Αρχική | Oργανωτική Επιτροπή | Πρόγραμμα | Live | Presskit | Πρόσβαση | Φωτογραφίες | en

<<


Ανάπτυξη λογισμικού προσομοίωσης για τη διδασκαλία της πλεύσης-βύθισης

Περιγραφή της σχεδίασης και ανάπτυξης λογισμικού προσομοίωσης για την εφαρμογή συγκεκριμένης διδακτικής ακολουθίας για την διδασκαλία της πλεύσης – βύθισης στην Ε΄ Δημοτικού, η οποία αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε κατά την διάρκεια του προγράμματος Materials Science – University-school partnerships for the design and implementation of research-based ICT-enhanced modules on Material Properties, Science and Society Programme, FP6, SAS6-CT -2006-042942.

Βασική απαίτηση της διδακτικής ακολουθίας, ήταν η προσομοίωση της πλεύσης-βύθισης απλών και σύνθετων σωμάτων σε υγρά και η σύγκριση τους με την χρήση ζυγού. Το λογισμικό θα έπρεπε να λειτουργεί στους διαθέσιμους Η/Υ των σχολείων (χαμηλή επεξεργαστική ισχύ, αδύναμα υποσυστήματα γραφικών, λειτουργικά συστήματα windows), ενώ η ανάπτυξή του έπρεπε να ολοκληρωθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα, με την χρήση περιορισμένων πόρων.

Με βάση τις απαιτήσεις αυτές αναζητήθηκε μια έτοιμη 2Δ βιβλιοθήκη φυσικής παιχνιδιών (game physics engine), η οποία να προσομοιώνει την πυκνότητα, την βαρύτητα, την σύγκρουση σωμάτων, τους κυματισμούς του νερού, το ιξώδες, και την συμπεριφορά αρμών για τον ζυγό. Παράλληλα αναζητήθηκε και ένα εργαλείο για την γρήγορη ανάπτυξη και δοκιμή του λογισμικού. Επιλέχθηκε το Game Maker της YOYO Games, ένα αντικειμενοστραφές περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού, το οποίο ενσωματώνει μια γλώσσα σεναρίων (GML), και η βιβλιοθήκη φυσικής GMPhysics, η οποία είναι κλειστή (σε μορφή dll) και συνεργάζεται με το Game Maker.

Το περιβάλλον της εφαρμογής αποτελείται από διάφορες οθόνες – δωμάτια, στις οποίες οι μαθητές πειραματίζονται, ρίχνοντας διάφορα σώματα σε δοχεία με υγρά και ζυγίζοντας υλικά με την χρήση ενός ζυγού. Στην τελευταία οθόνη του λογισμικού, οι μαθητές μελετάν την πλεύση βύθιση των σύνθετων σωμάτων, καθώς πειραματίζονται με την βύθιση και την ανέλκυση του Sea Diamond στον βυθό της Σαντορίνης.

Για την εξυπηρέτηση των συνεχών αλλαγών της διδακτικής ακολουθίας, κατά την διάρκεια της πιλοτικής εφαρμογής, αποφασίστηκε η διάσπαση του κώδικα σε μικρότερα αρχεία κειμένου, ώστε να είναι ευκολότερη η συντήρηση και η επέκταση του λογισμικού. Τα αρχεία ρυθμίσεων των υλικών, των υγρών, των διδακτικών ακολουθιών, καθώς και των μεταφράσεων, οργανώνονται σε αντίστοιχους φακέλους, ενώ το “στήσιμο” του κάθε δωματίου γίνεται και αυτό σε αρχεία κειμένου, με την χρήση απλών συναρτήσεων που αναπτύχθηκαν για την δημιουργία δοχείων, υγρών, υλικών, ζυγών και άλλων αντικειμένων. Αυτός ο τρόπος οργάνωσης επιτρέπει την εύκολη δημιουργία νέων διδακτικών ακολουθιών και την επεξεργασία των υπαρχόντων. Όλος ο κώδικα της εφαρμογής (εξωτερικά αρχεία κειμένου, και το αρχείο gm6 που περιέχει τα βασικά δομικά στοιχεία), θα διανεμηθούν ελεύθερα υπό την άδεια GNU/GPL.

Εκτός από το Game Maker, χρησιμοποιήθηκαν τα λογισμικά Gimp και Inkscape για την κατασκευή γραφικών στοιχείων, ενώ πηγές υλικού αποτέλεσαν οι δικτυακοί τόποι http://www.openclipart.org, http://www.freetextures.org και http://www.oswd.org.

Ομιλητής: Ιωάννης Αρβανιτάκης (Πανεπιστήμιο Μακεδονίας), Πετρος Καριώτογλου, Θόδωρος Κασκάλης (Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας)

Ιωάννης Αρβανιτάκης

Follow Me! Follow Me! Follow Me! Follow Me!