Ηλεκτρικά Κυκλώματα – Μάθημα Φυσικής

Ηλεκτρικά Κυκλώματα

Μάθημα Φυσικής - Γ' Γυμνασίου / Α' Λυκείου

---

ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Τάξη: Γ' Γυμνασίου ή Α' Λυκείου
Διάρκεια: 1 διδακτική ώρα (45 λεπτά)

Διδακτικοί Στόχοι:

• Να κατανοήσουν οι μαθητές τα βασικά στοιχεία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος
• Να διακρίνουν τη σύνδεση σε σειρά από την παράλληλη σύνδεση
• Να εξοικειωθούν με την πρακτική εφαρμογή των ηλεκτρικών κυκλωμάτων
• Να αναπτύξουν δεξιότητες πειραματισμού και παρατήρησης

---

Α. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΙΝΤΕΟ (2)

Βίντεο 1: Απλό Ηλεκτρικό Κύκλωμα

Πηγή: Φωτόδεντρο Εκπαιδευτικά Βίντεο
Διάρκεια: ~2-3 λεπτά
URL: https://photodentro.edu.gr/video/r/8522/965

Παιδαγωγικά Χαρακτηριστικά:

• Παρουσιάζει με σαφήνεια τα βασικά μέρη ενός απλού ηλεκτρικού κυκλώματος
• Δείχνει τη συνδεσμολογία με διακόπτη βήμα-βήμα
• Κατάλληλο για εισαγωγή στην έννοια του κλειστού κυκλώματος
• Οπτικοποιεί την πορεία του ηλεκτρικού ρεύματος
• Ενθαρρύνει την πρόβλεψη και παρατήρηση φαινομένων

Πώς θα αξιοποιηθεί: Θα προβληθεί στην αρχή του μαθήματος (5 λεπτά) για να γνωρίσουν οι μαθητές τα βασικά συστατικά: πηγή (μπαταρία), αγωγοί, καταναλωτής (λαμπτήρας), διακόπτης.

---

Βίντεο 2: Σύνδεση σε Σειρά σε Ηλεκτρικό Κύκλωμα

Πηγή: Φωτόδεντρο Εκπαιδευτικά Βίντεο
Διάρκεια: ~2-3 λεπτά
URL: https://photodentro.edu.gr/video/r/8522/962

Παιδαγωγικά Χαρακτηριστικά:

• Επιδεικνύει πώς συνδέονται σε σειρά τα στοιχεία ενός κυκλώματος
• Βοηθάει στην κατανόηση της διαφοράς μεταξύ σύνδεσης σε σειρά και παράλληλα
• Αναπτύσσει δεξιότητες παρατήρησης και σύγκρισης
• Προετοιμάζει τους μαθητές για πρακτική άσκηση

Πώς θα αξιοποιηθεί: Θα προβληθεί μετά την πρώτη δραστηριότητα (10-15 λεπτά από την αρχή) για να εισαγάγει την έννοια της σειριακής σύνδεσης.

---

Β. ΑΝΟΙΚΤΟΙ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΙ ΠΟΡΟΙ (2)

ΑΕΠ 1: Διαδραστικό Εργαλείο "Απλά Ηλεκτρικά Κυκλώματα"

Πηγή: Φωτόδεντρο Μαθησιακά Αντικείμενα
URL: http://photodentro.edu.gr/v/item/ds/8521/10812

Περιγραφή:
Δυναμική οπτική αναπαράσταση με διαδραστική προσομοίωση που επιτρέπει στους μαθητές να πειραματιστούν με τη συνδεσμολογία ενός κυκλώματος (καλώδια, μπαταρία, λαμπάκι).

Οι μαθητές μπορούν:

• Να αναγνωρίσουν τα υλικά
• Να κάνουν προβλέψεις
• Να πειραματιστούν με διαφορετικές συνδέσεις
• Να εξηγήσουν τι συμβαίνει

Πώς θα αξιοποιηθεί: Θα χρησιμοποιηθεί στη Δραστηριότητα 1 και 2 για hands-on εξερεύνηση.

