Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορικής και Επικοινωνιών (Τ.Π.Ε) στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών σε μαθητές Β’Λυκείου. Δημιουργία μιας ολοκληρωμένης διδακτικής παρέμβασης για την κατανόηση της αδιαβατικής μεταβολής.
Στην διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας υποστηρίζεται ότι η διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών (Φ.Ε) μπορεί να γίνει πιο αποτελεσματική και ποιοτική αν εμπλουτιστεί διδακτικές παρεμβάσεις οι οποίες σχεδιάζονται κάνοντας χρήση των εργαλείων που παρέχει η πληροφορική στην εκπαίδευση (Τ.Π.Ε).
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία μιας ολοκληρωμένης διδακτικής παρέμβασης στην οποία εντάσσεται και μια υπολογιστική προσομοίωση για την διδασκαλία της αδιαβατικής μεταβολής. Η παρέμβαση αυτή απευθύνεται σε μαθητές Β’ Λυκείου που έχουν επιλέξει το μάθημα της Φυσικής Προσανατολισμού. Συγκεκριμένα, εστιάζει στην καλύτερη κατανόηση των εννοιών που σχετίζονται με την αδιαβατική διαδικασία συνδέοντας την, με τον Πρώτο Θερμοδυναμικό Νόμο.
Σύμφωνα με τη μεθοδολογία που ακολουθείται, για την δημιουργία της διδακτικής παρέμβασης, αρχικά διερευνάται η διδακτική των Φ.Ε μέσα στην εκπαίδευση. Έπειτα, γίνεται μια εισαγωγή στο θεωρητικό πλαίσιο της αδιαβατικής μεταβολής μέσα από την ανάπτυξη των βασικών αρχών της Θερμοδυναμικής. Αναλύεται η χρήση των τεχνολογιών στην εκπαίδευση και πιο συγκεκριμένα η χρήση προσομοιώσεων στην διδασκαλία των Φ.Ε και ειδικότερα της Θερμοδυναμικής. Συνδέοντας όλα τα παραπάνω, με τις εναλλακτικές ιδέες των μαθητών, δημιουργείται η διδακτική παρέμβαση η οποία αποτελείται από τρεις (3) διδακτικές ενότητές που περιλαμβάνουν (α) ένα φύλλο εργασίας που εμπεριέχει ένα πείραμα αδιαβατικής εκτόνωσης το οποίο πραγματοποιείται στην τάξη που συνοδεύεται από ερωτήσεις κατανόησης και μια εφαρμογή - προβληματισμό (για το σπίτι) για να διερευνηθούν οι αιτιολογήσεις των μαθητών στην εξήγηση του φαινομένου, (β) την χρήση μιας υπάρχουσας υπολογιστικής προσομοίωσης και (γ) ένα ερωτηματολόγιο στάσεων για το πώς αξιολογούν οι μαθητές την διδακτική παρέμβαση και κατά πόσο τους βοήθησε στην κατανόηση του φαινομένου.
Συνοπτικά από τα αποτελέσματα της έρευνας προκύπτει ότι στην πλειοψηφία τους οι μαθητές οδηγούνται στην κατανόηση της αδιαβατικής μεταβολής με την βοήθεια αυτής της διδακτικής παρέμβασης. Τελικά, μέσω του ερωτηματολογίου η διδακτική παρέμβαση κρίνεται χρήσιμη και αποτελεί πηγή μάθησης για τους μαθητές.
Over the last decade, it has been argued that science teaching can become more effective and qualitative if it enriches didactic interventions that are designed using tools that computer science provides in education.
The aim of this thesis is the creation of an integrated teaching intervention, which includes a computational simulation for the teaching of adiabatic process. This intervention will be addressed to upper secondary school students who have chosen the Physics Orientation course that is available in the second year. Specifically, it focuses on a better understanding of the concepts related to adiabatic process by linking them with the First Thermodynamic Law.
According to the methodology that is used, for the creation of the teaching intervention, firstly the teaching of Physical Sciences in Education is explored. Then, an introduction to the theoretical framework of adiabatic process is made through the basic principles of Thermodynamics. The use of technologies in education were analyzed and more specifically the use of simulations in the teaching of Physics and in particular of Thermodynamics. By combining all the theoretical knowledge with student’s alternative ideas (as they arrive from several surveys), a didactic intervention is created which consists of three (3) teaching modules that include (a) a worksheet that contains an adiabatic expansion experiment carried out in the classroom with some questions for the explanation of the experiment and an application (homework) to discover student’s forms of reasoning, (b) the use of an existing computational simulation and (c) a questionnaire for the student’s evaluation of the intervention.
In summary, the results of the study show that the majority of the students understood the adiabatic process with the help of this didactic intervention. Finally, through the questionnaire, this intervention is useful and is a good source of learning for students.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Κύρια Αρχεία Διατριβής
Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορικής και Επικοινωνιών (Τ.Π.Ε) στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών σε μαθητές Β’Λυκείου. Δημιουργία μιας ολοκληρωμένης διδακτικής παρέμβασης για την κατανόηση της αδιαβατικής μεταβολής. - Identifier: 74078
Internal display of the 74078 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)