Το μέγεθος και η κλίμακα της νανοκλίμακας Παιδαγωγική Γνώση Περιεχομένου για τη διδασκαλία και μάθηση της Νανοεπιστήμης-Νανοτεχνολογίας Το μέγεθος και η κλίμακα της νανοκλίμακας Μάνου Λεωνίδας – Σπύρτου Άννα 20/11/2015

Η νανοκλίμακα ως αφηρημένη έννοια Μη αντιληπτή με τις αισθήσεις Δύσκολη η περιγραφή των αντικειμένων Σχέση με τον ορατό κόσμο αντιφατική Αφηρημένη Έννοια Η νανοκλίμακα ως αφηρημένη έννοια Τα μεγέθη των αντικειμένων δε μπορούν να γίνουν αντιληπτά. Οι ιδιότητες των αντικειμένων αλλάζουν καθώς αλλάζει η κλίμακα. (Sabelli et al. 2005, Jones et al. 2008, Magana et al. 2012)

είναι προαπαιτούμενη και θεμελιώδης Για τη προσέγγιση και μελέτη της Επιστήμης και της Μηχανικής της Νανοκλίμακας είναι προαπαιτούμενη και θεμελιώδης η εις βάθος κατανόηση του τι σημαίνει Μέγεθος και Κλίμακα. (Waldron et al. 2005)

γνώση στο Mέγεθος και την Kλίμακα Εάν δεν έχουμε γνώση στο Mέγεθος και την Kλίμακα τα φαινόμενα και τα όργανα της νανοκλίμακας δε μπορούμε να κατανοήσουμε (Jones et al. 2013)

Παράδειγμα Απόλυτο μέγεθος 10 μm Ιεράρχηση ιός < ερυθρό αιμοσφαίριο<γύρη Κατηγοριοποίηση Αντικείμενα που μελετώνται με οπτικό μικροσκόπιο Ποιοτική σύγκριση Όσο μεγαλύτερο είναι από ένα βακτήριο, τόσο μεγαλύτερο είναι ένα μυρμήγκι από μία τρίχα Ποσοτική σύγκριση Περίπου 10 φορές μεγαλύτερο από ένα βακτήριο (Delgado et al. 2008, Magana et al. 2012)

Η συσχέτιση των παραπάνω επιπέδων γνώσεων του μεγέθους και της κλίμακας συνεισφέρει σε μία βαθύτερη κατανόηση του μεγέθους και της κλίμακας (Delgado et al. 2008, Magana et al. 2012)

Εργαλείο ανάπτυξης της Γνώσης στο Μέγεθος και την Κλίμακα Επίπεδα γνώσης του Μεγέθους και της Κλίμακας Περιγραφή Γνωστικές διαδικασίες Ποιοτική Κατηγοριοποιητική αντίληψη (Μέγεθος) Ομαδοποίηση αντικειμένων παρομοίου μεγέθους Γενίκευση Ποιοτική σχεσιακή αντίληψη (Μέγεθος) Ταξινόμηση των αντικειμένων κατά σειρά μεγέθους Διάκριση Ποιοτική αναλογική αντίληψη (Μέγεθος) Αναλογική συσχέτιση του μεγέθους «η διαφορά μεγέθους των α και β είναι ανάλογη με τη διαφορά στο μέγεθος μεταξύ του γ και δ». Λογική Αναλογική σκέψη Ποσοτική αναλογική αντίληψη (Κλίμακα) Ποσοτική συσχέτιση του μεγέθους «η διαφορά μεγέθους των α και β είναι τόση σε αριθμό, όση είναι η διαφορά μεταξύ του γ και δ». Αριθμητική Αναλογική σκέψη Ποσοτική απόλυτη αντίληψη (Kλίμακα) Απόδοση του απόλυτου μεγέθους με τη χρησιμοποίηση συμβατικά καθορισμένων μονάδων Μαθηματική σκέψη Σας παρουσιάζω την ανάλυση που κάνει η Magana (υπάρχουν και άλλες αναλύσεις εμείς είμαστε οριοθετημένοι) Υπάρχουν πέντε επίπεδα το τι σημαίνει μ΄΄εγεθος και και κλίμακα

Δυσκολίες στην κατανόηση-Περιορισμένες γνώσεις στο μέγεθος και την κλίμακα αντικείμενα που να έχουν μέγεθος νανόμετρου ή μικρόμετρου? μέγεθος καθημερινών αντικειμένων? συσχέτιση των μεγεθών μεταξύ των αντικειμένων? Jones et al. 2013