Μηχανολογία (Ε.Ε.) (Επαγγελματικό Λύκειο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 3 ώρες

Προσομοίωση μετρήσεων επί αεροτομών αεροσκαφών, με το λογισμικό Foilsim ΙΙΙ

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Το παρόν διδακτικό σενάριο στοχεύει στην εργαστηριακή ενασχόληση των μαθητών με θέματα της θεωρίας πτέρυγας, με τη βοήθεια των Τ.Π.Ε. (προσομοίωση σε Η/Υ). Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση του λογισμικού προσομοίωσης FoilSim III και απευθύνεται κυρίως σε μαθητές της ειδικότητας του Τεχνικού Μηχανοσυνθέτη Αεροσκαφών των ΕΠΑ.Λ. Συγκεκριμένα εναρμονίζεται με το μάθημα Αρχές Αεροδυναμικής – Θεωρία Πτήσεων Αεροσκαφών και δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να εκτελέσουν μία απλή εργαστηριακή άσκηση στο αντικείμενό τους με τη βοήθεια του Η/Υ, χωρίς τη χρήση εξειδικευμένου εργαστηριακού εξοπλισμού (αεροσήραγγα κλπ), που τις περισσότερες φορές απουσιάζει από τα σχολικά εργαστήρια.

Υλοποιώντας το φύλλο εργασίας το οποίο έχει σχεδιαστεί ειδικά για το σενάριο αυτό, οι μαθητές είναι σε θέση να λάβουν έγκυρες μετρήσεις επί διαφόρων αεροτομών αεροσκάφους κινούμενων σε ρευστό (αέρα). Επίσης η μορφή των ερωτημάτων του φύλλου εργασίας στα οποία καλούνται να απαντήσουν οι μαθητές, είναι τέτοια ώστε να υποστηρίζεται η καθοδηγούμενη ανακάλυψη, βάζοντας επί της ουσίας τους ίδιους τους μαθητές να επαληθεύσουν τους νόμους της αεροδυναμικής από τα συμπεράσματα που οι ίδιοι εξάγουν.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Η εργαστηριακή ενασχόληση με θέματα της θεωρίας πτέρυγας με τη βοήθεια των Τ.Π.Ε. (προσομοίωση σε Η/Υ), πρωτίστως σε συνθήκες απουσίας ειδικού εργαστηριακού εξοπλισμού (αεροσήραγγα), αλλά και συμπληρωματικά με τη χρήση του εξοπλισμού αυτού.

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
45 λεπτά
Φάση 1: Αφομοίωση της σχετικής θεωρίας
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολική αίθουσα ή εργαστήριο
15 λεπτά
Φάση 2: Σύνδεση στον ιστότοπο της NASA για το FoilSim
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο Πληροφορικής
45 λεπτά
Φάση 3: Οι μαθητές ακολουθούν το φύλλο εργασίας
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο Πληροφορικής
30 λεπτά
Φάση 4: Αξιολόγηση των μαθητών από τις γραπτές απαντήσεις
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολική αίθουσα ή εργαστήριο
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. Να συσχετίζουν τις έννοιες που διδάχτηκαν θεωρητικά με τις αντίστοιχες έννοιες του λογισμικού
  2. Να επαληθεύουν τα συμπεράσματα που οι ίδιοι καλούνται να εξάγουν στα επιμέρους ερωτήματα του φύλλου
  3. Να ερμηνεύουν τις τιμές που δίνει ως έξοδο το λογισμικό προσομοίωσης.
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
Προσομοίωση
Αεροσκάφη
Μηχανοσυνθέτης
FoilSim
Υλικοτεχνική υποδομή: 
Το απαραίτητο υλικό το οποίο χρειάζεται ώστε να έλθει εις πέρας επιτυχώς η συγκεκριμένη εργαστηριακή άσκηση περιλαμβάνει κυρίως τους Η/Υ στους οποίους θα εργαστούν οι μαθητές. Για την εκτέλεση ενός java applet όπως το FoilSim δεν υπάρχουν μεγάλες απαιτήσεις από πλευράς υλικού. Πρακτικά οποιοσδήποτε Η/Υ της τελευταίας δεκαπενταετίας σε συνδυασμό με ένα σύγχρονο web browser και πρόσβαση στο διαδίκτυο θα είναι επαρκής ώστε να εκτελέσει το applet. Ωστόσο ο υπεύθυνος του εργαστηρίου θα πρέπει να έχει μεριμνήσει για την ύπαρξη της java στους Η/Υ. Συνίσταται η χρήση ενός επιπλέον Η/Υ συνδεδεμένο σε βιντεοπροβολέα, τον οποίο θα χειρίζεται ο εκπαιδευτικός, ώστε να επιδεικνύει στην τάξη βηματικά τις ενέργειες τις άσκησης. Τέλος απαραίτητο κρίνεται να δοθεί από ένα αντίτυπο του φύλλου εργασίας σε κάθε μαθητή.
Δημιουργός Σεναρίου: ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΑΠΟΥΛΑΣ (Εκπαιδευτικός)