Διδασκαλία της Διάθλασης του Φωτός με τη Χρήση της Εφαρμογής Δισδιάστατης Απεικόνισης Algodoo
Abstract
Η αξιοποίηση διδακτικών σεναρίων αναγνωρίζεται ως καινοτόμα παιδαγωγική πρακτική στην εκπαιδευτική διαδικασία καθώς συνδέεται με την προώθηση μαθητοκεντρικών εκπαιδευτικών προσεγγίσεων υπό το πρίσμα των αρχών της εποικοδομητικής μάθησης. Η ένταξη των ΤΠΕ στο πλαίσιο παιδαγωγικά τεκμηριωμένων διδακτικών και μαθησιακών δραστηριοτήτων προσφέρει ευκαιρίες ενεργούς εμπλοκής των μαθητών σε διαδικασίες διερευνητικής και συνεργατικής μάθησης και υποστηρίζει διεργασίες που οδηγούν στην εννοιολογική κατανόηση κατά τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Στην παρούσα εργασία περιγράφεται ένα διδακτικό σενάριο το οποίο αξιοποιεί το λογισμικό δισδιάστατης διαδραστικής σχεδίασης Algodoo για την υποστήριξη της διδασκαλίας της ενότητας «Φως» του μαθήματος «Ερευνώ τον Φυσικό Κόσμο» της Στ’ Τάξης του Δημοτικού Σχολείου. Στο πλαίσιο του προτεινόμενου διδακτικού σεναρίου το λογισμικό δισδιάστατης διαδραστικής σχεδίασης Alogdoo εντάσσεται σε δραστηριότητες καθοδηγούμενης διερεύνησης οι οποίες αποσκοπούν στο να προσφέρουν στους μαθητές δυναμικές οπτικές αναπαραστάσεις που προσελκύουν το ενδιαφέρον τους και τους επιτρέπουν να κάνουν προβλέψεις, υποθέσεις και ερμηνείες για το φαινόμενο της διάθλασης του φωτός.
Article Details
- Come citare
-
- Fascicolo
- V. 14 N. 2 (2018)
- Sezione
- Μέρος πρώτο / Section 1
Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 και σύμφωνα με την άδεια μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς και με δικαίωμα τροποποίησης μόνον με παρόμοια διανομή (αν αναμείξετε, τροποποιήσετε, ή δημιουργήσετε πάνω στο υλικό, πρέπει να διανείμετε τις δικές σας συνεισφορές υπό την ίδια άδεια όπως και το πρωτότυπο).
Downloads
I dati di download non sono ancora disponibili.
Riferimenti bibliografici
Adams, W. K., Paulson, A. & Wieman, C. E., (2009). What Levels of Guidance Promote Engaged Exploration with Interactive Simulations? In PERC Proceedings, 2009.
Alt, D. (2018). Science teachers' conceptions of teaching and learning, ICT efficacy, ICT professional development and ICT practices enacted in their classrooms. Teaching and Teacher Education, 73,141-150. ΑΠΣ, (2003). Διαθεματικό Ενιαίο Πλαίσιο Προγραμμάτων (Δ.Ε.Π.Π.Σ.) και Αναλυτικά Προγράμματα Σπουδών (Α.Π.Σ.) Υποχρεωτικής Εκπαίδευσης. Αθήνα: Παιδαγωγικό Ινστιτούτο.
Βλιώρα, Ε., Μουζάκης, Χ., και Καλογιαννάκης, Μ., (2014). Αξιοποίηση του Λογισμικού Algodoo στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση: Μελέτη Περίπτωσης για τη Διδασκαλία της Διάθλασης του Φωτός. Διδασκαλία Φυσικών Επιστημών, Έρευνα και Πράξη, 50-51, 8-22.
Çelik, H., Sarı, U., & Harwanto, U. N. (2015). Developing and evaluating physics teaching material with Algodoo (Phun) in virtual environment: Archimedes’ Principle. International Journal of Innovation in Science and Mathematics Education, 23(4), 178-183.
Chang, Κ. Ε., Chen, Υ. L., Lin, H. Y., & Sung, Y. (2008). Effects of learning support in simulationbased physics learning. Computers & Education, 51(4), 1486-1498.
Clark, D.B., Nelson, B. C, Sengupta, P., & D’Angelo, C. M. (2009). Rethinking science learning through digital games and simulations: genres, examples, and evidence. Proceedings of the National Academies Board on Science Education Workshop on Learning Science: Computer Games, Simulations, and Education. Washington D.C: National Academies Press.
D’Angelo, C. M., Rutstein, D., & Harris, C. J. (2016). Learning with STEM Simulations in the Classroom: Findings and Trends from a Meta-Analysis. Educational Technology, 56(3), 58-61.
da Silva, S. L., da Silva, R. L., Junior, J. T., Gonçalves, E., Viana, E. R., & Wyatt, J. B. (2014). Animation with Algodoo: A simple tool for teaching and learning physics. Exatas Online, (5)2839.
de Jong, Τ., Linn, Μ. C., & Zacharia, Z. C. (2013). Physical and Virtual Laboratories in Science and Engineering Education. Science, 340, 305-308.
Duit, R., Treagust, D., & Widodo, A. (2008). Teaching science for conceptual change: Theory and practice. In S.Vosniadou (Ed.), International Handbook of Research on Conceptual Change (pp.629–646).New York: Routledge.
Euler, E., & Gregorcic, B. (2017). Experiencing Variation and Discerning Relevant Aspects Through Playful Inquiry in Algodoo. European Science Education Research Association (ESERA). Ireland.
Ευαγγέλου, Φ. & Κώτσης, Κ. (2014). Συγκριτική μελέτη της επίδρασης πραγματικών και εικονικών πειραμάτων στη μάθηση για το φαινόμενο του βρασμού του νερού σε μαθητές Ε΄ και ΣΤ΄ Δημοτικού Σχολείου. Θέματα Επιστημών και Τεχνολογίας στην Εκπαίδευση, 7(1-2), 5-24.
Girault, I., Peffer, M., Chiocarriello, A., Renken, M., & Otrel-Cass, K. (2016). Computer Simulations on a Multidimensional Continuum: A Definition and Examples. In Simulations as Scaffolds in Science Education (pp. 5-14). Springer International Publishing.
Greca, I. M., Sloane, E., & Arriassecq, I. (2014). Epistemological issues concerning computer simulations in science and their implications for science education. Science and Education, 23, 897–921.
Gregorcic, B., & Bodin, M. (2017). Algodoo: A Tool for Encouraging Creativity in Physics Teaching and Learning. The Physics Teacher, 55(25), 25-28.
Gregorcic, B., & Haglund, J. (2017). Throwing Planets into Orbit: Conceptual Blending with Physics Simulations. European Science Education Research Association (ESERA). Ireland.
Gregorcic, B., Etkina, E., & Planinsic, G. (2017). A New Way of Using the Interactive Whiteboard in a High School Physics Classroom: A Case Study. Research in Science Education, 1-25.
Grgić, M. (2017). Teaching and learning physics with Algodoo-a simple tool for simulations. Doctoral dissertation, Prirodoslovno matematički fakultet, Sveučilište u Splitu.
Θεμελή, Α., Στεφανίδης Γ., Καραγγελής, Κ., Πετροπούλου, Ο. & Ψαρομήλιγκος, Ι. (2017). Διερευνητικές δεξιότητες και μοντέρνες τεχνικές αξιολόγησης της επίδοσης των μαθητών: Ψηφιακό σενάριο διερευνητικής μάθησης «Στατικός Ηλεκτρισμός». Στο Κ. Παπανικολάου, Α. Γόγουλου, Δ. Ζυμπίδης, Α. Λαδιάς, Ι. Τζωρτζάκης, Θ. Μπράτιτσης, Χ. Παναγιωτακόπουλος (επιμ.), Πρακτικά Εργασιών 5ου Πανελλήνιου Συνεδρίου «Ένταξη και Χρήση των ΤΠΕ στην Εκπαιδευτική Διαδικασία», (σ. 49-58). Ανώτατη Σχολή Παιδαγωγικής & Τεχνολογικής Εκπαίδευσης, 21-23 Απριλίου 2017.
Hennessy, S., Wishart, J., Whitelock, D., Deaney, R., Brawn, R., La Velle, L., et al. (2007). Pedagogical approaches for technology-integrated science teaching. Computers & Education, 48(1), 137-152.
Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the twenty-first century. Science Education ,1(88), 28-54.
Hu, Χ., Gong, Υ., Lai, C., & Leung, F. (2018). The relationship between ICT and student literacy in mathematics, reading, and science across 44 countries: A multilevel analysis. Computers & Education, 125, 1-13.
Jimoyiannis, A., & Komis, V. (2003). Computer simulations in physics teaching and learning: a case study on students' understanding of trajectory motion. Computers & Education, 36, 183-204.
Kalogiannakis, M., Nirgianaki, G.-M., & Papadakis, St. (2018). Teaching magnetism to preschool children: the effectiveness of picture story reading. Early Childhood Education Journal, 46(5), 535-546.
Kalogiannakis, Μ., Ampartzaki, M., Papadakis, St., & Skaraki, E. (2018). Teaching Natural Science Concepts to Young Children with Mobile Devices and Hands-on Activities. A Case Study. International Journal of Teaching and Case Studies, 9(2), 171-183.
Καλκάνης, Γ. (2000). Οι Τεχνολογίες της Πληροφόρησης στην Εκπαιδευτική Διαδικασία (και) των Φυσικών Επιστημών. Στο Π. Κόκκοτας (επιμ.), Διδακτικές Προσεγγίσεις στις Φυσικές Επιστήμες: Σύγχρονοι προβληματισμοί (σ. 237–278). Αθήνα: Τυπωθήτω.
Kaur, S., & Sharma, S. K. (2017, August). E- Learning Manifesto: A New Vision for Teaching Physics Using E-tools in Higher Education. International Journal of Computer Engineering and Applications, 6(8), 47-51.
Kennedy-Clark, S., Galstaun, V., & Anderson, K. (2011). Using game-based inquiry learning to meet the changing directions of science education. Paper presented at the Australian Society for Computers in Learning in Tertiary Education (ASCILITE) Annual Conference. Κόκκοτας, Π. (2000). Διδακτικές προσεγγίσεις στις φυσικές επιστήμες – Σύγχρονοι προβληματισμοί. Αθήνα: Τυπωθήτω.
Κουλαϊδής, Β. (2007). Σύγχρονες διδακτικές προσεγγίσεις για την ανάπτυξη κριτικής – δημιουργικής σκέψης, Αθήνα: ΟΕΠΕΚ.
McKagan, B., Handley, W., Perkins, K. & Wieman, C. E., (2009). A research-based curriculum for teaching the photoelectric effect. American Journal of Physics, 77(1), 87-94.
Mikropoulos, T. A. & Natsis, A. (2011). Educational Virtual Environments: A Ten Year Review of Empirical Research (1999 – 2009). Computers & Education, 56(3), 769-780.
Μικρόπουλος,Τ. (2002). Προσομοιώσεις και Οπτικοποιήσεις στην Οικοδόμηση της Γνώσης στις Φυσικές Επιστήμες. Στο Π. Μιχαηλίδης. & Α. Μαργετουσάκη (Επιμ.). Πρακτικά του 3ου Πανελληνίου Συνεδρίου: Διδακτική των Φυσικών Επιστημών και Εφαρμογή των Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση. Ρέθυμνο 9-11 Μαΐου 2002, (σσ. 371-376).
National Research Council. 2011. Learning Science Through Computer Games and Simulations. Washington, DC: The National Academies Press.
Olympiou, G., & Zacharia, Z. C. (2012). Blending physical and virtual manipulatives: An effort to improve students’ conceptual understanding through science laboratory experimentation. Science Education, 96(1), 21-47.
Olympiou, G., Zacharia, Z., & de Jong, T. (2013). Making the Invisible Visible: Enhancing Students' Conceptual Understanding by Introducing Representations of Abstract Objects in a Simulation. Instruction Science,41, 575-596.
Osborne, J., & Hennessy, S. (2003). Literature review in science education and the role of ICT: Promise, problems and future directions. Bristol: Nest Future Lab.
Otrel-Cass, K., Girault, I., Renken, M., Chiocarriello, A., & Peffer, M. (2016). Considerations for Integrating Simulations in the Science Classroom. In Simulations as Scaffolds in Science Education (pp. 29-34). Springer International Publishing.
Πλακίτση, Κ. (2008). Διδακτική των φυσικών επιστημών στην προσχολική και στην πρώτη σχολική ηλικία: Σύγχρονες τάσεις και προοπτικές. Αθήνα: Πατάκης.
Podolefsky, N. S., Adams, W. K., Lancaster, K., Perkins, K. K., Singh, C., Sabella, M., & Rebello, S., (2010). Characterizing Complexity of Computer Simulations and Implications for Student Learning, In AIP Conference Proceedings,1289(1), 257.
Psycharis, S. (2017). The Impact of Computational Experiment and Formative Assessment in InquiryBased Teaching and Learning Approach in STEM Education. Science Educational Technology, 25, 316–326.
Renken, M., Peffer, M., Autrel-Cass, K., Girault, I., & Chiocarriello, A. (2016). Simulations as Scaffolds in Science Education. Springer. Riopel, M. & Smyrnaiou Z., (2016). New Developments in Science and Technology, Springer.
Rutten, N., Van Joolingen, W. R., & Van der Veen, J. T. (2012). The learning effects of computer simulations in science education. Computers & Education, 58(1), 136-153. Sarabando, C., Cravino, J. & Soares, A. (2014). Contribution of a computer simulation to students’ learning of the physic concepts of weight and mass. Procedia Technology, 13,112-121.
Smyrnaiou, Z., Moustaki, F., & Kynigos, C. (2016). Inquiry and Meaning Generation in Science While Learning to Learn Together: How Can Digital Media Provide Support? Στο M. Riopel, Z. Smyrnaiou, & (eds.), New Developments in Science and Technology Education, Innovations in Science Education and Technology, (pp. 109-123). Switzerland: Springer International Publishing.
Srinivasan, S., Perez, L. C., Palmer, R. D., Brooks, D. W., Wilson, K., & Fowler, D. (2006). Reality versus simulation. Journal of Science Education and Technology, 15(2), 137-141. Stern, L., Barnea, N. & Shauli, S. (2008). The Effect of a Computerized Simulation on Middle School Students' Understanding of the Kinetic Molecular Theory. Journal of Science Education and Technology, 17/4, 305-3015.
Tarekegn, G. (2009). Can computer simulations substitute real laboratory apparatus?. Latin American Journal of Physics Education, 3(3), 506 – 517.
Tomara, Μ., Τselfes, V. & Gouscos, D. (2017). Instructional strategies to promote conceptual change about force and motion: A review of the literature. Themes in Science & Technology Education, 10(1), 1-16.
Trundle, K. C., & Bell, R. L. (2010). The use of a computer simulation to promote conceptual change: A quasi-experimental study. Computers & Education, 54(4), 1078-1088.
UNESCO (2002). Εκπαίδευση – Ο Θησαυρός που κρύβει μέσα της, Gutenberg, Αθήνα.
Wang, Τ. L., & Tseng, Y. K. (2018). The Comparative Effectiveness of Physical, Virtual, and VirtualPhysical Manipulatives on Third-Grade Students’ Science Achievement and Conceptual Understanding of Evaporation and Condensation. International Journal of Science and Mathematics Education, 16(2), 203-219.
White, R., & Gunstone, R.F. (2008). The conceptual change approach and the teaching of science. In S. Vosniadou (Ed.), International Handbook of Research on Conceptual Change (pp. 619-628). New York: Routledge.
Wibowo, F. C., Hermita, N., Suhandi, A., Supriyatman, Samsudin, A., Rusdiana, D., Darman, D. R., Nahadi, Akbardin, J., & Coştu, B. (2017a). Contribution of Virtual Microscopic Simulation (VMS) to Unveil Students' Conceptual Development and Misconceptions of Physics concepts of Heat Transfer. Turkish Online Journal of Educational Technology, 639-647.
Wibowo, F. C., Suhandi, A., Nahadi, Samsudin, A., Darman, D. R., Suherli, Z., Hasani, A., Leksono, S. M., Hendrayana, A., Suherman, Hidayat, S., Hamdani, D., & Coştu, B. (2017b). Virtual Microscopic Simulation (VMS) to promote students’ conceptual change: A case study of heat transfer. Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching, 18(2), 1-31.
Wieman, C.E. and Perkins, K.K. (2006). A Powerful Tool for Teaching Science. Nature: Physics, 2(5), 290-292. Zacharia, Z. C., & Michael, M. (2016). Using Physical and Virtual Manipulatives to Improve Primary School Students’ Understanding of Concepts of Electric Circuits. In M. Riopel, & Z. Smyrnaiou (Eds). New Developments in Science and Technology Education, Innovations in Science Education and Technology 23 (pp. 125-140). Switzerland: Springer International Publishing.
Zacharia, Z. C., & Olympiou, G. (2011). Physical versus virtual manipulative experimentation in physics learning. Learning & Instruction, 21(3), 317–331.
Zacharia, Ζ. C., & de Jong, T. (2014). The effects on students’ conceptual understanding of electric circuits of introducing virtual manipulatives within a physical manipulatives-oriented curriculum. Cognition and instruction,32(2), 101-158.
