Ανάπτυξη Διαδικτυακής Εκπαιδευτικής Εφαρμογής με Physlets και εφαρμογή της σε σχολική τάξη
Creators: name: Θεολογίτης, Χαράλαμπος Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Εκπαίδευση
Ταλαντώσεις
Φίσλετς
Education
Oscillations
Physlets

description: Σκοπός της εργασίας αυτής είναι να αναπτυχθεί μια εφαρμογή με Physlets και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί η εφαρμογή στην τάξη για να ερευνηθεί η επίδραση που έχουν οι προσομοιώσεις με Physlet και γενικότερα τα εικονικά εργαστήρια στην κατανόηση των μαθητών και στην ικανότητα τους να επιλύουν τα προβλήματα του σχολικού τους εγχειριδίου. Αρχικά παρουσιάζονται τα Physlet, που είναι μια σειρά από βιβλιοθήκες γραμμένες σε Java. Με χρήση αυτών των βιβλιοθηκών μπορούν να γραφούν εκπαιδευτικές εφαρμογές για χρήση είτε διαδικτυακά ή μέσα στην τάξη. Παρουσιάζεται η μέχρι τώρα έρευνα που έχει γίνει και οι επιδράσεις που υπάρχουν από την χρήση τους στην κατανόηση των μαθητών.Στη συνέχεια παρουσιάζεται η μέχρι τώρα έρευνα για την σημασία και την αξία των εργαστηρίων στην εκπαίδευση της φυσικής. Επικεντρώνομαι κυρίως στην έρευνα που αφορά τα εικονικά εργαστήρια και το τι αυτή έχει δείξει μέχρι σήμερα για τη βελτίωση της αντίληψης των μαθητών και την εννοιολογική τους κατανόηση.Για τους σκοπούς της εργασίας έχω αναπτύξει ένα Physlet το οποίο προσομοιώνει την κίνηση του Απλού Αρμονικού Εκκρεμούς. Για την δημιουργία του χρησιμοποιήθηκαν οι γλώσσες προγραμματισμού, HTML για την σελίδα που φιλοξενεί το Physlet και JavaScript για τον χειρισμό των παραμέτρων του. Παρουσιάζεται και αναλύεται διεξοδικά ο κώδικάς του και οι διάφορες εντολές που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία του.Η εφαρμογή χρησιμοποιήθηκε για να αξιολογηθεί η αξία της σε πέντε φροντιστηριακά τμήματα. Παρουσιάζονται οι εναλλακτικές ιδέες που έχουν οι μαθητές για την απλή αρμονική ταλάντωση. Για να ελέγξω την ύπαρξη ή όχι των εναλλακτικών ιδεών, αλλά και τις μέχρι τότε γνώσεις τους πάνω στο φαινόμενο, δόθηκε στους μαθητές ένα pre-test. Μετά το πέρας της παρουσίασης δόθηκαν στους μαθητές ασκήσεις που στηρίζονταν στην εφαρμογή που αναπτύχθηκε και στην επόμενη διδακτική ώρα δόθηκε ένα post-test. Το post-test περιέχει ερωτήσεις από το σχολικό εγχειρίδιο. Αυτό έγινε γιατί θέλω να γίνει αξιολόγηση των μαθητών πάνω σε προβλήματα που καλούνται να απαντήσουν, βάσει του προγράμματος του Υπουργείου Παιδείας.Τα αποτελέσματα τόσο του pre-test όσο και του post-test αναλύονται στατιστικά και pαρουσιάζονται τα διαγράμματα. Επίσης γίνεται έλεγχος της σημαντικότητας της όποιας βελτίωσης φαίνεται να παρουσιάστηκε στα τμήματα. Η εργασία τελειώνει με την συζήτηση των αποτελεσμάτων, αναζητώντας λόγους για την ερμηνεία τους και με καταγραφή των συμπερασμάτων που καταγράφονται
description: The purpose of this paper is to develop an application with Physlets and then implement the application in the classroom to investigate the effect of the Physlet simulations and more generally virtual workshops on student's conceptual understanding and the ability to solve the problems of the school manual. At first I present Physlets, which is a series of code applets written in Java. Using these applets educational applications can be written, which will be used either online or in the classroom. A presentation of the research so far on the effects of the simulations on student understanding is done next. Afterwards the current state of research on the importance and value of laboratory education in physics. Focus is mainly on research regarding virtual labs and what has so far has shown to the improvement of the perception of the students and their conceptual understanding.For the purposes of paper I have developed a Physlet which simulates harmonic motion Simple Pendulum. For the creation of the used programming languages such as HTML for the page that hosts the Physlet and JavaScript to handle the parameters of the simulation. The various commands used in the creation of the code are presented and analyzed in detail.The application was used to assess its value on five cram school classes. The alternative ideas of the students for the simple harmonic oscillation are presented. In order to check the existence or not of alternative ideas, but also the hitherto knowledge on the phenomenon, was given the students a pre-test.After the presentation, the students were given exercises based on the application developed and in the next lesson they were given a post-test. The post-test contains questions from the school textbook. This was done because I want to evaluate the students on problems given to them according to the curriculum from the Ministry of Education.The results of both the pre-test and the post-test are analyzed statistically and presented. The paper ends with a discussion of the results, searching for the reasons and trying to interpret the findings recorded.