Επανασχεδίαση εφαρμογής προσομοίωσης φυσικής με αξιοποίηση τεχνολογιών ιστού (JavaScript)

Abstract

Η παρούσα εργασία παρουσιάζει την ανάπτυξη και παιδαγωγική αξιοποίηση ενός λογισμικού προσομοίωσης φυσικών φαινομένων, το οποίο επικεντρώνεται στη μελέτη ελαστικών και πλαστικών κρούσεων σωμάτων και την πειραματική εφαρμογή του βαλλιστικού εκκρεμούς. Το λογισμικό αποτελεί σύγχρονη διαδικτυακή ανακατασκευή ενός παλαιότερου προγράμματος σε Visual Basic 6, μετασχηματισμένου πλήρως σε JavaScript και HTML5, ώστε να εκτελείται ελεύθερα σε οποιονδήποτε browser χωρίς εγκατάσταση. Η νέα υλοποίηση εξασφαλίζει ακρίβεια στους υπολογισμούς, ρεαλιστική οπτικοποίηση των κινήσεων και φιλικό περιβάλλον αλληλεπίδρασης. Η εφαρμογή επιτρέπει τη μεταβολή παραμέτρων όπως οι μάζες, οι ταχύτητες, ο τύπος κρούσης και το μαθηματικό μοντέλο αλληλεπίδρασης των σωμάτων, δίνοντας τη δυνατότητα σε μαθητές/-τριες να παρατηρούν σε πραγματικό χρόνο τις συνέπειες των επιλογών αυτών. Μέσω δυναμικών γραφημάτων και διανυσματικών αναπαραστάσεων, οι μαθητές/-τριες πειραματίζονται με και οπτικοποιούν θεμελιώδεις φυσικές έννοιες όπως η ενέργεια, η ορμή και οι αρχές διατήρησής τους. Ο/η εκπαιδευτικός μπορεί να αξιοποιήσει το εργαλείο για επίδειξη φαινομένων, αλλά και για καθοδηγούμενες διερευνητικές δραστηριότητες με φύλλα εργασίας. Το λογισμικό συμβάλλει στη γεφύρωση θεωρίας και πειράματος, ενισχύοντας τη διερευνητική μάθηση και την καλλιέργεια επιστημονικής σκέψης. Προτείνεται μελλοντικά η επέκτασή του με δυνατότητες εξαγωγής δεδομένων, προσομοιώσεις 3D και σύνδεση με πλατφόρμες e-learning.