2. Εκτέλεση

Πρακτική Πειραματική Ενασχόληση και Ερευνητική Διερεύνηση

Στη φάση Εκτέλεσης, οι μαθητές εφαρμόζουν τις έννοιες που εισήχθησαν στη φάση Εξερεύνησης μέσω δομημένων πειραματικών δραστηριοτήτων. Ο στόχος είναι να αναπτύξουν πρακτικές επιστημονικές δεξιότητες όπως η μέτρηση, η παρατήρηση, η ανάλυση δεδομένων και η ομαδική εργασία.

Τα πειράματα επιτρέπουν στους μαθητές να επαληθεύσουν τους φυσικούς νόμους που διέπουν το φως και να κατανοήσουν πώς τα διαφορετικά υλικά επηρεάζουν τη συμπεριφορά του φωτός.

Πείραμα 1: Ανάκλαση

Οι μαθητές διερευνούν τον νόμο της ανάκλασης χρησιμοποιώντας καθρέφτες και μια πηγή φωτός.

Υλικά

• Επίπεδος καθρέφτης
• Δείκτης λέιζερ ή φακός
• Γωνιόμετρο
• Χαρτί και μολύβι

Διαδικασία
Οι μαθητές κατευθύνουν μια δέσμη φωτός προς τον καθρέφτη και μετρούν τις γωνίες πρόσπτωσης και ανάκλασης χρησιμοποιώντας το γωνιόμετρο.

Παρατήρηση
Οι μαθητές επαληθεύουν ότι η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης.

Πείραμα 2: Διάθλαση

Οι μαθητές εξερευνούν πώς το φως λυγίζει όταν περνά μέσα από διαφορετικά υλικά.

Υλικά

• Διαφανές δοχείο γεμάτο με νερό
• Μολύβι ή καλαμάκι
• Δείκτης λέιζερ ή φακός

Διαδικασία
Οι μαθητές ρίχνουν φως μέσα από το δοχείο και παρατηρούν πώς αλλάζει η κατεύθυνση της δέσμης.

Παρατήρηση
Οι μαθητές παρατηρούν ότι το φως λυγίζει όταν εισέρχεται και εξέρχεται από το νερό.

Πείραμα 3: Απορρόφηση

Οι μαθητές διερευνούν πώς διαφορετικά υλικά απορροφούν το φως.

Υλικά

• Χρωματιστό χαρτί
• Θερμόμετρο
• Πηγή φωτός

Διαδικασία
Οι μαθητές εκθέτουν επιφάνειες διαφορετικών χρωμάτων στο φως και μετρούν τις μεταβολές της θερμοκρασίας.

Παρατήρηση
Τα πιο σκούρα χρώματα συνήθως απορροφούν περισσότερη ενέργεια φωτός και ζεσταίνονται περισσότερο.

Ανάλυση Δεδομένων

Οι μαθητές καταγράφουν παρατηρήσεις σε πίνακες και συγκρίνουν τα αποτελέσματα με άλλες ομάδες.

Συζητούν ερωτήματα όπως:

• Γιατί ορισμένα υλικά αντανακλούν περισσότερο φως από άλλα;
• Γιατί το φως λυγίζει όταν περνά μέσα από νερό ή γυαλί;
• Πώς επηρεάζει το χρώμα την απορρόφηση;

Οι μαθητές ετοιμάζουν μια σύντομη ομαδική αναφορά που συνοψίζει τα αποτελέσματα και τις ερμηνείες τους.

Ο ρόλος της Επαυξημένης Πραγματικότητας στη Φάση Εκτέλεσης

Η τεχνολογία επαυξημένης πραγματικότητας (AR) μπορεί να υποστηρίξει το πειραματικό στάδιο επιτρέποντας στους μαθητές να προσομοιώνουν πειράματα ή να οπτικοποιούν υποκείμενες διαδικασίες. Τα εργαλεία AR μπορούν να εμφανίσουν τη διαδρομή των φωτονίων, να δείξουν πώς διαδίδονται τα κύματα φωτός ή να απεικονίσουν αλληλεπιδράσεις σε ατομικό επίπεδο.
Για παράδειγμα, οι μαθητές μπορούν να παρατηρήσουν εικονικές αναπαραστάσεις φωτονίων που αλληλεπιδρούν με υλικά, διευκολύνοντας την κατανόηση διαδικασιών που δεν μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα.