Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Το Interactive Physics είναι ένα πρότυπο στη δημιουργία εκπαιδευτικών προσομοιώσεων για τη Φυσική. Αποτελεί όμως και ένα Constructivist Learning Environment? Tα προβλήματα φυσικής που καλείται να προσομοιώσει η εφαρμογή είναι πολλές φορές χαλαρά δομημένα προβλήματα τα οποία είναι αυθεντικά και έχουν άμεση εξάρτηση με τα πραγματικά προβλήματα. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Δίπλα φαίνεται πως το Interactive Physics οπτικοποιεί ένα φυσικό φαινόμενο όπως αυτό της ελαστικής κρούσης μεταξύ δυο σωμάτων 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 1.1 Στην προηγούμενη διαφάνεια φαίνεται το problem context δηλαδή η περιγραφή του περιεχομένου στο οποίο αναφέρεται το πρόβλημα. Στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι η ελαστική κρούση δυο σωμάτων……………… 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος …………….Το Interactive Physics δίνει τη δυνατότητα να παρουσιάζει το πρόβλημα - με οπτικό τρόπο - παρουσιάζοντας τις φυσικές ή ακόμη και τις κοινωνικοπολιτιστικές συνθήκες που περιβάλλουν το πρόβλημα. Δηλαδή με μια μικρή περιγραφή μπορούμε να περιγράψουμε τη σύγκρουση των δυο σωμάτων με ένα ρεαλιστικό παράδειγμα όπως θα συνέβαινε με τη σύγκρουση δυο αυτοκινήτων εστιάζοντας όχι μόνον στο πρόβλημα αυτό καθ’ αυτό από εκπαιδευτική σκοπιά αλλά και στην κοινωνική διάσταση όπως για παράδειγμα ότι οι αυτοκινητοβιομηχανίες κάνουν τέτοιου είδους πειράματα και προσομοιώσεις για τη βελτίωση της ασφάλειας των αυτοκινήτων. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 1.2 Η παρουσίαση του προβλήματος (Problem Representation) γίνεται με τη σχεδιοκίνηση (animation) πραγματικών αντικειμένων (πχ αυτοκίνητα, γερανοί, αντικείμενα, ανθρώπινοι χαρακτήρες κτλ) έτσι ώστε να επιτευχθεί βαθύτερη κατανόηση του πραγματικού προβλήματος αλλά και να κεντρίσει το ενδιαφέρον του μαθητή να εμπλακεί με το πρόβλημα. Βέβαια θα μπορούσαμε ταυτόχρονα να είχαμε και αφήγηση (narrative) του προβλήματος από τον καθηγητή ( low-tech method). 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 1.3 για την καλύτερη κατανόηση του φαινομένου θα πρέπει οι μαθητές να μπορούν να διαχειριστούν κάποιες παραμέτρους του προβλήματος. Κάτι τέτοιο φαίνεται να γίνεται στο Video που ακολουθεί. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 1.3 Εδώ λοιπόν βλέπουμε ότι μπορούν οι μαθητές να αλλάζουν τις τιμές των μαζών m1 και m2 όπως και τις τιμές των ταχυτήτων υ1 και υ2 και να βγάζουν συμπεράσματα ή να προβλέπουν τη συμπεριφορά των μαζών που συγκρούονται. Ακόμη μπορούν να σταματάνε την κίνηση των σωμάτων και να την ξεκινάνε από την αρχή της. Οπότε έχουμε ένα καλό manipulation του προβλήματος. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Το περιβάλλον εργασίας παρέχει επίσης τη δυνατότητα απόλυτου ελέγχου όλων των παραμέτρων προσομοίωσης. Από τον αρχικό σχεδιασμό των αντικειμένων επάνω στο φύλλο εργασίας έως τη ρύθμιση των ειδικών παραμέτρων που εντάσσονται στο γενικότερο πλαίσιο των κανόνων της φυσικής. Ο χρήστης μπορεί να εξετάσει διαφορετικές περιπτώσεις του ιδίου προβλήματος αλλάζοντας τις αρχικές συνθήκες αλλά και τις επιμέρους παραμέτρους λαμβάνοντας απαντήσεις μέσω των τελικών τιμών, των γραφημάτων αλλά και τη φυσική κίνηση των αντικειμένων (παίζουν το ρόλο των ηθοποιών επάνω στη σκηνή) του τύπου «Τι θα γινόταν αν…..». 