ΜΕΛΕΤΗ ΕΚΦΟΡΤΙΣΗΣ ΠΥΚΝΩΤΗ

Περίληψη

Στη φύση παρατηρείται συχνά το φαινόμενο της εκθετικής μείωσης μεγεθών (τάση/φορτίο εκφορτιζομένου πυκνωτή, αριθμός αδιάσπαστων πυρήνων, πλάτος φθίνουσας ταλάντωσης). Η πρόταση αυτή λειτούργησε ως κεντρική ιδέα για την ανάπτυξη παιδαγωγικού σεναρίου με τίτλο «Εκθετική μείωση μεγεθών». Στο πλαίσιο του σεναρίου αυτού σχεδιάστηκαν και αναπτύχθηκαν διαθεματικές δραστηριότητες οι οποίες διαπλέκονται και μπορούν να ενταχθούν στη διδασκαλία διαφόρων διδακτικών ενοτήτων των Μαθηματικών, Φυσικής και Χημείας Λυκείου.
Η δραστηριότητα που φέρει τον τίτλο «Μελέτη εκφόρτισης πυκνωτή» εντάσσεται στο παιδαγωγικό σενάριο «Εκθετική μείωση μεγεθών» και αναπτύχθηκε στο περιβάλλον του εκπαιδευτικού λογισμικού Modellus. Με τη δραστηριότητα αυτή, ο μαθητής καλείται να παρατηρήσει τη χρονική εξέλιξη της εκφόρτισης πυκνωτή και να παρακολουθήσει ταυτόχρονα τη μείωση του φορτίου και της τάσης του πυκνωτή στο κύκλωμα RC.
Η προσομοίωση του φαινομένου παρέχει τη δυνατότητα στους μαθητές να παρατηρήσουν το φαινόμενο, να επαναλάβουν, να διαχειριστούν τη ροή του χρόνου κατά τη χρονική εξέλιξη του φαινομένου. Οι συχνές μεταβάσεις από την προσομοίωση του φαινομένου σε άλλες αναπαραστάσεις, όπως γραφική παράσταση και πίνακα τιμών, βοηθούν το μαθητή να συσχετίσει/κατανοήσει/εμπεδώσει την έννοια του χρόνου ημίσειας ζωής, της σταθεράς χρόνου και του απαιτούμενου χρόνου εκφόρτισης.
Παράλληλα, το φύλλο εργασίας μέσα από κατάλληλες παροτρύνσεις, περιγραφές και ερωτήσεις καλλιεργούν τον προβληματισμό και ταυτόχρονα κατευθύνουν το μαθητή σε ενέργειες και διαδικασίες όπως παρατήρηση, μέτρηση, αλλαγή τιμών σε παραμέτρους, διατύπωση υποθέσεων, πρόβλεψη, έλεγχο της ορθότητας των υποθέσεων/προβλέψεων, αναστοχασμό, καταγραφή συλλογισμών και συμπερασμάτων).