torsdag 1 oktober 2015

KEA projektet: Kopplingen mellan naturvetenskap och programmering – ett kemiexempel

Naturvetenskap, läran om naturen runtomkring oss

Observationer av naturen runtomkring oss.
Ex. Vatten finns i fast form som is, flytande vätska vatten och i gasform som vattenånga. 

 

Hypoteser, kvalificerat antagande om verkligheten och frågor utifrån dessa 

Utifrån det observationer man gör utformar man hypoteser och frågeställningar.
Ex. Vatten är vid fast form(is) en mängd atomer som sitter ihop i molekyler och rör sig väldigt lite. Vid flytande rör sig molekylerna i två väteatomer och en syreatomer och vid gas är det molekyler av två väte och en syreatom som rör sig fritt i rummet.  
Frågeställningar som bygger på observationer och hypoteser som:
        Vilken betydelse har trycket för aggregationstillståndet?
        Hur påverkas ett system om energi tillförs eller avges?
        Hur skiljer sig vatten och något annat ämne i fast, flytande och gas?
        På vilket sätt påverkar bindningen den kemiska föreningens aggregationstillstånd?

Modeller 

 

Algoritmer 

Is: två väteatomer och en syreatom sitter ihop. Förenklas genom att rita en bild där alla dessa tre atomer sitter ihop enligt kalott modellen. 25 molekyler skapas som placeras ut genom att positionen i raden * bildens bredd blir positionen i x-led och radens nummer * bildens höjd blir positionen i y-led.  5 molekyler * 5 rader. 
Jobba sen fram någon algoritm för de andra aggregationsformerna…
Vatten som flytande: två väteatomer och en syreatom sitter ihop. Dessa rör sig fritt men nära de andra molekylerna. Påverkas av gravitationen. 
Gas: två väteatomer och en syreatom sitter ihop. Dessa rör sig fritt i rummet och behöver inte vara nära varandra. Påverkas inte av gravitationen. 

 

Pseudokod 

I initieringsmetoden:
Yta skapas. 
För varje molekyl upp till 25 molekyler
                             Skapa en sprite som är en bild på molekyl
                             Ge den bredden 20
                             Ge en slumpmässig position till denna sprite
                             Lägg in denna sprite i arrayen av sprites
Färga ytan svart
Rita ut allt på ytan
Skapa en gräns runt ytan

I frozen metoden:
Variabel för position i array får värdet 0
För varje rad upp till 5 rader
                             För varje position i rad upp till 5:e positionen
Sprite ges position där x-position är position i rad * bredd på sprite + ytans bredd/ 2 och y-position är radnummer * höjd på sprite + ytans höjd/2
Öka variabel för position i array med 1

                            
I fast form radas alla molekyler upp i ett mönster. 
I flytande form så får de flyta runt nära varandra 
I gasform så flyger de runt i hela rummet studsar mot varandra och byter hastighet med varandra. 

 

Programmerings syntax 

Omvandla pseudokoden till syntaxkod i något programmeringsspråk.  Detta är skriptspråket Touchdevelop.com



Initieringsmetoden:

Frozen metoden:

Skärmdump av fast form:

Reflektion på KEA projektet pass 8-10

Under pass 8 gjorde jag ett test på den teori vi gått igenom med hjälp av ett Socrative prov socrative.com . Under pass 9 jobbade eleverna i grupp och det märks att eleverna börja bli lite nervösa inför kommande redovisning. Det märks också att vissa som är gruppledare (går i åk 1) har lite problem att leda gruppen. Kan bero delvis på att det är åk 2 elever i gruppen. 
Under pass 10 så jobbade IT- eleverna själva med användargränssnitt och simuleringar och det var full aktivitet och man var ivrig att komma vidare med sina appar.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar