6,08/$&,216 3(5 25',1$'25 81$ (,1$ 3(5,1129$5/$','¬&7,&$'(/$)Ë6,&$

-26(3 0)(55(5*8$17(5

&856(6&2/$5

Simulacions per ordinador: una eina per innovar la didàctica de la Física

ËQGH[ 1.1.1.1.2.1.3.1.4.-

Introducció.................................................................................................... 3 Antecedents del tema objecte del treball ...................................................... 3 Explicació del tema ...................................................................................... 4 Objectius que es pretenen assolir ................................................................. 5 Utilització del material ................................................................................. 6

2.2.1.-

Treball dut a terme.................................................................................. 7 Disseny del pla de treball.............................................................................. 7

3.-

Resultats obtinguts ....................................................................................... 9

3.1.- Sistemes de Referència............................................................................... 10 3.1.1.- Continguts .................................................................................................. 10 3.1.2.- Objectius..................................................................................................... 13 3.2.- Cinemàtica.................................................................................................. 14 3.2.1.- Continguts .................................................................................................. 14 3.2.2.- Objectius..................................................................................................... 17 3.3.- Dinàmica.................................................................................................... 18 3.3.1.- Continguts .................................................................................................. 18 3.3.2.- Objectius..................................................................................................... 21 4.-

Orientacions pedagògiques per a la utilització del material presentat......... 22

Josep Mª Ferrer Guanter

2

Setembre 99

Simulacions per ordinador: una eina per innovar la didàctica de la Física

,1752'8&&,Ï $QWHFHGHQWVGHOWHPD Els antecedents del tema desenvolupat es remunten al 6 de l’11 del 97 amb l'assistència de qui subscriu al curs ³3URJUDPDFLy G¶DSOLFDFLRQV HGXFDWLYHV DPE 9LVXDO %DVLF ´ (núm. 190610), de 36 hores lectives, que es va realitzar entre el 06/11/97 i el 12/02/98 a Barcelona, organitzat pel Programa d’Informàtica Educativa en el marc del Pla de Formació Permanent; dirigit pel professor formador Miquel Sauret. Malgrat que havia treballat amb el llenguatge de programació Fortran i Basic, aquest va ésser el primer contacte amb el Visual Basic. Durant aquest primer període de formació sobre Visual Basic l’autor, seguint les indicacions del formador, va elaborar personalment durant les hores lectives del curset, amb la feina desenvolupada a nivell particular, i amb l’objectiu de practicar les utilitats d’aquest llenguatge de programació, una sèrie de petites aplicacions. Posteriorment durant la resta de curs vaig estar practicant i aprenent el funcionament d’aquest programa, tot elaborant petites aplicacions sobre continguts de conceptes de Física.

Josep Mª Ferrer Guanter

3

Setembre 99

Simulacions per ordinador: una eina per innovar la didàctica de la Física

([SOLFDFLyGHOWHPD El tema ha consistit en desenvolupar aplicacions i simulacions didàctiques i educatives, fent servir el llenguatge de programació 0LFURVRIW9LVXDO%DVLFSHUD GHVHQYROXSDUHQ:LQGRZVGHELWV, sobre els continguts de l’Àmbit Científic de la nova Reforma Educativa; en l’assignatura de Física, per a alumnes de Secundària Obligatòria i Postobligatòria. L’aspecte general que té aquest programa és el de la figura:

Un cop elaborats els programes fent servir el llenguatge informàtic referenciat, a la pantalla de l’ordinador apareixen en aquestes simulacions, eixos de coordenades, gràfiques, dibuixos, mòbils, figures, quadres de text, quadres buits per omplir, qüestions i imatges que reprodueixen fenòmens Físics sobre els Continguts dels Fets, Conceptes i Sistemes Conceptuals, per a alumnes i professors tant de l’ESO, com dels nous Batxillerats.

Josep Mª Ferrer Guanter

4

Setembre 99

Simulacions per ordinador: una eina per innovar la didàctica de la Física

He procurat que les aplicacions tinguessin sobre la pantalla de l’ordinador les següents característiques bàsiques: - Una presentació senzilla i agradable, que motivi l'usuari a la seva utilització. - Que no siguin imprescindibles coneixements informàtics per fer-los funcionar, sinó que, simplement, amb un “ratolí” i un teclat convencional, els alumnes puguin interactuar amb el programa, fàcilment. - Que les explicacions sobre les interaccions a realitzar pels usuaris siguin breus, clares i graduals en la seva dificultat. - Que els fenòmens que es vulguin estudiar en cada simulació quedin perfectament explicitats. - Que cada simulació sobre un fenomen concret sigui estructurada en diferents graus de dificultat, de forma que pugui ser fet servir per diferents nivells d’alumnat; és a dir per alumnes de Primer Cicle, Segon Cicle de l’ESO o del Batxillerat; i puguin aplicar-se, fins i tot, en el tractament de la diversitat. Per tot això, aquest treball està pensat i planificat perquè bàsicament les aplicacions elaborades siguin un complement informàtic sobre les explicacions teòriques i procediments realitzats pels alumnes.

2EMHFWLXVTXHHVSUHWHQHQDVVROLU L'objectiu fonamental que es persegueix és que en aquests programes oberts i interactius els alumnes de Secundària reforcin els conceptes apresos a classe i que dintre d’un entorn informàtic es familiaritzin amb l’ ús de l’ordinador. $ltres objectius de l’autor són els següents: -Tractar la diversitat: respecte els diferents ritmes d’aprenentatge dels alumnes d’un grup. -Optimitzar l’ensenyament dels fenòmens tecnològics i físics. -Adequar la dificultat o la complexitat de les aplicacions i simulacions a l’edat dels alumnes. -Proposar i induir a l’elaboració de qüestions i petits càlculs matemàtics sobre els fenòmens desenvolupats. -Adquirir tècniques i habilitats amb l’ús de l’ordinador. -Incidir en dos aspectes: * Inculcar coneixements. * Practicar, és a dir, repetir i insistir en aquests coneixements, a fi de fixar-los. -Potenciar el raonament, amb aplicacions de caràcter obert i flexible. -Alimentar la intel·ligència amb informació i interaccions, actives i creatives. -Fer servir les simulacions i aplicacions didàctiques amb ajut de l'ordinador com a eina metodològica en el camp educatiu. -Proposar a les aules de l'Ensenyament Secundari Obligatori i Postobligatori feines i exercicis i no la simple observació de fenòmens. -Motivar l’autoformació i intentar ajuntar els continguts i la metodologia en

Josep Mª Ferrer Guanter

5

Setembre 99

Simulacions per ordinador: una eina per innovar la didàctica de la Física

un procés únic.

Voldria ressaltar que els objectius, que l’autor ha detallat, estan inclosos dintre de tres dels quatre objectius generals del Programa d’Informàtica Educativa de Catalunya, i que són: -Contribuir a la millora del procés d'aprenentatge afavorint el desenvolupament de la capacitat de plantejar i resoldre problemes, la intuïció i la creativitat. -Promocionar l’ús de l’ordinador com a eina didàctica i com a mitjà de renovació didàctica de les Ciències Experimentals. -Possibilitar la incidència de la Informàtica, com a ciència i tecnologia, en els currículums de la instrucció general i especialitzada. -Coordinar totes les experiències que, en matèria d’Informàtica educativa, es realitzen en els diversos nivells educatius no universitaris.

8WLOLW]DFLyGHOPDWHULDO Per utilitzar aquest material s’ha de tenir un ordinador amb qualsevol versió de Windows, ja que els programes són tots ells executables dintre d’aquest entorn. L’ordinador ha de tenir instal·lats els fitxers 9%'// L 2&'// en el directori :,1'2:6  6