Φωτογραφίες: 23, Σχήματα: 15
A huge number of elementary parts interacting between them are the components of the material bodies. Studying the properties of matter is an extremely complicate task. In this study we will deal with gases, their behavior and the laws that govern them. Two sectors of Physics are involved in studying the properties of gases. These are Thermodynamics and Statistical Engineering. Thermodynamics deals with the study of macroscopic gas variables, namely pressure, volume and temperature. At the core of Statistics Engineering is the existence of particles, the laws of engineering and the expression of thermodynamic variables. One level of study is Kinetic Theory that uses simple mathematics to study temperature, pressure, gas molar constant, and the inner energy of atoms. On the second level is the development of Statistics. Thus, the application of quantum-mechanics laws to multi-particles systems combined with statistics, constituted a new sector of quantum statistics
The second part of this paper presents a teaching approach to the teaching of Kinetic Theory of Gases in Positive Course students in the second grade of the General High School. The teaching scenario was designed for twelve hours of teaching. The approach is based on learner and team-working. The teaching instructions of the Ministry of Education are followed. Describe the teaching structure for each teaching time with twelve worksheets. Slides are included to visualize new knowledge.
Also, the screening teaching includes live experiments and via video to attract and best understanding. Worksheets contain tasks that students need to work at home. Finally, an evaluation sheet and questionnaires for the effectiveness of teaching and approach of teaching are included
Ένας τεράστιος αριθμός στοιχειωδών μερών που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους είναι τα συστατικά των υλικών σωμάτων. Η μελέτη των ιδιοτήτων της ύλης αποτελεί ένα εξαιρετικά περίπλοκο εγχείρημα. Στην μελέτη αυτή θα ασχοληθούμε με τα αέρια, την συμπεριφορά τους και τους νόμους που την διέπουν. Δύο κλάδοι των Φυσικών Επιστημών εμπλέκονται στην μελέτη των ιδιοτήτων των αερίων. Αυτοί είναι η Θερμοδυναμική και η Στατιστική Μηχανική. Η Θερμοδυναμική ασχολείται με την μελέτη των μακροσκοπικών μεταβλητών των αερίων, δηλαδή την πίεση, τον όγκο και την θερμοκρασία. Στο επίκεντρο της Στατιστικής Μηχανικής είναι η ύπαρξη των ατόμων, οι νόμοι της μηχανικής και η έκφραση των θερμοδυναμικών μεταβλητών. Το ένα επίπεδο μελέτης είναι η Κινητική Θεωρία που με την χρήση απλών μαθηματικών μελετά την θερμοκρασία, την πίεση, την ειδική θερμότητα και την εσωτερική ενέργεια των ατόμων. Σε δεύτερο επίπεδο είναι η ανάπτυξη της Στατιστικής Μηχανικής. Έτσι η εφαρμογή των νόμων της κβαντομηχανικής σε πολυατομικά συστήματα σε συνδυασμό με την στατιστική αποτέλεσαν ένα νέο κλάδο την κβαντική στατιστική.
Στο δεύτερο μέρος αυτής της εργασίας παρουσιάζεται μία διδακτική προσέγγιση της διδασκαλίας της Κινητικής Θεωρίας των Αερίων στους μαθητές της Θετικής Κατεύθυνσης στη Β’ τάξη του Γενικού Λυκείου. Το διδακτικό σενάριο σχεδιάστηκε για δώδεκα ώρες διδασκαλίας. Η προσέγγιση είναι μαθητοκεντρική, ομαδοσυνεργατική, ενώ ακολουθούνται οι οδηγίες διδασκαλίας του Υπουργείου Παιδείας. Περιγράφεται η δομή διδασκαλίας για κάθε διδακτική ώρα με δώδεκα φύλα εργασίας. Συμπεριλαμβάνονται διαφάνειες με στόχο την οπτικοποίηση της νέας γνώσης. Επίσης το διδακτικό σενάριο περιλαμβάνει μετωπικά πειράματα και σχετικά βίντεο με στόχο την προσέλκυση του ενδιαφέροντος των μαθητών και την καλύτερη κατανόηση. Τα φύλα εργασίας περιέχουν εργασίες, τις οποίες πρέπει οι μαθητές να εκπονήσουν στο σπίτι. Τέλος συμπεριλαμβάνονται κριτήριο αξιολόγησης και ερωτηματολόγια για την αποτελεσματικότητα της διδασκαλίας και της διδακτικής προσέγγισης.