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Πολύ σημαντικό είναι επίσης και η δυνατότητα ελέγχου της ροής (παύση, έναρξη, βήμα εμπρός, βήμα πίσω, διακοπή) πάνω στην οποία εξελίσσεται το πρόβλημα ανά μονάδα χρόνου. Η εφαρμογή επιστρέφει ενημερωτικά μηνύματα σε περίπτωση προβληματικής συνδεσμολόγισης ή μη σωστής πειραματικής διάταξης από φυσική άποψη. Μπορούμε να πούμε πως το Interactive Physics παρέχει μια φυσική προσομοίωση ενός πραγματικού πειράματος όπως αυτό της κρούσης και άρα παρέχει ένα ρεαλιστικό περιβάλλον μάθησης. Έτσι μπορούμε να πάρουμε ένα feedback μέσω των αλλαγών των τιμών αυτών για τη συμπεριφορά των μαζών που συγκρούονται. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 2. Related Cases. Αυτές μπορούν να υποστηρίξουν τη μάθηση υποβοηθώντας τη μνήμη ή επιτρέποντας δραστηριότητες που στηρίζονται στο μηχανισμό διάσχισης (criss-crossing). Στο Interactive Physics δεν φαίνεται να υπάρχει ικανοποιητικό scaffolding ενώ και το criss-crossing φαίνεται περιορισμένο. Στην εικόνα που ακολουθεί βλέπουμε πως εναλλακτικά ο μαθητής περνά από την ελαστική στην πλαστική κρούση κάτι που βοηθά στη διάσχιση και την υποστήριξη της μνήμης 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 2. Οι σχετικές περιπτώσεις που υποστηρίζονται είναι τα διαφορετικά project files (έχουν επέκταση *.ip), δηλαδή διαφορετικά αρχεία, τα οποία έχουν δημιουργηθεί από διαφορετικούς ανθρώπους για διαφορετικούς σκοπούς. Ο κάθε δημιουργός μπορεί να σχεδιάσει και να παρουσιάσει ένα πείραμα που ναι μεν έχει το ίδιο πειραματικό περιεχόμενο (όχι ταυτόσημο) με κάποιο άλλο, αλλά να απευθύνεται σε διαφορετικές περιπτώσεις προβλημάτων. Για παράδειγμα μπορεί να μελετάται η περίπτωση της ταχύτητας ενός αιωρούμενου σώματος. Στις εικόνες (εικόνα 1, 2, και 3) που φαίνονται παρακάτω μπορεί κανείς να πειραματιστεί σε διαφορετικές περιπτώσεις που είναι ρεαλιστικά παραδείγματα και σχετίζονται με συγκεκριμένο γνωστικό αντικείμενο. Εφαρμόζεται δηλαδή μια τεχνική criss-crossing. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Εικόνα 1 – Εκτόξευση πυραύλου Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Εικόνα 2 – Παροχή προμηθειών από αέρος 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Εικόνα 3 – Αγώνας σφαιροβολίας 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 3. Όσον αφορά το Information resources δηλαδή την πληροφορία που πρέπει να δίνεται στον μαθητή just in time ώστε να τον βοηθούν να κατανοήσει το πρόβλημα, φαίνεται πως στο Interactive Physics η κίνηση των μαζών και οι γραφικές παραστάσεις μπορούν να βοηθήσουν την κατανόηση του προβλήματος. Ωστόσο βοηθητικά videos δεν υπάρχουν, ενώ αρχεία ήχων υπάρχουν σε ορισμένες περιπτώσεις. Όμως.. ..υπάρχει υποστηρικτικό υλικό στο δικτυακό τόπο της κατασκευάστριας εταιρίας όπου μπορούμε να κατεβάσουμε (download) αρχεία περιπτώσεων (cases) άλλων δημιουργών ή παραπομπές (links) σε άλλους δικτυακούς τόπους που σχετίζονται με την εφαρμογή όπως forums, αρχεία περιπτώσεων, tutorials κτλ. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 4. Επίσης στο Interactive Physics φαίνεται να έχουμε ένα είδος behavioral modeling, σε επίπεδο ενεργειών χρήσης του προγράμματος (near transfer), αλλά μάλλον είναι περιορισμένο. Ακόμη τόσο τα demos που εγκαθίστανται μαζί με την εφαρμογή όσο και το Experiment Library που υπάρχει online μπορούμε να πούμε ότι αποτελούν περιπτώσεις worked examples. 5. Coaching, ώστε να παρακινεί τους αρχάριους, να αναλύει την απόδοσή τους και να παρέχει συμβουλές ώστε να εκτελούν οι μαθητές τη δραστηριότητα δεν υπάρχει. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 6. Ακόμη το scaffolding ως γνωστική υποστήριξη σε κάποιον τη στιγμή που το χρειάζεται, κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του πειράματος της κρούσης δεν υπάρχει. Ούτε υπάρχει και κάποιο fade out καθώς οι αρχάριοι μαθητές αναπτύσσουν μέσω του Interactive Physics τις ικανότητές τους. 7. Μπορούμε τέλος να πούμε πως το Interactive Physics διαπραγματεύεται κατεξοχήν πραγματικά προβλήματα (authentic problems) όπως αυτά στο real world. Έτσι ανήκει στην κατηγορία των Cognitive Tools 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Η εφαρμογή Interactive Physics είναι ένα γνωστικό εργαλείο αφού ενσωματώνει μέσα της, έναν μοντελοποιητή των πραγματικών προβλημάτων με οπτικοακουστικό (visual – audio) τρόπο και δίνει την ελευθερία στο δημιουργό του μοντέλου να το υλοποιήσει με όποιον τρόπο θέλει αυτός. Δεν είναι δηλαδή μια γραμμική τυποποιημένη μοντελοποίηση, αλλά μια δυναμική κατάσταση που μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τις συνθήκες όπως θα συνέβαινε και στην πραγματικότητα. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 8. Conversation and Collaboration Tools Η εφαρμογή δεν διαθέτει εγγενώς κάποιο εργαλείο συζήτησης ή συνεργασίας, αλλά θα μπορούσε εν δυνάμει να ενσωματωθεί κάτι τέτοιο με την ευρύτερη έννοια του όρου, αφού υπάρχει ευρεία υποστήριξη από το δικτυακό τόπο της κατασκευάστριας εταιρίας, τόσο με το διαμοιρασμό των αρχείων εργασίας (μπορεί κανείς να ανεβάσει τις δικές του περιπτώσεις προβλημάτων όπως και κατεβάσει περιπτώσεις άλλων), όσο και με τη χρήση των διάφορων παραπομπών (links) σε άλλους δικτυακούς τόπους που διαθέτουν ανάλογα εργαλεία. 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος 9. Social/Contextual Support Υπάρχουν μεταφράσεις στην Ελληνική γλώσσα τμήματα της βοήθειας ή εκπαιδευτικά εγχειρίδια (tutorials) χωρίς όμως να διαθέτει συγκεκριμένες προσεγγίσεις εκπαίδευσης, τόσο για τον εκπαιδευτή, όσο και για τον εκπαιδευόμενο. Ίσως η μόνη επιπλέον υποστήριξη που υπάρχει είναι η επιλογή «Instructor Use» και «See what other educators are doing» που διατίθεται online από το δικτυακό τόπο της κατασκευάστριας εταιρίας και είναι ουσιαστικά ένα σημείο «συνάντησης» εκπαιδευτών για ανταλλαγή απόψεων ή βοήθειας χωρίς όμως και αυτό να έχει αξιοποιηθεί ή αναβαθμιστεί στο έπακρο . 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος

Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος Το Interactive Physics ως ένα Constructivist Learning Environment 1. problem context: Ναι Παρουσίαση με οπτικό τρόπο 2. Problem Representation Σχεδιοκίνηση (animation) πραγματικών αντικειμένων πχ αυτοκίνητα, γερανοί, αντικείμενα, ανθρώπινοι χαρακτήρες κτλ. 3. manipulation Επιτρέπεται η αλλαγή παραμέτρων (μάζα, ταχύτητα, ύψος κ.λπ. 4. related cases διαφορετικά project files 5. Information resources Όχι Υπάρχουν όμως download αρχεία άλλων δημιουργών ή παραπομπές links 6. behavioral modeling Σε επίπεδο ενεργειών χρήσης του προγράμματος (near transfer), 7. Coaching 8. scaffolding 9. Cognitive Tool 10. Conversation and collab.tools 11. Social/Contextual Support 19/11/2018 Μιχαήλ Μιχαήλ - Παπαϊωάννου Γιώργος