To εκπαιδευτικό Λογισμικό Smart Physics αποτελεί μία σύγχρονη και καινοτόμο προσπάθεια στο χώρο των διαδραστικών προσομοιώσεων ψηφιακής εκπαίδευσης (E Teaching & E Learning).
Το λογισμικό προσφέρει στους μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης τη δυνατότη τα διαδραστικής μάθησης και κατανόησης των εννοιών και φαινομένων της φυσικής επιστήμης με τον πλέον αποτελεσματικό και παιδαγωγικό τρόπο.
Οι διαδραστικές προσομοιώσεις αναπαραστούν φαινόμενα και καταστάσεις του φυσικού κόσμου, δημιουργήθηκαν με βάση την αντίστοιχη επιστημονική θεωρία που τα διέπουν και παρέχουν τη δυνατότητα χειρισμού των συνθηκών και των παραμέτρων με στόχο την κατανόησή του φαινομένου που μελετάται. Για το λόγο αυτό αποτελούν έναν εξαιρετικό τρόπο ενίσχυσης τόσο της διδασκαλίας όσο και της μάθησης.
Αποτελούν ανοικτά μαθησιακά περιβάλλοντα, όπου οι μαθητές μπορούν να πειραματιστούν, να κάνουν υποθέσεις, να μελετήσουν νόμους, να διαπιστώσουν συσχετίσεις με τον πραγματικό κόσμο, να οδηγηθούν σε συμπεράσματα και, τελικά, να οικοδομήσουν νέες γνώσεις.
Οι μαθητές διερευνούν και αλληλοεπιδρούν με το προσομοιωτικό μοντέλο, μεταβάλλοντας ελεύθερα συνθήκες και παραμέτρους και παρατηρούν άμεσα τα αποτελέσματα της παρέμβασής τους στην οθόνη του Υπολογιστή. Έτσι, έχουν τη δυνατότητα να κάνουν προβλέψεις, να πειραματιστούν, να διαπιστώσουν συσχετίσεις με τον πραγματικό κόσμο, να μελετήσουν το φυσικό φαινόμενο, να οδηγηθούν σε συμπεράσματα, να καλλιεργήσουν την κριτική τους σκέψη και να οικοδομήσουν ολοκληρωμένες αναπαραστάσεις για έννοιες, φαινόμενα και διαδικασίες. Επομένως, η χρήση προσομοιώσεων αποτελεί ένα καινοτόμο εκπαιδευτικό εργαλείο που επιτρέπει στους μαθητές να αναπτύξουν δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων .
Πέραν τούτου, η χρήση προσομοιώσεων στο πλαίσιο του μαθήματος της φυσικής δίνει τη δυνατότητα της μελέτης φαινομένων που είναι δύσκολο να αναπαραχθούν στη φύση ή στο εργαστήριο, καθώς εξελίσσονται στο μακρόκοσμο ή μικρόκοσμο και σε πολλές περιπτώσεις ενέχουν και ένα βαθμό
επικινδυνότητας. Για τους παραπάνω λόγους οι διαδραστικές προσομοιώσεις καθώς αναπαριστούν το γνωστικό περιεχόμενο έχουν μεγάλη παιδαγωγική αξία για την κατανόηση και μελέτη των φυσικών φαινομένων. Το λογισμικό διαδραστικών προσομοιώσεων Φυσικής Smart Physics καλύπτει πλήρως τη διδακτέα ύλη ων Α ‘, Β ‘ και Γ ‘ τάξεων του Λυκείου και Γυμνασίου σύμφωνα με το αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών.
Οι προσομοιώσεις είναι ταξινομημένες σε ενότητες σύμφωνα με τη διδακτέα ύλη.
Το περιβάλλον της προσομοίωσης
- περιλαμβάνει δισδιάστατη ή τρισδιάστατη γραφική αναπαράσταση του φυσικού φαινομένου αντίστοιχο ενός εργαστηρίου (VirtualLab)
- το μενού με τις παραμέτρους που επηρεάζουν την εξέλιξη του φαινομένου,
- τον πίνακα με τις βασικές μαθηματικές σχέσεις υπολογισμού των φυσικών μεγεθών που συνδέονται με το φαινόμενο καθώς
- το μενού επιλογής εμφάνισης των φυσικών μεγεθών και τέλος τις γραφικές παραστάσεις των φυσικών μεγεθών.
Δίνεται η δυνατότητα διάδρασης με τον χρήστη ώστε να μεταβάλει τα μεγέθη του φυσικού φαινομένου και να παρατηρεί πώς επηρεάζονται τα αντίστοιχα αποτελέσματα. Επίσης κατά την προσομοίωση του φυσικού φαινομένου δίνεται η δυνατότητα παύσης της ροής του φαινομένου και συνέχισης προκειμένου να γίνεται ο ανάλογος αναστοχασμός.
Επίσης κάθε προσομοίωση συνοδεύεται από κείμενο που περιγράφει τη βασική θεωρία του φυσικού φαινομένου και απο το οποιο εμφανίζεται.
Τέλος, οι προσομοιώσεις παρουσιάζονται σε γραφικά υψηλής ανάλυσης κατάλληλης για προβολή σε διαδραστικούς πίνακες και video projector. Επίσης , δεν απαιτούν προγραμματισμό από τον χρήστη
Με τις διαδραστικές προσομοιώσεις φυσικής ο μαθητής:
- Κατανοεί τη δημιουργία και τη χρονική εξέλιξη του φυσικού φαινομένου
- Μπορεί να μεταβάλει τις παραμέτρους (φυσικά μεγέθη) και να δει πως επηρεάζεται το φυσικό φαινόμενο
- Μπορεί να σταματήσει τη ροή του φυσικού φαινομένου και να εκτιμήσει την εξέλιξή του
- Μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει το ρυθμό εξέλιξης του φυσικού φαινομένου
- Προβληματίζεται, επεμβαίνει, σκέφτεσαι δημιουργικά και κατανοεί το φυσικό φαινόμενο
- Κερδίζει πολύτιμο χρόνο στη διαδικασία της μάθησης
Και το πιο σημαντικό, η μάθηση γίνεται μέσα από ένα ευχάριστο περιβάλλον γιατί η διαδραστική προσομοίωση:
- Παρουσιάζει εικονικά την εξέλιξη ενός φυσικού φαινομένου και δίνει τη δυνατότητα στον καθηγητή να παρουσιάσει τις παραμέτρους που επηρεάζουν το φυσικό φαινόμενο, ενώ στον μαθητή τη δυνατότητα να το μελετήσει διαδραστικά και να το κατανοήσει σε βάθος
- Αναπτύσσει εποικοδομητικό διάλογο ανάμεσα στους καθηγητές και τους μαθητές
- Κάνει εύκολη την παρατήρηση, εξερεύνηση και ανακάλυψη του φυσικού κόσμου
- Αποτελεί πολύτιμο βοήθημα κατανόησης των προβλημάτων φυσικής και εμπέδωσης του θεωρητικού υπόβαθρου
- Συνδυάζει με μοναδικό τρόπο τη θεωρία και την άσκηση