Πέμπτη, 7 Νοεμβρίου 2013

Βιωματική μελέτη ευθύγραμμης ομαλής κίνησης για τη Φυσική της Β' Γυμνασίου

Η εργαστηριακή άσκηση της μελέτης της ευθύγραμμης ομαλής κίνησης στη Φυσική της Β' Γυμνασίου, παρουσιάζει διάφορα προβλήματα. Η χρήση του χρονομετρητή, σε όσα σχολεία υπάρχει, στην καλύτερη περίπτωση παρέχει στους μαθητές χαρτοταινίες με δεκάδες τελίτσες τις οποίες καλούνται να διαχειριστούν λογιστικά, χωρίς να αντιλαμβάνονται ουσιαστικά ούτε το φαινόμενο ούτε γιατί εκτελούν τις οδηγίες-συνταγή που τους ζητάμε.
Η παρακάτω διδακτική πρόταση, η οποία εφαρμόστηκε στην πράξη σε διάφορα Γυμνάσια της Δυτικής Θεσσαλονίκης, προσπαθεί να παρουσιάσει την ίδια άσκηση σε ένα βιωματικό και πιο ενδιαφέρον πλαίσιο για τους μαθητές. Το φύλλο εργασίας επιχειρεί να εμπλέξει τους μαθητές σε μία διερευνητικού τύπου άσκηση όπου οι ίδιοι θα πρέπει να σχεδιάσουν τι θα κάνουν για να απαντήσουν στο πρόβλημα που τους τίθεται.

Οι μαθητές μετρούν έξω στην αυλή




Υλικά
20 πλαστικά σακουλάκια (φαγητού) με άμμο ή χώμα ή αλεύρι (περίπου 50 g ανά σακουλάκι). Ανά 5 τα σακουλάκια μπορεί να έχουν ένα διαφορετικού χρώματος αυτοκόλλητο.
5 μετροταινίες των 3 μέτρων
Χρονόμετρο



Διαδικασία
Οι μαθητές χωρίζονται σε 5 ομάδες. Κάθε ομάδα θα έχει μαζί της τετράδιο και στυλό για να καταγράψει τα δεδομένα της και ένα φύλλο εργασίας.
1.    Βγαίνουμε έξω στην αυλή και εξηγούμε εν τάχει τι θα γίνει. Επιλέγεται ένας μαθητής από κάθε ομάδα για αποτελέσει αυτόν που θα κινηθεί.
2.     Οι τέσσερεις μαθητές τοποθετούνται σε κοινή αφετηρία με σκοπό να ακολουθήσουν παράλληλες διαδρομές, οι οποίες απέχουν ανά δύο μεταξύ τους περίπου 2 μέτρα. Στους μαθητές αυτούς δίνεται μία σακούλα με 5 μικρά σακουλάκια με άμμο. Τους εξηγούμε ότι θα πρέπει να κινηθούν με όσο το δυνατόν σταθερό ρυθμό και ότι θα πρέπει να αφήνουν να πέσει ένα σακουλάκι όποτε ακούγεται από το χρονομέτρη (έναν μαθητή με χρονόμετρο) η λέξη «ρίψη». Τους «προπονούμε» 1-2 λεπτά ώστε να εξοικειωθούν με τη ρίψη των σακουλακιών χωρίς να επηρεάζεται η ομαλότητα της κίνησης τους. Τους ζητάμε επίσης να συμφωνήσουν μεταξύ τους για τη σχετική ταχύτητα με την οποία θα κινηθούν, ώστε οι ταχύτητές τους να διαφέρουν. ΠΡΟΣΟΧΗ! Στην πράξη βρέθηκε ότι μερικοί μαθητές αντί να αφήνουν τα σακουλάκια να πέφτουν τα πετούν μπροστά. Καθοδηγήστε τους να μην το κάνουν.
3.  Οι πέντε μαθητές παίρνουν θέση, και οι υπόλοιποι γυρνούν την πλάτη τους ώστε να μην παρακολουθήσουν την κίνησή τους. Ξεκινάει η κίνηση. Ο χρονομέτρης κάθε 3 δευτερόλεπτα δίνει το σύνθημα ρίψης. Άρα η κίνηση διαρκεί περίπου 15 δευτερόλεπτα. ΠΡΟΣΟΧΗ! Στην πράξη, ανάλογα με το μήκος της αυλής που θα κινηθούν οι μαθητές, μπορεί να προλάβουν να ρίξουν λιγότερα σακουλάκια. Είναι επιθυμητό κάθε μαθητής να προλάβει να ρίξει τουλάχιστον 3 σακουλάκια.
4.     Μοιράζονται τα φύλλα εργασίας σε κάθε ομάδα. Οι μαθητές καλούνται να σχεδιάσουν την δική τους πορεία ώστε να αποφανθούν ποιος είναι ο πιο γρήγορος και ποιος ο πιο αργός συμμαθητής τους.
5.     ΠΡΟΣΟΧΗ! Οι μαθητές πρέπει να καθοδηγηθούν πρώτα να σχεδιάσουν την πορεία της έρευνάς τους και στη συνέχεια να την πραγματοποιήσουν. Για το λόγο αυτό οι μεζούρες θα τους δοθούν αφού συμπληρώσουν τα ερωτήματα μέχρι και το Γ1.
6.   Το ερώτημα Δ1 μπορεί να γίνει την επόμενη διδακτική ώρα στην τάξη. Εκεί θα μπορούσαν οι μαθητές να παρουσιάσουν σχετικά, απλά διαγράμματα θέσης-χρόνου για κάθε έναν από τους τέσσερεις  κινούμενους μαθητές. Πώς σχετίζεται η κλίση με την «γρηγοράδα» κάθε μαθητή;