---

ΑΕΠ 2: Εργαστήριο Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων (PhET Colorado)

Πηγή: PhET Interactive Simulations (Πανεπιστήμιο Colorado)
URL: https://phet.colorado.edu/el/simulations/circuit-construction-kit-dc

Περιγραφή:
Διαδραστικό εργαστήριο προσομοίωσης που επιτρέπει:

• Κατασκευή κυκλωμάτων με αντιστάτες, λαμπτήρες, μπαταρίες, διακόπτες
• Μετρήσεις με ρεαλιστικά εικονικά όργανα (αμπερόμετρο, βολτόμετρο)
• Πειραματισμό χωρίς κίνδυνο
• Άμεση ανατροφοδότηση των αποτελεσμάτων

Πώς θα αξιοποιηθεί: Θα χρησιμοποιηθεί στη Δραστηριότητα 3 για εξερεύνηση παράλληλης σύνδεσης και στη Δραστηριότητα 4 για ελεύθερη διερεύνηση.

---

Γ. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ (4)

Δραστηριότητα 1: Γνωριμία με το Απλό Κύκλωμα (10 λεπτά)

Στόχος: Κατανόηση των βασικών στοιχείων ενός ηλεκτρικού κυκλώματος

Διαδικασία:

1. Προβολή Βίντεο 1 (Απλό Ηλεκτρικό Κύκλωμα)
2. Συζήτηση: "Τι είδαμε; Ποια στοιχεία χρειαζόμαστε;"
3. Χρήση του ΑΕΠ 1 (Διαδραστικό Εργαλείο):
   • Οι μαθητές σε ζευγάρια ανοίγουν το εργαλείο
   • Πειραματίζονται με τη σύνδεση μπαταρίας και λαμπτήρα
   • Παρατηρούν πότε ανάβει το λαμπάκι

Ερωτήσεις προς συζήτηση:

• Τι συμβαίνει αν δεν υπάρχει πλήρης κύκλος;
• Γιατί χρειαζόμαστε διακόπτη;

Αξιοποιεί: Βίντεο 1 + ΑΕΠ 1

---

Δραστηριότητα 2: Σύνδεση σε Σειρά (10 λεπτά)

Στόχος: Κατανόηση της σειριακής σύνδεσης και των χαρακτηριστικών της

Διαδικασία:

1. Προβολή Βίντεο 2 (Σύνδεση σε Σειρά)
2. Χρήση του ΑΕΠ 1:
   • Οι μαθητές συνδέουν 2 λαμπτήρες σε σειρά
   • Παρατηρούν τη φωτεινότητα
   • Αφαιρούν έναν λαμπτήρα και βλέπουν τι γίνεται

Ερωτήματα:

• Τι παρατηρούμε στη φωτεινότητα των λαμπτήρων;
• Τι συμβαίνει αν ένας λαμπτήρας χαλάσει;
• Πού συναντάμε σειριακή σύνδεση στην καθημερινή ζωή;

Αξιοποιεί: Βίντεο 2 + ΑΕΠ 1

---

Δραστηριότητα 3: Παράλληλη Σύνδεση (10 λεπτά)

Στόχος: Κατανόηση της παράλληλης σύνδεσης και σύγκριση με τη σειριακή

Διαδικασία:

1. Χρήση του ΑΕΠ 2 (PhET Simulation):
   • Κατασκευή παράλληλου κυκλώματος με 2 λαμπτήρες
   • Σύγκριση φωτεινότητας με τη σειριακή σύνδεση
   • Αφαίρεση ενός λαμπτήρα - τι παρατηρούμε;

Πίνακας Σύγκρισης (οι μαθητές συμπληρώνουν):

Χαρακτηριστικό	Σειριακή	Παράλληλη
Φωτεινότητα λαμπτήρων
Τι γίνεται αν χαλάσει ένας;
Παραδείγματα από το σπίτι

Αξιοποιεί: ΑΕΠ 2

---

Δραστηριότητα 4: Σχεδιάζω το Δικό μου Κύκλωμα (8-10 λεπτά)

Στόχος: Εφαρμογή των γνώσεων και δημιουργική έκφραση

Διαδικασία:

1. Χρήση του ΑΕΠ 2 (PhET):
   • Οι μαθητές δημιουργούν ένα δικό τους κύκλωμα
   • Προσθέτουν διακόπτες, λαμπτήρες, μπαταρίες
   • Κάνουν μετρήσεις με τα εικονικά όργανα
2. Καταγραφή:
   • Σχεδιάζουν το κύκλωμά τους σε χαρτί
   • Εξηγούν γιατί το σχεδίασαν έτσι
   • Παρουσιάζουν (2-3 μαθητές) στην τάξη

Αξιοποιεί: ΑΕΠ 2

---

Δ. ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΠΡΟΣΒΑΣΙΜΟΤΗΤΑΣ

Υπότιτλοι και Μεταγραφή Βίντεο

Εργαλείο: YouTube Auto-Subtitles με χειροκίνητη διόρθωση

Εφαρμογή:

• Όλα τα βίντεο θα έχουν ελληνικούς υπότιτλους
• Θα δημιουργηθεί γραπτή μεταγραφή του οπτικοακουστικού υλικού
• Οι μαθητές με προβλήματα ακοής μπορούν να ακολουθήσουν το μάθημα

Πρόσθετα Μέτρα Προσβασιμότητας:

• Μεγάλες γραμματοσειρές στις παρουσιάσεις (min 24pt)
• Υψηλή αντίθεση χρωμάτων
• Εναλλακτικό κείμενο για εικόνες
• Διαδραστικά εργαλεία με keyboard navigation

---

Ε. ΜΕΣΟ ΚΟΙΝΩΝΙΚΗΣ ΔΙΚΤΥΩΣΗΣ

Padlet - Διαδραστικός Τοίχος Συνεργασίας

Τίτλος: "Τα Ηλεκτρικά Κυκλώματα στη Ζωή μας"
URL: https://padlet.com/

Χρήση:

1. Πριν το μάθημα:
   • Οι μαθητές ανεβάζουν φωτογραφίες συσκευών από το σπίτι που χρησιμοποιούν ηλεκτρικό ρεύμα
2. Κατά τη διάρκεια του μαθήματος:
   • Καταγραφή παρατηρήσεων από τις δραστηριότητες
   • Ανέβασμα screenshots από τα κυκλώματα που δημιούργησαν
3. Μετά το μάθημα:
   • Ανταλλαγή ιδεών για εφαρμογές
   • Ερωτήσεις και απαντήσεις μεταξύ μαθητών
   • Σύνδεσμοι σε ενδιαφέρον περιεχόμενο που βρήκαν

Παιδαγωγικός Ρόλος:

• Ενθαρρύνει τη συνεργασία και την αλληλεπίδραση
• Δημιουργεί κοινότητα μάθησης
• Επεκτείνει τη μάθηση πέρα από την τάξη
• Αναπτύσσει ψηφιακές δεξιότητες

---

ΣΤ. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ: INFOGRAPHIC

Θέμα: "Ηλεκτρικά Κυκλώματα: Από τη Θεωρία στην Πράξη"

Εργαλείο: Canva (https://www.canva.com/design/DAG_EO-luds/IedZB1uHfNcdf241_MX-ow/edit?utm_content=DAG_EO-luds&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton)

Περιεχόμενο του Infographic:

1. Τίτλος & Εισαγωγή
2. Τα Βασικά Συστατικά (Πηγή, Αγωγοί, Καταναλωτής, Διακόπτης)
3. Σύνδεση σε Σειρά (διάγραμμα + χαρακτηριστικά)
4. Παράλληλη Σύνδεση (διάγραμμα + χαρακτηριστικά)
5. Σύγκριση (πίνακας διαφορών)
6. Ασφάλεια (κανόνες ασφαλούς χρήσης)
7. QR Code (σύνδεσμος στο Padlet)

Χρήση στο Μάθημα:

• Θα προβληθεί στην τάξη ως οπτική αναφορά
• Θα διατεθεί στους μαθητές (ψηφιακά και εκτυπωμένο)

---

Ζ. ΡΟΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (45 λεπτά)

Χρόνος	Δραστηριότητα	Εργαλεία/Πόροι
0-5'	Προβολή Βίντεο 1 & Εισαγωγική συζήτηση	Βίντεο 1
5-15'	Δραστηριότητα 1: Γνωριμία με κύκλωμα	ΑΕΠ 1
15-18'	Προβολή Βίντεο 2	Βίντεο 2
18-28'	Δραστηριότητα 2: Σειριακή σύνδεση	ΑΕΠ 1
28-38'	Δραστηριότητα 3: Παράλληλη σύνδεση	ΑΕΠ 2
38-43'	Δραστηριότητα 4: Δημιουργία κυκλώματος	ΑΕΠ 2
43-45'	Ανακεφαλαίωση & Εργασία για το σπίτι	Infographic, Padlet

---

Η. ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΣΠΙΤΙ

1. Να βρουν 3 συσκευές στο σπίτι που χρησιμοποιούν ηλεκτρικό ρεύμα
2. Να σκεφτούν πώς συνδέονται (σε σειρά ή παράλληλα)
3. Να ανεβάσουν τις απαντήσεις τους στο Padlet με φωτογραφίες

---

Ι. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ & ΠΗΓΕΣ

1. Φωτόδεντρο Εκπαιδευτικά Βίντεο - http://photodentro.edu.gr/video/
2. Φωτόδεντρο Μαθησιακά Αντικείμενα - http://photodentro.edu.gr/lor/
3. PhET Interactive Simulations - https://phet.colorado.edu/
4. Ψηφιακό Σχολείο - Βιβλίο Φυσικής Γ' Γυμνασίου
5. Canva Education - https://www.canva.com/education/
6. Padlet - https://padlet.com/

---

Καλή επιτυχία στο μάθημά σας!

Άσκηση 1: Δημιούργησε μια Κλάση “Μαθητής”

**Εκφώνηση:**

Δημιούργησε μια κλάση με το όνομα `Mathitis` που να έχει τα εξής χαρακτηριστικά:

**Ιδιότητες (Attributes):**
- onoma (το όνομα του μαθητή)
- ilikia (η ηλικία του μαθητή)
- taxis (η τάξη που φοιτά)
- vathmoi (λίστα με βαθμούς)

**Μέθοδοι (Methods):**
- prosthese_vathmo(vathmos) - προσθέτει έναν βαθμό στη λίστα
- mesos_oros() - υπολογίζει και επιστρέφει τον μέσο όρο των βαθμών

**Παράδειγμα χρήσης που πρέπει να δουλεύει:**

mathitis1 = Mathitis("Γιώργος", 17, "Γ' Λυκείου")
mathitis1.prosthese_vathmo(18)
mathitis1.prosthese_vathmo(16)
mathitis1.prosthese_vathmo(19)
print(mathitis1.mesos_oros()) # Πρέπει να εκτυπώσει: 17.67

**Βοήθεια:**
Ξεκινήστε με τον ορισμό της κλάσης:
class Mathitis:
def __init__(self, ...):
# Συμπληρώστε εδώ

Παράδειγμα: Δημιουργία Κλάσης “Αυτοκίνητο”

Ας δούμε ένα απλό παράδειγμα δημιουργίας κλάσης στην Python:

**Ορισμός Κλάσης:**

class Autokinito:
def __init__(self, marka, modelo, xroma):
self.marka = marka
self.modelo = modelo
self.xroma = xroma
self.taxitita = 0

def kinhse(self):
self.taxitita = 50
print(f"To {self.marka} {self.modelo} kineitai me {self.taxitita} km/h")

def stamata(self):
self.taxitita = 0
print(f"To {self.marka} {self.modelo} stamatise")

**Δημιουργία Αντικειμένων:**

auto1 = Autokinito("Toyota", "Corolla", "Aspro")
auto2 = Autokinito("BMW", "X5", "Mavro")

auto1.kinhse() # Εκτύπωση: To Toyota Corolla kineitai me 50 km/h
auto2.stamata() # Εκτύπωση: To BMW X5 stamatise

**Εξήγηση:**
- Η κλάση `Autokinito` είναι το "καλούπι"
- Τα `auto1` και `auto2` είναι συγκεκριμένα αντικείμενα (instances)
- Κάθε αντικείμενο έχει τις δικές του ιδιότητες (μάρκα, μοντέλο, χρώμα)
- Οι μέθοδοι `kinhse()` και `stamata()` ορίζουν τη συμπεριφορά

Σκοπός και Παιδαγωγική Αξία του Ιστολογίου

Το ιστολόγιο αυτό δημιουργήθηκε με στόχο να εισαγάγει τους μαθητές της 3ης Λυκείου στον συναρπαστικό κόσμο του Αντικειμενοστρεφούς Προγραμματισμού. Ο OOP είναι θεμελιώδης έννοια στην Πληροφορική και απαραίτητη για όποιον επιθυμεί να συνεχίσει σπουδές ή καριέρα στον τομέα της τεχνολογίας.

Η παιδαγωγική αξία του περιεχομένου βασίζεται σε τρεις πυλώνες:

**Κίνητρα:** Το διαδραστικό video και τα παραδείγματα κώδικα κάνουν τη μάθηση πιο ενδιαφέρουσα και προσιτή, μειώνοντας το άγχος που συχνά συνοδεύει τον προγραμματισμό.

**Εμπλοκή:** Οι διαδραστικές ερωτήσεις εντός του video διατηρούν τους μαθητές ενεργούς και εμπλεκόμενους, ενώ οι ασκήσεις τους δίνουν την ευκαιρία να εφαρμόσουν αμέσως αυτά που μαθαίνουν.

**Συμμετοχή:** Η δομημένη οργάνωση σε κατηγορίες επιτρέπει στους μαθητές να προχωρούν με τον δικό τους ρυθμό, ξεκινώντας από τη θεωρία και φτάνοντας σταδιακά στην πρακτική εφαρμογή.

Τι είναι ο Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός;

Ο Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός (Object-Oriented Programming - OOP) είναι ένα προγραμματιστικό παράδειγμα που βασίζεται στην έννοια των "αντικειμένων", τα οποία περιέχουν δεδομένα και κώδικα.

Βασικές Έννοιες:

1. Κλάση (Class): Είναι το "σχέδιο" ή το "πρότυπο" από το οποίο δημιουργούνται τα αντικείμενα. Περιέχει μεταβλητές (attributes) και μεθόδους (methods).

2. Αντικείμενο (Object): Είναι ένα στιγμιότυπο μιας κλάσης. Κάθε αντικείμενο έχει τη δική του κατάσταση και συμπεριφορά.

3. Ενθυλάκωση (Encapsulation): Η απόκρυψη των εσωτερικών λεπτομερειών ενός αντικειμένου και η πρόσβαση μόνο μέσω συγκεκριμένων μεθόδων.

4. Κληρονομικότητα (Inheritance): Η δυνατότητα μιας κλάσης να κληρονομεί χαρακτηριστικά από μια άλλη κλάση.

5. Πολυμορφισμός (Polymorphism): Η ικανότητα διαφορετικών αντικειμένων να ανταποκρίνονται με διαφορετικό τρόπο στην ίδια μέθοδο.