί (F/3) iv. τίποτα από τα παραπάνω

και από το πείραμα διαπίστωσες ότι το μέτρο της δύναμης μεταξύ των φορτίων:

Page 17: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3.3 Είχες προβλέψει ότι αν διπλασιάσουμε την τιμή του φορτίου Q1 και τριπλασιάσουμε την τιμή του

φορτίου Q2, διατηρώντας σταθερή την μεταξύ τους απόστασης r, τότε το μέτρο της δύναμης

μεταξύ των φορτίων θα . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

και από το πείραμα διαπίστωσες ότι το μέτρο της δύναμης μεταξύ των φορτίων:

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3.4 Είχες προβλέψει ότι αν διπλασιάσουμε την τιμή της απόστασης μεταξύ των φορτίων r,

διατηρώντας σταθερές τις τιμές των φορτίων Q1 και Q2 , τότε το μέτρο της δύναμης μεταξύ των

φορτίων:

i. θα παραμείνει σταθερό (F) ii. θα διπλασιαστεί (2F)

iii. θα υποδιπλασιαστεί (F/2) iv. θα τετραπλασιαστεί (4F)

v. θα υποτετραπλασιαστεί (F/4) vi. τίποτα από τα παραπάνω

και από το πείραμα διαπίστωσες ότι το μέτρο της δύναμης μεταξύ των φορτίων:

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 ΤΙ ΘΑ ΣΥΝΕΒΑΙΝΕ ΑΝ ...

Α. Αν στα δύο φορτία που αλληλεπιδρούν πλησιάσουμε ένα μαγνήτη, θα αλλάξει το μέγεθος της

δύναμης μεταξύ των φορτίων;

........................................................................................................................................

........................................................................................................................................

Β. Αν στα δύο φορτία που αλληλεπιδρούν πλησιάσουμε ένα τρίτο φορτίο, θα μεταβληθεί η δύναμη που

ασκείται μεταξύ των δύο πρώτων φορτίων;

........................................................................................................................................

........................................................................................................................................

1.5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Α. Τελικά, σύμφωνα με τα αποτελέσματα του πειράματος :

Δύο ηλεκτρικά φορτία αλληλεπιδρούν με δυνάμεις Coulomb που το μέτρο τους είναι . . . . . . . του . .

. . . . . . . . . . . . των δύο φορτίων και . . . . . . . . . . . . . . ανάλογο του τετραγώνου της μεταξύ τους

απόστασης.

Η μαθηματική μορφή του νόμου Coulomb είναι:

221

r

QQkF

όπου k η σταθερά του νόμου Coulomb, που στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) και στο κενό

παίρνει την τιμή 9.109Ν.m2/C2.

Τα φορτία Q1, Q2 χρησιμοποιούνται στο νόμο χωρίς το πρόσημό τους, μια που το πρόσημο τους

καθορίζει απλά τη φορά της δύναμης και δεν επηρεάζει το μέτρο της.

Όταν θέλουμε να εφαρμόζουμε τον τύπο για να υπολογίσουμε τη δύναμη, θα πρέπει να προσέξουμε

όλα τα μεγέθη (Q1, Q2, r) να τα αντικαταστήσουμε με τις τιμές τους στο S.I.

Β. Επισκεφτείτε τις παρακάτω συνδέσεις για μια ανασκόπηση και για ένα έλεγχο των γνώσεών σας.

α) Μια παρουσίαση του νόμου Coulomb όπου γίνεται αναφορά και στο 1ο φύλλο εργασίας (πατήστε

εδώ)

β) Ένα σύντομο τέστ που ελέγχει τη διατύπωση του νόμου Coulomb (πατήστε εδώ)

γ) Ένα σύντομο τέστ πολλαπλών επιλογών (πατήστε εδώ)

Page 18: ΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΟ GEOGEBRA, PhET, Δικτυακοί Τόποι ...users.sch.gr/nikalapo/autosch/joomla/images/B_Epipedo/... · 2014-09-21 · 1 Να κατανοηθούν

Αν δεν ανοίγουν οι σύνδεσμοι, ανοίξτε πρώτα ένα φυλλομετρητή και μετά πατήστε τη σύνδεση. Αν

πάλι δεν γίνεται η σύνδεση αντιγράψτε τη παρακάτω διεύθυνση στο φυλλομετρητή και πατήστε enter.

Σύνδεσμοι:

1. "Νόμος του Coulomb"

http://users.sch.gr/fotiszaf/phys/arxeia_Geogebra/c_gym/nomos_Coulomb_3.html

ή ενναλακτικά ανοίξτε από τον φάκελο του σεναρίου το αρχείο : Νόμος Coulomb (2 φορτία) -

GeoGebra Δυναμικό Φύλλο εργασίας

2. Μία παρουσίαση του Νόμου του Coulomb

http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/coulombLawTheory.swf

3. Σύντομο τεστ στη διατύπωση του νόμου Coulomb

http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/coulombQuiz.swf

4. Σύντομο τεστ πολλαπλών επιλογών

http://www.seilias.gr/images/stories/myvideos/allInOne/coulombAllInOne/Loader.swf