Αναπαραστάσεις φυσικών μεγεθών και αντίστοιχα κινηματικά φαινόμενα

PDF (ελληνικά)
Published: Jan 1, 2010
Κωνσταντίνος Γεωργόπουλος
Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Ιωάννα Μπέλλου
Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Κωνσταντίνος Κώτσης
Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Τάσος Α. Μικρόπουλος
Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων
Abstract

Κατά τη μελέτη κινηματικών φαινομένων μαθητές και φοιτητές ενώ έχουν τις απαραίτητες μαθηματικές δεξιότητες (σχεδιασμός γραφικών παραστάσεων, υπολογισμός κλίσεων, εμβαδών, κλπ) και κατανοούν τις αντίστοιχες έννοιες της Φυσικής, δυσκολεύονται να τις εφαρμόσουν και να δημιουργήσουν συνδέσεις μεταξύ των κινήσεων και των γραφικών παραστάσεων αντίστοιχων φυσικών μεγεθών. Η διαπίστωση έχει ως αποτέλεσμα τη δυσκολία αμφίδρομης μετάβασης μεταξύ φαινομένου και αναπαραστάσεων, μεταξύ γραφικών παραστάσεων διαφορετικών φυσικών μεγεθών που αναπαριστούν το ίδιο φαινόμενο και την εμφάνιση παρανοήσεων. Η εργασία λαμβάνοντας υπόψη τη δυναμική του συστήματος MBL να συσχετίζει τις γραφικές παραστάσεις των φυσικών μεγεθών με κινηματικά φαινόμενα που εξελίσσονται, μελετά τη συνολική κατανόηση του πλαισίου των αναπαραστάσεων, τόσο σε διαφορετικές δραστηριότητες όσο και σε φοιτητές διαφορετικού μαθηματικού επιπέδου. Τα αποτελέσματα δείχνουν σημαντική βελτίωση, ενώ οι φοιτητές με χαμηλότερο μαθηματικό επίπεδο βελτιώνονται σε μεγαλύτερο βαθμό εκμεταλλευόμενοι κυρίως τις απλούστερες δραστηριότητες.


Article Details
  • Section
  • Articles
Downloads
Download data is not yet available.
References
Ainley, J., Pratt, D., & Nardi, E. (2001). Normalising: children's activity to construct meanings for trend. Educational Studies in Mathematics, 45(1-3), 131-146.
Ainley, J., Nardi, E., & Pratt, D. (2000). The Construction of Meanings for Trend in Active Graphing, The International Journal of Computers for Mathematical Learning, 5(2), 85-114.
Ainley, J., Nardi, E., & Pratt, D. (1999). Constructing Meaning for Formal Notation in Active Graphing. Ιn I. Scwank (ed.), Proceedings of the First Conference of the European Society for Research in Mathematics Education, Forschungsinstitut fuer Mathematikdidaktik, Osnabrueck, Retrieved 10 October 2011 from http://www.fmd.uni-osnabrueck.de/ebooks/erme/cerme1 proceedings/cerme1_contents1.html
Araujo, I., Veit, E., & Moreira, M. (2004). Physics students’ performance using computational modelling activities to improve kinematics graphs interpretation. Computers & Education, 50(4), 1128-1140.
Beichner, R. (1994). Testing student interpretation of kinematics graphs. American Journal of Physics, 62(8), 750-762.
Biggs, J. B., & Collins, K. F. (1982). Evaluating the quality of learning: The SOLO taxonomy. New York: Academic Press.
Cicero, M. L. L., & Spagnolo, F. (2009). The use of motion sensor can lead the students to understanding the Cartesian graph. In Proceedings of CERME 6, Retrieved 10 October 2011 from http://www.inrp.fr/editions/cerme6
Ellis, G. W., & Turner, W. A. (2002). Improving the conceptual understanding of kinematics through graphical analysis. Proceedings of the American Society for Engineering Education Annual Conference and Exposition, Montreal, Canada, Retrieved 10 October 2011 from http://soa.asee.org/paper/conference/paper-view.cfm?id=17195
Gipps, J. (2002). Data Logging and Inquiry Learning in Science. In A. McDougal, J. Murname & D. Chambers (eds.), Proceedings of the Seventh world conference on computers in education conference on Computers in education: Australian topics-Volume 8 (pp. 31-34). ACS: Copenhagen.
Hale, P. (2007). They know the math, but the words get in the way. Focus on Learning Problems in Mathematics, 29(1), 28-47.
Hale, P. (2000). Kinematics and Graphs: Students' Difficulties and CBLs. Mathematics Teacher, 93(5), 414-417.
Heck, A., & Ellermeijer, T., (2010). Mathematics assistants: meeting the needs of secondary school physics education. Acta Didactica Napocensia, 3(2), 17-34.
McDermott, L. C., Rosenquist, M. L., & Van Zee, E. H. (1987). Student difficulties in connecting graphs and physics: Examples from kinematics. American Journal of Physics, 55(6), 503-513.
Simpson, G., Hoyles, C. & Noss, R. (2006). Exploring the mathematics of motion through construction and collaboration. Journal of Computer Assisted Learning, 22, 114-136.
Svec, M. T. (1999). Improving graphing interpretation skills and understanding of motion using microcomputer based laboratories. Electronic Journal of Science Education, 3(4), Retrieved 10 October 2011 from http://unr.edu/homepage/jcannon/ejse/ejse.html
Trumper, R., & Gelbman, M. (2002). What Are Microcomputer-Based Laboratories (MBLs) for? An Example from Introductory Kinematics. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 21(3), 207-227.
Thornton, R. K. (1987). Tools for scientific thinking - microcomputer-based laboratories for teaching physics. Physics Education, 22, 230-238.
Unesco, Cairo Office (2003). Integrating Technology in Teaching Secondary Science and Mathematics. Effectiveness, Models of Integration, and Illustrative Examples, Retrieved 10 October 2011 from http://www.unesco-cairo.org
Widjaja, Y. B., & Heck, A. (2003). How a Realistic Mathematics Education Approach and Microcomputer-Based Laboratory Worked in Lessons on Graphing at an Indonesian Junior High School. Journal of Science and Mathematics Education in Southeast Asia, 26(2), 1 - 51.
Γεωργόπουλος, Κ., Μπέλλου, Ι., Κώτσης, Κ., & Μικρόπουλος, Τ. Α. (2011)., Μελέτη των παρανοήσεων στη χρήση γραφικών παραστάσεων κινηματικών φαινομένων με MBL. Στο Γ. Παπαγεωργίου & Γ. Κουντουριώτης (επιμ.), Πρακτικά 7ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση – Αλληλεπιδράσεις Εκπαιδευτικής Έρευνας και Πράξης στις Φυσικές Επιστήμες (σ. 696–703), Αλεξανδρούπολη, Ανακτήθηκε στις 11 Νοεμβρίου 2011 από http://www.7sefepet.gr
Γεωργόπουλος, Κ. (2010). Ο ρόλος των αναπαραστάσεων στην κατανόηση των μαθηματικών εννοιών που εμφανίζονται σε φαινόμενα του φυσικού κόσμου, μέσα από περιβάλλοντα ΤΠΕ. Διδακτορική διατριβή, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης.
Γεωργόπουλος, Κ., Μπέλλου, Ι., & Μικρόπουλος, Τ. Α. (2009a). Η συμβολή των MBL στην κατανόηση κινηματικών φαινομένων και των αντίστοιχων αναπαραστάσεων., στο Π. Πολίτης (επιμ.). Πρακτικά 1ου Εκπαιδευτικού Συνέδριου ‘Ένταξη και χρήση των ΤΠΕ στην Εκπαιδευτική Διαδικασία’ (σ. 458-464), Ανακτήθηκε στις 11 Νοεμβρίου 2011 από http://www.etpe.eu/extras/index.php?sec=conferences
Γεωργόπουλος, Κ., Μπέλλου, Ι., & Μικρόπουλος, Τ. Α. (2009b). Μελέτη της μετάβασης σε διαφορετικές αναπαραστάσεις μεταβαλλόμενης κίνησης με την εφαρμογή μαθηματικών εννοιών. Στα Πρακτικά 6ου Πανελλήνιου Συνέδριου Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση (σ. 267-275), Ανακτήθηκε στις 11 Νοεμβρίου 2011 από http://www.uowm.gr/kodifeet/?q=el/node/81
Καράνης, Γ., Τσώνος, Χ., Μπισδικιάν, Γ., & Ψύλλος, Δ. (2000). Διερεύνηση όψεων της αποτελεσματικότητας εργαστηριακών ασκήσεων υποστηριζόμενων από Συγχρονικές Διατάξεις σε μαθητές Λυκείου. Στο Β. Κόμης (επιμ.), Πρακτικά 2oυ Πανελλήνιου Συνέδριου Οι τεχνολογίες της πληροφορίας και της επικοινωνίας στην εκπαίδευση, (σ. 471-479), Ανακτήθηκε στις 11 Νοεμβρίου 2011 από www.etpe.eu/files/proceedings/uploads1/paper108.pdf
Μπέλλου, Ι. (2003). Ποιοτική αξιολόγηση μαθησιακών αποτελεσμάτων μαθητών μετά την αλληλεπίδρασή τους με εκπαιδευτικό λογισμικό. Στο Μ. Ιωσηφίδου & Ν. Τζιμόπουλος (επιμ.), Πρακτικά 2ου Πανελλήνιου Συνέδριου των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ ‘Αξιοποίηση των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και της Επικοινωνίας στη Διδακτική Πράξη’, (σ. 85-95), Ανακτήθηκε στις 11 Νοεμβρίου 2011 από www.etpe.eu/files/proceedings/uploads1/b85.pdf