Φύλλο  εργασίας (σε μορφή .doc)


Β. Για να διευκολυνθείτε συμπληρώστε τα παρακάτω, δουλεύοντας στις ομάδες σας.
Β1. Τι νομίζετε ότι πρέπει να κάνετε για να κατατάξετε τους συμμαθητές από τον πιο αργό μέχρι τον πιο γρήγορο;
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

Β2. Γράψτε δύο προϋποθέσεις που πρέπει να ισχύουν, και τις οποίες θα ελέγξετε, ώστε να είναι δυνατόν να κατατάξετε τους συμμαθητές, όπως σας ζητείται.
1η ……………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
2η ………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

Γ1. Περιγράψτε μία σειρά μετρήσεων που θα κάνετε για να ελέγξετε την πρώτη προϋπόθεση (Υποθέστε ότι έχετε πρόσβαση μόνο στα υλικά που είναι διαθέσιμα αυτή τη στιγμή από τον καθηγητή σας: μία μετροταινία). Τι θα κρατήσετε σταθερό; Τι θα μεταβάλλετε;
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

Γ2. Να κάνετε τις μετρήσεις που περιγράψατε παραπάνω. Τι προβλήματα συναντήσατε; Σε ποιο συμπέρασμα καταλήγετε; Μπορείτε να υποδείξετε τη σειρά κατάταξης των συμμαθητών σας από τον πιο αργό έως τον πιο γρήγορο;
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

Γ3. Περιγράψτε μία σειρά μετρήσεων που θα κάνετε για να ελέγξετε τη δεύτερη προϋπόθεση (Υποθέστε ότι έχετε πρόσβαση μόνο στα υλικά που είναι διαθέσιμα αυτή τη στιγμή από τον καθηγητή σας: μία μετροταινία). Τι θα κρατήσετε σταθερό; Τι θα μεταβάλλετε;
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Γ4. Να κάνετε τις μετρήσεις που περιγράψατε παραπάνω. Τι προβλήματα συναντήσατε; Σε ποιο συμπέρασμα καταλήγετε; Μπορείτε να υποδείξετε τη σειρά κατάταξης των συμμαθητών σας από τον πιο αργό έως τον πιο γρήγορο;
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Δ1. Παρουσιάστε σύντομα στις υπόλοιπες ομάδες την πορεία που ακολουθήσατε (τι μπορούμε να διερευνήσουμε, υποθέσεις που κάνατε, μετρήσεις που έγιναν, συμπεράσματα στα οποία καταλήξατε).




Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου