Η ΦΥΣΙΚΗ ΜΑΓΕΥΕΙ
Η ΦΥΣΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΙΖΕΙ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΤΙΖΕΙ ΤΗ ΓΝΩΣΗ
«Η εξομολόγηση και η μαρτυρία των πειραμάτων ηλεκτρισμού και η ηλεκτρική ενέργεια στην καθημερινότητα »
Ράπτης Γιώργος, Φιλιππάκης Θόδωρος
ΦΥΣΙΚΟΙ
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΤΕΣ ΤΗΣ ΔΕΥΤΕΡΟΒΑΘΜΙΑΣ ΚΑΙ ΤΡΙΤΟΒΑΘΜΙΑΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ
ΜΕΛΗ ΤΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Πειράματα επίδειξης στη ενότητα του ηλεκτρισμού- μαγνητισμού – ηλεκτρομαγνητισμού .
- Στατικός ηλεκτρισμός , δημιουργία και ανίχνευση ηλεκτροστατικού πεδίου’
- Ηλεκτρικό ρεύμα , αίτιο – αποτέλεσμα
- Μαγνητισμός , δημιουργία και ανίχνευση μαγνητικού πεδίου.
- Ηλεκτρομαγνητισμός – εφαρμογές
- Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή – εφαρμογές
Ταυτόχρονα με τον βιντεοπροβολέα θα παρουσιάζονται στοιχεία από τη θεωρία για εξήγηση των
παρατηρήσεων των φαινομένων .
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η εργαστηριακή διδασκαλία και η αξία του πειράματος στο μάθημα των φυσικών επιστημών. Είναι αλήθεια
ότι η μελέτη της φυσικής αποτελούσε και αποτελεί μια εμπειρία όχι μόνο ενδιαφέρουσα, αλλά και
συναρπαστική. Προκαλεί το θαυμασμό, αλλά ταυτόχρονα και το ενδιαφέρον για αναζήτηση και
δημιουργία. Είναι καταπληκτικό το γεγονός να ανακαλύπτεις και να εξηγείς μυστικά της φύσης, να
προβληματίζεσαι, να ευχαριστιέσαι γιατί δίνεις απαντήσεις σε ερωτήματα για τον κόσμο γύρω σου,
αλλά παράλληλα να προκαλείσαι και να βρίσκεσαι σε μια διαρκή αναζήτηση. Μια επιτυχημένη
διδασκαλία αποτελεί συνδυασμό επαρκούς γνώσης της θεωρίας με την πειραματική διαδικασία. Αυτός
ο συνδυασμός θεωρίας και πειράματος που καθιστά την επιστήμη τόσο εκπληκτικά καλή στην
προσπάθεια του ανθρώπου να κατανοήσει τον κόσμο περιγράφτηκε από τον Φράνσις Μπέικον ως
εξής: «Οι άνδρες του πειράματος είναι σαν το μυρμήγκι, απλώς συλλέγουν και χρησιμοποιούν. Οι
θεωρητικοί μοιάζουν με την αράχνη που φτιάχνει ιστούς από την ίδια της την ουσία. Η μέλισσα όμως
επιλέγει τη μέση οδό. Μαζεύει υλικό από τα λουλούδια του κήπου και του αγρού, αλλά το μεταπλάθει
και το χωνεύει με τη δική της δύναμη».
Αρκετά παιδιά αποφοιτούν από το σχολείο δίχως να έχουν διεξαγάγει ποτέ ένα πείραμα και χωρίς να
έχουν δει πως συμβαίνει κάτι τέτοιο και στις περισσότερες των περιπτώσεων χωρίς να έχουν εισαχθεί
στη λογική του ανάλογου τρόπου σκέψης. Είναι γεγονός ότι η φυσική επιστήμη δεν είναι κάτι που
συναντάμε μόνο στο εργαστήριο. Καθημερινά βρισκόμαστε αντιμέτωποι με φυσικά φαινόμενα στο
σπίτι μας, στο δρόμο, στην κάθε μας δραστηριότητα. Ωστόσο στο σχολείο, η επαφή του παιδιού με τα
φυσικά φαινόμενα γίνεται οργανωμένα. Έτσι η διδασκαλία του μαθήματος αποκτά ιδιαίτερη βαρύτητα
με την έννοια ότι τα φυσικά φαινόμενα αντιμετωπίζονται μεθοδικά, με τη διαμόρφωση περιβάλλοντος
μάθησης και διδακτικών προσεγγίσεων διαφορετικών από ότι εφαρμόζουμε στην πράξη. Η διεξαγωγή
του πειράματος σε συνδυασμό πάντα με μια διδακτική μεθοδολογία αποτελεί την απαρχή της
επιτυχίας του μαθήματος. Η χαρά του παιδιού στο να κάνει ένα πείραμα με τα χέρια του, δεν μπορεί
να αντικατασταθεί σίγουρα με καμιά θεωρία όσο καλά και αν είναι γλωσσικά διατυπωμένη, ούτε
ακόμα και από έναν υπολογιστή. Είναι πράγματι πολύ σπουδαίο να ανακαλύπτεις μόνος σου και να
δημιουργείς θέαμα με τη βοήθεια της φυσικής.
Σύμφωνα με τις θεωρίες για τη διδασκαλία και τη μάθηση το φαινόμενο που παρουσιάζεται με το
πείραμα:
-Βοηθάει τους μαθητές διότι τους προκαλεί το ενδιαφέρον, ώστε να περάσουν από την απλή θέαση στη
συστηματική παρατήρηση.
-Προκαλεί προβληματισμό και προάγει τη μάθηση.
-Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάδειξη των ιδεών των μαθητών σε συγκεκριμένα θέματα.
-Μπορεί να κλονίσει τις πρώιμες και βαθιά ριζωμένες αντιλήψεις των παιδιών για τα διάφορα φυσικά
φαινόμενα.
-Μπορεί να ελέγξει την ορθότητα των απόψεων που έχουν διατυπωθεί.
Κάθε πείραμα που μπορεί να συγκεντρώσει κάποιες από τις παραπάνω δυνατότητες είναι πρόκληση για
τον εκπαιδευτικό.
Είναι πρόκληση εφόσον πιστεύουμε ότι η μάθηση δεν είναι μια παθητική διαδικασία για το μαθητή.
Τα πειράματα που θα παρουσιάσουμε πιστεύουμε ότι μπορούν να γίνουν από τον καθένα μας.
Δεν απαιτούν υλικά τα οποία είναι δύσκολο να τα βρει κάποιος και δεν απαιτούν πολύ χρόνο ούτε στην
προετοιμασία τους ούτε στην εκτέλεσή τους.
Πολλά ακόμα από αυτά μπορούν να τα επαναλάβουν οι μαθητές στο σπίτι τους με ασφάλεια.
Με την εργαστηριακή διδασκαλία κάποιος μαθαίνει:
-ευκολότερα,
-γρηγορότερα,
-βαθύτερα.
-με τρόπο απλό.
Η πειραματική διδασκαλία:
-δίνει τη δυνατότητα της αναπαράστασης, της ανακάλυψης και της ανάλυσης των φυσικών φαινομένων,
-ανακαλύπτει κλίσεις και ταλέντα,
-αναπτύσσει το ενδιαφέρον και δημιουργεί περιέργεια,
-προωθεί τρόπο εργασίας συστηματικό ,που στηρίζεται στην παρατήρηση και στο πείραμα. Δεν είναι
τυχαίος και περιστασιακός, αλλά επιστημονικός,
-καλλιεργεί το ερευνητικό πνεύμα και δίνει χαρά στον ερευνητή,
-ενισχύει τη διαδικασία αξιολόγησης του μαθητή.
Εποικοδομητική προσέγγιση. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ
- Με την ηλεκτροστατική μηχανή Wimshurst δημιουργείται ηλεκτροστατικό πεδίο που ανιχνεύεται με τους
σπινθήρες , τους θυσάνους , ηλεκτρικός στρόβιλο, πυκνωτή, ηλεκτρικό εκκρεμές, συσκευή φάσματος
ηλεκτρικού πεδίου - Ηλεκτρικό ρεύμα και οι εφαρμογές του
- Με φυσικούς μαγνήτες αλλά και ρευματοφόρους αγωγούς (ευθύγραμμος , κυκλικός , σωληνοειδές)
δημιουργείται μαγνητικό πεδίο που ανιχνεύεται με τη μαγνητική βελόνα και ρινίσματα σιδήρου . - Σύνδεση μαγνητισμού – ηλεκτρισμού (δυνάμεις Laplace – κινητήρας).
- Πειράματα ηλεκτρομαγνητισμού Faraday (ένα πείραμα σταθμός )
- Πηνίο ΤESLA
- Εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα , εφαρμογές .
- Παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών ακτινοβολιών – φως
- Φάσμα ΗΜ
- Εφαρμογές
- Επιπτώσεις στο περιβάλλον και στον άνθρωπο .
- Projector (βιντεοπροβολέα) παρουσιάζονται διαφάνειες με στοιχεία θεωρίας και προσομοιώσεις των
πειραμάτων.
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
Η Φυσική ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ, ΕΡΜΗΝΕΥΕΙ, ΠΡΟΒΛΕΠΕΙ
ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ
τα ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ στη «δική της» ΓΛΩΣΣΑ των εννοιών
η Φυσική περιγράφει το ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ « Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή»
Χρησιμοποιώντας τις «δικές της» έννοιες ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΡΟΗ και ΗΛΕΚΤΡΕΓΕΡΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ, τη γεωμετρική
έννοια ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ και το αντικείμενο ΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΣΠΕΙΡΑ
ΕΡΜΗΝΕΥΕΙ
Χρησιμοποιώντας δηλαδή τον ορθό λόγο, συνδέει, αυτό που έχει συμβεί με το δικό της οικοδόμημα των
νόμων και των θεωριών.
Η κίνηση των ηλεκτρονίων οφείλεται στο ηλεκτροστατικό πεδίο ενός ηλεκτρικού φορτίου.
Οφείλεται στις ηλεκτρικές ιδιότητες που αποκτά ο χώρος ηλεκτρικό πεδίο .
ΠΡΟΒΛΕΠΕΙ
Ορισμένα από αυτά που πρόκειται να συμβούν, βασιζόμενη στο δικό της οικοδόμημα των νόμων και των
θεωριών και στον ορθό λόγο.
Προβλέπει την κίνηση των ηλεκτρονίων σε αγωγούς και την μεταφορά ενέργειας το λαμπάκι ανάβει , ο
κινητήρας στέφεται .
Για να δώσει κάποιος μια ΕΡΜΗΝΕΙΑ στο γεγονός αυτό χρειάζεται να έχει κατανοήσει και να μπορεί να
εφαρμόσει τον ΝΟΜΟ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Η Φυσική τελικά είναι :
Μια ειδική «ιχνηλασία» , αδιάκοπα συνεχιζόμενη που αναζητεί τόσο το «είναι» όσο και το «γίγνεσθαι» της
Πραγματικότητας εννοιολογική σκέψη που μεσολαβεί ανάμεσα στο Σύμπαν και στην ανθρώπινη συνείδηση
ανθρώπινη δραστηριότητα που καταγράφει γεγονότα, κοσκινίζει τις παρατηρήσεις επινοεί έννοιες ,
ανακρίνει την ύλη και μεταφράζει τις απαντήσεις στη γλώσσα των μαθηματικών .
Αλλά και μια θεωρητική πρακτική κυριαρχούμενη από αφαίρεση η οποία συναρμολογεί τις απαντήσεις και
τολμά να διατυπώνει επί μέρους ΝΟΜΟΥΣ αλλά και γενικούς
ΝΟΜΟΥΣ του Σύμπαντος
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Ιστορική αναδρομή πειραμάτων που οδήγησαν σε ανακαλύψεις σταθμούς για τον πολιτισμό .
Η σύνδεση της πειραματικής διαδικασίας της φυσικής με την φιλοσοφία της φυσικής. Το πείραμα στην
διερευνητική γνώση και η ενίσχυσή του στο σχολικό περιβάλλον.
Η εξήγηση εννοιών ηλεκτρισμού μέσα από τη διαδικασία των πειραμάτων .
1.Δραστηριοποίηση εκπαιδευτικών ΠΕ04.01 σε πειράματα ηλεκτρισμού .
2.Ενεργοποίηση εργαστηρίων σε πειράματα ηλεκτρισμού .
3.Ερμηνεία εννοιών ηλεκτρισμού .
4.Προστασία περιβάλλοντος .
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ
Να έχουμε ένα πάγκο 3-4 m με ηλεκτρικό ρεύμα και ένα προζέκτορα
για προβολή σχολίων , ώστε πίσω εμείς και μπροστά να περνούν οι
μαθητές κλπ . με καλή πρόσβαση.