2012-2013. Ηλεκτρομαγνητισμός_ανοιχτό μάθημα_σχολ. έτος

ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ ΔΑΣΚΑΛΟΣ 1 Χωριανόπουλος Κωνσταντίνος

Οι μαθητές και μαθήτριες της Στ 1 και Στ 2 τάξης του Γ΄ Τοσιτσείου - Αρσακείου Δημοτικού Σχολείου Εκάλης οργάνωσαν και παρουσίασαν στους γονείς τους ανοιχτό μάθημα Φυσικής με θέμα τον Ηλεκτρομαγνητισμό. Ειδικοί Στόχοι Η εμπέδωση των θεωρητικών γνώσεων που είχαν ήδη αποκτήσει πάνω στα φαινόμενα του μαγνητισμού, όσο και στα φαινόμενα του ηλεκτρομαγνητισμού. Οι μαθητές να βιώσουν την εμπειρία των πειραματικών διαδικασιών της ενότητας που ερευνούμε με τα κατάλληλα μέσα που διαθέτει το άρτια εξοπλισμένο Εργαστήριο Φυσικής και Χημείας των Τοσιτσείων – Αρσακείων Δημοτικών Σχολείων Εκάλης. Γενικότεροι Στόχοι οι μαθητές και μαθήτριες μέσα από τις ομάδες εργασίας , τις οποίες είχαν φτιάξει οι ίδιοι από την αρχή του χρόνου, κατάφεραν να εκπονήσουν μία έρευνα σχετικά με την ενότητά μας με διαφορετική θεματολογία η κάθε ομάδα. Γεγονός , το οποίο συνδράμει ιδιαίτερα στη άμεση επικοινωνία και τη συνεργασία μεταξύ των μαθητών. 2

Ταυτόχρονα , μέσα από τις ερευνητικές εργασίες οι μαθητές αναζήτησαν πληροφορίες με στόχο την εκμάθηση της χρήσης λεξικών, εγκυκλοπαιδειών , καθώς και του διαδικτύου. Με αυτό τον τρόπο μπόρεσαν να μιλήσουν όσο το δυνατό με μεγαλύτερη ακρίβεια και σαφήνεια για τα θέματα που διαπραγματεύονταν στις ερευνητικές τους εργασίες. Τέλος, η συμμετοχή τους στις πειραματικές διαδικασίες σκοπό έχει την βιωματική προσέγγιση των μαθητών , με απώτερο στόχο την πλέον άμεση επαφή του μαθητή με το μάθημα της Φυσικής. 3

Στοιχεία Ηλεκτρομαγνητισμού από τα αρχαία χρόνια μέχρι και σήμερα Από τα αρχαία χρόνια οι Έλληνες είχαν περιγράψει την ασυνήθιστη ιδιότητα κάποιου ορυκτού να έλκει το σίδηρο. Ο Θαλής ο Μιλήσιος ονόμασε το πέτρωμα, που είχε ανακαλυφθεί στη Μαγνησία της Μικράς Ασίας, \"μαγνήτη\". Αιώνες αργότερα, Κινέζοι ήταν εκείνοι που εκμεταλλεύτηκαν το μαγνήτη για να κατασκευάσουν την πρώτη πυξίδα. Από εκεί και πέρα, ξετυλίχτηκε το κουβάρι μέχρι και σήμερα όπου οι σύγχρονοι επιστήμονες της Φυσικής μελετούν συστηματικά πώς ισχύει το φαινόμενο από τον ηλεκτρισμό στο μαγνητισμό και αντίστροφα από τον μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό. Ομάδες και Πειράματα Τα παιδιά της πρώτης ομάδας παρουσίασαν την εργασία τους που είχε θέμα το φαινόμενο του ηλεκτρισμού . Αναφέρθηκαν σε μία σειρά από επιστήμονες της φυσικής που μελέτησαν και έκαναν ανακαλύψεις πάνω στο φαινόμενο του 4

ηλεκτρισμού όπως ήταν ο Αμπέρ, ο Έντισον κ.α. Μας μίλησαν για φαινόμενα του ηλεκτρισμού όπως είναι η αστραπή . Ανέλυσαν τους διαφορετικούς τρόπους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας όπως πραγματοποιείται στα υδροηλεκτρικά και τα ατμοηλεκτρικά εργοστάσια καθώς και στα αιολικά και ηλιακά πάρκα. Ακόμα , επεσήμαναν τις χρήσεις και τις εφαρμογές του ηλεκτρισμού. Στη συνέχεια η δεύτερη ομάδα παρουσίασε την ερευνητική της εργασία με θέμα ο μαγνήτης . Αρχικά οι μικροί μας ερευνητές έκαναν μία σύντομη ιστορική αναδρομή του θέματος. Έπειτα αναφέρθηκαν στα σχήματα, τις κατηγορίες και τις ιδιότητες των μαγνητών . Μας ενημέρωσαν για τις χρήσεις των μαγνητών. Μίλησαν για μία από τις γνωστές εφαρμογές του μαγνήτη που δεν είναι άλλη από την πυξίδα. Μάθαμε πώς κατασκευάζεται, ποια είναι τα κύρια μέρη της, αλλά και που μπορεί να χρησιμοποιηθεί . 5

Αμέσως μετά ξεκίνησαν οι πρώτες μας πειραματικές διαδικασίες, όπου οι μαθητές χωρισμένοι σε ομάδες, δοκίμασαν αν ο μαγνήτης έλκει αντικείμενα που είναι φτιαγμένα από διάφορα υλικά. Σε αυτό το πείραμα οι μαθητές χρησιμοποίησαν το χάρακα, για να βρίσκεται το κάθε αντικείμενο από το μαγνήτη σε συγκεκριμένη απόσταση, προκειμένου να χρησιμοποιήσουν την επιστημονική μέθοδο για την διεξαγωγή συμπερασμάτων στα πειράματά τους. Τα αντικείμενα που χρησιμοποιήθηκαν για να παρατηρήσουν οι μαθητές αν έλκονται ή δεν έλκονται από τον μαγνήτη ήταν το ξύλινο μολύβι, το ατσάλινο κουτάλι κ.α . 6

Ακολούθησε από τις ομάδες των μαθητών άλλο ένα πείραμα όπου μέσα σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα είχαν τοποθετηθεί ρινίσματα σιδήρου. Κάτω από το δοκιμαστικό σωλήνα είχαμε τοποθετήσει σε οριζόντια θέση το ραβδόμορφο μαγνήτη για να διαπιστώσουμε ότι τα ρινίσματα σιδήρου έλκονται στα δύο άκρα του μαγνήτη. Στην συνέχεια η τρίτη ομάδα παρουσίασε την ερευνητική εργασία που αφορούσε το μαγνητικό πεδίο της Γης . Οι μαθητές και οι μαθήτριες αναφέρθηκαν στην ιστορική αναδρομή της επιστημονικής έρευνας του πεδίου της Γης. Στην αντιστοιχία μαγνητικών και γεωγραφικών πόλων της Γης . Μας μίλησε για το Βόρειο Σέλας, τη μαγνητική καταιγίδα δηλαδή, για αυτό το θαύμα χρωμάτων της φύσης , καθώς και για το μαγνητικό πεδίο των πλανητών και άλλων σωμάτων του διαστήματος. 7

Αμέσως μετά έγιναν πειραματικές διαδικασίες με θέμα τον προσανατολισμό του μαγνήτη με τη συμμετοχή όλων των ομάδων. Στόχος ήταν η διεξαγωγή συγκριτικών αποτελεσμάτων όσον αφορά την κατεύθυνση που έπαιρναν ένας αιωρούμενος ραβδόμορφος μαγνήτης , μία πυξίδα και μία μαγνητική βελόνα επηρεαζόμενα από το γεωμαγνητικό πεδίο. Έπειτα η τέταρτη ομάδα παρουσίασε την εργασία της με θέμα από τον ηλεκτρισμό στον μαγνητισμό. Η συγκεκριμένη ομάδα αναφέρθηκε στο τι είναι ο ηλεκτρομαγνήτης , στη διαφορά που έχει με τον μόνιμο μαγνήτη , καθώς και στο γνωστό πείραμα του Oersted. Επίσης , οι μαθητές μίλησαν για τις εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητών και συγκεκριμένα αυτή του ηλεκτρικού κινητήρα αυτοκινήτου , όπως και του εναέριου τρένου. 8

Ακολούθησαν πειράματα πάνω στη σχετική ενότητα , όπου οι μαθητές και μαθήτριες απέδειξαν ότι μπορεί μία μαγνητική βελόνα που βρίσκεται μέσα στην πυξίδα μπορεί να αποπροσανατολίζεται , όταν διαρρέεται από ηλεκτρική ενέργεια . Ταυτόχρονα , κατασκεύασαν με απλά υλικά και τον πρώτο τους ηλεκτρομαγνήτη. . Στο τέλος κάθε πειραματικής διαδικασίας υπήρχε ένας παρατηρητής που συγκέντρωνε τα αποτελέσματα των πειραμάτων από όλες τις ομάδες και στη συνέχεια τα ανακοίνωνε στο κοινό που παρακολουθούσε. Με αυτό τον τρόπο υπήρχαν ερωτήματα προς τις ομάδες τόσο σχετικά με τα πειράματα , όσο και με τα θέματα των ερευνητικών τους εργασιών . 9

Η τελευταία εργασία που παρουσιάστηκε ήταν από τους μαθητές και μαθήτριες της πέμπτης ομάδας με θέμα από τον μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό. Έγινε μία σύντομη ιστορική αναδρομή με αναφορά σε όλους τους σημαντικούς επιστήμονες που ασχολήθηκαν σχετικά με το θέμα αυτό. Μίλησαν αναλυτικά για τις γεννήτριες και τον τρόπο λειτουργία τους . Μας έδειξαν σαν πρότυπο παράδειγμα εφαρμογής το δυναμό του ποδηλάτου. Τέλος, αναφέρθηκαν στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια και στους μηχανισμούς λειτουργίας τους. Ολοκληρώνοντας το μάθημά στο Εργαστήριο Φυσικής και Χημείας οι μαθητές και μαθήτριες κατέβηκαν μαζί με τους γονείς τους στα ταμπλό , όπου βρίσκονταν στο μεγάλο χολ του σχολείου . Εκεί τους έδειξαν τα κολάζ που είχαν φτιάξει, τα οποία είχαν αναρτηθεί, και απεικόνιζαν σε μικρογραφία τις ερευνητικές του εργασίες . 10

Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τη Διευθύντρια του Γ΄ Τοσιτσείου – Αρσακείου Δημοτικού Σχολείου Εκάλης κ. Αθανασοπούλου Μαρία που αγκάλιασε με ιδιαίτερη θέρμη το ερευνητικό και πειραματικό πρόγραμμα Φυσικής της Στ 1 και Σ τ 2 τάξης. Ευχαριστούμε πολύ τον καθηγητή καλλιτεχνικών του Γ΄ Τοσιτσείου Δημοτικού κ. Θεοδωρίδη Βαγγέλη για την πολύτιμη βοήθεια του , τις δασκάλες των τάξεων κ. Φουντούλη Κατερίνα και κ. Ντούλη Βασιλίνα για τη πολύ καλή συνεργασία τους. Τέλος ευχαριστούμε την παρασκευάστρια του Εργαστηρίου Φυσικής και Χημείας των Τοσιτσείων Δημοτικών Σχολείων Εκάλης κ. Χωριανοπούλου Στέλλα για την προετοιμασία των υλικών των πειραμάτων, την βοήθεια κατά την ημέρα διεξαγωγής του προγράμματος, αλλά και για την επεξεργασία του υλικού για το ηλεκτρονικό περιοδικό που δημοσιεύουμε. 11

12