ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΔΟΣΕΩΝ

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

ISBN 978-960-06-2646-9

Κωδικός Βιβλίου: 0-10-0180

Φυ

σικ

ά Σ

τ΄ Δ

ημ

οτι

κο

ύ

Ε

ρευ

νώ

κα

ι Α

να

κα

λύπ

τω

Ερευνώ και Ανακαλύπτω

Βιβλίο Δασκάλου

Φυσικά ΔημοτικούΣτ΄

Βιβ

λίο

Δα

σκά

λου

(01) 000000 0 10 0180 8

«Φυσικά» ΣΤ΄ ΔημοτικούΕρευνώ και Ανακαλύπτω

Βιβλίο Δασκάλου

ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ ΕμμανουήλΓ.Αποστολάκης, Εκπαιδευτικός ΕλένηΠαναγοπούλου, Εκπαιδευτικός ΣταύροςΣάββας, Εκπαιδευτικός ΝεκτάριοςΤσαγλιώτης, Εκπαιδευτικός ΓιώργοςΠανταζής, Εκπαιδευτικός ΣοφοκλήςΣωτηρίου, Εκπαιδευτικός ΒασίληςΤόλιας, Εκπαιδευτικός

ΑθηνάΤσαγκογέωργα, Εκπαιδευτικός ΓεώργιοςΘ.Καλκάνης, Καθηγητής Φυσικής στο Π.Τ.Δ.Ε. του Πανεπιστημίου Αθηνών*

ΚΡΙΤΕΣ-ΑΞΙΟΛΟΓΗΤΕΣ ΠερσεφόνηςΠέτρος, Φυσικός, αναπλ. καθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών ΚοτσακώσταΜαρία, Σχολική σύμβουλος ΚαμήλοςΝικόλαος, Δάσκαλος

ΕΙΚΟΝΟΓΡΑΦΗΣΗ ΕυάγγελοςΓκιόκας, Σκιτσογράφος - Εικονογράφος

ΦΙΛΟΛΟΓΙΚΗΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΚυριακήΠετρέα, Φιλόλογος ΒεατρίκηΜακρή, Φιλόλογος ΥΠΕΥΘΥΝΟΣΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΠέτροςΜπερερής, Σύμβουλος Παιδαγωγικού Ινστιτούτου, Αν. Πρόεδρος του ΚΑΤΑΤΗΣΥΓΓΡΑΦΗ& Τμήματος Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης του Π.Ι. ΥΠΕΥΘΥΝΟΣΥΠΟΕΡΓΟΥ

ΕΞΩΦΥΛΛΟ ΜιχάληςΜανουσάκης, Εικαστικός Καλλιτέχνης

ΠΡΟΕΚΤΥΠΩΤΙΚΕΣΕΡΓΑΣΙΕΣ ΜάκηςΜαζαράκος

* συμμετείχε στη συγγραφή του πρώτου μέρους (1/3) του διδακτικού πακέτου.

Γ΄Κ.Π.Σ./ΕΠΕΑΕΚΙΙ/Ενέργεια2.2.1 / Κατηγορία Πράξεων 2.2.1.α: «Αναμόρφωση των προγραμμάτων σπουδών και συγγραφή νέων εκπαιδευτικών πακέτων»

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΜιχάληςΑγ.Παπαδόπουλος Ομότιμος Καθηγητής του Α.Π.Θ Πρόεδρος του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Πράξη με τίτλο: «Συγγραφή νέων βιβλίων και παραγωγή υποστηρικτικού εκπαιδευτικού υλικού με βάση το ΔΕΠΠΣ και τα ΑΠΣ για το Δημοτικό και το Νηπιαγωγείο»

Επιστημονικός Υπεύθυνος Έργου ΓεώργιοςΤύπας Μόνιμος Πάρεδρος Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναπληρωτής Επιστημονικός Υπεύθυνος Έργου ΓεώργιοςΟικονόμου Μόνιμος Πάρεδρος Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Έργο συγχρηματοδοτούμενο 75% από το Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο και 25% από εθνικούς πόρους

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΔΟΣΕΩΝ «ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

ΕμμανουήλΑποστολάκης,ΕλένηΠαναγοπούλου,ΣταύροςΣάββας,ΝεκτάριοςΤσαγλιώτης, ΒεατρίκηΜακρή,ΓιώργοςΠανταζής,ΚυριακήΠετρέα,ΣοφοκλήςΣωτηρίου,

ΒασίληςΤόλιας,ΑθηνάΤσαγκογέωργα,ΓεώργιοςΚαλκάνης

ΑΝΑΔΟΧΟΣΣΥΓΓΡΑΦΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΡΙΑ«ΕΛΛΗΝΟΓΕΡΜΑΝΙΚΗΑΓΩΓΗ»

«Φυσικά» ΣΤ΄ ΔημοτικούΕρευνώ και Ανακαλύπτω

Βιβλίο Δασκάλου

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

MEPOΣ I: ΓENIKEΣ ΠΛHPOΦOPIEΣ

1. Oι φυσικές επιστήμες ως σχολικό μάθημα 1.1Ηθέσητωνφυσικώνεπιστημώνστοσχολικόπρόγραμμα .......................................................................................... 16 1.2Τοαντικείμενοτουμαθήματος................................................................................................................................... 17 1.3Διδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημώνκαισχολικέςβαθμίδες ...................................................................................... 18 1.3.1Διδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημώνστηνπρώτησχολικήβαθμίδα .................................................................... 19 1.3.2Διδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημώνστηδεύτερηκαιτρίτησχολικήβαθμίδα .................................................... 20 1.4Διδακτικοίστόχοι ....................................................................................................................................................... 21 1.4.1Σημασίατωνδιδακτικώνστόχων ....................................................................................................................... 22 1.4.1.1Ιεράρχησητωνδιδακτικώνστόχων ........................................................................................................ 22 1.4.1.2Κατηγοριοποίησητωνδιδακτικώνστόχων .............................................................................................. 23 1.4.2Βασικοίγενικοίδιδακτικοίστόχοιτηςπροτεινόμενηςπροσέγγισης .................................................................. 24 1.4.2.1Εξοικείωσημετηνεπιστημονικήμεθοδολογία ....................................................................................... 24 1.4.2.2Σύνδεσητουμαθήματοςμετηνκαθημερινότητα ................................................................................... 25 1.4.2.3Συστηματικήπροσέγγισητηςέννοιας«ενέργεια» ................................................................................. 26 1.5Στοιχείαδιαμόρφωσηςενδιαφέροντος-αποτελεσματικούμαθήματος ...................................................................... 26 1.5.1Oρόλοςτουδασκάλου...................................................................................................................................... 26 1.5.2Παραλληλισμόςτουπεριεχομένουτουμαθήματοςμεταενδιαφέροντατωνμαθητών ....................................... 27 1.5.3Μεγιστοποίησητηςσυμμετοχήςτωνμαθητώνστημαθησιακήπορεία ............................................................... 28 1.5.4Αντιμετώπισητωνπρώιμωνκαιεσφαλμένωναντιλήψεων.................................................................................. 29 1.6Μεθόδευσητηςδιδακτικήςπορείας .......................................................................................................................... 31 1.6.1Στάδιοτηςδημιουργίαςκινήτρων ...................................................................................................................... 31 1.6.2Στάδιοτηςεπεξεργασίας .................................................................................................................................. 32 1.6.3Στάδιοτηςεμβάθυνσης..................................................................................................................................... 33 1.7Διδακτικάμοντέλα ..................................................................................................................................................... 33 1.7.1Επιλογήδιδακτικούμοντέλου ............................................................................................................................ 35 1.7.2Τοερευνητικάεξελισσόμενοδιδακτικόμοντέλο ............................................................................................... 36 1.7.2.1Εξέλιξητουμαθήματοςστοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλο ............................................................ 37 1.7.2.2Πειράματαμεαπλάμέσα ....................................................................................................................... 39 1.7.3Πρότασηγιατηναναφοράστομικρόκοσμο ........................................................................................................ 41 1.8Τοάγχοςτηςέκτασηςτηςδιδακτέαςύλης ............................................................................................................... 42

2. Τα βιβλία του μαθητή 2.1Τοτετράδιοεργασιών ................................................................................................................................................ 43 2.1.1Εισαγωγήτουβιβλίου ........................................................................................................................................ 44 2.1.2Δομήφύλλωνεργασίας ..................................................................................................................................... 44 2.1.2.1Εισαγωγικόερέθισμα-Διατύπωσηυποθέσεων.............................................................................................. 45 2.1.2.2Πειραματικήαντιμετώπιση.............................................................................................................................. 45 2.1.2.3Εξαγωγήσυμπεράσματος ............................................................................................................................... 47 2.1.2.4Εμπέδωση-Γενίκευση ................................................................................................................................... 48 2.2Τοβιβλίομαθητή ....................................................................................................................................................... 49 2.3Ισότιμηαντιμετώπισητωνδύοφύλων ........................................................................................................................ 49 2.4Απαιτήσειςσευλικοτεχνικήυποδομή ........................................................................................................................ 50 2.5Γλώσσα...................................................................................................................................................................... 51 2.6Εικονογράφηση .......................................................................................................................................................... 51 2.7Στοιχειοθεσία ............................................................................................................................................................ 52

MEPOΣ II: ΣXOΛIAΣMOΣ ΣYMΠΛHPΩMENOY ΤΕΤΡΑΔΙΟΥ ΕΡΓΑΣΙΩΝ

Εισαγωγή 1.Ερευνώνταςκαιανακαλύπτοντας................................................................................................................................. 57 2.Πώςμελετάμετονκόσμογύρωμας ............................................................................................................................ 59 3.Οδεκάλογοςτουκαλούπειραματιστή ......................................................................................................................... 60

Ενέργεια 1.Μορφέςενέργειας ...................................................................................................................................................... 73 2.Πηγέςενέργειας ......................................................................................................................................................... 76 3.Πετρέλαιο-απότουπέδαφοςστοσπίτιμας ............................................................................................................... 78 4.Επεξεργασίατουαργούπετρελαίου ............................................................................................................................ 80 5.Τοπετρέλαιοωςπηγήενέργειας ................................................................................................................................ 84 6.Τοπετρέλαιοωςπρώτηύλη ........................................................................................................................................ 86 7.Ορυκτοίάνθρακες-έναπολύτιμοστερεό ................................................................................................................... 88 8.Ορυκτοίάνθρακεςωςπηγήενέργειας ........................................................................................................................ 90 9.Φυσικόαέριο-έναπολύτιμοαέριο .............................................................................................................................. 92 10.Τοφυσικόαέριοωςμορφήενέργειας ....................................................................................................................... 94 11.Πετρέλαιο,ορυκτοίάνθρακεςήφυσικόαέριο ........................................................................................................... 96 12.Ανανεώσιμεςκαιμηπηγέςενέργειας ....................................................................................................................... 98 13.Οικονομίαστηχρήσητηςενέργειας ........................................................................................................................ 101

Θερμότητα 1.Ηθερμότηταμεταδίδεταιμεαγωγή ........................................................................................................................... 107 2.Ηθερμότηταμεταφέρεταιμερεύματα ....................................................................................................................... 109 3.Ηθερμότηταδιαδίδεταιμεακτινοβολία ..................................................................................................................... 112

Έμβια - Άβια 1.Ταχαρακτηριστικάτηςζωής ...................................................................................................................................... 119 2.Τοκύτταρο ................................................................................................................................................................ 121

Φυτά 1.Ταμέρητουφυτού .................................................................................................................................................... 129 2.Ηφωτοσύνθεση ......................................................................................................................................................... 131 3.Ηαναπνοή ................................................................................................................................................................. 134

4.Ηδιαπνοή .................................................................................................................................................................. 136

Ζώα 1.Ζώαασπόνδυλακαισπονδυλωτά ............................................................................................................................... 145 2.Θηλαστικά .................................................................................................................................................................. 148 3.Προσαρμογήτωνζώωνστοπεριβάλλον ..................................................................................................................... 151

Οικοσυστήματα 1.Τροφικέςαλυσίδεςκαιτροφικάπλέγματα ................................................................................................................. 159 2.Επίδρασητουανθρώπουσταοικοσυστήματα ............................................................................................................. 163

Αναπνευστικό σύστημα 1.Ηαναπνοή ................................................................................................................................................................. 169 2.Αναπνοήκαιυγεία ..................................................................................................................................................... 172

Κυκλοφορικό σύστημα 1.Έναακούραστοςμυς-ηκαρδιά ................................................................................................................................ 179 2.Μικρήκαιμεγάληκυκλοφορία ................................................................................................................................... 182

Ηλεκτρομαγνητισμός 1.Ομαγνήτης ................................................................................................................................................................ 189 2.Ομαγνήτηςπροσανατολίζεται ................................................................................................................................... 192 3.Απότονηλεκτρισμόστομαγνητισμό-οηλεκτρομαγνήτης ........................................................................................ 194 4.Απότομαγνητισμόστονηλεκτρισμό-ηηλεκτρογεννήτρια ....................................................................................... 197 Φως 1.Διάθλασητουφωτός ................................................................................................................................................. 207 2.Φωςκαιχρώματα ....................................................................................................................................................... 210 3.Μιααπλήφωτογραφικήμηχανή .................................................................................................................................. 213 4.Τομάτιμας ............................................................................................................................................................... 216 5.Πωςβλέπουμε ........................................................................................................................................................... 219

Οξέα - Βάσεις - Άλατα 1.Σταίχνητωνοξέωνκαιτωνβάσεων .......................................................................................................................... 227 2.Ταάλατα .................................................................................................................................................................... 230 3.Ταοξέακαιοιβάσειςστηνκαθημερινήζωή .............................................................................................................. 232

Μεταδοτικές Ασθένειες 1.Προστασίααπόταμικρόβια ....................................................................................................................................... 239 2.Πρόληψηκαιαντιμετώπισηασθενειών ....................................................................................................................... 241

Αναπαραγωγικό σύστημα 1.Ηαρχήτηςζωής ........................................................................................................................................................ 247 2.Ηανάπτυξητουεμβρίου ............................................................................................................................................ 250

ΠAPAPTHMA: BIBΛIOΓPAΦIA

1.Eλληνόγλωσσηβιβλιογραφίαγιατονδάσκαλο............................................................................................................ 255 2.Ξενόγλωσσηβιβλιογραφίαγιατονδάσκαλο ............................................................................................................... 256 3.Bιβλιογραφίαγιατονμαθητή ...................................................................................................................................... 262

11

Ότανοερευνητήςτουφυσικούκόσμουεκθέτειστηνεπιστη-μονικήκοινότητατηνεργασίατου,εκτίθεταιστονσυνεχήεπιστημονικόέλεγχοτωναπόψεώντου,έλεγχοπουοδηγείστηνεπιβεβαίωσηήστηδιάψευσήτους.Ενδεχόμενηδιά-ψευσητωναπόψεώντουθέτεισεαμφισβήτησητηνεπιστη-μονικήτουεπάρκειαήικανότητα,οιφυσικέςδιαδικασίεςτουκόσμουμαςόμως,στιςοποίεςαναφέρονταιοιαπόψειςτουερευνητή,εξακολουθούνναλειτουργούν,ανεξάρτητεςκαιανεπηρέαστεςαπότιςενδεχόμενααποτυχημένεςπροσπά-θειεςερμηνείαςτους.Ότανπάλιοσυγγραφέαςμεκάποιοδιδακτικόεγχειρίδιοεκθέτειτιςπροτάσειςτουπουαφορούνστηνεκπαίδευση,εκτίθεταιστηνκριτικήτηςεκπαιδευτικήςκοινότητας,κριτικήπουμπορείναείναιευμενής,επικριτικήήαπορριπτική.Ενδεχόμενηαπορριπτικήκριτικήυπονομεύειτηνεπιστημονικήκαιεκπαιδευτικήεπάρκειατουσυγγραφέα,οδιδάσκωντοεγχειρίδιοόμωςμπορείναπροφυλάξειτουςμαθητέςαπότιςόποιεςαναποτελεσματικέςπροσεγγίσειςπουπροτείνονταισεαυτό.Αντίθετα,ότανοδάσκαλοςδιδά-σκειτιςεπιστημονικέςθεωρίεςπουπροβλέπονταιαπότοαναλυτικόπρόγραμμακαιπαρουσιάζονταιστοδιδακτικόεγ-χειρίδιο,δενυπόκειταιαπλώςστηνκρίσητωνμαθητώντουκαιτηςεκπαιδευτικήςκοινότητας.Ενδεχόμενηαποτυχίατου

είναιβέβαιοότιθαδράσειαναποτελεσματικάήακόμηκαιαρνητικάστουςμαθητέςτου.

Oρόλοςτουδασκάλουδενείναιεύκολος.Πέρααπότοανα-λυτικόπρόγραμμακαιτοδιδακτικόεγχειρίδιοείναιαναμφι-σβήτητοότιηεπιτυχίαήηαποτυχίατηςδιδακτικήςπροσπά-θειαςεξαρτάταισεσημαντικόβαθμόαπότοδάσκαλοκαιτοντρόπομετονοποίοαυτόςθααξιοποιήσειταδιαθέσιμαμέσα.Oρόλοςτουστησχολικήπρακτικήείναισύνθετος,πολύπλευ-ροςκαικαθοριστικός.OGinottστοεισαγωγικόαπόσπασμαπεριγράφειπαραστατικάτοεύροςτωνπολλώνκαιδιαφορετι-κώνδεξιοτήτωνπουπρέπειναδιαθέτειοδάσκαλος.

Ηεπιτυχίατηςδιδακτικήςπορείαςδενείναιπροφανώςδυ-νατόναεξασφαλιστείμεσυνταγέςσυμπεριφοράς.Κάθεδά-σκαλοςδιαμορφώνειτομάθημαστηντάξητουαξιοποιώνταςμετονκατάτηγνώμητουκαλύτεροτρόποταδιαθέσιμαμέ-σα.Είναιωστόσοσημαντικόστηνπροσπάθειααυτήναέχειυπόψητουότιοιμαθησιακέςανάγκεςτωνμαθητώνπρέπειναέχουνπροτεραιότητασεσχέσημετιςεπιταγέςτουανα-λυτικούπρογράμματοςωςπροςτορυθμόεξέλιξηςτηςδι-δακτέαςύλης.

Κάθεδάσκαλοςπουεπιθυμείναεφαρμόσειμεεπιτυχίατηνπροτεινόμενηανακαλυπτικήπροσέγγισηπρέπειναέχεισυ-

ANTI ΠPOΛOΓOY...

«Ξέρω τι χρειάζεται ένα παιδί. Το ξέρω από την καρδιά μου. Χρειάζεται αποδοχή, σεβασμό, συμπάθεια και εμπιστοσύνη. Χρειάζεται ενθάρρυνση, υποστήριξη, ενεργοποίηση και διασκέδαση. Χρειάζεται τη δυνατότητα να διερευνά, να πειραματί-ζεται και να πετυχαίνει. Που να πάρει! Χρειάζεται τόσα πολλά. Τα μόνα σημεία στα οποία υστερώ είναι η σοφία του Σολο-μώντα, η διαίσθηση του Freud, η γνώση του Einstein και η αφοσίωση της Florence Nightingale.»

H. Ginott1

1H.Ginott

12

νεχώςκατάνουότιστοχεύει,πέρααπότηνπαροχήτηςγνώσηςτωνεννοιώνκαιτωνφαινομένων,κυρίωςστημετά-δοσητηςγνώσηςτωνδιαδικασιών.Oιγνώσειςμαςστοχώ-ροτωνφυσικώνεπιστημώναυξάνονταιμεθεαματικόρυθμό,οαριθμόςτωνδιαθέσιμωνδιδακτικώνωρώνγιατοσχολικόμάθημαόμωςπαραμένεισταθερός.Είναιπροφανέςότιδενείναιδυνατόντοθεματικόεύροςτωνφυσικώνεπιστημώννααντιμετωπιστείσταπλαίσιατουσχολικούμαθήματος.Έμφα-σησυνεπώςπρέπειναδίνεταιστηνποιότητατουμαθήμα-τος,στησυστηματικήμετάδοσητηςμεθοδολογίαςπουχα-ρακτηρίζειτιςφυσικέςεπιστήμεςκαιόχιστηνποσότητατηςύληςπουθαδιδαχθεί.Στοπροτεινόμενοβιβλίοκαλύπτεταιευρύφάσμαθεμάτων.Κάθεδάσκαλος,ανάλογαμετορυθμόεξέλιξηςτουμαθήματος,μπορείναεπιλέξειταθέματαπουθααντιμετωπίσειστηντάξητου.

Oδάσκαλοςσυντονίζειμιαδιαδικασίαδύσκοληκαισύνθετη,τηνεκπαιδευτικήδιαδικασία.Στο«ΕρευνώκαιΑνακαλύπτω»

προτείνεταιγιατοσυντονισμότηςεκπαιδευτικήςδιαδικασί-αςτοερευνητικάεξελισσόμενοδιδακτικόμοντέλο,πουαποτελείμιαπαιδαγωγικήπροσέγγισητηςιστορικάκαταξιω-μένηςεπιστημονικήςερευνητικήςμεθόδου,τηςμεθόδουμετηνοποίαοεπιστήμονας,οερευνητής,οάνθρωπος,ερεύ-νησεκαιερευνάτονφυσικόκόσμο.Στοερευνητικάεξελισ-σόμενομοντέλοοδάσκαλοςαναζητάεναύσματαπροκαλώ-νταςτοενδιαφέροντωνμαθητών,προβληματίζειτουςμαθη-τέςπροτρέποντάςτουςναδιατυπώσουνυποθέσεις,τουςενεργοποιείστηνεκτέλεσηπειραμάτωνκαιστηνκαταγραφήπαρατηρήσεων,προκαλείσυζήτησηγιατηδιεύρυνσητωνπαρατηρήσεωνκαιτηνεξαγωγήσυμπερασμάτωνκαιεξα-σφαλίζειτηνεμπέδωσηοδηγώνταςτουςμαθητέςσταδιακάστηγενίκευση,στημεταφοράκαιεφαρμογήτηςγνώσηςσταφαινόμενατηςκαθημερινήςζωής.Ηεπιστημονικήμέθοδοςκαιηεκπαιδευτικήτηςπροσέγγισημετοερευνητικάεξελισ-σόμενομοντέλοδιδασκαλίαςσχηματοποιούνταιαδράσταπαρακάτωβήματα:

Μετιςσκέψειςαυτές,αντίπρολόγου,παρουσιάζονταιστο«ΕρευνώκαιΑνακαλύπτω»θέματακαιπροτάσειςπουαφο-ρούνστηδιδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημώνστουςμαθητέςτηςύστερηςπρωτοβάθμιαςεκπαίδευσης,μετηφιλοδοξία,τηνευχήαλλάκαιτηναγωνίανααποδειχθούνχρήσιμοβοή-θημαστοδύσκολοέργοτουδασκάλουκαινααποτελέσουνμιαθετικήσυμβολήστοσυναρπαστικόεγχείρημαπουονο-μάζεταιεκπαιδευτικήδιαδικασία.Τοεκπαιδευτικόυλικότου«ΕρευνώκαιΑνακαλύπτω»περιλαμβάνειεκτόςαπότοβι-βλίογιατοδάσκαλοδύοβιβλίαγιατομαθητή.Τοβιβλίομεταφύλλαεργασίας,πουαποτελείτοβασικόβιβλίομετιςοδηγίεςγιατηνπειραματικήπορείαμέσααπότηνοποίαο

μαθητήςκαλείταινα«ανακαλύψει»ταφαινόμενα,καιτοβι-βλίομαθητή.Τοβιβλίομαθητήαποτελείυποστηρικτικόβι-βλίο.Περιλαμβάνειπληθώραστοιχείωνκαιπληροφοριώνπουεμπλουτίζουνκαικάνουντομάθημαπιοενδιαφέρον.Σεκαμιάπερίπτωσηόμωςηχρήσητουβιβλίουαυτούδενπρέ-πεινααλλοιώνειτονανακαλυπτικόχαρακτήρατηςεργασίαςτουμαθητή,όπωςαυτόςσχηματοποιείταιμεταφύλλαεργα-σίας.Είναιβασικόηόποιαενασχόλησητουμαθητήμετακείμεναστοβιβλίομαθητήναέπεταιτηςπειραματικήςαντι-μετώπισηςμεταφύλλαεργασίας.Είναιεπίσηςπροφανέςότισεκαμιάπερίπτωσηοιμαθητέςδενπρέπεινακαλούνταινααποστηθίσουντοπεριεχόμενοτουβιβλίουμαθητή.

μέρος Ι:γενικές πληροφορίες

15

Στοχώροτηςεξωσχολικήςζωήςομαθητήςέρχεταισεεπα-φήμεταφυσικάφαινόμεναστοσπίτι,στοδρόμο,κατάτηδι-άρκειατουπαιχνιδιούκαιτηςάθλησης,παρατηρώνταςταακούσια.Ηεπαφήτουόμωςαυτήμεταφαινόμεναδενείναισυστηματική,αφούηαλληλουχίατουςείναιτυχαίακαιδεναποτελείπρωταρχικήεπιδίωξητουπαιδιούηκριτικήτουςανάλυσημεστόχοτηνκατανόηση.Oτρόποςαντιμετώπισηςδενείναισχεδιασμένοςμεαιτιότηταούτεμεοριοθετημένεςγνωστικέςεπιδιώξεις.Στησχολικήζωήαντίθετα,ηύληπουπαρουσιάζεταιστομαθητήείναισχεδιασμένηκαιοργανωμέ-νημεβάσητηνεπιθυμίατουδασκάλουναπροσφέρειστομαθητήυλικόγιαμάθηση.Ταερεθίσματαπουδέχεταιομα-θητήςαπότοφυσικότουπεριβάλλονκαιτονκοινωνικότουπερίγυροκατάμησυστηματικότρόποσυμπληρώνονταιαπόοργανωμένεςδιαδικασίεςδιδασκαλίας-μάθησης.

ΣύμφωναμεταεισαγωγικάαποσπάσματααπότηνOικουμε-νικήΔιακήρυξητωνΔικαιωμάτωντουΑνθρώπουκαιτοΣύ-νταγματηςχώραςμαςβασικήαποστολήκάθεσχολικήςδρα-στηριότηταςείναιηπνευματικήκαικοινωνικήανέλιξητου

μαθητή.Κάτωαπότοπρίσμααυτό,οιγνώσειςπουπροσφέ-ρονταιπρέπεινααποσκοπούνστηνπαροχήεφοδίων,όχιμό-νοεπιστημονικάαλλάκαικοινωνικάχρήσιμων,εφοδίωνπο-λύτιμωνγιατηνκαθημερινήζωή.OπατέραςτηςεπαγωγικήςμεθόδουFrancisBacon(1561-1626)χαρακτηρίζειτηγνώ-σηωςεξουσία:«Ηγνώσηαπόμόνητηςείναιεξουσία...»(Mackay1991,σ.21),εξουσίαπουσύμφωναμετηνOικου-μενικήΔιακήρυξητωνΔικαιωμάτωντουΑνθρώπουκαιτοΣύνταγματηςχώραςμαςδικαιούταιισότιμακάθεμαθητής.Μετηνπροϋπόθεσηότιημάθησηοδηγείστηγνώση,μεόποιοτρόποκιαναυτήπροσεγγίζεται,θαέχειοπωσδήποτετιςεπιδράσειςτηςστηνεπιλογήαπότομαθητήτηςστάσηςτουαπέναντιστοκοινωνικόσύνολοκαιθαεπηρεάσειτιςεπιλογέςτηςζωήςτου.

Στοεισαγωγικόαυτόκεφάλαιοεπιχειρείταιηοριοθέτησητουρόλουτουμαθήματοςτωνφυσικώνεπιστημώνστοπλαί-σιοαυτόκαιεπιδιώκεταιηαποσαφήνισητωνβασικώνπαιδα-γωγικώνκαιδιδακτικώναρχώνστιςοποίεςστηρίζεταιηπρο-τεινόμενηδιδακτικήπροσέγγιση.

«Κάθε άτομο έχει δικαίωμα στην εκπαίδευση... Η εκπαιδευτική διαδικασία πρέπει να αποσκοπεί στην πλήρη ανάπτυξη της ανθρώπινης προσωπικότητας.»

(άρθρο 26 της Oικουμενικής Διακήρυξης των Δικαιωμάτων του Ανθρώπου) 1

«Η παιδεία αποτελεί βασική αποστολή του κράτους, έχει ως σκοπό την ηθική, πνευματική, επαγγελματική και φυσική αγω-γή των Ελλήνων, την ανάπτυξη της εθνικής και θρησκευτικής συνείδησης και τη διάπλασή τους ως ελεύθερων και υπεύθυ-νων πολιτών.»

(άρθρο 16 του Συντάγματος της Ελλάδας) 2

1: OI ΦΥΣΙΚΕΣ EΠIΣTHMEΣ ΩΣ ΣXOΛIKO MAΘHMA

1(Αποστολόπουλος1984)σ.200

2(Αποστολόπουλος1984)σ.105

16

Oιδιδακτικέςώρεςπουαντιστοιχούνστομάθηματωνφυσι-κώνεπιστημώνστοελληνικόσχολικόπρόγραμμαπαρουσιά-ζουντιςτελευταίεςδεκαετίεςσταθερήαύξηση(Κόκκοτας1989,σ.209),γεγονόςπουαντανακλάτηνολοένακαιευρύ-τερηαποδοχήτηςαναγκαιότηταςτουμαθήματος.Ποιοςεί-ναιόμωςορόλοςτουμαθήματοςστογενικόπλαίσιοτηςπαιδείαςπουτοσχολείοκαλείταιναπαρέχειστουςμαθη-τές;Ηπροετοιμασίατωνμαθητώνπουθαεπιδιώξουντηνεισαγωγήτουςστατριτοβάθμιαεκπαιδευτικάιδρύματαθετι-κήςκατεύθυνσηςείναιδεδομένηανάγκη.Ητεχνολογικήανάπτυξητηςχώρας,ηστελέχωσητηςβιομηχανίαςκαιτηςέρευναςκαικατάσυνέπειαηοικονομικήπρόοδοςεξαρτώ-νταιαπότηνεπάρκειαεξειδικευμένωνεπιστημόνων.Τοπο-σοστόόμωςτωνμαθητώνπουακολουθούναυτόντοδρόμοείναιπολύμικρό,γιαναδικαιολογήσειτηστροφήτουμαθή-ματοςτωνφυσικώνεπιστημώναποκλειστικάσ'αυτήντηνκατεύθυνση.Τομάθημασυνεπώςδενπρέπειναπεριορίζε-ταιστουςμαθητέςαυτούς,απομακρυνόμενοαπότοντουλά-χιστονεξίσουσημαντικόπαράγοντατηςπαροχήςγενικήςμόρφωσηςστοσύνολοτωνμαθητών.

«Μόρφωσηείναιηικανότηταχειρισμούτουπολιτισμού,ηικανότηταπροσέγγισηςαξιών,όπωςηυπευθυνότητα,ηαλ-ληλεγγύηκαιηανθρωπιά.Ημόρφωσηαποκτάταιαπόκάθεάνθρωποξεχωριστάκαιεξυπηρετείκάθεάνθρωποξεχωρι-στά.Πέραόμωςαπότηνατομικήτηςδιάστασηέχεικαικοι-νωνικήδιάσταση,αποτελείαπαραίτητοστοιχείογιατησυμ-βίωσητωνανθρώπων»(Dahncke1994).ΤοαπόσπασμααυτότουDahncke,όπωςκαιτοεισαγωγικότουEinstein,οδηγούνστηδιαπίστωσηδύοσυνιστωσώντηςμόρφωσης,τηςκοινω-νικήςκαιτηςατομικής2.Ηεξασφάλιση,γιαπαράδειγμα,τηςεπάρκειαςφυσικώνεπιστημόνωνγιατηνοικονομικήπρόοδοαναφέρεταιστιςκοινωνικέςανάγκες.Εξίσουσημαντικήόμωςείναικαιηπαιδαγωγικήυποχρέωσητηςικανοποίησηςτωνατομικώναναγκών.Ηεπιδίωξηαυτήτηςοριοθέτησηςτουατόμουστονκοινωνικότουπερίγυροεπιτυγχάνεταιμετηνπαροχήεφοδίωνκατανόησηςτουπεριβάλλοντοςκαισυ-νεπώςκαιτηςθέσηςτουσ'αυτό.OBleichroth(1969),ανα-φερόμενοςστορόλοτωνφυσικώνεπιστημώνσ'αυτήντην

προσπάθεια,σημειώνειτηνανάγκητομάθημαναπαρέχειστοιχείαχρήσιμαγιατηνκατανόησηκαιερμηνείατουκό-σμου,το«χειρισμό»τουπεριβάλλοντοςκαιτηνοριοθέτησηστάσηςαπέναντιστοφυσικόπερίγυρο,ενώοPradel(1970,σ.15)συμπεριλαμβάνειστηβασικήαποστολήτουμαθήμα-τοςτηνπαροχήγνώσεωνκαιτηνκαλλιέργειαδεξιοτήτωνπουείναιχρήσιμεςγιατηζωήστηντεχνοκρατούμενηεποχήμας,τησυμβολήστηνεξάσκησηικανοτήτων,όπωςηπαρα-τήρηση,ησκέψηκαιηκρίση,καθώςκαιτηνπροσφοράτηςαπαραίτητηςβοήθειαςγιατηδιαμόρφωσηυπεύθυνηςστά-σηςζωής.

Απότιςπαραπάνωαναφορέςγίνεταισαφέςότι,στηνπρο-σπάθειαπαροχήςεφοδίωνγιατηνκατανόησητουκόσμουστονοποίοζούμε,τομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνπρέ-πειναέχειπρακτικήδιάσταση,πουναείναιέντονασυνυφα-σμένημετηνερμηνείατωνφαινομένωνταοποίακαθημερινάπαρατηρούμεγύρωμας.Ηκατανόησητηςδομήςκαινομοτέ-λειαςτουκόσμουστονοποίοεξελίσσονταιόλεςοιδραστη-ριότητέςμαςαποτελείσύμφωναμεταπαραπάνωεπιχειρή-ματααυτονόητηανθρώπινηανάγκη:«Οιφυσικέςεπιστήμεςωςέννοιαείναικάτιπολύευρύτεροαπότιςφυσικέςδιαδι-κασίεςήτιςτεχνολογικέςκατασκευέςπουεξηγούνταιαπόαυτές.Είναιηίδιαηανθρώπινηδραστηριότηταπουεξελίσ-σεταιστοφυσικόπεριβάλλονκαιμαςαφοράόλους.Ταπροϊ-όντατωνφυσικώνεπιστημών-νόμοι,αρχές,γενικεύσεις,θεωρίεςκαιμοντέλα-δενμπορείνααγνοηθούν.Καθορίζουντησχέσημαςμετονκόσμοκαιτηθέσημαςσ'αυτόν.Λίγησημασίαέχειηγνώσηήηάγνοιατουνόμουτηςβαρύτητας,σημασίαέχειότιηεικόναπουέχουμεγιατονκόσμογύρωμαςδιαμορφώνεταιαπόαυτόν»(Newton1988,σ.9).

OWagenschein(1988,σ.133κ.ε.)επισημαίνεικινδύνουςγιατηνκοινωνία,οιοποίοιπροέρχονταιαπότηναδυναμίακατανόησηςτωνφυσικώνεπιστημώναπότημεγάληπλειο-ψηφία.Μόνοανπάψειναμαςενδιαφέρειαποκλειστικάηεκ-παίδευσητωνμελλοντικώνφυσικώνεπιστημόνωνκαιαφοσι-ωθούμεμεεπιτυχίαστιςανάγκεςτηςσυντριπτικήςπλειοψη-φίαςτωνμαθητώνπουδεθασπουδάσουνποτέφυσικέςεπιστήμες,μόνοανπροσπαθήσειτοσχολείοναπροσφέρει

1.1 Η θέση των φυσικών επιστημών στο σχολικό πρόγραμμα

«Το σχολείο πρέπει να αναπτύσσει στους νέους ανθρώπους τις δεξιότητες και ποιότητες που είναι χρήσιμες για την εξέ-λιξη της κοινωνίας. Αυτό δε σημαίνει ότι πρέπει να καταστρέφεται η ατομικότητα και το άτομο να υποβιβάζεται σε απλό εργαλείο της κοινωνίας, όπως μια μέλισσα ή ένα μυρμήγκι. Μια κοινωνία από τυποποιημένα άτομα είναι φτωχή και χωρίς ελπίδα για εξέλιξη.»

Α. Einstein1

1όπωςαναφέρειοNachtigall(1990α)σ.1

2πρβλ.καιGoodlad(1979,σ.5κ.ε)

17

μεεπιτυχίαπρακτικάεφαρμόσιμηγνώσηκαιναδιαμορφώσειπολίτεςπουκατανοούντιςφυσικέςεπιστήμες,θακαταφέ-ρεινααποφύγειτοχωρισμότηςκοινωνίαςστηντάξητωναυθεντιώντηςεπιστήμηςκαιστηνπλειοψηφίατωνανίκανωννατηνπροσεγγίσουν.

Πέρααπότηνπρακτικήδιάσταση,τηνανάπτυξηστοσύνολοτωνμαθητώντηςικανότηταςπροσέγγισηςτηςερμηνείαςτουκόσμου,τομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνκαλείταιναμεταδώσειτομεθοδολογικόπλαίσιο,τοσύστημαδιερεύνη-σηςπουείναιάρρηκτασυνυφασμένομετιςφυσικέςεπιστή-μες.Ηκαλλιέργειατηςπαρατήρησης,τηςδιατύπωσηςτηςυπόθεσηςκαιτηςδιερεύνησηςτηςυπόθεσηςαυτήςμεσυ-στηματικότρόποπροσεγγίζονταιαπότομάθηματωνφυσι-κώνεπιστημών,αλλάαποτελούνεφόδιαμεπολύευρύτεροπεδίοεφαρμογής.Ησυστηματικότηταπουχαρακτηρίζειτηνέρευναστιςφυσικέςεπιστήμεςείναιεφόδιοευρύτερααξιο-ποιήσιμοαπότουςμαθητές.

Μιαενδιαφέρουσασύνοψητωνστοιχείωντηςεπιθυμητήςπροσφοράςτωνφυσικώνεπιστημώνστογενικόμορφωτικόπλαίσιοτουσχολείουσυναντάταιστααποτελέσματατηςέρευνας(DelphiStudie)τουΙνστιτούτουγιατηνπαιδαγωγικήτωνφυσικώνεπιστημώνΙΡΝ.ΣύμφωναμετημελέτητουΙΡΝ(Häuβler1987)ηδιδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημώνπρο-σφέρειμεταξύάλλων:

• πρακτικήβοήθειαστονοικιακόχώρο• στοιχείαγιατηδιαμόρφωσηαντίληψηςγιατονεργασιακόχώρο

• γνώσειςχρήσιμεςγιατηναποφυγήατυχημάτωνστηνκα-θημερινήζωή

• κατανόησητωνεξελίξεωνστοχώροτωνφυσικώνεπιστη-μώνκαιτηςτεχνολογίας

• διαπίστωσητωνκινδύνωνπουοιεξελίξειςαυτέςσυνε-πάγονται

• διαμόρφωσηάποψηςγιακοινωνικάζητήματασχετικάμετιςφυσικέςεπιστήμες.

Oιφυσικέςεπιστήμεςπροσεγγίζουνμεγάλοεύροςεπιστη-μονικών,τεχνολογικώναλλάκαικοινωνικώνθεμάτωνμεμο-ναδικήμεθοδολογία.Ηδιδασκαλίατουςεξασφαλίζειπρακτι-κά,επαγγελματικάκαικοινωνικάεφόδιααπαραίτηταγιακα-θέναμαςξεχωριστάαλλάκαιτηνκοινωνίασυνολικά.Ηαντι-μετώπισήτουςστοσχολικόπρόγραμμαπρέπειναοργανώ-νεταιμετρόποτέτοιο,ώστενααξιοποιούνταισυστηματικάαλλάκαιμεισομέρειαόλεςαυτέςοιπαράμετροι.Ερωτήμα-ταγιατηνποιότηταζωήςσήμερακαιστομέλλονσχετίζονταιάμεσαμετουςπαραπάνωπροβληματισμούςκαικαθιστούνεπιτακτικήανάγκηγιατοκοινωνικόσύνολοτηνπροσφοράτηςουσιαστικής,πρακτικής,καθημερινάεφαρμόσιμηςγνώ-σηςστοσύνολοτωνμαθητών.

1.2 Το αντικείμενο του μαθήματος

«Oι φυσικές επιστήμες δεν περιορίζονται στο να περιγράφουν και να εξηγούν τη φύση, αποτελούν μέρος της αλληλεπί-δρασης της φύσης με εμάς, περιγράφουν τη φύση, όπως αυτή αποκαλύπτεται στη δική μας μέθοδο ερωτήσεων.»

W. Heisenberg 1

Oιφυσικέςεπιστήμεςκαιοιεφαρμογέςτουςέχουνέκτασηπουδενείναιδυνατόνακαλυφθείστοπλαίσιοτουσχολικούμαθήματος.Ηδιαμόρφωσητουαναλυτικούπρογράμματος,οκαθορισμόςτωνσκοπώνκαιστόχωνπροϋποθέτουντηνιε-ράρχησητωνπροτεραιοτήτων,τηνκριτικήθεώρησητουπε-ριεχομένουτουμαθήματοςαπόδιαφορετικέςοπτικέςγωνί-εςκαιτηνεπιλογήτωνστοιχείωνπουαπαραίτηταπρέπεινασυμπεριληφθούνκαιάλλων,λιγότεροσημαντικών,πουμπο-ρείναπαραλειφθούν(Bleichroth1991α,σ.13κ.ε.).Ηεπιλο-γήαυτήπρέπεινασυναντάτηνευρύτερηδυνατήσυναίνεσημεταξύτωνεμπλεκομένωνεκπαιδευτικώνφορέωνκαιναβρίσκεταισεσυνάρτησημετηγενικότερηαποστολήτουσχολείουγιαπαροχήμόρφωσηςκαιαγωγήςπουεξυπηρετείτοστόχοτηςανάπτυξηςτηςπροσωπικότηταςκαιυποστηρί-ζειτηνκοινωνικήένταξητου

μαθητή.Oιεπιστήμεςδιαφοροποιούνταιμεταξύτουςτόσοστοπεριεχόμενοόσοκαιστημεθοδολογίαπροσέγγισης.Τομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνσυνεπώςδιαφοροποιείταιαπόταυπόλοιπατόσοστοπεριεχόμενοόσοκαιστημεθο-δολογία.Ηπαλαιότερηαντίληψηγιατιςφυσικέςεπιστήμες,ωςσύνολοδεδομένωνκανόνωνκαιμαθηματικώνδιατυπώ-σεωνπουτουςπεριγράφουν,έδωσεσταδιακάτηθέσητηςστηνεπίγνωσητουεξελικτικούχαρακτήρατηςεπιστήμης,οοποίοςδιαμορφώνεταιδυναμικά,δίνοντάςμαςμιαολοέναακριβέστερηεικόναγιατονκόσμοστονοποίοζούμε:«Αντι-λαμβάνομαιτιςφυσικέςεπιστήμεςσανμιαδιαδικασίαπουεδώκαι2500χρόνιααλλάζεισυνεχώςτησχέσητουανθρώ-πουμετηφύση,τηναντίληψήτουγι'αυτήνκαισυνεπώςτονίδιοτονάνθρωπο»(Wagenschein1976,σ.11).

1όπωςαναφέρειοMackay(1991,σ.115)

18

Είναιπροφανέςότιδενμπορείναοριοθετηθείηγνώσητουαντικειμένουανεξάρτητααπότηνεπίγνωσητηςμεθόδουαπότηνοποίααυτήπροέκυψε.Τοσύνολοτωνγνώσεώνμαςστιςφυσικέςεπιστήμεςέχειπροκύψειαπότηνέρευνα.Ηδιδασκαλίασυνεπώςτωνβασικώνστοιχείωντηςερευνητι-κήςμεθόδουείναιαναγκαία(Καλκάνης1995,σ.3).Χαρα-κτηριστικότηςσύγχρονηςέρευναςείναιηομαδικήεργασία,οκαταμερισμόςτωνερευνητικώνπροσπαθειώνσεπολλούςεπιστήμονες,πουεργάζονταισυντονισμέναμεκοινόστόχο,καθώςεπίσηςκαιηέντονηανάπτυξητωνδυνατοτήτωνδια-σποράςτωνσυμπερασμάτων,μεαποτέλεσματηνκριτικήαξιολόγησηκαιαξιοποίησηγιαπεραιτέρωπροσπάθειες.Ησύγχρονηερευνητικήμεθοδολογίατωνφυσικώνεπιστημώνείναιένααπότααποτελεσματικότερασυστήματαπαραγω-γής,αξιοποίησηςκαιδιασποράςπληροφορίας.Είναιπροφα-νέςαπόταπαραπάνωότιταβασικάαυτάστοιχείαπρέπειναχαρακτηρίζουνκαιτομάθηματωνφυσικώνεπιστημών.

Τοδίλημματηςεπιλογήςτηςαντιμετώπισηςτωνφυσικώνεπιστημώνωςσυνόλουδεδομένωνγνώσεωνήωςεξελισσό-μενουμεθοδολογικούπλαισίουπαραγωγήςγνώσηςσυνα-ντάταιέντονοστηχάραξητηςστρατηγικήςγιατηδιδακτικήαντιμετώπισητωνφυσικώνεπιστημώνστοσχολικόχώρο.Ηπρώτηαντίληψηεξυπηρετείταιαποτελεσματικάμετημετω-πική,θεωρητικήδιδασκαλία,τηνέμφασηστονορθολογισμόκαιτημαθηματική-φορμαλιστικήδιάστασητουμαθήματος,ενώηδεύτερηπροϋποθέτειτησημαντικήπερικοπήστηδι-δακτέαύλη,τηνυιοθέτησηπειραματικήςδιδασκαλίαςμεέμ-φασηστημεθοδολογίακαιτηδιαδικασίαεξαγωγήςαποτελε-σμάτων,όχιστααποτελέσματααυτάκαθ'αυτά.Ημετάδοσητηςμεθοδολογίαςτωνφυσικώνεπιστημώνκαιηπροσέγγισητηςιστορικότηταςτηςγνώσης,μεδεδομένοτοπλήθοςτωνδιδακτικώνωρώνπουαντιστοιχούνστιςφυσικέςεπιστήμες,δενείναιδυνατέςχωρίςκάποιουςσυμβιβασμούςστηνέκτα-σητηςδιδακτέαςύληςπουθααντιμετωπιστεί.

Oιφυσικέςεπιστήμεςμελετούντηνομοτέλειατουπεριβάλ-λοντοςκόσμου,οδηγούνσυνεπώςστηνανάπτυξηγνώσης,τηςοποίαςηάμεσηήέμμεσηεφαρμογήοδηγείσεκαινοτο-μίεςπουεπηρεάζουντηζωήκαθενόςμας.Oχαρακτήραςαυτόςτηςδιαπλοκήςτηςεπιστήμηςμετηζωήκαθενόςμαςτηςπροσδίδειπέρααπότηνεπιστημονικήκαιέντονακοινω-νικήδιάσταση.Oδιαχωρισμόςτηςκοινωνίαςσελίγους«ει-δικούς»καιπολλούς«αδαείς»ναπροσεγγίσουντιςφυσικέςεπιστήμες(Nolte1987,σ.284κ.ε.),όπωςτείνειναδιαμορ-φωθείσήμερα,είναιυπ'αυτήτηθεώρησηιδιαίτεραεπικίν-δυνος.Πώςκατοχυρώνεταιοκοινωνικόςρόλοςτηςεπιστή-μης,σεσυνάρτησηκαιμετηνηθικήνομιμοποίησηγιατηχρήσηήκαικατάχρησητηςεφαρμογήςτηςεπιστήμης,ότανησυντριπτικήπλειοψηφίατωνπολιτώνδεδιαθέτειτουπό-βαθρο,γιανασυμμετάσχειστονδιάλογοπουθαοδηγήσειστηλήψητωνσχετικώναποφάσεων;Ημιαάποψησχετικάμετοερώτημααυτόείναιότιαποφάσειςτέτοιαςσημασίαςανα-γκαστικάπρέπειναλαμβάνονταιαπότουςειδικούς.Oιμηειδικοί,οι«αδαείς»,δενπρέπειναέχουνλόγο,ακριβώςεπειδήδεδιαθέτουντιςαπαιτούμενεςγνώσειςαλλάκαιλό-γωτηςσυναισθηματικήςφόρτισηςπουαντίστοιχες«δύσκο-λες»αποφάσειςπροκαλούν(Bleichroth1991α,σ.27).Oαντίλογοςστηνπαραπάνωάποψηξεκινάμεδεδομένοτοδι-καίωματουκάθεπολίτηναέχειάποψησχετικάμεταδιλήμ-ματαπουπροκύπτουναπότηνεφαρμογήτηςεπιστήμηςκαιτηςτεχνολογίας.Τοδικαίωμααυτόκατοχυρώνειαντίστοιχοδικαίωμαστουπόβαθρογνώσης,πουθαεπιτρέψειτηνορθήκαιτεκμηριωμένηστάση.Ηεπιστημονικήκοινότητα,αφενόςμέσωτηςεκπαίδευσηςκαιαφετέρουαπλοποιώνταςταερω-τήματαστοεπίπεδοτουδεδομένουυπόβαθρου,οφείλεινασυντελέσειστηνεξασφάλισητουδικαιώματοςαυτού.Συνε-πώςηδιαμόρφωσηυπεύθυνωνπολιτών,έτοιμωνκαιώριμωννασυναποφασίζουν,προκαλείστοεκπαιδευτικόσύστηματηνυποχρέωσητηςπροσαρμογήςκαιανταπόκρισηςμετρό-ποτέτοιοπουναδιασφαλίζεταικαινακατοχυρώνεταιοκοι-νωνικόςχαρακτήραςτηςεπιστήμης.

1.3 Διδασκαλία των φυσικών επιστημών και σχολικές βαθμίδες

«Χωρίς αμφιβολία θα πετύχουμε με τη διδασκαλία των φυσικών επιστημών πολύ περισσότερα απ' όσα έχουν ήδη επιτευ-χθεί, αν χρησιμοποιηθεί μία πιο φυσική μέθοδος. Αν δε διαφθαρεί η νεολαία από την πρόωρη αφηρηματοποίηση.»

Ε. Μach 1

Ένααπόταβασικότεραπροβλήματαγιατηδιδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημώνπροκύπτειαπότηνανεξάρτητηαντιμε-τώπισητωνσχετικώνμαθημάτωνστιςτρειςσχολικέςβαθμί-

δες,απότηνέλλειψηδηλαδήενόςενιαίουπλαισίουδιδακτι-κήςαντιμετώπισήςτους,ανεξάρτητουαπότηδιοικητικήτο-μήτηςσχολικήςπορείαςσεβαθμίδες.Ανάλογαμετηνηλι-

1populärwissenschaftlicheVorlesungen,5ηέκδοση,Leipzig1923,σ.340,όπωςαναφέρειοWagenschein(1976)σ.178

19

κίατωνμαθητώνδιαμορφώνεταικαιτομαθησιακόδυναμικότους,οπότεαντίστοιχαπρέπειναδιαμορφώνεταικαιηεμ-βάθυνσητηςδιδασκαλίας.Είναιόμωςανάγκησεκάθεστά-διονααξιοποιείταιτογνωστικόδυναμικόπουέχειήδηκατα-κτηθείκαινασυνδέεταιμετονέουλικόπουθαπαρουσια-στείστουςμαθητές.

Ηποιοτικήδιάστασητηςερμηνείαςτωνφαινομένωνπροη-γείταιτηςποσοτικήςκαιφορμαλιστικής.Έτσιηδιδασκαλίατηςφυσικήςστηνα'βαθμίδαπρέπειναεξυπηρετείκυρίωςτοστόχοτηςσυστηματικήςπαρατήρησης,τησυνειδητο-ποίησητηςεξέλιξηςτωνφαινομένωναπότομαθητή(πα-ρατηρησιακήδιάσταση).Στηβ'βαθμίδαηδιδασκαλίαπρέ-πεικατ'αρχήνναστοχεύειστηνποιοτικήπροσέγγισητηςερμηνείαςτωνφαινομένων(ερμηνευτικήδιάσταση)μεσταδιακήεισαγωγήστιςποσοτικέςσχέσειςκαιτοφορμα-λισμό,ενώστηγ'βαθμίδαηδιδασκαλίαπρέπειναεδραιώ-νεταιμετηνολοκλήρωσητηςποσοτικήςαντιμετώπισηςκαιτομαθηματικόφορμαλισμό(φορμαλιστικήδιάσταση),που

συνδέεταικαιαναφέρεταιόμωςσεφαινόμενατωνοποίωνηποιοτικήερμηνείαέχειεδραιωθείαποτελεσματικάστιςπροηγούμενεςβαθμίδες.Έτσιοιμαθητέςδεναπομνημο-νεύουνμηχανικάτοφορμαλισμό,κατανοούνουσιαστικάτηδιάστασήτουωςμαθηματικήσυμπύκνωσητηςποιοτικήςπληροφορίαςπουπεριγράφει.

Ηδιδακτικήπορείαπεριγράφεταισυνοπτικάστοπαρακάτωσχήμα.Στοκέντροτοποθετούνταιοιδιδακτικοίστόχοι,οιοποίοιεπιδρούνσεκάθεστάδιοτηςδιδακτικήςδιαδικασίας,καιπεριμετρικάηεξέλιξητηςεμβάθυνσηςσεκάθεδιδακτι-κόστάδιο.Ηκυκλικήμορφήστηνεξέλιξητηςδιδακτικήςπο-ρείαςτονίζειεμφατικάτογεγονόςότι,ακόμηκαιμετάτηνολοκλήρωσητηςδιδασκαλίαςτωνφορμαλιστικώναλληλοσυ-σχετίσεων,πρέπειναείναιαυτονόητηηαναφοράτηςκατα-κτηθείσαςγνώσηςστηνολοκληρωμένηπιααντιμετώπισητηςερμηνείαςτωνκαθημερινώνφαινομένωνκαιτωνπροε-κτάσεώντους.

1.3.1 Διδασκαλία των φυσικών επιστημών στην πρώτη σχολική βαθμίδα

• «Αναρωτιέμαιαντασκουλήκιακινούνταικαιπροςτιςδύοκατευθύνσεις.»

• «Τιθασυμβείανγυρίσουμεέναφυτόανάποδα;»• «Πούείναιτ'αστέριατηνημέρα;»• «Πούείναιοήλιοςτηνύχτα;»• «Πώςδημιουργήθηκεοκόσμος;»• «Απόπούήρθαεγώ;»«Αυτέςείναιμερικέςαπότιςεκατοντάδες,απότιςχιλιά-δεςερωτήσειςτωνπαιδιών.Δενείναιόμοιεςμετιςερω-τήσειςπουκάθεπαιδίθέτεινωρίτεραήαργότερα;Όλοιαναρωτηθήκαμεγιατονκόσμοστονοποίοζούμε...Τομά-θηματωνφυσικώνεπιστημώνστοδημοτικόσχολείοείναιηαπάντησή μας στην ανάγκη κάθε παιδιού να μάθει»(Jacobson1980,σ.3-4).

Στηνπρώτηεκπαιδευτικήβαθμίδασημειώνεταιηπρώτηεπαφήτουμαθητήμετο«οργανωμένο»μάθηματωνφυσι-κώνεπιστημών.Αυτόδεσημαίνειότιομαθητήςαντιμετωπί-ζειγιαπρώτηφοράταφυσικάφαινόμενα.Oρθόείναιναισχυριστείκανείςότιγιαπρώτηφοράοιπρώιμεςαντιλήψεις(πρβλ.1.5.4)τουμαθητήδοκιμάζονταισεαντιδιαστολήμετις«φυσικέςαλήθειες»τουδασκάλουκαιτουδιδακτικούβι-βλίου,καθώςκαιμετιςπρώιμεςαντιλήψειςτωνσυμμαθη-τών.Τογεγονόςαυτόσεσυνδυασμόμετογνωστικόδυναμι-κότωνμαθητώνπουβρίσκονταιστοστάδιοτωνσυγκεκριμέ-νωνλογικώνπράξεων(Παρασκευόπουλος1985α,σ.42)κα-θορίζειτηβαρύτητατηςδιδασκαλίαςστοπαρατηρησιακόεπίπεδο.Oμαθητήςδεναντιμετωπίζειπιατακαθημερινάφυσικάφαινόμενατυχαία,αλλάκαλείταιμεμεθοδικότρόπο

20

ναπαρατηρήσεικαινακαταγράψειτηνεξέλιξήτους.Μαθαί-νειναοργανώνειτιςπαρατηρήσειςτουκαιναεκτελείαπλάπειράματα,πουπολλέςφορέςδεδιαφέρουναπότιςκαθη-μερινέςδραστηριότητεςωςπροςτοπεριεχόμενοαλλάκυ-ρίωςωςπροςτημεθοδολογία.Ότανκαλείταιναπειραματι-στείβράζονταςγιαπαράδειγμανερό,δενκάνειτίποταδια-φορετικόωςπροςτοπεριεχόμενοτηςεργασίαςαπ'ότανβράζεινερόγιατηνεξυπηρέτησητωνδικώντουαναγκών.Αυτόπουδιαφέρειείναιοστόχοςτηςπράξης.Βράζεινερόπαρατηρώνταςκριτικά,γιαναμετρήσειτηθερμοκρασίαβρα-σμού,ναπαρατηρήσειτιςφυσαλίδεςπουδημιουργούνται...

Ηέννοιατουπειράματοςδενπεριορίζεταιστοσχολικόερ-γαστήριο.Πείραμαείναικαιηκριτικήπαρατήρησητωνκαθη-μερινώνφυσικώνφαινομένων,ότανηαντιμετώπισήτουςδι-έπεταιαπότημεθοδολογικήσυνέπειατωνφυσικώνεπιστη-μών.Όταν,γιαπαράδειγμα,ομαθητήςπαρατηρείτηντρα-μπάλαστηνπαιδικήχαρά,δοκιμάζονταςμεφίλουςτουδια-φορετικήςμάζαςναδιαπιστώσειτησυνθήκηισορροπίας,εκτελείπείραμα.Μετηνεισαγωγήτηςεπιστημονικήςμεθο-δολογίαςμπορείν'αξιοποιηθείαποτελεσματικάμεγάλοπλήθοςκαθημερινώνπαρατηρήσεων.

Ηεπιλογήτου«παρατηρησιακούεπιπέδουδιδασκαλίας»γιατηνα'βαθμίδαεντοπίζειτηβαρύτητατηςδιδασκαλίαςστηνκαλλιέργειατηςμεθοδικότηταςκαιστησυστηματικήπαρα-τήρησητωνφαινομένων.Μεαυτόνομηπειραματικήπαρατή-ρησηομαθητήςκαλείταινασυνειδητοποιήσειότιπ.χ.ταστερεάδιαστέλλονται,ότανθερμαίνονται,ότιοπάγοςεπι-πλέειστονερό,ότιολαμπτήραςακτινοβολεί,όταντοκύ-κλωμαείναικλειστόκαιδιαρρέεταιαπόρεύμακ.τ.λ.

Ηέμφασηστηνπαρατήρησηδενπρέπεινααποκλείειμίαπρώτηερμηνευτικήπροσέγγιση,σεαναφοράπάνταμετογνωστικόεπίπεδοτωνμαθητών.Ηερμηνείαδενεπιδιώκεταισ'αυτότοστάδιο,ανόμωςηενασχόλησητουμαθητήμετοφαινόμενοπροκαλέσειτηναπορίατου,οδάσκαλοςπρέπει

ναείναιέτοιμοςναικανοποιήσειτηγνωστικήανησυχία.Μετηνκάλυψητωνθεματικώνπεδίωντηςφυσικήςστηνα’βαθ-μίδασεπαρατηρησιακόεπίπεδοομαθητήςπρέπει:

• ναέχεισυστηματοποιήσειτηνεργασίασύμφωναμεταμεθοδολογικάπρότυπατωνφυσικώνεπιστημών,νακάνειπαρατηρήσεις,ναδιατυπώνειυποθέσεις,νατιςελέγχειμεαπλάπειράματα,νακαταγράφειτιςπαρατηρήσειςτουκαιναεξάγειποιοτικάσυμπεράσματα,

• ναέχειπαρατηρήσεισυστηματικάταφυσικάφαινόμενα,ώστεναμπορείναταανακαλέσειαργότερα,

• ναέχεισυνδέσειτααντίστοιχακαθημερινάφαινόμεναμετιςπαρατηρήσειςτουσχολικούεργαστηρίου,ώστεναανακαλείτογνωστικόυλικόσετυχαίεςεπαναλήψεις.Ότανπ.χ.παρατηρείτασύρματατηςΔΕΗτοκαλοκαίρι,συνδέειτηνπαρατήρησηαυτήμετοπείραμαδιαστολήςστερεώνστοεργαστήριο.

Oιιδέεςτωνμαθητώνγιατονκόσμογύρωτουςδιαμορφώ-νονταιπολλέςφορέςσταχρόνιατηςφοίτησήςτουςστοδη-μοτικόσχολείο,άσχετααπότοανδιδάσκονταιήόχιφυσικέςεπιστήμες.Χωρίςτηνυποβοήθησητηςδιαδικασίαςαυτήςαπόοργανωμένομάθημα,πουθαπαράσχειτομεθοδολογικόεργαλείοτηςεπιστημονικήςπροσέγγισης,είναιπολύπιθα-νόηδιαμόρφωσηαυτήναείναιμηεπιστημονική,μεαποτέ-λεσματηνεδραίωσηδομώνπουείναιαμφίβολοανθαμπο-ρούννααρθούναργότερα(Harlen1985,σ.5,Harlen2000).

«Ηγενίκευσηκαιαφηρηματοποίησηκαιοισχετικέςδιαδικα-σίεςανάλυσηςκαισύνθεσηςβασίζονται,όσοναφοράστηβασικήτουςσημασίαγιατομαθητή,σεσυγκεκριμένεςπα-ραστάσεις»(Callahan1966,σ.14).Μεαυτήντηνέννοιαηορθήκαιπλήρηςδιαπίστωσηκαιπαρατήρησητωνφυσικώνφαινομένωνστηνα'βαθμίδααποτελείτοαπαραίτητογνω-στικόυπόβαθρο,στοοποίο,σεμετέπειταστάδια,θαστηρι-χτείηπροσπάθειαγενίκευσηςκαιένταξήςτουςσεπλαίσιαποιοτικώνκαιποσοτικώναλληλοσυσχετίσεων.

1.3.2 Διδασκαλία των φυσικών επιστημών στη δεύτερη και τρίτη σχολική βαθμίδα

Ηαξιοποίησητηςσυστηματικήςπαρατήρησηςστηνπροη-γούμενηβαθμίδασεσυνδυασμόμετηνκατάκτησητηςμεθο-δολογίαςτωνφυσικώνεπιστημώνεπιτρέπειστηβ'βαθμίδατοσυνδυασμότωνφυσικώνφαινομένωνκαιτηνεπιδίωξητηςένταξήςτουςσ'έναγενικότεροσύστημααναφοράς.Μετονπειραματισμόσεσυνθετότεραφαινόμεναοιμαθητέςοδη-γούνταιστηνκατανόησηενόςποιοτικούπλαισίουκανόνων(όχιυποχρεωτικάφορμαλιστικών),ικανώνναεξηγήσουνομοειδήφαινόμενα.Oσυνδυασμόςεπιμέρουςκατασκευώνοδηγείσεσυνθετότερεςδιατάξεις,ικανέςνακαλύψουνπει-ραματικάπιοπολύπλοκαφαινόμενα.

Ηκατάκτησητηςαφηρημένηςσκέψης(Παρασκευόπουλος1985β,σ.90)επιτρέπειτησταδιακήπροσέγγισητηςποιοτι-κήςερμηνείαςκαιτιςποσοτικέςπαρατηρήσεις.Αυτόδεση-μαίνειότιπρέπειναεπιδιώκεταιαβίασταηαφηρηματοποίη-σητωνφαινομένωνκαιημετάδοσητουμαθηματικούφορμα-λισμού.Ηδιαδικασίααυτήείναισταδιακήκαιπρέπειναέχειωςαφετηρίατοκαθημερινό,τοοικείοκαιχειροπιαστό,ώστεηερμηνείανασυνδεθείεπαρκώςμετοπιοαφηρημένοφαι-νόμενο:«Ησυσκευήεπίδειξηςτουνόμουτωνμοχλώνδενείναιηαρχή.Είναιαποτέλεσμααφηρηματοποίησης,μίαςγνωστικήςγενίκευσης.Ηαφηρηματοποίηση,τηνοποίατο

21

Oιδιδακτικοίστόχοιπεριγράφουνγενικάαυτότοοποίοπρο-σπαθούμε,αυτόπουπρέπειναπετύχουμεμετηδιδασκαλία,περιγράφουνδηλαδήτηνεπιθυμητήκατάληξητηςμαθησια-κήςδιαδικασίας(Gagne1992,etalσ.41),τιςεπιδιωκόμε-νεςδεξιότητεςκαισυμπεριφορέςτουμαθητήμετάτοπέραςτουμαθήματος.Συχνάγίνεταιδιαχωρισμόςσε«μαθησια-κούς»καισε«διδακτικούς»στόχους.Oι«μαθησιακοί»στό-χοιείναιεκείνοιπουτίθενταιαπότουςίδιουςτουςμαθητές

ήτουλάχιστονυιοθετούνταιαπότουςμαθητές,ενώοι«δι-δακτικοί»στόχοιείναιαυτοίπουορίζονταιαπότοδάσκαλοήτοαναλυτικόπρόγραμμα(Willer1977,σ.19,Mikelskis1982,σ.94,Bleichroth1991α,σ.44).Oιοριζόμενοιδιδακτικοίστό-χοιπρέπειναδιαμορφώνονταικαιναεφαρμόζονταιμετρό-ποτέτοιοπουναοδηγούνστηναντίστοιχηδιαμόρφωσημα-θησιακώνστόχωναπότουςμαθητές.Στησυνέχεια,θαχρη-σιμοποιείταιοόρος«διδακτικοίστόχοι»,αφούαυτούςμπο-

Γυμνάσιοκαλείταιναπροκαλέσει,ξεκινάαπότηνπένσακαιτοψαλίδι,γιαναφτάσειστηράβδοεπίδειξηςτουνόμουτωνμοχλών…»(Wagenschein1976,σ.43).

Ηεπιλογήτουεπιπέδουφορμαλισμούδενμπορείνακαθορι-στείεκτωνπροτέρων.Εξαρτάται,πέρααπότηνηλικίατωνμαθητών,καιαπότοσυγκεκριμένοπρόβλημα.Oμαθηματι-κόςτύπος,ωςέκφρασητηςποιοτικήςσχέσης,πρέπειναείναιτοτελευταίοστάδιοτηςδιδακτικήςαντιμετώπισηςενόςφαινομένου.

Ηπρόωρηχρήσητουφορμαλισμούσυνδέεταιπολλέςφορέςμετοεπιχείρημαότιχωρίςαυτόνείναιαδύνατονααντιμε-τωπισθούνσύνθεταφαινόμενα.Ηάποψηαυτήείναιλανθα-σμένη.OHewitt(1983),αναφερόμενοςστηνεμπειρίατουαπότηδιδασκαλίατηςφυσικήςσεφοιτητέςμηθετικήςκα-τεύθυνσης,αναφέρειότιμετηναπόρριψητηςμαθηματικήςγλώσσαςκαιτηνυιοθέτησητηςαπλήςκαικαθημερινήςμπο-ρούμεναδιδάξουμεσύνθεταφυσικάφαινόμεναμεμετατό-πισητουκέντρουενδιαφέροντοςστοβασικόζητούμενο,τηνποιοτικήερμηνεία.

Είναιφανερόότιστηγ'βαθμίδαολοκληρώνεταιημετάδοσητουμαθηματικούφορμαλισμού.Ηολοκλήρωσηόμωςτηςδι-δασκαλίαςμετηφορμαλιστικήαντιμετώπισηπρέπεινασυν-δυάζεταιμεπαράλληληποιοτικήκατανόηση.Είναιαπαραίτη-τηηεπίγνωσηότιομαθηματικόςτύποςδενείναιαυθύπαρ-κτος,ότιπεριγράφειτηφυσικήδιάστασηενόςφαινομένου.OWeisskopf(1976)αναφέρεισχετικά:«Είναιαδύνατοναμεταδώσουμετηφυσικήαντίληψηχωρίςτηχρήσηκάποιωνμαθηματικώνσχέσεων...Oδάσκαλοςκάνονταςχρήσητηςμαθηματικήςγλώσσαςπρέπειπαράλληλαναεισάγειτην

ποιοτικήτηςδιάστασημετηναποκάλυψητωναπρόσμενωναναλογιώνστηφύση.Oμαθητήςπρέπειναβλέπεικαινανι-ώθειότιοιποσοτικέςσχέσειςπράγματιαποκαλύπτουνουσι-αστικέςσυσχετίσειςστηφύση».Ημαθηματικήσχέσηπρέπειναέχειτηδιάστασημιαςσυμπύκνωσηςτηςποιοτικήςπλη-ροφορίας.ΓιαναπεριγράψεικανείςγεωγραφικάτηνΕλλάδαμελέξειςθαχρειαζόταντόμους,οχάρτηςόμωςχρησιμο-ποιώνταςδεύτερηδιάστασησυμπυκνώνειτηνίδιαπληροφο-ρίασεμίαμόνοσελίδα,γι'αυτόκαιείναιπρακτικάχρήσιμος.Ησυμπύκνωσηόμωςσεμίασελίδαδενείναιδυνατήχωρίςποιοτικέςαφαιρέσεις.

Τελικόςστόχοςτωνφυσικώνεπιστημώνείναιηαντίληψησεβάθοςαλληλοσυσχετίσεων(Kranzer1990,σ.19),ηκατανό-ησηενόςσυστήματοςνόμωνπουναερμηνεύουνσυνολικάτηνομοτέλειατουφυσικούκόσμου.Μεαυτήντηνέννοιαηολοκλήρωσητηςδιδασκαλίαςαπαιτείτηδιαπίστωσητωνβα-θύτερωναλληλοσυσχετίσεωντωνφυσικώννόμων.Ηαναφο-ράστακαθημερινάφαινόμενατουφυσικούμαςπεριβάλλο-ντοςμεεργαλείοτημαθηματικήλογική,στοεπίπεδοαυτό,αποκαλύπτειτιςσυγκεκριμένεςαλληλοσυσχετίσεις.Ηανα-ζήτησηολοένακαιπιοολοκληρωμένωναπαντήσεωνπρέπειναδημιουργείστουςμαθητέςτοκατάλληλοκίνητρογιατηνπλήρηδιαλεύκανσητων«μυστηρίωντηςφύσης»καιτησυ-στηματοποίησητωναπαντήσεωνσ'έναενιαίοπλαίσιονό-μων.Τααπλάκαθημερινάφαινόμενααποδεικνύονταιπολλέςφορέςταπιοσύνθετακαιπολύπλοκα,όταντοζητούμενοεί-ναιηχωρίςπροσεγγίσειςκαιπαραδοχέςερμηνείατους(Haase1985,Epstein1989).

1.4 Διδακτικοί στόχοι

«Είναι λιγότερο σημαντικό το τι μαθαίνουμε στο σχολείο από το πώς το μαθαίνουμε. Μία μοναδική μαθηματική πρόταση την οποία έχει πραγματικά κατανοήσει ο μαθητής, έχει γι' αυτόν πολύ μεγαλύτερη αξία, από ό,τι δέκα τύποι τους οποίους έχει αποστηθίσει και τους οποίους μπορεί να εφαρμόσει σωστά, χωρίς όμως να αντιλαμβάνεται το πραγματικό τους νόημα. Γιατί το σχολείο δεν πρέπει να μεταδίδει τυποποιημένες ρουτίνες, αλλά συνεπή μεθοδική σκέψη.»

M. Planck 1

1περιοδικόVDI,1933VIIIχρόνος,σ.185,όπωςαναφέρειοWagenschein(1976)σ.226

22

ρούμεναορίσουμεχωρίςτησυμμετοχήτωνμαθητών,μετηδιατύπωσηόμωςτηςεπιδίωξηςηοριοθέτησήτουςναείναιτέτοια,πουναοδηγείτουςμαθητέςστηναποδοχήτουςωςμαθησιακώνστόχων.

Ηδιαμόρφωσητωνστόχωντηςδιδασκαλίαςείναιευθύνητηςπολιτείας.Στηχώραμαςοιστόχοιαποτελούντοεισα-γωγικόμέροςτωναναλυτικώνπρογραμμάτων,ταοποία

έχουντηνομικήμορφήπροεδρικώνδιαταγμάτων.Oδάσκα-λοςκαλείταιναεφαρμόσειστηνπράξητοπλαίσιοστόχων,όπωςαυτόπεριγράφεταιστοαναλυτικόπρόγραμμακαιστοβιβλίογιατοδάσκαλο.Στιςπαραγράφουςπουακολουθούνεπιχειρείταιαφενόςηαποσαφήνισητωνκριτηρίωνιεράρχη-σηςκαικατηγοριοποίησηςτωνδιδακτικώνστόχωνκαιαφε-τέρουηπεριγραφήορισμένωνβασικώνγενικώνστόχωντηςπροτεινόμενηςπροσέγγισης.

1.4.1 Σημασία των διδακτικών στόχων

1.4.1.1 Ιεράρχηση των διδακτικών στόχων

Ηδιαδικασίαδιδασκαλίας-μάθησηςεξελίσσεταισεαναφο-ράμεοριοθετημένουςδιδακτικούςστόχουςπουχαρακτηρί-ζουντημεθοδολογικήκαιθεματολογικήιεράρχησητωνσχο-λικώνβιβλίων.Oιοδηγίεςαυτέςόμωςσυχνάπερνούνπολύγρήγορααπόπολύαφηρημένεςκαιγενικέςδιατυπώσεις,όπως«γιατίδιδάσκουμετιςφυσικέςεπιστήμεςστοσχο-λείο;»,σεπολύειδικέςανάδιδακτικήενότηταδιατυπώσεις,όπως«ναμελετήσουνοιμαθητέςπειραματικάτοφαινόμενοτουβρασμούκαινακατανοήσουντιείναιτοσημείοζέσηςκαιηλανθάνουσαθερμότητα»(Αλεξόπουλος1994,σ.32),πουκαιαυτέςόμωςδεστερούνταιασάφειας.

Βασικόκριτήριοτηςδυνατότηταςεπίτευξηςτωνστόχωνείναιησαφήςκαισυγκεκριμένηδιατύπωση,πουδίνειστοδάσκαλο

τηδυνατότητα,πέρααπότηγενικότερηήειδικότερηδιάστα-σήτους,νατουςυλοποιήσεισυγκεκριμέναστηνπράξη.Δενείναιβέβαιαδυνατόκάθεφοράπουοδάσκαλοςδιδάσκεινακαθοδηγείταισεκάθεβήμααπότοιεραρχικόαυτόπλαίσιοστόχων,ηεπίγνωσηόμωςαυτούτουπλαισίουοδηγείστηδια-μόρφωσηεσωτερικώνπροτεραιοτήτων,πουαυθόρμηταεφαρ-μόζονταιτηνκατάλληληστιγμήανάλογαμετιςευκαιρίεςαλλάκαιτιςανάγκεςπουδημιουργούνταιστηντάξη.

Στιςαμέσωςεπόμενεςπαραγράφουςαναλύεταισύντοματοσύστημαδόμησηςτωνστόχων,παρουσιάζεταιοδιαχωρι-σμόςτωνστόχωνανάλογαμετηγενικότητάτουςκαιανάλο-γαμετιςδεξιότητεςστιςοποίεςαυτοίαναφέρονται(γνω-στικοί,συναισθηματικοίκαιψυχοκινητικοίστόχοι).

Μιαπρώτηδιάκρισητωνδιδακτικώνστόχωνείναιοδιαχωρι-σμόςσεβραχυπρόθεσμουςκαιμακροπρόθεσμους.Oιβρα-χυπρόθεσμοιστόχοιπεριγράφουντηνεπιδιωκόμενησυμπε-ριφοράτουμαθητήστοτέλοςμιαςσυγκεκριμένηςμαθησια-κήςδιαδικασίας,ενώοιμακροπρόθεσμοιστόχοιαναφέρο-νταισεικανότητεςκαιδεξιότητεςπουκαλλιεργούνταιμετηνευρύτερηςδιάρκειαςεπίδρασητουμαθήματος.

Περαιτέρωοιδιδακτικοίστόχοιδιακρίνονταιανάλογαμετοβαθμόγενικότητάςτους,μπορείδηλαδήναδιατυπώνονταιπερισσότεροήλιγότερογενικά(Woolfolk1987,σ.385).Ηδιατύπωση«νααναπτύξουνοιμαθητέςέφεσηκαιενδιαφέ-ρονγιατημελέτηκαιέρευνατουοργανικούκαιανόργανουκόσμου...»(ΦΕΚ2003)είναιπ.χ.γενικότερησεσχέσημετοστόχο«ναπαρατηρήσουντιςμεταβολέςπουπαθαίνουνταυλικάσώματακαιναδιακρίνουνταφυσικάαπόταχημικάφαινόμενα»(ΦΕΚ2003).

Ηιεράρχησησεεπίπεδασυναντάταισεόλατασυστήματαδιδακτικώνστόχων,ανκαιτοεύροςτωνεπιπέδωναυτώνδενείναισταθερό.OιBleichrothetal.(1991α,σ.44)αναφέ-ρουντρίαβασικάεπίπεδαστόχων:

Στοανώτατοεπίπεδοοιδιδακτικοίστόχοιείναιλίγοικαιεκ-φράζονταιμεμεγάληγενικότητα.Ηοριοθέτησήτουςαπαιτείσυγκεκριμενοποίησησταχαμηλότεραεπίπεδα.Ησυγκεκρι-μενοποίησηόμωςαυτήδενείναιμονοσήμαντη,οιειδικότε-ροιστόχοιδενπροκύπτουνπαραγωγικάαπότουςγενικούς.Ηανάλυσησεειδικούςστόχουςείναιπολύπλοκηδιαδικασία(Gagne1992,σ.51),πουαπαιτείτοσυνυπολογισμόδιάφο-ρωνπαραμέτρων,όπωςγιαπαράδειγματηςηλικίαςτωνμα-θητών,τουδιαθέσιμουχρόνουκαιτουεπιπέδουυλικοτεχνι-κήςυποδομής.Ηπαραγωγήτωνειδικώνστόχωνακολουθείαμφίδρομηπορεία.Μετάδηλαδήτονορισμότωνειδικώνστόχωνθαπρέπεινατίθεταιηερώτηση:«Ήταναυτόπράγ-ματιτονόηματουγενικούστόχου;».Έναςγενικόςστόχοςπ.χ.αναφέρεται«στηναπόκτησηγνώσεωνσχετικώνμεθε-ωρίες,νόμουςκαιαρχέςπουαφορούνταεπιμέρουςαντι-κείμενατωνΦυσικώνΕπιστημών,ώστεοιμαθητέςναείναιικανοίόχιμόνοναπαρατηρούνταφαινόμενα,αλλάκαινατα«ερμηνεύουν»στοεπίπεδοπουτουςεπιτρέπειηαντιληπτι-κήικανότητατηςηλικίαςτους»(ΦΕΚ2003).Παραγωγικάμπορείνακαταλήξουμεστονειδικότεροστόχοτηςδιδασκα-

23

λίαςτηςΝευτώνειαςμηχανικής,ηοποίαοδηγείστηνκατα-νόησημέρουςτουφυσικούπεριβάλλοντος.Μετάτηδιατύ-πωσητουειδικότερουστόχουπρέπεινααντιστρέψουμετησυλλογιστική,αναρωτώμενοιανοειδικόςαυτόςστόχοςεκ-φράζειπράγματιτονόημαπουείχαμεκατάνουστογενικόστόχο.Ησυγκεκριμενοποίησηεξυπηρετείταιμεπερισσότε-ρουςειδικούςστόχους,ηδιαδικασίατουαμφίδρομουπρο-βληματισμούπρέπειναοδηγείστηνιεράρχησητωνειδικώνστόχων.

Στομεσαίοεπίπεδοπεριλαμβάνονταιοιειδικότεροιστόχοιπουαναφέρονταιστιςγενικέςθεματικέςενότητεςτωνανα-λυτικώνπρογραμμάτων.Εδώπεριγράφονταιοιεπιδιωκόμε-νεςδεξιότητεςκαιοιπροτεραιότητεςτηςδιδακτικήςδιαδι-κασίας,οριοθετείταιημορφήτηςδιδακτικήςπροσέγγισηςκαιηβαρύτητακάθεμαθησιακήςσυνιστώσας.Τυπικάρήμα-ταπουχρησιμοποιούνταιστηδιατύπωσηαυτώντωνστόχωνείναι:γνωρίζω,κατανοώ,διαπιστώνω,αποκτώγνώσεις,εξε-τάζω,κατασκευάζω,συστηματοποιώ...

Oιστόχοιστοκατώτεροεπίπεδοονομάζονταιαλλούειδικοί,διαδικαστικοί(Willer1977,σ.21)ήστόχοισυμπεριφοράς(Slavin1986,σ.217).Περιγράφουνμεμεγαλύτερηλεπτο-μέρειατιςσυγκεκριμένεςδραστηριότητεςκαισυμπεριφο-ρέςτωνμαθητώνκαιαναφέρονταισυνήθωςσεειδικέςθε-ματικέςενότητεςτουαναλυτικούπρογράμματος.Ηεφαρμο-σιμότητατωνειδικώνστόχωνεξασφαλίζεταιαπότησαφήτουςδιατύπωση.Oιειδικοίστόχοιπρέπεισυνεπώςναεκ-πληρούνορισμένεςπροϋποθέσεις(Duit1981,σ.63):

• Ναορίζουντηντελικήσυμπεριφοράπουεπιδιώκεταικαιπουπρέπειναείναιάμεσαπαρατηρήσιμη.

• Ναορίζουνμεσαφήνειατοαντικείμενοστοοποίοαναφέ-ρονται.

• Ναπεριγράφουντιςαπαραίτητεςπαραμέτρους(π.χ.επι-τρεπόμεναβοηθητικάμέσα,προϋποθέσεις).

• Ναορίζουντομέσοαξιολόγησηςτηςεπίτευξηςικανοποι-ητικήςσυμπεριφοράς.

Παράδειγμα:Σ'έναφυλλάδιομεένανκατάλογοδέκααντι-κειμένων(προϋπ.3)νασημειωθούν(προϋπ.1)τουλάχιστον3(προϋπ.4)ταοποίαάγουντοηλεκτρικόρεύμα(προϋπ.2).

OιστόχοιγιατηδιδασκαλίατηςφυσικήςστηνΕ΄καιΣτ΄τάξητουδημοτικούσχολείουακολουθούντηνιεράρχησησετρίαεπίπεδα.Στοανώτατοεπίπεδογίνεταιαναφοράστουςσκο-πούςτηςδιδασκαλίαςτουμαθήματοςτων«φυσικών»,πουείναικοινοίγιατιςδύοτάξεις,ενώπεραιτέρωσυγκεκριμε-νοποιούνται«γενικέςεπιδιώξεις»γιατιςγενικέςθεματικέςενότητεςκαιειδικοίστόχοικάθεσυγκεκριμένηςενότητας.

Ησχέσητωνγενικώνμετουςειδικότερουςστόχουςείναισχέσηιεραρχική(Bleichroth1991α,σ.45).Oιπρώτοιηχούνσημαντικοίκαιποιοτικοί,ενώοιδεύτεροιδιατυπώνονταιστενάκαιεξειδικευμένα.Oγενικόςστόχος,γιαπαράδειγμα,«απόκτησηικανότηταςαναγνώρισηςτωνορίωντωνφυσικώνμεθόδων»ηχείποιοτικάσημαντικόςσεσχέσηπ.χ.μετονει-δικό«οιμαθητέςνασημειώσουνταμέρητηςμπαταρίαςσεένασκίτσο».Ηδιαφορετικήαυτήποιότηταπρέπειναγίνεταιαντιληπτήυπότοπρίσματουχρονικούορίζοντατωνστόχων.Oιγενικοίστόχοιδεναναφέρονταισεσυγκεκριμένεςδιδα-κτικέςενότητες,δενείναιδυνατήηεπίτευξήτουςσεσυ-γκεκριμένηδιδακτικήώρα.Ηπροσέγγισήτουςείναιαποτέ-λεσματηςσυνολικήςεξέλιξηςτουμαθήματος,τοοποίοδια-μορφώνεταισύμφωναμετουςειδικούςστόχουςσεκάθεδι-δακτικήώρα.

Παραστατικήαναλογίαδίνειηοριοθέτησητηςγενικήςαπο-στολήςτουσχολείουγιατηνπαροχήεκπαίδευσηςστουςμα-θητές(πρβλ.1.1).Oγενικόςαυτόςστόχοςεκτείνεταιστοσύνολοτωνμαθημάτωνπουπεριλαμβάνονταιστοσχολικόπρόγραμμαμιαςεκπαιδευτικήςβαθμίδας.Κάθεμάθημα,ασφαλώςκαιτομάθηματωνφυσικώνεπιστημών,έχειτορό-λοτουστηνπροσέγγισητουγενικούαυτούστόχου,δενεί-ναιόμωςδυνατόηεπίτευξήτουνακαλυφθείπλήρωςαπόέναμόνομάθηματουσχολικούπρογράμματος.

1.4.1.2 Κατηγοριοποίηση των διδακτικών στόχων

Μιαάλληδιάκρισητωνδιδακτικώνστόχωναναφέρεταιστοδιαχωρισμόσύμφωναμετιςδιαφορετικέςικανότητεςκαιδε-ξιότητες,τιςδιαφορετικέςσυμπεριφορέςπουεπιδιώκουμενακαλλιεργήσουμεστουςμαθητές.ΕπικρατέστερηείναιηκατηγοριοποίησηκατάτονBloom(Duit1981,σ.65)σεγνω-στικούς,συναισθηματικούςκαιψυχοκινητικούςστόχους.

Oιγνωστικοίστόχοιαναφέρονταιστιςγνώσειςπουπροσφέ-ρειτομάθημα,στιςνοητικέςικανότητεςπουκαλλιεργείκαικαλύπτουντουςτομείςτηςσκέψης,τηςαντίληψηςκαιτης

μνήμης.Oισυναισθηματικοίστόχοιαναφέρονταιστοενδια-φέρον,τιςαντιλήψεις,τιςστάσεις,τιςαξίεςκαιγενικάτασυναισθήματατουμαθητή.Μετουςστόχουςαυτούςεπιδιώ-κεταιηθετικήτοποθέτησητωνμαθητώνκαιηεκτίμησητωναπότομάθημαπροσφερόμενωνστοιχείων.Oιψυχοκινητικοίστόχοι,τέλος,αναφέρονταιστιςσωματικέςδεξιότητες.Στηνπερίπτωσητωνφυσικώνεπιστημών,μεταξύάλλων,στηνικανότηταχειρισμούμετρητικώνδιατάξεων,στηνκατασκευήτηςπειραματικήςδιάταξης,στηνεξοικείωσημετηχρήση

24

οργάνωνκαιυλικών.Στηδιδασκαλία,γιαπαράδειγμα,τουνόμουτουHooke,στογνωστικότομέα,στόχοςμπορείναεί-ναιηκατανόησητηςαναλογίαςδύναμης-απόστασηςήηκατανόησητουορίουελαστικότηταςτουελατηρίου,στοσυ-ναισθηματικότομέαηκαλλιέργειατηςπροθυμίαςενασχόλη-σηςμετοφαινόμενο,ηαφύπνισηενδεχόμενουενδιαφέρο-ντοςμεαναφορέςσεπεδίαεφαρμογών,ενώστονψυχοκινη-τικότομέαηικανότητατουμαθητήναοργανώσειτηνπειρα-ματικήδιάταξη,ναεκτελέσειτιςμετρήσειςήναιδιοκατα-σκευάσειδυναμόμετρο.

Είναιπροφανέςότιπολλοίδιδακτικοίστόχοιαναφέρονταισεπερισσότερουςαπόέναντωνπροαναφερθέντωντομέων(Duit1981,σ.66).Ακόμηκαιστόχοιπουφαίνεταιναπροσα-νατολίζονταιστογνωστικότομέα,όπωςγιαπαράδειγμαηεπιδίωξητηςκατανόησηςενόςφυσικούφαινομένου,είναιέντονασυσχετισμένοιμεσυναισθηματικούςστόχους(όπωςπ.χ.τοενδιαφέροντουμαθητήναασχοληθείμετοσυγκε-κριμένοθέμα)ήψυχοκινητικούςστόχους(ότανεπιλέγεταιη

πειραματικήπροσέγγιση).Ηαναφοράστιςπαραπάνωκατη-γορίεςεξυπηρετείκυρίωςτηνανάγκητηςανάλυσης,ώστενατονιστείημονομερήςβαρύτηταπουσυνήθωςδίνεταιστουςγνωστικούςστόχουςσεσχέσημετουςσυναισθηματι-κούςκαιψυχοκινητικούςστησχολικήπρακτική(Woolfolk1987,σ.392).

Ηιδιαίτερηέμφασηπουδίνεταιστουςγνωστικούςστόχουςπροβληματίζειιδιαίτεραόσοναφοράστομάθηματωνφυσι-κώνεπιστημών.Είναιπροφανέςότιηεπιλογήτηςπειραμα-τικήςδιδασκαλίαςπέρααπότουςγνωστικούςστόχουςεξυπηρετείκαιαναβαθμίζειτουςψυχοκινητικούςκαισυναι-σθηματικούςστόχους,τωνοποίωνηπροσέγγισηαπόάλλαθεωρητικότεραμαθήματατουσχολικούπρογράμματοςδενείναιδυνατή.Αντίστροφα,ηδυνατότηταεπιδίωξηςτωνστόχωναυτώναπόλιγότεραμαθήματααποτελείεπιπλέονεπιχείρημαγιατηνπροτίμησηπειραματικήςδιδακτικήςμε-θοδολογίας.

1.4.2 Βασικοί γενικοί διδακτικοί στόχοι της προτεινόμενης προσέγγισης

1.4.2.1 Εξοικείωση με την επιστημονική μεθοδολογία

Απότιςπιοπαρεξηγημένεςέννοιεςτωνημερώνμαςείναιηέννοια«επιστημονικός».Oιλέξειςεπιστήμοναςκαιεπιστή-μηπροδιαθέτουνγιακάτιδύσκολο,ξένοκαιαπρόσιτογιατονπολύκόσμο.Γιατηνεπιστήμηχρειάζονταιειδικοίχώροι,εργαστήρια,ακριβόςκαιεξειδικευμένοςεξοπλισμός.ΣεμίαέρευναστοΗνωμένοΒασίλειο(Newton1992)ζητήθηκεαπόμαθητέςηλικίας4έως11χρόνωνναζωγραφίσουνένανεπι-στήμονα.Ηέρευναέδειξετηνύπαρξηενόςστερεότυπουαπότηνηλικίακιόλαςτωνέξιχρόνων,πουυποδηλώνειτηναποξένωσηπουαισθάνονταιταπαιδιάαπότηνέννοια«επι-στημονικός».Άσπρεςφόρμες,γυαλιάκαιπλήθοςοργάνωννατονπεριστοιχίζουνείναιησυνήθηςαντίληψηγιατονεπι-στήμονα.ΑνάλογεςπαρατηρήσειςαναφέρουνοιSolomon,

DureenκαιScott(1994)καθώςκαιοιNewton&Newton(1998).Χρέοςτουμαθήματοςτωνφυσικώνεπιστημώνείναιναανατρέψειταστερεότυπααυτά,οδηγώνταςτουςμαθητέςστηνκατανόησητηςεπιστημονικήςμεθοδολογίαςκαιμ'αυ-τόντοντρόποστηναπομυθοποίησητουεπιστήμονα.Ησυνι-στώσααυτήτουμαθήματοςπροδιαγράφεταιγενικάκαιστααναλυτικάπρογράμματα,χωρίςόμωςναεξειδικεύεταιτοπώςαυτήθαεπιτευχθεί.

«Αποστολήτουεπιστήμοναείναιμεαφετηρίατηνήδηυπάρ-χουσαγνώσηναδιατυπώσειυποθέσειςκαιθεωρίεςκαιναεκτελέσειπειράματαπουεπιβεβαιώνουνήαπορρίπτουντιςνέεςαυτέςθεωρίες»(Bondi1977).Μεβάσητονορισμόαυ-

Όπωςαναλύθηκεστηνπαράγραφο1.1,παιδαγωγική-διδα-κτικήβάσητηςπροτεινόμενηςπροσέγγισηςαποτελείηαντι-μετώπισητωνφυσικώνεπιστημώνωςμαθήματοςγενικήςπαιδείας,πουκαλείταιναπαράσχειστοσύνολοτωνμαθη-τώνπρακτικάεφαρμόσιμηγνώση,χρήσιμηγιατηνκαθημερι-νήτουςζωή.Στηνπροτεινόμενηπροσέγγισηεπιδιώκεταιηαναγωγήτωνθεμάτωνπουμελετώνταισεπροβλήματα,ταοποίαοιμαθητέςκαλούνταινααντιμετωπίσουνμεβάσηπει-ράματα,πουοργανώνουναυτόνομα.Μετοντρόποαυτόπέ-ρααπότουςδεδομένουςγνωστικούςστόχουςπουπεριγρά-φονταιστοαναλυτικόπρόγραμμα,εξυπηρετούνταιαποτελε-σματικάψυχοκινητικοίκαισυναισθηματικοίστόχοι.Στηνπα-ράγραφοαυτήπεριγράφονταιοιβασικοίγενικοίδιδακτικοί

στόχοιτηςπροτεινόμενηςπροσέγγισης.Oιστόχοιπουπερι-γράφονταιεδώδεναναιρούντοπροδιαγραφόμενοαπότοαναλυτικόπρόγραμμαπλαίσιοστόχων.Λειτουργούνσυμπλη-ρωματικάπερισσότεροωςβασικέςαρχέςπουδιέπουντηδιδασκαλίαδίνονταςτοστίγματηςβαρύτηταςσεσυγκεκρι-μέναδιδακτικάστοιχεία,πουστηνπροτεινόμενηδιδακτικήπαρέμβασηέχουνιδιαίτερησημασίακαιτηνπαρακολουθούνσεόλαταστάδιαεφαρμογής.Ηδιατύπωσήτουςδεστερεί-ταιγενικότητας.Ησύνδεσηκαιεφαρμογήτουςόμωςμετησυγκεκριμένημεθοδολογία,πουπεριγράφεταιαναλυτικάπαρακάτω,καθώςκαιτουςειδικότερουςστόχουςπουανα-φέρονταισεκάθεκεφάλαιο,τουςδίνειπρακτικάεφαρμόσι-μη,ουσιαστικήδιάσταση.

25

τόηπροσέγγισητηςεπιστημονικήςμεθοδολογίαςείναιδυ-νατήακόμηκαιστοδημοτικόσχολείο.Σημασίαδενέχειτόσοτοεπίπεδοτωνπειραμάτωνκαιηδυσκολίατωνφαινομένων,όσοημεθοδολογικήπροσέγγισημευπόθεση,πείραμακαισυμπέρασμα,πουεπιβεβαιώνειήαπορρίπτειτηνυπόθεση.ΚατάτονHodson(1992)«ηστροφήτωναναλυτικώνπρο-γραμμάτωναπότηδιδασκαλίατηςεπιστήμηςωςενόςσυνό-λουκατεστημένηςγνώσηςστηνκατεύθυνσητηςαντίληψηςότιηεπιστήμηείναιημέθοδοςπουπαράγεικαιαξιολογείγνώσηείναιίσωςησημαντικότερηαλλαγήτοτελευταίοτέ-ταρτοτουαιώναμας».Ηπροσέγγισητηςεπιστημονικήςμε-θοδολογίαςπρέπειναέχειβιωματικήδιάσταση:«ηιδέαπολλώνπρογραμμάτωνείναιότιομαθητήςοίδιοςπρέπειναέχειτορόλοτουεπιστήμοναπαράναμαθαίνειγιατηνεπιστήμη»(Sandford1988).Ησυνέπειακαιημεθοδικότηταπρέπεινακαθορίζουντηνεργασίατουμαθητήκαιστοπιοαπλόπείραμα:«Ανπιστεύουμεότιτομάθημαστοδημοτικόσχολείοπρέπειναανταποκρίνεταιστηνκαθημερινήεμπει-ρία,τομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνείναιέναδυναμικόεργαλείο.Όχιτόσογιατίμεταδίδειγνώσειςγιατοφυσικόκόσμο,όσογιατονεπιστημονικότρόποσκέψηςπουτοχα-

ρακτηρίζει.Είναιαυτονόητοότιταπαιδιάενδιαφέρονταιγιατοσώματους,τοναέρα,ταυλικάγύρωτους,τασώματαπουκινούνται...Τααντικείμενααυτάμπορούννααντιμετωπι-στούναπότομάθημα.Αναντιμετωπιστούνεπιστημονικά,ηκατάκτησητηςεπιστημονικήςμεθοδολογίαςαπόταπαιδιάείναιαυτονόητη»(Ward1983,σ.1).Στηνπροτεινόμενηδι-δακτικήπροσέγγισηηπροσπάθειαμετάδοσηςτηςεπιστημο-νικήςμεθοδολογίαςείναιεμφανήςκαισυστηματική.Στοδεύτεροκαιτρίτοφύλλοεργασίαςτηςεισαγωγήςτουβιβλί-ουπαρουσιάζονταιπαραστατικάταβασικάστάδιατηςεπι-στημονικήςδιερεύνησης:προβληματισμός,υπόθεση,πείρα-μα,παρατήρηση,επιβεβαίωσηήαπόρριψητηςυπόθεσης,εξαγωγήσυμπεράσματος,γενίκευση.Ταβασικάαυτάστάδιατηςεπιστημονικήςμεθοδολογίαςακολουθούνταιμεσυνέ-πειασεόλητηνέκτασητουβιβλίουτουμαθητή.Oιμαθητέςακολουθούνκατάτηνεργασίατουςταβασικάστάδιατηςεπιστημονικήςμεθόδου,ακόμηκαισταπειράματαπουεκτε-λούναυτόνομαστοσπίτιχρησιμοποιώνταςαπλάμέσα.Ηεξοικείωσημετηνεπιστημονικήμεθοδολογίαεπιτρέπειστουςμαθητέςτηναυτόνομηδιεύρυνσητουγνωστικούτουςυπόβαθρου.

1.4.2.2 Σύνδεση του μαθήματος με την καθημερινότητα

Oιφυσικέςεπιστήμεςαφορούνστημελέτητουκόσμουγύρωμας.Τομάθημασυνεπώςδενμπορεί,δενπρέπειναείναιαποκομμένοαπότιςεμπειρίεςπουομαθητήςσυγκεντρώνειαπότηνκαθημερινήτουεπαφήμεταφαινόμεναγύρωτου.Ηαναφοράσεπροβλήματατηςκαθημερινότηταςδίνειστομα-θητήτοστίγματηςεφαρμοσιμότηταςτηςεπιστήμης.«Πρέ-πειναεπισημαίνουμεστουςμαθητέςότιταφαινόμενατωνφυσικώνεπιστημώνσυμβαίνουνπαντούστονκόσμογύρωμας,όχιμόνοσεειδικάεργαστήριακαιυπόειδικέςσυνθή-κες»(Bentley&Watts1992,σ.32).

Ησύνδεσητουμαθήματοςμετηνκαθημερινήζωήείναισυ-στηματικήστηνπροτεινόμενηδιδακτικήπροσέγγιση.Ταει-σαγωγικάερεθίσματα,οιεργασίεςγιατοσπίτικαιπολλάαπότακείμεναστοβιβλίοαναφοράςπραγματεύονταιφυσικάφαινόμενα,πουοιμαθητέςέχουνπαρατηρήσειστηνκαθη-μερινήτουςζωή.Σεκάθεφύλλοεργασίαςέχειγίνειπρο-σπάθειαναεξασφαλίζεταιηεπέκτασηκαιαναφοράτουνέουγνωστικούυλικούσεόσοτοδυνατόνευρύτεραπαραδείγμα-τακαθημερινήςεφαρμογής.Ηδιαδικασίαμετηνοποίααυτόεπιτυγχάνεταιμπορείναέχειδιαφορετικέςμορφές.Αλλούτοκαθημερινόφαινόμενο,ειδικάανείναιπολύγνωστό,ει-σάγεταιστηφάσητουπροβληματισμού,ώστετομάθημαναπεριστραφείγύρωαπότηνπροσπάθειαερμηνείαςτου,αλ-λούτοκαθημερινόφαινόμενοπαρουσιάζεταιστηφάσητηςεμπέδωσηςωςευρύτεροπαράδειγμααναφοράςκαιεπέκτα-σηςτουμαθήματος.

Ησύνδεσητουμαθήματοςμετηνκαθημερινότηταδημιουρ-γείστομαθητήαυτόνομεςευκαιρίεςεπανάληψης.Αν,γιαπαράδειγμα,οιμαθητέςσυνδέσουντοφαινόμενοτηςδια-στολήςτωνστερεώνπουμελέτησανστηντάξημετηδιαφο-ρετικήμορφήτωνσυρμάτωντηςΔΕΗτοχειμώνακαιτοκα-λοκαίρι,είναιπιθανό,ότανπαρατηρούντασύρματατηςΔΕΗ,ναανακαλούνόσαέμαθανγιατηδιαστολήτωνστερε-ώνστοσχολείο.Μεαυτήτηδιαδικασίαοινέεςγνώσειςπουαποκτώνταιστοσχολείοεπαναλαμβάνονταισετακτάδιαστή-ματα,χωρίςκαναυτήηεπανάληψηναγίνεταισυνειδητά.Αναμφίβολαηδιαδικασίααυτήσυντελείστηναποτελεσματι-κότερηεμπέδωσητωνγνωστικώνστοιχείων.

Σύμφωναμεταπαραπάνωκρίνεταιαναγκαίαηαντιμετώπισησταπλαίσιατουμαθήματοςκαιτωντεχνολογικώνεφαρμο-γώνπουχρησιμοποιούμεκαθημερινάόλοιμας(Berge1982,σ.11).Πέρααπότηνπρακτικήχρησιμότητα,ηκατανόησητηςαρχήςλειτουργίαςτουςβοηθάστηνανάπτυξητηςκριτι-κήςστάσηςαπέναντισεεφαρμογέςπουέχουνδυσάρεστεςσυνέπειες.Τομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνβοηθάέτσιτουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηλειτουργίατηςτεχνολο-γίαςβασίζεταισεαπλέςήσυνθετότερεςεφαρμογέςτωνόσωνδιδάσκονταιστοσχολείο.Ταεπιτεύγματατουπολιτι-σμούμαςπρέπειναανάγονταιστησωστήτουςδιάστασηωςκατασκευέςπουέχουνσκοπόναμαςδιευκολύνουν,αλλάπαράλληλασυντελούνστηδημιουργίαάλλωνπροβλημάτων(οικολογικήκρίση,υπερκατανάλωσηενέργειαςκ.τ.λ.).

26

Oδάσκαλοςείναιοβασικόςυπεύθυνοςγιατηνεξέλιξη,τηνεπιτυχίαήαποτυχίατηςδιδακτικής-μαθησιακήςπορείας.Ηεπιλογήτηςδιδακτικήςμεθοδολογίαςκαιπρακτικήςείναι

δικήτουευθύνη,απ'αυτόνεξαρτάταισεμεγάλοβαθμόηεξέλιξητηςστάσηςτωνμαθητών(Σάββας1996,σ.58κ.ε.).Oρόλοςτουστησχολικήπρακτικήείναισύνθετοςκαικαθο-

Oιτεχνικέςκατασκευέςμπορούνναβοηθήσουνστησύνδε-σητωνφυσικώνεπιστημώνμετηνκαθημερινότητα.Ηδιδα-σκαλίατηςροπήςαποκτάπρακτικήσημασίααναναφερθείστηνπένσα,ηαγωγήτηςθερμότηταςστοηλεκτρικόσίδεροκ.ο.κ.Ηκατανόησητουτρόπουλειτουργίαςτωντεχνολογι-

κώνκατασκευώναπαιτείπολλέςφορέςτησύνθεσηγνώσηςαπόδιαφορετικέςενότητες,αφούοδιαχωρισμόςαυτόςέχειμόνομεθοδολογικόσκοπό.Τοηλεκτρικόσίδεροπ.χ.πέρααπότηναγωγήθερμότηταςμπορείνααναφερθείωςπαρά-δειγμακαιγιαταθερμικάαποτελέσματατουρεύματοςκ.ο.κ.

1.4.2.3 Συστηματική προσέγγιση της έννοιας «ενέργεια»

1.5 Στοιχεία διαμόρφωσης ενδιαφέροντος - αποτελεσματικού μαθήματος

«…η διδασκαλία και η παρουσίαση της φυσικής είναι τελικά δυσκολότερες από την έρευνα. Η έρευνα είναι επιστημονική δραστηριότητα, η διδασκαλία και η παρουσίαση απαιτούν το συνδυασμό επιστήμης και τέχνης.»

V. Weisskopf 1

1.5.1 O ρόλος του δασκάλου

1V.Weisskopf

ΗδιδασκαλίατωνσχετικώνμετηνενέργειαεννοιώνστοΔη-μοτικόσχολείοείναιαναμφίβολαδύσκολη.Στηνπροτεινόμε-νηδιδακτικήπροσέγγισηγίνεταισυστηματικήπροσπάθειαγιατηνεξοικείωσητωνμαθητώνμετηδύσκοληαυτήέννοια.Πέρααπότοκεφάλαιο«Ενέργεια»,ηέννοιατηςενέργειαςαναφέρεταικαισεόσααπότακεφάλαιαέχουνενεργειακήδιάσταση,όπωςγιαπαράδειγμαστακεφάλαια«Ήχος»,«Φως»,«Θερμοκρασία-θερμότητα»,«Ηλεκτρισμός».Έμ-φασηδίνεταιστηναρχήδιατήρησηςτηςενέργειας.Ακόμηκαιστοεπίπεδοτηςγλώσσαςέχειγίνεισυστηματικήπρο-

σπάθειαγιατηναποφυγήλέξεων,όπως«καταναλώνεται»,«ξοδεύεται»,«παράγεται»κ.τ.λ.,έτσιώστεηαρχήτηςδια-τήρησηςναπαρουσιάζεταιμεσαφήνειακαισυνέπειαστουςμαθητές.Στηναναλυτικήπαρουσίασητωνφύλλωνεργασίαςδίνονταιειδικέςοδηγίεςγιατηδιδακτικήαντιμετώπισητηςέννοιας«ενέργεια».Σημαντικόείναιηαναφοράσεαυτήναείναισυστηματική,μετηνεπισήμανσηόμωςότιπρέπεινααποφεύγονταιπρόωρεςπροσπάθειεςερμηνείαςφαινομέ-νωνπουοιμαθητέςδυσκολεύονταινακατανοήσουν.

Τοενδιαφέροντωνμαθητώνγιατοσχολικόμάθημααποτε-λείσημαντικόπαράγοντατηςδιάθεσηςσυμμετοχήςσ'αυτό.Ηθετικήστάσηδημιουργείτακίνητραπουείναιαπαραίτηταγιατηναντιμετώπισητωνδύσκολωνφάσεωντηςμαθησια-κήςπορείας.Ηεπίγνωσηότιηκοπιαστικήπροσπάθειαθαοδηγήσειστηνκατανόησηενδιαφερόντωννέωνστοιχείωνείναιηαποτελεσματικότερηπαρώθησηγιατηνπροσπάθειατουμαθητή.«Ηεπιτυχίαστοσυναισθηματικότομέαπροωθείτηνεπίτευξητωνγνωστικώνστόχων.Αντίστοιχαηικανοποί-ησηαπότηνεπιτυχήαντιμετώπισητωνγνωστικώνστόχωνέχει τις επιδράσεις της στο συναισθηματικό τομέα»(Ormerod1987,σ.86).

Ηανάλυσητωνπαραμέτρωνπουσυντελούνστηδιαμόρφω-σηενδιαφέροντοςκαιαποτελεσματικούμαθήματοςείναισύνθετηκαιυποκειμενική.Αυτόπουγιαέναμαθητήείναι

ενδιαφέρονδενείναιυποχρεωτικάγιαόλουςενδιαφέρον.Ηδιαπίστωσηστοιχείωνπουσυντελούνστηβελτίωσητωνδι-δακτικώνπροσεγγίσεωνπροκύπτειαπόεμπειρικέςέρευνεςκαιαξιολογείταιαπότηναποτίμησητηςεπιτυχίαςδιδακτι-κώνπαρεμβάσεων,οιοποίεςεπικεντρώνουνστασχετικάστοιχεία.

Στηνπαράγραφοαυτήαναλύονταιτρειςσυνιστώσεςοιοποί-εςεμφανίζονταικοινάπαραδεκτέςστοσύνολοτηςσχετικήςβιβλιογραφίας(Σάββας1996):ορόλοςτουδασκάλουστηδιαμόρφωσητηςστάσηςτωνμαθητών,οπαραλληλισμόςτουπεριεχομένουτουμαθήματοςμεταενδιαφέροντατωνμαθη-τώνκαιημεγιστοποίησητηςσυμμετοχήςτωνμαθητώνστηδιδακτική-μαθησιακήδιαδικασία.Αναφοράγίνεταιεπίσηςστιςπρώιμεςκαιεσφαλμένεςαντιλήψεις,καθώςκαιστιςτεχνικέςαντιμετώπισήςτους.

27

ριστικός.Πέρααπότιςπροσδοκίεςτωνμαθητώνπρέπεινασυνυπολογίζεικαιναικανοποιείτιςπροσδοκίεςτωνγονιών,συναδέλφων,επιθεωρητών,αλλάκαιτουευρύτερουκοινω-νικούσυνόλου(Härle1978,σ.97).Στηνελληνικήσχολικήπραγματικότητατοεύροςτωνεπιλογώνπουέχειστηδιάθε-σήτουείναιαναντίστοιχομετηνευθύνημετηνοποίαείναιεπιφορτισμένος.Τοαναλυτικόπρόγραμμακαιτοβιβλίοτουδασκάλουπεριορίζουντιςδυνατότητεςεπιλογών,προδια-γράφουναυστηράτηνεξέλιξητουμαθήματος,μετρόποτέ-τοιοπουναείναιεφαρμόσιμηόμοιασεόλατασχολείατηςχώρας.Κατηγοριοποιώνταςτιςσυνιστώσεςστιςοποίεςμπορείναδοθείουσιαστικήβοήθειαστοδάσκαλοκαταλήγεικανείςεύκολασεδύοτομείς:τοθεματικόκαιτονπαιδαγω-γικό.Στουςδύοαυτούςτομείςεπιδιώκεταιναπροσφέρειπρακτικήβοήθειατοβιβλίοαυτό.

Αναμφισβήτητηπροϋπόθεσηγιατηνεπιτυχήμετάδοσηενόςαντικειμένουείναιηεπαρκήςτουγνώση,πέρακαιπάνωαπότοαπλοποιημένοεπίπεδοστοοποίοκαλείταινατοπα-ρουσιάσειστουςμαθητές.Oδάσκαλοςπρέπεινααισθάνε-ταιτηνασφάλειαότικατέχειουσιαστικάτοαντικείμενοπουδιδάσκει,ότιείναισεθέσηνααπαντήσειικανοποιητικάστιςερωτήσειςτωνμαθητών,απλοποιώνταςτιςέννοιεςχωρίςόμωςνααλλοιώνειτηλογικήτους(Frensham,2001).Ηπλη-ρότητατηςεπιστημονικήςκατάρτισηςδίνειστοδάσκαλοτηναυτοπεποίθησηπουείναιαπαραίτητηγιατηδιδασκαλία(Appleton1995,Harlen&Holroyd,1997).

Μετηναναφοράστονπαιδαγωγικότομέατηςκατάρτισηςκαλύπτεταιηαπαραίτητηικανότητατουδασκάλουναπρο-σαρμόζειτιςγνώσειςτουκαιναεξειδικεύειτηδιδακτικήδιαδικασία με κριτήριο τ ις ανάγκες των μαθητών(Gunstone,2001).Ανάμεσασεκάθεδιδακτικήπρότασηκαιτουςμαθητέςμεσολαβείοδάσκαλος.Αυτόςθατηνεφαρ-μόσειστηνπράξη,απ'αυτόνθακριθείσεμεγάλοβαθμόαντααποτελέσματαθαείναιτααναμενόμενα.Ηκαλύτερηκαιαποτελεσματικότερηδιδακτικήπαρέμβασηθαείναιανεπι-τυχής,ανοδάσκαλοςδεντηνυλοποιήσειθετικά,ανηστά-σητουστηντάξηδενεπιτρέπειστουςμαθητέςτηναξιο-ποίησητωνθετικώντηςσημείων(Arons1992,σ.478).Oιδύοβασικέςσυνεπώςσυνιστώσες,ηθεματικήκαιηπαιδα-γωγική,πρέπειναισορροπούνμετελικόστόχοτηβελτι-στοποίησητουμαθήματος.

Hμετατόπισητουκέντρουβάρουςτουμαθήματοςαπότοδάσκαλοστομαθητή,ηυιοθέτησημοντέλουδιδασκαλίαςπροσανατολισμένουστομαθητή,προϋπoθέτειτηνκαθιέρω-

σησχέσηςεμπιστοσύνης,πουθαεπιτρέψειστουςμαθητέςν'αξιοποιήσουνταπεριθώριααυτενέργειαςκαισυμμετοχήςστημαθησιακήτουςπορεία.Σήμεραοδάσκαλοςεξασκείπλήρωςτηνεξουσίατουγιατηνισχυροποίησητηςθέσηςτουστηντάξηκαιτονκαθορισμόκατάαποκλειστικότητατωνπαραμέτρωντουμαθήματος.Ηαπεμπόλησητηςαποκλειστι-κήςαυτήςεξουσίαςκαιοπροσανατολισμόςτουμαθήματοςστομαθητήμετατοπίζουντηδιδασκαλίααπότηναφηρημένημετάδοσηγνωστικώνστοιχείωνσεσυναισθηματικάφορτι-σμένηβιωματικήεμπειρία.Ηεξουσίατουδασκάλουστηντά-ξηείναιδεδομένη(Becker1991β,σ.25).Προϋπόθεσηγιατηνεπιτυχίατηςδιδασκαλίαςείναιηχρήσητηςεξουσίαςαυτήςγιατονκαθορισμότουπεριβάλλοντοςεμπιστοσύνης,τοσυντονισμότηςομάδαςστηδημιουργικήσυνεργασίαμέ-σααπόκανόνεςπουεξασφαλίζουντηνελευθερίαέκφρα-σης,τοσεβασμόκαιτηναλληλοεκτίμησητωνμελώντης,τηνκαθιέρωσηενόςκλίματοςσυναισθηματικήςζεστασιάς,όπουομαθητήςχωρίςτοφόβοτουχλευασμούκαιτηςαπόρριψηςνιώθειτηνασφάλειαναδιατυπώσειτηνάποψήτουακόμηκαιαναυτήείναιλανθασμένη,ενόςπεριβάλλοντοςασφάλειαςστοοποίοοδάσκαλοςέχειτορόλοτουσυμβούλουπουβοη-θάτουςμαθητέςστηνπραγματοποίησηαυτόνομωνμαθησια-κώνδραστηριοτήτων(Riedl1978,σ.41).Είναιπροφανέςότιηκαθιέρωσητηςσχέσηςαυτήςδενείναιδυνατόναγίνειαναγκαστικάούτεμπορείναπροδιαγραφείστοβιβλίογιατοδάσκαλομε«συνταγέςσυμπεριφοράς».Ανοδάσκαλοςδεναποδέχεταισυνειδητάτηνανάγκηκαθιέρωσήςτης,δενεί-ναιδυνατήηεπιτυχία.Αναμφίβολαηπροσωπικότητάτουκαιηπαιδαγωγικήτουστάσηαπέναντιστουςμαθητέςαντανα-κλώνταιστοεπίπεδοτηςσχέσηςμεταξύτωνμελώντηςτά-ξης.Ησχέσηαυτήκαθορίζεταιαπότηδυναμικήαλληλοε-ξάρτησητωνκοινωνικώνκαιψυχολογικώνπαραμέτρωνπουεπιδρούνστηδιδακτικήδιαδικασίακαιδιαμορφώνουντηνποιότητατηςεπικοινωνίας.Ησημασίαπουπροσδίδουνοιμαθητέςστοδάσκαλογιατηδιαμόρφωσητηςστάσηςτουςδίνειτοστίγματηςσημαντικότηταςτουρόλουτου.Πέρακαιπάνωαπότηδιδακτέαύληπρέπειναείναισαφέςότιηδιδα-κτικήδιαδικασίαβασίζεταισεσχέσηανθρώπινη,τησχέσητουδασκάλουμετουςμαθητές,τωνοποίωνοιπαιδαγωγι-κέςκαιεκπαιδευτικέςανάγκεςέχουνπροτεραιότητασεσχέσημετιςεπιταγέςτουαναλυτικούπρογράμματοςγιατηνεξέλιξητηςύλης.Τοπλέγματηςσχέσηςτωνμαθητώνμετοδάσκαλοαλλάκαιτωνμαθητώνμεταξύτουςείναικα-θοριστικόγιατηνεπιτυχίακάθεδιδακτικήςπροσπάθειας.

1.5.2 Παραλληλισμός του περιεχομένου του μαθήματος με τα ενδιαφέροντα των μαθητών

Oπροσανατολισμόςτουμαθήματοςσταενδιαφέροντατωνμαθητώνπροϋποθέτειτονεντοπισμότουμαθητικούενδια-

φέροντοςγιακάθεθεματικόπεδίο.Oισχετικέςέρευνες(Weltner1979α,Bramer1986,Ormerod1987,Nielsen1988,

28

Bleichroth1989,Jerke1992,Todt1993,Dengler1995)ανα-φέρονταιστηνανάγκηεπιλογήςτουπεριεχομένουσεανα-φοράμετονκαθημερινόφυσικόπερίγυροκαιτααντίστοιχαφαινόμενα,καθώςκαισεαναφοράμετιςτεχνολογικέςεφαρμογές.Ηδιαφοροποίησητουενδιαφέροντοςαγοριώνκαικοριτσιών(Nolte1985),μετουςμαθητέςναπροτιμούντιςτεχνολογικέςεφαρμογέςκαιτιςμαθήτριεςτακαθημερι-νάφυσικάφαινόμενα,φαίνεταιναδημιουργείδίλημμαγιατιςπροτεραιότητεςτουμαθήματος.Τοδίλημμαείναιπλασματι-κό.Ανπροσπαθήσουμεναοριοθετήσουμετηντεχνολογία,τουλάχιστονστοεπίπεδοπουοιφυσικέςαρχέςπουδιδά-σκονταιστιςδυοπρώτεςβαθμίδεςβρίσκουνεφαρμογή,θαδούμεότισεμεγάλοβαθμότεχνολογίακαικαθημερινόςπε-ρίγυροςταυτίζονται.Γιατίοδιακόπτηςτουοικιακούφωτι-σμού,τοηλεκτρικόσίδερο,οηλιακόςθερμοσίφωνας,οκα-ρυοθραύστης,ητραμπάλα,τοπόμολοτηςπόρτας,τακιάλια,ταμηχανήματααναπαραγωγήςτουήχου...,ενώαποτελούντεχνολογικέςεφαρμογές,ανήκουνχωρίςαμφιβολίαστοπε-δίοτηςκαθημερινήςενασχόλησηςτωνμαθητών.

Ηπροσπάθειαπροσανατολισμούτουμαθήματοςσταενδια-φέροντατωνμαθητώνδεσημαίνειότιμπορείναανατραπείηαλληλουχίατηςεξέλιξηςτηςύλης.Μεδεδομένητηνεξέ-λιξητηςύληςοπαραλληλισμόςτουμαθήματοςσταενδιαφέ-ροντατωνμαθητώνείναιεφικτόςμεσυχνέςκαισυνεχείςαναφορέςτουπεριεχομένουτουμαθήματοςστααντίστοιχαφαινόμενατουκαθημερινούπερίγυρουκαιστιςαντίστοιχες

τεχνολογικέςεφαρμογές.Hεπίγνωσητωνμαθητώνότιοστόχοςτουμαθήματοςδενείναιαφηρημένοςαλλάσυγκε-κριμενοποιείταιεξαρχήςστηνπροσπάθειακατανόησηςκαιερμηνευτικήςπροσέγγισηςενόςφαινομένουήμιαςτεχνο-λογικήςεφαρμογήςδημιουργείσημαντικάθετικάκίνητραγιασυμμετοχήστημαθησιακήπορεία(Todt1993).Ηδομήτουσχολικούμαθήματοςθαέπρεπεναεπιτρέπεισεκάθεδά-σκαλοναανιχνεύειτασυγκεκριμέναενδιαφέροντατωνμα-θητώνστουςοποίουςδιδάσκεικαιναπροσαρμόζειανάλογατομάθημα,αντλώνταςπαραδείγματακαιεφαρμογέςαπότοπεδίοτωνειδικώντουςενδιαφερόντων.Σεπεριορισμένοβαθμόηδυνατότηταπροσαρμογήςτουμαθήματοςσταενδι-αφέροντατωνμαθητώνείναιεφικτήσταπλαίσιατηςπροτει-νόμενηςπροσέγγισης.Σύμφωναμετιςπροδιαγραφέςτουαναλυτικούπρογράμματοςταφύλλαεργασίαςστοβιβλίοτουμαθητήείναιαυστηράδομημένα,σπάνιαόμωςηδιδασκαλίαενόςκεφαλαίουπροϋποθέτειγνώσειςαπόάλλακεφάλαια.Μεδεδομένεςκαιτιςπαρατηρήσειςγιατηνέκτασητουβι-βλίου(πρβλ.1.8)οδάσκαλοςέχειτηδυνατότητανααλλάξειτησειράτωνκεφαλαίων,πολλέςφορέςακόμηκαιτησειράτωνφύλλωνεργασίαςσεένακεφάλαιο,προτάσσονταςτηδιδασκαλίατωνστοιχείωνεκείνωνπουσυναντούντοαυξη-μένοενδιαφέροντωνμαθητών.Ηέμφασηπρέπειναδίνεταιστηνποιότητατουμαθήματος,στησυνεπήεφαρμογήτηςερευνητικήςμεθοδολογίαςκαιόχιστηνέκτασητηςύληςπουθαδιδαχθεί.

1.5.3 Μεγιστοποίηση της συμμετοχής των μαθητών στη μαθησιακή πορεία

Ηενεργόςσυμμετοχήτωνμαθητώνστηνεξέλιξητουμαθή-ματοςαναφέρεταιστηβιβλιογραφίαωςσημαντικόστοιχείοαναβάθμισηςτουενδιαφέροντοςκαιπαρώθησηςγιατομά-θημα(Weltner1979α,Bramer1986,Harreis1990,Lechner1992α,Todt1993).Σεαντίθεσημετηδεκτικήακρόασηδια-λέξεωντουδασκάλουήτηνανάγνωσηκειμένωντουβιβλίου,ηπαραγωγικήδραστηριοποίησημέσααπόενεργητικέςπρω-τοβουλίεςεγγυάταιπέρααπότοαυξημένοενδιαφέροντηνκαλύτερηαφομοίωση,αφούτογνωστικόυλικόαποκτάβιω-ματικήδιάσταση.

Ανγιακάποιαμαθήματαηεξασφάλισητηςσυμμετοχήςτωνμαθητώνείναιδύσκολη,οπότεημετωπική,θεωρητικήμετά-δοσητουπεριεχομένουτουμαθήματοςείναιαναγκαίακαικατάσυνέπειαηπαθητικήστάσητωνμαθητώνμπορείναδι-καιολογηθεί,στιςφυσικέςεπιστήμεςηαντίστοιχηπρακτικήείναιαδικαιολόγητη.Σεκανέναάλλοσχολικόμάθημαησυμ-μετοχήτωνμαθητώνδενείναιτόσοεύκολαπροσεγγίσιμηόσοστιςφυσικέςεπιστήμες,τωνοποίωνηίδιαηδομήεπι-βάλλειτηνενεργητικήδραστηριότητατωνμαθητών.Ησυμ-

μετοχήτωνμαθητώνσεκαμιάπερίπτωση δενπρέπειναπε-ριορίζεταιστηνεκτέλεσηπειραμάτων.Ηπροσέγγισητηςεπιστημονικήςμεθοδολογίαςκαθιστάαναγκαίατηνευρύτε-ρηδραστηριοποίησητωνμαθητώνμέσακαιέξωαπότησχο-λικήαίθουσα.Ησυστηματικήπαρατήρησητουπεριβάλλο-ντοςκόσμου,ηδιατύπωσηυπόθεσης,ηαξιολόγησητωνσυ-μπερασμάτωναποτελούνπεδίασταοποίαηπαραγωγικήσυμμετοχήτωνμαθητώνείναιαπαραίτητη.Ερευνητικέςερ-γασίες (Bohardt1975,Ucke1979,Bredderman1982,Herbers1990,Powers1990,Lechner1992β,Baimba1993,Gangoli,1995Leach,J&Scott,P2002,Meheut&Psillos2004)σχετικέςμετηναξιολόγησηδιδακτικώνπαρεμβάσεωνπουβασίζονταιστηναύξησητηςμαθητικήςσυμμετοχήςεπι-βεβαιώνουντασυμπεράσματασχετικάμετηνπροτίμησηκαιθετικήαντιμετώπισηπουδείχνουνοιμαθητέςστιςενεργητι-κέςδραστηριότητες.Oιμικρότερηςήευρύτερηςκλίμακαςαυτέςπαρεμβάσειςφέρουνδιάφορουςτίτλους,όπωςδιδα-σκαλίαμεβάσητηδραστηριότητα(activitybased),διδασκα-λίαμεβάσητηδιαδικασία(processoriented),συμμετοχικήεπιστήμη(handsonscience),καιαναφέρονταιστηβασική

29

ιδέατηςόσοτοδυνατόνευρύτερηςσυμμετοχήςτουμαθητήστημαθησιακήπορεία.Πέρααπότηθετικοποίησητηςστά-σηςτωνμαθητώνστιςπαρεμβάσειςαυτέςδιαπιστώνονται

πλεονεκτήματαστογνωστικότομέα,στηνκαλλιέργειαπρα-κτικώνδεξιοτήτωνκαιστημείωσητηςαπόκλισηςτηςεπίδο-σηςμαθητώνκαιμαθητριών.

1.5.4 Αντιμετώπιση των πρώιμων και εσφαλμένων αντιλήψεων

Σεσχέσημετηναποτελεσματικότητατουμαθήματοςστηνεδραίωσητων«νέων»γνωστικώνστοιχείων,κυρίαρχοπεδίοέρευναςτιςτελευταίεςδεκαετίεςέχειαποτελέσειημελέτητηςδιαδικασίαςαφομοίωσηςτωνεννοιώντηςφυσικήςαπότους μαθητές.Όροι όπως«alternative conceptions»,«alternative frameworks», «mental representations»,«chi ldren's science», «commonsense knowledge»,«schemesofthought»,«misconceptions»,«privatescience»(Guidoni1985)έχουντιτλοφορήσεικατάκαιρούςτηνίδιαιδέα,ότιδηλαδήοιμαθητέςδενέρχονταιστομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνχωρίςάποψηγιαταφαινόμεναπουθαμελετηθούν.

Κάθεπαιδί,αλληλεπιδρώνταςμεταφαινόμεναγύρωτου,προσπαθείναταερμηνεύσει,ναικανοποιήσειαυτόνοματιςαπορίεςπουαυτάπροκαλούν.Όταν,γιαπαράδειγμα,εντυ-πωσιάζεταιαπότομαγνήτηπουέλκειτοσίδηροαλλάόχιτοξύλο,είναιλογικόναδημιουργείαπλοϊκέςεξηγήσειςκαιναμηνπεριμένειμέχριεμείςνααποφασίσουμεότιήρθεηώραναλάβειτεκμηριωμένηαπάντησησταπλαίσιακάποιουσχο-λικούμαθήματος.Πολύπερισσότερο,ηαπορίακάθεπαιδιούδεσυμπίπτειχρονικάμ'αυτέςτωνυπολοίπων.Oιερμηνείεςτωνπαιδιώνβασίζονταιπολλέςφορέςστηνκοινήλογική,εκ-φράζουναπλοϊκέςπεποιθήσεις,στηρίζονταιστηναυθόρμη-τηπαρατήρησητουκαθημερινούπερίγυρουκαιείναισύμφω-νεςμετογνωστικότουςεπίπεδοκαιτηνεκφραστικήτουςικανότητα.Δεναποτελούνενιαίοσύστημακανόνωνικανόναεξηγήσεισυνολικάτοφυσικόπεριβάλλον,καλύπτουνμεμο-νωμέναφαινόμενακαιμπορείναείναιαντιφατικέςμεταξύτους.Χαρακτηριστικότουςδενείναιηαυστηρήοριοθέτηση,όπωςαυτήτηςφυσικήςνομοτέλειας,παράηέντονησυναι-σθηματικήτουςβαρύτητα,αφούαποτελούνπροσωπικόδημι-ούργημακάθεμαθητή.Διαφορετικέςονομασίεςέχουνκατάκαιρούςχρησιμοποιηθείγιατιςαντιλήψειςαυτέςτωνμαθη-τών,επικρατέστεροςείναιοόρος«preconcept»(Nachtigall1990β).Ηελληνικήαπόδοση«πρώιμεςαντιλήψεις»προ-σεγγίζειτονόρο,παρότιτο«concept»είναιγενικότεροαπότηναντίληψη,εκφράζειένασύνολοαπόψεωνκαιστάσεωνμεενεργητικήδιάσταση,έναενιαίοπλαίσιοαντιμετώπισηςτουφαινομένου.

Κατάτηδιδασκαλίατωνφυσικώνεπιστημών,ακόμηκαιστηνεισαγωγικήβαθμίδα,οιμαθητέςδεναποτελούν«άγραφουςπίνακες»,«κενάδοχεία»(Nachtigall1992),στουςοποίουςθαπροσφέρουμεγιαπρώτηφοράτηφυσικήερμηνείατου

κόσμου,αλλάείναιεφοδιασμένοιμετιςπρώιμεςαντιλήψεις

τουςγιαταφυσικάφαινόμενα.Oατομικός-προσωπικόςχα-ρακτήραςτωνπρώιμωναντιλήψεωνσυνεπάγεταιότιοδά-σκαλοςστηντάξημπορείναέχειν'αντιμετωπίσειπολλέςδιαφορετικέςαντιλήψειςγιατηνερμηνείατουίδιουφαινο-μένου.Oιαντιλήψειςμπορείναείναιαπλοϊκές,γιατοπαιδίόμωςπουτιςανέπτυξεαποτέλεσανχρήσιμο,επιτυχέςκαιεπαρκέςεργαλείογιατηνικανοποίησητηςγνωστικήςτουανησυχίας,συνεπώςέχουνέντονασυναισθηματικήδιάστα-ση,είναιισχυράεδραιωμένεςκαισυνδεδεμένεςμετοσυ-γκεκριμένοφαινόμενο.Ταχαρακτηριστικάτουςσεσχέσημετηφυσικήνομοτέλειαείναι(Nachtigall1986α):

• αναπτύσσονται από την εγωκεντρική σκοπιά κάθε παιδιού

• εξυπηρετούντηνερμηνείαστενάοριοθετημένων,μεμο-νωμένωνφαινομένων,δενείναιλογικάσυμφυείς,ούτεχωρίςαντιφάσεις

• μερικάφαινόμενατηςκαθημερινήςζωήςκαλύπτονταιμεμία,άλλαμεκαμίακαιάλλαμεπερισσότερεςπρώιμεςαντιλήψεις

• ηανάπτυξητωνγλωσσικώνδεξιοτήτωνμετηνηλικίαμπορείναοδηγήσειστηδιαφοροποίησήτους(αφούστη-ρίζονταιστηνκοινήγλώσσαπουκατέχειτοπαιδί),μεαποτέλεσμαηαπόκλισήτουςαπότηφυσικήερμηνείαναδιαφοροποιείται

• τοεύροςτωνπρώιμωναντιλήψεωντωνμαθητώνσεένασυγκεκριμένοφυσικόφαινόμενομπορείναείναιιδιαίτεραμεγάλο.Μπορείναέχουνδιαμορφωθείμεθρησκευτικές,τελεολογικές,ορθολογικέςήμαγικές-ανιμιστικέςεπι-δράσεις.

Ότανοιμαθητέςπαρατηρούνέναπείραμα,προσπαθούνπρώταναερμηνεύσουντηνπαρατήρησήτους.Αυτήηπρο-σπάθειαερμηνευτικήςπροσέγγισηςβασίζεταιαναγκαστικάστιςέννοιεςκαιαντιλήψειςπουπροϋπάρχουν.Γι'αυτόείναιιδιαίτερασημαντικόναέχειοδάσκαλοςεπίγνωσητωνπρώι-μωναντιλήψεωντωνμαθητών(Rhöneck1992,Monk&Osborne2000).

Ηδιαδικασίααυτήτηςεξέλιξης,προσαρμογήςήκαιεγκατά-λειψηςτηςπρώιμηςαντίληψηςκαιτηςαποδοχήςτηςορθο-λογικήςφυσικήςαντίληψηςδεγίνεταιχωρίςαντιστάσεις(Strike&Posner1992,Vosniadou1994,2001).Ταόσαδιδά-σκουμεστοσχολείοδεγίνονταιπάνταεύκολααποδεκτάαπότουςμαθητές,γιατίπολλέςφορέςαντιφάσκουνμεαυτό

30

πουοιμαθητέςαντιλαμβάνονταιως«φυσικό»σύστημαπα-ρατήρησηςτουκόσμου.Ηαναγκαιότηταεξέλιξης,δόμησηςτηςγνώσηςμεβάσητιςυπάρχουσεςαντιλήψειςδιατυπώνε-ταιμειδιαίτερηέμφασηστηθεωρίατουκονστρουκτιβισμού.Oιμαθητέςκατασκευάζουν(construct)τηγνώσημεβάσητιςπροεμπειρίεςτους,συνεπώςηπορείααυτήείναιγιακάθεμαθητήδιαφορετική(Monk1995).Ηαπόκλισητηςπρώιμηςαντίληψηςαπότηνορθήάποψηκαιερμηνείαεξηγείσεμε-γάλοβαθμότηδυσκολίατηςαφομοίωσηςτωνεννοιώντωνφυσικώνεπιστημών(Duit1993,1999,Duit&Treagust,2003).

Ηαγνόησητηςύπαρξηςτωνπρώιμωναντιλήψεων,ηαπόρ-ριψήτουςαπότοδάσκαλοωςαπλάμιαακόμηλανθασμένηεκδοχήγιατοφυσικόφαινόμενοπουμελετάταιστηντάξηεγκυμονείτονκίνδυνοτηςδημιουργίας«εσφαλμένωναντι-λήψεων»(misconceptions)(Hewson&Hewson,1992).Ηεσφαλμένηαντίληψηδενείναιαπλάμιαακόμηλανθασμένηαντίληψη(Jung1986),είναιηδιατήρησητηςπροαντιληπτι-κήςσκέψηςμεμορφήόμωςκαιφρασεολόγιοπουπηγάζειαπό-καιπροσεγγίζειτο-μάθηματωνφυσικώνεπιστημών,αποτελείδηλαδήμιανέαπιο«επιστημονικοφανή»έκφρασητηςίδιαςπρώιμηςαντίληψης.Oμαθητήςδεναπορρίπτειτηνπρώιμηαντίληψημετηνοποίασυναισθηματικάείναισυνδε-δεμένος,μόνοεπειδήοδάσκαλοςτοεπιτάσσει(Nachtigall1991).Ηπροσαρμογήκαιαπόρριψήτης,όταναυτόείναιαναγκαίο,μπορείναπροκληθείμόνομετάαπόέντονηγνω-στικήσύγκρουση,μόνοδηλαδήαφούομαθητήςπειστείαυ-τόνομαγιατηνανεπάρκειάτης(Strike&Ponser,1992).Ηαγνόησηαπότοδάσκαλοτηςύπαρξήςτης,ωςβάσηςπάνωστηνοποίαμεμετατροπέςκαιπροσαρμογέςθαδομηθείηορθολογιστική«φυσική»αντίληψη,οδηγείτομαθητήστοδι-αχωρισμόμαθήματοςκαιπραγματικότητας(Nachtigall1991,σ.15κ.ε.).Παίζειτο«παιχνίδι»τουσχολείου,αποστηθίζει,επιτυγχάνεισταδιαγωνίσματαγνωστικήςαποτύπωσηςκαιστηναπόκτησητουπροαγώγιμουβαθμού,διατηρείόμωςτηνπροαντιληπτικήβάσησκέψης,εκφράζοντάςτηνμεορολογίακαιεπιχειρήματααπότομάθηματηςφυσικής.Μ'αυτόντοντρόποοιπρώιμεςαντιλήψειςεξελίσσονταισεεσφαλμένεςαντιλήψεις(Duit&Treagust,2003).

Η«χαρτογράφηση»τωνπρώιμωνκαιεσφαλμένωναντιλήψε-ωνσεπολλούςτομείςτωνφυσικώνεπιστημώνέχεισυστη-ματικάμελετηθείτιςτελευταίεςδεκαετίες(Jung1980,Jung1981,Nachtigall1982,Duit1986,Nachtigall1986,Rhöneck1986,Wiesner1986,Nachtigall1987,σ.142κ.ε.,Κουμαράς1989,Boyle1991,Ραβάνης1992,Duit1993,Muckenfuβ1993,Mohapatra1995).Ησχετικήέρευναέχειστόχοτηνκαταγραφήτωνπρώιμωναντιλήψεωνσεσυνδυασμόμετησυνήθηεξέλιξήτουςσεαντίστοιχεςεσφαλμένες,έτσιώστεναείναιδυνατήησχεδίασηδιδακτικήςπορείαςπουβοηθάστηναποφυγήδημιουργίαςτωνεσφαλμένωναντιλήψεων(Ravanisetalt,2004).Ηέκτασητουπροβλήματος(π.χ.της

εδραίωσηςαριστοτελικώναντιλήψεων)δείχνειότιπαράτησυστηματικήέρευναηεφαρμογήστηνπράξηδενυπήρξεαποτελεσματική(Disessa1982,Roth&Tobin1996).Πολλέςφορέςοιεσφαλμένεςαντιλήψειςείναιτόσοευρέωςεδραι-ωμένες,πουαναπαράγονταικαιέξωαπότοσχολείο.Ησύγ-χυσηβάρουςκαιμάζας,ηαναφοράστηθερμίδααντίστηχι-λιοθερμίδα(π.χ.αναψυκτικόlightέχειενέργεια1θερμίδα!),ησύγχυσητηςδύναμηςμετοέργοκαιτηνενέργειααποτε-λούνμερικάμόνοπαραδείγματαευρέωςεδραιωμένωνεσφαλμένωναντιλήψεων.ΚατάτονNachtigall(1990,σ.38κ.ε.)κείμενασεβιβλίαεκλαϊκευμένηςεπιστήμης,διατυπώ-σειςστασχολικάβιβλία,εκπομπέςτωνΜ.Μ.Ε.,ηαποσπα-σματικότητατηςγνώσηςστιςφυσικέςεπιστήμεςκαιοιανε-πίτρεπτεςγενικεύσειςκαιαπλοποιήσειςείναιοικύριεςαιτί-εςδημιουργίαςεσφαλμένωναντιλήψεων.Σταεπιμέρουςκε-φάλαιαστοβιβλίοαυτόαναφέρονταιοιπιογνωστέςπρώιμεςαντιλήψειςτωνμαθητώνπουσχετίζονταιμετηθεματικήκά-θεκεφαλαίου.

Βασικήπροϋπόθεσηαντιμετώπισηςτηςεξέλιξηςτωνπρώι-μωναντιλήψεωνσεεσφαλμένεςείναιηεπίγνωσητουδα-σκάλουότιοφείλειναστηρίζειτηδιδασκαλίατουστιςυπάρ-χουσεςνοητικέςδομές,πρέπεισυνεπώςναανιχνεύεικαινακαταγράφειτιςπρώιμεςαντιλήψειςκαιναοδηγείτουςμαθητέςστηναυτόνομηπροσαρμογή,επέκτασηήκαιαπόρ-ριψήτους,ότανείναιαπαραίτητο.Oιστρατηγικέςεξέλιξηςτωναντιλήψεωντωνμαθητών(Nachtigall1991,Duit1993,Vosniadouetalt2001,Duit&Treagust2003)μπορούννααξιοποιηθούνσεδιαφορετικέςδιδακτικέςπροσεγγίσεις.Εν-διαφέρονείναιότιταβασικάσημείατωνστρατηγικώναυτώνεντοπίζουνσταίδιαδιδακτικάστοιχείασταοποίαεπικεντρώ-νουνκαιοιέρευνεςγιατηναναβάθμισητουενδιαφέροντοςτωνμαθητώνγιατομάθημα:α)τηναναφοράτουμαθήματοςστονκαθημερινόπερίγυρο,β)τηνόσοτοδυνατόνευρύτερησυμμετοχήτουμαθητήστημαθησιακήπορείακαιγ)τοκα-τάλληλοκλίμαδιδασκαλίας,τηνποιότητατηςσχέσηςδα-σκάλου-μαθητών,την«ατμόσφαιρα»ασφάλειαςκαιεμπι-στοσύνης,πουεπιτρέπειτηδιατύπωση,καταγραφήκαιεξέ-λιξητωνπρώιμωναντιλήψεωνσεορθήφυσικήγνώση.

Oιπρώιμεςαντιλήψειςσχηματίζονταισεαναφοράμεοικεία,καθημερινάφαινόμενα.Άραστοίδιοεπίπεδοπρέπειναεπι-διωχθείηεξέλιξήτουςσεορθήφυσικήαντίληψη.Ηαφηρη-ματοποίησητουμαθήματοςκαιοπροσανατολισμόςτουσεφαινόμεναπουδενείναισεάμεσησυσχέτισημετοκαθημε-ρινόπεριβάλλονεγκυμονούντονκίνδυνοναδιακρίνειομα-θητήςδυοπεδία.Ναδιατηρήσειτηνπρώιμηαντίληψήτουγιατακαθημερινάφαινόμενα,θεωρώνταςότιτομάθηματουσχολείουεξηγείικανοποιητικάταφαινόμεναπουμελετώνταιστοσχολείοκαιταοποίαδεσυνδέονταιυποχρεωτικάμετακαθημερινάκαιοικεία.

Oιπρώιμεςαντιλήψειςαποτελούνδομέςμεισχυρήσυναι-σθηματικήφόρτισηκαιβαρύτητα.Ηδημιουργίατουςέχειγί-

31

Ηεπιδίωξητηςδημιουργίαςκινήτρωναναφέρεταιστοναγ-γλικόόρο«motivation».OΤριλιανός(1991,σ.12)χρησιμο-

ποιείτονόρο«παρώθηση»γιατηναπόδοσησταελληνικά.Ηκαλλιέργειακινήτρωναποτελείβασικήπροϋπόθεσηγια

νειαυτόνομααπότομαθητή.Άρακαιηεξέλιξήτουςείναιδυνατή,μόνοανγίνεικαιαυτήαπότομαθητήαυτόνομακαιηορθολογικήάποψηαποκτήσειανάλογησυναισθηματική-βιωματικήδιάσταση.Είναιπιοεύκολονααντικαταστήσειομαθητήςτην«παλιότερη»δικήτουαντίληψημεμιαπλήρη«νέα»δικήτουαντίληψηπαράμεαυτήνπουτουεπιβάλλεταιαπότρίτους.Προϋπόθεσηεπιτυχίαςείναισυνεπώςημεγι-

στοποίησητηςενεργητικήςσυμμετοχήςτουστημαθησιακήπορεία.Ηανίχνευσηκαικαταγραφήτωνπρώιμωναντιλήψε-ωνπροϋποθέτειτοκλίμαελευθερίαςπουεπιτρέπειστομα-θητήτηδιατύπωσήτουςχωρίςτοφόβοτουχλευασμού(Duit1993,1999).Μετηνέννοιααυτήκαιεδώεπιβεβαιώνεταιοκαθοριστικόςρόλοςτουδασκάλου,αφούδικήτουευθύνηείναιηεπιτυχήςκαθιέρωσητουκατάλληλουκλίματος.

1.6 Μεθόδευση της διδακτικής πορείας

«Μικρότερο κακό είναι η αγραμματοσύνη, παρά η κακή και χωρίς μέθοδο εκπαίδευση. Είναι βέβαιο πως ανάμεσα στους αγράμματους ευκολότερα βρίσκει κανένας άνθρωπο ενάρετο παρά ανάμεσα σε κείνους που εκπαιδεύτηκαν χωρίς σωστή μέθοδο.»

Α. Κοραής 1

1.6.1 Στάδιο της δημιουργίας κινήτρων

1Βρεττάκος(1970,σ.142)

ΤοεισαγωγικόαπόσπασματουΚοραήηχείπροκλητικάακραίο,περιγράφειωστόσομιασημαντικήδιαπίστωσησχετι-κάμετηνεκπαιδευτικήδιαδικασία.Ηχωρίςμεθόδευσηεκ-παίδευσηοδηγείστηναποσπασματικότητακαιτηνημιμάθειακαιδημιουργείέμφασηστιςσχέσειςδασκάλου-μαθητών,αφούηπαροχήμορφωτικώναγαθώνστερείταιγενικάτουλά-χιστονοριοθετημένωνκανόνων,πουθαεπιτρέψουνστομα-θητήτηνένταξητωνπαιδευτικώνστοιχείωνσεσυστηματικάοργανωμένοπλαίσιογνώσεωνκαιδεξιοτήτων.Ηέννοιατηςμεθόδευσηςείναιπολύγενική.Στηνευρύτερηεκδοχήτηςπεριλαμβάνειτονκαθορισμότουαντικειμένουκαιτοπλαίσιοτωνστόχωντουμαθήματος,καθώςκαιτημορφήοργάνωσηςτηςδιδακτικήςπορείας(μάθημαστηντάξη,ομάδεςεργασί-ας,διαθεματικόμάθημα...).Ημεθόδευσητηςδιδασκαλίαςδιέπεταιαπόγενικέςαρχές,πουεξειδικεύονταιόμωςανά-λογαμετομάθημα,τοεπίπεδοτωνμαθητώνκαιτιςκρατού-σεςπαραμέτρους.

Ηδιδασκαλίαπρέπειναοργανώνεταισεδιαδοχικάστάδια,καθένααπόταοποίαεπιτελείσυγκεκριμένηλειτουργίακαιεξασφαλίζειτιςπροϋποθέσειςγιατοεπόμενο.Ηακολουθίατωνσταδίων,πουαναφέρονταισυχνάκαιωςφάσειςτηςδι-δασκαλίας(Bleichroth1991α,σ.197),καθώςκαιτοπεριεχό-μενοτουκαθενός,σχηματοποιούντημεθοδικήπορείατουμαθήματος,ηοποίαπρέπειναείναισαφήςκαιξεκάθαρηκαιναεγγυάταιτηνομαλήεξέλιξητηςμαθησιακήςπορείας.Oσχεδιασμόςτωνσταδίωνείναισεσυνάρτησημετοαντικεί-

μενοτουμαθήματος,τοεπίπεδοτωνμαθητών,καθώςκαιταδιαθέσιμαεποπτικάκαιάλλαμέσα.

Ηοργάνωσητουμαθήματοςσεστάδιαβοηθάστημεθοδευ-μένηεξέλιξη,δενπρέπειόμωςναλειτουργείκαταπιεστικά.Δενείναιπ.χ.δυνατόναοριοθετηθείαυστηράηχρονικήδι-άρκειακάθεσταδίου,καθώςενδεχόμενεςγόνιμεςπαρεμ-βάσειςτωνμαθητώνμπορείναπροκαλέσουναποκλίσειςπουδεθαεπιτρέψουντηνολοκλήρωσητωνφάσεωνσεμιασυγκεκριμένηδιδακτικήώρα.Oδάσκαλοςαξιολογώνταςκά-θεπρότασηαποφασίζειτηναπόκλισηαπότοπροσχεδιασμέ-νομάθημα,προσαρμόζονταςκαισυμπληρώνονταςτησχεδί-αση.Ανείναιαπαραίτητο,κάποιοστάδιομπορείναολοκλη-ρωθείστηνεπόμενηδιδακτικήώρα.Σημαντικόωστόσοείναινατηρείταιηαλληλουχίατωνσταδίων,όσοκιανηχρονικήδιάρκειακαθενόςμπορείναείναιδιαφορετικήαπότηνπρο-σχεδιασμένη.Ηακριβήςανάλυσησεσυγκεκριμέναστάδιαπρέπειναείναισεσυνάρτησημετοδιδακτικόμοντέλο.Δια-φορετικήανάλυσηαπαιτείταιγιαπαράδειγμαγιατημετωπι-κήδιδασκαλία,ενώάλληγιαταερευνητικάμοντέλαδιδα-σκαλίας.Στηνπαράγραφοαυτήπαρουσιάζονταιτρίαγενικάστάδια,ταοποίακαλύπτουντομεγαλύτεροεύροςδιδακτι-κώνμοντέλων.Στηνπαράγραφο1.7.2παρουσιάζεταιειδικό-τεραηανάλυσητωνδιδακτικώνσταδίωνγιατοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλοδιδασκαλίας,στοοποίοστηρίζεταιηπροτεινόμενηπροσέγγιση.

32

τημάθηση.

«Ητεράστιαοικονομικήεπένδυσηγιατηνκατασκευή,οργά-νωσηκαιτονεξοπλισμότωνσχολείων,καθώςκαιηάσκησητηςπλήρουςεξουσίαςτουκράτους,εξασφαλίζουντηφυσικήπαρουσίατωνμαθητώνστοσχολείο.Όλααυτάόμωςείναιάσκοπα,ανοιμαθητέςδεθέλουνναμάθουν»(Slavin1986,σ.342).Γιατηδημιουργίακινήτρωνήαλλιώςτηναφύπνισητουενδιαφέροντος(Duit1981,σ.125)υπάρχουνδιάφορεςθεωρίεςκαιαπόψεις(Stone1982,σ.165κ.ε.,Slavin1986,σ.343κ.ε.,Woolfolk1987,σ.315κ.ε.).Σύμφωναμετηγνω-στικήψυχολογία«οάνθρωποςέχειέμφυτηβασικήανάγκηνακατανοήσειτοπεριβάλλον,ναείναιικανός,ενεργόςκαιαποτελεσματικόςστηναντιμετώπισητουκόσμου»(Woolfolk1987,σ.315).

Ότανσυνεπώςσυνειδητοποιηθείαδυναμίαένταξηςενόςφαινομένουστοπλαίσιοερμηνείαςπουέχεισχηματιστεί,προκαλείταιέντασηκαιανησυχία,πουοδηγείστηνπροσπά-θειαπροσαρμογής,ώστενακαλυφθείκαιηνέαεμπειρία(Slavin1986,σ.350).Ηδυσαρμονίααυτήκαλείται«γνωστι-κήσύγκρουση».Ηπρόκλησητηςγνωστικήςσύγκρουσηςδη-μιουργείτην«ανησυχία»,τοεσωτερικόκίνητρογιατηνπρο-σπάθειαερμηνευτικήςαντιμετώπισηςτουνέουφαινομένου.

OΑμερικανόςψυχολόγοςBerlyneαναφέρειορισμένουςση-μαντικούςτρόπουςπρόκλησηςαυτήςτηςγνωστικήςσύ-γκρουσηςστηντάξη(Duit1981,σ.126,Bleichroth1991α,σ.203):

• τηνπρόκλησηέκπληξης,τηνασυμφωνίαμεταξύτουανα-μενόμενουκαιτηςεμπειρίας(π.χ.βάζονταςέναφύλλοχαρτίεπάνωαπόέναποτήριγεμάτονερόκαιγυρίζοντάςτοανάποδα,τονερόδεχύνεται,ενώομαθητήςανέμενεότιθαχυθεί)

• τηνπρόκλησηαμφιβολίας,τηνασυμφωνίαμεταξύτηςπα-ρατήρησηςκαιτωνυπαρχουσώνεμπειριών(π.χ.ψύχο-νταςένακλειστόδοχείομεζεστόνερόπροκαλούμεβρα-σμό,σεαντίθεσημετην«εμπειρικήγνώση»ότιοβρα-σμόςπροκαλείταιμετηθέρμανση)

• τηνπρόκλησηαβεβαιότητας,ότανπολλέςλύσειςφαίνο-νταιδυνατές(π.χ.σωματιδιακήκαικυματικήφύσητουφωτός).

• τηνπρόκλησηαντίφασης,ότανοιδιαφορετικέςαπαιτή-σειςσ'έναπρόβλημαπαρουσιάζουναντιθέσεις(π.χ.ένααεροπλάνοπρέπειναείναιελαφρύαλλάταυτόχρονασταθερό.Πώςπρέπεινακατασκευαστεί;).

Oιπαραπάνωτρόποιείναιενδεικτικοίκαιόχιπεριοριστικοί.Oδάσκαλοςανάλογαμετιςεμπειρίεςκαιτοεπίπεδοτωνμαθητώνμπορείναχρησιμοποιήσειάλλουςτρόπουςγιατηνπρόκλησητηςγνωστικήςσύγκρουσης.

Τομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνπροσφέρειπλήθοςδυ-νατοτήτωνγιατηνεισαγωγή.Μπορείναχρησιμοποιηθείει-σαγωγικόπείραμα,παρατήρησηφυσικούφαινομένου,τεχνο-λογικήεφαρμογή,ιστορικόπαράδειγμα,παρουσίασημεοπτικοακουστικάμέσα,συζήτησηεπίκαιρουπροβλήματοςμεστοιχείαπ.χ.απότονΤύπο...

Ηεισαγωγή,παράλληλαμετηνανάδειξηενδιαφέροντος,αποσκοπείστονεντοπισμότουπροβλήματοςκαιτησαφήτουοριοθέτηση.Αφούδημιουργηθείέκπληξη,αμφιβολία,αβεβαιότητακ.τ.λ.,πρέπειναδιατυπωθείμεακρίβεια,ώστενααποτελέσειτοσαφέςπροςεπίλυσηερώτηματηςεπόμε-νηςφάσης.Μεσυζήτηση,γιαπαράδειγμα,στηντάξηκαιταυτόχρονηκαταγραφήστονπίνακαμπορείτοπροςαντιμε-τώπιση«πρόβλημα»ναεντοπιστείκαιναδιατυπωθεί,ώστεναείναισαφέςστοσύνολοτωνμαθητών.

1.6.2 Στάδιο της επεξεργασίας

Τοβασικόστάδιοτηςδιδασκαλίαςδιαφοροποιείταισημαντι-κάστηνοργάνωσήτουανάλογαμετηδιδακτικήμεθοδολο-γίαπουυιοθετείται.Ότανεπιλέγεταιηπειραματικήδιδα-σκαλία,ηφάσηαυτήξεκινάμετηναναζήτησηδυνατώνλύ-σεων,τιςοποίεςμπορείναπροτείνουνοιμαθητέςαυτόνο-μα,ναπροκύψουναπόσυζήτησηήναοριστούναπότοδά-σκαλο.Oιλύσειςαυτέςέχουνπροσωρινό,υποθετικόχαρα-κτήρα,ηορθότητάτουςσυνεπώςπρέπειναεπιβεβαιωθεί.Κεντρικήθέσηεδώέχειτοπείραμα.Στηφάσηαυτήθασχε-διαστείκαιθαπραγματοποιηθείπείραμαήπειράματαγιατονέλεγχοτηςυπόθεσηςαπότοδάσκαλοήτουςμαθητές.Ηπαρατήρησηκαιτοσυμπέρασμαοδηγούνστηνεπιβεβαίω-σητηςυπόθεσης.Ηεξέλιξητουμαθήματοςκαιεδώδιαφο-

ροποιείταισημαντικάανάλογαμετοεπιλεγόμενοδιδακτικόμοντέλο.Στημετωπικήδιδασκαλίαοδάσκαλοςθαπαρουσι-άσεικαιθαεκτελέσειτοπείραμακαθοδηγώνταςτουςμαθη-τέςστηνπροσχεδιασμένηεπιβεβαίωσητηςλύσηςπουέχειπεριγράψει,ενώ,ότανηδιδασκαλίαπροσανατολίζεταιστουςμαθητές,ορόλοςτουδασκάλουπεριορίζεταιστοσυντονι-σμότηςδικήςτουςλιγότεροήπερισσότεροαυτόνομηςερ-γασίας.Ηφάσηαυτήολοκληρώνεταιμετηναναδρομήστιςυποθέσειςπουδιατύπωσανοιμαθητέςστηναρχήτουμαθή-ματος,τηδιαπίστωσητωνορίωνισχύοςτωννέωνδεδομέ-νων,καθώςκαιτωνδυνατοτήτωνεφαρμογήςτωννέωνστοι-χείων.

33

Ταδιδακτικάμοντέλαήαλλιώςδιδακτικέςστρατηγικέςαπο-τελούνσχήματαμειδιαίτεραχαρακτηριστικάστηδομήκαιμεθοδολογία,όσοναφοράστοσχεδιασμόκαιστηνοργάνω-σητηςδιδακτικής-μαθησιακήςπορείας(Willer1977,σ.108).Χαρακτηριστικάσημείατηςδιαφοροποίησηςτωνδιδα-κτικώνσχημάτωνείναιηκατανομήτωνδραστηριοτήτωνστοδάσκαλοκαιστουςμαθητές,τοσχέδιοτηςλογικήςεξέλιξης

τουμαθήματοςσεαναφοράμεγενικέςαντιλήψειςγιατημά-θησηκαινοητικέςδραστηριότητεςτωνμαθητών,καθώςκαιτοσχέδιοτηςλογικήςεξέλιξηςτουμαθήματοςαναφορικάμεειδικάστοιχείατωνφυσικώνεπιστημών(Bleichroth1991α,σ.248).Ηεπιλογήσυγκεκριμένουδιδακτικούμοντέ-λουπρέπειναείναισεσυνάρτησημετοεπίπεδοτωνμαθη-τώνκαιταυπάρχονταμέσαδιδασκαλίαςκαιναεξυπηρετεί

Στοτελευταίοστάδιοτηςδιδασκαλίαςεπιδιώκεταιηεμπέ-δωσηκαιηγενίκευσητωννέωνδεδομένωνκαιησυστημα-τοποίησητηςικανότηταςεφαρμογήςτωννέωνγνώσεωνσεπαρεμφερήπροβλήματα(transfer).Ηεμπέδωσηεπιτυγχάνε-ταιμεεπαναλήψεις,πουμπορείναείναιπροφορικέςήναέχουντημορφήασκήσεωνγιατοσπίτι.OMothes(1972,σ.67κ.ε.)αναφέρειμεταξύάλλωντιςπαρακάτωδυνατότητες:

• σχεδιασμόστονπίνακατηςπορείαςπουακολουθήθηκεστομάθημα,στονοποίοναπεριλαμβάνεταιηδιατύπωσητουπροβλήματοςπουμελετήθηκε,ηπειραματικήαντιμε-τώπισηκαιτασυμπεράσματα

• αυτόνομηαναδρομήτωνμαθητώνστοπεριεχόμενοκαισταδιάφοραβήματατουμαθήματος

• εργασίεςγιατοσπίτι,όπωςασκήσεις,ερωτήσεις,αναζή-τησηεπιπλέονπληροφοριών

• παρατηρησιακέςασκήσειςγιατονεντοπισμόπεραιτέρωεφαρμογών

• σημείωσητωνσημαντικώνκανόνων,σκίτσων,διαγραμμά-τωνσεειδικότετράδιο

• εθελοντικήκατασκευήσχετικήμετομάθημα.

OBleichroth(1991α,σ.214)επιχειρείμιακατηγοριοποίησητωνδυνατοτήτωντηςεπανάληψης,αναφέρονταςτηνπροφο-ρικήεπανάληψη(χωρίςαυτήναπεριορίζεταιστηναποστήθι-ση),τοτετράδιοαναδρομής,στοοποίοσημειώνονταισυνο-πτικάτασημαντικότερασημείατουμαθήματος,τοσχολικόβιβλίο,ότανκατάλληλεςπαράγραφοισυνοψίζουνπροηγού-μενασυμπεράσματα,τιςασκήσεις,απότηναπλήαπάντηση

ερωτήσεωνπουπροκύπτουναπότομάθημαωςτιςδυσκο-λότερεςπουαναφέρονταισεπερισσότερεςενότητεςανα-κεφαλαιωτικά,καιτηνάσκησηδεξιοτήτων,όπωςπ.χ.τηχρή-σηνέωνμονάδωνπουορίστηκανστηντάξη.

Ηεπιδίωξητηςικανότηταςμεταφοράς(transfer)καιεφαρμο-γήςτωνγνώσεωνσεπαρεμφερήπροβλήματαείναιτοδυ-σκολότεροστάδιογιατουςμαθητές,αφούτανέαστοιχείαπροέκυψανκαταρχήναπότοστενόπεδίοφαινομένωνκαιδεδομένωνστοοποίομελετήθηκαν(Duit1981,σ.132).Ηεπέκτασητηςεφαρμοσιμότηταςτωνδεδομένωνσεπαρεμ-φερήφαινόμεναμπορείνααντιμετωπιστείμεσυζήτησηστηντάξη,πουναυποστηρίζεταιαπόοπτικάήακουστικάερεθί-σματα.Ησυζήτησηπρέπεινααποσκοπείστονεντοπισμόφαινομένωναπότοχώροεμπειριώντωνμαθητώνσταοποίαοινέεςγνώσειςμπορούνναεφαρμοστούν,καθώςκαιστηδιαπίστωσηενδεχόμενωναποριώνπουοιμαθητέςείναιτώ-ρασεθέσηνααπαντήσουν.Παραδείγματααπότεχνολογι-κέςήάλλεςεφαρμογέςκαισυνέπειεςτωννέωνστοιχείωνμπορούνναεισαχθούνστομάθημαμετημορφήπαρουσία-σης,πειράματος(π.χ.παρουσίασηταινίαςήμοντέλουατμο-μηχανήςμετάτησυζήτησηγιατιςμετατροπέςστιςμορφέςενέργειας)ήκαιάσκησηςγιατοσπίτι(π.χ.άσκησηγιατηνερμηνείατωνσπασμένωνμπουκαλιώνστηνκατάψυξημετάτησυζήτησηγιατηνανωμαλίαδιαστολήςτουνερού).Πολ-λέςφορέςητελικήαυτήσυζήτησηδημιουργείνέαερωτήμα-τα,πουμεκατάλληληκαθοδήγησητουδασκάλουμπορούννααποτελέσουντοαφετηριακόερέθισμα,τοκίνητρογιατηνεπόμενηδιδακτικήενότητα.

1.6.3 Στάδιο της εμβάθυνσης

1.7 Διδακτικά μοντέλα

«... Αν υπάρχει ένα πεδίο στο οποίο η ενεργός συμμετοχή είναι αναγκαία, με όλη την έννοια της λέξης, αυτό είναι το πεδίο στο οποίο διδάσκεται η πειραματική διαδικασία: Ένα πείραμα το οποίο δεν εκτελείται αυτόνομα με όλη την ελευθερία της πρωτοβουλίας δεν είναι εξ ορισμού πείραμα, είναι απλό παίδεμα χωρίς εκπαιδευτική αξία.»

J. Piaget 1

1Piaget(1973)σ.20

34

τουςδεδομένουςδιδακτικούςστόχους.Σημαντικόείναιοόποιοςδιαχωρισμόςναμηδημιουργείστεγανά.Τογεγονόςγιαπαράδειγμαότιέναμοντέλοονομάζεται«ιστορικό»δεσημαίνειότιστοιχείααπότηνιστορίατηςεπιστήμηςδεχρη-σιμοποιούνταισεάλλεςπροσεγγίσειςούτεηυιοθέτησηερευνητικήςδιδασκαλίαςσημαίνειότισεκάποιοθέμαπουδενενδείκνυταιησυγκεκριμένημεθοδολογίαδενμπορείναεπιλεγείάλληπροσφορότερηαντιμετώπιση.Γιατοχαρακτη-ρισμότωνδιδακτικώνμοντέλωνανάλογαμετηνκατανομήδραστηριοτήτωνστονδάσκαλοκαιτουςμαθητέςχρησιμο-ποιούνταιακραίοιόροι,όπωςδασκαλοκεντρικάήμαθητοκε-ντρικάμοντέλαδιδασκαλίας(Πατάπης1993,σ.153κ.ε.)αλλάκαιενδιάμεσοι,όπωςμάθημαπροσανατολισμένοστομαθητή(Riedl1978,Huber1978,Schwedes1982).Μεεξαί-ρεσητηναξιολόγησητηςεπίδοσηςκαιτηςσυμπεριφοράςτουμαθητήπουγίνεταιχωρίςάμεσηαντίστοιχημαθητικήδραστηριότητα,στιςυπόλοιπεςπρωτοβουλίεςτουδασκάλουαντιστοιχούνμαθητικέςδραστηριότητες.Έτσιστηδιάλεξητουδασκάλουπουμπορείνααναφέρεταισεπαρουσίασηήεξήγησηενόςθέματοςηαντίστοιχημαθητικήδραστηριότηταείναιδεκτική(ομαθητήςακούει,σκέφτεται,παρατηρεί,δέ-χεταιπληροφορίες),ενώστηνενεργοποίηση,πουμπορείνααναφέρεταισεερώτηση,άσκησηήοδηγίαγιαπείραμα,οιαντίστοιχεςμαθητικέςδραστηριότητεςείναισεμικρότεροήμεγαλύτεροβαθμόενεργητικές.

Oχαρακτηρισμόςενόςμοντέλουωςδασκαλοκεντρικού,προσανατολισμένουστομαθητήήμαθητοκεντρικούαναφέ-ρεταιστοβαθμόενεργητικήςδραστηριότηταςτωνμαθητών.Ανοισχετικέςευκαιρίεςείναισπάνιες,ανηκαθοδήγησηεί-ναισεκάθεβήμααυστηρή,τομοντέλοχαρακτηρίζεταιδα-σκαλοκεντρικό.Ημεγάληχρονικήέκτασηπρωτοβουλιώνπουτοποθετούντομαθητήστορόλοτουδέκτηεγκυμονείτονκίνδυνοτηςπαθητικήςστάσης,αφούδενείναιπαρακο-λουθήσιμηηδραστηριότητάτου,δενείναιδυνατόναγνωρί-ζουμεανείναιενεργός,ανδεναφαιρείται,ανσκέπτεται,ανπαρακολουθείμεπροσοχήκαιεξάγεισυμπεράσματα.Αντί-θεταστιςενεργητικέςδραστηριότητεςηπρόοδοςτουμαθη-τήείναιευκολότεραπαρατηρήσιμη.

Ηεπιλογήτωνδραστηριοτήτωνπρέπειναείναισεσυνάρτη-σημετονεπιδιωκόμενοστόχο.Μετηδιάλεξηγιαπαράδειγ-μαμπορείναστοχεύεταιημετάδοσηγνωστικώνστοιχείων,ηεφαρμογήόμως,ηανάλυση,ησύνθεσηκαιηαξιολόγησηεξυπηρετούνταιαποτελεσματικότερααπόενεργητικέςδρα-στηριότητες.Ηκαλλιέργειατηςικανότηταςπαρατήρησης,συστηματικήςπεριγραφής,πραγματοποίησηςπειραμάτων,ερμηνείαςαποτελεσμάτων,διαπίστωσηςσυσχετίσεωνκ.τ.λ.επιτυγχάνονταιμόνομέσωενεργητικώνμαθητικώνδραστη-ριοτήτων.«Αυτονομία,πρωτοβουλίακαιδημιουργικήσκέψη

καλλιεργούνταιμόνοεφόσονκατάτηδιάρκειατουμαθήμα-τοςδίνονταιστουςμαθητέςευκαιρίεςναενεργούναυτόνο-μα,ναπαίρνουνπρωτοβουλίεςκαινασκέφτονταιδημιουργι-κά»(Bleichroth1991α,σ.253).

Ηδιάκρισητηςδιδακτικήςμεθοδολογίαςσχετικάμετηλογι-κήεξέλιξητουμαθήματοςκαιτιςγενικέςαντιλήψειςγιατημάθησηαναφέρεταιστηνεπιλογήεπαγωγικήςήπαραγωγι-κήςπορείαςκαιστηχρήσητηςαναλυτικήςήσυνθετικήςμε-θόδου.Στηνεπαγωγικήμέθοδομεαφετηρίαειδικέςπαρα-τηρήσειςεξάγονταιγενικάσυμπεράσματα.Μετηβοήθειατωναποτελεσμάτωνμερικώνπειραμάτωνδιατυπώνονταιγε-νικότερεςυποθέσεις.Μετάπ.χ.τηνπαρατήρησητηςδια-στολήςσφαίραςκαιράβδου,διατυπώνεταιηγενικότερηυπόθεσηότιόλαταστερεάσώματαδιαστέλλονται.Στηνπε-ρίπτωσητωνφυσικώνεπιστημώνηεπαγωγήδενοδηγείσεδεδομένουςνόμουςαλλάσεγενικότερεςυποθέσειςπουχρήζουνπεραιτέρωεξακρίβωσης.Ηπαραγωγική1μέθοδοςείναιουσιαστικάαντίστροφη,καθώςμεβάσηγενικούςνό-μουςεπιδιώκεταιηεξαγωγήειδικότερωνκανόνωνγιατηνερμηνείαειδικώνφαινομένων.Στιςφυσικέςεπιστήμες,καισυνεπώςκαιστοσχετικόμάθημα,δεχρησιμοποιείταιαμι-γώςηεπαγωγικήήηπαραγωγικήμέθοδος.Hεναλλαγήκαιοσυνδυασμόςτωνδύομεθόδωνείναισυνηθέστερες,ανά-λογαμετοσυγκεκριμένοθέμαπουμελετάται.ΚατάτουςDuitetal.(1981,σ.116),όσοναφοράστημαθησιακήδιαδι-κασία,είναιορθότερηηαναφοράστηδιάκρισησυνθετικήςκαιαναλυτικήςμεθόδου,καθώςκαιεδώηδιαφοροποίησηαναφέρεταιστηνπορείααπότογενικόστοειδικόήαντί-στροφα.Στηναναλυτικήμέθοδοπολύπλοκαθέματααναλύο-νταισεαπλούστεραπροςμελέτηερωτήματα,ενώστησυν-θετικήμέθοδοεπιχειρείταιηκατανόησηκαιαφομοίωσησύν-θετωνπροβλημάτωνμεσυνδυασμόαπλούστερωνγνωστώνστοιχείων.

Ηδιαμόρφωσητωνδιδακτικώνμοντέλωνειδικάγιατιςφυσι-κέςεπιστήμεςεξαρτάταιτέλοςαπότηνέμφασηπουδίνεταιστοθεματικόαντικείμενοήστημεθοδολογίαπροσέγγισήςτου.Ανενδιαφέρεικύριαημετάδοσητουδεδομένουγνω-στικούυλικού,δίνεταιέμφασηστηνευρύτερηκάλυψητωνθεματικώνπεδίων,ενώ,ότανδίνεταιβαρύτηταστημεθοδο-λογία,αντιμετωπίζονταιλιγότεραθέματαμεέμφασηστηδι-αδικασίαπροσέγγισης(processorientedteaching),μετησκέψηότιηκατανόησητηςδιαδικασίαςπουοδηγείστηγνώ-σηθαεπιτρέψειστουςμαθητέςναδιευρύνουναυτόνοματοπεδίοεφαρμογήςόσωνμαθαίνουνστοσχολείο.Ηπροσέγγι-σηαυτήςτηςδιαδικασίαςκατάκτησηςγνώσηςεπιδιώκεταισεδιαφορετικάμοντέλαμεδιαφορετικότρόπο.

1αναφέρεταικαιωςαπαγωγικήμέθοδος(Πατάπης1993,σ.167)

35

Ηεξέλιξητηςδιδασκαλίαςδενμπορείναείναιτυχαίακαιναβασίζεταιστοναυθορμητισμότηςστιγμής.Ηεπιλογήτηςδι-δακτικήςμεθοδολογίαςπρέπειν'ανταποκρίνεταιστιςδιδα-κτικέςκαιπαιδαγωγικέςαρχέςκαιναεξυπηρετείτηνυλο-ποίησητωνδιδακτικώνσκοπώνκαιστόχων,προσφέρονταςδυνατότητεςπολύπλευρηςαντιμετώπισηςτηςδιδακτέαςύλης,συγκροτημένεςόμωςμεθοδολογικά,ώστεημίαναενισχύειτηνάλλη,συντελώνταςτελικάστηγνωστικήεδραί-ωσητωννέωνδεδομένων.Hεπιλογήτηςμεθοδολογίαςεί-ναικαθοριστικήγιατηνεπιτυχίατουμαθήματος,αφούπρο-διαγράφειτηδομήτουμαθήματοςκαιτηνποιότητατηςσχέ-σηςμαθητή-δασκάλου.

Σεσυνάρτησημετιςδιδακτικέςκαιπαιδαγωγικέςαρχέςπουαναλύθηκανστηνπαράγραφο1.1,καθώςκαιτηνεπιλο-γήτωναπλώνμέσωνκαιυλικώνγιαταπειράματαπουεκτε-λούνοιμαθητές,επιβάλλεταιηαπόρριψητωνδασκαλοκε-ντρικώνμοντέλωνκαιηυιοθέτησηδιδακτικήςμεθοδολογίαςπροσανατολισμένηςστομαθητή,διδακτικήςμεθοδολογίαςμετηνοποίανακαλλιεργείταιηαυτονομίατουμαθητήστηνκατάκτησητων«νέων»μαθησιακώνστοιχείων.Ηβασικήαυ-τήθέσηαποτυπώνεταιεμφατικάσταλόγιατουPascal1:«Πειθόμαστεγενικάευκολότερααπότααίτιαταοποίαανα-καλύπτουμεμόνοιμαςπαράαπόεκείναταοποίαδημιουργή-θηκανστομυαλόάλλων».

Ηεπιλογήόμωςακόμηκαιμεβάσηταπαραπάνωδενείναιμονοσήμαντη.Τοεύροςαντίστοιχωνμοντέλωνείναιιδιαίτε-ραμεγάλο.Ανστοέναάκρο,ωςπροςτησχέσηδασκάλου-μαθητήκαιτηναυστηρότητατουκαθορισμούτηςδιδακτικήςπορείας,τοποθετούνταιταδασκαλοκεντρικάμοντέλα,τότεστοάλλοάκροπρέπεινατοποθετηθείτο«ανοιχτόμάθημα».Oόροςόμως«ανοιχτόμάθημα»,«ανοιχτήδιδασκαλία»ήπα-ράγωγάτουέχουντιτλοφορήσειδιδακτικέςπαρεμβάσειςμεαρκετάδιαφορετικάπεριεχόμενα.ΗπροέλευσήτουμπορείνααναζητηθείστιςπαιδαγωγικέςτομέςστηΜεγάληΒρετα-νίαστηδεκαετίατου1920.ΗMariaMontessoriχρησιμοποίη-σετηφράσηενόςπαιδιού«Βοήθησέμενατοκάνωμόνοςμου»γιατηνπεριγραφήτηςκεντρικήςιδέαςτων«ανοιχτών»διδακτικώνπρογραμμάτων(Berge1993).OWallrabenstein(1992,σ.54)δίνειέναγενικόορισμόγιατο«ανοιχτόμάθη-μα»:«Ανοιχτόμάθημαείναιέναςγενικόςχαρακτηρισμόςγιαδιαφορετικέςμεταρρυθμιστικέςπαρεμβάσειςμεπολυμορ-φίαανοίγματοςπεριεχομένου,μεθοδολογίαςκαιοργανωτι-κήςδομής,μεστόχοτηναλλαγήτηςσχέσηςμετοπαιδίκαι

μεβάσημίανέααντίληψητηςέννοιαςτηςμάθησης».

Είναισαφέςαπόταπαραπάνωότιηλέξη«ανοιχτό»δεναποτελείχαρακτηρισμόσυγκεκριμένηςδιδακτικήςμεθοδο-λογίας.Είναιορθότεροναδώσουμεστηνέννοια«ανοιχτό»τηδιάστασητουχαρακτηριστικούτωνδιδακτικώνμοντέλων.Μεαυτήντηνπροσέγγισητουόρουταδασκαλοκεντρικάμο-ντέλαέχουναυτότοχαρακτηριστικόσεελάχιστοβαθμό,θαταχαρακτήριζεσυνεπώςκανείςως«κλειστά»μοντέλα.ORamseger(1992,σ.22)αναφέρεταισετρειςδιαστάσειςτηςέννοιας«ανοιχτό»:τοάνοιγματουπεριεχομένου,τομεθο-δολογικόάνοιγμακαιτοοργανωτικόάνοιγμα.

Ηεπιλογήτηςδιδακτικήςμεθοδολογίαςστηνπαρούσαπροσέγγισηέχειστόχοτησταδιακήμετατόπισηπροςπιο«ανοιχτό»μάθημα.Επιδιώκεταιοπροσανατολισμόςτουμαθήματοςστομαθητή,στοβαθμόπουαυτόείναιδυνατό,χωρίςτομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνναγίνειαντιλη-πτόαπότουςμαθητέςωςκάτιδραματικάκαινούριοκαιξέ-νομεταυπόλοιπαμαθήματα,πουδιδάσκονταιστηνπλειο-ψηφίατουςδασκαλοκεντρικά.Ηδιδακτικήμεθοδολογίαηοποίαεπιλέχτηκεεξυπηρετείτουςβασικούςστόχουςπουπεριγράφηκανστηνπαράγραφο1.4.2καιστηρίζεταιστηνπειραματικήδιδασκαλίαμεαπλάμέσα.Ωςπροςτοπεριε-χόμενοτομάθημαείναι«κλειστό»,οβασικόςκορμόςτηςύληςείναικαθορισμένος.Παρ'όλααυτάστοπλαίσιοτουπαραλληλισμούμεταθεματικάενδιαφέροντατωνμαθη-τών,οδάσκαλοςέχειτηδυνατότητανααποκλίνειαπότοβασικόαυτόκορμότουπεριεχομένου,καθορίζονταςτηνέκτασηκαιτοβάθοςτηςδιδασκαλίαςκάθεφαινομένου.Όπουεντοπίζειενδιαφέροντωνμαθητών,έχειτηδυνατό-τηταναεμβαθύνειμεαναφορέςσεεφαρμογέςκαιπαρα-δείγματα,ενώ,ότανδιαπιστώνειαδιαφορία,μπορείναεπι-ταχύνειτορυθμόεντοπίζονταςμόνοστακύριασημεία.Ηέκτασητηςύλης(πρβλ.1.8)είναιούτωςήάλλωςαδύνατονακαλυφθείπλήρως,οδάσκαλοςσυνεπώςμπορείνααπο-φασίσειποιαθέματαδεθ'αντιμετωπίσει.

Βάσητηςπροτεινόμενηςδιδακτικήςπαρέμβασηςαποτελείτο ερευνητικά εξελισσόμενο διδακτικό μοντέλο τωνSchmidkunzκαιLindeman(1992).Τοδιδακτικόαυτόμοντέ-λοπεριγράφεταισυστηματικάστηνεπόμενηπαράγραφο.Ηυλοποίησήτου,όπωςάλλωστεκάθεμοντέλουπουπροσα-νατολίζεταιστομαθητή,προϋποθέτειτηνκαθιέρωσηκατάλ-ληλουκλίματοςδιδασκαλίας-μάθησηςστηντάξη,κλίματος

1.7.1 Επιλογή διδακτικού μοντέλου

1Gedanken,SammlungDietrich,Wiesbaden,Bd.7,S.3,όπως αναφέρειοWagenschein(1976,σ.119)

36

πουκατοχυρώνειτο«άνοιγμα»τουμαθήματος,πουβασίζε-ταιστοσεβασμότηςελευθερίαςτουμαθητήνασυγκαθορί-σειτημαθησιακήτουπορεία,κλίματοςπουδημιουργείτις

προϋποθέσειςστουςμαθητέςγιαναεκφράσουνελεύθερα,χωρίςτοφόβοτουχλευασμούκαιτηςειρωνείας,τιςαπό-ψειςτους.

1.7.2 To ερευνητικά εξελισσόμενο διδακτικό μοντέλο

Toερευνητικάεξελισσόμενομοντέλο,μολονότιείναιανακα-λυπτικό,διαφοροποιείται,ακόμηκαιστοντίτλοτου,στογε-γονόςότιηδυνατότητατωνπαιδιώνστησυμμετοχικήανακά-λυψηδενείναιανεξέλεγκτηαλλάεξελίσσεταισεσυγκεκρι-μέναστάδιακαιμεθοδεύεταιαπόσυγκεκριμένεςπρωτοβου-λίες,πουτοκαθιστούνπρακτικάεφαρμόσιμο.Oδάσκαλοςέχεικάθεστιγμήτηδυνατότηταπαρακολούθησηςτηςμαθη-σιακήςπορείας.Ηανακαλυπτικήδιάστασησεκαμιάπερί-πτωσηδεσημαίνειτηντυχαίαδιερεύνησητουφυσικούκό-σμουμεανεξέλεγκτηπρωτοβουλίατουμαθητή.Κάθεάλλο,ηεξέλιξητηςδιδακτικής-μαθησιακήςπορείαςελέγχεταιαυστηρά,μεγνωστικά-μαθησιακάστάδια,πουδιαδέχονταιτοένατοάλλο.«Στοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλοδι-δασκαλίαςυπάρχειδομή,ηοποίαεπιτρέπειτησχεδίαση,τηνεκτέλεση,τηνπεριγραφή,τηναξιολόγησηκαιτηνεκτί-μησηβασικώνστοιχείωντουμαθήματος»(Schmidkunz1992,σ.9).Ηανακαλυπτικήτουδιάστασηέγκειταιστηνελεγχόμενημετατόπισητουμαθήματοςστηδραστηριότητατουμαθητήκαιστηναναγωγήτωνφαινομένωνσεπροβλήμα-τα,ταοποίαοιμαθητέςκαλούνταινααντιμετωπίσουναυτό-νομα.Oιμαθητέςκαλούνταινασυστηματοποιήσουντηνερ-γασίατουςσύμφωναμεταμεθοδολογικάπρότυπατωνφυσι-κώνεπιστημών,ναπροβληματίζονταιαπότιςκαθημερινέςτουςπαρατηρήσεις,ναδιατυπώνουνυποθέσεις,νατιςελέγχουνμεαπλάπειράματα,ναπαρατηρούντηνεξέλιξήτουςνακαταγράφουντιςπαρατηρήσειςτουςκαινακαταλή-γουνσεποιοτικάσυμπεράσματα.Oιμαθητέςδεναντιμετω-πίζουνπιαταφυσικάφαινόμενατυχαία,αλλάκαλούνταιναταμελετήσουνμεμεθοδικότρόπο.Μαθαίνουνναπαρατη-ρούνσυστηματικάκαιναεκτελούναπλάπειράματα,πουπολλέςφορέςδεδιαφέρουναπότιςκαθημερινέςτουςδρα-στηριότητεςωςπροςτοπεριεχόμενοαλλάκυρίωςωςπροςτημεθοδολογίαμετηνοποίατααντιμετωπίζουν.

Σύμφωναμετηθεωρίατουκονστρουκτιβισμού(construc-tivism)κάθεμαθητήςδομεί(constructs)τηδικήτουαντίλη-ψηγιατονκόσμο.Ηφυσικήπραγματικότηταείναιμίακαιδε-δομένη.Oτρόποςόμωςπουκαθέναςμαςτηνπροσεγγίζειείναιδιαφορετικός.Διαμορφώνεταιεξελικτικάμεβάσητιςπροσωπικέςεμπειρίεςκαισεσύνθεσημετιςαντιλήψειςτωνάλλων.Ηπορείαπουοδηγείκάθεφοράστοκαινούριοδενείναιδεδομένη.Στοσχολείοπρέπεισυνεπώςναδίνεταιπερισσότερηέμφασηστηνκαλλιέργειατωνγνωστικώνδεξι-οτήτωνπουθαοδηγήσουνστηδιαμόρφωσητηςαντίληψης

τουμαθητήπαράσταπεριεχόμενατηςδιδασκαλίαςαυτάκα-θεαυτά.Πρέπειναδίνουμεστουςμαθητέςευκαιρίεςγιαπροσωπικές,αυθεντικέςεμπειρίες(authenticexperiences),εμπειρίεςμεισχυρέςαναλογίεςμετονκαθημερινόκόσμο(Duffy1992,σ.4,Roth1995).

Στιςφυσικέςεπιστήμεςηαναγκαιότηταανάπτυξηςνοητικώνμοντέλωνανάγειτονπαραγωγικόσυλλογισμό(productivethinking)στοαπαραίτητομεθοδολογικόεφόδιοκατανόησήςτους.Ημετάδοσηλοιπόντηςλογικήςτηςπαραγωγικήςσκέ-ψηςείναιγιατομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνβασικόζη-τούμενο.Oσυνδυασμόςτηςπροσέγγισηςτουπαραγωγικούσυλλογισμούμετηνπαράλληληαυτενεργητικήδραστηριότη-ταεξυπηρετείταιαποτελεσματικάστομάθηματωνφυσικώνεπιστημώνμετοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλο.Oσυν-δυασμόςσκέψηςκαιπράξηςοδηγείστηνεδραίωσηνοητι-κώνδεξιοτήτωνπολύουσιαστικότερωναπότημηχανικήεφαρμογήήτηναπομνημόνευσησυγκεκριμένωνκανόνων.Μεαυτήτηνέννοιαηθέσητουπειράματοςείναιιδιαίτερασημαντική.«Ηδομήτουερευνητικάεξελισσόμενουμοντέ-λουεπιτρέπειτηναξιοποίησητουπειράματοςμεδιάφορεςδιδακτικέςλειτουργίες.Μπορείναχρησιμοποιηθείγιατηδιαπίστωσητουπροςδιερεύνησηπροβλήματος,γιατηνεπί-λυσή του ή για την εμπέδωση των νέωνδεδομένων»(Schmidkunz1992,σ.21).Ηλειτουργίατουδενείναιαυτό-νομη.Τοπείραμαπρέπειναείναισελογικόσυνδυασμόμετηνπροσπάθειαεπίλυσηςτουπροβλήματοςστοοποίοπρο-σπαθούμεναανάγουμετοφαινόμενο(Ploger1983,σ.14).Ηαναγωγήαυτήτωνφαινομένωνσεπροβλήματα,ταοποίαοιμαθητέςκαλούνταιναεπιλύσουν,ξεχωρίζειτοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλοαπόταυπόλοιπαανακαλυπτικά(Saxler1992,σ.16-17).Oστόχοςκάθεδιδακτικήςενότη-ταςανάγεταισεπρόβλημα(Problematisierung).Oιμαθητέςκαλούνταινααναγνωρίζουν,ναδιατυπώνουνκαιναεπιδιώ-κουντηνεπίλυσητουπροβλήματος,αναπαράγονταςστονμικρόκοσμοτουσχολείουμεσυνέπειατηνπορείατηςεπι-στημονικήςμεθοδολογίας.Διατυπώνουνμιαυπόθεση,υλο-ποιούνμιαπειραματικήπρότασηαντιμετώπισηςκαιτηνεκτελούν,παρατηρώνταςσυστηματικάτηνεξέλιξητουπει-ράματοςκαικαταγράφονταςτηνπαρατήρησήτους.Oιδιαπι-στώσειςσυζητιούνταικαιαφηρηματοποιούνται.Τονέογνω-στικόυλικόεμπεδώνεταιτέλοςμετηβοήθειατουδασκά-λου,οοποίοςεπιλέγειπαραδείγματακαιεφαρμογέςανάλο-γεςμεταειδικάενδιαφέροντατωνμαθητών,προκαλώντας

37

έτσιτηγενίκευσητωνσυμπερασμάτων.Ημαθησιακήπορείαδιαμορφώνεταιλοιπόνμεβάσητηδιδακτικάσχεδιασμένηδι-ατύπωσηενόςπροβλήματοςκαιμιαςαντίστοιχηςστρατηγι-κήςεπίλυσης,ηεκτέλεσητηςοποίαςθαοδηγήσειστογνω-στικά«νέο».Στοσχολείομεταδίδεταιηεπιστημονικήμεθο-δολογία,ηοποία,σεσυνδυασμόμετηναπλότητατωνυλι-κώνπουχρησιμοποιούνταιγιαταπειράματα,επιτρέπειστουςμαθητέςναεπαναλαμβάνουνκαιναεπεκτείνουντηδιδακτικήπορείααυτόνομαστοσπίτι,διευρύνονταςτοπεδίοτωνγνώσεώντους.Τοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλο,αξιοποιώνταςπολύπλευρατοπείραμακαιτηνεπιστημονικήμεθοδολογίαμέσααπότηναναγωγήκάθεφαινομένουσεπρόβλημαπροςεπίλυση,καλλιεργείπολύευρύτερεςδεξιό-τητεςτωνμαθητών.Πέρααπότιςγνωστικέςκαλλιεργούνταιτόσοοιψυχοκινητικέςόσοκαιοισυναισθηματικέςδεξιότη-τες.Σύμφωναμεταπαραπάνωταβασικάχαρακτηριστικάτουερευνητικάεξελισσόμενουμοντέλουείναι:

• ηεπιδίωξητηςαναβάθμισηςτουενδιαφέροντοςγιατομάθημα

• ηευρύτητατηςαυτόνομηςσυμμετοχήςτουμαθητή

• ηπροσπάθειαπροσφοράςτηςαίσθησηςεπιτυχίας

• ηισομερήςεπιδίωξηγνωστικών,συναισθηματικώνκαιψυχοκινητικώνστόχων

• ηαναγωγήτωνφαινομένωνσεπροβλήματαπροςεπίλυση

• ημεθόδευσητηςανακάλυψηςμέσααπόδομημένομάθη-μα

• ημετάδοσητηςεπιστημονικήςμεθοδολογίας

• ορόλοςτουδασκάλουστοσυντονισμότουμαθήματος

• ησύνδεσητωνφαινομένωνπουμελετώνταιμετηνκαθη-μερινότητα

• ηδυνατότηταεπανάληψηςτωνπειραμάτωνκαιαυτόνο-μηςδιερεύνησηςστονεξωσχολικόχώρο.

Μετονόροερευνητικόστοντίτλοτουδίνεταιέμφασηστηνπροσπάθειαναβοηθηθείομαθητής,μεβάσητιςπροϋπάρ-χουσεςγνώσειςκαιταμέσαπουδιαθέτεικαιμεμεθόδουςαντίστοιχεςτουγνωστικούτουδυναμικού,νακατακτήσειαυ-τόνοματανέαστοιχεία.Ηέρευναωςμεθοδολογίακαιπρα-κτικήμεβάσηόσαέχουνπροαναφερθείμπορείναγίνεικτή-ματουμαθητήακόμηκαιστοδημοτικόσχολείο.

Μετονόροεξελισσόμενοτονίζεταιτογεγονόςότιηερευ-νητικήπορείατουμαθητήδενείναιτυχαίακαιελεύθερη,αλ-λάεξελίσσεταισεσυγκεκριμέναστάδιαμεχρονικήαλλη-λουχία.Oρόλοςτουδασκάλουείναιναοργανώσεικαινασυντονίσειτηνερευνητικήπρωτοβουλίατουμαθητήσύμφω-ναμεταστάδιααυτάκαιμεστόχοτηδιεύρυνσητωννοητι-κώνδομών,ώστενακαταστείδυνατήηαφομοίωσητουκάθεφοράκαινούριου.

1.7.2.1 Εξέλιξη του μαθήματος στο ερευνητικά εξελισσόμενο μοντέλο

Σύμφωναμεόσααναφέρθηκανστηνπροηγούμενηπαράγρα-φοηερευνητικήπροσέγγισηδενείναιεφαρμόσιμηχωρίςκάποιακαθοδήγησηαπότοδάσκαλο.Δενυπάρχειερευνητι-κήδιδασκαλίαπουναμηνείναισεμικρόήμεγάλοβαθμόκαθοδηγούμενη.Ακόμηκαιστηνεπιστημονικήέρευναηανα-κάλυψηδενείναιελεύθερη.Κάθεερευνητήςδέχεταιερεθί-σματακαιέμμεσηκαθοδήγησηστηνέρευνάτουαπότιςπροϋπάρχουσεςγνώσειςτουκαιτιςεπιδράσειςτουεπιστη-μονικούπεριβάλλοντος(δημοσιεύσεις,συζητήσειςμεσυνα-δέλφουςκ.ο.κ.).Σημαντικόείναιηόποιακαθοδήγησητουμαθητήναστοχεύειστημεθόδευσητηςδουλειάςτου,χωρίςναεπιφέρειτοστραγγαλισμότηςφαντασίαςούτενακαταπι-έζειτηδιάθεσήτουναέχειτηνπρωτοβουλία.Πρέπειναεί-ναιγενικήκαιευέλικτη,αλλάταυτόχρονααποτελεσματικήστηνεξασφάλισητηςγνωστικήςπροόδου.«Ενώσεβόμαστετοδικαίωματουπαιδιούστοδικότουτρόποεξερεύνησης,μπορείναμαςείναιδύσκολονααντισταθούμεστονπειρα-σμόνατοπιέσουμενα«ανακαλύψει»αυτόπουεμείςήδηγνωρίζουμε.Πρέπειναείμαστεπροσεκτικοίναμηναμβλύ-νουμετηφλόγατηςανησυχίαςκαιαναζήτησηςμεέναβαρύπέπλοαπόοδηγίεςκαιδεδομένα...»(Harlan1976,σ.15).

Ηπροσέγγισητης«επίλυσης»του«προβλήματος»,στοοποίοανάγεταιτοφαινόμενοπουμελετάται,γίνεταιστοερευνητικάεξελισσόμενοδιδακτικόμοντέλομεμικράγνω-στικάβήματα,σελογικήαλληλουχίακαιμεσταδιακάαυξα-νόμενοβαθμόαφηρηματοποίησης.Ηαλληλουχίατωνβημά-τωναυτώνπεριγράφεταιπαρακάτωμεταδιδακτικάστάδιαπουχρονικάδιαδέχονταιτοένατοάλλοκαιαντιστοιχούνσταβασικάστάδιατηςεπιστημονικήςμεθοδολογίας.Ηαλ-ληλουχίατωνσταδίωναυτών,πουχαρακτηρίζουντηδιδακτι-κή-μαθησιακήπορεία,είναιαυτήπουεπιτρέπειστοδάσκα-λοτοσχεδιασμόκαιτονέλεγχοτηςδιδακτικήςδιαδικασίαςκαιτονβοηθάστηνοργάνωσηκαιεκτέλεσητουμαθήματος.Μετηνπεριγραφήκαιανάλυσήτουςγίνεταιεπίσηςκατανο-ητήηκατανομήτωνδραστηριοτήτωνστουςμαθητέςκαιτοδάσκαλο,ώστεκαιημετατόπισητουμαθήματοςπροςτομα-θητήναεπιτυγχάνεταιαλλάκαιηομαλήκαιπρογραμματι-σμένηεξέλιξήτουναεξασφαλίζεται.Ταδιδακτικάστάδιαστηνπροτεινόμενηδιδακτικήπροσέγγισηείναι:

• Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεων:Στοδι-δακτικόαυτόστάδιοεπιδιώκεταιοπροσανατολισμόςτου

38

ενδιαφέροντοςτωνμαθητώνστοφαινόμενοπουθαμελε-τηθεί,επιδιώκεταινατεθείηβάσητου«προβλήματος»καιναδοθούνταερεθίσματαγιατηνανάπτυξήτου.Μιασύντομηπαρουσίασητουδασκάλου,μιασυζήτησηδασκά-λου-μαθητώνήμεταξύτωνμαθητώνμπορούνσταδιακάνααναδείξουντοπρόβλημα,τοοποίομέχριαυτήτηστιγ-μήγνωρίζειμόνοοδάσκαλος.Μεπροσεκτικάερεθίσμα-τααπότοδάσκαλομπορείτοπρόβλημανααναπτυχθείκαιστουςμαθητές.Ηεπανάληψηστοιχείωνπροηγούμε-νωνφύλλωνεργασίας,ανπροσφέρεταιγιατησύνδεσημεανάλογοπρόβλημαπουθαεπακολουθήσει,πρέπειναεπιδιώκεται.Στοστάδιοαυτόπροκαλείταικαιηδιατύπω-σηυποθέσεων.Oιυποθέσειςπρέπειναβασίζονταιστοσυνδυασμότωνπρογενέστερωνσχετικώνγνώσεων,συ-νεπώςπρέπειστομυαλότωνμαθητώννασχηματίζονταιμετηνέννοιατηςπιθανότηταςεπιτυχίαςκαιναμηνείναιαπλέςεικασίες.Κατάτηνπρόκλησητηςδιατύπωσηςυποθέσεωνγίνεταικαιηκαταγραφήτωνπρώιμωναντιλή-ψεωντωνμαθητών(πρβλ.1.5.4),τωνσχετικώνμετοφαινόμενο.Oδάσκαλοςπρέπειναέχειτηνεικόνατουπλαισίουστοοποίοοιμαθητέςεντάσσουντοπρόβλημα,τηςαπλοϊκήςερμηνείαςμετηνοποίατοέχουνσυνδέσει,ώστεναμπορείνακατευθύνειμεαποτελεσματικότητατηδιαδικασίατηςπροσαρμογής.Ηδιαδικασίααυτήχρειάζε-ταιπολλήπροσοχή,ώστεστηνπροσπάθειαανίχνευσηςτωνπρώιμωναντιλήψεωνναμησυντελούμεστηδημιουρ-γίανέωνπουδενπροϋπήρχαν(Jung1981,σ.8).Ανπιε-στικάρωτάμεέναμαθητή,γιαπαράδειγμα,σχετικάμετηναντίληψήτουγιατηνενέργεια,είναιπιθανό,ακόμηκαιανδενείχεπροβληματιστείσχετικά,ναδημιουργήσεικάποιαάποψη,μόνοκαιμόνογιανααπαντήσειστοερώ-τημα.Ενώπρέπειναείμαστεπρόθυμοινααπαντάμεόσοτοδυνατόνορθότερασεοποιοδήποτεερώτημαπροκύ-πτει,χρειάζεταιιδιαίτερηπροσοχήγιαναμηνπροκαλού-μεαπαντήσειςσεπρόωραερωτήματαπουδενέχουναπασχολήσειτουςμαθητές.Μιαέμμεσηερώτηση,ανοι-χτήκαιελεύθερη,γιαπαράδειγμα«τισκέφτεστε,ότανακούτετηλέξηενέργεια;»,μπορείναδώσειστοιχείαγιατιςπρώιμεςαντιλήψειςτωνμαθητώνχωρίςτονκίνδυνοτηςδημιουργίαςνέων.Είναιπροφανέςότισεκαμιάπερί-πτωσηδενπιέζουμετουςμαθητέςναδώσουναπαντή-σειςσταεισαγωγικάερωτήματα.

• Πειραματική αντιμετώπιση: Στοστάδιοαυτόοιμαθητέςεκτελούνέναήπερισσότεραπειράματα,παρατηρούνσυ-στηματικάκαικαταγράφουντηνπαρατήρησήτους.Ανκά-ποιαενότηταδενενδείκνυταιγιατηνεκτέλεσηπειράμα-τος,οιμαθητέςεκτελούνδραστηριότητεςπουπεριγρά-φονταιστοβιβλίοτους.Στηνπερίπτωσητουπειράματοςπρέπειοδάσκαλοςνααποφασίσεικατ'αρχήντημορφήτηςεργασίας.Ανάλογαμετοδιαθέσιμοχρόνοκαιτηνυπάρχουσαυποδομήθαεπιλεγείεδώανθαγίνειπείρα-

μαεπίδειξηςήπείραμασεομάδες.Είναιπροφανές,σύμ-φωναμεόσαέχουναναφερθείγιατησημασίατηςόσοτοδυνατόευρύτερηςσυμμετοχήςτουμαθητήστημαθησια-κήδιαδικασία,ότιπροτιμητέαείναιηεκτέλεσητουπει-ράματοςσεομάδες.Σεαυτήντηνπερίπτωσηπρέπεινακαθοριστείημορφήτηςσυνεργασίας.Αντοπείραμαέχειέκτασηκαιπολυπλοκότητα,μπορείναεπιλεγείηκατανο-μήκαθηκόντων,γιαπαράδειγμαέναςμαθητήςσυγκε-ντρώνειταόργανα,άλλοςστήνειτηδιάταξη,ενώτρίτοςκαταγράφειτιςπαρατηρήσεις.Αντοπείραμαδενέχειέκτασηκαιπολυπλοκότητα,μπορείναεπαναληφθείμε-μονωμένααπόκάθεμαθητή.Είναισημαντικόνασυζητη-θούναναλυτικάοιοδηγίεςτουπειράματος,προτούοιμαθητέςπάρουνταόργανακαιταυλικάκαιαρχίσουνναεκτελούντοπείραμα,αφούμετάαπ'αυτότοσημείοηπροσοχήτουςείναιστραμμένησταυλικάπουέχουνμπροστάτουςκαιόχιστοδάσκαλοήστουςσυμμαθητέςτους.Oδάσκαλοςμετηβοήθειατωνμαθητώνπρέπειναέχειφροντίσειπριντομάθημαναέχεισυγκεντρώσειτααπαραίτηταγιατοπείραμαυλικά.Κατάτηνεκτέλεσητουπειράματοςοδάσκαλοςέχειτοδύσκολορόλοτουαρω-γούπαράλληλαγιαόλεςτιςομάδες,τιςοποίεςκαιεπι-σκέπτεται,χωρίςόμωςναπαρεμβαίνει,γιαναμημετα-τραπείτοπείραμασεεπίδειξη.Oιμαθητέςείναιιδιαίτε-ραεπιρρεπείςστονακαλέσουντοδάσκαλοσεβοήθεια,ότανκάτιδενπηγαίνειόπωςπεριμένουν,ζητώνταςτουναλύσειτοπρόβλημα.Ηπροθυμίατουδασκάλουναπά-ρειαυτόντορόλοκαταργείστηνουσίατηνερευνητικήπροσέγγιση.Μεκατάλληλαερεθίσματαμπορείναβοηθή-σειτηνομάδανααντιμετωπίσειαυτόνοματοπρόβλημα,χωρίςναπροσφέρειέτοιμεςλύσειςκαιαπαντήσεις.

Γιατηνπερίπτωσηπουπροτιμηθείηεκτέλεσηκάποιουπειράματοςμετημορφήεπίδειξης,πρέπειοδάσκαλοςναφροντίσειησυμμετοχήτωνμαθητώνναείναιόσοτοδυνατόνπιοενεργητικήκαιναμηνπεριορίζεταιστηνπα-ρατήρησητηςεκτέλεσηςτουπειράματος.Oδάσκαλοςμοιράζειρόλους«βοηθού»σεόσοτοδυνατόνπερισσό-τερουςμαθητέςήκαλείμαθητέςστηνέδρασεκάποιαφάσητουπειράματος.Ηεναλλαγήτωνμαθητώνπουβοη-θούντοδάσκαλοσταπειράματαεπίδειξηςεξασφαλίζειτηνισότιμηαντιμετώπισητωνμαθητών.

Μετάτηνολοκλήρωσητηςεκτέλεσηςτουπειράματοςκαιαφούοιμαθητέςεπιστρέψουνταόργανακαιταυλικάστηθέσητους,οιμαθητέςσημειώνουντηνπαρατήρησήτουςστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.Oδάσκαλοςπεριέρχεταιτηντάξηεξασφαλίζονταςτηνορθότητατωνπαρατηρήσεωνπουσημειώνουνοιμαθητές.

• Εξαγωγή συμπεράσματος:Μετάτηνολοκλήρωσητηςεκτέλεσηςτωνπειραμάτωνκαιμέσααπόσυζήτησηστηντάξη,επιδιώκεταιηαφηρηματοποίησηκαιηγενίκευση

39

τωνπαρατηρήσεωνμετηδιατύπωσηενόςσυμπεράσμα-τος.Σεκάποιαφύλλαεργασίας,όταντοφαινόμενοείναισύνθετο,ηεξαγωγήτουσυμπεράσματοςγίνεταισταδια-κά.Σεκάποιαάλλα,όταντοφαινόμενοπουμελετάταιεί-ναιπιοαπλό,ηεξαγωγήτουσυμπεράσματοςγίνεταιστοτέλοςτουφύλλουεργασίας.Ηαφηρηματοποίησημπορείναγίνειμεδιάφορουςτρόπους,ανάλογαμετοφαινόμενοπουοιμαθητέςμελετούν,πρέπειόμωςσεκάθεπερί-πτωσηναεπιτυγχάνεταισταδιακά,μεμικράβήματα,σεαντιστοίχισημετηνικανότητατωνμαθητώννατηναφο-μοιώσουν.Προσπάθειατουδασκάλουείναιηαποτελε-σματικότητατηςπροσαρμογήςκαιηεγκατάλειψητηςπρώιμηςαντίληψης,όταναυτήείναιανεπαρκής.Oέλεγ-χοςτηςεπιτυχίαςτηςπροσπάθειαςαυτήςθαγίνειστοτελευταίοδιδακτικόστάδιομετηνεμπέδωση.Μετάτηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςοιμαθητέςσημειώνουντοσυμπέρασμαστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.Αντοσυμπέρασμαείναιδύσκολο,δίνεταιβοήθειαστουςμαθητέςμετημορφήλέξεωνπουπρέπειναχρησιμοποι-ήσουν.Ειδικότερεςοδηγίεςγιατημεθόδευσητηςεξα-γωγήςτουσυμπεράσματοςδίνονταιστηνπαράγραφο2.2.2.3,καθώςκαιστιςαναλυτικέςοδηγίεςγιακάθεφύλλοεργασίας.Μετάτηνεξαγωγήτουσυμπεράσματοςοιμαθητέςανατρέχουνστιςυποθέσειςπουδιατύπωσανστηναρχήτουμαθήματοςκαιελέγχουν,μεβάσηόσαμε-λέτησανπειραματικά,τηνεπιβεβαίωσηήαπόρριψήτους.Μέσααπόσυζήτησηστηντάξηοιμαθητέςσχολιάζουν,επαναδιατυπώνουν,συμπληρώνουνήδιορθώνουντιςυποθέσειςτους.Μετηδιαδικασίααυτήγίνεταισαφέςότιηπειραματικήδιαδικασίαείναιαυτήπουοδηγείστηδιεύ-ρυνσητουγνωστικούπεδίου.

• Εμπέδωση - Γενίκευση: Στοτελευταίοδιδακτικόστάδιοεπιδιώκεταιηεμπέδωσηκαιηγενίκευσητωννέωνγνω-στικώνστοιχείων.Αυτόεπιτυγχάνεταιμεεργασίεςπου

αναφέρονταισεεφαρμογέςκαιπαραδείγματαήέχουνεπαναληπτικόχαρακτήρα.Στοτετράδιοεργασιώνοιερ-γασίεςεμπέδωσηςαναφέρονταιως«εργασίεςγιατοσπί-τι»,αυτόόμωςδεσημαίνειότι,εφόσονυπάρχειδιαθέσι-μοςχρόνος,κάποιεςαπόαυτέςδενμπορείναανατεθούνστουςμαθητέςστοσχολείο.Oιεργασίεςεμπέδωσηςανα-φέρονταισυχνάσεεφαρμογέςστηνκαθημερινήζωήτωνφαινομένωνπουμελετήθηκανστοφύλλοεργασίας.Ηγε-νίκευσητωνσυμπερασμάτων,σταοποίαοιμαθητέςκατέ-ληξανμετηνπειραματικήδιερεύνηση,μεόσοτοδυνατόνπερισσότερεςεφαρμογέςδίνειτηδιάστασητηςευρύτη-ταςτουφαινομένουκαιδημιουργείπαράλληλαευκαιρίεςγιαασυνείδητηανάκλησητουσυμπεράσματος,στοοποίοοιμαθητέςκατέληξανστοσχολείο,κάθεφοράπουοιμα-θητέςαντιμετωπίζουνστηνκαθημερινήτουςζωήτηνεφαρμογήμετηνοποίατοσυμπέρασμασυνδέθηκε.Oιαναφορέςτωνμουσικώνοργάνωνστηνακουστική,τωνια-τρικώνθερμομέτρωνστηθερμότητα,τουματιούστηνοπτική,τωνηλεκτρικώνσυσκευώνστονηλεκτρισμόαπο-τελούνμερικάμόνοπαραδείγματασ'αυτήντηνκατεύθυν-ση.Oβαθμόςικανότηταςτωνμαθητώνναανταποκριθούνστιςεργασίεςαυτέςδίνειστοδάσκαλοτηνπληροφορίαγιατηνεπιτυχίατηςεδραίωσηςτωννέωνγνωστικώνδε-δομένων,στοιχείοπουμπορείναχρησιμοποιηθείκαιγιατηναξιολόγησητωνμαθητών.Oιεργασίεςγιατοσπίτιαποτελούνουσιαστικόσυμπληρωματικόστοιχείοτουμα-θήματος.Μεαυτέςολοκληρώνεταιηδιδασκαλίαμετηβαθμίδατηςεμπέδωσης.Είναιλοιπόνιδιαίτερασημαντικόνασυζητιούνταιοιεργασίεςστηντάξηκαιόχιαπλάναδι-ορθώνονταιαπότοδάσκαλο.Πολλέςφορέςθαχρειαστείηεκτέλεσηενόςεπιπλέονπειράματοςγιατηντεκμηρίω-σητηςορθήςτουςαπάντησης,ηοποίαπρέπειναγίνειαποδεκτήαπόκάθεμαθητήμετηναυτονομίατηςσυμμε-τοχής.

1.7.2.2 Πειράματα με απλά μέσα

Ησημασίατουπειράματοςθεωρείταιδεδομένηγιατηδιδα-κτικήτωνφυσικώνεπιστημών(Wilke1993α).Ανάλογαμετηνεπιλογήτηςδιδακτικήςμεθοδολογίαςτοπείραμαμπο-ρείναεξυπηρετείδιαφορετικούςστόχους.Ημεθοδολογίαεφαρμογήςείναιαυτήπουθαοριοθετήσειτηλειτουργίατου.Ηπειραματικήάσκησηδενμπορείωστόσοναείναιμίατρισδιάστατηπροέκτασητουδιδακτικούβιβλίου.Πρέπειναεξυπηρετείτοστόχοτηςαναγωγήςτηςμάθησηςσεαυτόνο-μηβιωματικήεμπειρία,μεσκοπότησύνδεσητουγνωστικούυλικούμετηνκαθημερινότητακαιτηνπροσέγγισητηςεπι-στημονικήςμεθοδολογίας.

Ηαναγκαιότητατηςαπλότηταςτηςπειραματικήςδιάταξηςτεκμηριώνεταιστηβιβλιογραφίαωςβασικόςπαράγονταςγιατην επικέντρωση στο ουσιαστικό περιεχόμενο: OSchmidkunz(1983),μελετώνταςαπότησκοπιάτηςαντιλη-πτικήςψυχολογίαςτηνπειραματικήδιάταξη,προτείνειτην«αρχήτηςοικονομίας».OWoolnough(1986),διατυπώνο-νταςτηνάποψηότιηοριοθέτησητουπειράματοςπρέπεινασυμβαδίζειμετουςστόχουςτουμαθήματος,καταλήγειστοσυμπέρασμαότι,ότανενδιαφέρειηποιοτικήερμηνείατουφαινομένου,ηαπλότητατηςδιάταξηςεξασφαλίζειότιδεθαχαθείαυτήσελεπτομερείςκαιακριβείςμετρήσεις,ενώοKubli(1980)αναφέρειτα«μαύρακουτιά»,τιςακριβέςσυ-

40

σκευέςτωνσύγχρονωνκατασκευαστώνοργάνων,ωςτηχει-ρότερηεπιλογή,αφούδενείναιπροσεγγίσιμεςαπότομα-θητή.OΜuckenfuß(1986)αναφέρεισχετικά:«Τοεργαστή-ριοτωνφυσικώνεπιστημώνωςχώροςμάθησηςείναιεξο-πλισμένομεειδικέςπειραματικέςδιατάξεις,τιςοποίεςομαθητήςδεθασυναντήσειποτέέξωαπ'αυτό.Απότηνεξέ-λιξητουμαθήματοςμεταόργανααυτάγίνεταιαντιληπτήηδιδακτικήυπόθεση,ότιδηλαδήομαθητήςείναισεθέσηναπαραλληλίσειταπαρεμφερήφαινόμενατηςκαθημερινήςζω-ήςμετασχολικάπειράματα,μολονότιαυτάπροσεγγίζονταιμεόργανακαιμεθόδουςπαντελώςξένεςμετηνκαθημερι-νότητα.Γιατηνεπιβεβαίωσητηςαισιόδοξηςαυτήςυπόθε-σηςδεσυνηγορείκατάτηγνώμημουτίποτα...Oιπειραματι-κέςδιατάξειςείναιέτσικατασκευασμένες,ώστεναοδηγούνμονοσήμανταστηγρήγορηεπιβεβαίωσηενόςπολύσυγκε-κριμένουνόμου.Ταόργαναφαίνονταιστομαθητήξένα...».Ησύνδεσητωνκαθημερινώνφαινομένωνμετομάθηματουσχολείουδενεξυπηρετείταιμετηχρήσητωνπολύπλοκωνδιατάξεων,αφούαυτέςείναιξένεςπροςτηνεμπειρίατωνμαθητών:«Oπρωταρχικόςκόσμοςτωνεμπειριώντωνμαθη-τώνπαραμένεικρυμμένοςπίσωαπόσυχνάπολύπλοκεςπει-ραματικέςδιατάξεις.Έτσιοιφυσικέςεπιστήμεςπαρουσιά-ζονταιστουςμαθητέςωςκάτιτοοποίοεξελίσσεταιμόνοστησχολικήαίθουσακαιστοεργαστήριοκαιπουέχειμετηζωήτουςμικρήσχέση»(Bleichroth1991β).

Hανάγκητηςευρύτερηςδυνατήςσυμμετοχήςτουμαθητήστηνπειραματικήδιαδικασίατεκμηριώνεταιεπίσηςαπότηβιβλιογραφία:OBredderman(1984)μελετάτηνέκτασητηςπρακτικήςάσκησηςστομάθημακαιδιαπιστώνειτηθετικήτηςεπίδρασηστονγνωστικότομέα,στηφαντασία,στημεθο-δικότητακαιστηστάσητωνμαθητών(Bredderman1982),ενώοιΑho,HuopioκαιHuttunen(1993)διαπιστώνουντηναποτελεσματικότερηκατανόησητωνφαινομένωνκαιτηγνω-στικήαφομοίωσησεΦινλανδούςμαθητέςπουδιδάσκονταιμ'έμφασηστηνκαλλιέργειαπρακτικώνδεξιοτήτωνκαιμάλι-σταμετηχρήσηαπλώνυλικών.

Στηνπροτεινόμενηδιδακτικήπροσέγγιση,ηεξέλιξητουμα-θήματοςβασίζεταισεπειράματαμεαπλάκαθημερινάμέσα.Μευλικάτουκαθημερινούπερίγυρουδάσκαλοςκαιμαθητέςσυνθέτουντιςπειραματικέςδιατάξειςμετιςοποίεςθααντι-μετωπιστούνταφαινόμενα.Ανάλογαμετοδιαθέσιμοχρόνομπορείοιδιατάξειςναέχουνπροκατασκευαστείαπότοδά-σκαλοήτουςμαθητέςήμπορείηκατασκευήτουςνααποτε-λείμέροςτουμαθήματος.

Πέρααπότοπροφανέςπλεονέκτηματωνπειραμάτωνμεαπλάμέσαγιατηναντιμετώπισητηςόποιαςέλλειψηςτωνσχολείωνσευλικοτεχνικήυποδομή,τοπείραμαμεαπλάυλι-κάπαρουσιάζειπεραιτέρωουσιαστικάδιδακτικάπλεονεκτή-ματασεσχέσημετις«συμβατικές»σύγχρονεςπειραματι-κέςδιατάξεις.OUcke(1979)αναφέρεταισεσυνέδριοτο

1978στηνOξφόρδηστηφυσικήστιςαναπτυσσόμενεςχώ-ρες,όπουεφαρμόζονταιτέτοιαπειράματα,παρατηρώνταςότιηεισαγωγήτουςμετατοπίζειτηβαρύτητατουμαθήματοςστηνπρακτικήδιάστασητουχρήσιμουγιατηζωή,στηβιωμα-τικήδιάστασητουκαθημερινού.OGomoletz(1992)αναφέ-ρεταιστηθετικήαποδοχήτουπρογράμματος«Physikplus»στοSchleswig-HolsteinτηςΓερμανίας,όπουσεομάδεςελεύθερηςεργασίαςμαθητέςασχολούνταιμειδιοκατασκευ-έςκαιπειράματαχαμηλούκόστους,ενώοSchramm(1989)αναφέρεταιστηνκαλλιέργειατηςμεθοδικότηταςκατάτοσυνδυασμό της κατασκευήςμε τοσχολικόμάθημα.OScheiderστις27εντολέςγιαδασκάλουςφυσικήςαναφέρει:«Ναδιαλέξειςυλικάπαρουσιάσεωνγιατησχέσητουςκαιτηναξίατουςγιατοσχηματισμότωνεννοιώνκαιόχιγιαναεντυπωσιάσεις.Ναξέρειςότιτοπαρακατιανόδοχείοτουκαφέ«θακληρονομήσειτηγη»,γιατίέχειανείπωτεςδιδα-κτικέςδυνατότητες,ενώηπιομεγαλεπήβολησυσκευήLaserθαγίνει«χώμακαισποδός»,ανχρησιμοποιηθείαπλάκαιμόνογιαναθαμπώσει»(Πατάπης1993,σ.289).

Σταπειράματαμεαπλάμέσαηπρακτικήεφαρμογήτωνγνω-στικώνδεδομένωνστηνκαθημερινότηταείναιαυτονόητη,αφούείναιπολλέςφορέςταίδιατακαθημερινάφαινόμεναπουαπομονώνονταιαπότιςπαραμέτρουςπουταεπηρεά-ζουνκαιαποτελούνστοσχολείοαντικείμενοπειραματισμού.Ταφυσικάφαινόμεναπουμελετάμεστοσχολικόχώροδενείναιδιαφορετικάαπ'αυτάπουαντιμετωπίζειομαθητήςστηνκαθημερινήζωήτου.Αυτόπουδιαφέρειείναιοκριτι-κόςτρόποςαντιμετώπισης,ηαπομόνωσηαπότιςπαραμέ-τρουςπουταεπηρεάζουνκαιηεπιστημονικήμεθοδολογικήτουςθεώρηση.Μετηνέννοιααυτήκαιμεδεδομένητηνκα-τανόησητηςδιαφοράςαυτήςαπότοπαιδί,ηέννοια«πείρα-μα»μπορείναεπεκταθείστονκαθημερινότουπερίγυρο.Όταντοπαιδίπαρατηρεί,γιαπαράδειγμα,τονερόναβράζειστηνκουζίνα,εκτελείτυχαίαπαρατήρηση.Ανόμωςηπαρα-τήρησηαυτήδενείναιτυχαίααλλάσύμφωνημετηνεπιστη-μονικήμεθοδολογία,είναιπείραμα.Ανδηλαδήτοπαιδίπα-ρατηρήσειτονερόναθερμαίνεται,διατυπώσειυπόθεσηότικάποιαστιγμή,σεορισμένηθερμοκρασία,θααρχίσειναβράζεικαιναεξατμίζεταικαιδιαπιστώσειτιςφυσαλίδεςκαιτουςυδρατμούς,εκτελείπείραμα.Ότανομαθητήςκάνειτραμπάλαστηνπαιδικήχαράτηςγειτονιάςτου,παρατηρείτυχαία.Ανδιατυπώσειυπόθεσηόμωςγιατηνισορροπίασεσχέσημετοβάροςτουφίλουτουκαισεσχέσημετηναπο-μάκρυνσηαπότοσημείοπεριστροφής,μπορείναεκτελέσειπείραμα,γιαναεπιβεβαιώσειτηνυπόθεσήτου.

Ηαντιμετώπισητηςκαθημερινότηταςμετημεθοδολογικήπροσέγγισητωνφυσικώνεπιστημώνανοίγεινέουςδρόμουςγιατιςφυσικέςεπιστήμες,αφούηκαθημερινότηταδίνειατελείωτεςευκαιρίεςγιαανάλογεςπαρατηρήσεις.Ημουσι-κή(Johnston1989,Taylor1992,French1983),οαθλητι-

41

σμός(Kent1980,Schlichting1992,Rodewald1992,Meier1992),ταμουσείατεχνολογίας(Feher1990,Tuckey1992)αποτελούνμερικάμόνοπαραδείγματαπουμπορείνααξιο-ποιηθούνμετηνπαραπάνωλογική.

Προϋπόθεσηγιατηδυνατότηταδιεύρυνσηςτηςπειραματι-κήςδραστηριότηταςστοπεδίοτηςκαθημερινήςπαρατήρη-σηςείναιηεξοικείωσητωνμαθητώνμετηνεπιστημονικήμεθοδολογία.Βαρύτητασυνεπώςκατάτηνπειραματικήάσκησηστηντάξηπρέπειναδίνεταιστημετάδοσητηςεπι-στημονικήςμεθοδολογίας,στομεθοδικόεργαλείοπουθαεπιτρέψειστομαθητήναεξάγειχρήσιμασυμπεράσματακαικατάτηναυτόνομηεργασίατουέξωαπότοσχολικόεργα-στήριο.Ηχρήσητωνπειραμάτωνμεαπλάμέσαστηντάξηεξυπηρετείτηνεξοικείωσητουμαθητήμετηνεπιστημονικήμεθοδολογία.Ηπρακτικήάσκησητωνμαθητώνεπιτρέπειεπίσηςτηνανάδειξηδεξιοτήτωνπολύευρύτερωναπ'αυτέςπουσυνήθωςκαλλιεργούνταιστοσχολείο.Oμαθητήςπουέχειέφεσηστηνκατασκευήθααναλάβειτηνπολυπλοκότερηδιάταξη,οπιομεθοδικόςτηνκαταγραφήκ.ο.κ.Τοπείραμαπουεκτελείταιστηντάξηδίνειτομεθοδολογικόπαράδειγμαγιατηναυτόνομηεργασίαστοσπίτι.

Χαρακτηριστικότωνπειραμάτωνμεαπλάμέσααποτελείεπίσηςηδυνατότητατουμαθητήναεπαναλάβειαυτόνομακαιστοσπίτιταπειράματαπουεκτελούνταιστοσχολείο,ναδοκιμάσειεναλλακτικέςπροσεγγίσειςκαινατιςπαρουσιά-σειστηντάξη.Oπειραματισμόςστοσπίτιπροσφέρειπρό-σθεταπλεονεκτήματαγιακάθεμαθητήχωριστά(Wilke1993β).Oμαθητήςστοσπίτιμπορείναεπαναλάβειταπει-ράματακαιναασχοληθείπεραιτέρωμεάλλαγιαταοποίατουδίνονταιοδηγίες.Ηενασχόλησήτουαυτήόμωςδενεί-

ναιπιααποσπασματικόπαιχνίδι,αλλάμέσοκατάκτησηςτηςφυσικήςνομοτέλειας.Όληηερευνητικήπορεία,χωρίςναπάψειναείναιευχάριστη,διέπεταιαπόκανόνες.Είναιξεκά-θαροότιζητούμενοτηςπειραματικήςδιαδικασίαςείναιησυστηματικήπαρατήρησητηςεξέλιξήςτης.Ανάλογαμετηδεξιότηταπουκάθεμαθητήςέχειεπιδείξειστηνκατασκευή,ταπειράματαμπορείναείναιευκολότεραήδυσκολότερακαιοιοδηγίεςελαστικέςήαυστηρότερες.Ηδυναμικήτουπειράματοςμεαπλάυλικάεπιτρέπειστουςμαθητέςναπει-ραματιστούνελεύθερα,έχονταςστηδιάθεσήτουςόσοχρό-νοαποφασίζουνμόνοιτουςναδιαθέσουν.Oπειραματισμόςαποδεσμεύεταιέτσιαπόταστενάκαιπιεστικάχρονικάπλαί-σιατηςδιδακτικήςώρας.Oμαθητήςείναιελεύθεροςναελέγχειτηνορθότητατωνιδεώντου,νατηδοκιμάζειπειρα-ματικάκαινατησυγκρίνειμετασυμπεράσματακαιαποτελέ-σματατωνσυμμαθητώντου.

Ηκατασκευήβασικώνοργάνωνστοσπίτιαπότομαθητήμπορείναοδηγήσειστησταδιακήσύνθεσηενόςοργανωμέ-νουατομικούεργαστηρίου.Έτσιηκατασκευήμετρητικώνοργάνων,όπωςθερμομέτρων,δυναμομέτρων,ζυγώνκ.ά.,μπορείνααξιοποιηθεί,υποκαθιστώνταςστονοικιακόχώροτασυμβατικάόργανατουσχολικούεργαστηρίου.Ηκατα-σκευήτωνοργάνωναυτών,πέρααπότηβαθιάκατανόησητουτρόπουλειτουργίαςτους,επιτρέπειτηναξιοποίησήτουςσεμετέπειταστάδιαγιατηναντιμετώπισησυνθετότε-ρωνφαινομένων.Oιμαθητέςπρέπειναμπορούνναδιαπι-στώνουνάμεσατηχρήσηκαιεφαρμογήτωνοργάνωνμεταοποίαεργάζονταιστοσχολείοκαιστηνκαθημερινήτουςζωή(Riquarts1978,σ.82).

1.7.3 Πρόταση για την αναφορά στο μικρόκοσμο

Σύμφωναμεόσααναφέρονταιστηνπαράγραφο1.3.1ηδιδα-σκαλίαστηνπρώτησχολικήβαθμίδαεξελίσσεταιστοπαρα-τηρησιακόεπίπεδο.Αυτόδεσημαίνειόμωςότι,εφόσονοιμαθητέςεκφράσουνσχετικόενδιαφέρον,δενμπορείναεπι-χειρηθείμιαπρώτηαπλοποιημένηερμηνευτικήπροσέγγιση.Ηόποιαερμηνευτικήπροσέγγισηπρέπεινααποσκοπείστηνενοποιητικήκαισυνεκτικήθεώρησητουκόσμουμας,ακόμηκαιστοεπίπεδοτηςδιδασκαλίαςστοδημοτικόσχολείο,πρέπεισυνεπώςνααναφέρεταιστομικρόκοσμο.Ηαποσπα-σματικότητατωνδιάφορωνφαινομένωνπουμελετάομαθη-τήςκαιηκατάταξήτουςσεδιακριτέςθεματολογίεςεξομα-λύνονταιέτσιμετιςκοινές«εξηγήσεις»πουδίνειγιαταμα-κροσκοπικάφαινόμεναηδυνατότητααναφοράςστομικρόκο-σμο,στηδομήτου,καθώςκαιστιςαλληλεπιδράσειςκαιστις

κινήσειςτωνσωματιδίωντου.Ηκαλλιέργειατηςπεριέργει-αςκαιτηςερευνητικήςδιάθεσηςτουμαθητήαπότηνπρο-τεινόμενη,ερευνητικάεξελισσόμενη,εκπαιδευτικήδιαδικα-σίαικανοποιείταιέτσικαιμεμιαπεραιτέρωμελέτηκαιγνώ-ση:αυτήτωναόρατωνκαιάγνωστωνστουςπολλούς,άρακαιελκυστικών,μικροσκοπικώνδιαδικασιών.

Στοβιβλίοαναφοράς,μεσύμβολοτομικροσκόπιο,παρατίθε-νταιμικράκείμεναπουαναφέρονταιστηναπλοποιημένημι-κροσκοπικήπροσέγγισητωνφαινομένων.Ημελέτητωνκει-μένωναυτώναποσκοπείσεμιαπρώτηερμηνευτικήπροσέγ-γιση,πουεδραιώνεικαιεπεξηγείταόσαοιμαθητές«ανα-κάλυψαν»μετημεθοδικήερευνητικήτουςδραστηριότηταπουγίνεταιμεβάσηταφύλλαεργασίας.

42

Oιγνώσειςμαςστοχώροτωνφυσικώνεπιστημώναυξά-νουνμεθεαματικούςρυθμούς.Oιδιαθέσιμεςσχολικέςώρεςγιατιςφυσικέςεπιστήμεςπαραμένουνόμωςίδιες.Ηέκτασητηςδιδακτέαςύληςπουπροδιαγράφεταιαπότααναλυτικάπρογράμματαείναιτέτοια,που,ακόμηκαιμετοσυνήθηδασκαλοκεντρικότρόποαντιμετώπισήςτης,κάθεδάσκαλοςσυναντάδυσκολίαστηνπλήρηκάλυψήτης.Ηεπικρατούσααντίληψηότιηικανότητατουδασκάλουκρίνε-ταικαιαπότηνποσότητατηςύληςπουαντιμετωπίζει,οδη-γείόλοκαιπιεστικότεραστημεάγχοςεπιτάχυνσητηςδι-δασκαλίας,μεστόχοτηνκάλυψηόσοτοδυνατόνευρύτε-ρηςποσοτικάύλης.Ηδιαδικασίααυτήοδηγείαναγκαστικάσεεπιφανειακήαντιμετώπιση.Oιμαθητές,στηναδυναμίατουςναακολουθήσουντορυθμότηςδιδασκαλίας,κατα-φεύγουνστηναπομνημόνευση,ηοποίαεξασφαλίζειτονβαθμόπροαγωγής,αφούτελικάαυτήελέγχεταιστιςεξετά-σεις,μεαποτέλεσμαοιγνώσειςπουεδραιώνονταικαιπουέχουνχρονικήαντοχήναείναιελάχιστες.Ηδιδασκαλίαστηνεπόμενησχολικήβαθμίδαξεκινάσυνήθωςχωρίςαξι-οποίησηκάποιωνουσιαστικώνστοιχείωνπουεμπεδώθη-καναποτελεσματικάκαιμεχρονικήαντοχήστηνπροηγού-μενηβαθμίδα.Τοσχολικόμάθημαυποβιβάζεταιστοναπα-ρέχειστοιχείαπροςαπομνημόνευση.Τοεπίπεδοτωνσχε-τικώνμετιςφυσικέςεπιστήμεςγνώσεωνμετάτοσχολείοσεόσουςδεσυνέχισαντησπουδήτουςστηντριτοβάθμιαεκπαίδευσηείναιανησυχητικάχαμηλό.

Τινόημαέχειόμωςνα«ταλαιπωρούμε»τοσύνολοτωνμα-θητώνμετομάθηματωνφυσικώνεπιστημών,ότανγνωρί-ζουμεότιησυντριπτικήπλειοψηφίατουςθασυγκρατήσειελάχισταστοιχείαγιατημετασχολικήζωή;Oιπαραπάνωπροβληματισμοίδενείναικαινούριοιούτεαποτελούνελληνι-κόπρονόμιο,ανκαιησύγκρισητωνελληνικώναναλυτικώνπρογραμμάτωνμετααντίστοιχαευρωπαϊκάδίνειδραματικό-τερηδιάστασηγιατηχώραμαςστιςδιαπιστώσειςαυτές.OWagenschein(1965,σ.251)κάνειανάλογεςδιαπιστώσειςκαικαταλήγεισεσυγκεκριμένηπρόταση(σ.253):θαπρέπειοδάσκαλοςμετάαπόεπαρκήεκπαίδευσητόσοστιςφυσικέςεπιστήμεςόσοκαιστηνπαιδαγωγικήναέχειτηδυνατότητατηςανεξάρτητηςεπιλογήςτηςέκτασηςτηςύλης.Καιθαπρέπειναείμαστεέτοιμοινααποδεχτούμετογεγονόςότι

«ομελλοντικόςιερέαςήδικηγόροςήτεχνίτηςδεθαγνωρί-ζειτοέναήτοάλλοαντικείμενοτηςλυκειακήςφυσικήςήχημείας.Αντίθεταόμως,θαεπιτευχθείκάτιτοοποίοείναιασύγκριτασημαντικότεροκαιτοοποίοσήμεραδενεπιτυγ-χάνεται:θαγνωρίζειταβασικάκαιθαγνωρίζειτιείναιοιφυ-σικέςεπιστήμεςκαιτιπραγματικάκάνουν».

Όσοκαιανβρίσκουμεόλαταπεδίατωνφυσικώνεπιστη-μώνσημαντικάκαιενδιαφέροντα,πρέπεινακατανοούμεότιστηνπροσπάθειαναταμεταδώσουμεόλαστουςμαθη-τές-πουενδεχόμεναναμηνταθεωρούνσημαντικάούτεενδιαφέροντα-δενεπιτυγχάνουμεναμεταδώσουμεμεπληρότητακαιμεθοδικότητατιςβασικέςγνώσεις,τιςκα-θημερινέςκαιπρακτικάχρήσιμεςγιατηζωήτουκαθενόςμας.Πολύσημαντικότερο,δενκαταφέρνουμεναμεταδώ-σουμετημεθοδολογίακαιτηνεπιστημονικήσυνέπειατωνφυσικώνεπιστημών.

Τοσχολείοδημιουργήθηκεγιαναεξυπηρετήσειτιςμαθησι-ακέςανάγκεςτωνμαθητών(Riedl1978,σ.17),όχιτηνεπι-θυμίατωνδασκάλωνκαιτωνσυγγραφέωναναλυτικώνπρο-γραμμάτωνκαισχολικώνβιβλίωνναμεταδώσουντιςγνώ-σειςπουκατέχουν.Πρέπεισυνεπώς,καικατάτονκαθορι-σμότηςέκτασηςτηςδιδακτέαςύλης,ναξεκινάμεαπότιςανάγκεςκαιτιςδυνατότητεςτωνμαθητών.Ηπληρότητακαιηουσιαστικήκατανόησηόσωνμαθαίνουνπρέπειναέχουν,ωςκριτήρια,προτεραιότητασεσχέσημετοεύροςτηςύλης.Βάσητηςδιδασκαλίαςπρέπειναείναιηποιότητα,όχιηπο-σότητα.

Ηεξέλιξητουμαθήματος,σύμφωναμετοερευνητικάεξε-λισσόμενομοντέλο,καιηπειραματικήδιδασκαλίαμεαπλάμέσαείναιαυτονόηταπιο«αργές»απότησυνήθηδασκαλο-κεντρικήπρακτική.Ανστηντελευταίαυπάρχειπρόβλημασχετικάμετηνκάλυψητηςύλης,στοερευνητικάεξελισσό-μενομάθημαδιαπιστώνεταιαδυναμίακάλυψηςτηςύλης,όπωςαυτήσήμεραπροδιαγράφεται.Ηάποψητωνμελώντηςσυγγραφικήςομάδαςείναιωστόσοότιηποιότητατηςγνώ-σηςκαιηβαθύτηταεδραίωσήςτηςαντισταθμίζειτηνποσοτι-κή«απώλεια».Τακεφάλαιατουβιβλίουαυτούείναι«ανε-ξάρτητα»τοένααπότοάλλο.Είναισυνεπώςδυνατήηαλλα-γήτηςσειράςτουςσύμφωναμετιςπροτιμήσειςτωνμαθη-τώνκαιτιςεπιλογέςκάθεδασκάλου.Ηαντιμετώπισημεμε-

1.8 Το άγχος της έκτασης της διδακτέας ύλης

«Κανένας άνθρωπος δε θα σκεφτόταν να ποτίσει ένα διψασμένο άλογο, οδηγώντας το στο στόμιο ενός πυροσβεστικού κρουνού υψηλής πίεσης. Κι όμως, πολλοί συγγραφείς αναλυτικών προγραμμάτων, βιβλίων και πολλοί δάσκαλοι δε συνειδη-τοποιούν ότι μια ανάλογη μέθοδος είναι για τη διδασκαλία των φυσικών επιστημών εξίσου επιζήμια.»

D. Nachtigall 1

1Nachtigallσ.5

43

θοδολογικήσυνέπειατουσυνόλουτωνφύλλωνεργασίαςεί-ναιπρακτικάαδύνατημετοδεδομένοπλήθοςωρώνπουδι-ατίθεταιγιατομάθημα,ιδιαίτερααν,όπωςταμέλητηςσυγ-γραφικήςομάδαςελπίζουν,προκριθείηπειραματικήάσκησητωνμαθητώνσεομάδες.Προτείνεταιηεπιλογήκάποιωνκε-φαλαίωνπουδεθαδιδαχθούνναγίνειαπότηναρχήτηςσχολικήςχρονιάς,έτσιώστεναμην«αδικηθούν»κάποιακε-φάλαια,μόνοεπειδήσύμφωναμετοαναλυτικόπρόγραμμαβρίσκονταιστοτέλοςτουβιβλίου.Σεκάθεπερίπτωσηπρο-τεραιότητατουμαθήματοςπρέπεινααποτελείησυστηματι-

κότητατηςεργασίαςτωνμαθητών,ημετάδοσητηςεπιστη-

μονικήςμεθοδολογίαςκαιοπροσανατολισμόςτουμαθήμα-

τοςστουςμαθητέςκαιόχιηέκτασητηςύληςπουθακαλυ-

φθεί.Oιδιδακτικέςώρεςπουαναφέρονταιστηδιάρκειατων

επιμέρουςφύλλωνεργασίαςείναιενδεικτικές.Κάθεδάσκα-

λοςκαλείταιναπροσαρμόσειτορυθμότουμαθήματοςστις

δυνατότητεςτωνμαθητώντου,χωρίςτοάγχοςτηςέκτασης

τηςδιδακτέαςύληςπουθακαλύψει.

2.1 Το τετράδιο εργασιών

2: TΑ BIBΛIΑ TOY MAΘHTH

ΣύμφωναμετοεγκεκριμένοαπότοΠαιδαγωγικόΙνστιτούτοαναλυτικόπρόγραμμα,προτείνονταιδύοβιβλίαγιατομαθη-τή,τοτετράδιοεργασιώνκαιτοβιβλίοτουμαθητή.Τοβιβλίομεταφύλλαεργασίαςαποτελείτοβασικόεργαλείομέσααπότοοποίομεθοδεύεταιηερευνητικήδουλειάστοσχο-λείο.Τοβιβλίομαθητήαποτελείυποστηρικτικόβιβλίο.Περι-λαμβάνειπληθώραστοιχείωνκαιπληροφοριώνπουεμπλου-

τίζουνκαικάνουντομάθημαπιοενδιαφέρον.Σεκαμιάπερί-πτωσηόμωςηχρήσητουβιβλίουαυτούδενπρέπεινααλ-λοιώνειτονανακαλυπτικόχαρακτήρατηςεργασίαςτουμα-θητή,όπωςαυτόςσχηματοποιείταιμεταφύλλαεργασίας.Ηδομήτωνβιβλίωνκαιοτρόποςμετονοποίοπροτείνεταιαυ-τάναχρησιμοποιηθούνπαρουσιάζεταιστιςπαραγράφους

πουακολουθούν.

Στοπροτεινόμενοτετράδιοεργασιώνδίνεταιέμφασηστηνκαλλιέργειατωνεπιστημονικώνδιαδικασιώνκαιστηνενερ-γοποίησητουμαθητήμέσααπόδραστηριότητεςκαιπειρά-ματα.Ηδομήτουβιβλίουείναισύμφωνημετιςβασικέςαρ-χέςτουερευνητικάεξελισσόμενουδιδακτικούμοντέλου,όπωςαυτέςαναλύθηκανστηνπαράγραφο1.7.2.Τοβιβλίο,σύμφωναμετοεγκεκριμένοαναλυτικόπρόγραμμα,έχειτημορφήφύλλωνεργασίας.Ωστόσο,ηδομήτουείναιτέτοια,ώστεμετάτησυμπλήρωσητωνκενώννααποκτάολοκληρω-μένημορφήκαιναμπορείναλειτουργήσεικαιωςβιβλίοαναφοράς,μετηβοήθειατουοποίουομαθητήςέχειτηδυ-νατότηταναεπαναλαμβάνειόσαμελέτησεστοσχολείο.

Τοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλοβασίζεταιστηδραστη-ριοποίησητουμαθητήγιατηνκατάτοδυνατόαυτόνομηαντι-μετώπισητωνπροβλημάτων,σταοποίαταφυσικάφαινόμεναανάγονται.Μεαυτήντηνέννοιατοβιβλίοβοηθάστονεντο-πισμότουπροβλήματος,αφήνειόμωςβοηθάστονεντοπισμότουπροβλήματος,αφήνειόμωςπάνταανοιχτήτηναπάντησημεκενά,ταοποίακαλείταινασυμπληρώσειομαθητής,αφούεκτελέσειτααντίστοιχαπειράματα,αντίθεταμεπολλά

«συμβατικά»βιβλία,σταοποίαπαρέχονταιεκτωνπροτέρωνόλεςοιαπαντήσεις.Τινόημαέχειγιατομαθητήναεκτελέ-σει,γιαπαράδειγμα,πείραμαγιανα«ανακαλύψει»τηθερ-μοκρασίαβρασμούτουνερού,ότανστοβιβλίοτουαναφέρε-ται,συνήθωςμεχοντράμαύραγράμματα,περιγεγραμμένοσεπλαίσιο,τοαποτέλεσμα:«Ηθερμοκρασίαβρασμούτουνερούείναι100°C».Καιπώςθααισθανθεί,ότανεκτελώ-νταςτοπείραμαμεταδικάτουμέσα,μετρήσειθερμοκρασία101°Cή102°C;Στοπροτεινόμενοβιβλίοκάθεμαθητήςσυ-μπληρώνειστοαντίστοιχοκενότηδικήτουμέτρηση.Ησύ-γκρισημετααποτελέσματατωνσυμμαθητώντουθαοδηγή-σεισυνθετικάστονεντοπισμόκαιστηδιατύπωσητουσυ-μπεράσματοςκαιστηνερμηνείατωναποκλίσεωνστιςατομι-κέςμετρήσειςκαιστασυμπεράσματα.Κάθεμαθητήςέχειτηναυτονομίαναδιατυπώσειτιςπαρατηρήσειςτουμετοδι-κότουτρόποστονπροβλεπόμενοχώρο.Oδάσκαλοςπαρεμ-βαίνονταςσυμβουλευτικάθαεξασφαλίσειτηνορθότητατηςδιατύπωσηςκάθεμαθητή.

Oμαθητήςαντιμετωπίζειτοβιβλίοτουωςβοήθημα,στοοποίοπαρεμβαίνειδιαμορφώνοντάςτο.Χρωματίζειτιςεικό-

44

νεςκαιτασκίτσα,συμπληρώνειτακενάμετοδικότουπρο-σωπικότρόποέκφρασης,ζωγραφίζεικαισχεδιάζειτιςπει-ραματικέςδιατάξειςσταπροβλεπόμεναπλαίσια,διαμορφώ-νονταςτοπροσωπικότουεγχειρίδιοαναφοράς.Κανέναςμαθητής,συνεπώς,δενέχειίδιοβιβλίομετοσυμμαθητήτου.Oεξατομικευμένοςχαρακτήραςτουβιβλίουτοανάγει

σεσυμμετοχικό,προσωπικόδημιούργημα,στοοποίοκάθε

μαθητήςέχειαυτόνομααποτυπώσειτηγνώσηπουκατέκτη-

σεμετησυμμετοχήτουστομάθημα.Μετάτησυμπλήρωση

τωνκενώντοβιβλίοαποκτάσταδιακάτημορφήολοκληρω-

μένουβιβλίουαναφοράς.

2.1.1 Εισαγωγή του βιβλίου

2.1.2 Δομή φύλλων εργασίας

Τοεισαγωγικόκεφάλαιοστοτετράδιοεργασιώνπεριλαμβά-νει3φύλλαεργασίας.Στοπρώτοφύλλοεργασίαςεπιδιώκε-ταιηγνωριμίατουμαθητήμετουςσυμβολισμούςπουχρησι-μοποιούνταιστοβιβλίο.Ταδιαφορετικάστάδιατουμαθήμα-τοςσηματοδοτούνταιμεβινιέτες,οιοποίεςεπεξηγούνταιεδώ.Oιδύοβασικοί«πρωταγωνιστές»τουβιβλίουτουμα-θητή,ένακορίτσικαιένααγόρι,συμβολίζουνταβασικάστά-διατηςμαθησιακήςπορείας,τοπείραμακαιτοσυμπέρα-σμα,ενώέναμολύβικαιένασπίτισηματοδοτούντοχώροστονοποίοσημειώνονταιοιπαρατηρήσειςκαιοιεργασίεςγιατοσπίτιαντίστοιχα.Στοδεύτεροκαιτρίτοφύλλοεργασί-

αςεπιδιώκεταιηεξοικείωσητουμαθητήμεταστάδιατηςεπιστημονικήςμεθοδολογίαςκαιμετουςκανόνεςασφάλει-αςπουπρέπειναδιέπουντηνπειραματικήδραστηριότητα.Oιμαθητέςκαλούνταιναγνωρίσουνταβασικάστάδιατηςμεθοδολογίας,καθώςκαιτουςκανόνεςασφάλειαςπουθαεφαρμόσουνμεσυστηματικότητακαισυνέπειασεόλητηδι-άρκειατηςσχολικήςχρονιάς,ερευνώνταςκαιανακαλύπτο-νταςταφαινόμενατουφυσικούπεριβάλλοντος.Ειδικότερεςοδηγίεςγιατηδιδακτικήαντιμετώπισητωνφύλλωνεργασίαςαυτώνδίνονταιστηνεπιμέρουςπαρουσίασητωνκεφαλαίωνστοδεύτερομέροςτουβιβλίουαυτού.

Ηύληστοβιβλίοτουμαθητήείναι,σύμφωναμετοαναλυτικόπρόγραμμα,δομημένησεκεφάλαιαπουαντιστοιχούνσεγε-νικότερεςθεματικέςενότητες.Γιαπαράδειγμα:ζώα,φυτά,κυκλοφορικόσύστημα,ήχος,ηλεκτρισμός…Κάθεκεφάλαιοπεριλαμβάνειταφύλλαεργασίαςμεβάσηταοποίααναπτύσ-σεταιηερευνητικήδουλειάτωνμαθητών.Πρινξεκινήσειηεπεξεργασίατωνφύλλωνεργασίας,καλόείναινααφιερωθείμιαδιδακτικήώραγιατηνευασθητοποίησητωνμαθητώνσχετικάμεταφαινόμεναπουθαμελετηθούνκαιτονπροσα-νατολισμότουενδιαφέροντόςτουςστημελέτητωνφαινομέ-νωναυτών.ΑνγιαπαράδειγματοκεφάλαιοπουπροηγήθηκεήτανσχετικόμετηΒιολογία(π.χ.κυκλοφορικόσύστημα)καιαυτόπουέπεταιείναισχετικόμετηΦυσική(π.χ.ήχος),εί-ναισημαντικόναβοηθήσουμετουςμαθητέςναεστιάσουνστηθεματικήτουκεφαλαίουπουέπεται.Υλικόκαιερεθί-σματαγιατηνεισαγωγικήαυτήσυζήτησηδίνονταιστηναρχήκάθεκεφαλαίουστοβιβλίοτουμαθητή.Μπορούμεναζητή-σουμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουντααποσπάσματααυ-τάήναπροβάλλουμετιςσχετικέςδιαφάνειεςανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο.Ηεισαγωγικήσυζήτησημπορεί,όπουείναιεφικτό,ναεπεκταθείπέρααπόταερεθίσματαπουδί-

νονταιστοβιβλίοτουμαθητή.

Τοπεριεχόμενοτηςεισαγωγικήςαυτήςενότηταςστοβιβλίοτουμαθητήείναισχετικόμετηνύλητουκεφαλαίου,χωρίςόμωςναπροδίδειτασυμπεράσματασταοποίαοιμαθητέςθακαταλήξουνερευνώνταςμεθοδικάμετηβοήθειατουδα-σκάλουτους.Έμφασηστιςεισαγωγικέςαυτέςενότητεςδί-νεταιστηνπαρουσίασηοικείωνστουςμαθητέςφυσικώνφαι-νομένωνήτεχνολογικώνκατασκευών.

Σταεπίμέρουςφύλλαεργασίαςκάθεκεφαλαίουεπιδιώκε-ταιηπροσέγγισητωνειδικώνστόχωνπουτοαναλυτικόπρό-γραμμαπεριγράφει.Ηδομήτωνφύλλωνεργασίαςακολου-θείταδιδακτικάστάδιατουερευνητικάεξελισσόμενουμο-ντέλου,πουπαρουσιάστηκαναναλυτικάστηνπαράγραφο1.7.2.1:

• Εισαγωγικόερέθισμα-Διατύπωσηυποθέσεων• Πειραματικήαντιμετώπιση• Εξαγωγήσυμπεράσματος• Εμπέδωση-Γενίκευση

Ηαντιστοιχίατωνστοιχείωντουφύλλουεργασίαςμεταδι-δακτικάστάδιαείναιεμφανήςτόσοσταφύλλαεργασίαςόσο

45

καιστιςειδικέςανάενότηταοδηγίεςπουδίνονταιστοδεύ-τερομέροςτουβιβλίουαυτού.Στιςαμέσωςεπόμενεςπαρα-

γράφουςγίνεταιειδικότερηαναφοράσεκάθεένααπόταεπιμέρουςστοιχείατωνφύλλωνεργασίας.

2.1.2.1 Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεων

2.1.2.2 Πειραματική αντιμετώπιση

Ησύντομηεισαγωγήσεκάθεφύλλοεργασίαςπεριλαμβάνειτοεισαγωγικόερέθισμα,συνήθωςμίαήπερισσότερεςεικό-νεςκαιέναεισαγωγικόερώτημα.Μετοεισαγωγικόερέθι-σμαεπιδιώκεταιοπροσανατολισμόςτουενδιαφέροντοςτωνμαθητώνστοφαινόμενοπουθαμελετηθείκαιηαναγωγήτουσε«πρόβλημα»πουθαδιερευνηθείπειραματικά(πρβλ.1.7.2.1).Oδάσκαλοςζητάαπότουςμαθητέςναπαρατηρή-σουνκαινασχολιάσουντιςεικόνεςτουεισαγωγικούερεθί-σματος,αναφέρονταςενδεχόμενεςσχετικέςδικέςτουςεμπειρίεςήπληροφορίεςπουγνωρίζουνγιατοφαινόμενο.

Τοεισαγωγικόερώτημααποσκοπείστηνπρόκλησητηςδια-τύπωσηςυποθέσεων.Συνήθωςτοεισαγωγικόερώτημασχε-τίζεταιάμεσαμετηνεικόνατουεισαγωγικούερεθίσματοςκαιέχει«ανοιχτή»μορφή:

-Πώςπροσανατολίζεταιηνυχτερίδα;

-Πώςδιαδίδεταιτοφως;

-Τιείναιοδιακόπτης;

-Σετιχρησιμεύουνταδόντια;

Oδάσκαλοςδιαβάζειτοερώτημακαιπροκαλείσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθητέςδιατυπώνουνυποθέσειςσχετικέςμετοφαινόμενοπουθαμελετήσουν.Ησυζήτησηβοηθάτοδάσκαλοκαιστονεντοπισμόενδεχόμε-νωνπρώιμωναντιλήψεωντωνμαθητών(πρβλ.1.5.4).Ανοιμαθητέςδενείναισεθέσηναδιατυπώσουνυποθέσεις,τομάθημασυνεχίζεταιμετηνπειραματικήαντιμετώπιση.Σεκαμιάπερίπτωσηδενπρέπειοιμαθητέςναπιέζονταιναδώ-σουναπαντήσεις.Μετάτηνολοκλήρωσητηςπειραματικήςαντιμετώπισηςκαιτηνεξαγωγήτουσυμπεράσματοςθασυ-ζητηθείεκνέουτοερώτημααυτό,τοοποίοοιμαθητέςθααπαντήσουνμεβάσηόσαέμαθανδιερευνώνταςπειραματικάτοφαινόμενο.Μέσααπότησυζήτησηαυτήοιμαθητέςθαεπιβεβαιώσουνήθααπορρίψουντιςυποθέσειςπουδιατύ-πωσαναπαντώνταςστοεισαγωγικόερώτημα.

Ηπειραματικήδιερεύνησηπεριγράφεταιμεσαφείςκαισυ-γκεκριμένεςοδηγίες.Oσαφήςκαιαναλυτικόςχαρακτήραςτωνοδηγιών,καθώςκαιηεπιλογήοργάνωνκαιυλικώνγιαταπειράματα,πουεύκολαμπορούννασυγκεντρωθούν,εξα-σφαλίζεισεκάθεμαθητήτηδυνατότηταναεπαναλάβειαυ-τόνομαστοσπίτιτουταπειράματα,ανστοσχολείοδενυπάρχειηδυνατότηταγιατηνάσκησησεομάδες.Oιμαθη-τέςμπορούνμετηνενθάρρυνσητουδασκάλουνααναπτύ-ξουνένα«οικιακόεργαστήριο»,στοοποίοναεπαναλαμβά-νουνταπειράματαπουπεριγράφονταιστοβιβλίοτους.

Πριναπότηνεκτέλεσητουπειράματοςστοσχολείοοιμαθη-τέςδιαβάζουνπροσεχτικάτιςοδηγίεςπουπεριγράφονταιστοφύλλοεργασίαςκαισυζητούνεπιλύονταςενδεχόμενεςαπορίες.Είναισημαντικό,πρινοιμαθητέςπάρουνταόργανακαιταυλικά,ναέχουνγίνεικατανοητέςοιοδηγίεςκαιναέχουναπαντηθείόλεςοιερωτήσεις,καθώςαπότηστιγμήπουοιμαθητέςπάρουνταόργανακαιταυλικάηπροσοχήτουςείναιστραμμένησεαυτά.Είναιπροφανέςότι,πρινξε-κινήσειτομάθημα,οδάσκαλοςμετηβοήθειατωνμαθητώνπρέπειναέχειφροντίσειναείναιδιαθέσιματααπαραίτηταμέσαγιατηνεκτέλεσητουπειράματος.Αφούγίνουνκατα-

νοητέςοιοδηγίες,οιμαθητέςεκτελούντοπείραμα.Κατάτηνεκτέλεσητουπειράματοςορόλοςτουδασκάλουείναιβοηθητικόςκαιόχικαθοδηγητικός.Oδάσκαλοςπαρεμβαίνειμόνοότανηβοήθειάτουζητηθείαπότουςμαθητέςκαιπρο-σπαθείναβοηθάδίνονταςεναύσματακαιόχιαυστηρέςοδη-γίες,έτσιώστεοιμαθητέςναλύνουντο«πρόβλημά»τους,όσοαυτόείναιδυνατό,μόνοιτους.

Αφούολοκληρωθείηεκτέλεσητουπειράματος,οιμαθητέςεπιστρέφουνταόργανακαιυλικά,καθαρίζουντοθρανίοτουςκαισημειώνουντηνπαρατήρησήτους,οκαθέναςμό-νοςτου,στονπροβλεπόμενοχώρο.Σεκάποιαφύλλαεργα-σίαςμεδύοήπερισσότεραπαρεμφερήπειράματαμπορείναπροτιμηθείναεκτελέσουνοιμαθητέςόλαταπειράματακαιστησυνέχειανασημειώσουνγιακαθέναχωριστάτηνπαρα-τήρησηστοβιβλίοτους.Καθώςείναιπιθανόναχρειαστείοιμαθητέςναδιορθώσουνστησυνέχειατηνπαρατήρησηπουσημείωσαν,προτείνεταιναχρησιμοποιούνμολύβικαιόχιστυλό.

Αφούοιμαθητέςσημειώσουντηνπαρατήρησήτους,οδά-σκαλοςπροκαλείσυζήτησηζητώνταςαπό4-5μαθητέςναδιαβάσουντηνπαρατήρησηπουσημείωσαν.Μέσααπότη

46

συζήτησηαυτή,οιμαθητέςσυγκρίνουντιςπαρατηρήσειςτουςκαιδιορθώνουνενδεχόμεναλάθη.Oδάσκαλοςσυντο-νίζειτησυζήτηση,προσπαθώνταςόμωςναμηνκαθοδηγείαυστηράτουςμαθητέςυπαγορεύοντας,γιαπαράδειγμα,τη«σωστή»παρατήρηση.Προσπαθείναβοηθάτουςμαθητές,όσοαυτόείναιδυνατό,ναδιαπιστώσουνκαιναδιορθώσουναυτόνοματαλάθητους.

Oιπαρατηρήσειςπουείναισημειωμένεςστοσυμπληρωμένοφύλλοεργασίαςστοδεύτερομέροςτουβιβλίουαυτού,όπουπαρουσιάζονταιαναλυτικάταφύλλαεργασίας,είναιενδει-κτικές.Σεκαμιάπερίπτωσηδεναναμένεταιόλοιοιμαθητέςνασημειώνουντηνίδιαπαρατήρηση.Γιαπαράδειγμα,στοκεφάλαιο«Θερμοκρασία-θερμότητα»τουβιβλίουγιατηνΕ'τάξηκαισυγκεκριμέναστηνενότητα«Τοθερμόμετρο»,οιμαθητέςκαλούνταιναμετρήσουντηθερμοκρασίαβρασμούτουνερού.Ηαπάντησηπουενδεικτικάδίνεταιστοσυμπλη-ρωμένοβιβλίοτουμαθητήείναι:

-Ηθερμοκρασίαπουμετρήσαμεείναι102°C.

Κατάτηνπιλοτικήεφαρμογήτουβιβλίουκάποιοιμαθητέςσημείωσαντιςπαρακάτωπαρατηρήσειςγιατοπείραμααυ-τό:

-Ηθερμοκρασίατουνερού,ότανβράζειείναι102°C.

-Ηθερμοκρασίατουνερούστοπείραμαήταν102°C.

-Τοθερμόμετροέδειχνε102°C,όταντονερόέβραζε.

Oιπαρατηρήσειςαυτέςείναισωστές,δενείναιαπαραίτητοναείμαστεπολύαυστηροίστηδιατύπωσηπουοιμαθητέςχρησιμοποιούν.Ενδεικτικάπαρουσιάζονταιπαρακάτωκαικάποιεςλανθασμένεςπαρατηρήσειςπουσημείωσανοιμα-θητέςκατάτηνπιλοτικήεφαρμογήμαζίμεένασύντομοσχο-λιασμόγιαταεναύσματαπουδόθηκαν,ώστεοιμαθητέςναδιορθώσουντηνπαρατήρησηπουσημείωσαν:

-Ηθερμοκρασίατουνερούείναι102°C.

Ηπαρατήρησηείναιατελής,αφούομαθητήςδενέχεισημει-ώσειτημονάδαμέτρησηςτηςθερμοκρασίας.Μεερώτησητηςμορφής«Μπορείςνασυμπληρώσειςτηνπαρατήρησησημειώνονταςκαιτημονάδαμέτρησης;»μπορούμεναβοη-θήσουμετομαθητή,χωρίςνατουυπαγορεύσουμεότιπρέ-πεινασημειώσει«°C»δίπλαστηναριθμητικήτιμήτηςθερ-μοκρασίας.

-102°C.

Προτρέπουμετουςμαθητέςναδιατυπώνουνολοκληρωμέ-νεςπροτάσεις.Μεσχόλιοτηςμορφής«Ηπαρατήρησήσουείναισωστή,αλλάθαήτανκαλύτερο,ανδιατύπωνεςμιαολοκληρωμένηπρόταση»ζητάμεαπότομαθητήνασυμπλη-ρώσειτηνπαρατήρησηπουσημείωσε.

-Όταντονερόβράζει,εξατμίζεται.Αυτόγίνεταιστους102°C.

Ηπρώτηπρότασηείναιπεριττήκαιμπορείναοδηγήσεισελαθεμένασυμπεράσματα.Προτρέπουμετονμαθητήναεστι-άσειστοζητούμενομεσχόλιοτηςμορφής«Διάβασεπροσε-χτικάτιςοδηγίεςτουπειράματος.Ποιαείναιηερώτηση;»

-Ηθερμότητατουνερούπουβράζειείναι102°C.

Oμαθητήςσυγχέειτιςέννοιες«θερμοκρασία»και«θερμό-τητα».Ησύγχυσηαυτήείναισυνηθισμένη(βλέπεσυνήθειςεναλλακτικέςαντιλήψειςστοκεφάλαιο«Θερμοκρασία-θερ-μότητα»).Ηπαρότρυνσηγιατηναπαραίτητηδιόρθωσηδενείναιεύκολη,καθώςηδιάκρισητωνεννοιώναυτώνεπιδιώ-κεταισεενότηταπουέπεται.Αναγκαστικάλοιπόνηπαρέμ-βασήμαςθαείναιπερισσότεροκαθοδηγητική.Μπορούμεναβοηθήσουμετομαθητήναδιορθώσειτηνπαρατήρησήτου,θέτονταςστηντάξητηνερώτηση«Τιμετράμεμεταθερμό-μετρα;»ή«Ότανμιαμέρακάνειπολλήζέστη,τιλέμε,ηθερ-μότηταείναιυψηλήήηθερμοκρασίαείναιυψηλή;».

Έναπρόβλημαπουαντιμετωπίζεταισυχνάκατάτηνκατα-γραφήτηςπαρατήρησηςαφοράστηδυσκολίαπολλώνμαθη-τώνναξεχωρίσουντηνπαρατήρησηαπότοσυμπέρασμα.Εξηγούμεστουςμαθητέςότιστην«Παρατήρηση»πρέπεινασημειώνουνμόνοαυτόπουπαρατήρησαν,αυτόπουαντιλή-φθηκανμετιςαισθήσειςτουςκαιόχιαυτόπουκατάλαβαν,αυτόπου«συμπέραναν»μεβάσητηνπαρατήρησήτους.

Κάποιαπειράματαπεριγράφονταιστοτετράδιοεργασιώνωςπειράματαεπίδειξης.Είναιπροφανέςότιαυτά,κυρίωςγιαλόγουςασφάλειας,εκτελούνταιαπότοδάσκαλο.Oδάσκα-λοςπρέπειναφροντίσει,ώστεηδραστηριότητατωνμαθη-τώνκαισταπειράματααυτάναείναιόσοτοδυνατόπιοενεργητική(πρβλ.1.5.3).Oιμαθητέςσυζητούνκαισχολιά-ζουντιςοδηγίεςεκτέλεσηςτουπειράματος,παρατηρούντηνεκτέλεσήτουκαισημειώνουντηνπαρατήρησήτουςστονπροβλεπόμενοχώροστοφύλλοεργασίας.Γιατηδιόρθωσητωνπαρατηρήσεωνπουσημειώνουνοιμαθητέςισχύουνκαιγιαταπειράματαεπίδειξηςόσααναφέρθηκανπαραπάνωγιαταπειράματαπουεκτελούνταισεομάδες.

Σεκάποιαφύλλαεργασίαςπουδενενδείκνυνταιγιατηνεκτέλεσηπειραμάτωνπροτείνονται,αντίγιαπειράματα,δραστηριότητες.Ηδομήτωνφύλλωνεργασίαςαυτώνδεδιαφοροποιείταισημαντικάαπόταφύλλαεργασίαςπουπε-ριλαμβάνουνπειράματα.Ειδικέςοδηγίεςγιατηναντιμετώ-πισηκάθεδραστηριότηταςδίνονταιστοδεύτερομέροςτουβιβλίουαυτού,όπουπαρουσιάζονταιαναλυτικάταφύλλαεργασίας.

47

Μετάτηνεκτέλεσητωνπειραμάτωνακολουθείσυζήτησηστηντάξη,πουοδηγείστησύνθεσητωνπαρατηρήσεωνκαιστηνεξαγωγήενόςκοινούσυμπεράσματος,τοοποίοοιμαθητέςσημειώνουνστοφύλλοεργασίας.Όπουηδιατύ-πωσητουσυμπεράσματοςκρίνεταιδύσκολη,δίνονταιστουςμαθητέςορισμένεςαπότιςλέξειςπουπρέπειναχρησιμοποιηθούν.Πρέπεινασημειωθείεδώότιηεξαγωγήτουσυμπεράσματοςαποτελείένααπόταπιοσημαντικάστάδιατηςδιδακτικής-μαθησιακήςδιαδικασίας.Ηβοηθη-τικήπαρέμβασητουδασκάλουείναισημαντική.Γενικάηεξαγωγήτουσυμπεράσματοςμπορείναγίνειμεδύοδια-φορετικούςτρόπους:

• Αντοσυμπέρασμαείναι«εύκολο»,οδάσκαλοςμπορείναζητήσειαπότουςμαθητέςνατοδιατυπώσουναυτόνο-μα,κάθεμαθητήςδηλαδήμόνοςτου,καινατοσημειώ-σουνστονπροβλεπόμενοχώροστοφύλλοεργασίας.Στηνπερίπτωσηαυτή,αφούοιμαθητέςσημειώσουντοσυμπέρασμα,οδάσκαλοςπροκαλείσυζήτηση,ζητώνταςαπό4-5μαθητέςναδιαβάσουντοσυμπέρασμαπουση-μείωσαν.Μέσααπότησυζήτησηαυτήοιμαθητέςσυγκρί-νουντοσυμπέρασμάτουςμεαυτάσταοποίακατέληξανοισυμμαθητέςτουςκαιδιορθώνουνενδεχόμεναλάθη.Γιατημεθόδευσητηςσυζήτησηςαυτήςκαιτηνκαθοδή-γησητηςδιόρθωσηςτωνσυμπερασμάτωνισχύουνόσααναφέρονταιστηνπροηγούμενηπαράγραφοσχετικάμετηδιόρθωσητωνπαρατηρήσεωνπουσημειώνουνοιμα-θητές.

• Αντοσυμπέρασμαείναι«δύσκολο»,είναιπροτιμότεροαυτόναδιατυπωθείμέσααπόσυζήτησητωνμαθητών.Σεκαμιάπερίπτωσηοδάσκαλοςδενυπαγορεύειτο«σω-στό»συμπέρασμα.Βοηθάτουςμαθητέςδίνονταςτακα-τάλληλαεναύσματακαιερεθίσματανασυνθέσουντιςπα-ρατηρήσειςτουςκαιναδιατυπώσουνένακοινά«αποδε-κτό»συμπέρασμα.Oδάσκαλοςζητάαπόέναμαθητήνασημειώσειστονπίνακατηςτάξηςτοσυμπέρασμαπουπροέκυψεαπότησυζήτηση.Στησυνέχειαόλοιοιμαθη-τέςαντιγράφουντοσυμπέρασμααυτόστονπροβλεπόμε-νοχώροστοφύλλοεργασίας.

Μετάτηνεξαγωγήτουσυμπεράσματοςοιμαθητέςανατρέ-χουνστιςυποθέσειςπουδιατύπωσανστηναρχήτουμαθή-ματοςκαιελέγχουν,μεβάσηόσαμελέτησανπειραματικά,τηνεπιβεβαίωσηήαπόρριψήτους.Μέσααπόσυζήτησηστηντάξηοιμαθητέςσχολιάζουν,επαναδιατυπώνουν,συμπληρώ-νουνήδιορθώνουντιςυποθέσειςτους.Μετηδιαδικασίααυτήγίνεταισαφέςότιηεπιβεβαίωσηήαπόρριψητωνυπο-θέσεωνπροκύπτειαπότηνπειραματικήδιερεύνησητωνφαινομένωνπουοιμαθητέςκάθεφοράμελετούν.

Τόσοκατάτηνεξαγωγήτουσυμπεράσματοςόσοκαισταάλλαδιδακτικάστάδιαοδάσκαλοςκαλείταισυχνάναπροκαλέσεισυζήτησηστηντάξη.Είναιλοιπόνσημαντικόναγίνειαναφοράστιςδιάφορεςτεχνικέςσυντονισμούτηςσυζήτησης.

OFlanders(1967,σ.285)σεάρθροτουτο1967διατυπώνειτονόμοτωνδύοτρίτων:«Όπωςέχειπροκύψειαπόεμπειρι-κέςέρευνες,οδάσκαλοςμιλάταδύοτρίτατουχρόνουτηςδιδακτικήςώρας,ενώοιμαθητέςμόλιςτοένατρίτο…».Ησχολικήπραγματικότητασήμερα,παράτιςεπαναλαμβανόμε-νεςαρνητικέςδιαπιστώσειςσχετικάμετονκυρίαρχορόλοτουδασκάλουστηνεξέλιξητουμαθήματος,δενείναιπολύδι-αφορετική.Είναιπροφανέςότι,ότανη«διάλεξη»τουδασκά-λουείναιχρονικάκυρίαρχη,ορόλοςτουείναιαυστηράκαθο-δηγητικός,οδάσκαλοςδηλαδήπροσπαθείναελέγξειτηροήτηςσκέψηςτωνμαθητώνκαινακαθορίσειτιςενέργειέςτους.

Η«συνήθης»εξέλιξητουμαθήματοςπεριγράφεταιχαρακτη-ριστικάστοπαρακάτωσκίτσο.Ακόμηκαιότανοδάσκαλοςεπιδιώκειτηδραστηριοποίησητωνμαθητών,αυτόγίνεταιμετημορφήδιαδοχικώνερωτήσεων,πουαπευθύνονταιστονίδιοήσεδιαφορετικούςμαθητές.Ηαλληλεπίδρασημεταξύτωνμαθητώνείναιπρακτικάανύπαρκτη.

Μιαπιο«γόνιμη»μορφήαλληλεπίδρασηςπεριγράφεταιστοδεύτεροσκίτσο.Oδάσκαλοςδίνειέναερέθισμακαικατευ-θύνειτησυζήτησηστηνοποίασυμμετέχουνοιμαθητές.Ηαλληλεπίδρασημεταξύτωνμαθητώνείναιυπαρκτή,ορόλοςτουδασκάλουόμωςπαραμένεικυρίαρχος,σεαυτόναπευ-θύνονταικατάκύριολόγοοιμαθητές.

2.1.2.3 Εξαγωγή συμπεράσματος

48

Ηεπιδιωκόμενημορφήσυζήτησηςπεριγράφεταιστοτρίτοσκίτσο.Oδάσκαλοςδίνειτοέναυσμαγιατησυζήτηση,ηοποίαεξελίσσεταιμετημέγιστηδυνατήαλληλεπίδρασημε-ταξύτωνμαθητών.Oρόλοςτουδασκάλουείναισυντονιστι-κός,ησυζήτησηεξελίσσεταικυρίωςμεταξύτωνμαθητών.Ησυμμετοχήτουδασκάλουείναιχρονικάπεριορισμένη.

Τοέναυσμαγιατησυζήτησημπορείναδοθείμεμιαερώτη-ση,μπορείόμωςναδοθείκαιμεμηλεκτικούςτρόπους:

• Oδάσκαλοςδείχνειστουςμαθητέςμιαφωτογραφίαήένασκίτσο.

• Oδάσκαλοςμοιράζειστουςμαθητέςένακείμενο,γιαπα-ράδειγμαένααπόσπασμααπότονΤύπο.

•Μετηνέκφρασητουπροσώπουτουοδάσκαλος«δεί-χνει»απορίασχετικάμετοσχόλιοενόςμαθητή.

• Oδάσκαλοςσιωπάπεριμένονταςναπάρειτηνπρωτο-βουλίαέναςμαθητής.

Γενικά,ανκαιηερώτησηείναιοπιοσυνηθισμένοςτρόποςπρόκλησηςσυζήτησης,δενείναιπάντοτεοπιοαποτελεσμα-τικός.Συνήθωςκάνουμεερωτήσειςότανθέλουμεναμάθου-μεκάτι,ότανέχουμεμιααπορία.Oδάσκαλοςαντίθεταδενκάνειερωτήσειςεπειδήθέλειναμάθειοίδιοςκάτι,αλλά

επειδήθέλειναμάθουνοιμαθητές.Είναιλοιπόνπροφανέςότιοιερωτήσειςτουδασκάλουαπότηφύσητουςέχουν«τε-χνητό»χαρακτήρα.Πέρααπότογεγονόςαυτόοισυχνέςκα-τευθυνόμενεςερωτήσειςτουδασκάλουέχουνωςαποτέλε-σμαναπροκαλείταιοπροβληματισμόςτωνμαθητώναπότοδάσκαλο,ενώπροτιμότεροείναιαυτόςναπροκύπτειαπότουςίδιουςτουςμαθητέςμετηνεξέλιξητουμαθήματος.Γιατηνεπιτυχίατηςπροσπάθειαςμεγιστοποίησηςτηςαλληλε-πίδρασηςτωνμαθητώνκατάτησυζήτηση,οδάσκαλοςπρέ-πειναέχειυπόψητουδύοβασικέςτεχνικές:

• Πρέπειναακούειπροσεκτικά:Oδάσκαλοςπουεφαρμό-ζειαυτήντηντακτικήδεσχολιάζεικάθεπρόταση.Αφήνειτουςμαθητέςναολοκληρώσουντησκέψητουςκαιδεδι-ατυπώνειάμεσηαντίθεσηστασχόλιαπουδιατυπώνουνοιμαθητές,αλλάτουςδίνειταεναύσματα,γιανααναμορ-φώσουνμόνοιτουςτιςαπόψειςτους.

• Πρέπειναέχειυπομονήκαινασιωπά,όταναυτόείναιαπαραίτητο:Ητεχνικήτης«σιωπής»μπορείναηχείπα-ράλογη,είναιόμωςκρίσιμοοδάσκαλοςναέχειυπόψητουότιοιμαθητέςμπορείναέχουνδιαφορετικούς«ρυθ-μούς»απόεκείνουςπουοίδιοςαναμένει.Ότανγιαπα-ράδειγμαέναςμαθητήςδιατυπώνειένασχόλιο,οδάσκα-λοςπρέπειναέχειτηνυπομονήνασιωπάπεριμένονταςέναςάλλοςμαθητήςναπάρειτηνπρωτοβουλίασχολιά-ζονταςτοσυμμαθητήτου.Δενπρέπειναξεχνάμεότιησυνήθηςαντίληψητουχρόνουπουέχειοδάσκαλος,ότανκάνειμάθημαείναιότιακόμηκαιδέκαδευτερόλεπταεί-ναιέναμεγάλοσχετικάχρονικόδιάστημα.

Είναιπροφανέςότιηεπιτυχίατηςμεγιστοποίησηςτηςσυμ-μετοχήςτωνμαθητώνστημαθησιακήπορείαδενμπορείναπροδιαγραφείμε«συνταγές»συμπεριφοράς.Είναιωστόσοσημαντικόσεόλητηδιάρκειατηςεξέλιξηςτουμαθήματοςοδάσκαλοςναέχειυπόψητουτηβασικήαρχήτηςανακαλυ-πτικήςμάθησης:«μαθαίνωκαλύτερα,ότανμαθαίνωμόνοςμου»(Berge1993).

2.1.2.4 Εμπέδωση - Γενίκευση

Ηεμπέδωσηκαιηγενίκευσητωνσυμπερασμάτωναποτε-λούντοτελευταίοστάδιοτηςδιδακτικήςπορείας(πρβλ.1.7.2.1).Σεκάθεφύλλοεργασίαςπεριλαμβάνεταιμιασει-ράεργασιώνγιατοσπίτι.Μετιςεργασίεςαυτέςελέγχεταιοβαθμόςκατανόησηςτωνβασικώνστοιχείωντηςενότηταςπουπροηγήθηκεκαιπαράλληλααναδεικνύονταιεφαρμο-γέςτωνσυμπερασμάτων,σταοποίαοιμαθητέςκατέληξαν,σεφαινόμενατηςκαθημερινήςζωήςκαισεαπλέςτεχνο-λογικέςκατασκευές.Σεκαμιάπερίπτωσηδενείναιαπα-

ραίτητοναγίνονταιόλεςοιεργασίες.Τοεύροςτωνπρο-τεινόμενωνεργασιώνείναιεπαρκές,ώστεναμπορείοδά-σκαλοςμεκατάλληληεπιλογήναπροσαρμόσειτηνεμπέ-δωσηστιςιδιαίτερεςανάγκεςτωνμαθητώντου.Είναιστηδιακριτικήευχέρειακάθεδασκάλου,ανάλογαμετιςδυνα-τότητεςτωνμαθητώντουκαιτοδιαθέσιμοχρόνο,ναεπι-λέξεικάποιεςαπότιςεργασίες,γιαναολοκληρώσειτηδι-δασκαλίακάθεφύλλουεργασίαςκαιναελέγξειτοβαθμόεμπέδωσηςτηςδιδακτέαςύλης,αντλώνταςέτσικαιστοι-

49

χείαγιατηναξιολόγησητωνμαθητών.Oχαρακτηρισμόςτωνεργασιώνως«εργασιώνγιατοσπίτι»δεσημαίνειότικάποιεςαπόαυτέςδενμπορούννααπαντηθούνστοσχο-λείο,εφόσονυπάρχειοαπαραίτητοςχρόνος.Σεκάθεπε-ρίπτωσηείναιαπαραίτητονασυζητηθούνστοσχολείοοιεργασίες,ακόμακαιαυτέςπουοιμαθητέςαπάντησανστοσπίτι.Μέσααπότησυζήτησηστηντάξηκαιμετηνκαθοδή-γησητουδασκάλουοιμαθητέςθασυγκρίνουντιςαπαντή-

σειςτουςμεαυτέςτωνσυμμαθητώντους,ελέγχονταςτηνορθότητατηςαπάντησηςπουέδωσαν.

Επιδιώκουμε,στοβαθμόπουαυτόείναιδυνατό,οιμαθητέςναδιορθώνουναυτόνοματιςαπαντήσειςτους,διαπιστώνο-νταςμέσααπότησυζήτησημετουςσυμμαθητέςτουςτιςενδεχόμενεςαδυναμίεςήελλείψειςτηςαπάντησηςπουέδωσαν.

2.2 Το βιβλίο μαθητή

2.3 Ισότιμη αντιμετώπιση των δύο φύλων

Τοβιβλίομαθητήαποτελείυποστηρικτικόβιβλίο.Περιλαμβά-νειπληθώραστοιχείωνκαιπληροφοριώνπουεμπλουτίζουντομάθημαμεενδιαφέρονταστοιχείακαιεφαρμογέςτωνφαινομένωνπουμελετώνταιστηνκαθημερινήζωή.Τακείμε-ναέχουνανάλαφρούφος,πολλέςφορέςπεριλαμβάνονταικαιδιασκεδαστικάκείμεναμετημορφήσπαζοκεφαλιάςήκόμικς.

Τοβιβλίομαθητή,σεαντίθεσημεταφύλλαεργασίαςπουπεριλαμβάνουντιςερωτήσειςκαιταερεθίσματαχωρίςναδίνουντιςαπαντήσεις,περιλαμβάνειπληροφορίεςκαιστοι-χεία.Είναιβασικόλοιπόνηόποιαχρήσητουναείναιτέτοιαπουναμηναναιρείστηνπράξητηνανακαλυπτικήμεθοδολο-γίατηςπροτεινόμενηςδιδακτικήςπροσέγγισης.Πρέπειναείναιαπόλυτασαφέςότιτοβασικόεγχειρίδιοπουβοηθάτομαθητήστημεθόδευσητηςερευνητικήςτουδουλειάςείναιτοβιβλίομεταφύλλαεργασίας.

Μετάτηνολοκλήρωσητηςπειραματικήςαντιμετώπισηςενόςφαινομένου,ομαθητήςμπορείναανατρέξειστοβιβλίομαθητήγιαναδιαβάσειεπιπλέον«εγκυκλοπαιδικά»στοιχείαπουσχετίζονταιμετοφαινόμενο,ναπληροφορηθείγιατιςεφαρμογέςτωνφαινομένωνστηνκαθημερινότητα,ναενημε-ρωθείγιατηνιστορικήδιάστασητουφαινομένου,γιατιςτε-χνολογικέςεφαρμογέςπουσχετίζονταιμεαυτόήνααπο-λαύσειένασχετικόλογοτεχνικόαπόσπασμα.Ανοδάσκαλοςτοκρίνειαπαραίτητοκαιεφόσονυπάρχειδιαθέσιμοςχρό-νος,τακείμενατουβιβλίουτουμαθητήμπορείναχρησιμο-ποιηθούνστηφάσητουεισαγωγικούερεθίσματοςήτηςεμπέδωσηςωςεναύσματαγιασυζήτησηστηντάξη.Είναιπροφανέςότισεκαμιάπερίπτωσηδενπρέπειναζητάμεαπότουςμαθητέςνααποστηθίσουντοπεριεχόμενοτουβι-βλίουαυτού,ούτεπροφανώςταεπιπλέονπληροφοριακάστοιχείαπουαυτόπεριλαμβάνειπρέπειναεξετάζονταικατάτηναξιολόγηση.Σεκάθεπερίπτωσηηανάγνωσητωνκειμέ-

νωντουβιβλίουμαθητήστηντάξηπρέπειναμεθοδεύεταισεχρόνοτέτοιο,ώστεναμηναναιρείταιστηνπράξηηανα-καλυπτικήδιάστασητουμαθήματος.Είναιβασικόηόποιαενασχόλησητουμαθητήμετακείμεναστοβιβλίομαθητήναέπεταιτηςπειραματικήςαντιμετώπισηςμεταφύλλαεργασί-ας.Είναιόμωςσαφέςότι,ανδημιουργηθούναπορίεςκατάτηνεπεξεργασίατωνκειμένωνστοβιβλίομαθητή,οδάσκα-λοςβοηθάκαιεπεξηγείτακείμεναμεόσοτοδυνατόπιοαπλότρόπο.

Τακείμεναστοβιβλίομαθητήκαλύπτουνέναμεγάλοεύροςθεμάτωνκαιέχουνέντοναδιαθεματικόχαρακτήρα.Πολλάαπόαυτάαναφέρονταιστηνιστορίατωνεπιστημών,άλλαεξηγούντηλειτουργίατεχνολογικώνκατασκευώνσχετικώνμετηθεματολογίατουκεφαλαίου,άλλαπαρουσιάζουνμύ-θουςσχετικούςμεταφαινόμεναπουμελετήθηκαν,άλλαδί-νουνοδηγίεςγιαπεραιτέρωπειραματισμόκαικατασκευές,ενώάλλαέχουντημορφήδιδακτικούπαιχνιδιούήλογοτε-χνικούαποσπάσματος…Στόχοςτωνκειμένωνείναινακαλ-λιεργήσουντηγενικήπαιδείατωνμαθητώνπροσφέροντάςτουςπολύπλευραγνωστικάερεθίσματα.Τακείμενααυτάαντιμετωπίζονταιαπότουςμαθητέςμειδιαίτεροενδιαφέ-ρον.Αξίζειεδώνασημειωθείότιτακείμενααυτάέχουνιδι-αίτερηαξίαγιατουςμαθητέςτωνπεριοχώνστιςοποίεςηπρόσβασησεβιβλιοθήκεςδενείναιεύκολη.Τοβιβλίομαθη-τήείναιδομημένοσεκεφάλαιααντίστοιχαμεαυτάτουτε-τραδίουεργασιών.Οιεπίμέρους,ωστόσο,ενότητεςτωνκεφαλαίωνδεναντιστοιχούνπάντοτεμεταφύλλαεργασίας,καθώςάλλαθέματαενδείκνυνταιγιατηνπειραματικήαντι-μετώπιση,ενώάλλαγιαθεωρητικήεμβάθυνσηκαιεμπλουτι-σμό.

Τοβιβλίοτουμαθητήπεριλαμβάνειστοτέλοςκάθεκεφαλαί-ουγλωσσάρικαιπερίληψη.

Σημαντικόμειονέκτημαπολλώνβιβλίωνφυσικώνεπιστημώναποτελείηδιαφορετικήαντιμετώπισηαγοριώνκαικοριτσιών(Hoffmann1991,Hoffmann1992,Χαλκιά1998).Ηδιαφορε-

τικήαυτήαντιμετώπισησυντελείστηνεδραίωσηαρνητικώνστερεότυπωνσχετικάμετηνεπίδοσητωνκοριτσιώνστιςφυσικέςεπιστήμες.Σταπροτεινόμεναβιβλίαέχειγίνειιδιαί-

50

τερασυστηματικήπροσπάθειαγιατηνισότιμηαντιμετώπισητωνδύοφύλων:

•Όπουστοκείμενογίνεταιαναφοράστουςμαθητέςήστοδάσκαλο,αναφέρονταιμεαλφαβητικήσειράκαιταδύοφύλα(μαθητήςήμαθήτρια,δασκάλαήδάσκαλος).

• Oιεργασίεςγιατοσπίτι,καθώςκαιτακείμεναστοβιβλίοαναφοράς,καλύπτουνέναευρύφάσμαθεμάτωνκαιαντα-ποκρίνονταιέτσιτόσοσταενδιαφέροντατωναγοριώνόσοκαιτωνκοριτσιών,που,όπωςτεκμηριώνεταικαιαπότηβιβλιογραφία,είναιδιαφορετικά.

• Στιςφωτογραφίεςτωνπειραμάτωνέχειδοθείιδιαίτερηπροσοχήγιατηνισότιμησυμμετοχήαγοριώνκαικοριτσι-ώναλλάκαιγιατηνκατανομήτωνρόλων(κορίτσιαασχο-λούνταιμετεχνολογικέςκατασκευές,αγόριαασχολού-

νταιμετηνκαθαριότητακ.ο.κ.).Αποτελείστόχοτηςσυγ-γραφικήςομάδαςταβιβλίααυτάνασυντελέσουν,στοβαθμόπουείναιδυνατό,στηνκατάρριψητωναρνητικώνστερεότυπων.

• Oιβασικοίχαρακτήρεςτωνφύλλωνεργασίαςείναιδύο,ένααγόρικαιένακορίτσι.Oιδύοαυτοίχαρακτήρεςπα-ρουσιάζονταιστηνεισαγωγήκαισεόλητηνέκτασητουβιβλίουμεταφύλλαεργασίας,«συνεργάζονται»,καθοδη-γούντομαθητήκαιδίνουντομήνυμαγιατηνομαδικότηταπουπρέπειναδιακρίνειτηνερευνητικήπροσπάθεια.

Γιαλόγουςοικονομίαςκειμένουηαναφοράσεμαθητές/μα-θήτριεςκαιδασκάλους/δασκάλεςδενακολουθήθηκεκαιστοβιβλίογιατοδάσκαλο.Είναιπροφανέςότι,όπουστοβι-βλίοαυτόγίνεταιαναφοράστοδάσκαλοήστομαθητή,οόροςαναφέρεταικαισταδύοφύλα.

ΗεπιλογήτωνπειραμάτωνέγινεμετηνπαραδοχήότιδενυπάρχουνειδικάόργανακαιειδικέςαίθουσεςσταΔημοτικάσχολεία.Ηεπιλογήαυτήεξασφαλίζειτηδυνατότηταεφαρ-μογήςτωνπροτεινόμενωνβιβλίωνσεόλατασχολείατηςχώρας.Ταόργανακαιυλικάπουαπαιτούνταιγιαταπειράμα-ταμπορούννασυγκεντρωθούνεύκολα.Ταπερισσότερααπόαυτάαποτελούνυλικάκαιόργανακαθημερινήςχρήσης.Ηαπλότητατωνυλικώνγιαταπειράματα,πέρααπότοότιεξα-σφαλίζειτηδυνατότητατηςάμεσηςεφαρμογήςστοσύνολοτωνσχολείωντηςχώρας,προσφέρειδύοακόμησημαντικάπλεονεκτήματα:

• Ηχρήσηαπλώνοργάνωνκαιυλικώνγιαταπειράματαεξασφαλίζεισεκάθεμαθητήτηδυνατότητατηςαυτόνο-μηςάσκησηςστοσπίτι.Κάθεμαθητήςμπορείναεπανα-λάβειταπειράματαστοσπίτικαιναδιευρύνειαυτόνοματοπεδίοτωνπειραματικώντουεμπειριών.Χωρίςτηνπίε-σητωνστενώνχρονικώνορίωντηςσχολικήςώραςκάθεμαθητήςέχειτηδυνατότηταναεπιλέξειτηνέκτασητουχρόνουπουθααφιερώσειστονπειραματισμό.Αν,γιαπα-ράδειγμα,έναπείραμαπροκαλέσειτηνέκπληξήτου,έχειτηδυνατότητανατοεπαναλάβειπερισσότερεςφορές.

• Ηχρήσηοργάνωνκαιυλικώνκαθημερινήςχρήσηςσταπειράματαβοηθάστησύνδεσητωνφαινομένωνπουμε-λετώνταιμετηνκαθημερινήζωή.Ηχρήσηπολύπλοκωνπειραματικώνδιατάξεων,πουτιςπερισσότερεςφορέςδεμοιάζουνμεταόργανακαθημερινήςχρήσης,οδηγείτουςμαθητέςπολλέςφορέςστηνπαρεξήγησηότιταφαι-νόμεναπουμελετώνταιστοσχολείοκαισυνεπώςκαιοι

νόμοιπουταδιέπουνδεσχετίζονταιμεταφαινόμενατηςκαθημερινήςζωής.Αντίθετα,οπειραματισμόςμεοικείαόργανακαιυλικάβοηθάστηνεδραίωσητηςαντίληψηςότιτομάθημαστοσχολείοδεναποτελείπαράμίανέαμεθο-δολογικάπροσέγγισητηςμελέτηςτωνφυσικώνφαινομέ-νωντηςκαθημερινήςζωής.

Σύμφωνακαιμετιςοδηγίεςτουαναλυτικούπρογράμματοςπροτιμητέαείναιηπειραματικήάσκησητωνμαθητώνσεομάδες,έτσιώστεναείναιημαθησιακήδιαδικασίασυμμετο-χικήκαιβιωματική.Ωστόσοοιοδηγίεςγιαταπειράματασταφύλλαεργασίαςείναιγραμμένεςμετρόποτέτοιο,ώστεναείναιδυνατήκαιηεκτέλεσηκάποιωνπειραμάτωναπότονδάσκαλοσεμορφήεπίδειξης,όπουηάσκησησεομάδεςδενείναιεύκολη.

Γιατηνευκολότερηυλοποίησητηςπρότασης,ιδίωςανπρο-κριθείηάσκησησεομάδες,ηπρομήθειακάποιωναπλών,χαμηλούκόστους,οργάνων,όπωςθερμομέτρων,φελλώνμεοπή,δυναμομέτρων,λυχνιολαβώνκ.τ.λ.,θαδιευκόλυνεση-μαντικάτηνπροσπάθειατουδασκάλουστηντάξη.Σταφύλλαεργασίαςπεριγράφονταιταπειράματαμεταυλικάκαθημε-ρινήςχρήσης(π.χ.κατασκευήμελαστιχάκιαντίγιαδυναμό-μετρο,αυτοσχέδιαλυχνιολαβήαντίγιαντουί...).

Είναιπροφανέςότισεόσασχολείαυπάρχουνκάποιαόργαναηχρήσητουςθαπροτιμηθεί,στοβαθμόβέβαιαπουναμηνυπονομεύεταιησύνδεσητωνφαινομένωνπουμελετώνταιμετηνκαθημερινότητα.

2.4 Απαιτήσεις σε υλικοτεχνική υποδομή

51

Σημαντικήέμφασηδόθηκεστηγλωσσικήαρτιότητατωνκει-μένωνκαιστηναντιστοιχίατουβαθμούδυσκολίαςτωνκει-μένωνμετηνηλικίατωνμαθητών.Oιοδηγίεςγιαταπειρά-ματαείναιγραμμένεςσεδεύτεροενικόπρόσωπο,μεστόχοναδώσουνόσοτοδυνατόμεγαλύτερηαμεσότηταστοκείμε-νο.Παράλληλαηεπιλογήτουδεύτερουενικούυποδηλώνειέμμεσατηνεπιθυμίαναγίνονταιταπειράματααπόόλουςτουςμαθητέςσεομάδες,όπουαυτόείναιδυνατό,καιόχιμετημορφήτηςεπίδειξηςαπότοδάσκαλο.Oλόγοςείναιμι-κροπερίοδος,ενώέχουναποφευχθείοιπολυσύλλαβεςκαιδύσκολεςλέξεις.Τοεπίπεδοτηςγλωσσικήςδυσκολίαςεί-ναιανάλογομεαυτότωνδιδακτικώνβιβλίωνπουχρησιμο-ποιούνταισήμεραστιςτελευταίεςτάξειςτουΔημοτικούσχολείου.Παρ'όλητηνπροσοχήγιατηναπλήκαιεύληπτηδιατύπωσητωνκειμένων,δενέχουνγίνεισυμβιβασμοίστηνεπιστημονικήεγκυρότητατηςπληροφορίαςπουδίνεταιστουςμαθητές.

Γιατηνεπιστημονικήορολογίαέγινεπροσπάθειαπαραλλη-λισμούμεταδιδακτικάβιβλίατωνπροηγούμενωντάξεωντουΔημοτικού,καθώςκαιτωνπρώτωντάξεωντουΓυμνασί-ου(π.χ.γραφήτηςλέξηςμίγματαμε«ι»σύμφωναμετοβι-βλίο«Xημείας»τηςΒ΄Γυμνασίου,κατηγοριοποίησητωνφύλ-λωνκαιβλαστώνσύμφωναμετοβιβλίο«Μελέτηπεριβάλλο-ντος»τηςΔ΄Δημοτικού).

Είναιπροφανέςότιηακρίβειατηςορολογίαςστιςφυσικέςεπιστήμεςκαιηαυστηρότητατωνδιατυπώσεωνεπιτρέπειέναεπίπεδοεπικοινωνίαςπέρακαιπάνωαπότηνκαθημερι-νήγλώσσα.Δενείναιόμωςηορολογίατωνφυσικώνεπιστη-μώνανεξάρτητηαπότηνκαθημερινήγλώσσα.Επηρεάζεταιαπ'αυτήναλλάκαιεπιδράσεαυτή(Sutton1992,Wellington&Osborne2001).Έτσι,όροιτωνφυσικώνεπιστημώνπερ-νούνστοκαθημερινόλεξιλόγιοκαιαντίστροφα,δυστυχώςόχιπάνταμεορθότρόπο.Ηκαθημερινήσύγχυσηβάρουςκαιμάζαςείναιίσωςτοπιοχαρακτηριστικόπαράδειγμα.

Ησυσχέτισητηςκαθημερινήςγλώσσαςμετηνορολογίατωνφυσικώνεπιστημώνεπιδιώκεταισυστηματικάστοπρο-τεινόμενοβιβλίο.Ταφαινόμεναεισάγονταιμετηνκαθημε-ρινήτουςονομασίακαι,αφούαναλυθούν,ηορολογίατωνφυσικώνεπιστημώνσυνδέεταιμετοφαινόμενο.Γιαπαρά-

δειγμα,ταστερεά«διαστέλλονται»,αφούγίνειπρώτασα-φέςότι«μεγαλώνουν»,ηθερμότητα«άγεται»αφούγίνεισαφέςότι«περνά»απότοναγωγόκ.ο.κ.Ηπορείασυσχέ-τισηςτηςκαθημερινήςγλώσσαςμετηνορολογίατωνφυ-σικώνεπιστημώναπαιτείπροσοχήκαιεπιδεξιότητα.Ηέλ-λειψηαυστηρότηταςδιατύπωσηςστηνκαθημερινήγλώσσαεγκυμονείτονκίνδυνοτηςπαρανόησηςτωνεννοιώνκαιτηςεδραίωσηςεσφαλμένωναντιλήψεων,ενώηπρόωρηει-σαγωγήστηναυστηρότητατηςδιατύπωσηςμετηχρήσητηςορολογίαςτωνφυσικώνεπιστημώνεγκυμονείτονκίν-δυνοτηςαδυναμίαςσύνδεσηςμετηνκαθημερινήγλώσσα.Ηχρήσητηςαπλήςγλώσσαςγιατηνερμηνείατωνφαινο-μένωνπρέπειναγίνεταιχωρίςσυμβιβασμούςστηνπληρό-τητατηςδιατύπωσηςόσοναφοράστηνορθότητατηςερμη-νείας.Ότανηχρήσητηςαπλήςγλώσσαςεγκυμονείτονκίνδυνοτηςελλιπούςερμηνείας,πρέπειναχρησιμοποιεί-ταιτοειδικόφρασεολόγιοκαιναερμηνεύεταιμεόσοτοδυνατόναπλούστεροτρόπο,έτσιώστεναεπιτυγχάνεταιηαφομοίωσηκαιόχιηαπομνημόνευσητηςορολογίαςτωνφυσικώνεπιστημών.Τομάθημαπρέπειναεξελίσσεταιστηναπλήγλώσσατωνμαθητών,τηγλώσσατηςκατανόη-σης,στηνοποίαηερμηνευτικήπροσέγγισηεπιτυγχάνεταιευκολότερα.Αφούτοφαινόμενοκατανοηθείμεβάσητοκαθημερινόφρασεολόγιο,έπεταιησύνδεσητηςκαθημερι-νήςγλώσσαςμετηνακριβήορολογίατωνφυσικώνεπιστη-μών.Ηαγωγή,γιαπαράδειγμα,τουηλεκτρικούρεύματοςσημαίνειότιρεύμαδιαρρέειτοκύκλωμα.Oμαθητήςκατα-νοείτογεγονόςότιπερνάειρεύμααπότακαλώδια.Προ-τούυιοθετήσειτηνπρώτηδιατύπωση,πρέπειναέχεικατα-νοήσειτην ισοτιμίατηςμετηδεύτερη.«Ηκαθημερινήγλώσσαείναιηγλώσσαμετηνοποίακαταλαβαίνουμε,ηγλώσσατηςκατανόησης,ηορολογίατωνφυσικώνεπιστη-μώνεπισφραγίζειτογεγονόςότικαταλάβαμεωςγλώσσατουκατανοημένου»(Wagenschein1988,σ.137).Ενδιαφέ-ρουσαείναιηπροτροπήτουHeisenberg:«Ξέρουμεότιηκατανόησηπρέπειναβασίζεταιστηνκοινήγλώσσα,γιατίαυτήείναιημόνηγλώσσαμετηνοποίαείμαστεσίγουροιότιπροσεγγίζουμετηνπραγματικότητα...»(Heisenberg1959,σ.196).

2.5 Γλώσσα

2.6 Εικονογράφηση

Γιατηνεικονογράφησητωνπερισσότερωνελληνικώνβιβλί-ωντηςπρωτοβάθμιαςεκπαίδευσηςμέχρισήμεραχρησιμο-ποιούνταισεσυντριπτικήπλειοψηφίασκίτσα.Ηεπιλογήαυ-τήπροσφέρεισημαντικάπρακτικάπλεονεκτήματα,καθώςείναιπολύαπλούστερηκαιοικονομικότερη,ωστόσοέχειση-

μαντικάδιδακτικάμειονεκτήματα.Τοσκίτσοέχειαπότηφύ-σητουέναβαθμόαφαίρεσης.Αντίθεταηφωτογραφίαείναιάμεσηκαιαπεικονίζειαυτήτηνίδιατηνπραγματικότητατουφυσικούπερίγυρου.Ηπροσπάθειασύνδεσηςτουμαθήμα-τοςμετηνκαθημερινήζωήκαιτιςεμπειρίεςπουαντλείαπό

52

αυτήνομαθητήςεξυπηρετείταιπολύαποτελεσματικότεραμετηνπρόκρισητηςφωτογραφίαςγιατηνεικονογράφησητουβιβλίου.Παράλληλαηφωτογράφισητωνπειραμάτωναντίτηςεικονογράφησήςτουςμεσκίτσαπείθειευκολότεραγιατηδυνατότηταυλοποίησήςτους.Μεβάσηταπαραπάνωθεωρούμεένααπότασημαντικότεραπλεονεκτήματατωνπροτεινόμενωνβιβλίωντηνπληρότητακαιποιότητατουφω-τογραφικούυλικού.Ηεικονογράφησημεσκίτσαπροκρίθηκε

στασημείασταοποίαηφωτογράφισηδενήτανεκτωνπραγ-

μάτωνδυνατή(π.χ.εσωτερικέςτομέςανθρώπινουσώμα-

τος)καισεσημείασταοποίακρίθηκεότιηκαλλιτεχνικήεκ-

φραστικήδύναμητουσκίτσουπροσφέρειπλεονεκτήματα.Τα

σκίτσασχεδιάστηκανμετηστενήσυνεργασίατουκαλλιτέ-

χνημετησυγγραφικήομάδα,έτσιώστεναεξασφαλίζεταιη

επιστημονικήορθότητατηςαπεικόνισης.

2.7 Στοιχειοθεσία

Ιδιαίτερηεπιμέλειαέχειδοθείστηστοιχειοθεσίατωνβιβλί-ωντουμαθητή,καθώςηαισθητικήκαιηλειτουργικότητατωνβιβλίωναποτελούνκρίσιμουςπαράγοντεςγιατηθετικήαποδοχήτουςαπότουςμαθητές.

Έγινεπροσπάθειαγιατηνισορροπίακειμένουκαιεικόνωνγιακάθεσελίδαχωριστά,ενώκατάτηντελικήεπιλογήτωνεικό-νωναπόμίαομάδαθεματικάπαρόμοιωνδόθηκεπροσοχήστηχρωματικήκαιγενικότερηαισθητικήαρμονίατωνσελίδων.

μέρος IΙ:σχολιασμός συμπληρωμένουτετραδίου εργασιών

EIΣAΓΩΓH

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

3διδακτικέςώρες

ΕΝOΤΗΤΕΣ

1. Ερευνώνταςκαιανακαλύπτοντας(1διδακτικήώρα)2. Πώςμελετάμετονκόσμογύρωμας(1διδακτικήώρα)3. Oδεκάλογοςτουκαλούπειραματιστή(1διδακτικήώρα)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•φαινόμενα•υπόθεση•πείραμα•παρατήρηση•συμπέρασμα•έρευνα•ανακάλυψη•οδηγίες•ομάδα•συλλογικότητα•όργανα•υλικά

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙOΥ

•Ναεξοικειωθούνοιμαθητέςμετηνερευνητικήμέθοδοκαιμετηδομήτουβιβλίου.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναγνωρίσουνοιμαθητέςτηδομήτουβιβλίου.•Ναγνωρίσουνοιμαθητέςτοσυμβολισμόκάθεβινιέτας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςταστάδιατηςερευνητικήςμεθοδολογίας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτιςγενικέςοδηγίεςπουπρέπειναλαμβάνουνυπόψητουςκατάτηνεκτέλεσητωνπειραμάτων.

57

Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιοπροβάλλουμετιςαντίστοιχεςδιαφάνειες,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιατοσχολιασμότωνεικόνωνστησελίδα12:-Τιπαρατηρείτεστιςεικόνες;-Είναιτοιστιοφόροακίνητοήκινείται;-Ταδένδραπουβλέπετεστηνεικόναείχανπάντααυτότομέγεθος;-Ποιαείναιτααποτελέσματατηςέκρηξηςενόςηφαιστείου;

Εισάγουμετηνέννοια«μεταβολή»καιζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουνκαιάλλαπαραδείγματαμεταβολώνπουγνωρί-ζουναπότηνκαθημερινήτουςζωή.Σημειώνουμεστονπίνακαταπαραδείγματαπουαναφέρουνοιμαθητέςκαιεξηγούμεότιστιςθετικέςεπιστήμεςτιςμεταβολέςτιςονομάζουμεφαινόμε-να.

Αναφέρουμεστησυνέχειαότιανάλογαμεταενδιαφέροντάμαςαντιμετωπίζουμεταφαινόμεναμεδιαφορετικότρόποσεδιαφο-ρετικέςστιγμέςκαιπροβάλλουμετηδιαφάνειαμετατρίασκί-τσατηςσελίδας13.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουντουςδιαλόγουςκαιμεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύ-σματαγιατονσχολιασμότους:-Πώςαντιμετωπίζειοζωγράφοςτονξαφνικόάνεμο;-Πώςαντιμετωπίζειτοκορίτσιπουπροσπαθείναφτάσειτομήλοτονξαφνικόάνεμο;-Πώςαντιμετωπίζουντοαγόρικαιτοκορίτσιστοαριστερόμέροςτωνσκίτσωντοφαινόμενο;

Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιτοαγόρικαιτοκορίτσιστοαρι-στερόμέροςτωνσκίτσωνείναιοιβασικοί«πρωταγωνιστές»τουβιβλίου,που,όπωςκαιεμείς,είναιπερίεργοιγιαταφαινό-μεναπουσυμβαίνουνγύρωμας.Oιδύοαυτοί«πρωταγωνιστές»θαμαςβοηθήσουνναμελετήσουμεταφαινόμενακαιναπαρα-τηρήσουμετηνεξέλιξήτους.

ΕΝOΤΗΤΑ 1: ΕΡΕΥΝΩΝΤΑΣ ΚΑΙ ΑΝΑΚΑΛΥΠΤOΝΤΑΣ

ΔIAPKEIA:

20περίπουλεπτά

ΛEΞIΛOΓIO:

φαινόμενο,υπόθεση,πείραμα,παρατήρηση,συμπέρασμα,ομάδα,συλλογικότητα

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναγνωρίσουνοιμαθητέςτηδομήτουβιβλίου.•Ναγνωρίσουνοιμαθητέςτοσυμβολισμόκάθεβινιέτας.

Σελ. 12

Σελ. 13

58

Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιοπροβάλλουμετηδιαφάνειαμετιςδιάφορεςβινιέτες,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναυποθέσουντιμπορείνασυμβολί-ζεικάθεβινιέτακαιστησυνέχειαεξηγούμεσύμφωναμετοκεί-μενοστοβιβλίοτουμαθητή,τοσυμβολισμότης.

Καθώςτοκείμενοστοβιβλίοέχειτημορφήδιαλόγου,μπορού-μεεπίσηςναζητήσουμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουντοσύντομοκείμενοπουαναφέρεταισεκάθεβινιέτακαιστησυνέ-χειανατοσχολιάσουν.

Ιδιαίτερηέμφασηδίνουμεστονσχολιασμό της τελευταίαςπαραγράφου,πουαναφέρεταιστησυλλογικότητατηςερευνη-τικήςπροσπάθειας.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιγιατηνεκτέλεσητωνπερισσότερωνπειραμάτωνθαεργαστούνσεομάδεςκαιεξηγούμεότιστηνεπιστημονικήμέθοδοηεπικοι-νωνίαμετουςάλλουςερευνητέςείναιμίααπότιςβασικότερεςπροϋποθέσειςγιατηνεπιτυχίατηςερευνητικήςπροσπάθειας.Αναφέρουμεότισυχνάθαγίνεταισυζήτησηστηντάξη,ώστεκαθέναςαπόμαςναβοηθάμετησυμμετοχήτουσεαυτήόλουςτουςυπόλοιπουςκαιεξηγούμεστουςμαθητέςότιησυμμετοχήτουςστιςσυζητήσειςπουθαγίνονταιστηντάξηείναιέναςαπότουςβασικούςπαράγοντεςγιατηνεπιτυχίατουμαθήματος.

Σελ. 14

59

Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιοπροβάλλουμετηναντίστοιχηδιαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Ανχρησιμοποιή-σουμεδιασκόπιο,μεδύολευκάφύλλαχαρτίκαλύπτουμεόλητησελίδαεκτόςαπότηνεικόναπάνωδεξιά.Αφούοιμαθητέςσχο-λιάσουντηνεικόνα,"αποκαλύπτουμε"τοκείμενοστοπλαίσιοπουβρίσκεταιαριστεράτης,τραβώνταςπροςτακάτωτοέναλευκόφύλλο.Αφούοιμαθητέςδιαβάσουντοκείμενο,"αποκα-λύπτουμε"καιτηδεύτερηεικόνακ.ο.κ.

Oιμαθητέςστηνπρώτηεικόναβλέπουντουςδύο"πρωταγωνι-στές"τουβιβλίουναπαρατηρούνέναουράνιοτόξο.Αφούσχο-λιάσουντηνεικόνα,διαβάζουντοκείμενοστοπλαίσιο.

Ηδεύτερηεικόνακαιτοαντίστοιχοκείμενοαναφέρονταιστηδιατύπωσηυποθέσεων.Μέσααπόσυζήτησηβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότι,πρινμελετήσουμεκάτι,είναιφυσικόναέχουμεκάποιαάποψηγιατηνερμηνείατου,άποψηπουμπορείναείναισωστήήλανθασμένη.Ηάποψηαυτήονο-μάζεταιυπόθεση.

Ητρίτηεικόνααναφέρεταισταπειράματα,μετηβοήθειατωνοποίωνεπιβεβαιώνουμεήαπορρίπτουμετιςυποθέσειςμας.Εξηγούμεστουςμαθητέςότιπολλέςφορέςηαπόρριψηλανθα-σμένωνυποθέσεωνμάςβοηθάνακαταλήξουμεστησωστήαπάντησηγιατηνερμηνείατωνφαινομένων.

Ητέταρτηεικόνααναφέρεταιστασυμπεράσματαπουεξάγουμεαπόταπειράματάμας.Τασυμπεράσματαείναιγενικότερααπότιςπαρατηρήσεις.

Ηπέμπτηκαιτελευταίαεικόνααναφέρεταιστηγενίκευσητωνσυμπερασμάτων.Oιμαθητέςβλέπουνότιοι"πρωταγωνιστές"τουβιβλίουπαρατηρούνπάλιτοουράνιοτόξο,γνωρίζονταςόμως,χάρηστηδιαδικασίαπουπροηγήθηκε,τηνερμηνείατουφαινομένου.Μεβάσητιςγνώσειςπουαπέκτησανμέσααπότηνεπιστημονικήδιερεύνησηείναιπιθανόναμπορούνναερμηνεύ-σουνκαιάλλαπαρόμοιαφαινόμενα,χωρίςνααπαιτείταιναεπα-ναλάβουντηνίδιαδιαδικασία.

ΕΝOΤΗΤΑ 2: ΠΩΣ ΜΕΛΕΤΑΜΕ ΤOΝ ΚOΣΜO ΓΥΡΩ ΜΑΣ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

φαινόμενο,υπόθεση,πείραμα,παρατήρηση,συμπέρασμα

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νακατανοήσουνοιμαθητέςτησημασίατουπειράματοςγιατημελέτητωνφαινομένων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςταστάδιατηςερευνητικήςμεθοδολογίας.

Σελ. 15

Ηδομήτηςενότηταςείναιόμοιαμεαυτήτηςπροηγούμενης.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετιςσχετικέςδιαφάνειεςκαιδείχνουμεστουςμαθητέςσταδιακάτιςεικόνεςκαιτααντίστοιχακείμενα,καλύπτονταςμεδύοφύλλαχαρτίτηνυπόλοιπησελίδα.Ανδενυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουνμετησειρά,μία-μία,τιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτησηστηντάξη:-Τικάνειτοαγόριστηνπρώτηεικόνα;-Γιατίείναισημαντικόναδιαβάζουμεπροσεκτικάτιςοδηγίες;-Τικάνειτοκορίτσιστηδεύτερηεικόνα;Aντίστοιχα, με κατάλληλεςερωτήσεις,προτρέπουμε τουςμαθητέςνασχολιάσουνκαιτιςυπόλοιπεςεικόνες.Αφούοιμαθητέςσχολιάσουνόλεςτιςεικόνες,τουςζητάμεναδιαβάσουντακείμενασταπλαίσιαδίπλααπότιςεικόνεςκαιναδιαπιστώσουναν«υπέθεσαν»σωστάτοσυμβολισμότωνεικό-νων.

ΕΝOΤΗΤΑ 3: O ΔΕΚΑΛOΓOΣ ΤOΥ ΚΑΛOΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΣΤΗ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

οδηγίες,όργανα,υλικά,πείραμα,παρατήρηση,συμπέρασμα

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτιςγενικέςοδηγίεςπουπρέπειναλαμβάνουνυπόψητουςκατάτηνεκτέλεσητωνπειραμάτων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςεπικίνδυνεςδραστηριότητεςπουπρέπεινααποφεύγουνκατάτηνεκτέλεσητωνπειραμάτων.

Σελ. 16

61

Oιοδηγίεςστηνπροηγούμενησελίδααναφέρονταισταστάδιαεκτέλεσηςτουπειράματος.Oιοδηγίεςσεαυτήτησελίδαανα-φέρονταισεδραστηριότητεςπουοιμαθητέςπρέπειναφροντί-ζουν να αποφεύγουν κατά την εκτέλεση τωνπειραμάτων.Δίνουμεέμφασηστοσχολιασμότωνεικόνωναυτώνκαιεπιση-μαίνουμεστουςμαθητέςότι,ότανεργαζόμαστεπειραματικά,πρέπειναείμαστειδιαίτεραπροσεκτικοί.

Προσοχή:Ιδιαίτερησημασίαδίνουμεστηντελευταίαοδηγία.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιταπερισσότεραπειράματαμπορούνναταεπαναλαμβάνουνμόνοιστοσπίτι,εκτόςαπόλίγα,ταοποίαείναιχαρακτηρισμέναμετηναντίστοιχηβινιέταωςεπικίνδυνα.Σεκαμιάπερίπτωσηοιμαθητέςδενπρέπειναεπαναλάβουνταπειράματααυτάστοσπίτι.

Ανυπάρχειαυτήηδυνατότητα,καλόείναιναφωτοτυπήσουμεσεμεγέθυνσητιςσελίδεςαυτέςκαινατιςτοποθετήσουμεσεεμφανέςσημείοστηντάξη,ώστεναμπορούμενααναφερόμα-στεσεαυτέςσεόλητηδιάρκειατηςσχολικήςχρονιάς.Καθώςταφωτοαντίγραφαθαείναιπιθανόταταασπρόμαυρα,μπορούμεναζητήσουμεαπόκάποιουςμαθητέςναταχρωματίσουν.

Σελ. 17

ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

19διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1. Μορφέςενέργειας(2διδακτικέςώρες)2. Πηγέςενέργειας(2διδακτικέςώρες)3.Πετρέλαιο-απότουπέδαφοςστοσπίτιμας(1διδακτικήώρα)4.Επεξεργασίατουαργούπετρελαίου(2διδακτικέςώρες)5.Τοπετρέλαιοωςπηγήενέργειας(1διδακτικήώρα)6.Τοπετρέλαιοωςπρώτηύλη(1διδακτικήώρα)7.Ορυκτοίάνθρακες-έναπολύτιμοστερεό(1διδακτικήώρα)8.Οιορυκτοίάνθρακεςωςπηγήενέργειας(1διδακτικήώρα)9.Φυσικόαέριο-έναπολύτιμοαέριο(1διδακτικήώρα)10. Τοφυσικόαέριοωςπηγήενέργειας(1διδακτικήώρα)11. Πετρέλαιο,ορυκτοίάνθρακεςήφυσικόαέριο;(2διδακτικέςώρες)12. Ανανεώσιμεςκαιμηπηγέςενέργειας(2διδακτικέςώρες)13. Οικονομίαστηχρήσητηςενέργειας(2διδακτικέςώρες)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•ενέργεια •διατήρησηενέργειας •κηροζίνη•μορφέςενέργειας •λιγνίτης •μαζούτ•κινητικήενέργεια •μεταφοράενέργειας •λιπαντικά•δυναμικήενέργεια •πετρέλαιο •υγραέριο•χημικήενέργεια •γαιάνθρακας •βουτάνιο•φωτεινήενέργεια •φυσικόαέριο •προπάνιο•θερμικήενέργεια •υπέδαφος •άσφαλτος•ηλεκτρικήενέργεια •εξόρυξη •παραφίνη•πυρηνικήενέργεια •διυλιστήρια •ενεργοβόρεςμηχανές•θερμότητα •δεξαμενόπλοια •απορρυπαντικά•γεωθερμία •αργόπετρέλαιο •καλλυντικά•πηγέςενέργειας •κλάσματαπετρελαίου •πετροχημεία•βιομάζα •πλαστικά •ορυκτοίάνθρακες•σχάσηπυρήνων •διύλιση •γαιάνθρακες•μετατροπήενέργειας •πετρέλαιοκίνησηςκαιθέρμανσης •απανθράκωση•υποβάθμισηενέργειας •βενζίνη •επιφανειακάκαιυπόγειαορυχεία

64

•ξυλοκάρβουνα •ατμοσφαιρικήρύπανση •μηανανεώσιμεςπηγέςενέργειας•θερμοηλεκτρικάεργοστάσια •ανανεώσιμεςπηγέςενέργειας •εξοικονόμησηενέργειας

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙOΥ

•Νααποκτήσουνοιμαθητέςβασικέςγνώσειςγιατηνενέργειακαιτιςπηγέςενέργειας.Ναγνωρίσουντοπετρέλαιο,τουςορυ-κτούςάνθρακεςκαιτοφυσικόαέριοωςπηγέςενέργειαςκαιεπιπλέοντηνπροέλευση,τηνεπεξεργασία,τημεταφορά,τιςχρήσειςτουςστηβιομηχανίακαιστασπίτιαμας,καθώςκαιτηνπεριβαλλοντικήρύπανσηπουεπιφέρουν,αντιδιαστέλλοντάςτιςμετιςανανεώσιμεςπηγέςενέργειας.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιηενέργειαμπορείναέχειδιάφορεςμορφές.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςμορφέςενέργειας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςπηγέςενέργειας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτηνπηγήενέργειαςγιαδιάφορεςσυσκευέςκαθημερινήςχρήσης.•Νααναφέρουνοιμαθητέςχρήσειςτουπετρελαίουστηνκαθημερινήζωή.•Ναβάλουνοιμαθητέςστησειράταβασικάστάδιαπροέλευσης,επεξεργασίαςκαιμεταφοράςτουπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτακλάσματατουαργούπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτιςκυριότερεςχρήσειςτωνκλασμάτωντουαργούπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςσυσκευές,πουλειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςσυσκευές,πουδελειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιμεγάλεςενεργοβόρεςμηχανέςλειτουργούνμετηχρήσηκλασμάτωναργούπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφοραυλικάήαντικείμενα,πουέχουνωςπρώτηύλητοπετρέλαιο.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςχρήσειςτωνπλαστικώνστηνκαθημερινήζωή.•Νααναφέρουνοιμαθητέςχρήσειςτωνορυκτώνανθράκωνστηνκαθημερινήζωή.•Ναβάλουνοιμαθητέςστησειράταβασικάστάδιαπροέλευσης,επεξεργασίαςκαιμεταφοράςτωνορυκτώνανθράκων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςορυκτούςάνθρακες,κυρίωςτολιγνίτη,ωςπηγέςενέργειαςγιαθερμοηλεκτρικάκαιάλλαεργοστάσια.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτολιγνίτηαπόταξυλοκάρβουνα,ωςδυοδιαφορετικέςμορφέςανθράκων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςχρήσειςτουφυσικούαερίουστηνκαθημερινήζωή.•Ναβάλουνοιμαθητέςστησειράταβασικάστάδιαπροέλευσης,επεξεργασίαςκαιμεταφοράςτουφυσικούαερίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτοφυσικόαέριοωςπηγήενέργειαςγιατηβιομηχανία,ταμέσασυγκοινωνίαςκαιτασπίτιαμας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςταπλεονεκτήματατουφυσικούαερίουωςπηγήενέργειας.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςότιτοπετρέλαιο,οιορυκτοίάνθρακεςκαιτοφυσικόαέριοείναιπηγέςενέργειας,πουβρίσκο-νταισεδιαφορετικήφυσικήκατάσταση.

•Ναδιακρίνουντιςδιαφορέςανάμεσαστατρίαορυκτάκαύσιμα,σχετικάμετααποθέματα,τηχρήσητουςκαιτηρύπανσηπουπροκαλούνστοπεριβάλλον.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςοιμαθητέςτιςπηγέςενέργειαςσεανανεώσιμεςκαιμηανανεώσιμες.•Νααναφέρουνοιμαθητέςπλεονεκτήματακαιμειονεκτήματατωνανανεώσιμωνκαιμηανανεώσιμωνπηγώνενέργειας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςεπιχειρήματαγιατηναναγκαιότητατηςοικονομίαςστηχρήσητηςενέργειας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτρόπους,μετουςοποίουςμπορούμενασυμβάλουμεστηνεξοικονόμησηενέργειας.

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Γιακάθεαλλαγήστηφύσηείναιαπαραίτητηηενέργεια.•Στηνενέργειαδίνουμεδιάφορα«ονόματα»,ανάλογαμετηνπροέλευσήτηςκαιτοντρόπομετονοποίοτηχρησιμοποιούμε.Ταδιάφορα«πρόσωπα»,μεταοποία«εμφανίζεται»ηενέργεια,ταονομάζουμεμορφέςενέργειας.

•Oιδιάφορεςαλλαγές,πουσυμβαίνουνγύρωμας,συνοδεύονταιαπόμετατροπέςστημορφήτηςενέργειας.•Ηενέργειαμπορείνααποθηκεύεταιμεδιάφορεςμορφές.Τις«αποθήκες»ενέργειαςτιςονομάζουμεσυχνάκαιπηγέςενέργει-ας.

•Τοαργόπετρέλαιοείναιμίγμαυδρογονανθράκων.Μετηνκλασματικήαπόσταξητοπετρέλαιοδιαχωρίζεταισεκλάσματα,ταοποίαέχουνδιαφορετικάσημείαβρασμού.

•Τακυριότερακλάσματατουπετρελαίουείναιτοπροπάνιο,τοβουτάνιο,ηβενζίνη,ηκηροζίνη,τοπετρέλαιοκίνησηςκαιθέρ-μανσης,τομαζούτ,ταορυκτέλαια,ηπαραφίνηκαιηάσφαλτος.

•Τοπετρέλαιοαποτελείσημαντικήπηγήενέργειας.Oιπερισσότερεςμεγάλεςενεργοβόρεςμηχανέςλειτουργούνμεενέργειααπόκλάσματατουαργούπετρελαίου.

65

•Τοπετρέλαιοαποτελείπρώτηύληγιατηνπαρασκευήοργανικώνενώσεωναπότιςοποίες,μεκατάλληλεςδιεργασίες,παράγο-νταιπολλάπροϊόνταπουχρησιμοποιούμεκαθημερινά.Ταπροϊόντααυτάονομάζονταιπετροχημικά.Ταβασικότεραπετροχημικάπροϊόνταείναιταπλαστικά,τααπορρυπαντικά,οισυνθετικέςυφάνσιμεςίνες,κάποιαοργανικάλιπάσματακαικαλλυντικά.

•Τοπετρέλαιοείναιαιτίαπεριβαλλοντικώνπροβλημάτων.Oιπετρελαιοκηλίδες,πουδημιουργούνταιαπόατυχήματαδεξαμενό-πλοιων,ρυπαίνουντηθάλασσακαιπροκαλούντοθάνατοπολλώνζωντανώνοργανισμών.Τακαυσαέρια,πουδημιουργούνταιαπότην καύση, ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα. Τέλος, τα πλαστικά καταλήγουν στα σκουπίδια και ρυπαίνουν το περιβάλλον καθώςαποσυντίθενται.

•Οιορυκτοίάνθρακεςείναιστερεάπουαποτελούνταικυρίωςαπόάνθρακα.Οιορυκτοίάνθρακεςσχηματίστηκαναπόφυτά,ταοποίαβρέθηκανστονπυθμέναελώνπριναπόπερίπου300εκατομμύριαχρόνια.Ταφυτάαυτάαποσυντέθηκανχωρίςοξυγόνοκαιαπανθρακώθηκανδημιουργώνταςτουςορυκτούςάνθρακες.

•Ηεξόρυξητωνορυκτώνανθράκωνγίνεταιαπόεπιφανειακάκαιυπόγειαορυχεία.•Τοφυσικόαέριοείναιάχρωμο,άοσμο,πολύεύφλεκτο,αποτελείταικυρίωςαπόμεθάνιοκαιαιθάνιο.•Τοφυσικόαέριο,όπωςκαιτοπετρέλαιο,σχηματίστηκεαπόπλαγκτόνκαιάλλουςμικροοργανισμούς,οιοποίοικαταπλακώθηκαναπόάμμοκαιπετρώματαπριναπόεκατομμύριαχρόνια.Μετηνεπίδρασηυψηλώνπιέσεωνκαιθερμοκρασιώνοιμικροοργανισμοίαυτοίμετατράπηκανσεοργανικέςενώσεις,οιοποίεςαποτελούντοφυσικόαέριοκαιτοπετρέλαιο.

•Τοφυσικόαέριομετάτηνάντλησήτουμεταφέρεταιμεαγωγούςήμεειδικάδεξαμενόπλοιαστουςχώρουςεπεξεργασίας,απο-θήκευσηςκαιδιανομής.

•Oιπηγέςενέργειαςχωρίζονταισεανανεώσιμεςκαισεμηανανεώσιμες.Ανανεώσιμεςπηγέςενέργειαςείναιοήλιος,οάνεμος,το νερό και η γεωθερμία.Oι ανανεώσιμεςπηγές ενέργειας είναι πρακτικά ανεξάντλητες, καθώςανανεώνονται μεφυσικέςδιαδικασίες.Ηεκμετάλλευσήτουςδενπροκαλείρύπανσητουπεριβάλλοντος.

•Μηανανεώσιμεςπηγέςενέργειαςείναιοιγαιάνθρακες,τοπετρέλαιο,τοφυσικόαέριοκαιησχάσηπυρήνων.Oιμηανανεώσι-μεςπηγέςενέργειαςεξαντλούνται,καθώςηενέργειαπου«δίνουν»μετατρέπεταισευποβαθμισμένεςμορφές,πουδενμπο-ρούμενααξιοποιήσουμε.Ηεκμετάλλευσητωνμηανανεώσιμωνπηγώνενέργειαςπροκαλείρύπανσητουπεριβάλλοντος.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

•Καμίαέννοια τηςφυσικήςδενέχειμελετηθεί τόσοαναλυτικάόσοηέννοια«ενέργεια».Oιεπιστημονικέςεργασίεςγια τονεντοπισμό εναλλακτικών αντιλήψεων σχετικά με την ενέργεια είναι αμέτρητες, όπως αμέτρητες είναι και οι προτάσεις γιαδιάφορουςτρόπουςδιδακτικήςπροσέγγισηςτηςενέργειας.Είναιπροφανέςότιοσχετικόςπροβληματισμόςδενείναιδυνατόναπαρουσιαστείμεπληρότητασταπλαίσιαενόςβιβλίουγιατοδάσκαλο.Παρακάτωπαρουσιάζονταικάποιασημείαπουησυγ-γραφικήομάδαθεωρεί ιδιαίτερασημαντικά.Στηβιβλιογραφία,στοτέλοςτουβιβλίουαυτού,προτείνονταιπηγές,στιςοποίεςμπορείκανείςναανατρέξει,ανεπιθυμείναμελετήσειαναλυτικότερατιςσχετικέςερευνητικέςεργασίες.

•Ηκυρίαρχησήμεραάποψηείναιότιηενέργειαδενπρέπειναδιδάσκεταιωςανεξάρτητοκεφάλαιο,αλλάσεσυνάρτησημεταδιάφοραφυσικάφαινόμενα,πουοιμαθητέςμελετούνσταεπιμέρουςκεφάλαια.Ησυγγραφικήομάδαακολουθώνταςτοαναλυ-τικόπρόγραμμαόφειλεναπεριλάβειστοβιβλίοτοανεξάρτητοαυτόκεφάλαιο.Αναφορέςόμωςστηνενέργειαγίνονταισεδιά-φορεςενότητεςτουβιβλίου.Προτείνεται,όπουδίνεταισχετικήευκαιρία,ναγίνεταιαναφοράστηνενέργειακαιστηναρχήδια-τήρησήςτης.

•Ηενέργειαείναιαφηρημένηέννοια,ηκατανόησησυνεπώςτωνενεργειακώνμετατροπώνπροξενείσημαντικήδυσκολίαστουςπερισσότερουςμαθητές.Στοεπίπεδοτουδημοτικούσχολείουείναιπροτιμότεροναμηνεμβαθύνουμε ιδιαίτερα,είναιόμωςσημαντικό,όταναναφερόμαστεστηνενέργεια,ναμηνκάνουμεαπλοποιήσεις,πουενδέχεταιναεδραιώσουνεσφαλμένεςαντι-λήψεις.

•Oιπερισσότεροιμαθητέςθεωρούνότιηενέργεια«παράγεται»απότιςπηγέςκαι«καταναλώνεται»απότιςδιάφορεςμηχανές.Καθημερινέςεκφράσεις,όπως«ηλεκτροπαραγωγόεργοστάσιο»,«κατανάλωσηηλεκτρικήςενέργειας»,«ημπαταρίαάδειασε»,«τελείωσεηενέργεια»,ενισχύουντηνεδραίωσηαυτήςτηςεσφαλμένηςαντίληψης.Είναιιδιαίτερασημαντικόνααποφεύγουμετιςεκφράσειςαυτέςκαινααναφερόμαστεμεέμφασηστηναρχήδιατήρησηςτηςενέργειας.Ηαναφοράαυτήπρέπειναείναισυστηματικήκαισυνεχήςκαθ'όλητηδιάρκειατηςχρονιάςκαιόχιμόνοκατάτηνεπεξεργασίατουκεφαλαίου.Εξηγούμεστουςμαθητέςμεέμφασηότιησυνολικήενέργειαδιατηρείταικαιότιαυτόπουστηνκαθημερινήζωήονομάζουμε«κατανάλωσηενέρ-γειας»είναιστηνπραγματικότητα«μετατροπήενέργειας»σεκάποιαμορφήπουδεγίνεταιεύκολααντιληπτή,γιαπαράδειγμασεθερμότητα.

•Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιηενέργειαέχει«υλικήυπόσταση».Ότανσυνεπώςμεταφέρεταιενέργειααπόένασώμασεέναάλλο,θεωρούνότιμεταφέρεταικάτιυλικό.Ηαναφοράστηδιάδοσηενέργειαςαπότονήλιοστηγημπορείναβοηθήσειστηνανατροπήαυτήςτηςεσφαλμένηςαντίληψης,αφούοιμαθητέςγνωρίζουνότιστοδιάστημαδενυπάρχειύλη.

•Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιηενέργειαείναιεγγενήςιδιότητακάποιωνσωμάτων.Ηβενζίνηκαιτοπετρέλαιογιαπαράδειγμαέχουνενέργεια,ενώοσίδηροςδενέχει.Κατάτηναναφοράσεπηγέςενέργειαςπρέπεισυνεπώςναείμαστειδιαίτεραπροσε-χτικοί.

•Πολλοίμαθητέςπιστεύουνότιτοπετρέλαιοδημιουργήθηκεαπότηναποσύνθεσημεγάλωνζώων,κυρίωςδεινοσαύρωνήδιαφο-

66

ρετικάαπότηναποσύνθεσηφυτώνκαιφύλλων.Φαίνεταιαρκετάδύσκολοναπειστούνότιτοπετρέλαιοπροέρχεταικυρίωςαπόμονοκύτταρουςμικροοργανισμούς.

•Πολλοίμαθητέςταυτίζουντοαργόπετρέλαιομετοπετρέλαιοκίνησηςήθέρμανσης.•Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιηδιύλισηείναιδιαδικασίακαθαρισμούτουπετρελαίουαπόβρώμικεςουσίες.•Πολλοίμαθητέςσυγχέουντουςορυκτούςάνθρακες,όπωςτολιγνίτη,μετουςξυλάνθρακες,πουπροέρχονταιαπότηναπαν-θράκωσηξύλωνσεπαραδοσιακάκαρβουνοκάμινα.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 4:•ψαλίδι•κόλλα

67

ANAΠTYΞH TOY KEΦAΛAIOY

Ηέννοια τηςενέργειαςείναι μίααπό τιςπιοβασικέςστηΦυσική.Τοσύμπαναποτελείταιαπόύληκαιενέργεια,πουαποτελούνδιαφορετικέςεκφάνσειςτουίδιουμεγέθους.Τηνέννοιατηςύληςείναιευκολότερονατηναντιληφθούμε,διότιηύληέχειμάζα,καταλαμβάνεικάποιονόγκοκαιμπορούμεσυνε-πώςτιςπερισσότερεςφορέςνατηδούμε.Αντίθεταηέννοιατηςενέργειαςείναιαφηρημένη.Ανάλογαμετηνπροέλευσητηςενέργειαςκαιτοντρόπομετονοποίοτηχρησιμοποιούμε,διακρίνουμεδιάφορεςμορφέςενέργειας:τηθερμότητα,τηνηλεκτρικήενέργεια,τηνκινητικήκαιτηδυναμικήενέργεια,τηνπυρηνικήενέργεια,τηχημικήενέργεια,τηφωτεινήενέργεια.

Μίααπότιςκυριότερεςμορφέςενέργειαςείναιηκινητική ενέργεια.Ηκινητικήενέργειαενόςσώματοςεξαρτάταιαπότηνταχύτητάτουκαιτημάζατου.Ηενέργειαπουέχειένασώμαλόγωτηςθέσηςτουήλόγωτηςπαραμόρφωσήςτουονο-μάζεταιδυναμική. Δυναμικήγιαπαράδειγμαείναιηενέργειασεένατεντωμένοτόξο.Όταναφήνουμετοτόξοελεύθερο,ηενέργειααυτήμετατρέπεταισεκινητικήενέργειατουβέλους.Έναακόμηχαρακτηριστικόπαράδειγμαδιαρκούςμετατροπήςκινητικήςενέργειαςσεδυναμικήκαιαντίστροφααποτελείηκίνησητου«τρένουτουτρόμου»στολούναπαρκ.Σταψηλότε-ρασημείατηςδιαδρομήςτοτρένοέχειτημέγιστηδυναμικήενέργειαλόγωτηςθέσηςτου,ενώηκινητικήτουενέργειαείναιελάχιστη,αφούηταχύτητάτουείναιπολύμικρή.Καθώςτοτρένοεπιταχύνεικινούμενοστηναπότομηκάθοδο,ηδυνα-μικήτουενέργειαμετατρέπεταισεκινητικήκαιηταχύτητάτουαυξάνει.Σταχαμηλότερασημείατηςδιαδρομήςηταχύτηταείναιμεγάλη,συνεπώςκαιηκινητικήενέργειαείναιμέγιστη,ενώηδυναμικήενέργειαείναιελάχιστη.Ανδενυπήρχαντρι-βέςκατάτηνκίνησητουτρένουστιςράγεςκαικατάσυνέπειαμετατροπήμέρουςτηςενέργειαςσεθερμότητα,τοάθροισματηςδυναμικήςκαι τηςκινητικήςενέργειας του τρένουθαπαρέμενεσταθερόκαθ'όλητηδιάρκειατηςδιαδρομής.Τοάθροισματηςκινητικήςκαι τηςδυναμικήςενέργειαςενόςσώματοςονομάζεταιμηχανικήενέργειατουσώματος.

Ηενέργειαηοποίααποθηκεύεταισεχημικέςουσίεςκαιαπε-λευθερώνεταικατάτηδιάρκειαχημικώναντιδράσεων,όπωςγιαπαράδειγμακατάτηνκαύση,ονομάζεταιχημική. Ότανκαί-

γεταιέναξύλο,ηχημικήενέργειαπουείναιαποθηκευμένησεαυτόμετατρέπεταισεφωτεινήενέργειακαιθερμότητα.

Ηηλεκτρικήενέργειαείναιμορφήενέργειας,πουαξιοποιούμεμετιςηλεκτρικέςσυσκευέςμετατρέποντάςτηνσεάλλεςμορ-φές.Ηηλεκτρικήενέργειαμεταφέρεταιμέσωτωνηλεκτρικώνκυκλωμάτωναπότιςηλεκτρικέςπηγέςστιςδιάφορεςσυσκευ-ές.

Θερμότηταονομάζουμετηνενέργειαπουρέειαπόένασώμασεέναάλλολόγωτηςδιαφορετικήςτουςθερμοκρασίας.Ηθερμότητασυνήθως«εμφανίζεται»παράλληλαμεμιαάλλημορφήενέργειας,τηφωτεινήενέργεια.Πολλέςφορέςηδιά-κρισητωνδύοαυτώνμορφώνενέργειαςδενείναιεύκολη.

Πυρηνικήενέργειατέλοςονομάζουμετηνενέργειαπουαπε-λευθερώνεταικατάτησχάσηπυρήνων.Ηχρήσητηςπυρηνικήςενέργειαςεγκυμονείσοβαρούςκινδύνους.Ημορφήαυτήτηςενέργειαςμετατρέπεταισεηλεκτρικήσεπυρηνικάεργοστάσιαήχρησιμοποιείταιγιατηνκίνησημεγάλων,συνήθωςπολεμι-κών,πλοίωνκαιυποβρυχίων.

Ησυνολικήενέργειαδιατηρείται.Ηενέργειαούτεδημιουργεί-ταιούτεεξαφανίζεται,μετατρέπεταιόμωςδιαρκώς,σεκάθεαλλαγήστηφύση,απόμιαμορφήσεμίαάλλη.Πολλέςφορέςπροκαλούμεεμείςοι ίδιοιτημετατροπήτηςενέργειαςστημορφήπουμαςείναικάθεφοράχρήσιμη.Κάποιεςμορφέςενέργειαςμπορούμενατιςαξιοποιήσουμεεύκολακαιαποτε-λεσματικάμετατρέποντάςτεςσεάλλεςμορφές,ενώκάποιεςάλλεςμορφέςενέργειαςδενμπορούμενατιςαξιοποιήσουμε.Oιμορφέςενέργειαςπουδενμπορούμενααξιοποιήσουμεονομάζονται υποβαθμισμένες μορφές ενέργειας. Σε κάθεενεργειακήμετατροπήέναμέροςτηςενέργειαςμετατρέπεταιλόγωτωντριβώνσεθερμότητα,πουδενμπορείνααξιοποιηθείπεραιτέρω.Σεκάθελοιπόνενεργειακήμετατροπήέναμέροςτηςενέργειαςυποβαθμίζεται.Καθώςδενμπορούμεσεκάθεενεργειακήμετατροπήνααντιληφθούμεεύκολατημετατροπήμέρουςτηςενέργειαςσεθερμότητα,έχουμεπολλέςφορέςτηλανθασμένηαντίληψηότιμέροςτηςενέργειας«χάνεται».

ΕΝΕΡΓΕΙΑ

68

πουκατάκύριολόγοχρησιμοποιούνταισήμεραείναιτοπετρέ-λαιο,τοφυσικό αέριο,ογαιάνθρακαςκαιησχάση πυρήνων.Ηπιοδιαδεδομένηανανεώσιμηπηγήενέργειαςπουχρησιμοποι-ούμεείναιτονερό,μετηναξιοποίησητωνυδατοπτώσεων.Ηδιάδοσητηςχρήσηςανανεώσιμωνπηγώνενέργειαςθαμπο-ρούσενασυμβάλειουσιαστικάστονπεριορισμότηςρύπανσηςτουπεριβάλλοντος.Γι'αυτόείναιεπιτακτικήηανάγκηγιατηνανάπτυξητηςαπαραίτητηςτεχνολογίαςμεστόχοτηναποδοτι-κότερηαξιοποίησηαυτώντωνπηγώνενέργειας.

Τοαργόπετρέλαιοείναιμίγμαπολλώνχημικώνενώσεων.Oιπερισσότερεςαπόαυτέςαποτελούνταιαπόάνθρακακαιυδρο-γόνο.Γι'αυτόονομάζονταιυδρογονάνθρακες.Τοπετρέλαιοπεριέχειακόμαενώσειςτουθείουκαιτουαζώτου.

Τοπετρέλαιοσχηματίστηκεαπόπλαγκτόνκαιάλλουςμικροορ-γανισμούς,οιοποίοικαταπλακώθηκαναπόάμμοκαιπετρώμα-ταπριναπόεκατομμύριαχρόνια.Μετηνεπίδρασηυψηλώνπιέσεωνκαιθερμοκρασιώνοιμικροοργανισμοίαυτοίμετατρά-πηκανστιςοργανικέςενώσειςοιοποίεςαποτελούντοπετρέ-λαιο.Ημετατροπήαυτήδιευκολύνθηκεαπότηδράσηαναερό-βιων βακτηριδίων. Η διαφορετική μορφή και σύσταση τουπετρελαίου,ανάλογαμετιςπεριοχέςεύρεσήςτου,εξηγείταιαπότιςδιαφορετικέςσυνθήκεςσχηματισμούτου,σχετικάμετηθερμοκρασία,τηνπίεσηκαιτηχρονικήδιάρκειατηςμετα-τροπής.

Τοπετρέλαιοείναιμίγμαυγρών,αερίωνκαιστερεώνυδρογο-νανθράκων.Μετάτηνάντλησήτουμεταφέρεταιμεμεγάλουςπετρελαιαγωγούςκαιδεξαμενόπλοιασταδιυλιστήρια,όπουυποβάλλεταισεδιύλιση.

Αρχικάγίνεταιηαποθείωσητουπετρελαίου,κατεργασίαμετηνοποίααπομακρύνονταιαπόαυτόοιενώσειςτουθείου.Στησυνέχειατοπετρέλαιοοδηγείταιστηναποστακτικήστήληκαιυποβάλλεταισεκλασματικήαπόσταξηγιατοδιαχωρισμότουσεκλάσματα.Ταδιάφορακλάσματατουπετρελαίουέχουνδια-φορετικόσημείοβρασμού.Τακλάσματαμευψηλόσημείοβρα-σμούσυγκεντρώνονταιστηβάσητηςαποστακτικήςστήλης,ενώστηνκορυφήτηςσυγκεντρώνονταιτακλάσματαμετιςχαμηλότερεςθερμοκρασίεςβρασμού.

Τοπετρέλαιο και ταπροϊόνταδιύλισής τουαποτελούν ταπετρελαιοειδήήπρωτογενήπροϊόντατουπετρελαίου.Τακυρι-ότεραπρωτογενήπροϊόντατουπετρελαίουείναιτοπροπάνιο,τοβουτάνιο,ηβενζίνη,τοπετρέλαιοκίνησηςκαιθέρμανσης,τομαζούτ, ταλιπαντικάκαιηάσφαλτος.Ταορυκτέλαια,ηπαραφίνηκαιηάσφαλτοςδιαχωρίζονταιαπό τομαζούτμεπαράλληληαπόσταξησεμερικόκενό,δηλαδήσεχαμηλότερηπίεσησεδιαφορετικήαποστακτικήστήλη.Ηθερμοκρασίαβρα-σμούεξαρτάταιαπότηνπίεση.Γι'αυτόσταπροϊόντααυτάδεναναγράφονταιοιθερμοκρασίεςβρασμούστονπίνακαπουακο-λουθεί.

Σταδιυλιστήριαμετάτηνκλασματικήαπόσταξηακολουθούνκαιάλλοιχημικοίμετασχηματισμοίγιατηνπαραγωγήμεγάληςποι-κιλίαςπροϊόντων.

Τοπετρέλαιοαποτελείπολύτιμηπρώτηύληγιατηνπαρασκευήοργανικώνενώσεων.Oκλάδοςτηςχημείαςπουασχολείταιμετην παρασκευή προϊόντων από το πετρέλαιο ονομάζεταιπετροχημεία.

Ηεξέλιξητηςτεχνολογίαςέχειαναμφισβήτητακάνειτηζωήμαςπιοεύκολη.Ηχρήσηόλοκαιπερισσότερωνσυσκευώνδημιουργείμιαολοένααυξανόμενη ζήτησησεενέργεια.Ηενέργειαπουχρησιμοποιούμεγιανακαλύψουμετιςδιάφορεςανάγκεςμαςδιαρκώςαυξάνεται.Μετιςσυνεχείςενεργειακέςμετατροπέςτεράστιεςποσότητεςενέργειαςμετατρέπονταισεθερμότητα,πουαποβάλλεταιστοπεριβάλλον.Ηδιαρκήςυπο-βάθμισητωνενεργειακώναποθεμάτων,ηδιαρκήςαποβολήθερμότηταςστοπεριβάλλον,εκτόςαπότηρύπανσηπουπρο-καλείάμεσα,έχειωςαποτέλεσμακαιτηναργήαλλάσταθερήαύξησητηςθερμοκρασίαςτουπεριβάλλοντος.Τογεγονόςαυτόεγκυμονείσοβαρούςκινδύνουςγιατην ισορροπίατουοικοσυστήματος.Αύξησητηςμέσηςθερμοκρασίαςτηςγηςκατά3oCθαοδηγούσεσεεξαφάνισημεγάλουμέρουςτηςχλωρίδας,αφούτοεύροςθερμοκρασίας,στοοποίοπολλάφυτάαναπτύσσονται,είναιπολύπεριορισμένο.Ίδιααύξησητηςθερμοκρασίαςθαεπέφερετολιώσιμοτεράστιαςποσότη-ταςπάγωνστοβόρειοκαι νότιοπόλο,μεαποτέλεσμα τηνάνοδοτηςστάθμηςτηςθάλασσας.Τεράστιεςεκτάσειςθακαλύπτοντανστηνπερίπτωσηαυτήαπότονερότωνθαλασ-σών.

Μόνηλύσηστοπαραπάνωπρόβλημαμπορείνααποτελέσειοπεριορισμόςστηχρήσηςτηςενέργειας.Στηνεξοικονόμησητηςενέργειαςμπορούμενασυμβάλουμεόλοιμαςμεδιάφο-ρουςτρόπους,μεταξύάλλωνφροντίζονταςναμηθερμαίνουμευπερβολικάτουςχώρουςστουςοποίουςκατοικούμε,περιορί-ζονταςτηνποσότητατουζεστούνερούπουχρησιμοποιούμε,κλείνονταςτιςηλεκτρικέςσυσκευές,ότανφεύγουμεαπόέναχώροκαιπροτιμώνταςταμαζικάμέσαμεταφοράς.

Δενείναιπάντοτεεύκολοναμεταφέρουμετηνενέργειαεκείόπουείναιαπαραίτητη.Μεδιάφορουςτρόπουςηενέργειαμπορείνααποθηκευτείσεκάποιαμορφήκαιναμεταφερθείστησυνέχειαόπουείναιαπαραίτητη.Τιςδιάφορες«αποθή-κες»ενέργειαςτιςονομάζουμεπηγέςενέργειας.

Στηφύσηυπάρχουνδιάφορεςπηγέςενέργειας.Oιφυσικέςπηγέςενέργειας,ανάλογαμετοανανανεώνονταιμεφυσικέςδιαδικασίεςκαιανάλογαμετηδιάρκειατηςδιαθεσιμότητάςτους,χαρακτηρίζονταιωςανανεώσιμεςήμη ανανεώσιμες.Oιανανεώσιμεςπηγέςενέργειαςείναιπρακτικάανεξάντλητες,καθώςανανεώνονταιμεφυσικέςδιαδικασίεςσεσύντομοσχε-τικάδιάστημα.Ηχρήσητωνανανεώσιμωνπηγώνενέργειαςεπιβαρύνειτοπεριβάλλονπολύλιγότεροσεσχέσημετηχρήσητωνμηανανεώσιμων.Βασικότουςμειονέκτημααποτελείημικρή,σεσχέσημετιςμηανανεώσιμεςπηγές,απόδοσήτους.Στονπίνακαπουακολουθείκατατάσσονταιοιβασικότερεςπηγέςενέργειαςστιςδύοαυτέςκατηγορίες.

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Ήλιος Πετρέλαιο

Άνεμος Φυσικόαέριο

Νερό Γαιάνθρακας

Βιομάζα Σχάσηπυρήνων

Γεωθερμία

Oιπαγκόσμιεςανάγκεςσεενέργειαεξυπηρετούνταικυρίωςαπόμηανανεώσιμεςπηγέςενέργειας.Oιπηγέςενέργειας

69

περιβάλλονμεποικίλουςτρόπους,όπωςμετηνεκπομπήαιθά-λης,μετηνπαραγωγήδιοξειδίουτουάνθρακακαιάλλωνοξει-δίωντουάνθρακακαιτουθείουκαθώςκαιμετηνεκπομπήμολύβδου.Τέλοςηχρήσηπλαστικώνεπιβαρύνειτοπεριβάλ-λον,αφούαυτάσύντομακαταλήγουνστασκουπίδια.Ηαποσύν-θεσήτουςδιαρκείπολλάχρόνια.

Οιορυκτοί άνθρακεςείναιστερεάπουαποτελούνταικυρίωςαπόάνθρακα.Οιορυκτοίάνθρακεςσχηματίστηκαναπόφυτά,ταοποίαβρέθηκανστονπυθμέναελών,πριναπόπερίπου300εκατομμύριαχρόνια.Ταφυτάαυτάαποσυντέθηκανχωρίςοξυ-γόνοκαισχηματίστηκεητύρφη.Μετηνπάροδοτουχρόνουητύρφησκεπάστηκεαπόάμμοκαιπέτρες.Ηδιαδικασίααυτήήτανσυνεχήςκαιεπαναλαμβανόμενησεπολλάστρώματατύρ-φης. Μετηνεπίδρασηυψηλήςπίεσηςκαιθερμοκρασίαςητύρφηαπανθρακώθηκεκαιδημιουργήθηκανοιορυκτοίάνθρα-κες.Απανθράκωσηονομάζεταιηχημικήδιεργασίακατάτηνοποίαμιαοργανικήένωσημετατρέπεταισεουσίεςπουαποτελούνταικυρίωςαπόάνθρακα.Οιδιάφορεςμορφέςτωνορυκτώνανθρά-κωνείναιητύρφη,ολιγνίτης,ολιθάνθρακαςκαιοανθρακίτης.Ησύστασητωνορυκτώνανθράκωνεξαρτάταιαπότοχρόνοπουπαρέμεινανθαμμένεςοιοργανικέςύλεςκαιαπότιςσυν-θήκεςπίεσηςκαιθερμοκρασίαςπουεπικράτησανκατά τηδιάρκειατηςαπανθράκωσήςτους.Ηεξόρυξητουάνθρακαγίνεταιμεδύοτρόπους:επιφανειακάκαισευπόγειαορυχεία.Ηεπιφανειακήεξόρυξηγίνεται,όταντακοιτάσματατουάνθρα-καβρίσκονταισεβάθοςμικρότεροαπότα30μέτρακάτωαπότηνεπιφάνειατηςγης.Αρχικά,χρησιμοποιούνταιειδικάμηχα-νήματα,ταοποίααπομακρύνουντοχώμακαιταπετρώματα,γιανααποκαλύψουνταστρώματατουάνθρακαπουβρίσκονταιαπόκάτω.Σεμικράβάθηβρίσκουμεσυνήθωςτολιγνίτη.

Ταυπόγειαορυχείαφτάνουνσεβάθος200-300μέτρων,αλλάυπάρχουνκαιπεριπτώσειςόπουοάνθρακαςσυλλέγεταιαπόβάθος1.000μέτρωνκάτωαπότηνεπιφάνειατηςγης.Τον19οαιώνααλλάκαιστιςαρχέςτου20ουηχρήσητωνορυκτώνανθράκωνήτανπολύδιαδεδομένη(ατμομηχανές,ατμόπλοια,βιομηχανίακλπ).Έπρεπελοιπόνναμεταφερθούνσεμεγάλεςαποστάσειςαπόταορυχείαόπουγινότανηεξόρυξήτους.Οκύριοςτρόποςμεταφοράςτουςήταντοτρένοκαισεμικρότεροβαθμότοπλοίο.Σήμεραοικυριότερεςχρήσειςτωνορυκτώνανθράκωνεντοπίζονταισταθερμοηλεκτρικάεργοστάσιαπαρα-γωγήςηλεκτρικήςενέργειαςκαιστηβιομηχανία.Ταπρώτακτί-ζονταικοντάστουςτόπουςεξόρυξηςτωνορυκτώνανθράκων.Οιάνθρακεςμεταφέρονταιμέχριτοεργοστάσιομεταινιόδρο-μους.Γιατηβιομηχανικήχρήσητους,οιορυκτοίάνθρακεςμεταφέρονταισήμερακυρίωςμεπλοίακαιτρένα.

Στηχώραμαςτο64%τηςηλεκτρικήςενέργειαςπαράγεταισεθερμοηλεκτρικάεργοστάσια,πουχρησιμοποιούνωςκαύσιμοτολιγνίτη.Ηετήσιαπαραγωγήλιγνίτητο1997ήτανπερίπου60.000.000τόνοικαιπροέρχοντανκυρίωςαπόταορυχείατηςΔυτ.Μακεδονίας(Πτολεμαΐδα,Αμύνταιο,Φλώρινα)το59,3%,της Δράμας το 28%, της Ελασσόνας το 4,6% και τηςΜεγαλόποληςτο8,1%.

Ημεγαλύτερηποσότητατουάνθρακαστηγηβρίσκεταιμετημορφήορυκτώνανθράκων.Οάνθρακαςόμωςυπάρχεικαισεκαθαρέςμορφέςοιοποίεςέχουνδιαφορετικέςδομές.Αυτέςοιδιαφορετικέςμορφέςκαλούνταιαλλοτροπικέςμορφέςτουάνθρακα.

Κλάσμα του αργού πετρελαίου

Περιοχή θερμοκρασιώνβρασμού σε οC

Χρήσεις

προπάνιο βουτάνιο

<30 οικιακόκαι βιομηχανικόκαύσιμο

βενζίνη 35-140 καύσιμογιααυτοκίνητα-βενζινοκινητήρες

κηροζίνη 150-250 καύσιμοαεροπλάνων

πετρέλαιοκίνησης πετρέλαιοθέρμανσης

250-360 καύσιμογιαφορτηγά,λεωφορεία,κινητήρεςντίζελ,θερμανσηκατοικιών

μαζούτ 400 καύσιμο

ορυκτέλαιο <150 (απόσταξη ενκενό,

πίεση50mbar

λιπαντικά

παραφίνη κεριά,επικαλυπτικά

άσφαλτος οδοποιία

Στηβιομηχανίαπετροχημικώνχρησιμοποιούνταιωςπρώτεςύλεςυδρογονάνθρακεςπουπροέρχονταιαπότοπετρέλαιο.Απότιςπρώτεςαυτέςύλεςπαράγονταισημαντικάδευτερογε-νήπροϊόντα (π.χ.αιθανόληαιθυλαίνιο,στυρόλιο,βενζόλιοκ.ά.),απόταοποίαπαράγονταιμεκατάλληλεςδιεργασίεςτρι-τογενήπροϊόνταόπωςπλαστικά,υφάνσιμεςίνες,λιπάσματα,καλλυντικάκαιαπορρυπαντικά.Ηχρήσητουπετρελαίουκαιτωνπαραγώγωντουωςπηγώνενέργειας,έπαιξεκαιπαίζειένανβασικόρόλοστηνκαθημερι-νήμαςζωή(θέρμανση,κίνηση,ηλεκτρικόρεύμα,νέαυλικά).Oισημερινέςμαςανέσεις,σεσχέσημετιςσυνθήκεςστοπαρελ-θόν,οφείλονταικατάμεγάλομέροςστοπετρέλαιο,πουεύκο-λακαιγρήγοραχρησιμοποιούμεωςπηγήενέργειας.Oιπερισ-σότερεςμεγάλεςενεργοβόρεςμηχανέςκαισυσκευέςχρησι-μοποιούνκλάσματατουπετρελαίουωςκαύσιμο.

Τογεγονόςότιυπάρχουνεκμεταλλεύσιμααποθέματαπετρε-λαίουσελίγα,σχετικά,σημείατουπλανήτημαςαναγκάζειτιςπερισσότερεςχώρεςναδιαθέτουνέναμεγάλομέροςτωνοικονομικώντουςπόρωνγιατηναγοράτου.Oιχώρεςαυτέςπροφανώς εξαρτώνται οικονομικά από τις αποφάσεις τωνλίγωνχωρώνπουτοδιαθέτουν.

Τοπετρέλαιοδενείναιανεξάντλητο.Ταμέχριτώραγνωστάκαιεκμεταλλεύσιμακοιτάσματαπετρελαίου,μετουςσημερινούςρυθμούςκατανάλωσήςτουπαγκοσμίως,δενεπαρκούνπαράγιαλίγεςεκατοντάδεςχρόνια.ΣτηνΕλλάδα,αντλούμεμόλιςέναμικρόμέροςτουχρησιμοποιούμενουστηχώραπετρελαίουαπότομοναδικόεκμεταλλεύσιμοσήμερακοίτασματουΠρίνου.Oιυπόλοιπεςαπαιτούμενεςποσότητεςεισάγονται.

Ηχρήσητουπετρελαίουδεναφήνειανεπηρέαστοτοπεριβάλ-λον.Ημεταφορά,κατ'αρχήν,μεγάλωνποσοτήτωνπετρελαίουμεδεξαμενόπλοιαέχειαποδειχθείπολλέςφορέςκαταστροφι-κήγιατοπεριβάλλον,ότανναυάγιατέτοιωνμεγάλωνπλοίωννέκρωσαντεράστιεςθαλάσσιεςεκτάσεις.Εκτόςαπόαυτό,ηκαύσητουπετρελαίουκαιτωνπαραγώγωντουεπιβαρύνειτο

70

Οιτρειςαλλοτροπικέςμορφέςείναιογραφίτης,τοδιαμάντικαιτομπακμινστερφουλλερένιο.

Ογραφίτηςείναιμαλακόςκαιμαύροςκαιχρησιμοποιείταιως«μύτη»σταμολύβιαγραφής.Στογραφίτηταάτοματουάνθρα-καδημιουργούνστρώματα.Σε κάθεστρώμα ταάτομα τουάνθρακασυγκρατούνταιμεισχυρούςδεσμούςσχηματίζονταςεξαγωνικέςδομές.Ταστρώματαμεταξύτουςσυγκρατούνταιμεασθενείςδυνάμεις.Ότανπατάμετημύτητουμολυβιούστο

χαρτί,οιδυνάμειςπουασκούνταιαπότοχαρτίείναιμεγαλύτε-ρεςαπότιςδυνάμειςπουσυγκρατούνταστρώματαμεταξύτους,μεαποτέλεσματαστρώματανααποκολλούνταικαιναδημιουργούντοαποτύπωμαστοχαρτί.

Τοδιαμάντιείναικαθαρήμορφήκρυσταλλικούάνθρακακαιαποτελείταιαπόδιαφανείςκρυστάλλους.Είναιτοπιοσκληρόφυσικόυλικό,ιδιότηταπουοφείλεταιστοντρόπομετονοποίοταάτοματουάνθρακαενώνονταιγιανατοσχηματίσουν.Κάθεάτομοάνθρακαενώνεταιμεάλλατέσσεραάτομαάνθρακαμε

ισχυρούςδεσμούςσχηματίζονταςτετράεδρα.Λόγωτηςσκλη-ρότητάςτουςταδιαμάντιαχρησιμοποιούνταιστηνκατασκευήκοπτικώνεργαλείωνκαιγεωτρύπανων.Τοδιαμάντιεμφανίζειεξαιρετικήκαθαρότητακαιγι'αυτόχρησιμοποιείταιγιατηνκατα-σκευήπολύτιμωνλίθων.Ηαξίατουδιαμαντιούεξαρτάταιαπό4

παράγοντες:τημάζα,τηνκαθαρότητα,τοχρώμακαιτοκόψιμο.Ημάζατουμετριέταισεκαράτια.Κάθεκαράτιείναιίσομε0,2g.Τομπακμινστερφουλλερένιοείναιμιαμορφήτουάνθρακα,πουανακαλύφθηκετο1985καιπήρετοόνοματουαμερικανούαρχιτέκτοναBuckministerFuller,πουέχτισεέναθολωτόστάδιοεμπνευσμένοςαπότηδομήαυτούτουμορίου.Σεκάθεμόριοαυτήςτηςμορφήςτουάνθρακαυπάρχουν60άτομαάνθρακα,πουείναικατανεμημέναέτσι,ώστενασχηματίζουνμιασφαίρα,όπωςημπάλαποδοσφαίρου.Τοφυσικόαέριοείναιάχρωμο,άοσμοκαιπολύεύφλεκτο,αποτελείταικυρίωςαπόμεθάνιο(CH4)αλλάκαιαιθάνιο(C2H6).

Τοφυσικό αέριο,όπωςκαιτοπετρέλαιο,σχηματίστηκεαπόπλαγκτόνκαιάλλουςμικροοργανισμούς,οιοποίοικαταπλακώ-θηκαναπόάμμοκαιπετρώματαπριναπόεκατομμύριαχρόνια.Μετηνεπίδρασηυψηλώνπιέσεωνκαιθερμοκρασιώνοιμικρο-οργανισμοίαυτοί μετατράπηκανσεοργανικέςενώσεις, οιοποίεςαποτελούντοφυσικόαέριοκαιτοπετρέλαιο.Τοφυσικόαέριο και το πετρέλαιο μετακινήθηκαν μέσα απόπορώδηπετρώματακαισυγκεντρώθηκανσεκοιλότητεςσχηματίζονταςτακοιτάσματαπουσήμεραγνωρίζουμε.

Τοφυσικόαέριομετάτηνάντλησήτουμεταφέρεται,κάτωαπόυψηλήπίεση,μεαγωγούςήμεειδικάδεξαμενόπλοιαστουςχώρουςεπεξεργασίας,αποθήκευσηςκαιδιανομής.Εκεί,αφούκαθαριστεί,ηπίεσημειώνεται.Τοφυσικόαέριοφθάνειστουςκαταναλωτέςμέσωαγωγών.Σταδεξαμενόπλοιατοφυσικόαέριοβρίσκεταισεθερμοκρασία-163οC.Σ'αυτήτηθερμοκρα-σίατοαέριοέχειυγρήμορφήκαιοόγκοςτουμειώνεταιέως600φορές.

ΗΕλλάδαπρομηθεύεταιφυσικόαέριοαπότηΡωσίακαιτηνΑλγερία.ΑπότηΡωσίατοφυσικόαέριοέρχεταιμέσωμεγάλωναγωγών. Το μήκος τωναγωγούαπό τα ελληνοβουλγαρικάσύνοραμέχριτηνΑττικήείναι512χλμ.,ενώτοδίκτυομεταφο-ράςτουφυσικούαερίουστηνΕλλάδαεπεκτείνεταισυνεχώς.ΤοφυσικόαέριοαπότηνΑλγερίαμεταφέρεταιμεειδικάδεξα-μενόπλοιαστιςεγκαταστάσειςυγροποιημένουφυσικούαερίουστονησάκιΡεβυθούσα,στονκόλποΜεγάρωνΑττικής.Απόεκείεισέρχεταιστουςαγωγούςτουδικτύουδιανομής.Τοφυσι-κόαέριοείναιελαφρύτεροαπότοναέρα,γι'αυτόκαιστηνπερίπτωσηδιαρροήςδιαφεύγειπροςτηνατμόσφαιρα.Ηιδιότη-τάτουαυτήκάνειτηχρήσητουπολύπιοασφαλήαπότηχρήσητουυγραερίου, τοοποίοείναιβαρύτεροαπότοναέρα.Το

Δομή γραφίτη

Δομή διαμαντιού

Δομή μπακμινστερφουλλερένιου

71

φυσικόαέριοείναικανονικάάοσμοαλλάπροστίθενταιουσίεςμεέντονηκαιάσχημηοσμή,ώστενατοανιχνεύουμεεύκολασεπερίπτωσηδιαρροής.

Τοφυσικόαέριοχρησιμοποιείταιμεολοένακαιαυξανόμενορυθμόσεπολλέςχώρεςτουκόσμου.Οιχρήσειςτουφυσικούαερίουδιακρίνονται σε τρεις κατηγορίες.Ηπρώτη χρήση τουφυσικούαερίουαφοράστηνπαραγωγήηλεκτρικούρεύμα-τος.Στηχώραμαςτο70%τουφυσικούαερίουκαταναλώνεταισεεργοστάσιαηλεκτρικούρεύματος.Ηδεύτερηκατηγορία

χρήσεωναφοράστοβιομηχανικότομέα,όπουτοφυσικόαέριοχρησιμοποιείταιωςκαύσιμοήωςπρώτηύληστηνπαραγωγήχημικώνπροϊόντων.Η τρίτηκατηγορίααφοράστοναστικότομέα,όπουτοφυσικόαέριοχρησιμοποιείταιγιατηθέρμανσηνερούκαιχώρωναλλάκαιγιαμαγείρεμασεσπίτια,σενοσοκο-μεία,σεαρτοποιεία,σεεστιατόριακλπ.Ακόματοφυσικόαέριοχρησιμοποιείταιωςκαύσιμογιατηνκίνησηοχημάτων.Στηνπρωτεύουσατηςχώραςμαςπολλάλεωφορείακινούνταιμεφυσικόαέριο.

73

•

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΤοεισαγωγικόερέθισμαστηνενότητααυτήδενπεριλαμβάνειερώτημα,καθώςείναιαπίθανοοιμαθητέςναείναισεθέσηναδιατυπώσουνυποθέσεις.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντηνεικόνα.Αναφέρουμεότιστηνενέργειαδίνουμεδιάφοραονόματαανάλογαμετηνπροέλευσήτηςκαιτοντρόπομετονοποίοτηχρησιμοποιούμε.Εξηγούμεότιταδιάφορα«πρόσω-πα»μεταοποίαηενέργεια«εμφανίζεται»ταονομάζουμεμορ-φέςενέργειας.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Προκαλούμεσυζήτησηζητώνταςαπότουςμαθητέςνασχολιάσουντιςεικόνεςσεσχέσημετηνονο-μασία«χημικήενέργεια».Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:-Ποιασώματαβλέπετεστιςεικόνες;-Πώςαξιοποιούμετηνενέργειαπουείναιαποθηκευμένηστοπετρέλαιοκαιστοκάρβουνο;-Γιατίονομάζουμεαυτήτημορφήενέργειας«χημική»; Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιχημικήενέργειαείναιαποθη-κευμένηεπίσηςστοξύλοκαιστατρόφιμα.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΜOΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

μορφέςενέργειας,χημικήενέργεια,φωτεινήενέργεια,θερμότητα,κινητικήενέργεια,δυναμικήενέργεια,ηλεκτρικήενέργεια,πυρηνικήενέργεια

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιηενέργειαμπορείναέχειδιάφορεςμορφές.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςμορφέςενέργειας.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

Χημική ονομάζουμε την ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στο ξύλο, στο κάρβουνο, στο πετρέλαιο, στα τρόφιμα. Η χημική ενέργεια απελευθερώνεται με την καύση, που είναι μια χημική αντίδραση.

•

Σελ. 20

74

Ηηλεκτρικήενέργειαείναιεπίσηςγνωστήστουςμαθητέςαπότημελέτητουκεφαλαίου«Hλεκτρισμός»,πουέχειπροηγηθεί.Πολλοίμαθητέςαναφέρουνότι«τοηλεκτρικόρεύμαέχειηλε-κτρικήενέργεια».Διορθώνουμεαναφέρονταςότιτοηλεκτρικόρεύμαμεταφέρειηλεκτρικήενέργειααπότηνπηγήστιςδιάφο-ρεςσυσκευές.

Η«πυρηνικήενέργεια»ωςονομασίαείναιγνωστήστουςμαθη-τές,οιπερισσότεροιόμωςμαθητέςδενείναισεθέσηναεξη-γήσουνποιαμορφήενέργειαςονομάζουμε«πυρηνική».Γιατηνκατανόησητηςπυρηνικήςσχάσηςαπαιτούνταιγνώσεις,πουείναιαδύνατοναπροσεγγίσουνμαθητέςαυτήςτηςηλικίας.Αναφέρουμεότιστοεσωτερικότωνπυρήνωνείναιαποθηκευ-μένηενέργειαπου, κάτωαπόπολύειδικέςσυνθήκες, σεκάποιαυλικάμπορείνααπελευθερωθεί,ότανοπυρήναςδια-σπάται.Εισάγουμεκαιεξηγούμετονόρο«σχάση»,χωρίςόμωςναεπεκταθούμεσελεπτομέρειες,πουθαοδηγούσαναναγκα-στικάσε υπερβολικές απλουστεύσεις. Αναφέρουμε τέλοςστουςμαθητέςότιηχρήσητηςπυρηνικήςενέργειαςεγκυμο-νείσοβαρούςκινδύνουςκαιεπιβαρύνειτοπεριβάλλονμειδιαί-τεραεπικίνδυνααπόβλητα,ταοποίαπρέπειναφυλάσσονταισεειδικούςχώρουςγιαπάραπολλάχρόνια.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαιτιςυπόλοιπες«ομάδες»εικόνωνκαινασχολιάσουντιςονομασίεςγιατιςδιά-φορεςμορφέςενέργειας.

Ηθερμότηταείναιγνωστήστουςμαθητέςαπότημελέτητουκεφαλαίου«Θερμοκρασία - θερμότητα»,στηνΕ΄ τάξη.Μεκατάλληλεςερωτήσειςβοηθάμετουςμαθητέςναθυμηθούνότιθερμότηταονομάζουμετηνενέργειαπουρέειαπόένασώμασε ένα άλλο λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας.Βοηθάμεεπίσηςτουςμαθητέςναθυμηθούνότιηθερμότηταρέειπάντοτεαπόταθερμότερασταψυχρότερασώματα.

Ηκατανόησητωνονομασιών«κινητικήενέργεια»και«δυναμι-κήενέργεια»δυσκολεύειπολλούςμαθητές.Εξηγούμεότικινη-τικήονομάζουμετηνενέργειαπουέχειένασώμαλόγωτηςκίνησήςτου,ενώδυναμικήτηνενέργειαπουέχειένασώμαλόγωτηςθέσηςτουήλόγωτηςπαραμόρφωσήςτου.

Αναφέρουμεότιτοφωςείναιενέργεια.Ζητάμεαπότουςμαθη-τές να σχολιάσουν τις εικόνες, καθώς και την ονομασία«φωτεινήενέργεια».Καθώςηφωτεινήενέργειασυνήθως«εμφανίζεται»παράλληλαμετη«θερμότητα»,πολλοίμαθητέςδυσκολεύονταιναδιακρίνουντιςδύοαυτέςμορφέςενέργειας.

Εξαγωγή συμπεράσματοςOιμαθητέςσυνοψίζουνόσασυζήτησανστηντάξηδιατυπώνο-νταςτοσυμπέρασμα,στοοποίοαναφέρουντιςδιάφορεςονο-μασίεςπουδίνουμεστηνενέργεια.

Ηλεκτρική ονομάζουμε την ενέργεια που μεταφέρεται από το ηλεκτρικό ρεύμα.

Πυρηνική ονομάζουμε την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη σχάση των πυρήνων.

•

•

Σελ. 20

Θερμότητα ονομάζουμε την ενέργεια που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω της διαφορετικής τους θερμοκρασίας.

Κινητική ονομάζουμε την ενέργεια που έχουν τα σώματα, όταν κινούνται. Το ποδήλατο το ιστιοφόρο, όταν κινούνται, έχουν κινητική ενέργεια.

Η ενέργεια που έχουν τα σώματα λόγω του ύψους στο οποίο βρίσκονται ή λόγω της παραμόρφωσής τους ονομάζεται δυναμική.

Το φως είναι ενέργεια, γι' αυτό και ονομάζεται φωτεινή.

Ανάλογα με την προέλευσή της και τον τρόπο που τη χρησιμοποιούμε, ονομάζουμε την ενέργεια χημική, φωτεινή, κινητική, δυναμική, ηλεκτρική, πυρηνική ή θερμότητα.

•

•

•

•

Σελ. 21

75

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΟιμαθητέςκαλούνταιναονομάσουντημορφήενέργειαςπουέχειτοτεντωμένοελατήριο,τοαυτοκίνητοπουκινείταικαιταξύλαπουκαίγονται.Ανοιμαθητέςδυσκολεύονταινααπαντή-σουν,μπορούμενατουςβοηθήσουμεσυσχετίζονταςτιςτρειςαυτέςεικόνεςμεπεριστάσειςήφαινόμενα,πουσυζητήθηκανκατάτηδιάρκειατουμαθήματος.Έτσι,μπορούμεναπούμεότιτοτεντωμένοελατήριομοιάζειμετοτεντωμένοτόξο,τοαυτο-κίνητοπουκινείταιμοιάζειμετοποδήλατοπουκινείταικαιταξύλαπουκαίγονταιμοιάζουνμετακάρβουναπουκαίγονται.Στηνεργασίααυτήοιμαθητέςμπορούνναδώσουνπερισσότε-ρεςαπόμιασωστέςαπαντήσεις,ιδιαίτεραγιατην3ηεικόνα.Σταξύλαπουκαίγονταιοιμαθητέςμπορούννααναγνωρίσουντηφωτεινήενέργειαήτηθερμότητα.

Στηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταινααντιστοιχίσουντηνπερίστασηήτοφαινόμενοπουαπεικονίζεταιστιςφωτογραφίεςαριστεράμετιςμορφέςενέργειαςπουαναφέρονταιστακου-τάκιαδεξιά.

•

•

Δυναμική ενέργεια

Κινητικήενέργεια

Χημικήενέργεια

Σελ. 22

76

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΤοεισαγωγικόερέθισμαστηνενότητααυτήδενπεριλαμβάνειερώτημα,καθώςείναιαπίθανοοιμαθητέςναείναισεθέσηναδιατυπώσουν υποθέσεις σχετικά με τις πηγές ενέργειας.Εξηγούμεμεέμφασηότιηονομασία«πηγέςενέργειας»δεσημαίνειότισεαυτές«παράγεται»ενέργεια.Ηενέργεια,όπωςπολλέςφορέςέχουμεαναφέρει,διατηρείται,ούτεπαράγεταιούτεχάνεται.Mετατρέπεταιαπλάαπόμίαμορφήσεμίαάλλη.

ΑντιμετώπισηΠροκαλούμεσυζήτησηγιατιςδιάφορεςπηγέςενέργειας,επι-κεντρώνονταςστουςτρόπουςμετουςοποίουςχρησιμοποιού-μετηνενέργειακάθεπηγής.

Κατάτηδιάρκειατηςσυζήτησηςακούμεπρώτατιςαπόψειςτωνμαθητώνγιατηχρήσητηςενέργειαςκαθεμιάςαπότιςενεργειακέςπηγέςκαι,ανείναιαναγκαίο,συμπληρώνουμεμεεπιπλέονστοιχείαπουδεναναφέρουνοιμαθητές.Μετάτηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςοιμαθητέςσημειώνουνμεσυντο-μίαταβασικότερασημείαστονπροβλεπόμενοχώροτουβιβλί-ουτους.Κατάτησυζήτησηστηντάξηαναφερόμαστεστιςενεργειακέςμετατροπές.Ανοι μαθητέςγιαπαράδειγμααναφέρουν τηχρήσητουγαιάνθρακαγιατηλειτουργίατωνεργοστασίωντηςΔΕΗ,ρωτάμε:-Ποιαμορφήέχειηενέργειαπουείναιαποθηκευμένηστογαι-άνθρακα;-ΣεποιαμορφήμετατρέπεταιηενέργειασταεργοστάσιατηςΔΕΗ;

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

πηγέςενέργειας,ήλιος,τρόφιμα,γαιάνθρακας,βιομάζα,πετρέλαιο,φυσικόαέριο,άνεμος,νερό,γεωθερμία,σχάσηπυρήνων

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςπηγέςενέργειας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτηνπηγήενέργειαςγιαδιάφορεςσυσκευέςκαθημερινήςχρήσης.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

••

Ο ήλιος ακτινοβολεί φως και θερμότητα. Με την ενέργεια του ήλιου λειτουργούν οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς και οι ηλιακοί θερμοσίφωνες.

Από τα τρόφιμα παίρνουμε την απαραίτητη ενέργεια για τις διάφορες λειτουργίες του οργανισμού μας.

Χρησιμοποιούμε το γαιάνθρακα ως καύσιμο στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια της ΔΕΗ και γενικότερα για θέρμανση.

Χρησιμοποιούμε το πετρέλαιο, για να θερμάνουμε τα σπίτια μας, στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια της ΔΕΗ, για την κίνηση πλοίων και αυτοκινήτων.

Σελ. 23

77

Ο ήλιος, τα τρόφιμα, ο γαιάνθρακας, η βιομάζα, το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, ο άνεμος, το νερό, η γεωθερμία και η σχάση πυρήνων αποτελούν πηγές ενέργειας.

άνεμος γαιάνθρακας ήλιος νερό που πέφτει από ψηλά

άνεμος ήλιος τρόφιμα υγραέριο

Οι ηλεκτρικές συσκευές λειτουργούν με ηλεκτρική ενέργεια από τα εργοστάσια που χρησιμοποιούν κυρίως γαιάνθρακες ή πετρέλαιο ως πηγή ενέργειας ή λειτουργούν με νερό που πέφτει από ψηλά. Τέτοιες συσκευές είναι ο υπολογιστής, το πιστολάκι, το ραδιόφωνο κλπ

Σελ. 25

Η βιομάζα χρησιμοποιείται για θέρμανση και μαγείρεμα σε αγροτικούς οικισμούς καθώς και για θέρμανση θερμοκηπίων και ελαιουργείων.

Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε πολλά εργοστάσια αντί για πετρέλαιο, σε μεταφορικά μέσα (λεωφορεία) και για θέρμανση.

Την κινητική ενέργεια του αέρα τη χρησιμοποιούμε μετατρέποντάς την σε ηλεκτρική με τις ανεμογεννήτριες.

Χρησιμοποιούμε την ενέργεια του νερού, που πέφτει ορμητικά, για τη λειτουργία των υδροηλεκτρικών εργοστασίων της ΔΕΗ.

Η γεωθερμία χρησιμοποιείται για θέρμανση και για τη λειτουργία πολλών εργοστασίων.

Χρησιμοποιούμε τη θερμότητα που απελευθερώνεται από τη σχάση πυρήνων μετατρέποντάς τη σε ηλεκτρική ενέργεια, στα πυρηνικά εργοστάσια.

Σελ. 24

Κατάτησυζήτησηστηντάξηεπιμένουμεεπίσηςστησωστήχρήσητωνόρων«ενέργεια»,«μετατρέπεται»,«χρησιμοποιεί-ται»κ.λπ.Ανοιμαθητέςαναφέρουνεκφράσεις,όπως«ηενέρ-γειακαταναλώνεται»ή«ηενέργειαπαράγεται»,διορθώνουμεαναφέρονταςγιαμίαακόμηφοράτηναρχήδιατήρησηςτηςενέργειας.

Εκτενήςαναφοράστηναξιοποίησητηςκινητικήςενέργειαςτουαέραότανφυσά,θαγίνειστοκεφάλαιο«Ηλεκτρισμός»,όπουοιμαθητέςθαγνωρίσουνότι,γιατηνπεριστροφήτηςέλικαςστιςανεμογεννήτριες,χρησιμοποιείταιηενέργειατουανέμου.Πολλοίμαθητέςγνωρίζουνήδητηναξιοποίησητηςαιολικήςενέργειαςστουςανεμόμυλους.

Λιγότερογνωστέςπηγέςενέργειαςείναιηβιομάζα,τοφυσικόαέριο,ηγεωθερμίακαιησχάσηπυρήνων.Τακαυσόξυλα,οιξεροίθάμνοι,οικομμένοικορμοίδένδρων,ταάχυρα,ταπριονί-δια,ταυπολείμματααπότηνεπεξεργασίατηςελιάςκαιτουβαμβακιούκαιάλλατέτοιαυλικάφυτικήςήακόμακαιζωικήςπροέλευσηςπεριλαμβάνονταιστηβιομάζακαιαποτελούνπηγήενέργειας.

Εξηγούμεστουςμαθητέςότιτοφυσικόαέριοείναιορυκτό,όπωςκαιτοπετρέλαιο,μετηδιαφοράότιτοκαύσιμοαυτόβρί-σκεταισεαέριακατάστασηκαιμεταφέρεταιμέσααπόμεγά-λουςαγωγούς.Ηχρήσητουφυσικούαερίουαναμένεταινααυξηθείταεπόμεναχρόνια,καθώςπρόσφαταηχώραμαςυλο-ποίησετηνεισαγωγήκαιτηδιάθεσήτουγιαβιομηχανικήκαιοικιακήχρήση.

Oιγεωθερμικέςπηγέςείναιορύγματαβαθιάστηγη,απόταοποίααναβλύζουναπότοεσωτερικότηςγηςατμοίήνερόμευψηλήθερμοκρασία.

Σχετικάμετησχάσηπυρήνωναναφέρουμεότιαυτήαξιοποιεί-ταισταπυρηνικάεργοστάσιακαθώςκαισεπυρηνοκίνηταπλοίακαιυποβρύχια.Εξηγούμεότιηχρήσητηςπυρηνικήςενέργειαςεγκυμονείσοβαρούςκινδύνους.Στηχώραμαςδενυπάρχουντέτοιαεργοστάσια,καθώςησεισμικότητατηςΕλλάδαςκαθιστάτηλειτουργίατουςιδιαίτεραεπικίνδυνη.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμα,πουσχετίζεταιμετιςπηγέςενέργειαςπουεξέτασανπαραπάνω.Στησυνέχειαοιμαθητέςσημειώνουντοσυμπέρασμαστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουντηνπηγήενέργειαςπουχρησιμοποιείταισεκάθεπερίπτωση.Οιεικόνεςείναιαρκετάσαφείς,ώστεοεντοπισμόςτηςενεργεια-κήςπηγήςγιακάθεπερίπτωσηναμηνπροκαλείδυσκολίαστουςμαθητές.

Oιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνπαραδείγματακαθημερι-νώνσυσκευώνκαιναπροσδιορίσουντιςπηγέςενέργειας.Κατάτησυζήτησητηςεργασίαςστηντάξηεξηγούμεότιτομεγαλύτεροποσοστότηςηλεκτρικήςενέργειαςστηχώραμαςπροέρχεταιαπόθερμοηλεκτρικάεργοστάσια,ενώέναμικρότε-ροποσοστόαπόυδροηλεκτρικάεργοστάσια.

•

•

•

•

78

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΟιμαθητέςείναιμάλλονεξοικειωμένοιμε τηνκαθημερινήχρήσητουπετρελαίουκαιτωνπαραγώγωντου,κυρίωςμέσααπότηλειτουργίαοχημάτωνκαιμηχανημάτων.Ωστόσοείναιδύσκολοναδιατυπώσουνυποθέσειςγιατοντρόποδημιουργί-αςτου,καθώςκαιγιατηδιαδικασίαμεταφοράςτουαπότιςπετρελαιοπηγέςσταπρατήριαυγρώνκαυσίμωνκαιστασπίτιαμας.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολι-άσουντιςεικόνες.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύ-σματαγιασυζήτηση:

- Τιπωλείταισταπρατήριαυγρώνκαυσίμων;- Πούχρησιμοποιούμεταυγράκαύσιμα,όπωςτοπετρέλαιο;- Πώςμεταφέρονταιτακαύσιμασταπρατήρια;- Τιείδουςοχήματαείναιαυτάπουμεταφέρουνταυγράκαύσι-μασταπρατήρια;

Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιτοπετρέλαιομέχριναφτάσεισταπρατήριαήστασπίτιαμαςέχεικάνειέναπολύ«μεγάλοταξίδι»,τοοποίοθαπεριγράψουμεστησυνέχεια.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιοπροβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Επειδήείναιδύσκολοοιμαθητέςναυποψιαστούντηδιαδικασίασχηματισμούτουπετρελαίου,μπο-ρούμενατουςβοηθήσουμεδίδοντάςτουςτηνπληροφορίαότιτο«μεγάλοταξίδι»τουπετρελαίουάρχισε,ότανκαταπλακώθη-κανμικροοργανισμοίκαιπλαγκτόναπόάμμοκαιπετρώματαπριναπόεκατομμύριαχρόνια.Στησυνέχεια,προκαλούμεσυζή-τησηζητώνταςαπότουςμαθητέςνασχολιάσουναρχικάτιςεικόνες,πουέχουνσχέσημετοσχηματισμόκαιτηνπροέλευσητουπετρελαίου (εικόνες1-3).Με κατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:-Πούνομίζετεότιζούσανοιμικροοργανισμοίκαιτοπλαγκτόν,πρινκαταπλακωθούναπόπέτρεςκαιάμμο;-Τινομίζετεότισυνέβηκαικαταπλακώθηκαν;-Τιέγιναναυτοίοιμικροοργανισμοίμετάαπόεκατομμύριαχρόνια;

78

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3: ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ - ΑΠΟ ΤΟ ΥΠΕΔΑΦΟΣ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ΜΑΣ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

πετρέλαιο,υπέδαφος,εξόρυξη,διυλιστήρια,δεξαμενόπλοια,υποθαλάσσιακαιυπόγειακοιτάσματαπετρελαίου

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςχρήσειςτουπετρελαίουστηνκαθημερινήζωή.•Νααναφέρουνοιμαθητέςταβασικάστάδιαπροέλευσης,επεξεργασίαςκαιμεταφοράςτουπετρελαίου.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

•

•

1 5 9

6 4 2

3 7 8

Σελ. 26

79

1 5 9

6 4 2

3 7 8

Σελ. 26

Έπειταζητάμεαπότουςμαθητέςνασχολιάσουντιςεικόνες,πουέχουνσχέσημετηνεξόρυξηκαιτημεταφοράτουπετρε-λαίουσταδιυλιστήρια,γιαναγίνειηεπεξεργασίατου(εικόνες4-6).Μπορούμεναρωτήσουμετουςμαθητές:- Σεποιαεικόνανομίζετεότιγίνεταιηεξόρυξητουπετρελαί-ου;-Μεποιοτρόπονομίζετεότιγίνεταιημεταφοράτουστουςχώρουςεπεξεργασίαςτου,σταδιυλιστήρια;- Γνωρίζετεάλλουςτρόπουςμεταφοράςτου;

Τέλος,σχολιάζουμεμετουςμαθητέςτιςεικόνες,πουσχετίζο-νταιμετημεταφοράτουεπεξεργασμένουπετρελαίουήτωνκαυσίμωνγενικότερααπόταδιυλιστήριασταπρατήριαυγρώνκαυσίμωνγιαχρήσησετροχοφόραοχήματα (εικόνες7-9).Μπορούμενακάνουμεερωτήσειςόπως:-Μεποιοτρόπομεταφέρονταιτακαύσιμααπόταδιυλιστήριασταπρατήρια;- Πούχρησιμοποιούμετακαύσιμα,πουαγοράζουμεαπόταπρατήρια;

Αφούολοκληρώσουμετησυζήτηση,ζητάμεαπότουςμαθητέςναβάλουνστησειράτιςεικόνεςαρχίζονταςμετηδιαδικασίασχηματισμούτουπετρελαίουκαιτελειώνονταςμετηχρήσητου.Αναφέρουμεότιέτσικάνουμεμιασύντομηπεριγραφήτου«μεγάλουταξιδιού»,πουκάνειτοπετρέλαιο,απότουπέδαφοςστοσπίτιμας.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΜεβάσητακύριασημείατηςσυζήτησηςπουπροηγήθηκεκαιμετηβοήθειατωνεικόνων,πουέβαλανστησειρά,ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυνοψίσουντακύριασημείατηςπροέλευσης,τηςδιαδικασίαςεπεξεργασίαςκαιτηςμεταφοράςτουπετρε-λαίου.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΕργασία εμπέδωσηςμεμορφήσταυρόλεξου. Ενδέχεται οιμαθητέςναδυσκολευτούνμετιςλέξεις«δεξαμενόπλοια»και«εξέδρα»,ιδιαίτεραανδενέχουναναφερθείστηδιαδικασίατηςσυζήτησης.Εάνυπάρχειχρόνος,προτείνεταιναλυθείτοσταυρόλεξοστην τάξη, προκειμένου να βοηθήσουμε τουςμαθητέςσετυχόνδυσκολίες.

Οιμαθητέςκαλούνταινασημειώσουνσεποιααπότιςδύοπεριπτώσειςηεξόρυξητουπετρελαίουείναιδυσκολότερη.Οιεικόνεςείναιαρκετάσαφείς,ώστεναφαίνεταιότιηεξόρυξητουπετρελαίουαπόυποθαλάσσιοκοίτασμαείναιδυσκολότερηαπότηνεξόρυξηαπόυπόγειοκοίτασμα,αφούστηνπρώτηπερίπτωσηείναιαπαραίτητηηκατασκευήεξέδρας,πουείναιδύσκολοκαιδαπανηρόέργο.

Στηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνδιαφο-ρετικούςτρόπουςμετουςοποίουςμεταφέρεταιτοπετρέλαιοαπόκαιπροςταδιυλιστήρια.Έτσι,εκτόςαπότουςσωλήνες,αγωγούςτουπετρελαίουκαιταβυτιοφόραοχήματα,οιμαθη-τέςμπορούννααναφερθούνσταμεγάλαδεξαμενόπλοια,ταοποίαμεταφέρουνμέσωθαλάσσηςτοπετρέλαιοσεόλαταμέρη τουκόσμου.Μπορούμεναπούμεστουςμαθητέςότιμερικέςφορέςπροκαλείταιπεριβαλλοντικήρύπανση,ότανέναδεξαμενόπλοιοβυθιστείαπόσύγκρουση,καιπολύμεγάλεςποσότητεςπετρελαίου,πουμεταφέρει,χυθούνστηθάλασσακαισχηματιστείπετρελαιοκηλίδα.

•

Το πετρέλαιο σχηματίστηκε πριν από εκατομμύρια χρόνια από μικροοργανισμούς, που καταπλακώθηκαν στο υπέδαφος. Μετά την εξόρυξή του μεταφέρεται για επεξεργασία στα διυλιστήρια και στη συνέχεια στα πρατήρια για δική μας χρήση.

Η εξόρυξη του πετρελαίου είναι δυσκολότερη, όταν τα κοιτάσματα είναι υποθαλάσσια, γιατί πρέπει να κατασκευαστεί εξέδρα.

Η εξόρυξη του πετρελαίου είναι ευκολότερη, όταν τα κοιτάσματα είναι υπόγεια γιατί δε χρειάζεται να κατασκευαστεί εξέδρα.

Το πετρέλαιο μεταφέρεται από την πετρελαιοπηγή στα διυλιστήρια μέσα σε σωλήνες, με βυτιοφόρα οχήματα και μεγάλα δεξαμενόπλοια.

•Ε Ν Ε Ρ Γ Ε Ι Α Σ

Δ Ι Υ Λ Ι Σ Τ Η Ρ Ι Α

Κ Α Υ Σ Ι Μ Ο

ΔΕΞΑΜΕΝΟΠΛΟΙΑ

Π

ΤΡΕ

Α

Ο

ΗΓΕΣ

Ε

ΕΔΡΑ

Σελ. 27

•

•

•

80

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΕίναιαπίθανοοιμαθητέςναείναισεθέσηναδιατυπώσουνυποθέσειςσχετικάμεόλαταυλικά,πουπροκύπτουναπότηνεπεξεργασίατουπετρελαίου,καθώςκαινααναφέρουντιςχρήσειςτωνκλασμάτωντουπετρελαίου.Ωστόσοείναιπιθανόναγνωρίζουνκάποιααπότακλάσματατουπετρελαίου.

Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιτοπετρέλαιοπουεξορίσουμεονομάζεταιαργόπετρέλαιο.Οιμαθητέςγνωρίζουναπότοπρο-ηγούμενοΦύλλοΕργασίαςότι,γιαναεπεξεργαστούμετοαργόπετρέλαιο,τομεταφέρουμεμεπετρελαιαγωγούςκαιδεξαμε-νόπλοιααπότασημείαάντλησηςσταδιυλιστήρια.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηνεικόναμετηναποστακτικήστήληστοβιβλίοτους.Εξηγούμεστουςμαθητέςτηλειτουργίατηςαποστακτικήςστήλης.

Φωτοτυπούμετηνεπόμενησελίδαμετακλάσματατουπετρε-λαίουκόβουμεστημέσηκαιμοιράζουμετασκίτσαστουςμαθη-τές.Αναφέρουμεμερικάβασικάστοιχείαγιαταδιάφορακλά-σματατουπετρελαίου,ταοποίαπροκύπτουναπότηδιύλισητουαργούπετρελαίου.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνακολλή-σουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.

Oιμαθητέςκολλούντιςεικόνεςμετιςθερμοκρασίεςβρασμούτωνδιαφόρωνκλασμάτωνστααντίστοιχακουτάκια,σεκαμιάπερίπτωσηόμωςδεναπαιτείταινααπομνημονεύσουντιςθερ-μοκρασίες.

80

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4: ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤOΥ ΑΡΓOΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙOΥ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

αργόπετρέλαιο,κλάσματαπετρελαίου,διύλιση,διυλιστήρια,πετρέλαιοκίνησης,πετρέλαιοθέρμανσης,βενζίνη,κηροζίνη,μαζούτ,λιπαντικά,υγραέριο,βουτάνιο,προπάνιο,άσφαλτος,παραφίνη

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτακλάσματατουαργούπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτιςκυριότερεςχρήσειςτωνκλασμάτωντουαργούπετρελαίου.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ψαλίδι•κόλλα

•

•

Σελ. 28

81

Βαριάορυκτέλαια Μεσαίαορυκτέλαια Ελαφριάορυκτέλαια

Κηροζίνη150-2500C Βενζίνη35-1400C Άσφαλτος

Μαζούτ4000C Υγραέρια<300C

Πετρέλαιοκίνησης

καιθέρμανσης250-3600C

Βαριάορυκτέλαια Μεσαίαορυκτέλαια Ελαφριάορυκτέλαια

Κηροζίνη150-2500C Βενζίνη35-1400C Άσφαλτος

Μαζούτ4000C Υγραέρια<300C

Πετρέλαιοκίνησης

καιθέρμανσης250-3600C

82

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστηνπρώτηστήλητουπίνακα.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:-Πούχρησιμοποιείταιτοβουτάνιο;-Πούχρησιμοποιείταιηβενζίνη;

Μεβάσητασυμπεράσματατηςσυζήτησηςοιμαθητέςσυμπλη-ρώνουντηδεύτερηστήλητουπίνακαμετιςδιάφορεςχρήσειςτωνπροϊόντων,πουπροκύπτουναπότηνκλασματικήαπόσταξητουαργούπετρελαίου.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμααναφέρονταςτακυριότερακλάσματατουαργούπετρελαίου.Στησυνέχειαοιμαθητέςσημειώνουντοσυμπέρασμαστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααυτήσχετίζεταιμετονπίνακατηςπροηγούμενηςσελίδαςαυτούτουφύλλουεργασίας,πουαναφέρεταιστιςχρή-σειςτωνκλασμάτωνπετρελαίου.Οιμαθητέςμπορούννατονσυμβουλευτούν,προκειμένουνασημειώσουντοκλάσματουαργούπετρελαίου,πουχρησιμοποιείγιακαύσιμοκαθένααπόταμεταφορικάμέσα,πουαπεικονίζονταιστηνάσκηση.

Στηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταιναπροτείνουντρό-πουςπεριορισμούτηςκατανάλωσηςπετρελαίουσεκαθημερι-νέςμαςδραστηριότητες.Ημείωσητωνμετακινήσεωνμεμηχα-νοκίνηταοχήματα,πουχρησιμοποιούνωςπηγήενέργειαςτοπετρέλαιο ή τη βενζίνη και η χρήσημαζικώνμεταφορικώνμέσωνμπορείναπεριορίσειτηνκατανάλωσηκαυσίμων.Ακόμαηκατάλληλησυντήρησηκαιρύθμισητωνκαυστήρωνθέρμαν-σηςτωνπολυκατοικιώνκαιηοικονομίαστηνκατανάλωσηηλε-κτρικήςενέργειας,πουπροέρχεταικυρίωςαπόθερμοηλεκτρι-κάεργοστάσια,είναιδύοσημαντικοίτρόποιπεριορισμούτηςκατανάλωσηςπετρελαίου.

Οιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουντρίαπροϊόντατηςκλα-σματικήςαπόσταξης τουπετρελαίου,πουχρησιμοποίησανπρόσφατα.Μπορείνααναφέρουντηβενζίνηκαιτοπετρέλαιοκίνησης (μηχανοκίνηταοχήματα), τοπετρέλαιοθέρμανσης(καλοριφέρ),τηνπαραφίνη(κεριά),τοβουτάνιο(καμινέτο),ακόμακαιτηνάσφαλτο,πάνωστηνοποίαβαδίζουνκαθημερινά.

προπάνιο, βουτάνιο

βενζίνη

πετρέλαιο κίνησης

πετρέλαιο θέρμανσης

κηροζίνη

μαζούτ

παραφίνη

μαζούτ

άσφαλτος

ορυκτέλαια

Τα κυριότερα κλάσματα του πετρελαίου είναι το προπάνιο, το βουτάνιο, η βενζίνη, η κηροζίνη, το πετρέλαιο κίνησης και θέρμανσης, το μαζούτ, τα ορυκτέλαια, η παραφίνη, η άσφαλτος κ.ά.

•

•

Σελ. 29

βενζίνη ή πετρέλαιο κίνησης

μαζούτ

κηροζίνη

βενζίνη

πετρέλαιο κίνησης

Μπορούμε να μειώσουμε τις μετακινήσεις μας με αυτοκίνητα και να χρησιμοποιούμε περισσότερο τα μέσα μαζικής μεταφοράς. Φροντίζουμε για την καλή συντήρηση των καυστήρων θέρμανσης και κάνουμε οικονομία στη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.

Χρησιμοποίησα βενζίνη και πετρέλαιο για τις μετακινήσεις μου με αυτοκίνητο και λεωφορείο, παραφίνη όταν άναψα ένα κερί σε μια διακοπή ρεύματος και περπατώ καθημερινά πάνω στην άσφαλτο των δρόμων.

•

•

•

Σελ. 30

83

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνες.

Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημαπροκαλώ-νταςτηδιατύπωσηυποθέσεων.Σημειώνουμετιςυποθέσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΗθεματολογίατουΦύλλουΕργασίαςδενπροσφέρεταιγιατην«τυπική»πειραματικήαντιμετώπιση,πουσυνήθωςακολουθεί-ται.Ηανάπτυξητηςενότηταςθαστηριχθείστοφωτογραφικόυλικόπουπαρατίθεται.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προ-βάλλουμετησχετικήδιαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθη-τέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοΦύλλοΕργασίαςκαιναδιακρίνουντιςσυσκευέςκαιτιςμηχανέςπουλειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 5: ΤO ΠΕΤΡΕΛΑΙO ΩΣ ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

πηγήενέργειας,κλάσματαπετρελαίου,ενεργοβόρεςμηχανές

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςσυσκευές,πουλειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςσυσκευές,πουδελειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.•Ναεξηγήσουνοιμαθητέςότιοιμεγάλεςενεργοβόρεςμηχανέςλειτουργούνμετηχρήσηκλασμάτωναργούπετρελαίου.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

•

•

Σελ. 31

84

Oιμαθητέςσυμπληρώνουντονπίνακαμετιςσυσκευέςήμηχα-νέςπουλειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίουκαιμετιςσυσκευέςήμηχανέςπουδελειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.

Είναιπιθανόκάποιοιμαθητέςανακαλώνταςτιςσχετικέςγνώ-σειςαπόταπροηγούμεναΦύλλαΕργασίαςνααναφέρουνότικαιηηλεκτρικήενέργεια,μετηνοποίαλειτουργούνκάποιεςσυσκευές,μπορείναπροέρχεταιαπόεργοστάσιαπαραγωγήςηλεκτρικούρεύματοςτηςΔΕΗ,πουλειτουργούνμεπετρέλαιο.Έτσι,μπορείναδοθείτοερέθισμαγιασυζήτησημέσαστηντάξη,σχετικάμετηνεξάρτησήμαςαπότοπετρέλαιοκαιτακλάσματάτου.

Ανυπάρχειδιαθέσιμοςχρόνος,ζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουνκαιάλλεςσυσκευέςήμηχανές,πουλειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμασχετικάμετιςσυσκευέςήτιςμηχανέςπουλειτουργούνμεκλάσματατουαργούπετρελαίου.Εξηγούμε ότι στις περισσότερες μεγάλες, ενεργοβόρεςσυσκευέςκαιμηχανέςχρησιμοποιούμεκλάσματατουαργούπετρελαίουωςκαύσιμο.Στησυνέχειαοιμαθητέςσημειώνουντοσυμπέρασμαστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΆσκησηεπανάληψηςπουσχετίζεταιμετοΦύλλοΕργασίας2γιατιςπηγέςενέργειας.Οιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνάλλεςπηγέςενέργειαςεκτόςτουπετρελαίου,όπωςοήλιος,οάνεμος,τονερόπουπέφτειαπόψηλά,ηβιομάζα,οιγαιάνθρα-κες,τοφυσικόαέριο,ηγεωθερμία,τατρόφιμακαιησχάσηπυρήνων.

Σ'αυτήτηνάσκησηοιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνμετα-φορικάμέσα,σταοποίαδεχρησιμοποιούμεκλάσματα τουπετρελαίουωςπηγήενέργειας.Τέτοιαμπορείναείναιηλε-κτρικάοχήματα,όπωςηλεκτρικάαυτοκίνητα,τρένακαιτραμ.Ακόμαθαμπορούσαννααναφέρουνταηλιακάαυτοκίνητα,σταοποίαχρησιμοποιούμεφωτοβολταϊκούςμετατροπείς,προκει-μένουναμετατρέπουμετηνηλιακήενέργειασεηλεκτρική.Ίσωςκάποιοιμαθητέςνααναφέρουνκαιτηχρήσητουφυσικούαερίουσεορισμέναλεωφορεία.

μηχανήφορτηγόαεροπλάνοπλοίοαυτοκίνητοθερμοηλεκτρικό εργοστάσιο

ανεμιστήραςπλυντήριοτρυπάνικασετόφωνοπιστολάκιτηλεόραση

Οι μεγάλες και ενεργοβόρες μηχανές λειτουργούν με κλάσματα του αργού πετρελαίου.

Άλλες πηγές ενέργειας είναι ο ήλιος, ο άνεμος, το νερό που πέφτει από ψηλά, η βιομάζα, οι γαιάνθρακες, το φυσικό αέριο, η γεωθερμία, τα τρόφιμα και η σχάση πυρήνων.

Μεταφορικά μέσα που δε χρησιμοποιούν κλάσματα του πετρελαίου ως πηγή ενέργειας είναι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, τρένα και τραμ, τα ηλιακά αυτοκίνητα καθώς επίσης και τα λεωφορεία που κινούνται με φυσικό αέριο.

•

•

•

•Σελ. 32

85

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντιςεικόνες.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:-Ποιααντικείμεναπαρατηρείτεστιςεικόνες;-Απότιυλικόείναικατασκευασμένηηκαρέκλα;

Αφούοιμαθητέςσχολιάσουντιςεικόνες,διαβάζουμετοεισα-γωγικό ερώτημα προκαλώντας τη διατύπωση υποθέσεων.Σημειώνουμετιςυποθέσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΗθεματολογίατουΦύλλουΕργασίαςδενπροσφέρεταιγιατην«τυπική»πειραματικήαντιμετώπιση,πουσυνήθωςακολουθεί-ται.Ηανάπτυξητηςενότηταςθαστηριχθείστοφωτογραφικόυλικόπουπαρατίθεται.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προ-βάλλουμετησχετικήδιαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθη-τέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοφύλλοεργασίας.

Είναιπιθανόαρκετοίμαθητέςναμηνγνωρίζουνότικάποιαυλικά,όπωςγιαπαράδειγματασυνθετικάλάδιαγιατιςμηχα-νέςτωναυτοκινήτωνκαιτωνμοτοσικλετώνήοικόλλες,παρά-γονταιαπότοπετρέλαιο.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιτοπλαστικόκαιταπερισσότερααπότασυνθετικάυλικάείναιπροϊόντατουπετρελαίου.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 6: ΤO ΠΕΤΡΕΛΑΙO ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

πλαστικό,συνθετικάυλικά,απορρυπαντικά,καλλυντικά,πετροχημεία

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφοραυλικάήαντικείμεναπουέχουνωςπρώτηύλητοπετρέλαιο.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορεςχρήσειςτωνπλαστικώνστηνκαθημερινήζωή.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

•

•

3 3

3 3 3

3 3

Σελ. 33

8686

Βοηθάμετουςμαθητέςμεκατάλληλεςερωτήσειςναδιακρί-νουντουλικότοοποίοχρησιμοποιήθηκεωςπρώτηύληγιατααντικείμεναστιςεικόνες:-Ταλάστιχατωναυτοκινήτωνήτωνποδηλάτωναπότιυλικόέχουνκατασκευαστεί;-Από τι υλικό κατασκευάζονται οι σόλες των αθλητικώνπαπουτσιών;-Απότιυλικόκατασκευάζονταιταπερισσότερακεριά;

Oιμαθητέςσημειώνουνένα3στιςφωτογραφίεςτωνυλικώνήαντικειμένωνπουέχουνωςπρώτηύλητοπετρέλαιο.

Ανυπάρχειδιαθέσιμοςχρόνοςζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουνκαιάλλαυλικάήαντικείμενατηςκαθημερινήςζωήςπουέχουνωςπρώτηύλητοπετρέλαιο.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμασχετικάμευλικάήαντικείμε-ναπουέχουνωςπρώτηύλητοπετρέλαιο.Στησυνέχειαοιμαθητές σημειώνουν το συμπέρασμα στον προβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.Μέσααπόσυζήτησηστηντάξηεξηγούμεότιταπλαστικά,τααπορρυπαντικά,κάποιαοργανικάλιπάσμα-τα,οικόλλεςκαιπολλάκαλλυντικάπαράγονταιαπόπροϊόνταεπεξεργασίαςτουπετρελαίου.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταινασυγκρίνουντιςσυσκευασίεςαπότοκολατσιόπουχρησιμοποιούνταδύοπαι-διά.Τοαγόριέχειτοκολατσιότουμέσασεσυσκευασίες,πουείναιμενπλαστικές,αλλάμπορούνναχρησιμοποιηθούνπολ-λέςφορές.Τοκορίτσιχρησιμοποιείπλαστικέςσυσκευασίεςμιαςχρήσης,πουκαταλήγουνσυνήθωςστασκουπίδιακαιδενανακυκλώνονται.Έτσι,ηποσότητατωνπλαστικώνσκουπιδιώναυξάνεταιπαράλληλαμετηνπεριβαλλοντικήεπιβάρυνση.

Οιμαθητέςκαλούνταινακαταγράψουνπετροχημικάπροϊόντα,πουχρησιμοποιούνκαθημερινά.Μπορούννααναφέρουνπολλάτέτοια,όπωςκάθελογήςπλαστικάδοχείακαιπαιχνίδια,λάστι-χαποδηλάτωνκαιαυτοκινήτων,κόλλεςχειροτεχνίας,απορρυ-παντικάρούχωνήπιάτωνκ.ά.

Πολλά υλικά της καθημερινής ζωής παράγονται από το πετρέλαιο. Τέτοια υλικά είναι τα πλαστικά, οι κόλλες, τα απορρυπαντικά, τα ελαστικά, τα λάδια για μηχανές κ.ά.

Το αγόρι βοηθά στον περιορισμό της ποσότητας των πλαστικών σκουπιδιών, γιατί χρησιμοποιεί πλαστικές συσκευασίες πολλών χρήσεων, σε αντίθεση με το κορίτσι που χρησιμοποιεί συσκευασίες μιας χρήσης.

Καθημερινά χρησιμοποιώ πολλά πλαστικά αντικείμενα και παιχνίδια, λάστιχα, κόλλες, ακόμα και απορρυπαντικά, για να πλύνω τα ρούχα ή τα πιάτα.

•

•

•

•

3 3

Σελ. 34

8787

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΟι μαθητέςπιθανότατα γνωρίζουν τη χρήση των ορυκτώνανθράκωνή γαιανθράκωνκυρίωςμέσααπό τη λειτουργίαατμομηχανώνστατραίνακαισταπλοίακαιλιγότεροαπότηχρήσητουςσεθερμοηλεκτρικάεργοστάσιαπαραγωγήςηλε-κτρικούρεύματος.Ωστόσοείναιδύσκολοναδιατυπώσουνυπο-θέσειςγιατοντρόποδημιουργίαςτους,καθώςκαιγιατηδιαδι-κασίαμεταφοράςτουςαπότουςτόπουςεξόρυξηςσταεργο-στάσια,όπουχρησιμοποιούνταιωςπηγήενέργειας.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντιςεικόνες,όπουπαρουσιάζεταιυπόγειακαιεπιφανειακήεξόρυξηγαιάνθρακα.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:

- Πούνομίζετεότιβρίσκεταιοεργάτης;- Τιχρησιμοποιείγιαναεξορύξειτογαιάνθρακα;- Πούνομίζετεότιβρίσκονταιταμηχανήματαεξόρυξηςγαιάν-θρακαστηδιπλανήεικόνα;

Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιοιγαιάνθρακες,μέχριναφτά-σουνστηβιομηχανίακαιναχρησιμοποιηθούνωςπηγήενέργει-ας,έχουνμιαμεγάληιστορίαπίσωτους.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Επειδήείναιαπίθανοοιμαθητέςναγνωρίζουντηδιαδικασίασχηματισμούτωνγαιανθράκων,μπο-ρούμενατουςβοηθήσουμεδίδοντάςτουςτηνπληροφορίαότιη«μεγάληιστορία»τωνγαιανθράκωνάρχισεπριναπόεκατομ-μύριαχρόνια,ότανφυτά,πουβρέθηκανστονπυθμέναελών,καταπλακώθηκαναπόάμμοκαιπετρώματακαισιγά-σιγάαπαν-θρακώθηκαν.Στησυνέχεια,προκαλούμεσυζήτησηζητώνταςαπότουςμαθητέςνασχολιάσουναρχικάτιςεικόνεςπουέχουνσχέσημετοσχηματισμόκαιτηνπροέλευσητωνγαιανθράκων(εικόνες1-3).Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:-Πούυπήρχανταφυτά,πρινκαταπλακωθούναπόπέτρεςκαιάμμο;-Τινομίζετεότισυνέβηκαικαταπλακώθηκαν;

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 7: ΟΡΥΚΤΟΙ ΑΝΘΡΑΚΕΣ - ΕΝΑ ΠΟΛΥΤΙΜΟ ΣΤΕΡΕΟ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

ορυκτοίάνθρακες,γαιάνθρακες,εξόρυξη,απανθράκωση,επιφανειακάκαιυπόγειαορυχεία

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςχρήσειςτωνορυκτώνανθράκωνστηνκαθημερινήζωή.•Νααναφέρουνοιμαθητέςταβασικάστάδιαπροέλευσης,επεξεργασίαςκαιμεταφοράςτωνορυκτώνανθράκων.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

6 1 2

5 3 7

9 8 4

Σελ. 35

•

•

88

Έπειταζητάμεαπότουςμαθητέςνασχολιάσουντιςεικόνες,πουέχουνσχέσημετηνεξόρυξηκαιτημεταφοράτωνγαιαν-θράκωναπότηνεπιφάνειαήαπότουπέδαφοςμέχριτοθερμο-ηλεκτρικόεργοστάσιοπαραγωγήςηλεκτρικήςενέργειας(εικό-νες4-7).Μπορούμεναρωτήσουμετουςμαθητές:- Σεποιαεικόνανομίζετεότιγίνεταιηεξόρυξητουγαιάνθρα-κααπότηνεπιφάνειατηςγης;- Σεποιαεικόνανομίζετεότιγίνεταιηεξόρυξητουγαιάνθρα-κασευπόγειαορυχεία;-Μεποιουςτρόπουςνομίζετεότιγίνεταιημεταφοράτουγαι-άνθρακααπότουςχώρουςεξόρυξηςστοεργοστάσιο;

Τέλος,σχολιάζουμεμετουςμαθητέςτιςεικόνεςπουσχετίζο-νταιμετηχρήσητωνγαιανθράκωνωςπηγήενέργειαςσταεργοστάσιαπαραγωγήςηλεκτρικούρεύματος(εικόνες8-9).Μπορούμενακάνουμεερωτήσειςόπως:- Πούκαταλήγουνοιγαιάνθρακες;- ΤισυμβαίνειστοεργοστάσιοτηςΔΕΗπουχρησιμοποιείτουςγαιάνθρακεςωςκαύσιμο;- Πώςφτάνειηηλεκτρικήενέργειαστασπίτιαμας;

Αφούολοκληρώσουμετησυζήτηση,ζητάμεαπότουςμαθητέςναβάλουνστησειράτιςεικόνεςαρχίζονταςμετηδιαδικασίασχηματισμούτωνγαιανθράκωνκαιτελειώνονταςμετηχρήσητους.Αναφέρουμεότιέτσικάνουμεμιασύντομηπεριγραφήτης«μεγάληςιστορίας»πουέχουνπίσωτους.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΜεβάσητακύριασημείατηςσυζήτησηςπουπροηγήθηκεκαιμετηβοήθειατωνεικόνων,πουέβαλανστησειράοιμαθητές,τουςζητάμενασυνοψίσουντακύριασημείατηςπροέλευσης,τηςδιαδικασίαςεξόρυξηςκαιτηςμεταφοράςτωνορυκτώνανθράκων.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΔιασκεδαστικήεργασία,όπουοιμαθητέςκαλούνταιναφτά-σουνστακοιτάσματατωνορυκτώνανθράκων,περιπλανώμενοιμέσαστιςλαβυρινθώδειςστοέςτωνορυχείων,ακολουθώνταςκαισημειώνονταςτησωστήπορείαστηνεικόνα.

Οιμαθητέςκαλούνταιναβάλουντουςεαυτούςτουςστηθέσητωνανθρακωρύχων,ανθρώπωνπουεργάζονταισκληράκάτωαπόδύσκολεςκαιαντίξοεςσυνθήκεςκαινακαταγράψουνταπροβλήματαπουαντιμετωπίζουνστηδουλειάτους.Οιανθρα-κωρύχοι εργάζονταιπολλάμέτρακάτωαπό τοέδαφοςμεκακέςσυνθήκεςαερισμούκαισευγρόπεριβάλλον.Ησκόνητουάνθρακα,πουεισπνέουνκαθημερινά,καθώςκαιηκοπια-στικήκαισκληρήεργασίασυχνάτουςδημιουργούνμακροχρό-νιαπροβλήματαυγείας.Ταατυχήματακαιοιαπώλειεςανθρώ-πινωνζωώναπότηνκατάρρευσηυπόγειωνστοώνσυνέβαινανσυχνάπαλιότερακαιδυστυχώςσυνεχίζουννασυμβαίνουνστιςμέρεςμας,σεπεριορισμένοόμωςβαθμό.

•6 1 2

5 3 7

9 8 4

Σελ. 35

•

Οι ορυκτοί άνθρακες σχηματίστηκαν πριν από εκατομμύρια χρόνια από φυτά που καταπλακώθηκαν στο υπέδαφος. Μετά την εξόρυξή τους μεταφέρονται στα εργοστάσια, όπου χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας•

Οι ανθρακωρύχοι εργάζονται καθημερινά κάτω από δύσκολες συνθήκες σκάβοντας στοές πολλά μέτρα βαθιά στο υπέδαφος. Έχουν να αντιμετωπίσουν δυσκολίες και κινδύνους από ατυχήματα και συχνά προβλήματα υγείας από την εισπνοή σκόνης άνθρακα.

•Σελ. 36

89

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΕίναιπιθανόοιμαθητέςναγνωρίζουνήδητηχρήσητωνορυ-κτώνανθράκωνωςπηγήενέργειαςγιαταεργοστάσιαπαρα-γωγήςηλεκτρικούρεύματος.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντιςδυοεικόνες.ΑναφέρουμεότικαιστιςδύοαπεικονίζονταιεργοστάσιατηςΔΕΗκαιζητάμενααναφέρουνομοιότητεςκαιδιάφορες.Μεκατάλληλεςερω-τήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:

- Τιείδουςεργοστάσιαείναιαυτάπουβλέπετεστιςεικόνες;- Τιχρησιμοποιείταιωςπηγήενέργειαςστοένακαιτιστοάλλο;- Ποιοεργοστάσιονομίζετεότιρυπαίνειτοπεριβάλλον;

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντοχάρτηστοβιβλίοτους.Αναφέρουμεότιολιγνίτηςείναιορυ-κτόςάνθρακας,πουβρίσκεταισεμικράβάθη,καιότιηχώραμαςείναιπλούσιασεκοιτάσματαλιγνίτη.Περίπουτο64%τηςηλεκτρικήςενέργειαςστηχώραμαςπροέρχεταιαπόθερμοη-λεκτρικάεργοστάσιαπουχρησιμοποιούντολιγνίτηωςπηγήενέργειας.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουν,εάνγνω-ρίζουνπούυπάρχουνεργοστάσιατηςΔΕΗπουλειτουργούνμελιγνίτηωςπηγήενέργειας.Εάνδεγνωρίζουν,τουςβοηθάμεαναφέρονταςότιτέτοιαεργοστάσιαυπάρχουνστηΔράμα,στιςπεριοχέςτηςΠτολεμαΐδας,τουΑμύνταιου,τηςΕλασσόναςκαιτηςΜεγαλόπολης,εκείδηλαδήόπουυπάρχουνκοιτάσματαλιγνίτη.Έπειταοιμαθητέςσημειώνουντιςπεριοχέςαυτέςστοχάρτη.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΖητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουντιςπεριοχές,όπουυπάρχουνκοιτάσματαλιγνίτη,καιτιςπεριοχέςπουβρίσκονταιταθερμοηλεκτρικάεργοστάσιατηςΔΕΗ.Εύκολακαταλήγουνστοσυμπέρασμαότιταεργοστάσιακατασκευάζονταικοντάστακοιτάσματαλιγνίτη,κυρίωςγιαναείναιμικρότοκόστοςμετα-φοράςτουσεαυτά.

Τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια της ΔΕΗ βρίσκονται κοντά σε περιοχές με κοιτάσματα λιγνίτη, για να έχει μικρό κόστος η μεταφορά του σ' αυτά.

•

•

•

Θερμοηλεκτρικά εργοστάσια

Περιοχές εξόρυξης λιγνίτη

Σελ. 37

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 8: ΟΙ ΟΡΥΚΤΟΙ ΑΝΘΡΑΚΕΣ ΩΣ ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

λιγνίτης,ξυλοκάρβουνα,θερμοηλεκτρικάεργοστάσια

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςορυκτούςάνθρακες,κυρίωςτολιγνίτη,ωςπηγήενέργειαςγιαθερμοηλεκτρικάκαιάλλαεργοστάσια.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτολιγνίτηαπόταξυλοκάρβουνα,ωςδυοδιαφορετικέςμορφέςάνθρακα.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

90

Είναισημαντικόοιμαθητέςναμπορούνναδιακρίνουντηδια-φοράμεταξύτωνορυκτώνανθράκων,όπωςείναιολιγνίτηςκαιτωνξυλοκάρβουνων,πουπροέρχονταιαπότηναπανθράκωσητωνξύλωνσεπαραδοσιακάκαρβουνοκάμιναήμεπιοσύγχρο-νεςμεθόδουςσεειδικούςκλιβάνους.Ολιγνίτηςχρησιμοποιεί-ταικυρίωςστηβιομηχανίακαισταθερμοηλεκτρικάεργοστάσιαήσεειδικέςθερμάστρες,όπουαπαιτείταιυψηλήέκλυσηενέρ-γειαςήμεγάληθερμαντικήαπόδοση.Γιατιςκαθημερινέςμαςδραστηριότητες,όπωςτοπαραδοσιακόψήσιμοστακάρβουναήτοψήσιμοτωνκάστανωνστηφουφούτουκαστανά,χρησιμοποι-ούνταικυρίωςξυλοκάρβουναήαλλιώςξυλάνθρακες,μεχαμη-λότερηθερμαντικήαπόδοση.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξηβοηθώνταςτουςμαθητέςναδιακρίνουντιςομοιότητεςκαιτιςδιαφορέςανάμεσαστολιγνί-τηκαισταξυλοκάρβουνα.Μεκατάλληλεςερωτήσειςκατευθύ-νουμετησυζήτησητωνμαθητών:- Τικοινόέχουνολιγνίτηςκαιοξυλάνθρακας;- Πούχρησιμοποιείταιολιγνίτης;- Πούχρησιμοποιείταιοξυλάνθρακας;Έπειτα ζητάμεαπό τουςμαθητέςνασυνοψίσουν τακύριασημείατηςσυζήτησηςκαιναδιατυπώσουντοσυμπέρασμα.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααυτήσχετίζεταιμετοεισαγωγικόερέθισμακαιτησυζήτησηπουέγινεαρχικάστηντάξη.Ζητάμεαπότουςμαθη-τέςνακαταγράψουντηνκύριαδιαφοράανάμεσασταδύοεργο-στάσιατηςΔΕΗ,δηλαδήτηχρήσηδιαφορετικήςπηγήςενέρ-γειας,τηνυδατόπτωσηκαιτολιγνίτη,μεδιαφορετικέςεπιπτώ-σειςστοπεριβάλλον.

ΗεργασίααυτήείναιεπαναληπτικήκαισχετίζεταιμετοΦύλλοΕργασίας5τουπετρελαίου,όπουείχαμεαναφέρειότιχρησι-μοποιείταιωςπηγήενέργειαςσεθερμοηλεκτρικάεργοστάσια.Επίσηςθαμπορούσαμενααναφέρουμεκαιτοφυσικόαέριοπουακολουθεί.Καιταδύοείναιορυκτάκαύσιμακαιπροέρχο-νταιαπότουπέδαφος.

Ο λιγνίτης και το ξυλοκάρβουνο χρησιμοποιούνται ως πηγές ενέργειας. Στη βιομηχανία χρησιμοποιούμε το λιγνίτη, ενώ για καθημερινές ανάγκες, όπως είναι το ψήσιμο του φαγητού, χρησιμοποιούμε τα ξυλοκάρβουνα.

Η διαφορά τους είναι ότι χρησιμοποιούν διαφορετικές πηγές ενέργειας, το ένα νερό που πέφτει από ψηλά και το άλλο λιγνίτη.

Πετρέλαιο ή φυσικό αέριο. Αυτά προέρχονται επίσης από το υπέδαφος όπως και ο λιγνίτης.

•

•

•

•

Ξ Ξ ΞΛ

Σελ. 38

91

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 9: ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ - ΕΝΑ ΠΟΛΥΤΙΜΟ ΑΕΡΙΟ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

φυσικόαέριο,μικροοργανισμοί,εξόρυξη

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςχρήσειςτουφυσικούαερίουστηνκαθημερινήζωή.•Νααναφέρουνοιμαθητέςταβασικάστάδιαπροέλευσης,επεξεργασίαςκαιμεταφοράςτουφυσικούαερίου.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΤοφυσικόαέριοεισάγεταιμόλιςαπότο1996στηχώραμαςκαιμάλλονλίγοιμαθητέςέχουναρχίσειναεξοικειώνονταιμετηνκαθημερινήτουχρήση,τουλάχιστονσταμεγάλααστικάκέντρα.Συνεπώς,είναιδύσκολοναδιατυπώσουνυποθέσειςγιατοντρόποδημιουργίαςτου,καθώςκαιγιατηδιαδικασίαμεταφο-ράςτουαπότασημείαεξόρυξήςτουσταεργοστάσιακαιστασπίτιαμας.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντιςεικόνες.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:

- Τιδημιουργείτηφλόγαπουκαίειστηνεστίατηςκουζίνας;- Τιχρήσειςμπορείναέχειτοφυσικόαέριοστοσπίτιμας;- Πώςπαίρνουμετοφυσικόαέριοαπότουπέδαφος;-Μοιάζουνοιεγκαταστάσειςεξόρυξηςμεεκείνεςτουπετρε-λαίου;

Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιτοφυσικόαέριομέχριναφτά-σεισταπρατήριαήστασπίτιαμαςκάνειέναπολύ«μεγάλοταξίδι»,όπωςκαιτοπετρέλαιοκαιδιανύειένα«μακρύδρόμο»,όπωςθαδούμεστησυνέχεια.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Επειδήείναιδύσκολοοιμαθητέςναγνωρίζουν τηδιαδικασίασχηματισμού τουφυσικούαερίου,μπορούμενατουςβοηθήσουμεδίνοντάςτουςτηνπληροφορίαότιτο«μεγάλοταξίδι»τουάρχισεμαζίμεεκείνοτουπετρελαί-ου,πουεξετάσαμεσεπροηγούμενομάθημα.Στησυνέχεια,προκαλούμεσυζήτησηζητώνταςαπότουςμαθητέςνασχολιά-σουναρχικάτιςεικόνεςπουέχουνσχέσημετοσχηματισμόκαιτηνπροέλευσητουφυσικούαερίου(εικόνες1-3).ΜπορούμεναζητήσουμεναξαναδούνοιμαθητέςτιςεικόνεςτουΦύλλουΕργασίας3καιναρωτήσουμε:-Τιομοιότητεςπαρατηρείτεστιςεικόνεςγιατοσχηματισμότουπετρελαίουκαιτουφυσικούαερίου;

1 2 5

6 3 4

7 9 8

Σελ. 39

•

•

92

Έπειταζητάμεαπότουςμαθητέςνασχολιάσουντιςεικόνεςπουέχουνσχέσημετηνεξόρυξηκαιτημεταφοράτουφυσικούαερίου στους χώρους επεξεργασίας του (εικόνες 4-6).Μπορούμεναρωτήσουμετουςμαθητές:- Σεποιαεικόνανομίζετεότιγίνεταιηεξόρυξητουφυσικούαερίου;-Μεποιοτρόπονομίζετεότιγίνεταιημεταφοράτουστουςχώρουςεπεξεργασίαςτου;- Γνωρίζετεάλλουςτρόπουςμεταφοράςτου;

Τέλος,σχολιάζουμεμετουςμαθητέςτιςεικόνες,πουσχετίζο-νταιμετο«μακρύδρόμο»τηςμεταφοράςτουφυσικούαερίουαπότουςχώρουςεπεξεργασίαςτου,μέσααπόαγωγούςπολ-λώνχιλιόμετρωνσευψηλήπίεση,έπειτα,μερύθμισητηςπίε-σηςσεχαμηλότεραεπίπεδα,σεσταθμούςσυγκέντρωσηςκαιτέλοςστασπίτιαμας(εικόνες7-9).Μπορούμενακάνουμεερωτήσειςόπως:-Με ποιο τρόπο μεταφέρεται το φυσικό αέριο από τουςχώρουςεπεξεργασίαςστουςσταθμούςσυγκέντρωσης;- Πώςφτάνειαπόεκείστασπίτιαμας;

Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιτοφυσικόαέριομεταφέρεταιστουςχώρουςεπεξεργασίαςτουκαιμεειδικάδεξαμενόπλοια.

Αφούολοκληρώσουμετησυζήτηση,ζητάμεαπότουςμαθητέςναβάλουνστησειράτιςεικόνεςαριθμώνταςτιςμεαφετηρίατηδιαδικασίασχηματισμούτουφυσικούαερίουκαιτέλοςτηχρήσητου.Αναφέρουμεότιέτσικάνουμεμιασύντομηπεριγρα-φήτης«μεγάληςδιαδρομής»,πουκάνειτοφυσικόαέριοαπότουπέδαφοςμέχριτοσπίτιμας.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΜεβάσητακύριασημείατηςσυζήτησηςπουπροηγήθηκεκαιμετηβοήθειατωνεικόνων,πουέβαλανστησειράοιμαθητές,τουςζητάμενασυνοψίσουντακύριασημείατηςπροέλευσης,τηςδιαδικασίαςεπεξεργασίαςκαιτηςμεταφοράςτουφυσικούαερίου.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτηνεργασίααυτήζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουνμερικέςδυσκολίεςτηςκατασκευήςτουδικτύουυπόγειωναγω-γώνγια τημεταφοράτουφυσικούαερίουστιςπόλεις. Τοδίκτυοαυτόέχειμήκοςπολλώνχιλιομέτρων(π.χ.512χιλιόμε-τρααπόταΕλληνοβουργαρικάσύνοραμέχριτηνΑθήνα).Συχνάημορφολογίατουεδάφουςδημιουργείεπιπλέονδυσκολίεςκαθυστερώνταςτηνολοκλήρωσητωνέργων.

Διασκεδαστικήεργασία,όπουζητάμεαπότουςμαθητέςναακολουθήσουνστοσχήματηνπορείατουαγωγούπουενώνειτηΡωσίαμετηνΕλλάδακαιμεταφέρειτοφυσικόαέριο.

Οι μαθητέςκαλούνται ναδιαπιστώσουν τηνομοιότητα τουμετρητήκατανάλωσηςηλεκτρικήςενέργειαςμετομετρητήκατανάλωσηςφυσικούαερίου,οοποίοςυπάρχειστασπίτιαπουέχουνσυνδεθείστοδίκτυοπαροχήςφυσικούαερίου.

1 2 5

6 3 4

7 9 8

•

Σελ. 39

Το φυσικό αέριο σχηματίστηκε πριν από εκατομμύρια χρόνια από μικροοργανισμούς που καταπλακώθηκαν στο υπέδαφος. Μετά την εξόρυξή του μεταφέρεται μέσα από αγωγούς πολλών χιλιομέτρων και φτάνει στα σπίτια μας.

Το δίκτυο υπόγειων αγωγών είναι πολλών χιλιομέτρων και έχει μεγάλο κόστος κατασκευής. Συχνά η μορφολογία του εδάφους δημιουργεί επιπλέον δυσκολίες και καθυστερεί την κατασκευή του δικτύου.

Είναι ο αγωγός Γ.

Η συσκευή που βρίσκεται έξω από το σπίτι είναι μετρητής της ποσότητας του φυσικού αερίου που καταναλώνουμε στο σπίτι. Αντίστοιχη συσκευή μέτρησης υπάρχει στο δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.

•

•

•

•

Σελ. 40

93

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 10: ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ ΩΣ ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

φυσικόαέριο,πηγήενέργειας

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτοφυσικόαέριοωςπηγήενέργειαςστηβιομηχανία,σταμέσασυγκοινωνίαςκαιστασπίτιαμας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςταπλεονεκτήματατουφυσικούαερίουωςπηγήενέργειας.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΕίναιπολύπιθανόκάποιοιμαθητέςναέχουνδειλεωφορείαπουχρησιμοποιούντοφυσικόαέριοωςπηγήενέργειας,αφούήδηκυκλοφορούνπολλάστουςδρόμουςτηςΑθήνας.Ανόμωςδενέχουνδειποτέτέτοιαλεωφορεία,τότετουςζητάμεναπαρατηρήσουν το λεωφορείο στη δεξιά εικόνα και να τοσυγκρίνουνμετοσυνηθισμένολεωφορείοτηςαριστερήςεικό-νας.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζή-τηση:- Παρατηρείτεκάποιαδιαφοράστηνοροφήτωνδύολεωφορεί-ων;- Παρατηρείτεκάποιαδιαφοράστονεξωτερικόσχεδιασμό;

Μπορούμενααναφέρουμεότιταλεωφορείαφυσικούαερίουθεωρούνταιταπλέονασφαλή,οικονομικάκαιφιλικάπροςτοπεριβάλλον σε σχέση με τα συμβατικά οχήματα μαζικήςμεταφοράς.Έχουνσημαντικάμικρότερεςεκπομπέςρύπων,σχεδόναθόρυβουςκινητήρεςκαιόλεςτιςσύγχρονεςανέσεις,ενώμπορούνακόμαναδεχτούνράμπαγιατηδιευκόλυνσηασφαλούςπρόσβασηςατόμωνμεειδικέςανάγκες.Τοφυσικόαέριο είναι αποθηκευμένο μέσασε οκτώφιάλες των125λίτρων,οιοποίεςβρίσκονταιστηνοροφήτουκάθελεωφορείουκαιείναικατάλληλαασφαλισμένες,ώστεναείναιδύσκολοναυπάρξειδιαρροήσεπερίπτωσηατυχήματοςήανατροπής.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Προκαλούμεσυζήτησηζητώνταςαπότουςμαθητέςνασημειώσουνμεένα3ταμηχανήματαπουθαμπορούσανναλειτουργούνμεενέργειααπόφυσικόαέριο.Μπορούμεναρωτήσουμε:-Ποιαοχήματαθαμπορούσαννακινούνταιμεενέργειααπόφυσικόαέριο;-Ποιεςοικιακέςχρήσειςμπορείναέχειτοφυσικόαέριο;-Έναθερμοηλεκτρικόεργοστάσιοθαμπορούσεναλειτουργή-σειμεενέργειααπόφυσικόαέριο;

•

•3 3

3

3

Σελ. 41

94

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξηβοηθώνταςτουςμαθητέςνασυνοψίσουνταπλεονεκτήματατηςχρήσηςτουφυσικούαερίουστηβιομηχανία,στις επιχειρήσεις καιστασπίτια μας.Μεκατάλληλεςερωτήσειςκατευθύνουμετησυζήτησητωνμαθη-τών:- Ποιαοχήματαρυπαίνουνπερισσότερο;Εκείναπουκινούνταιμεπετρέλαιοήεκείναπουκινούνταιμεφυσικόαέριο;- Ποιονομίζετεότιείναιπιοοικονομικό;Τοφυσικόαέριοήτοπετρέλαιο;- Νομίζετεότιείναιοικονομικότερηηθέρμανσητωνσπιτιώνκαιτωνεργοστασίωνμεφυσικόαέριοήμεπετρέλαιο;Μπορούμενααναφέρουμεότιτοφυσικόαέριοείναιπερισσό-τεροφιλικόπροςτοπεριβάλλον,αφούηκαύσητουπροκαλείλιγότερηρύπανσησεσχέσημεόλαταυπόλοιπασυμβατικάκαύσιμα.Κατάτηνκαύσητουπαράγεταιλιγότεροδιοξείδιοτουάνθρακα.Δενπεριέχεικαθόλουθείο,άραδενπροκαλείτοφαινόμενοτηςόξινηςβροχής.Κατάτηνκαύσητουδημιουρ-γούνταιελάχιστηαιθάληκαιλιγοστάαιωρούμενασωματίδια.Επιπλέονείναιπιοασφαλέςαφού,σεαντίθεσημετουγραέριο(βουτάνιο),είναιελαφρύτεροαπότοναέρα,οπότεσεπερί-πτωσηδιαφυγήςδιαχέεταισταυψηλότεραστρώματατηςατμό-σφαιρας.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααυτήσχετίζεταιμετηναντιμετώπισητουφυσικούαερίουωςπηγήςενέργειαςγιαοικιακήχρήση,κυρίωςγιαθέρ-μανσηκαιγιαμαγείρεμαφαγητού.Οιμαθητέςκαλούνταινασημειώσουνμεένα3ταμηχανήματαπουμπορούνναλειτουρ-γήσουνμεενέργειααπόφυσικόαέριο,όπωςείχανκάνεικαιστηναρχήαυτούτουΦύλλουΕργασίας.

Ευχάριστη δραστηριότητα, όπου οι μαθητές καλούνται ναπαρουσιάσουντηδικήτουςεικαστικήπρότασηγιατηνεμφάνι-ση των λεωφορείων που χρησιμοποιούν φυσικό αέριο.Μπορούμενααναφέρουμεστουςμαθητέςότιτονεξωτερικόσχεδιασμότωνλεωφορείωνμεφυσικόαέριοέχεικάνειοδιά-σημοςσχεδιαστήςΓιάννηςΤσεκλένης,μεπρόθεσηναβάλειπερισσότεροχρώμαστηνκαθημερινότητατηςπόλης.

Εργασίαστηνοποίαοιμαθητέςκαλούνταιναδιαπιστώσουνότιηκαλήκουζίνατωνδιάσημωνσεφκαιτοφυσικόαέριοστομαγείρεματουφαγητούέχουνστενούςδεσμούς.Οιεστίεςπουλειτουργούνμεφυσικόαέριοδεχρειάζονταιπροθέρμανσηκαιέτσιμπορούμεναέχουμεάμεσατόσηενέργεια,όσηακριβώςαπαιτείτοκάθεστάδιοτηςσυνταγής.Φαίνεταιότιταφαγητάψήνονταιγρήγορα,οικονομικάκαινόστιμασεεστίεςκουζίνας,όπουχρησιμοποιείταιτοφυσικόαέριοωςπηγήενέργειας.

Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας στη βιομηχανία αλλά και για οικιακές ανάγκες. Είναι οικονομικότερο από τα άλλα ορυκτά καύσιμα, φιλικότερο προς το περιβάλλον και ασφαλέστερο σε σχέση με το βουτάνιο.

Οι επαγγελματίες μάγειροι χρησιμοποιούν κουζίνες που λειτουργούν με φυσικό αέριο αντί για ηλεκτρικό ρεύμα, γιατί σ' αυτές μπορούν εύκολα και άμεσα να ρυθμίσουν την ποσότητα ενέργειας που επιθυμούν να φτάνει κάθε στιγμή στα μαγειρικά σκεύη τους.

3 33

•

•

•

•

Σελ. 42

95

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 11: ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ, ΟΡΥΚΤΟΙ ΑΝΘΡΑΚΕΣ Ή ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ;

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

ατμοσφαιρικήρύπανση

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςότιτοπετρέλαιο,οιορυκτοίάνθρακεςκαιτοφυσικόαέριοείναιπηγέςενέργειας,πουβρίσκο-νταισεδιαφορετικήφυσικήκατάσταση.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτιςδιαφορέςανάμεσαστατρίαορυκτάκαύσιμα,όσοναφοράστααποθέματα,τηχρήσητουςκαιτηρύπανσηπουπροκαλούνστοπεριβάλλον.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΣτοεισαγωγικόερέθισμααυτούτουΦύλλουΕργασίαςαναφέ-ρεταιότιτατρίαορυκτάκαύσιμα,ορυκτοίάνθρακες,πετρέ-λαιο,φυσικόαέριοβρίσκονταισεδιαφορετικήφυσικήκατάστα-σηστηφύση.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουν τις τρειςεικόνεςπουυπάρχουνστοβιβλίοτους.Δενείναιαυτήημόνητουςδιαφορά.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:- Νομίζετεότιοιορυκτοίάνθρακες,τοπετρέλαιοκαιτοφυσι-κόαέριοέχουνταίδιααποθέματαστηφύση;- Νομίζετεότικαλύπτουντιςίδιεςανάγκες;- Ποιονομίζετεότιρυπαίνειπερισσότεροτοπεριβάλλονότανκαίγεται;Καταγράφουμετακύριασημείατηςσυζήτησηςστονπίνακαχωρίςνατασχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουνπροσε-κτικάτονπίνακαπουυπάρχειστοβιβλίοτους.

Μεβάσητιςαπαντήσειςπουδίνουνοιμαθητές,ζητάμενασημειώσουνένα3στακουτάκιαόπουοιπροτάσεις-στηναρι-στερήστήλητουπίνακα-είναιαληθείςγιατοπετρέλαιο,τοφυσικόαέριοήτουςορυκτούςάνθρακες.Επισημαίνουμεότιμιαπρότασημπορείναείναισωστήγιαπαραπάνωαπόέναείδοςορυκτούκαυσίμου,οπότεθαχρειαστείνασημειώσουνπερισσότερααπόένα3σεκάποιεςσειρέςτουπίνακα.Τουςαφήνουμεναδουλέψουνμόνοιτουςκαιπαρεμβαίνουμεμόνοανυπάρχουνσυγκεκριμένεςερωτήσειςήδυσκολίες.

3

3

3 3

3

3

3

3

3 3

3

3

•

•

Σελ. 43

96

Μπορούμεναεπισημάνουμεακόμαότιοιπροτάσειςαναφέρο-νταικυρίωςστααποθέματατουπετρελαίου,τουφυσικούαερί-ουκαιτωνορυκτώνανθράκων,στηχρήσητουςστηβιομηχανίακαιγιαοικιακέςανάγκεςκαιστηρύπανσηπουπροκαλούνστοπεριβάλλον.

Στοτέλοςελέγχουμετιςαπαντήσειςτωνμαθητώνπροκαλώ-νταςσυζήτησημέσαστηντάξηκαιλύνουμετυχόναπορίεςτουςσ’αυτές.Μπορούμεακόμανατιςσυγκρίνουμεμετιςαπαντήσειςπουείχανδώσειοιμαθητέςστιςερωτήσειςτουεισαγωγικούερεθίσματος,οιοποίεςείναισημειωμένεςστονπίνακα.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΜεβάσητιςαπαντήσειςπουέδωσανοιμαθητέςκατάτησυζή-τησηκαιτησυμπλήρωσητουπαραπάνωπίνακα,προκαλούμεσυζήτησηστηντάξηεπιδιώκονταςνασυνοψίσουμετακύριασημείαδιαφοροποίησηςτωντριώνορυκτώνκαυσίμων,ώστεοιμαθητέςναδιατυπώσουνένασυμπέρασμα.Μεκατάλληλεςερωτήσειςμπορούμεναβοηθήσουμετουςμαθητές:- Ποιοαπότατρίαορυκτάκαύσιμα(φαίνεταινα)έχειταμεγα-λύτερααποθέματαγιαμελλοντικήχρήση;- Ποιοχρησιμοποιείταιπερισσότεροστηβιομηχανία;- Ποιοκαλύπτειτιςπερισσότερεςανάγκεςτουπλανήτη;- Ποιορυπαίνειλιγότεροτοπεριβάλλον;- Ποιορυπαίνειπερισσότεροτοπεριβάλλον;

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααυτήμπορείνααπαντηθείμέσααπότησυζήτηση,πουέχειπροηγηθείστηντάξη,καιαπότιςπληροφορίεςπουπαρέχειοσυμπληρωμένοςπίνακαςτουφύλλουεργασίας.

Στηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταιναπροτείνουντρό-πουςπεριορισμούτηςατμοσφαιρικήςρύπανσης.Τέτοιοιμπο-ρείναείναιμεγαλύτερηχρήσητουφυσικούαερίου,πουείναιφιλικότεροπροςτοπεριβάλλον,χρήσηφίλτρωνσταεργοστά-σια,πουκαίνεορυκτούςάνθρακεςκαιπετρέλαιο,εξοικονόμη-σηενέργειαςαπόόλους,χρήσηήπιωνμορφώνενέργειας,όπωςηλιακήκαιαιολική,πουδερυπαίνουντηνατμόσφαιρακ.ά.

Επαναληπτικήεργασία,στηνοποίαοιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουντιςδιαφορέςστοσχηματισμό,τημεταφοράκαιτηχρήσητουπετρελαίου,τωνορυκτώνανθράκωνκαιτουφυσικούαερίου.Ηαπάντησηπουπροτείνεταιεδώείναιενδεικτική.Οιμαθητέςμπορούννααναφερθούνκαισεάλλεςδιαφορές.

3

3

3

•Η χρήση (καύση) ορυκτών ανθράκων, ρυπαίνει περισσότερο το περιβάλλον και η εξόρυξή τους αλλάζει τη μορφολογία του εδάφους. Το πετρέλαιο προκαλεί ρύπανση κατά την καύση του. Ατυχήματα δημιουργούνται και κατά τη μεταφορά του. Το φυσικό αέριο ρυπαίνει λιγότερο το περιβάλλον.

Οι κυριότερες πηγές ρύπανσης της ατμόσφαιρας είναι οι ορυκτοί άνθρακες και το πετρέλαιο.

Να χρησιμοποιούνται φίλτρα στις καμινάδες των εργοστασίων, να χρησιμοποιούμε περισσότερο το φυσικό αέριο και να κάνουμε εξοικονόμηση ενέργειας.

•

Σελ. 44

Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο σχηματίστηκαν από μικροοργανισμούς, που καταπλακώθηκαν για εκατομμύρια χρόνια, ενώ οι ορυκτοί άνθρακες από φυτά που καταπλακώθηκαν αντίστοιχα. Η μεταφορά τους γίνεται με αγωγούς, με δεξαμενόπλοια και με ιμάντες ή βαγόνια.

•

•

•

97

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 12: ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΚΑΙ ΜΗ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

ανανεώσιμεςπηγέςενέργειας,μηανανεώσιμεςπηγέςενέργειας

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτιςπηγέςενέργειαςσεανανεώσιμεςκαιμηανανεώσιμες.•Νααναφέρουνοιμαθητέςπλεονεκτήματακαιμειονεκτήματατωνανανεώσιμωνκαιμηανανεώσιμωνπηγώνενέργειας.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

•

•

Σελ. 45

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαινααναφέρουντηβασικήδιαφοράτηςηλιακήςενέργειαςαπόαυτήπουπαίρνουμεαπότοπετρέλαιο.Οιμαθητέςμπορείναανα-φέρουντηδιαφορετικήμορφήενέργειας,αλλάκαιτογεγονόςότιτααποθέματαπετρελαίουκάποτεθαεξαντληθούν,ενώηενέργειατουήλιουείναιπρακτικάανεξάντλητη.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Εξηγούμεστουςμαθητέςτουςόρουςανανεώσιμεςκαιμηπηγέςενέργειαςκαιτουςζητάμεναπερι-γράψουνκάθεεικόνακαιναχαρακτηρίσουντηνπηγήενέργει-αςπουαπεικονίζειωςανανεώσιμηήμηανανεώσιμη.

98

Προκαλούμεσυζήτησησχετικάμετοχαρακτηρισμόμιαςενερ-γειακήςπηγήςωςανανεώσιμηςήμη.Εξηγούμεστουςμαθητέςότιανανεώσιμεςονομάζονταιεκείνεςοιπηγέςενέργειας,οιοποίεςανανεώνονταιδιαρκώςμεφυσικέςδιαδικασίες.Oιανα-νεώσιμεςπηγέςενέργειαςείναισυνεπώςπρακτικάανεξά-ντλητες.Ηαξιοποίησήτουςδενεπιβαρύνειτοπεριβάλλον.Oιμηανανεώσιμεςπηγέςενέργειαςδημιουργήθηκανμεφυσι-κέςδιαδικασίεςστηδιάρκειαχιλιάδωνήακόμηκαιεκατομμυρί-ωνετών.Ηανανέωσητωνπηγώναυτώνσυνεπώςδενείναιπρακτικάδυνατή.Τακοιτάσματαγαιάνθρακαγιαπαράδειγμαδημιουργήθηκαναπόοργανικέςπρώτεςύλες,πουκαταπλακώ-θηκαναπότοέδαφοςπριναπόεκατομμύριαχρόνια.Ηολοένακαιπιοεντατικήεκμετάλλευσητωνκοιτασμάτωνγαιάνθρακαθαοδηγήσεισύντομαστηνεξάντλησήτους.Χωρίζουμετονπίνακα της τάξηςσεδύοστήλεςκαισημειώνουμεστημίαστήλητιςανανεώσιμεςπηγέςενέργειαςκαιστηνάλλητιςμηανανεώσιμεςπηγέςενέργειαςσύμφωναμεόσααναφέρουνοιμαθητές.Αφούβεβαιωθούμεότιοιμαθητέςέχουνκατατάξεισωστάτιςπηγέςενέργειας,τουςζητάμενασυμπληρώσουντονπίνακαστοβιβλίοτους.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξησχετικάμεταπλεονεκτήματακαιταμειονεκτήματατωνανανεώσιμωνκαιτωνμηανανεώσι-μωνπηγώνενέργειας.Κατάτηδιάρκειατηςσυζήτησηςσημει-ώνουμεστονπίνακατηςτάξηςταβασικάστοιχείαπουπροκύ-πτουναπόαυτή.Μέσααπότησυζήτησηβοηθάμετουςμαθη-τέςνακατανοήσουνότιβασικόμειονέκτηματωνανανεώσιμωνενεργειακώνπηγώνείναιότιηαπόδοσήτουςμετησημερινήτεχνολογίαείναισχετικάμικρήκαιηεκμετάλλευσήτουςιδιαί-τεραδαπανηρή.Oιανανεώσιμεςπηγέςενέργειαςδενείναισυνεπώςδυνατόνακαλύψουντιςολοένααυξανόμενεςενερ-γειακέςανάγκες.Αναφέρουμεόμωςστουςμαθητέςότιοιμηχανέςπουλειτουργούνμεενέργειααπόανανεώσιμεςπηγέςβελτιώνονταιδιαρκώςέτσι,ώστετοκόστοςτηςεκμετάλλευ-σηςτωνανανεώσιμωνπηγώνενέργειαςναπεριορίζεταισταδι-ακά.Εξηγούμεεπίσηςότι η χρήση τωνμηανανεώσιμωνπηγώνενέργειαςείναιπιοαποδοτική,τομειονέκτημάτουςόμωςείναιότιηεκμετάλλευσήτουςπροκαλείσημαντικήρύπανσητουπεριβάλλοντος.Μετάτηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςοιμαθητέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμα,αναφέρονταςμεσυντομίαταπλεονεκτήματακαιταμειονεκτήματατωνανανεώσιμωνκαιτωνμηανανεώσι-μωνπηγώνενέργειας.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηOιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνποιεςσυσκευέςλειτουρ-γούνμεενέργειααπόανανεώσιμεςπηγέςκαιποιεςαπόμηανανεώσιμες.Δυσκολίαπροξενείτοαερόθερμο.Αυτόλει-τουργείμεηλεκτρικήενέργεια,πουμπορείναπροέρχεταιαπόθερμοηλεκτρικόεργοστάσιο(λειτουργείμεενέργειααπόμηανανεώσιμηπηγή)ήαπόυδροηλεκτρικόεργοστάσιο(λειτουρ-γείμεενέργειααπόανανεώσιμηπηγή).Κατάτησυζήτησητηςεργασίαςστηντάξηεξηγούμεστουςμαθητέςότιτομεγαλύτε-ροποσοστότηςηλεκτρικήςενέργειαςστηχώραμαςπροέρχε-ταιαπότηναξιοποίησημηανανεώσιμωνπηγώνενέργειας.Oιμαθητέςκαλούνταιναεπαναλάβουνμεσυντομίαταβασικό-τεραπλεονεκτήματακαιμειονεκτήματατωνμηανανεώσιμωνπηγώνενέργειας.

ήλιοςάνεμοςνερόγεωθερμία

τρόφιμαγαιάνθρακαςπετρέλαιοφυσικό αέριοσχάση πυρήνων

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας δεν εξαντλούνται. Η εκμετάλλευσή τους δεν προκαλεί ρύπανση, η απόδοσή τους όμως είναι μικρή. Οι μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας εξαντλούνται και προκαλούν ρύπανση, έχουν όμως μεγάλη απόδοση.

•

•

Σελ. 46

Με ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές λειτουργεί το κομπιουτεράκι και η ανεμογεννήτρια, ενώ με ενέργεια από μη ανανεώσιμες πηγές η σόμπα και το αερόθερμο.

Οι μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχουν μεγάλη απόδοση, προκαλούν όμως ρύπανση του περιβάλλοντος και κάποια μέρα θα εξαντληθούν.

•

•

99

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνOιμαθητέςγνωρίζουνότιοιμηανανεώσιμεςπηγέςενέργειας,πουκυρίωςεκμεταλλευόμαστεγιατιςδιάφορεςανάγκεςμαςσεενέργεια,δενείναιανεξάντλητες.Προκαλούμεσυζήτησηζητώνταςαπότουςμαθητέςνασυγκρί-νουντιςενεργειακέςανάγκεςμιαςοικογένειαςσήμεραμετιςανάγκεςσεενέργειαμιαςοικογένειαςπριναπό50χρόνια.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιατησυζήτηση,βοηθώνταςτουςμαθητέςνασυνειδητοποιήσουνότιοιανάγκεςμαςσεενέργειααυξάνονταιδιαρκώς:- Ποιεςηλεκτρικέςσυσκευέςχρησιμοποιείτεσήμεραστοσπίτισας;- Ποιεςαπότιςσυσκευέςαυτέςυπήρχανπριναπό50χρόνια;- Έχετεαυτοκίνητοστηνοικογένειάσαςήάλλαοχήματα;- Ποιαάλλαμέσαχρησιμοποιούσανγιατιςμετακινήσειςτουςοιάνθρωποιπριν50χρόνια;Εκτόςαπότοπρόβληματηςεπάρκειαςενεργειακώνπόρωνεπισημαίνουμεστουςμαθητέςκαιτοπρόβληματηςρύπανσης,πουπροκαλείστοπεριβάλλονηδιαρκήςμετατροπήχρήσιμηςενέργειαςσευποβαθμισμένεςμορφές.Θυμίζουμεεπίσηςστουςμαθητέςότι σε κάθεενεργειακήμετατροπήέναμέροςτηςενέργειαςυποβαθμίζεται,μετατρέ-πεταιδηλαδήσεθερμότητα,καιστησυνέχειαρωτάμε:- Τινομίζετεότιθασυμβεί,ανδιαρκώςθερμαίνουμετοπερι-βάλλον;προκαλώνταςσυζήτησησχετικάμετοπρόβληματηςυπερθέρ-μανσηςτουπλανήτη,πουπροκαλείηδιαρκήςμετατροπήενέρ-γειαςδιάφορωνμορφώνσεθερμότητα.Αφούγίνουνσαφήταπροβλήματαπουπροκαλείηδιαρκήςαύξησητωναναγκώνσεενέργεια,ρωτάμετουςμαθητές:- Τιμπορούμενακάνουμε,γιαναπεριορίσουμετοπρόβλημα;προκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςσημειώ-νουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 13: OΙΚOΝOΜΙΑ ΣΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

ενέργεια,οικονομία,συνετήχρήση,δεκάλογος

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςεπιχειρήματαγιατηναναγκαιότητατηςοικονομίαςστηχρήσητηςενέργειας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτρόπους,μετουςοποίουςμπορούμενασυμβάλουμεστηνεξοικονόμησηενέργειας.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

•

Σελ. 47

100

ΑντιμετώπισηZητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντασκίτσαστοβιβλίοτουςή,εφόσονυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλ-λουμετησχετικήδιαφάνεια.Εξηγούμεστουςμαθητέςότιστασκίτσαπαρουσιάζονταιδιάφοροιτρόποιμετουςοποίουςμπο-ρούμεόλοιμαςνασυμβάλουμεστονπεριορισμότηςενέργειαςπουχρησιμοποιούμεκαιτουςζητάμενατασχολιάσουν.

Oιμαθητέςσημειώνουνδίπλαστασκίτσατουςτρόπουςμετουςοποίουςμπορούμενασυμβάλουμεστονπεριορισμότηςενέργειαςπουχρησιμοποιούμε.Δενκατευθύνουμετουςμαθη-τέςσεσυγκεκριμένηδιατύπωση.Τασκίτσαείναισαφήκαικατανοητά,κάθεμαθητήςμπορείναδιατυπώσειτο«δεκάλο-γο»μετοδικότουτρόπο.

Παρεμβαίνουμεμόνονότανκάποιοςμαθητήςζητάτηβοήθειάμαςή όταν είναι απαραίτητο, για ναδιορθώσουμε κάποιολάθος.Σεαυτήτηνπερίπτωσηβοηθάμετομαθητήμεκατάλλη-λεςερωτήσειςναεντοπίσειμόνοςτολάθοςτου.Πολλέςφορέςοιμαθητέςχρησιμοποιούνεκφράσειςόπως«ηενέργειαπουκαταναλώνουμε»ή«ηενέργειαπουπαράγεται»(βλέπεσυνήθειςεναλλακτικέςαντιλήψεις).Στηνπερίπτωσηαυτήθυμίζουμεστουςμαθητέςότιηενέργειαδιατηρείταικαιτουςκατευθύνουμεστηνορθήδιατύπωση«ηενέργειαπουμετατρέπεται».

• Περιορίζουμε την ενέργεια που χρειαζόμαστε για να θερμάνουμε το σπίτι μας. Δεν είναι ανάγκη να κυκλοφορούμε στο σπίτι με το φανελάκι, μπορούμε να φοράμε ένα πουλόβερ.

Το χειμώνα κλείνουμε τα παράθυρα στους χώρους που θερμαίνουμε, για να μη ρέει η θερμότητα προς το περιβάλλον.

Χρησιμοποιούμε το μάτι της κουζίνας που έχει το ίδιο μέγεθος με το μαγειρικό σκεύος, όχι μεγαλύτερο.

Χρησιμοποιούμε ηλιακό θερμοσίφωνα αντί για ηλεκτρικό, αφού ο ηλιακός θερμοσίφωνας λειτουργεί με ενέργεια από ανανεώσιμη πηγή.

Σελ. 47

Κλείνουμε τη βρύση όταν βουρτσίζουμε τα δόντια μας, για να μη σπαταλάμε άσκοπα νερό που έχουμε θερμάνει.

Κάνουμε ντους αντί για μπάνιο στην μπανιέρα, για να μη σπαταλάμε άσκοπα νερό που έχουμε θερμάνει.

Δεν αφήνουμε τις ηλεκτρικές συσκευές να λειτουργούν, όταν φεύγουμε από ένα δωμάτιο.

Δεν αφήνουμε την πόρτα του ψυγείου ανοιχτή παρά μόνο για όσο αυτό είναι απαραίτητο.

Χρησιμοποιούμε, όποτε είναι δυνατό, το ποδήλατο για τις μετακινήσεις μας αντί για το αυτοκίνητο.

Πλένουμε στο πλυντήριο σε όσο το δυνατό πιο χαμηλή θερμοκρασία ρούχα που δεν είναι ιδιαίτερα λερωμένα, για να μη θερμαίνουμε άσκοπα νερό.

Σελ. 48

101

Εξαγωγή συμπεράσματοςΕπειδήτοΦύλλοΕργασίαςδενπεριλαμβάνειπειράματα,ηδομήτουδιαφέρειστογεγονόςότιτοσυμπέρασμα-ηανάγκηοικονομίαςστηχρήσητηςενέργειας-προκύπτειμέσααπότιςδιαδοχικέςσυζητήσειςστηντάξη.ΖητάμεαπότουςμαθητέςνασυνοψίσουνταόσασυζητήθηκανσταπλαίσιααυτούτουΦύλλουΕργασίαςκαιναδιατυπώσουνέναγενικόσυμπέρασμα,συσχε-τίζονταςτηνυπερκατανάλωσητηςενέργειαςμετιςεπιπτώ-σειςστοπεριβάλλον.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέ-σεων,πουέχουνδιατυπώσειοιμαθητέςστηναρχήτουμαθή-ματοςκαιπουέχουμεσημειώσειστονπίνακα.Προκαλούμεσυζήτησημέσααπότηνοποίαοιμαθητέςσχολιά-ζουν,συμπληρώνουν,επαναδιατυπώνουνήδιορθώνουντιςυποθέσειςτουςμεβάσηόσαέμαθαν.

Ανοιμαθητέςέχουναναφέρειτρόπουςπουδενπεριλαμβάνο-νταιστοΦύλλοΕργασίας,μετουςοποίουςμπορείναπεριορι-στείηχρήσηενέργειας,μπορούμενατουςζητήσουμενακατα-σκευάσουναφίσασχετικήμετοθέμακαινατηνκρεμάσουνστηντάξη.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτηνεικόναοιμαθητέςπαρατηρούνποιοπερίπουποσοστόενέργειαςχρησιμοποιούμεστοσπίτιμαςγιατιςδιάφορεςδρα-στηριότητέςμαςκαιδιαπιστώνουνότιηπερισσότερηενέργειαχρησιμοποιείταιγιατηθέρμανσητωνχώρωνστουςοποίουςζούμε.Oιμαθητέςκαλούνταιμεβάσηταστοιχείατηςεικόναςνααξιο-λογήσουντουςδιάφορουςτρόπουςεξοικονόμησηςενέργειας,πουμελέτησαν,σεσχέσημετηναποτελεσματικότητάτους.Αφούτομεγαλύτεροποσοστόενέργειαςτοχρησιμοποιούμεγιατηθέρμανσητουσπιτιούμας,πιοαποτελεσματικάείναιταμέτρα,πουσχετίζονταιμετηνεξοικονόμησητηςενέργειας,πουχρησιμοποιούμεγι'αυτόντοσκοπό.

Oιμαθητέςκαλούνταινασυγκρίνουντιςεικόνεςκαινααναφέ-ρουνσεποιαπερίπτωσηχρειαζόμαστεπερισσότερηκαισεποιαλιγότερηενέργεια.Κατάτησυζήτησητηςεργασίαςστηντάξηαναφέρουμεότιμπορούμεναεξοικονομήσουμεενέργειακαιπαράλληλαναπεριορίσουμετηνποσότητατουνερούπουχρησιμοποιούμε,ανφροντίζουμεναπλένουμεταρούχαστοπλυντήριομόνοόταναυτόείναιγεμάτο.

Oι πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούμε δεν είναι ανεξάντλητες. Η διαρκής χρήση ολοένα και περισσότερης ενέργειας προκαλεί σημαντική ρύπανση του περιβάλλοντος. Γι' αυτό πρέπει να χρησιμοποιούμε την ενέργεια συνετά, με μέτρο.

Στην εικόνα βλέπω ότι το μεγαλύτερο ποσοστό ενέργειας το χρησιμοποιούμε για τη θέρμανση του σπιτιού μας. Άρα τα πιο αποτελεσματικά μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας είναι αυτά με τον αριθμό 1 και 2.

Όταν μετακινούμαστε με το αυτοκίνητο χρησιμοποιούμε περισσότερη ενέργεια απ' ό,τι όταν μετακινούμαστε με το ποδήλατο.

Όταν πλένουμε σε υψηλή θερμοκρασία χρειαζόμαστε περισσότερη ενέργεια για τη θέρμανση του νερού απ' ό,τι όταν πλένουμε σε χαμηλή θερμοκρασία.

•

•

Σελ. 49

•

ΘΕΡΜOΤΗΤΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

5διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1. Ηθερμότηταμεταδίδεταιμεαγωγή(2διδακτικέςώρες)2.Ηθερμότηταμεταφέρεταιμερεύματα(2διδακτικέςώρες)3.Ηθερμότηταδιαδίδεταιμεακτινοβολία(1διδακτικήώρα)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•θερμότητα•μετάδοσηθερμότητας•αγωγήθερμότητας•αγωγόςθερμότητας•μεταφοράθερμότητας•ρεύματαθερμότητας

ΓENIKOΣ ΣTOXOΣ KEΦAΛAIOY

•Ναμελετήσουνοιμαθητέςτουςτρόπουςμετάδοσης,μεταφοράςκαιδιάδοσηςτηςθερμότητας.

EIΔIKOTEPOI ΣTOXOI

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτημετάδοσητηςθερμότηταςμεαγωγήσεστερεόσώμα.•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςδιάφοραυλικάσεκαλούςήκακούςαγωγούςτηςθερμότητας.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτημεταφοράθερμότηταςμερεύματαστονερόκαιστοναέρα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικατάτημεταφοράθερμότηταςμερεύματαμετακινείταιύλη,σεαντίθεσημετημετάδοσηθερ-μότηταςμεαγωγή.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτημεταφοράθερμότηταςμερεύματααπότημετάδοσηθερμότηταςμεαγωγή.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηδιάδοσηθερμότηταςμεακτινοβολία.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιηδιάδοσηθερμότηταςμεακτινοβολίαείναιδυνατήκαιστοκενό.•ΝαεξηγήσουνοιμαθητέςγιατίηδιάδοσηθερμότηταςμεακτινοβολίαείναιομόνοςτρόποςμετονοποίοείναιδυνατήηροήενέργειαςαπότονΉλιοστηΓη.

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιταυλικάσώματααπορροφούνθερμότητα,καιμάλιστατασκουρόχρωμασώματαπερισσότεροαπόταανοιχτόχρωμα.

•διάδοσηθερμότητας•ακτινοβολίαθερμότητας•απορρόφησηθερμότητας•κενό•υγρά•αέρια

104

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Ότανδύοσώματαπουέχουνδιαφορετικήθερμοκρασία έρθουνσεεπαφή, ρέει θερμότητααπό τοσώμαμε την υψηλότερηθερμοκρασίαπροςτοσώμαμετηχαμηλότερηθερμοκρασία.

•Ηροήτηςθερμότηταςγίνεταιμεαγωγή,μερεύματακαιμεακτινοβολία.Ημεταφοράθερμότηταςμερεύματαείναιδυνατήμόνοσταυγράκαιστααέρια.Στοκενόηθερμότηταδιαδίδεταιμόνομεακτινοβολία.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

•Οιπερισσότεροιμαθητέςσυγχέουνταφυσικάμεγέθη«θερμοκρασία»και«θερμότητα».Ησύγχυσηαυτήεπιτείνεταιαπότηνπολλέςφορέςλανθασμένηχρήσητωνόρωνστηνκαθημερινήζωή.Γιατηνάρσητηςσύγχυσηςκαιτησωστήδιάκρισητωνμεγε-θώνείναισημαντικόναεπιμένουμεστηνορθήχρήσητωνόρων.

•Πολλοίμαθητές,γιαναερμηνεύσουντασχετικάμετηθερμότηταφαινόμενα,«επινοούν»ένανέομέγεθος,την«ψυχρότητα».Αντίδηλαδήνααντιλαμβάνονταιτοψύχοςωςέλλειψηθερμότητας,τουπροσδίδουνανεξάρτητηυπόσταση.Καθημερινέςεκφρά-σεις,όπως«κλείσετοπαράθυρο,γιαναμηνμπεικρύομέσα»,«κλείσετοψυγείο,γιαναμηφύγειηψύξη»,«σήμερακάνεικρύο,έχειψύχρα»,επιτείνουντησύγχυσητωνμαθητών.

•Πολλέςφορέςη«ζέστη»καιτο«κρύο»ήη«θερμότητα»καιη«ψυχρότητα»εκλαμβάνονταιωςδύοδιαφορετικάρέονταυλικά,ταοποίαρέουνμέσακαιέξωαπότααντικείμενα.

•Κάποιοιμαθητέςθεωρούνότιμερικέςουσίεςήυλικάέχουνέναείδος«φυσικής»θερμότηταςή«ψυχρότητας»,ηοποίαεκλαμ-βάνεται ως ιδιότητα των υλικών, π.χ. το μέταλλο είναι «φυσικά» πιο ψυχρό από το πλαστικό. Αντίστοιχα, αρκετοί μαθητέςθεωρούνότιμίαουσίαήέναυλικόέχειφτάσεισεμίαθερμοκρασίαπουείναιτο«φυσικό»σημείοτήξηςήπήξηςκαιαποτελείχαρακτηριστικήιδιότητατουυλικού.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 1:•μεταλλικήβελόναπλεξίματος•φελλός•κερί•χαρτίκουζίνας

Φύλλο Εργασίας 2:•ποτήρι•νερό•νερομπογιά•φύλλοχαρτίμεγέθουςΑ4•χαρτόνι

•καρφί•μικρόδιάφανομπουκαλάκι•κουβάς(πείραμαεπίδειξης)•κόκκινοκαιμπλεμπαλόνι(πείραμαεπίδειξης)•2μεγάλαποτήρια(πείραμαεπίδειξης)•νερό(πείραμαεπίδειξης)•καμινέτο(πείραμαεπίδειξης)•μπρίκι(πείραμαεπίδειξης)•παγάκια(πείραμαεπίδειξης)

Φύλλο Εργασίας 3:•λάμπαπυράκτωσηςσελυχνιολαβήμεκαλώδιοκαι ρευματολήπτη(φις)(πείραμαεπίδειξης)

105

ANAΠTYΞH TOY KEΦAΛAIOY

Απότηνκαθημερινήμαςεμπειρίαείναιγνωστόότι,ανφέρου-μεσεεπαφήδύοσώματαπουαρχικάέχουνδιαφορετικήθερ-μοκρασία,θααποκτήσουντελικάμίακοινή,ενδιάμεσηθερμο-κρασία.Αν,γιαπαράδειγμα,βάλουμεέναπυρωμένομέταλλοσεέναδοχείομενερό,σταδιακάηθερμοκρασίατουμετάλλουθαμειωθεί,ενώηθερμοκρασίατουνερούθααυξηθεί,μέχριτομέταλλοκαιτονερόνααποκτήσουντηνίδιαθερμοκρασία.Ανστησυνέχειατοδοχείοπαραμείνειγιααρκετόχρονικόδιάστη-μασεπεριβάλλονχαμηλότερηςθερμοκρασίας,ηθερμοκρασίατουνερούκαιτουμετάλλουθαμειωθείκαιτελικάθασταθερο-ποιηθεί.Τότετομέταλλο,τονερόκαιοαέραςτουπεριβάλλο-ντοςθαβρίσκονταισεθερμική ισορροπία,ηθερμοκρασίατουςδηλαδήθαείναιίσηκαιδεθαμεταβάλλεταιμετηνπάροδοτουχρόνου.

Αντοποθετήσουμεέναδοχείομενερόπάνωστοαναμμένομάτιτηςηλεκτρικήςκουζίνας,θαπαρατηρήσουμεότιηθερμο-κρασίατουνερούαυξάνεται,καθώςπερνάειοχρόνος.Ηαύξη-σητηςθερμοκρασίαςτουνερούοφείλεταιστηροήενέργειας, μέσωτουδοχείου,απότομάτιτηςηλεκτρικήςκουζίναςστονερό.Ηενέργειαρέειδηλαδήαπότοσώμαμετημεγαλύτερηθερμοκρασίαστοσώμαμετημικρότερηθερμοκρασία.Κατάτηναποκατάστασητηςθερμικήςισορροπίαςπουπεριγράφηκεπαραπάνω,ηεξίσωσητωνθερμοκρασιώνοφείλεταισεροήενέργειαςαπότοσώμαμετηνυψηλότερηθερμοκρασίαπροςτοσώμαμετηχαμηλότερηθερμοκρασία.Όταντοποθετούμετοπυρωμένομέταλλοστονερό,ηενέργειαρέειαπότοθερμότε-ρομέταλλοπροςτοψυχρότερονερό.Ότανπάλιαφήνουμετοποτήριμετονερόστοπεριβάλλον,ηενέργειαρέειαπότο

θερμότερονερόστοπιοψυχρόπεριβάλλον.Ηροήενέργειαςπροςένασώμαέχειωςαποτέλεσματηναύξησητηςθερμο-κρασίαςτου,ενώηροήενέργειαςαπόένασώμαέχειωςαπο-τέλεσματημείωσητηςθερμοκρασίαςτου.Τηνενέργειαπουρέειαπόένασώμασεέναάλλολόγωτηςδιαφορετικήςτουςθερμοκρασίαςτηνονομάζουμεθερμότητα.1Ηθερμότηταρέειπάντοτεαπότοσώμαμετηνυψηλότερηθερμοκρασίαπροςτοσώμαμετηχαμηλότερηθερμοκρασία.Ηροήθερμότηταςαπόένασώμασεέναάλλοσταματάμόνοόταντασώματαβρεθούνσεθερμικήισορροπία,ότανδηλαδήεξισωθούνοιθερμοκρασί-εςτους.

Ηροήθερμότηταςαπόένασώμασεέναάλλοείναιδυνατήμετρειςτρόπους:

•Ηθερμότηταμεταδίδεταιμεαγωγή:Ανκρατήσουμετοέναάκρομιαςμεταλλικήςβελόναςπλεξίματοςμε τοχέριμαςκαιτοποθετήσουμετοάλλοάκροπάνωαπότηφλόγαενόςκαμινέτου, πολύ γρήγορα θα διαπιστώσουμε ότι και στοάκροπουκρατάμεηθερμοκρασίααυξάνεται.Ηθερμότηταμεταδίδεταιμεαγωγήμέσωτουμετάλλουαπότοθερμότε-ροπροςτοψυχρότεροάκρο.Ημετάδοσητηςθερμότηταςμεαγωγήσε ένασώμαεξαρτάται από την εσωτερική τουδομή.Ανάλογαμετοπόσοκαλάμεταδίδεταιηθερμότητασεέναυλικό,τουλικόαυτότοχαρακτηρίζουμεωςκαλόήκακόαγωγότηςθερμότητας.Ταμέταλλα,γιαπαράδειγμα,είναικαλοί αγωγοί της θερμότητας, ενώ αντίθετα το ξύλο, τοχαρτίκαιοφελλόςείναικακοίαγωγοίτηςθερμότητας.Τουςκακούςαγωγούςτηςθερμότηταςτουςχρησιμοποιούμεγια

ΘΕΡΜOΤΗΤΑ

1Πολλέςφορέςηθερμότητασυγχέεταιμετηνεσωτερικήήαλλιώςθερμικήενέργειαενόςσώματος.Θερμότηταονομάζεταιηενέργειαπουρέειαπόένασώμασεέναάλλολόγωτηςδιαφορετικήςτουςθερμοκρασίας.Εσωτερική(θερμική)ενέργειαονομάζεταιηενέργειαπουέχειένασώμαλόγωτηςθερμο-κρασίαςτου.Σεένασώμα,συνεπώς,ρέειαπόέναάλλοθερμότηταλόγωδιαφοράςθερμοκρασίας,τοσώμαόμωςέχειεσωτερικήενέργεια(καιόχιθερμό-τητα),ηοποίααυξάνεταιλόγωτηςροήςπροςαυτόθερμότητας.Απότηστιγμήπουστηνενέργειαδίνονταιδιαφορετικέςονομασίες(βλέπεανάπτυξητουκεφαλαίου«Ενέργεια»)είναισημαντικόναχρησιμοποιείταιγιακάθεπερίπτωσηηδόκιμηονομασία.

106

αποτελεσματικός«μεταφορέας»θερμότητας.•Ηθερμότηταδιαδίδεταιμεακτινοβολία:Ηβασικότερηπηγήενέργειας για τον πλανήτη μας είναι ο Ήλιος. Ο Ήλιοςακτινοβολεί τεράστια ποσά ενέργειας στο διάστημα. Έναπολύ μικρό μέρος της ενέργειας αυτής φτάνει στη Γη, κιόμωςηενέργειααυτήείναιαρκετή, για νασυντηρήσει τηζωή στον πλανήτη μας. Η θερμότητα δεν είναι δυνατό ναμεταδοθείαπότονΉλιοστηΓημεαγωγήούτεναμεταφερ-θείμερεύματα,καθώςούτεημετάδοσημεαγωγήούτεημεταφοράμερεύματαείναιδυνατήστοκενό.Ηθερμότηταδιαδίδεται από τον Ήλιο στη Γη με ακτινοβολία. Όλα τασώματα,ανάλογαμετηθερμοκρασίατουςκαιτηφύσητηςεπιφάνειάς τους, ακτινοβολούν θερμότητα.Ένα πυρακτω-μένομέταλλογιαπαράδειγμαακτινοβολείστοίδιοχρονικόδιάστημα πολύ περισσότερη θερμότητα απ' ό,τι όταν ηθερμοκρασία του είναι χαμηλή. Σώματα με σκουρόχρωμητραχιά επιφάνεια ακτινοβολούν στο ίδιο χρονικό διάστημαπερισσότερηθερμότητααπ'ό,τι σώματαμεανοιχτόχρωμηκαιλείαεπιφάνεια.Πρέπειόμωςεδώνασημειωθείότιτασώματα που ακτινοβολούν έντονα θερμότητα απορροφούνεξίσουέντοναθερμότητα.

Ηροήτηςθερμότηταςμπορείναγίνεταισυγχρόνωςμεπερισ-σότερουςαπόέναντρόπους.Κατάτηθέρμανση,γιαπαράδειγ-μα,ενόςδωματίουαπόέναθερμαντικόσώμαηθερμότηταμεταφέρεταικυρίωςμερεύματα.Παράλληλαόμωςτοθερμα-ντικόσώμαακτινοβολείθερμότητα.Σεπολύμικρόβαθμό,καθώςοαέραςείναικακόςαγωγόςτηςθερμότητας,ηθερμό-τηταμεταδίδεταικαιμεαγωγήμέσωτουαέρα.

τη θερμομόνωση των σπιτιών μας. Τα υγρά και τα αέριαείναι γενικά κακοί αγωγοί της θερμότητας. O αέρας είναιπολύκακόςαγωγόςτηςθερμότητας.Γιατολόγοαυτόυλικάμε πολλούς μικρούς πόρους στους οποίους εγκλωβίζεταιαέρας,όπωςγιαπαράδειγματοφελιζόλ,είναιπολύκακοίαγωγοί της θερμότητας και χρησιμοποιούνται κατά τηνκατασκευήτωνκτηρίωνωςθερμομονωτικάυλικά.

•Ηθερμότηταμεταφέρεταιμερεύματα:Ηθερμότηταμετα-φέρεταισταυγράκαιστααέριαμερεύματα.Ότανένααέριοή ένα υγρό θερμαίνεται, διαστέλλεται. Όταν λοιπόν μιαποσότητατουαερίουήτουυγρούθερμαίνεται,διαστέλλε-ται,οπότεηίδιαμάζααποκτάμεγαλύτεροόγκο,έχειδηλαδήμικρότερηπυκνότητααπόταπιοψυχράστρώματατουυπό-λοιπουαερίουήυγρού.Ηποσότητααυτήκινείταιπροςταπάνω.Κατάτηνκίνησήτηςπροςταπάνωηποσότητααυτήτου αερίου ή του υγρού μεταφέρει θερμότητα. Κατά τημεταφοράδηλαδήτηςθερμότηταςμερεύματαπαρατηρείταιμετακίνησηύλης,αντίθετααπότημετάδοσητηςθερμότη-ταςμεαγωγή,όπουδεμετακινείταιύλη.Μπορούμεεύκολανα διαπιστώσουμε ότι ο θερμός αέρας κινείται προς ταπάνωτοποθετώνταςταχέριαμαςπάνωαπόέναθερμαντικόσώμα.Αντοθερμαντικόσώμαείναιαρκετάζεστό,θανιώ-σουμετορεύματουαέρα.Oθερμόςαέρας,καθώςμετακι-νείται,μεταφέρειθερμότητααπότοθερμαντικόσώμασταχέρια μας. O αέρας, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναικακός αγωγός της θερμότητας. Η θερμότητα όμως στοναέραμεταφέρεταιπολύαποτελεσματικάμερεύματα.Ότανδηλαδήοαέραςείναιακίνητος,εμποδίζειτηροήτηςθερ-μότητας, ότανόμωςμπορεί ναρέει ελεύθερα, είναιπολύ

107

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: Η ΘEPMΟTHTA METAΔIΔETAI ME AΓΩΓH

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

θερμότητα,μετάδοσηθερμότητας,αγωγήθερμότητας,αγωγόςθερμότητας

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτημετάδοσητηςθερμότηταςμεαγωγήσεστερεόσώμα.•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςδιάφοραυλικάσεκαλούςήκακούςαγωγούςτηςθερμότητας.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •μεταλλικήβελόναπλεξίματος•φελλός•κερί•χαρτίκουζίνας

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντηνεικόνα.Ανοιμαθητέςδεγνωρίζουντουςήρωεςτουκόμικ,αναφέρουμεότιομικρόσωμοςονομάζεταιΑστερίξκαιομεγα-λόσωμοςOβελίξ.ΑφούοιμαθητέςπεριγράψουντηνεικόνακαιπαρατηρήσουνότιοOβελίξκρατάτοακόντιο,ενώοΑστερίξέχειαναγκαστείνατοαφήσει,διαβάζουμετοεισαγωγικόερώ-τημακαιπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςσημειώνουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιηθερμότηταμεταδίδεταιμέσωτηςμεταλλικήςβελόναςαπότοάκροπουβρίσκεταικοντάστοκερίπροςτοάκρομετοφελλό.

Oιμαθητέςαπλώνουνπάνωστοθρανίοτουςλίγοχαρτίκουζί-ναςκαιτοποθετούνπάνωσ'αυτότημεταλλικήβελόνατουπλεξίματος.Στησυνέχειαπερνάμεαπόταθρανίασταοποίαεργάζονταιοιομάδεςκαιστάζουμεστιςβελόνεςτουπλεξί-ματοςσταγόνεςκεριού,φροντίζονταςημίασταγόνανααπέ-χειαπότηνάλληπερίπου5εκατοστά.Oιμαθητέςστησυνέ-χειαστερεώνουντοέναάκροτηςβελόναςστοφελλόκαιεκτελούντοπείραμα,ακολουθώνταςτιςοδηγίεςπουδίνο-νταιστοβιβλίοτους.Καλόείναιοιμαθητέςκατάτηνεκτέλε-σητουπειράματοςνααπλώσουνχαρτίκουζίναςκάτωαπότηβελόνατουπλεξίματος,γιαναμηλερωθείτοθρανίοτουςαπότοκερίπουστάζει.

•

•

Καθώς θερμαίνω την άκρη της βελόνας, τα κομματάκια κεριού λιώνουν και πέφτουν. Πρώτο πέφτει το καμματάκι του κεριού που βρίσκεται κοντά στη φλόγα και τελευταίο αυτό που βρίσκεται κοντά στο χέρι μου.

Σελ. 52

Προκαλούμε σύντομη συζήτηση στην τάξη βοηθώντας τους μαθητές να θυμηθούν τις έννοιες της θερμοκρασίας και της θερμότη-τας που διδάχθηκαν στην Ε΄ τάξη.

108

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςγενικεύουντηνπαρατήρησήτουςστοπροηγούμενοπείρα-μακαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμα.Μεκατάλληλεςερωτή-σειςκατευθύνουμετησυζήτηση.Oιμαθητέςσυνήθωςχρησι-μοποιούνκαθημερινέςεκφράσεις,όπως«ηθερμότηταπερνάμέσααπότηβελόνα»,γιατηδιατύπωσητουσυμπεράσματος.Εισάγουμετιςέννοιες«μετάδοση»και«αγωγή»καιτιςεξη-γούμεστουςμαθητές.Επιμένουμεστηχρήσητωνδόκιμωναυτώνόρωνγιατηδιατύ-πωσητουσυμπεράσματος.Προτρέπουμετουςμαθητέςναδια-βάσουντιςλέξειςπουδίνονταιβοηθητικάστομπλεπλαίσιοκαιτουςβοηθάμενακατανοήσουνότιηθερμότηταμεταδίδεταιαπότοθερμότεροπροςτοψυχρότεροάκροτηςβελόνας.

Στοερώτημααυτόοιπερισσότεροιμαθητέςαπαντούνεύκολα.Μπορούμε,ανυπάρχειδιαθέσιμοςχρόνος,ναπροκαλέσουμεσυζήτησηδιευρύνονταςτοερώτημα:- Γιατίδενκαιγόμαστε,ότανχρησιμοποιούμετοφελλό;- Δεμεταδίδεταιηθερμότηταμέσααπότοφελλό;- Δεμεταδίδεταιηθερμότητατοίδιοεύκολαμέσααπόόλαταυλικά;Εξηγούμεστουςμαθητέςότιονομάζουμεαγωγούςτασώματαμέσααπόταοποίαδιαδίδεταιηθερμότητακαιμονωτέςαυτάπουεμποδίζουντηδιάδοσήτης.Εισάγουμετονόροθερμομό-νωσηκαιεξηγούμετησημασίατηςθερμομόνωσης.Αναφέρουμεεπίσηςότιοαέραςότανδεμπορείνακινείται,είναιμονωτής.Δίνουμεπαραδείγματασταοποίαοεγκλωβι-σμένοςαέραςλειτουργείσανμονωτήςόπωςγιαπαράδειγμαστοφελιζόλήσταδιπλάτζάμια.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗπρώτηεργασίααποτελείεπανάληψητουεισαγωγικούερω-τήματος.Επεξεργαζόμαστετηνεργασίααυτήστηντάξηστοτέλοςτουμαθήματος.

Ηεργασίααναφέρεταισεκαθημερινήεφαρμογήτηςθερμομό-νωσης.Oιμαθητέςκαλούνται,μεβάσητησυζήτησηστηντάξη,νααιτιολογήσουντηνεπιλογήθερμομονωτικώνυλικώνγιατηνκατασκευήτωνχερουλιών.

Oιμαθητέςκαλούνταιναεπισημάνουντολάθοςστηνκαθημε-ρινήαυτήέκφρασηκαινααναδιατυπώσουντηφράση,χρησιμο-ποιώντας τους δόκιμους όρους «αγωγός», «θερμότητα»,«θερμομόνωση». Ταμάλλινα χοντράρούχαεμποδίζουν τημετάδοσητηςθερμότητας.Αυτόδεσημαίνει ότιταρούχα«προσφέρουν»θερμότητα,απλάβοηθούνστονπεριορισμότηςροήςθερμότηταςαπότοσώμαμαςπροςτοπεριβάλλον.

•Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή από την πιο ζεστή προς την πιο κρύα άκρη της βελόνας.

Η θερμότητα ρέει από το ζεστό προς το κρύο άκρο του ακοντίου. Η θερμότητα έχει μεταδοθεί μέχρι το σημείο στο οποίο ο Αστερίξ κρατούσε το ακόντιο, ενώ δεν έχει μεταδοθεί ακόμα στο σημείο που ο Οβελίξ κρατά το ακόντιο.

Η κατσαρόλα είναι κατασκευασμένη από ατσάλι που είναι καλός αγωγός της θερμότητας, ενώ τα χερούλια από συνθετικό υλικό, που είναι κακός αγωγός της θερμότητας. Γι αυτό μπορούμε άφοβα να πιάνουμε την κατσαρόλα από τα χερούλια.

Χρησιμοποίησα φελλό για να μη μεταδοθεί η θερμότητα στο χέρι μου και καώ.•

•

•

• Η μητέρα θα έπρεπε να πει: «Βάλε χοντρά μάλλινα ρούχα που είναι κακοί αγωγοί της θερμότητας».

Σελ. 53

109

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: Η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ ΜΕ ΡΕΥΜΑΤΑ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

θερμότητα,μεταφοράθερμότητας,ρεύματα,θερμότητα,υγρά,αέρια

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτημεταφοράθερμότηταςμερεύματαστονερόκαιστοναέρα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικατάτημεταφοράθερμότηταςμερεύματαμετακινείταιύλη,σεαντίθεσημετηδιάδοσηθερ-μότηταςμεαγωγή.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτημεταφοράθερμότηταςμερεύματααπότημετάδοσηθερμότηταςμεαγωγή.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα•ποτήρι•νερό•νερομπογιά•χαρτόνι•καρφί•μικρόδιάφανομπουκαλάκι•φύλλοχαρτίμεγέθουςΑ4

για τα πειράματα επίδειξης•κουβάς•κόκκινοκαιμπλεμπαλόνι•2μεγάλαποτήρια•νερό•καμινέτο•μπρίκι•παγάκια

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναεντοπίσουνκαιναπεριγράψουντακυριότεραμέρητουσυστήματοςκεντρικήςθέρμανσης.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτησηκαιβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουντηναρχήλειτουργίαςτουσυστήματοςκεντρικήςθέρμανσης:- Ποιοείναιτοκαύσιμοπουχρησιμοποιούμεσυνήθωςγιατηθέρμανσητωνσπιτιών;- Τιυπάρχειμέσαστολέβητα;-Τισυμβαίνειμετονερόστουςσωλήνεςτουλέβητα,ότανκαί-γεταιπετρέλαιο;-Μεποιοτρόποφτάνειηθερμότητασταθερμαντικάσώματα;- Πώςμεταφέρεταιηθερμότητααπόταθερμαντικάσώματασεόλοτοχώροτωνδωματίων;Προσπαθούμεναεστιάσουμετησυζήτησησταυλικάσταοποίαμεταδίδεταιηθερμότητα.Ηθερμότηταπουαπελευθερώνεταιμετηνκαύσητουπετρελαίουμεταδίδεταιστουςμεταλλικούςσωλήνεςκαιστησυνέχειαστονερό.Ηθερμότηταπου«φτά-νει»σταθερμαντικάσώματαμεταδίδεταιστοναέραπουβρί-σκεταιγύρωαπόαυτά.Σημειώνουμεστονπίνακαταυλικάσταοποίαμεταδίδεταιηθερμότητακαιθέτουμετοερώτημα:- Ξέρουμεότιτονερόκαιοαέραςείναικακοίαγωγοίτηςθερ-μότητας.Μεποιοτρόπομεταφέρεται,λοιπόν,ηθερμότητα;Είναιαπίθανοναείναιοιμαθητέςσεθέσηνααπαντήσουνδια-τυπώνονταςυποθέσεις.Τοερώτημααπλάβοηθάστοναεστιά-σουνοιμαθητέςτοενδιαφέροντουςστημεταφοράθερμότη-ταςμερεύματα.Ανωστόσοκάποιοιμαθητέςδιατυπώσουνυποθέσεις,τιςσημειώνουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιά-σουμε.

•

Σελ. 54

110

•

επιπλέει στον κουβά με το νερό.

βυθίζεται στον κουβά με το νερό.

Σελ. 54

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιτομπαλόνιμετοζεστόνερόεπιπλέει,ενώτομπαλόνιμετοκρύονερόβυθίζεται.Καθώςηεκτέλεσητουπειράματοςσεομάδεςείναιδύσκολη,προτείνεταιτοπείραμαναγίνειμετημορφήεπίδειξης.Γεμίζουμεένανκουβάμέχριτημέσημενερόαπότηβρύση.Γεμίζουμεστησυνέχειαταμπαλόνιαμενερόαπότηβρύσητόσο,ώστεναχωράνεκατόπινσταποτήρια.Δένουμετοστόμιοτωνμπαλονιών,φροντίζονταςναμηνεγκλωβιστείαέραςμέσασ'αυτάκαιτοποθετούμεταμπαλόνιαμέσασταποτήρια.Είναιπροτιμότεροναχρησιμοποιήσουμεκοντάποτήριαμεμεγάληδιάμετρο,όπωςαυτάπουβλέπουμεστηνεικόνα,καιμπαλόνιαμεδιαφορετικόχρώμα.Στησυνέχειασεέναμπρίκιθερμαίνουμενερόκαιγεμίζουμεμ'αυτότοέναποτήρι.Τοάλλοποτήριτογεμίζουμεμεόσοτοδυνατόνπιοκρύονερό.Τοποθετούμεστοποτήριμετοκρύονερό2-3παγάκια.Αφήνουμεταμπαλόνιασταποτήριαπερίπου5λεπτά,ώστετονερόσταμπαλόνιανααποκτήσειτηνίδιαθερμοκρασίαμετονερόσταποτήρια.Στησυνέχειαβγάζουμετα μπαλόνια από ταποτήρια, τα ρίχνουμεστον κουβά καικαλούμετουςμαθητέςναπαρατηρήσουντισυμβαίνειμεταμπαλόνια.Κατάτηνπροετοιμασίατουπειράματοςεξηγούμεστουςμαθητέςτοσκοπόκάθεδραστηριότητάςμας.

Προετοιμάζουμετοπείραμαχρωματίζονταςνερόμελίγηνερο-μπογιά.Στησυνέχειαθερμαίνουμετοχρωματισμένονερόσεέναμπρίκι,χρησιμοποιώνταςένακαμινέτο.Γεμίζουμεμετοχρωματισμένοζεστόνερότοποτήρικάθεομάδαςμέχριτοχεί-λος.Oιμαθητέςκαλόείναινατοποθετήσουνχαρτίκουζίναςκάτωαπόταποτήρια,γιαναμηλερώσουνταθρανίατους.Oιμαθητέςγεμίζουνμενερόαπότηβρύσηέναμικρόδιάφανομπουκαλάκιμέχριτοχείλοςκαιτοσκεπάζουνμετοχαρτόνι,στομέσοτουοποίουέχουνανοίξειμιατρύπα.Φροντίζουνητρύπαναβρίσκεταιπάνωαπότοστόμιοτουμπουκαλιού.Στησυνέχειαγυρίζουνμεμιαγρήγορηκίνησητομπουκαλάκιανά-ποδακαιτοτοποθετούνπάνωαπότοποτήρι.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιοζεστόςαέρας,όπωςκαιτοζεστόνερό,κινείταιπροςταπάνωμεταφέ-ρονταςθερμότητα.Καλούμετουςμαθητέςνακρατήσουνέναφύλλοχαρτί,μεμέγεθοςπερίπουίσομετοβιβλίοτους(Α4),πάνωαπόέναζεστόθερμαντικόσώμαήπάνωαπόμίααναμμέ-νησόμπα.Αφούοιμαθητέςπαρατηρήσουντηνκίνησητουχαρ-τιούπροςταπάνω, τους ζητάμενααναφέρουνποιουλικόυπάρχειανάμεσαστοθερμαντικόσώμακαιτοχαρτίκαιτουςκαλούμενασυγκρίνουντηνπαρατήρησήτουςμεαυτήντουπροηγούμενουπειράματος.

Oιμαθητέςσημειώνουντηνπαρατήρησήτους,αναφέρονταςκαιτοαποτέλεσματηςσύγκρισηςμεταπροηγούμεναπειράματα.

Σημείωση:Αντοσύστημακεντρικήςθέρμανσηςδελειτουργείότανδιδάσκουμετηνενότηταμπορούμεναχρησιμοποιήσουμεέναηλεκτρικόθερμαντικόσώμα.Ανόμωςηθερμοκρασίαπερι-βάλλοντοςείναιυψηλήείναιδύσκολοναπαρατηρήσουμεταρεύματαθερμότητας.

Παρατηρώ ότι το χρωματισμένο νερό ανεβαίνει από το ποτήρι στο μπουκάλι.

Η άκρη του χαρτιού κινείται προς τα πάνω. Ο θερμός αέρας, όπως και το ζεστό νερό στα προηγούμενα πειράματα, ανεβαίνει προς τα πάνω.

•

•

Σελ. 55

111

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςγενικεύουντιςπαρατηρήσειςτουςσταπειράματαπουπροηγήθηκανκαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμα.Oιμαθητέςπαρατήρησανότισεέναδοχείομενερόκάποιαποσότητα νερούμεμεγαλύτερηθερμοκρασίαμετακινείταιπροςταεπάνω.Επίσηςπαρατήρησανότιοαέραςμευψηλότε-ρηθερμοκρασίακινείταιπροςταπάνω.Μεκατάλληλεςερωτή-σειςβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιτονερόκαιοαέρας,καθώςμετακινούνται,μεταφέρουνθερμότητα:-Μετακινήθηκετοζεστόήτοκρύονερό;- Προςταπούμετακινήθηκετοζεστόνερό;- Προςταπούκινήθηκεοζεστόςαέρας;- Τοζεστόήτοκρύονερόέχειπερισσότερη«θερμότητα»;Εξηγούμεστουςμαθητέςότιτημετακίνησημιαςποσότηταςνερούήαέρατηνονομάζουμε«ρεύμα»,γι'αυτόκαιονομάζου-μεαυτόντοντρόποροήςτηςθερμότητας«μεταφοράμερεύ-ματα».

Εμπέδωση - ΓενίκευσηOιμαθητέςκαλούνταιναπεριγράψουντοσύστημακεντρικήςθέρμανσης.Ηεργασίαείναιδύσκολη,γι'αυτόκαλόείναι,ανυπάρχειδιαθέσιμοςχρόνος, να τηνεπεξεργαστούμεστηντάξη.Αναφέρουμεστουςμαθητέςτηνονομασία«κυκλοφορη-τής»καιτουςεξηγούμεότιοκυκλοφορητήςείναιμιααντλίαπουαυξάνειτηνταχύτητατουνερούστουςσωλήνες,κάνειδηλαδήγρηγορότερητημεταφοράτηςθερμότηταςμερεύμα-τα.

Εφαρμογήτηςμετάδοσηςθερμότηταςμεαγωγήκαιτηςμετα-φοράςτηςθερμότηταςμερεύματαστηνκαθημερινήζωή.Oιμαθητές καλούνται να επαναλάβουν στοιχεία τουΦύλλουΕργασίαςκαιναδιακρίνουντουςδύοτρόπουςροήςενέργειαςπουέχουνγνωρίσειωςτώρα.

Oι μαθητές καλούνται να εξηγήσουν την καθημερινή αυτήπαρατήρηση,στηριζόμενοισεόσαέμαθανγιατηνκίνησητουαέραπάνωαπόταθερμαντικάσώματα.Ανοιμαθητέςδυσκο-λεύονταινααπαντήσουν,δίνουμελίγηβοήθεια,αναφέρονταςότιστοναέρααιωρούνταιμικράσκουπιδάκιακαισκόνη.

Στα υγρά και στα αέρια η θερμότητα μεταφέρεται και με ρεύματα. Το υγρό ή ο αέρας που έχει μεγαλύτερη θερμοκρασία μετακινείται προς τα πάνω μεταφέροντας θερμότητα.

Με την καύση του πετρελαίου θερμαίνεται το νερό στο λέβητα. Το ζεστό νερό φτάνει στα δωμάτια με τη βοήθεια του κυκλοφορητή, μεταφέροντας με ρεύματα τη θερμότητα στα σώματα. Ο αέρας κοντά σ' αυτά θερμαίνεται και ανεβαίνει προς τα πάνω, μεταφέροντας με ρεύματα τη θερμότητα στο δωμάτιο.

Από το μάτι στης κουζίνας στην κατσαρόλα η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή. Οι πατάτες θερμαίνονται μέσα στο νερό, η θερμότητα μεταφέρεται σ' αυτές με ρεύματα.

Καθώς ο ζεστός αέρας ανεβαίνει προς τα πάνω, παρασύρει μαζί του μικρά σκουπιδάκια και σκόνη, που κολλάνε στον τοίχο πάνω από τα θερμαντικά σώματα και τον μαυρίζουν.

•

•

•

•Σελ. 56

112

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΤοεισαγωγικόερέθισμααναφέρεταιστοντρόπομετονοποίοηενέργειαδιαδίδεταιαπότονΉλιοστηΓη.Oιμαθητέςέχουνήδηγνωρίσειδύοτρόπουςροήςτηςθερμό-τητας,τημετάδοσημεαγωγήκαιτημεταφοράμερεύματα.Μέσααπόσυζήτησηπουπροκαλούμεεπιδιώκουμεναβοηθή-σουμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηροήθερμότηταςαπότονΉλιοστηΓηδενείναιδυνατήμεκανένααπότουςδύοαυτούςτρόπους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντοσκίτσο.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνου-μεεναύσματαγιατησυζήτησηαυτή:- Τισυμβολίζειτοβέλοςστοσκίτσο;- Ποιουςτρόπουςροήςτηςθερμότηταςγνωρίζετε;- ΥπάρχεικάτιανάμεσαστονΉλιοκαιτηΓη;- ΕίναιδυνατήηροήτηςθερμότηταςαπότονΉλιοστηΓημετουςδύοαυτούςτρόπους;Oιμαθητέςσημειώνουνμεσυντομίαστοβιβλίοτουςτασυμπε-ράσματατηςσυζήτησηςστηντάξη.ΑφούγίνεισαφέςότιηροήθερμότηταςαπότονΉλιοστηΓηδενείναιδυνατήούτεμεαγωγήούτεμερεύματα,θέτουμετηνερώτηση:- ΠώςλοιπόνδιαδίδεταιηθερμότητααπότονΉλιοστηΓη;Καθώςείναιαπίθανοοιμαθητέςναμπορούννααπαντήσουνστηνερώτησηδιατυπώνονταςυποθέσεις,προκαλούμεμετηνπαραπάνωερώτησητηναπορίατωνμαθητώνκαιπροχωρούμεστηνπειραματικήαντιμετώπιση.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιηθερμότηταδιαδίδεταικαιπροςτοχώροπουβρίσκεταικάτωαπότηλάμπα.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3: Η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

διάδοσηθερμότητας,ακτινοβολίαθερμότητας,απορρόφησηθερμότητας,κενό

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηδιάδοσηθερμότηταςμεακτινοβολία.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιηδιάδοσηθερμότηταςμεακτινοβολίαείναιδυνατήκαιστοκενό.•ΝαεξηγήσουνοιμαθητέςγιατίηδιάδοσηθερμότηταςμεακτινοβολίαείναιομόνοςτρόποςμετονοποίοείναιδυνατήηροήενέργειαςαπότονΉλιοστηΓη.

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιταυλικάσώματααπορροφούνθερμότητα,καιμάλιστατασκουρόχρωμασώματαπερισσότεροαπόταανοιχτόχρωμα.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για το πείραμα επίδειξης •λάμπαπυράκτωσηςσελυχνιολαβήμεκαλώδιοκαιρευματολήπτη(φις)

Μετάδοση θερμότητας με αγωγή.Μεταφορά θερμότητας με ρεύματα.

Ανάμεσα στον Ήλιο και τη Γη δεν υπάρχει τίποτα, άρα η μετάδοση της θερμότητας με αγωγή δεν είναι δυνατή.Η μεταφορά θερμότητας με ρεύματα δεν είναι δυνατή, αφού ανάμεσα στον Ήλιο και στη Γη δεν υπάρχει ούτε υγρό ούτε αέριο.

Παρατηρώ ότι το χέρι μου ζεσταίνεται.

•

•

Σελ. 57

113

Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,βοηθώνταςτουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηδιάδοσητηςθερμότηταςπροςτομέροςπουβρίσκεταικάτωαπότηλάμπαδενείναιδυνατήμεαγωγήήμερεύματα.Θέτουμετηνερώτηση:- Είναιδυνατήημετάδοσητηςθερμότηταςαπότηλάμπαστοχέριμαςμεαγωγή;Ανοιμαθητέςδυσκολεύονταινααπαντήσουν,ρωτάμεποιουλικόβρίσκεταιανάμεσαστηλάμπακαιτοχέριμας.Oιμαθη-τέςγνωρίζουνότιοαέραςείναικακόςαγωγόςτηςθερμότη-τας,οπότεαποκλείουντηνπερίπτωσηναμεταδίδεταιηθερμό-τηταπροςτοχέριμαςμεαγωγή.Στησυνέχειαρωτάμετουςμαθητές:- Είναιδυνατήημεταφοράτηςθερμότηταςαπότηλάμπαπροςτοχέριμαςμερεύματα;Ανοιμαθητέςδυσκολεύονταινααπαντήσουν,επισημαίνουμεότιτοποθετήσαμετοχέριμαςκάτωαπότηλάμπακαιρωτάμε:-Προςταπούκινείταιοαέρας,ότανθερμαίνεται;βοηθώνταςτουςμαθητέςνααποκλείσουνκαιτημεταφοράθερμότηταςμερεύματα.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότι ταυλικάσώματααπορροφούνθερμότητα,καιμάλιστατασκουρόχρωμασώματαπερισσότεροαπόταανοιχτόχρωμα.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηγιατηδιατύπωσητουσυμπεράσματος.Αναφέρουμεότι,υπάρχειέναςακόμητρόποςμετονοποίορέειηθερμότητα,ηδιάδοσημεακτινοβολία.Εξηγούμεστουςμαθητέςότιόλατασώματαδεναπορροφούνστονίδιοβαθμότηνακτινοβολούμενηθερμότητα.Oιμαθητέςσυνήθωςχρησι-μοποιούνγιατηδιατύπωσητουσυμπεράσματοςκαθημερινέςεκφράσεις, όπως«τασκουρόχρωμασώματαθερμαίνονταιπερισσότερο».Εισάγουμεκαιεξηγούμεστουςμαθητέςτηνέννοια«απορρόφησηθερμότητας»καιτουςπροτρέπουμενατηχρησιμοποιήσουνγιατηδιατύπωσητουσυμπεράσματος,σύμφωνακαιμετιςλέξειςπουδίνονταιστοπλαίσιο.Αφούοιμαθητέςδιατυπώσουνκαισημειώσουντοσυμπέρασμαστοβιβλίοτους,προκαλούμεσύντομησυζήτησηστηντάξησχε-τικάμετησύγκρισητων3τρόπωνροήςτηςθερμότητας.Είναισημαντικόμέσααπότησυζήτησηαυτήναβοηθήσουμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότι:-Ηδιάδοσηθερμότηταςμεακτινοβολίαείναιδυνατήακόμηκαιστοκενό.-Ηακτινοβολίαθερμότηταςδεγίνεταιπάνταεύκολααντιλη-πτή.Οιμαθητέςσυνδέουνσυνήθωςτηφωτεινήακτινοβολία,πουαντιλαμβάνονταιεύκολα,μετηνακτινοβολίαθερμότητας.Ανκαιπολλέςφορέςηακτινοβολίαθερμότηταςσυνοδεύεταιαπόακτινοβολίαφωτός,αυτόδεσυμβαίνειπάντα.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗπρώτηεργασίααποτελείεπανάληψητουεισαγωγικούερω-τήματος,πρέπεισυνεπώςνασυζητηθείστηντάξη.Oιμαθητές,αναφέρουντηδιάδοσητηςθερμότηταςμεακτινοβολίαωςτομοναδικότρόποροήςθερμότηταςαπότονΉλιοστηΓη.Είναιβέβαιοότιοιπερισσότεροιμαθητέςέχουνπαρατηρήσειότιτοκαλοκαίριηθερμοκρασίαστασκουρόχρωμααυτοκίνηταείναιμεγαλύτερηαπ'ό,τισταανοιχτόχρωμα.Εδώκαλούνταιναεξηγήσουν την παρατήρησή τους, χρησιμοποιώντας τουςόρους«απορρόφηση»και«θερμότητα».Ηεργασίαβοηθάτουςμαθητέςνακατανοήσουνότιοιδιάφοροιτρόποιροήςτηςθερμότηταςσυνήθωςσυνυπάρχουν.

Η ενέργεια από τον Ήλιο στη Γη διαδίδεται με ακτινοβολία, αφού η διάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι δυνατή και στο κενό.

Τα σκουρόχρωμα αυτοκίνητα θερμαίνονται περισσότερο, επειδή οι σκουρόχρωμες επιφάνειες απορροφούν περισσότερη θερμότητα απ' ό,τι οι ανοιχτόχρωμες.

Η λάμπα ακτινοβολεί θερμότητα προς όλες τις κατευθύνεις. Μόνο που προς τα πάνω έχουμε και μεταφορά θερμότητας με ρεύματα, αφού ο ζεστός αέρας ανεβαίνει προς τα πάνω.

•

•

•

Σελ. 59

Η μετάδοση θερμότητας με αγωγή δεν είναι δυνατή, γιατί ο αέρας είναι κακός αγωγός της θερμότητας.Η μεταφορά θερμότητας με ρεύματα δεν είναι δυνατή, γιατί ο ζεστός αέρας ανεβαίνει προς τα πάνω.

Τα μαύρο πλαίσιο είναι πιο ζεστό απ' ό,τι το λευκό πλαίσιο.

•

Η θερμότητα διαδίδεται και με ακτινοβολία. Η θερμότητα που απορροφά ένα σώμα εξαρτάται από το χρώμα του.

•

•

Σελ. 58

ΕΜΒΙΑ - ΑΒΙΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

3διδακτικέςώρες

ΕΝΟΤΗΤΕΣ

1.Χαρακτηριστικάτηςζωής(1διδακτικήώρα)2.Τοκύτταρο(2διδακτικέςώρες)

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ

•έμβια•άβια•ζωντανοίοργανισμοί•κινείται•αναπαράγεται•αναπτύσσεται•τρέφεται•αντιδράσεερεθίσματα

ΓΕΝΙΚΟΣ ΣΤΟΧΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςταέμβιακαιταάβιακαινααναφέρουνότιτοκύτταροείναιβασικήδομικήκαιλειτουργικήμονάδαόλωντωνζωντανώνοργανισμών.

ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςέμβιακαιάβια.•Νααναφέρουνοιμαθητέςχαρακτηριστικέςλειτουργίεςτωνέμβιωνόντων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςλειτουργίεςπουχαρακτηρίζουναποκλειστικάτουςζωντανούςοργανισμούς.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιόλοιοιζωντανοίοργανισμοίαποτελούνταιαπόέναήπερισσότερακύτταρα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιοργανισμοίδιακρίνονταισεμονοκύτταρουςκαιπολυκύτταρους,ανάλογαμετοπλήθοςτωνκυττάρωναπόταοποίααποτελούνται.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςταβασικάμέρητουκυττάρου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυγκεκριμέναπαραδείγματαγιατηχρησιμότητατωνμικροοργανισμών.

•αναπνέει•λειτουργίες•κύτταρο•κυτταρικήμεμβράνη•κυτταρόπλασμα•πυρήνας•κυτταρικότοίχωμα

•χυμοτόπιο•μικροσκόπιο•πολυκύτταροιοργανισμοί•μονοκύτταροιοργανισμοί•μικροοργανισμοί•ζύμωση•χλωροπλάστες

116

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ:

•Ηζωήχαρακτηρίζεταιαπόκάποιεςλειτουργίεςπουδενπαρατηρούνταισταάβιααντικείμενα.•Έναβασικόκοινόχαρακτηριστικότωνζωντανώνοργανισμώνείναιότιαποτελούνταιαπόέναήπερισσότερακύτταρα.•Τοκύτταροείναιηβασικήδομικήκαιλειτουργικήμονάδα(πουεκδηλώνειτοφαινόμενο)τηςζωής.•Σεκάθεκύτταροδιακρίνουμετρειςκύριεςπεριοχές,τηνκυτταρικήμεμβράνη,τοκυτταρόπλασμακαιτονπυρήνα.•Ηκυτταρικήμεμβράνηοριοθετείτοκύτταρο,δέχεταιμηνύματακαιελέγχειτηνείσοδοκαιέξοδοουσιώναπότοκύτταρο.•Τοκυτταρόπλασμαπεριέχειτακυτταρικάοργανίδιαπουείναιορατάμόνομετοηλεκτρονικόμικροσκόπιο.•Οπυρήναςπεριέχειτογενετικόυλικό(DNA)καιελέγχειόλεςτιςκυτταρικέςδραστηριότητες.•Τοκυτταρικότοίχωμα,οιχλωροπλάστεςκαιταχυμοτόπιαείναισχηματισμοίπουπαρατηρούνταιμόνοσταφυτικάκύτταρα.•Οιοργανισμοίανάλογαμετοναριθμότωνκυττάρωντουςδιακρίνονταισεμονοκύτταρουςκαιπολυκύτταρους.•Μονοκύτταροιοργανισμοίείναιταβακτήρια,οιμύκητες,ταπρωτόζωακαιοιιοί.•Κάποιοιμικροοργανισμοίείναιπαθογόνοι,οιπερισσότεροιόμωςείναιχρήσιμοι.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

•Πολλοίμαθητέςδυσκολεύονταινακατατάξουντανεκράτμήματαζωντανώνοργανισμώνσταάβιααντικείμενα.•Πολλοίμαθητέςδυσκολεύονταινακατανοήσουνότιταφυτάείναιζωντανοίοργανισμοί.•Ορισμένοιμαθητέςεπικεντρώνουντιςπαρατηρήσειςτουςσεμίααπότιςχαρακτηριστικέςλειτουργίεςτωνζωντανώνοργανι-σμών,γιαπαράδειγμαστηνκίνηση,ξεχνώνταςότικαιάβιααντικείμενα,όπωςγιαπαράδειγματααυτοκίνητα,κινούνται.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

δεναπαιτούνται

117

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Παράτοότιηδιάκρισημεταξύάβιωναντικειμένωνκαιζωντα-νώνοργανισμώνείναιαπλή,εντούτοιςοορισμόςτηςζωήςπαρουσιάζειεξαιρετικέςδυσκολίες.Γιατολόγοαυτόηέννοιατηςζωήςπροσδιορίζεταιαπότιςίδιεςτηςτιςεκδηλώσειςκαιαπόλειτουργίεςπουείναικοινέςσεόλαταέμβια όντα, όπωςηκίνηση,ηαναπνοή,ηαντίδραση σε ερεθίσματα,ηπρόσληψη τροφής,ηαποβολή άχρηστων ουσιών,ηανάπτυξη,ηαναπα-ραγωγήκτλ.Ορισμένεςαπόαυτέςτιςλειτουργίεςδεχαρακτηρίζουναπο-κλειστικάτοφαινόμενοτηςζωής.Υπάρχουνκαιάβιααντικείμε-νασταοποίαεμφανίζονταικάποιεςαπ’αυτέςτιςλειτουργίες.Ένααεροπλάνογιαπαράδειγμακινείται,έναψυγείοαντιδράστηναύξησητηςθερμοκρασίαςκ.ο.κ.Υπάρχουνόμωςκάποιεςλειτουργίεςπουσυναντώνταιαπο-κλειστικάστουςζωντανούςοργανισμούς:•ομεταβολισμός:μόνοόλοιοιζωντανοίοργανισμοίπροσλαμ-βάνουνενέργειακαιθρεπτικέςουσίεςκαιτιςχρησιμοποι-ούνγιατηνανάπτυξήτους.

•ηαναπαραγωγή:καμίαμηχανήκαικανέναάβιοαντικείμενοδενμπορείνααναπαραχθεί.

Βασικόκοινόχαρακτηριστικότωνζωντανώνοργανισμώνείναιότιαποτελούνταιαπόέναήπερισσότερακύτταρα.Τοκύτταροαποτελείτηβασικήδομικήκαιλειτουργικήμονάδαπουεκδη-λώνειτοφαινόμενοτηςζωής.Καθώςτομέγεθόςτωνκυττά-ρωνείναιεξαιρετικάμικρό(1μm-100μm),δενείναιορατάμεγυμνόμάτι,γι’αυτόηύπαρξήτουςέγινεαντιληπτήμετάαπότηνανακάλυψητουμικροσκοπίου.Ηλέξηκύτταρο(cell)ανα-φέρθηκεγιαπρώτηφοράτο1664απότοR.Ηοοke,οοποίοςπαρατηρούσε, με το δικής του κατασκευής μικροσκόπιο,λεπτέςτομέςφελλού.Ταπρώτα,λοιπόν,κύτταραπουπαρατή-ρησεοάνθρωποςήταννεκρά.

Έναβασικόκριτήριοδιάκρισηςμεταξύτωνκυττάρωναφοράτηνύπαρξηήόχιπυρήνα,δηλαδήμεμβράνηςπουναπεριβάλ-λειτογενετικότουςυλικό.Τακύτταρατωνβακτηρίωνδενδια-θέτουνπυρήνακαιονομάζονταιπροκαρυωτικά,ενώτακύττα-ραόλωντωνάλλωνοργανισμώνέχουνσυγκροτημένοπυρήνακαιονομάζονταιευκαρυωτικά.

Τομέγεθοςτωνκυττάρωνκαιημορφολογίατουςποικίλλει.Στονάνθρωπο,γιαπαράδειγμα,υπάρχουνεκατόπερίπουδια-φορετικάείδη κυττάρων.Τα νευρικάκύτταρασχηματίζουνμακριέςαποφυάδεςμετιςοποίεςμπορούνναδέχονταικαιναμεταβιβάζουνμηνύματα.Άλλακύτταραόπωςτασπερματοζωά-ριαμπορούνκαικινούνταιχάρησεειδικέςδομέςπουδιαθέ-τουνκαιάλλα,όπωςτακύτταρατουδέρματος,είναιπλατιάκαιέχουνκαλυπτήριορόλο.

Ανεξάρτητααπότοσχήματους,σεόλαταευκαρυωτικάκύττα-ραμπορούμεναδιακρίνουμετρειςκύριεςπεριοχές:•τηνπλασματική ή κυτταρική μεμβράνη,ηοποίαπεριβάλλειτο κύτταρο. Η μεμβράνη αυτή οριοθετεί το κύτταρο σεσχέση με το εξωτερικό του περιβάλλον και το φέρνει σεεπικοινωνίαμεαυτόελέγχονταςτοείδοςτωνουσιώνπουεισέρχονταιήεξέρχονταιαπότοκύτταρο.Ηκυτταρικήμεμ-βράνη διαθέτει κατάλληλους υποδοχείς χάρη στους οποί-ουςδέχεταικαιερμηνεύειερεθίσματααπότοπεριβάλλοντουκυττάρου.

•τοκυτταρόπλασμα,μέσαστοοποίοπαρατηρείταιέναπλή-θοςδιαφορετικώνδομών,πουχαρακτηρίζουντακυτταρικάοργανίδια. Τα κυτταρικά οργανίδια επιτελούν τις ποικίλεςλειτουργίες του κυττάρου, όπως τη σύνθεση πρωτεϊνών,τηνπαραγωγήκαιαξιοποίησητηςενέργειας,τηνκίνησητουκυττάρου,τηδιάσπασηάχρηστωνουσιώνκ.ο.κ.

• τον πυρήνα, που περιέχει το γενετικό υλικό (DNA) στοοποίοβρίσκονταιαποθηκευμένεςοιπληροφορίεςπουελέγ-χουνόλεςτιςκυτταρικέςδραστηριότητες.

Τακύτταρατωνφυτών,εκτόςαπόταπαραπάνωχαρακτηριστι-κά,διαθέτουν:•τοκυτταρικό τοίχωμα,έναπαχύκαιανθεκτικόπερίβλημα,που βρίσκεται εξωτερικά της πλασματικής μεμβράνης.Καθώς είναι συμπαγές και ικανό να αντέχει σε μεγάλεςπιέσεις,λειτουργείωςσκελετόςπουυποστηρίζειτοκύττα-ροκαικατ'επέκτασηολόκληροτοφυτό.Βασικόσυστατικό

ΕΜΒΙΑ - ΑΒΙΑ

118

Μονοκύτταροιμικροοργανισμοί είναιταβακτήρια,οιμύκητες,ταπρωτόζωακαιοιιοί.

Όταν οι μονοκύτταροι οργανισμοί πολλαπλασιάζονται καιδίνουναπογόνους,αυτοίμπορείνααποχωρίζονταικαιναζουνανεξάρτηταοέναςαπότονάλλο,μπορείόμωςκαιναπαραμέ-νουνενωμένοιδημιουργώνταςαποικίες.

Μερικοίμικροοργανισμοίείναιπαθογόνοικαιμπορείναπροκα-λέσουνδιαταραχέςστηνυγείατουανθρώπου.Οιπερισσότε-ροι,όμως,όχιμόνοδενείναιβλαβεροί,αλλάαντίθεταείναιαπαραίτητοιστηφύση,όπωςγιαπαράδειγμαοιμικροοργανι-σμοίπουαποικοδομούντηνεκρήοργανικήύλη.

Πολλοίμικροοργανισμοίχρησιμοποιούνταιαπότονάνθρωπογιατηνπαραγωγήπροϊόντωνσεδιάφορουςτομείςόπωςγιατηνπαραγωγήτροφίμων,γιαπαράδειγμαστηνπαραγωγήκρα-σιού,μπύρας,ψωμιού,γιαουρτιού,αλλάκαιστοντομέατηςυγείαςγιατηνπαρασκευήεμβολίων.

του είναι η κυτταρίνη, ουσία που χρησιμοποιείται από τονάνθρωπογιατηνπαραγωγήχαρτιού.

•οιχλωροπλάστες, πουπεριέχουν χλωροφύλλη και βρίσκο-νταιμόνοστακύτταρατωνπράσινωντμημάτωντουφυτού.Στους χλωροπλάστες γίνεται η φωτοσύνθεση, δηλαδή ηδέσμευση της ηλιακής ενέργειας και η μετατροπή τηςσεχημική.

•ταχυμοτόπια,πουείναιαποθήκεςθρεπτικώνουσιών(π.χ.άμυλου)καικαταλαμβάνουντομεγαλύτερομέροςτουφυτι-κούκυττάρου.

Ανάλογαμετοναριθμότωνκυττάρωντουςοιοργανισμοίδια-κρίνονταισεμονοκύτταρουςκαιπολυκύτταρους.Στουςμονο-κύτταρουςοργανισμούςτοένακαιμοναδικόκύτταροεπιτελείόλεςτιςλειτουργίεςπουείναιαπαραίτητεςστονοργανισμό.Αντίθετα, τα κύτταρα τωνπολυκύτταρωνοργανισμώνείναιεξειδικευμένα και επιτελούν συγκεκριμένη λειτουργία τοκαθένα.

119

Εισαγωγικό Ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΡωτάμετουςμαθητέςανγνωρίζουντησημασίατωνλέξεων«έμβια»και«άβια».Γράφουμεστονπίνακα«βίος=ζωή»καιαναφέρουμεστουςμαθητέςανδυσκολεύονταιναεξηγήσουντιςλέξειςαυτές,ότιέμβιαείναιταόνταπουέχουνζωή,δηλα-δήοιζωντανοίοργανισμοί,ενώάβιαείναιτααντικείμενα,πουδενέχουνζωή.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηφωτογραφίακαινααναφέρουντουςζωντανούςοργανισμούςπουαπεικονίζο-νταισ'αυτήν.Τουςζητάμεεπίσηςνααναφέρουνταάβιααντι-κείμεναπουπαρατηρούν.Διαβάζουμεστησυνέχειατοεισαγω-γικόερώτημακαιπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεωνσχετι-κάμετιςβασικέςδιαφορέςμεταξύτωνέμβιωνκαιτωνάβιων.

ΑντιμετώπισηΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιναδιακρίνουντουςζωντανούςοργανισμούςαπόταάβιααντι-κείμενα.Σεκάποιεςεικόνεςοιμαθητέςπαρατηρούνζωντα-νούςοργανισμουςκαιάβιααντικείμενα,οπότεθαπρέπεινααναφέρουνκαιταδύο.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ:

1διδακτικήώρα

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ:

έμβια,άβια,κινείται,αναπαράγεται,αναπτύσσεται,τρέφεται,αναπνέει,αντιδράσεερεθίσματα,λειτουργίες,ζωντανοίοργανι-σμοί

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ:

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςταέμβιααπόταάβια.•Νααναφέρουνοιμαθητέςχαρακτηριστικέςλειτουργίεςτωνέμβιωνόντων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςλειτουργίεςπουχαρακτηρίζουναποκλειστικάτουςζωντανούςοργανισμούς.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ:

δεναπαιτούνται

•

•

Σελ. 62

120

Χωρίζουμετονπίνακατηςτάξηςσεδύοστήλες.Σημειώνουμεστημίαστήλητηνονομασία«έμβια»καιστηνάλλητηνονομα-σία«άβια».Σημειώνουμεστονπίνακατιςπροτάσειςτωνμαθη-τώνγιατηνταξινόμησητωνεικόνωντηςπροηγούμενηςσελί-δας.Αφούολοκληρωθείηταξινόμισηστονπίνακατηςτάξης,ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουντονπίνακαστοφύλλοεργασίας.

Στησυνέχειαπροκαλούμεσυζήτησησχετικάμετιςλειτουργίεςπουχαρακτηρίζουντουςζωντανούςοργανισμούς.Στοσημείοαυτόζητάμεαπότουςμαθητέςνακλείσουνταβιβλίατους,γιαναμηβλέπουντιςλειτουργίεςπουαναφέρονταισ'αυτόκαιαφούσημειώσουμεστονπίνακατιςονομασίεςδύοζωντανώνοργανισμών,γιαπαράδειγμαενόςζώουκιενόςφυτού,ζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουνλειτουργίεςτους,τιςοποίεςκαισημειώνουμεστονπίνακα.Μετάαπότηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςζητάμεαπότουςμαθητέςναανοίξουντοβιβλίοτουςκαινασυμπληρώσουντονπίνακασυγκρίνονταςτιςλειτουργίεςπουαναφέρονταιεδώμεαυτέςπουπρότεινανκαιπουείναισημειωμένεςστονπίνα-κατηςτάξης.Σημείωση: πολλοίμαθητέςίσωςαναφέρουνότιτοδέντροήτοηλιοτρόπιοκινούνται.Διευκρινίζουμεότιστιςπεριπτώσειςαυτέςδενέχουμε«κίνηση»μετηνέννοιατηςμετακίνησης.κίνησηεδώείναιαποτέλεσμααντίδρασηςσεερέθισμακαιδενπραγματοποιείταιανδενυπάρχειτοαντίστοιχοερέθισμα(άνε-μοςήηλιακόφως,αντίστοιχα).

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηκαιβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοή-σουνότιοιζωντανοίοργανισμοίεμφανίζουνόλεςτιςλειτουργί-εςπουαναφέρονταιστονπίνακα,ενώταάβιααντικείμεναμπο-ρείναεμφανίζουνκάποιεςαπ'αυτέςήκαικαμία.Οιμαθητέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμα,στοοποίοαναφέρουντιςχαρα-κτηριστικέςλειτουργίεςτωνζωντανώνοργανισμών. Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέ-σεωνπουοιμαθητέςδιατύπωσανστηναρχήτουμαθήματος.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΜιαιδιαίτερηυποκατηγορίατωνάβιωναντικειμένωναποτε-λούναυτάπουπρέρχονταιαπόνεκράτμήματαοργανισμών,όπωςγιαπαράδειγματοξύλο,τοχαρτί,τομαλλί,οφελός.Μετηνεργασίααυτήεπισημαίνουμετηνιδιαιτερότητααυτώντωνάβιωναντικειμένων.Οιμαθητέςκαλούνταιναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιναδιακρίνουνποιαείναιέμβια,ποιαάβιακαιποιαείναινεκράτμήματαζωντανώνοργανισμών.

Επαναληπτικήεργασίαστηνοποίαοιμαθητέςκαλούνταιναπαρατηρήσουνπροσεκτικάτιςεικόνεςκαιναεντοπίσουντιςχαρακτηριστικέςλειτουργίεςτωνζωντανώνοργανισμώνπουαπεικονίζονταισ'αυτές.

•

•

•

δέντροσκίουροςπαιδίηλιοτρόπιοαργυροπελεκάνοςσκύλοςψάρια

σπίτιαφουντούκιαύφασμαπέτρεςνερό - σύννεφαυπολογιστήςαεροπλάνο - φώτα - αέρας

- 3 3 3 3 3 - - - - - - 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 - - - - - - - 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 - - - - - - 3 3 3 3 3 3 3 - - - - - 3 - - - - - 3 3 3 3 3 3

Οι ζωντανοί οργανισμοί εμφανίζουν χαρακτηριστικές λειτουργίες: κινούνται, αναπαράγονται, αναπτύσσονται, τρέφονται, αναπνέουν και αντιδρούν σε ερεθίσματα.

Σελ. 63

•

•

Έμβια: σκουλήκι, δέντραΆβια: τηγάνι, αέρας, πέτρες, ξύλα, κέρμα, μπριζόλαΝεκρά τμήματα ζωντανών οργανισμών: μπριζόλα, ξύλα, κίτρινα φύλλα

Τα πουλιά της εικόνας τρέφονται, αναπνέουν και κινούνται.

Η μέλισσα αναπνέει και τρέφεται.

Τα ζώα της εικόνας κινούνται, αναπνέουν και αντιδρούν σε ερεθίσματα.

Σελ. 64

121

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςφωτογραφίεςκαιρωτάμετιαπεικονίζεταισ'αυτές.Οιμαθητέςαναφέρουντουςζωντανούςοργανισμούςπουβλέπουν,πιθανόταταόμωςδενείναισεθέσηνααναφέρουνότιστηντελευταίαφωτογρα-φίακάθεσειράςαπεικονίζεταιτοκύτταρο.Προτρέπουμετουςμαθητέςναπαρατηρήσουντοδιαφορετικόμέγεθοςτωνζώωνκαιτωνφυτώνστιςεικόνεςκαιεπισημαίνουμεότιυπάρχουνκαιμικροσκοπικοίζωντανοίοργανισμοίπουδενείναιορατοίμεγυμνόμάτι.Διαβάζουμεστησυνέχειατοεισαγωγικόερώτημακαιπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεων.Σεσχέσημετοκοινόχαρακτηριστικόόλωντωνζωντανώνοργανισμώνείναιπολύπιθανόοιμαθητέςνααναφέρουνκάποιααπότιςλειτουρ-γίες που μελέτησαν στο προηγούμενο Φύλλο Εργασίας.Προτρέπουμετουςμαθητέςνααναφερθούνσεχαρακτηριστικάτων ζωντανών οργανισμών και όχι σε λειτουργίες τους.Σημειώνουμετιςυποθέσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΕξηγούμεστουςμαθητέςότιηπιομικρήμονάδατωνζωντανώνοργανισμώνονομάζεταικύτταρο.Στασκίτσαπαρουσιάζονταιέναζωικόκιέναφυτικόκύτταρο.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκό-πιο,προβάλλουμετηδιαφάνειαμετασκίτσααυτάκαιβοηθάμετουςμαθητέςνασημειώσουνταβασικάμέρητους.Ανάμεσασταφυτικάκαιζωικάκύτταραυπάρχουνομοιότητεςαλλάκαιεμφανείςδιαφορές.Στοφυτικόκύτταρουπάρχουνεπιπλέοντοκυτταρικό τοίχωμα, οι χλωροπλάστες και τα χυμοτόπια.Αναφέρουμεστουςμαθητέςεπιγραμματικάτηχρησιμότητακαθενόςαπόταβασικάμέρητουκυττάρου.Σεκαμιάπερίπτω-σηδενζητάμεαπότουςμαθητέςνααπομνημονεύσουντιςσχε-τικέςπληροφορίες.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ:

2διδακτικέςώρες

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ:

κύτταρο,κυτταρικήμεμβράνη,κυτταρόπλασμα,πυρήνας,κυτταρικότοίχωμα,χλωροπλάστες,χυμοτόπιο,μικροσκόπιο,πολυκύτταροιοργανισμοί,μονοκύτταροιοργανισμοί,μικροοργανισμοί,ζύμωση

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιόλοιοιζωντανοίοργανισμοίαποτελούνταιαπόέναήπερισσότερακύτταρα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιοργανισμοίδιακρίνονταισεμονοκύτταρουςκαιπολυκύτταρους,ανάλογαμετοπλήθοςτωνκυττάρωναπόταοποίααποτελούνται.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςταβασικάμέρητουκυττάρου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυγκεκριμέναπαραδείγματαγιατηχρησιμότητατωνμικροοργανισμών.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ:

δεναπαιτούνται

•

•

πυρήνας κυτταρόπλασμακυτταρική μεμβράνη

πυρήνας κυτταρόπλασμα κυτταρική μεμβράνη

χλωροπλάστες χυμοτόπιο κυτταρικό τοίχωμα

Σελ. 65

122

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιεξη-γούμεότιόλοιοιζωντανοίοργανισμοίαποτελούνταιαπόκύττα-ρα,τωνοποίωντοσχήμακαιτομέγεθοςδιαφέρει.Αναφέρουμεότιοιοργανισμοίδιακρίνονταισεμονοκύτταρουςκαιπολυκύττα-ρους.Οιμονοκύτταροιοργανισμοί,τουςοποίουςθαπαρατηρή-σουνοιμαθητέςπαρακάτω,αποτελούνταιαπόέναμοναδικόκύτταρο,ενώοιπολυκύτταροιαπόπολλάκύτταρα.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιεξηγούμεότιστηδεξιάεικόναβλέπουνσεμεγέθυνσητηνεπι-φάνειατουχεριού.Στημεγέθυνσηδιακρίνονταιτακύτταρα.ΖητάμεαπότουςμαθητέςναεντοπίσουνταβασικάμέρητουκυττάρουκαινατασημειώσουνστοΦύλλοΕργασίας.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιεξηγούμεότιστηδεξιάεικόναβλέπουνσεμεγέθυνσητηνεπι-φάνειατουκρεμμυδιού.Ηδραστηριότητααυτήείναιίδιαμετηνπροηγούμενημεμόνηδιαφοράότιεδώμελετάμεέναφυτικόκύτταρο.ΖητάμεαπότουςμαθητέςναεντοπίσουνταβασικάμέρητουκυττάρουκαινατασημειώσουνστοΦύλλοΕργασίας.

Εξηγούμεστουςμαθητέςότιστιςεικόνεςβλέπουνκάποιουςμικροοργανισμούς,οιοποίοιαποτελούνταιαπόένακαιμόνοκύτταρο,είναιδηλαδήμονοκύτταροι.Μερικοίαπ'αυτούςείναιπαθογόνοι,πολλοίόμωςείναιχρήσιμοιστονάνθρωπο.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιπροκαλούμεσυζήτησησχετικάμετηνπαραγωγήγιαουρτιούκαικρασιού.Μέσααπότησυζήτησηβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηπαραγωγήτωνπροϊόντωναυτών,όπωςκαιτουτυριού,τηςμπίραςκαιτουψωμιούγίνεταιχάρησεμιαβιοχημικήδιαδι-κασία,τηζύμωση,ηοποίαπροκαλείταιαπότουςμικροοργανι-σμούς.Αναφέρουμεεπίσηςότιοιμικροοργανισμοίχρησιμεύ-ουνκαιγιατηνπαρασκευήεμβολίων.

•

•

•

Στην εικόνα διακρίνω τον πυρήνα, το κυτταρόπλασμα και την κυτταρική μεμβράνη.

Διακρίνω τον πυρήνα, το κυτταρόπλασμα, την κυτταρική μεμβράνη και το κυτταρικό τοίχωμα.

Σελ. 66

•

Με τη βοήθεια μικροοργανισμών γίνεται ζύμωση του γάλακτος και έτσι φτιάχνεται το γιαούρτι.

Με τη βοήθεια μικροοργανισμών γίνεται ζύμωση του μούστου και έτσι φτιάχνεται το κρασί.

Σελ. 67

123

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξηπροτρέπονταςτουςμαθητέςναδιατυπώσουντοσυμπέρασμασημειώνονταςταβασικάμέρητουκυττάρου.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέ-σεωνπουέχουνδιατυπώσειοιμαθητέςκαιπουέχουμεσημει-ώσειστονπίνακα.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξημέσααπότηνοποίαοιμαθητέςσυμπληρώνουνήδιορθώνουντιςυποθέ-σειςτους,αναφέρονταςότιτοκύτταροείναιηβασικήμονάδαζωής.

Εμπέδωση- ΓενίκευσηΟιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνέναπροϊόντηςζύμωσηςτουγάλακτοςκαιέναπροϊόντηςζύμωσηςτουκρασιού,έτσιώστεναδιευρύνουντιςγνώσειςτουςσχετικάμετηχρησιμότη-ταορισμένωνμικροοργανισμών.

Οιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνότι τακύτταραέχουνπολύμικρόμέγεθοςκαιγι'αυτόδενμπορούμεναταδούμεμεγυμνόμάτι.Εξηγούμεστουςμαθητέςκατάτησυζήτησητηςεργασίαςστηντάξηότιδενμπορούμεναδούμετακύτταραμεγυμνόμάτιμπορούμεόμωςναταπαρατηρήσουμεστομικρο-σκόπιο.Αναφέρουμεότι τοηλεκτρονικόμικροσκόπιοδίνειμεγέθυνσημέχρικαι300.000φορές.

Επαναληπτικήεργασίαμετημορφήσταυρόλεξου.

•

•

•

•

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα. Βασικά μέρη των κυττάρων είναι ο πυρήνας, το κυτταρόπλασμα και η κυτταρική μεμβράνη. Τα φυτικά κύτταρα έχουν επιπλέον κυτταρικό τοίχωμα, χυμοτόπια και χλωροπλάστες.

Ένα προϊόν της ζύμωσης του γάλακτος είναι το τυρί και ένα προϊόν της ζύμωσης του κρασιού είναι το ξύδι.

Τα κύτταρα έχουν πολύ μικρό μέγεθος και δε διακρίνονται με γυμνό μάτι. Μπορούμε μόνο να τα παρατηρήσουμε στο μικροσκόπιο.

Σελ. 68

ΦYTA

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

5διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Ταμέρητουφυτού(1διδακτικήώρα)2.Ηφωτοσύνθεση(2διδακτικέςώρες)3. Ηαναπνοή(1διδακτικήώρα)4.Ηδιαπνοή(1διδακτικήώρα)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•ρίζα•βλαστός•φύλλα•χλωρίδα•φωτοσύνθεση•χλωροφύλλη•άμυλο•βάμμαιωδίου

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙOΥ

•Ναγνωρίσουνοιμαθητέςτηδομήτωνφυτώνκαθώςκαιτιςβασικέςτουςλειτουργίες.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςταμέρηενόςφυτού.•Ναεξηγήσουνοιμαθητέςμεαπλάλόγιατηλειτουργίατηςφωτοσύνθεσης.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςότιγιατηφωτοσύνθεσηείναιαπαραίτητοτοφωςτουήλιου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικατάτηφωτοσύνθεσηταφυτάπροσλαμβάνουνδιοξείδιοτουάνθρακακαιαποβάλλουνοξυγόνο.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιταφυτάαναπνέουν.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικατάτηναναπνοήταφυτάπροσλαμβάνουνοξυγόνοκαιαποβάλλουνδιοξείδιοτουάνθρακα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιλειτουργίεςτηςφωτοσύνθεσηςκαιτηςαναπνοήςείναι«αντίθετες».•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηδιαπνοήτωνφυτών.

•διοξείδιοτουάνθρακα•οξυγόνο•αναπνοή•ασβεστόνερο•διαπνοή•στόματατωνφύλλων•φως•νερό

126

•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιμετηδιαπνοήταφυτάαποβάλλουννερό.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιηδιαπνοήγίνεταιαπότηνκάτωεπιφάνειατωνφύλλων.

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Όλαταφυτά,όσοδιαφορετικάκαιανφαίνονται,έχουνκοινάταβασικάτουςμέρη:τηρίζα,τοβλαστόκαιταφύλλα.•Oιβασικέςλειτουργίεςτωνφυτώνείναιηφωτοσύνθεση,ηδιαπνοήκαιηαναπνοή.•Ταφυτάτρέφονταιμεάμυλο,τοοποίοπαρασκευάζεταισταφύλλα.Γιατηνπαρασκευήτουαμύλουείναιαπαραίτητοτονερό,πουφτάνεισταφύλλαμέσααπότοβλαστό,καιτοδιοξείδιοτουάνθρακα,πουταφυτάπαίρνουναπότοναέρα.Ηλειτουργίαπαρασκευήςτουαμύλουονομάζεταιφωτοσύνθεση.Ηφωτοσύνθεσηδενμπορείναγίνειχωρίςτοφωςτουήλιουκαιτηχλωρο-φύλλη.Γι'αυτόκαιγίνεταιμόνοκατάτηδιάρκειατηςημέρας.Ηχλωροφύλληείναιηουσίαπουδίνεισταφύλλατοχαρακτηρι-στικότουςπράσινοχρώμα.Κατάτηφωτοσύνθεσηαπελευθερώνεταιοξυγόνο,πουαποβάλλεταιστηνατμόσφαιρα.

•Ταφυτάαναπνέουν.Μετηλειτουργίατηςαναπνοήςταφυτάανταλλάσσουναέριαμετοπεριβάλλον,απορροφούνδηλαδήοξυ-γόνο και απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα. Το οξυγόνο όμως που απορροφούν τα φυτά με την αναπνοή είναι πολύλιγότεροαπόαυτόπουαπελευθερώνουνμετηφωτοσύνθεση.

•Διαπνοήονομάζεταιηαποβολήνερούαπόταφύλλατωνφυτώνκαισυγκεκριμένααπόμικρέςοπέςστοέλασματωνφύλλων,οιοποίεςονομάζονταιστόματα.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

•Oρισμένοιμαθητέςδυσκολεύονταινακατανοήσουνότιταφυτάείναιζωντανοίοργανισμοίκαιότιπολλέςαπότιςλειτουργίεςτουςείναιανάλογεςμεαυτέςτωνζώων.Σεόλοτοκεφάλαιο,γίνεταιπροσπάθειαναευαισθητοποιηθούνοιμαθητέςσχετικάμετηνυποχρέωσητηςαντιμετώπισηςτωνφυτώνμεσεβασμό,όπωςαρμόζεισεκάθεζωντανόοργανισμό.

•Πολλοίμαθητέςδυσκολεύονταινασυσχετίσουνταμέρητουφυτούμετιςδιάφορεςλειτουργίεςτου.Είναισημαντικόνααναφέ-ρουμεμεέμφασηότιηφωτοσύνθεσηκαιηδιαπνοήγίνονταισταφύλλα,ενώηαναπνοήγίνεταιαπόόλαταμέρητουφυτού,ακόμηκαιαπότηρίζα.

•Ηκατανόησητηςλειτουργίαςτηςφωτοσύνθεσηςπροκαλείσημαντικήδυσκολία.Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιταφυτάτρέφονταιαπευθείαςμεουσίεςπουαπορροφούναπότοέδαφος.Είναισημαντικόναβοηθήσουμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιταφυτάπαράγουντην«τροφή»τους,τοάμυλο,μετηδιαδικασίατηςφωτοσύνθεσης.

•Oιπερισσότεροιμαθητέςγνωρίζουναπότηνκαθημερινήτουςζωή,καθώςκαιαπόπροηγούμενεςτάξεις,ότικατάτηφωτοσύν-θεσηταφυτά«παράγουν»οξυγόνο.Λίγοιμαθητέςωστόσογνωρίζουνότιταφυτά,ενώφωτοσυνθέτουν,ταυτόχρονααναπνέουνκαιότικατάτηναναπνοήπροσλαμβάνουνοξυγόνοαποβάλλονταςδιοξείδιοτουάνθρακα.Είναισημαντικόναβοηθήσουμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιοιδύοαυτέςλειτουργίες,ηφωτοσύνθεσηκιηαναπνοή,είναιαντίθετες,εξηγώνταςπαράλληλαότιτοοξυγόνοπουαποβάλλεταικατάτηφωτοσύνθεσηείναιπερισσότεροαπόαυτόπουπροσλαμβάνεταικατάτηναναπνοή.

OPΓANA KAI YΛIKA

Φύλλο Εργασίας 2:•μικράπιάτα•ψωμί•νερό •πατάτα•καλαμάκι•βάμμαιωδίου•αποχρωματισμέναφύλλα•καθαρόοινόπνευμα(πείραμα επίδειξης)

•φυτόμεμαλακάκαιανοιχτόχρωμαφύλλα(πείραμαεπίδειξης)

Φύλλο Εργασίας 3:•ποτήρι•καλαμάκι•2διαφανήμπουκάλιααναψυκτικού•μαϊντανός•σπάγκος•ψαλίδι•πλαστελίνη•γυάλινοδοχείο(πείραμαεπίδειξης)•ασβέστης(πείραμαεπίδειξης)•νερό(πείραμαεπίδειξης)•χωνί(πείραμαεπίδειξης)•φίλτροτουκαφέ(πείραμαεπίδειξης)

Φύλλο Εργασίας 4:•5διαφανήμπουκάλιααναψυκτικού•νερό•λάδι•τμήματαβλαστώνμείδιοαριθμό φύλλων

•μαρκαδόρος•βαζελίνη•φυτόσεγλάστρα(πείραμα επίδειξης)

•διαφανήςπλαστικήσακούλα (πείραμαεπίδειξης)

127

ΑNAΠTYΞH TOY KEΦAΛAIOY

Τοσύνολοτωνφυτώνμιαςπεριοχήςαποτελείτηχλωρίδατης.Ηχλωρίδαείναι ιδιαίτερασημαντικήγιαέναοικοσύστημα,καθώςταφυτάαποτελούντηβάσητηςτροφικήςαλυσίδαςκαιεμπλουτίζουντηνατμόσφαιραμεοξυγόνο.Ταφυτά,παρ'όλεςτιςεμφανείςμορφολογικέςδιαφορέςτους,τιςδιαφορέςστηδιάρκειατηςζωήςτους,τομέγεθοςκαιτημορφήτουβλαστούτους,έχουνόλατην ίδιαβασικήδομή:Έχουνόλαρίζα,βλαστόκαιφύλλα.

Ηρίζαείναιτοτμήματουφυτούπουσυνήθωςβρίσκεταικάτωαπότηνεπιφάνειατουεδάφους.Σπάνιεςείναιοιπεριπτώσειςεναέριωνριζών,πουχρησιμεύουνγιατηναναρρίχησηκαιτηστήριξητουφυτού,όπωςγιαπαράδειγμαστονκισσό.Μορφολογικάυπάρχουνδύοκύριοιτύποιρίζας:οπασσαλώδηςτύποςκαιοθυσανώδης.Πασσαλώδηςείναιηρίζατωνπερισ-σότερωνδικοτυλήδονων,όπωςγιαπαράδειγμαηρίζα τηςφασολιάς,ενώθυσανώδηςείναιηρίζα τωνπερισσότερωνμονοκοτυλήδονων,όπωςγιαπαράδειγμαηρίζατουσιταριού.Στιςπασσαλώδειςρίζεςδιακρίνουμετηνκύριαρίζα,απότηνοποίαεκφύονταιμικρότερεςρίζες,πουονομάζονταιπαράρρι-ζα.Τοάκροτηςκύριαςρίζαςκαιτωνπαράρριζωνονομάζεταικαλύπτρα.Ηκαλύπτραείναιμυτερήκαισκληρή,γιαναδιευκο-λύνεταιηδιείσδυσηστοέδαφος.Στιςθυσανώδειςρίζεςδενυπάρχεικύριαρίζααλλάπολλέςμικρές,ισομεγέθειςσχεδόν,ρίζες.Στιςρίζεςορισμένωνφυτώναποθηκεύονταιθρεπτικάστοιχεία.Τέτοιεςρίζεςείναιοικονδυλώδεις,όπωςγιαπαράδειγμαηρίζατηςγλυκοπατάτας,καιοιγογγυλώδεις,όπωςγιαπαρά-δειγμαηρίζααπότοραπανάκικαιτοκαρότο.Πολλέςφορέςσυγχέονταιοιαποταμιευτικέςρίζεςμετουςυπόγειουςβλαστούς.Oιυπόγειοιβλαστοί,όπωςγιαπαράδειγ-μαοβλαστόςτηςπατάτας,έχουν«μάτια»,ενώοιαποταμιευτι-κέςρίζεςδενέχουν.Ένακομμάτιπατάτας,πουέχει«μάτι»,μπορείναφυτρώσει,κάτιπουδενμπορείνασυμβείμεένακομμάτιαποταμιευτικήςρίζας.Με τηρίζα ταφυτάαπορροφούναπό το έδαφος νερό καιάλατα,πουείναιδιαλυμένασεαυτό.Oιρίζεςσυμβάλλουνεπί-σηςστηστήριξητωνφυτών.Oιρίζεςεμφανίζουνθετικόγεωτροπισμό,ανεξάρτηταδηλαδήαπότηθέσητουφυτούκατευθύνονταιπάντοτεπροςτακάτω,προςτοέδαφος.

O βλαστόςείναιτοκύριοτμήματουυπέργειουτμήματοςτωνφυτών.Oβλαστόςεμφανίζειαρνητικόγεωτροπισμό,ανεξάρτη-ταδηλαδήαπότηθέσητουφυτούκατευθύνεταιπάντοτεπροςταπάνω,καιθετικόφωτοτροπισμό,ανεξάρτηταδηλαδήαπότηθέσητουφυτούστρέφεταιπάντοτεπροςτοφως.Oβλαστόςπολλώνφυτώνδιακλαδίζεταισεόλοκαιμικρότερατμήματα,πουεκφύονταιαπότοκυρίωςσώματου.Στοβλαστόστηρίζονταιεπίσηςταφύλλα.Τασημείασταοποίαοβλαστόςδιακλαδίζεταικαιτασημείασταοποίαεκφύονταιταφύλλα,ονομάζονταιγόνατα.Τοεσωτερικότηςδιακλάδωσηςτουβλα-στούονομάζεταιμασχάλη.Τοτμήματουβλαστού,πουβρίσκε-ταιανάμεσασεδύογόνατα,ονομάζεταιμεσογονάτιοδιάστημα.Στοβλαστόδιακρίνουμεεπίσηςταμάτια,σημείασταοποίαβγαίνουνταάνθηήτανέαφύλλαήξεκινούνοινέεςδιακλαδώ-σειςτουβλαστού.Oιβλαστοίταξινομούνταισεκατηγορίεςανάλογαμεταμορφο-λογικάτουςχαρακτηριστικά.Oικυριότερεςκατηγορίεςείναι:•Oιποώδειςβλαστοί,πουείναιμαλακοίκαιέχουνπράσινοχρώμα.Oιβλαστοίαυτοίπαρουσιάζουνμικρήανάπτυξη,γι'αυτόταφυτάμεποώδηβλαστόείναισυνήθωςβραχύβια.Ηδιάρκειαζωήςτουςείναιμονοετήςήδιετής.Παραδείγματαφυτώνμεποώδηβλαστόείναιημαργαρίτα,ηπαπαρούνα,τοκυκλάμινο.•Oιξυλώδειςβλαστοίείναισκληροίκαιέχουνπράσινοήκαφέχρώμα.Παρουσιάζουνμεγάληανάπτυξη,γι'αυτόταφυτάμεξυλώδηβλαστόέχουνσυνήθωςπολυετήδιάρκειαζωής.Σταδένδραοξυλώδηςβλαστόςονομάζεταικορμός.Ηδιάμετροςτουκορμούμεγαλώνεικαθώςκάθεχρόνοπροστίθεταιέναςνέοςδακτύλιος.Έτσι,σεμιατομήτουκορμούμπορούμεναδιαπιστώσουμετηνηλικίατουδένδρουμετρώνταςτοπλήθοςτωνδακτυλίων.Τοπλάτοςκάθεδακτυλίουείναιανάλογομετηνανάπτυξητουφυτούτοσυγκεκριμένοέτος.Mικρόπλάτοςσημαίνει μικρή ανάπτυξη και, αντίστροφα, μεγάλοπλάτοςσημαίνειμεγάληανάπτυξη.Παραδείγματαφυτώνμεξυλώδηβλαστόαποτελούνητριανταφυλλιά,ηκουμαριά,ηαμυγδαλιά,ηκαρυδιά.•Oικαλαμώδειςβλαστοίείναισκληροίκαικούφιοιστοεσωτε-ρικότους.Καλαμώδηβλαστόέχουν,γιαπαράδειγμα,ηκαλαμιάκαιτοσιτάρι.

ΦYTA

128

σμοί απορροφούν οξυγόνο και αποβάλλουν διοξείδιο τουάνθρακα.Toδιοξείδιοτουάνθρακαπουπαράγεταικατάτηναναπνοήαλλάκαιαπότιςκαύσειςπετρελαίουκαιάλλωνορυ-κτών,επαναπροσλαμβάνεταιαπόταφυτά.Γίνεταιεπομένωςσαφέςότι ηφωτοσύνθεσηείναι μια λειτουργίαμεμεγάλησημασίαγιατηνισορροπίατωνοικοσυστημάτων.

Ταφυτά,όπωςόλοιοιζωντανοίοργανισμοί,δενμπορούνναχρησιμοποιήσουναμέσως το άμυλο, πουπαράγουν με τηφωτοσύνθεση.Πρέπεινατοδιασπάσουν,γιαναεκμεταλλευ-θούντηνενέργεια,πουαπελευθερώνεταικατάτηδιάσπαση.Ηδιάσπασητουαμύλουγίνεταιμετηναναπνοή.Ταφυτάλοι-πόν,όπωςόλοιοιζωντανοίοργανισμοί,αναπνέουν.Ηαναπνοήγίνεταικυρίωςαπόταφύλλα,σεμικρότεροόμωςβαθμόκαιαπότοβλαστόκαιτηρίζα.Κατάτηναναπνοήταφυτάαπορροφούναπότοπεριβάλλονοξυγόνοκαιαποβάλλουνδιοξείδιοτουάνθρακα.Καθώςκατάτηδιάρκειατηςημέραςπαράλληλαμετηναναπνοήταφυτάφωτοσυνθέτουν,τοοξυγόνοπουαπορροφούνμετηναναπνοήείναιπολύλιγότεροαπόαυτόπουαποβάλλουνμετηφωτο-σύνθεση.Αντίθετα,τοδιοξείδιοτουάνθρακα,πουαποβάλ-λουνμετηναναπνοήστοπεριβάλλον,είναιπολύλιγότεροαπόαυτόπουαπορροφούνμετηφωτοσύνθεση.Κατάτηδιάρ-κειατηςημέραςλοιπόνταφυτάαπορροφούναπότοπεριβάλ-λονδιοξείδιοτουάνθρακακαιαποβάλλουνοξυγόνο.Τηνύχταόμωςταφυτάδεφωτοσυνθέτουν,αφούηφωτοσύν-θεσηδενείναιδυνατήχωρίςτοφωςτουήλιου.Καθώςηανα-πνοήσυνεχίζεταικαιτηνύχτα,ταφυτάαπορροφούνοξυγόνοκαιαποβάλλουνδιοξείδιοτουάνθρακα.Συνολικάστηδιάρκειαενόςεικοσιτετραώρουτοοξυγόνοπουαπελευθερώνειέναφυτόείναιπολύπερισσότεροαπόαυτόπου απορροφά από το περιβάλλον, ενώ το διοξείδιο τουάνθρακαπουαπελευθερώνειείναιπολύλιγότεροαπόαυτόπουαπορροφά.

Διαπνοήονομάζεταιηδιαδικασίααποβολήςνερούαπότοφυτόπρος τοπεριβάλλον. Ταφυτάαπορροφούνσυνεχώςνερόαπότοέδαφοςμετιςρίζεςτους.Τονερόμέσωτουβλα-στούφτάνεισεόλατασημείατουφυτού.Ταφυτάμετηδια-πνοήαποβάλλουναπόταφύλλατουςστοπεριβάλλοντο90%περίπουτουνερούπουαπορροφούναπότοέδαφος.Έτσιυπάρχειένασυνεχέςρεύμανερούαπό τιςρίζεςπρος ταφύλλα.Μετοντρόποαυτόταάλατα,πουείναιδιαλυμέναστονερό και είναι απαραίτητα για τις λειτουργίες τουφυτού,μεταφέρονταισεόλαταμέρητουφυτού.Ηδιαπνοήγίνεταιαπόταστόματα,πουείναιμικρέςοπέςπουβρίσκονταισταφύλλα.Ησυγκέντρωσητωνστομάτωνείναιμεγαλύτερηστηνκάτωεπιφάνειατωνφύλλων,συνεπώςαπόεκείκυρίωςδια-πνέειτοφυτό.Ηποσότητατουνερούτηνοποίαδιαπνέειέναφυτόεξαρτάταιβασικάαπότηνεπιφάνειατωνφύλλωντου.Όσομεγαλύτερηείναιηεπιφάνειατωνφύλλων,τόσοεντονό-τερηείναιηδιαπνοή.Ηδιαπνοήεπηρεάζεταιεπίσηςαπότηνποσότητατουδιαθέσι-μουνερούστοέδαφος.Μεγάληποσότητανερούστοέδαφοςεπιτρέπειέντονηδιαπνοή.Ηδιαπνοήεξαρτάταιεπίσηςαπότηθερμοκρασίατουπεριβάλλοντοςκαθώςκαιαπότηνυγρασίαστοναέρα.Ηδιαπνοή,εκτόςαπότοότιεξασφαλίζειτημετα-φοράτωναλάτων,συμβάλλεικαιστονέλεγχοτηςθερμοκρα-σίαςτουφυτού.

•Oιαναρριχώμενοιβλαστοί,πουαναπτύσσονταισεύψος,καθώςτοφυτό«αναρριχάται»σεκάποιοάλλοσώμα,όπωςγιαπαράδειγμασεκορμόάλλουδένδρου,σετοίχοήσεστήριγμαστοέδαφος.Παραδείγματαφυτώνμεαναρριχώμενοβλαστόαποτελούντοαμπέλικαιοκισσός.•Oιέρποντεςβλαστοί,πουαναπτύσσονταιοριζόντιαπάνωστοέδαφος.Παραδείγματαφυτώνμεέρπονταβλαστόαποτε-λούνηκαρπουζιάκαιηκολοκυθιά.

Oβλαστόςαποτελείτη«ραχοκοκκαλιά»τουφυτού.Συμβάλλειστηστήριξητουφυτού.Απότοβλαστόεκφύονταιταφύλλακαιταάνθη.Μέσααπότοβλαστόμεταφέρονταινερόκαιδιάφορεςουσίεςσεόλαταμέρητουφυτού.

Σταφύλλαπαρασκευάζεταιτοάμυλο,τοοποίοαποτελείτην«τροφή»τουφυτού.Ταφύλλαεκφύονταιαπότοβλαστόσταγόνατακαισυνδέονταιμεαυτόνμετονμίσχο,πουείναισυνήθωςκυλινδρικόςκαιαποτελείσυνέχειατουβλαστού.Ηεπιφάνειατουφύλλουονο-μάζεταιέλασμα.Oι«αγωγοί»,μέσωτωνοποίωνμεταφέρονταιαπότοβλαστόπροςτοφύλλοτονερόκαιταάλατα,πουείναιδιαλυμένασεαυτό,καθώςκαιαπότοφύλλοπροςτοβλαστόταθρεπτικάστοιχεία,πουπαράγονταισταφύλλα,αποτελούντανεύρατουφύλλου.Τοσύνολοτωννεύρωνονομάζεταινεύρωσητουφύλλου.Σεάλλαφύλλατανεύραείναιμεταξύτουςπαράλ-ληλα,γι'αυτόηνεύρωσηονομάζεταιπαράλληλη,ενώσεάλλαφύλλαηνεύρωσημοιάζειμεαυτήντουφτερούκαιγι'αυτόονομάζεταιπτερωτή.Ταφύλλαορισμένωνφυτώνδιαθέτουνέναενιαίοέλασμα.Ταφύλλααυτάονομάζονταιαπλά.Σύνθετα,αντίθετα,ονομάζονταιταφύλλασταοποίατοέλασμαδιαιρείταισεμικρότεραφύλλα,ταφυλλάρια.Τοσχήματωνφύλλωνποικίλει.Κάποιαφύλλαέχουνσχήμαπουμοιάζειμεαυτότηςλόγχης,άλλαέχουνσχήμαπουμοιάζειμεαυτότηςκαρδιάς,τηςπαλάμης,τηςβελόνας,τουκύματοςκ.λπ.

Oιτρειςβασικότερεςλειτουργίεςτωνφυτώνείναιηφωτοσύν-θεση,ηαναπνοή καιηδιαπνοή.

Φωτοσύνθεσηονομάζεταιηλειτουργίαμετηνοποίαταφυτάπαρασκευάζουνάμυλο.Ηφωτοσύνθεσηγίνεταιμόνοσταπρά-σινατμήματατωνφυτών.Ηχρωστικήουσίατωνπράσινωντμη-μάτωντωνφυτώνονομάζεταιχλωροφύλληκαιεντοπίζεταισεοργανίδιατωνκυττάρωνπουονομάζονταιχλωροπλάστες.Γιατηφωτοσύνθεσηείναιαπαραίτητηηχλωροφύλληκαιηενέρ-γειατουηλιακούφωτός.Ηπαρασκευήτουαμύλουγίνεταιμεμιασειράχημικώναντι-δράσεων,κατάτηνοποίαανόργανεςενώσεις,καισυγκεκριμέ-ναδιοξείδιοτουάνθρακακαινερό,μετατρέπονταισεοργανι-κέςενώσεις,καισυγκεκριμένασεγλυκόζη.Πολλάμόριαγλυ-κόζηςενώνονταικαισχηματίζουντοάμυλο,τοοποίομπορούμεναανιχνεύσουμεσταπράσιναμέρητουφυτούχρησιμοποιώ-νταςβάμμαιωδίου.Τοβάμμαιωδίουέχεικαφετίχρώμα.Ότανρίχνουμεόμωςσταγόνεςβάμματοςιωδίουσεουσίεςπουπερι-έχουνάμυλο,αυτέςαποκτούνμπλεχρώμα.Τοάμυλοπαρασκευάζεταικυρίωςσταφύλλα.Απόεκείμέσωτωννεύρωντωνφύλλωνκαιμέσωτουβλαστούμεταφέρεταισεόλα ταμέρη τουφυτού.Κατά τηφωτοσύνθεσηεκτόςαπόάμυλοπαράγεταικαιοξυγόνο,τοοποίοταφυτάαποβάλλουνστοπεριβάλλον.Τοοξυγόνοείναιαπαραίτητογιατηναναπνοήόλωντωνζωντανώνοργανισμών.Κατάτηναναπνοήοιοργανι-

129

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΤΑ ΜΕΡΗ ΤOΥ ΦΥΤOΥ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

ρίζα,βλαστός,φύλλα

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιόλαταφυτά,ανκαιφαίνονταιδιαφορετικά,έχουνκοινάταβασικάτουςμέρη:τηρίζα,τοβλα-στόκαιταφύλλα.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςσεσκίτσακαιφωτογραφίεςφυτώνταβασικάτουςμέρη.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

•

•

•Η ελιά είναι δέντρο με σκληρό βλαστό, που λέγεται κορμός. Έχει πολλά μικρά φύλλα στο πάνω μέρος του βλαστού και ισχυρές ρίζες βαθιά στο έδαφος.

Η μαργαρίτα είναι πόα με μαλακό βλαστό και φύλλα σε όλο το μήκος του βλαστού. Οι ρίζες της είναι μικρότερες από της ελιάς.

Σελ. 70

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετησχετικήδια-φάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέ-ρουνποιαφυτάβλέπουνσεκάθεφωτογραφία.Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημαπροκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςχωρίςνασχολιάσουμεσημειώνουμεστονπίνακα.

ΑντιμετώπισηΖητάμεαπότουςμαθητέςναπεριγράψουνμελίγαλόγιατηνελιάαναφέροντας ταβασικά τηςμέρη.Προτρέπουμε τουςμαθητέςνααναφέρουνκαιταμέρητουδένδρουπουδεφαίνο-νται.Oιμαθητέςσημειώνουνμεσυντομίατηνπεριγραφήστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπεριγράψουνμελίγαλόγιατημαργαρίτααναφέροντας ταβασικά τηςμέρη.Προκαλούμεσυζήτησηστην τάξη,βοηθώντας τουςμαθητέςναδώσουνπλήρηπεριγραφή αναφέροντας τη ρίζα, το βλαστό και ταφύλλα.Μέσααπότησυζήτησηοέναςμαθητήςβοηθάτονάλλο νασυμπληρώσει τηνπεριγραφήπουέχει προτείνει.Μετάτηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςοιμαθητέςσημειώνουνμεσυντομία τηνπεριγραφήστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.

130

Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυγκρίνουντημαργαρίταμετηνελιά,προσπαθώνταςπέρααπόδιαφορέςνααναφέρουνκαιομοιότητες.Προκαλούμεσυζήτηση,βοηθώνταςτουςμαθητέςνακατανοήσουνότιταβασικάμέρηείναικοινάσεόλαταφυτά.Μεκατάλληλεςερωτήσειςκατευθύνουμετησυζήτηση:- Τιείναικοινόστημαργαρίτακαιστηνελιά;- Πώςονομάζουμετομέροςτωνφυτών,πουβρίσκεταιμέσαστοέδαφος;- Πώςονομάζεταιτομέροςεκείνοπουστηρίζειτοφυτό;

Μετάτηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςοιμαθητέςσημειώνουντιςονομασίες«φύλλα»,«βλαστός»και«ρίζα»στακουτάκιακαισυνδέουντραβώνταςγραμμέςκάθεκουτάκιμετααντίστοιχαμέρητηςελιάςκαιτηςμαργαρίτας.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΖητάμεαπότουςμαθητέςναγενικεύσουντιςπαρατηρήσειςτουςστιςδραστηριότητεςπουπροηγήθηκανκαιναδιατυπώ-σουντοσυμπέρασμα,αναφέρονταςταμέρηπουείναικοινάσεόλαταφυτά.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέ-σεων,πουέχουνδιατυπώσειοιμαθητέςκαιπουέχουμεσημει-ώσειστονπίνακα.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτηφωτογραφίατηςεργασίαςαυτήςτοέδαφοςέχεικατολι-σθήσεικαιοιρίζεςτουδένδρουφαίνονταικαθαρά.Oιμαθητέςκαλούνταιναπαρατηρήσουνκαινααναφέρουντηνιδιαιτερότη-τατουφαινομένουτηςφωτογραφίας.Απαντώνταςστοσκέλοςτηςερώτησηςγιαταμέρητουφυτούπουφαίνονται,πρέπεινααναφέρουντόσοτοβλαστόόσοκαιτηρίζα.Κάποιοιμαθητέςενδέχεταινααναφέρουνκαιταφύλλα,καθώςκάποιααπόταφύλλατουδένδρουφαίνονταιστηφωτογραφία.

Καλόείναιναδώσουμεαναλυτικότερεςοδηγίεςστουςμαθη-τές,πουεπιθυμούννακατασκευάσουνφυτολόγιο.Για τηνκατασκευή απαιτούνται λευκά χαρτόνια και ρυζόχαρτα.Oιμαθητέςτοποθετούνεναλλάξχαρτόνιακαιρυζόχαρτατοέναπάνωστοάλλο,τοποθετούνέναχρωματιστόχαρτόνιστομπρο-στινόκαιπίσωμέροςωςεξώφυλλο,ανοίγουνμεέναδιατρητι-κόδύοτρύπεςκαιδένουνμεχρωματιστήκορδέλαταφύλλαμεταξύτους.Εξηγούμεστουςμαθητέςότι,πρινκολλήσουνταφυτάστοφυτολόγιότους,πρέπεινατααποξηράνουν.Γιανατοεπιτύ-χουναυτόπρέπεινατατοποθετήσουνανάμεσασεδύοαπορ-ροφητικάχαρτόνιακαιστησυνέχειανατοποθετήσουνπάνωσταχαρτόνιαμεταφυτάμερικάβαριάβιβλία.Μετάαπόμερι-κέςημέρεςμπορούννακολλήσουνμεπροσοχήταφυτάστοφυτολόγιότους.

Εξηγούμεστουςμαθητέςότιξεριζώνουμεόσοτοδυνατόλιγό-τεραφυτάμειδιαίτερηπροσοχή,γιαναμηνκαταστραφούνοιρίζεςτους.Επισημαίνουμεότιπρέπεινααντιμετωπίζουμεμεσεβασμόταφυτάκαιότιδενείναισωστόναξεριζώνουμεφυτάάσκοπα.

Φύλλα

Βλαστός

Ρίζα

Τα φυτά, όσο κι αν φαίνονται διαφορετικά, έχουν τα βασικά τους μέρη κοινά: τη ρίζα, το βλαστό και τα φύλλα.

Στην εικόνα φαίνεται η ρίζα και ένα μέρος του βλαστού του φυτού. Το ασυνήθιστο στην εικόνα είναι ότι η ρίζα φαίνεται, ενώ συνήθως δεν μπορούμε να τη δούμε, αφού βρίσκεται μέσα στο έδαφος.

••

•

•

•

•• •

•

•

Σελ. 71

131

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: Η ΦΩΤOΣΥΝΘΕΣΗ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

φωτοσύνθεση,άμυλο,βάμμαιωδίου,χλωροφύλλη,φως,νερό,διοξείδιοτουάνθρακα,οξυγόνο

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναεξηγήσουνοιμαθητέςμεαπλάλόγιατηλειτουργίατηςφωτοσύνθεσης.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςότιγιατηφωτοσύνθεσηείναιαπαραίτητοτοφωςτουήλιουκαιηχλωροφύλλη.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικατάτηφωτοσύνθεσηταφυτάπροσλαμβάνουνδιοξείδιοτουάνθρακακαιαποβάλλουνοξυγό-νο.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •μικράπιάτα•ψωμί•νερό •πατάτα•καλαμάκι•βάμμαιωδίου•αποχρωματισμέναφύλλα

για τα πειράματα επίδειξης•καθαρόοινόπνευμα•φυτόμεμαλακάκαιανοιχτόχρωμαφύλλα

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνZητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνταφυτάστιςεικό-νες.Στησυνέχειαθέτουμετηνερώτηση:-Πώςτρέφονταιταφυτά;προκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςχωρίςνασχολιάσουμεσημειώνουμεστονπίνακα.Πολλοίμαθητέςαναφέρουνότιταφυτάτρέφονταιμεουσίες,πουαπορροφούναπότοέδαφος(βλέπεσυνήθειςεναλλακτι-κέςαντιλήψεις).Πράγματιταφυτάαπορροφούν μέσωτωνριζώνουσίεςαπότοέδαφος,αντίθεταόμωςαπότονάνθρωποκαιταζώα,πουπαίρνουντηναπαραίτητηενέργειαγιατιςδιά-φορεςλειτουργίεςτουςαπευθείαςαπότιςτροφέςπουπρο-σλαμβάνουν,ταφυτά«παρασκευάζουν»μετηφωτοσύνθεσητην«τροφή»τους.Δεδίνουμε,προφανώς,στοσημείοαυτότιςπληροφορίεςαυτέςστουςμαθητές.Είναιόμωςσημαντικόναμηναμελήσουμεστοτέλοςτουμαθήματος,μετάτηνεπεξερ-γασίατηςενότητας,ναπροκαλέσουμεσυζήτησηγιατοσχολια-σμότωνυποθέσεωνπουδιατύπωσανοιμαθητές,επισημαίνο-νταςτηδιαφοράαυτή.

Πειραματική αντιμετώπισηΑναφέρουμεότιπολλέςτροφές,όπωςτοψωμίκαιηπατάτα,περιέχουνάμυλοκαιεξηγούμεστουςμαθητέςότιστοπείραμααυτόθαμάθουνπώςμπορούμεναδιαπιστώσουμετηνύπαρξηαμύλου.Ξεφλουδίζουμεμίαπατάτακαιτηνκόβουμεσεμικράκομματά-κια.Δίνουμεσεκάθεομάδα3-4κομματάκια.Oιμαθητέςρίχνουνμερικέςσταγόνεςβάμματος ιωδίουσεβρεγμένοψωμίκαιστηνπατάτακαιπαρατηρούντηναλλαγήτουχρώματοςστοσημείοπουέριξαντιςσταγόνεςτουβάμμα-τοςιωδίου.

•

•

Σελ. 72

132

•

•

Το βάμμα ιωδίου έχει σκούρο καφέ χρώμα. Όταν ρίχνω στο ψωμί και στην πατάτα βάμμα ιωδίου, αυτά χρωματίζονται μπλε.

Τα φύλλα χρωματίζονται μπλε.

Όταν ρίχνω βάμμα ιωδίου σε ουσίες που περιέχουν άμυλο, αυτές χρωματίζονται μπλε. Στα φύλλα των φυτών υπάρχει άμυλο, αφού χρωματίζονται κι αυτά μπλε.•

Σελ. 73

Γιαναβοηθήσουμετουςμαθητέςστηνπαρατήρησήτουςμπο-ρούμεναρίξουμεμερικέςσταγόνεςβάμματοςιωδίουσεσώμαπουδενπεριέχειάμυλο,γιαπαράδειγμασελίγολευκόχαρτίκουζίνας,ώστεοιμαθητέςναδιαπιστώσουνότιτοχρώματουσεαυτήτηνπερίπτωσηδεμεταβάλλεται.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότισταφύλλατωνφυτώνυπάρχειάμυλο.Απότηνπροηγούμενημέραέχουμεβυθίσει μερικάφύλλαφυτούμε μαλακά και ανοιχτόχρωμαφύλλα,γιαπαράδειγμαφύλλααπόγεράνι,σεκαθαρόοινό-πνευμα,γιανατααποχρωματίσουμε.Δείχνουμεστουςμαθη-τέςταφύλλακαιεξηγούμετηδιαδικασίααποχρωματισμούπουακολουθήσαμεκαθώςκαιτηναναγκαιότητατης.Δίνουμεσεκάθεομάδαένααποχρωματισμένοφύλλοκαιζητά-μεαπότουςμαθητέςναρίξουνσεαυτόμερικέςσταγόνεςβάμματοςιωδίου.Oιμαθητέςπαρατηρούνότιταφύλλαχρωμα-τίζονταιμπλε.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηβοηθώνταςτουςμαθητέςναδιατυπώ-σουντοσυμπέρασμα.Oιμαθητές,μεβάσητηναλλαγήχρώμα-τοςπουπαρατήρησαν,καταλήγουνστοσυμπέρασμαότισταφύλλατωνφυτώνυπάρχειάμυλο.

Πειραματική αντιμετώπισηΤρεις-τέσσεριςμέρεςπριναπότηνεκτέλεσητουπειράματοςέχουμεσκεπάσειέναμέροςμερικώνφύλλωνενόςφυτού,πουέχειμαλακάκαιανοιχτόχρωμαφύλλα,γιαπαράδειγμαενόςγερανιού,μεαλουμινόφυλλο.Έχουμεφροντίσειναέχουμεσκεπάσειαρκετάφύλλα,ώστεκάθεομάδαμαθητώνναμπορείνααφαιρέσειένααπόαυτάγιανατομελετήσει.Oιμαθητέςαφαιρούνένααπόταφύλλα,πουέχουμεσκεπάσειμεαλουμινόφυλλο,καιστησυνέχειααφαιρούνκαιτοαλουμινό-φυλλομεπροσοχή,γιαναμη«σκιστεί»τοφύλλο.Oιμαθητέςπαρατηρούντοφύλλοκαισημειώνουνστοβιβλίοτηνπαρατήρησήτους.Σημείωση: Ταφύλλα,πουέχουμεσκεπάσειμεαλουμινόφυλλο,θαχρησιμοποιηθούν,αφούαποχρωματιστούν,γιατοεπόμενοπείραμα.Ανθέλουμεναολοκληρώσουμεκαιτοεπόμενοπεί-ραμακατάτηδιάρκειατουμαθήματος,πρέπειναέχουμεδια-θέσιμαπερίπου16φύλλασκεπασμέναμεαλουμινόφυλλο.Είναιπροφανέςότιθαπρέπειναχρησιμοποιήσουμεδύοήτρίαδιαφορετικάφυτά.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιστοτμήματουφύλλουπουήτανσκεπασμένομεαλουμινόφυλλοτοάμυλοείναιπολύλιγότερο.Διαπιστώνουνδηλαδήότιγιατηνπαρα-σκευήτουαμύλουείναιαπαραίτητηηχλωροφύλληκαιτοφωςτουήλιου.Γιαναείναιδυνατήηολοκλήρωσητουπειράματοςκατάτηδιάρκειατουμαθήματος,έχουμεαπότηνπροηγούμενημέραβυθίσεισεποτήριαμεκαθαρόοινόπνευμαγιακάθεομάδαέναφύλλο,τοοποίοείχαμεπρωτύτερακαιγιαπερίπου3με4ημέ-ρεςσκεπάσεικατάέναμέροςμεαλουμινόφυλλο.Δίνουμεσεκάθεομάδαένααποχρωματισμένοφύλλοκαιεξη-γούμεότιένατμήματουφύλλουαυτούήτανσκεπασμένομεαλουμινόφυλλο.Oιμαθητέςρίχνουνσταγόνεςαπόβάμμαιωδίουσεδιάφορασημείατουφύλλου,διαπιστώνονταςότιστασημείασταοποίατοφύλλοήτανσκεπασμένοηαλλαγήτουχρώματοςδενείναιέντονη.

•

•

Τα φύλλα που είχαμε σκεπάσει με αλουμινόφυλλο, έχουν χάσει το φωτεινό πράσινο χρώμα τους και έχουν αρχίσει να κιτρινίζουν.

Η αλλαγή χρώματος είναι λιγότερο έντονη στο μέρος του φύλλου που ήταν σκεπασμένο με αλουμινόφυλλο.

Σελ. 74

133

Εξαγωγή συμπεράσματοςΗεξαγωγήτουσυμπεράσματοςείναιδύσκολη,γι'αυτόδίνου-μεσημαντικήβοήθειαστουςμαθητές.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,τηνοποίακατευθύνουμεμεκατάλληλεςερωτήσεις:- Ποιαπληροφορίαμαςδίνειηαλλαγήχρώματος;-Ήτανηποσότητααμύλουίδιασεόλατασημείατουφύλλου;- Σεποιασημείατουφύλλουήταντοάμυλοπερισσότεροκαισεποιαλιγότερο;- Τιχρώμαείχετοφύλλοστοσημείο,όπουτοείχαμεσκεπάσειμετοαλουμινόφυλλο;- Ποιαουσίαδίνεισταφύλλατοχαρακτηριστικότουςπράσινοχρώμα;- Φωτίζεταιτοφύλλοαπότοφωςτουήλιου,όταντοσκεπάζου-μεμεαλουμινόφυλλο;Εξηγούμεστουςμαθητέςότιτοάμυλοαποτελείτην«τροφή»τουφυτού.Εξηγούμεεπίσηςότιτοάμυλοδεντοπαίρνουνταφυτάαπότοέδαφος.Τοάμυλοπαρασκευάζεταισταφύλλατωνφυτών και μεταφέρεται στησυνέχεια σε όλα τα μέρη τουφυτού.Μεταπειράματάτουςοιμαθητέςδιαπίστωσανότιγιατηνπαρασκευήτουαμύλουείναιαπαραίτητοτοφωςτουήλιουκαιηχλωροφύλλη.

Αναφέρουμετέλοςότιηδιαδικασίαπαρασκευήςαμύλουονο-μάζεται«φωτοσύνθεση».Μετάτηνολοκλήρωσητηςσυζήτη-σηςβοηθάμετουςμαθητέςναδιατυπώσουντοσυμπέρασμαχρησιμοποιώνταςτιςβοηθητικέςλέξειςπουδίνονταιστοπλαί-σιο.Αναυτόείναιαπαραίτητο,σημειώνουμεστονπίνακατοσυμπέρασμα,πουπροτείνουνμέσααπότησυζήτησηοιμαθη-τές,ώστεναείμαστεβέβαιοιότιόλοιοιμαθητέςθασημειώ-σουνσωστάτοδύσκολοαυτόσυμπέρασμαστοβιβλίοτους.Εξηγούμεστουςμαθητέςτηδιαδικασίατηςφωτοσύνθεσηςκαιαναφέρουμεότικατάτηδιαδικασίααυτήταφυτάαποβάλλουνοξυγόνοστοπεριβάλλον.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμεσεδιαφάνειατοσχήματουφυτούαπότηναντί-στοιχηεικόναστοβιβλίοαναφοράς.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηOιμαθητέςκαλούνταινασυμπληρώσουντακουτάκια,περιγρά-φονταςτηλειτουργία τηςφωτοσύνθεσης.Εξηγούμεστουςμαθητές ότι στα κουτάκια στο αριστερό μέροςπρέπει νασημειώσουντις«πρώτεςύλες»γιατηνπαραγωγήτουαμύλου,στακουτάκιαστοδεξιόμέροςτα«προϊόντα»τηςφωτοσύνθε-σης,ενώστακουτάκιαπουσχηματίζουντοτόξο,πρέπεινασημειώσουνταστοιχείαπουείναιαπαραίτητα,γιαναείναιδυνατήηφωτοσύνθεση.

Ηεργασίαείναιδύσκολη.Oιμαθητέςγνωρίζουνότιγιατηφωτοσύνθεσηείναιαπαραίτητο τοφωςτουήλιου.Πρέπει,συνεπώς,παρατηρώνταςτοσκίτσονακαταλήξουνστοσυμπέ-ρασμαότιηδιάταξητωνφύλλωνβοηθά,ώστεναφωτίζονταιόλαταφύλλα.Αναυτόείναιδυνατό,πριναναθέσουμετηνεργασία,φέρνουμεστηντάξηκαιδίνουμεστουςμαθητέςναπαρατηρήσουνένακλαδίκαστανιάςμεφύλλα.

•

•

διοξείδιο του άνθρακα

νερό

χλωροφύλλη

φως

άμυλο

οξυγόνο

Τα φύλλα έχουν αυτή τη διάταξη για να φωτίζονται όλα από το φως του ήλιου, ώστε να είναι δυνατή η φωτοσύνθεση.

Τα φυτά παίρνουν νερό από το έδαφος και διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και με τη βοήθεια του φωτός και της χλωροφύλλης παράγουν άμυλο. Η λειτουργία αυτή ονομάζεται φωτοσύνθεση. Κατά τη φωτοσύνθεση τα φυτά δίνουν οξυγόνο στο περιβάλλον. •

Σελ. 75

134

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3: Η ΑΝΑΠΝOΗ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

αναπνοή,ασβεστόνερο,οξυγόνο,διοξείδιοτουάνθρακα

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιταφυτάαναπνέουν.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικατάτηναναπνοήταφυτάπροσλαμβάνουνοξυγόνοκαιαποβάλλουνδιοξείδιοτουάνθρακα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιλειτουργίεςτηςφωτοσύνθεσηςκαιτηςαναπνοήςείναι«αντίθετες».

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ποτήρι•καλαμάκι•2διαφανήμπουκάλιααναψυκτικού•μαϊντανός•σπάγκος•ψαλίδι•πλαστελίνη

για τα πειράματα επίδειξης•γυάλινοδοχείο•ασβέστης•νερό•χωνί•φίλτροτουκαφέ

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαιναπεριγρά-ψουντηνεικόνα.Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώ-τημα,προκαλώντας τη διατύπωσηυποθέσεων, τις οποίεςχωρίςνασχολιάσουμεσημειώνουμεστονπίνακα.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιτοασβεστό-νεροθολώνει,ότανεκπνέουμεσεαυτό.Καλόείναιναέχουμεετοιμάσειτοασβεστόνεροπριναπότομάθημα.Γεμίζουμεέναδοχείομε4ποτήριανερό.Προσθέτουμε4κουταλιές τηςσούπαςασβέστηκαιανακατεύουμεκαλά.Μετάαπόλίγοφιλτράρουμετοαδιαφανέςαυτόυγρό,περνώ-νταςτομέσααπόέναφίλτροτουκαφέ,πουτοποθετούμεσεχωνί.Αδειάζουμεπολύμικρήποσότηταασβεστόνερουστοποτήρικάθεομάδας.Oιμαθητέςεκπνέουνδιαδοχικάστοασβεστόνεροχρησιμοποι-ώνταςτοκαλαμάκι.ΠΡOΣOΧΗ: Επισημαίνουμεμεέμφασηστουςμαθητέςότιδενπρέπεισεκαμίαπερίπτωσηναεισπνεύσουν,όσοέχουντοκαλαμάκιστοστόμα,διότι υπάρχει κίνδυνοςνακαταπιούνασβεστόνερο!

Προκαλούμεσυζήτησηβοηθώνταςτουςμαθητέςναγενικεύ-σουντηνπαρατήρησήτους.Εξηγούμεστουςμαθητέςότι,ότανεκπνέουμε,αποβάλλουμεστοναέραένααέριο,τοδιοξείδιοτουάνθρακα.Ημεταβολήστοχρώματουασβεστόνερουοφεί-λεταιακριβώςσεαυτότοαέριο,τοδιοξείδιοτουάνθρακα.

•

•

Το ασβεστόνερο στο ποτήρι θολώνει, όταν φυσώ μέσα σ' αυτό.

Σελ. 76

135

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότικαιταφυτάαναπνέουν.Βάζουμελίγοασβεστόνεροσεδύοδιαφανήμπου-κάλιαγιακάθεομάδα.Oιμαθητέςβάζουντομαϊντανόστοέναμπουκάλικαικλείνουνκαλάμεπλαστελίνητοάνοιγμακαισταδύομπουκάλια.Τοποθετούμεταμπουκάλιασεέναντουλάπι.Μετάαπόδύοπερίπουημέρεςοιμαθητέςμπορούνναπαρα-τηρήσουντοαποτέλεσματουπειράματος.Γιαναμπορέσουνοιμαθητέςνασημειώσουντηνπαρατήρησήτουςκατάτηδιάρκειατουμαθήματος,έχουμεετοιμάσειτοπείραμαμερικέςμέρεςπριν.Δείχνουμεστουςμαθητέςταμπουκάλιακαιτουςζητάμενασημειώσουντηνπαρατήρησήτουςστοβιβλίοτους.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτηση,μέσααπότηνοποία,οιμαθητέςδιατυ-πώνουν το συμπέρασμα, χρησιμοποιώντας τις βοηθητικέςλέξειςπουδίνονταιστοπλαίσιο.Καθώςηδιατύπωσηείναιδύσκολη,δίνουμεσημαντικήβοήθειαστουςμαθητές.Oιμαθη-τέςγνωρίζουναπότοπροηγούμενοπείραμαότιτοασβεστόνε-ροθολώνειλόγωτουδιοξειδίουτουάνθρακα.Εξηγούμεότικατά τηναναπνοή ταφυτάαπελευθερώνουνδιοξείδιο τουάνθρακα, ενώ παίρνουν από το περιβάλλον οξυγόνο.Αναφέρουμεεπίσηςότιηαναπνοήσταφυτάγίνεταιστοβλα-στό,σταφύλλα,αλλάκαιστηρίζα.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέ-σεωνπουέχουνδιατυπώσειοιμαθητές,καιέχουμεσημειώσειστονπίνακα.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗ εργασία αυτή καλό είναι να συζητηθεί στο σχολείο.Προκαλούμεσυζήτησηβοηθώνταςτουςμαθητέςναθυμηθούνποιοαέριο«παίρνουν»καιποιο«δίνουν» ταφυτάκατά τηφωτοσύνθεση.Σημειώνουμεστονπίνακατιςαπαντήσειςτωνμαθητώνκαιστησυνέχειαεπαναλαμβάνουμετηνίδιαερώτησηγιατηλειτουργίατηςαναπνοήςτωνφυτών.Σημειώνουμεπάλιτιςαπαντήσειςστονπίνακατηςτάξηςκαιζητάμεαπότουςμαθητέςνασχολιά-σουντοχαρακτηρισμότωνδύολειτουργιώνως«αντίθετων».

Oιμαθητέςκαλούνταινασυμπληρώσουντακουτάκια,σημειώ-νονταςτααέριαπουανταλλάσσουνταφυτάμετοπεριβάλλονκατάτηναναπνοή.

Ηεργασίααυτήκαλόείναινασυζητηθείστοσχολείο.Oιμαθη-τέςστηνπρώτηεργασίααναφέρθηκανστογεγονόςότιοιλει-τουργίεςτηςαναπνοήςκαιτηςφωτοσύνθεσηςείναι«αντίθε-τες».Εδώκαλούνταιναεξηγήσουντηνανάγκητοποθέτησηςτωνμπουκαλιώνσεσκοτεινόμέρος,αναφέρονταςότιστοσκο-τάδιδενείναιδυνατήηφωτοσύνθεση.

Στοσημείοαυτόπρέπειναεξηγήσουμεστουςμαθητέςότιτοοξυγόνοπουαποβάλλουνταφυτάμετηφωτοσύνθεσηείναιπολύπερισσότεροαπόαυτόπουχρειάζονταιγιατηναναπνοή.Κατάτηδιάρκειατηςημέραςλοιπόνταφυτάαποβάλλουνοξυ-γόνοστοπεριβάλλον,ενώκατάτηδιάρκειατηςνύχτας«παίρ-νουν»οξυγόνοαπότοπεριβάλλον.

Το ασβεστόνερο στο μπουκάλι με το μαϊντανό θολώνει.

•

•Τα φυτά αναπνέουν. Κατά την αναπνοή παίρνουν από το περιβάλλον οξυγόνο και δίνουν σε αυτό διοξείδιο του άνθρακα. Η αναπνοή γίνεται στο βλαστό, στα φύλλα αλλά και στη ρίζα.

Σελ. 77

Κατά τη φωτοσύνθεση τα φυτά παίρνουν από το περιβάλλον διοξείδιο του άνθρακα και δίνουν οξυγόνο. Αντίθετα, κατά την αναπνοή παίρνουν οξυγόνο και δίνουν διοξείδιο του άνθρακα.

οξυγόνο διοξείδιο του άνθρακα

Στο σκοτάδι δε γίνεται φωτοσύνθεση. Αν αφήναμε τα μπουκάλια σε φωτεινό μέρος, δε θα θόλωνε το ασβεστόνερο, αφού το διοξείδιο που δίνει το φυτό με την αναπνοή το παίρνει για τη φωτοσύνθεση.

•

•

•

Σελ. 78

136

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4: Η ΔΙΑΠΝOΗ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

στόματαφύλλων,νερό,διαπνοή

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηδιαπνοήτωνφυτών.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιμετηδιαπνοήταφυτάαποβάλλουννερό.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιηδιαπνοήγίνεταιαπότηνκάτωεπιφάνειατωνφύλλων.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα•5διαφανήμπουκάλιααναψυκτικού•νερό•λάδι•τμήματαβλαστώνμείδιοαριθμόφύλλων•μαρκαδόρος•βαζελίνη

για τα πειράματα επίδειξης•φυτόσεγλάστρα•διαφανήςπλαστικήσακούλα

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΕίναιδύσκολοοιμαθητέςναδιατυπώσουνυποθέσειςστηνενότητααυτή,καθώςτοφαινόμενοτηςδιαπνοήςείναιάγνω-στοστουςπερισσότερουςμαθητές.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηνεικόνακαιστησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημα.Ανκάποιοιμαθη-τέςδιατυπώσουνυποθέσεις,τιςσημειώνουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.Σεκαμίαπερίπτωσηδενπιέζουμετουςμαθητέςναδώσουναπαντήσεις.Ανοιμαθητέςδυσκο-λεύονταινααπαντήσουνστοεισαγωγικόερώτημα,περνάμεκατευθείανστηνπειραματικήαντιμετώπιση.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιταφυτάαπο-βάλλουννερό.Τοπείραμαπρέπειναέχειπροετοιμαστείμίαμέραπριναπότομάθημα.Ποτίζουμεέναφυτόκαιστησυνέ-χεια το σκεπάζουμε με μια διαφανή πλαστική σακούλα.Αφήνουμεστησυνέχειατοφυτόσεέναηλιόλουστομέρος.Δείχνουμεστουςμαθητέςτοφυτό,αναφέρουμεότιτοέχουμεσκεπάσει από τηνπροηγούμενη μέρα και τους ζητάμε νασημειώσουντηνπαρατήρησήτους.Αναφέρουμεστουςμαθη-τέςότιησακούλαήτανστεγνή,ότανσκεπάσαμεμεαυτήντοφυτό.Oιμαθητέςμπορούνναεπαναλάβουντοπείραμαστοσπίτιτους,γιαναεπιβεβαιώσουντηνπαρατήρησήτους.

Η σακούλα έχει θολώσει. Στην εσωτερική της επιφάνεια παρατηρώ σταγονίτσες νερού.

•

•

Σελ. 79

137

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιταφυτάαπο-βάλλουννερόστοπεριβάλλον.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιθαπρέπεινατοποθετήσουνταμπουκάλιασεέναηλιόλουστομέροςκαιναπαρακολουθήσουντηστάθμητουνερούγιαμερικέςημέρες.Eξηγούμεότιτολάδιμαςεξασφαλίζειότιτονερόσταμπουκάλιαδεθαεξατμίζεται.Γιαναμπορέσουνόμωςοιμαθητέςνασημειώσουντηνπαρα-τήρησήτουςστηδιάρκειατουμαθήματος,έχουμεετοιμάσειτηνπειραματικήδιάταξημίαεβδομάδαπριν.Δείχνουμεταμπουκάλιαστουςμαθητέςκαιεξηγούμεότιείχαμεετοιμάσειτοπείραμαπριναπόμίαεβδομάδα.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντημεγέθυνσητουφύλλουστηνεικόνακαιεξηγούμεότιοιμικρέςοπέςπουβλέ-πουνονομάζονταιστόματα.Προκαλούμεσυζήτησηβοηθώνταςτουςμαθητέςνακατανοήσουνότιμέσααπόταστόματααπο-βάλλεταινερόστοπεριβάλλον.

Ζητάμε από τους μαθητές να διαβάσουν την ερώτηση. Oιπερισσότεροιμαθητές,στηριζόμενοιστηνπαρατήρησητουπειράματοςπουπροηγήθηκε,θααπαντήσουνότιταστόματαβρίσκονταισταφύλλα.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιμετοεπόμενοπείραμαθαδιερευνήσουμεσεποιοακριβώςσημείοτωνφύλλωνβρίσκονταιταστόματα.

Καθώςηπροετοιμασίατουπειράματοςείναισύνθετη,μπορού-μεναπροτιμήσουμετηνεκτέλεσήτουμετημορφήεπίδειξης.Ζητάμεαπό τρειςως τέσσεριςμαθητές ναετοιμάσουν ταμπουκάλιαακολουθώνταςτιςοδηγίεςπουπεριγράφονταιστοβιβλίοτουςκαιστησυνέχειατουςζητάμενατοποθετήσουνταμπουκάλιασεέναηλιόλουστομέροςτηςτάξης.Επισημαίνουμεότιοιβλαστοίπρέπειναέχουντονίδιοαριθμόφύλλων,καθώςκαιότιόλαταφύλλαπρέπειναέχουντοίδιοπερίπουμέγεθος.Oιμαθητέςθαπαρακολουθήσουντηστάθμησταμπουκάλιαγιαμερικέςμέρες.

Γιαναμπορέσουνοιμαθητέςνασημειώσουντηνπαρατήρησήτουςστηδιάρκειατουμαθήματος,έχουμεμίαεβδομάδαπρινετοιμάσειτηνπειραματικήδιάταξη.Δείχνουμεταμπουκάλιαστουςμαθητέςκαιεξηγούμεότιείχαμεετοιμάσειτοπείραμαμίαεβδομάδαπριν.Oιμαθητέςσυγκρίνουν τηστάθμη τουνερού στα μπουκάλια με την αρχική στάθμη, που έχουμε«σημαδέψει»μεμαρκαδόροπάνωσταμπουκάλια,καισημειώ-νουντηνπαρατήρησήτους.

Ο βλαστός που έχει φύλλα έχει αποβάλει νερό στο περιβάλλον. Η στάθμη στο μπουκάλι έχει κατέβει. Στο άλλο μπουκάλι η στάθμη δεν έχει κατέβει.

Μέσα από τα στόματα τα φυτά αποβάλλουν νερό στο περιβάλλον.

•

•

Σελ. 80

Η στάθμη στο τέταρτο μπουκάλι έχει κατέβει πολύ, στο δεύτερο έχει κατέβει αρκετά, στο πρώτο έχει κατέβει πολύ λίγο, ενώ στο τρίτο καθόλου.

•

•

Σελ. 81

138

Τα φυτά αποβάλλουν από τα φύλλα τους νερό στο περιβάλλον. Τη λειτουργία αυτή την ονομάζουμε διαπνοή.

•

•

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηβοηθώνταςτουςμαθητέςναγενικεύ-σουντιςπαρατηρήσειςτουςσταπειράματαπουπροηγήθηκανκαιναδιατυπώσουντοσυμπέρασμα.Μεκατάλληλεςερωτή-σειςκατευθύνουμετησυζήτησητωνμαθητών:- Απόπούπροήλθετονερόπουπαρατηρήσατεστοεσωτερικότηςσακούλαςστοπρώτοπείραμα;- Γιατίκατέβηκεηστάθμηστομπουκάλιμετοβλαστόπουείχεφύλλαστοδεύτεροπείραμα;- Γιατίδενκατέβηκεηστάθμηστομπουκάλιμετοβλαστόχωρίςφύλλα;

Εισάγουμεκαιεξηγούμετονόρο«διαπνοή».Bοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηδιαπνοήγίνεταισταφύλλακαιμάλιστααπό την κάτωεπιφάνεια τωνφύλλων.Oι μαθητέςπαρατήρησανότισταφύλλασταοποίαείχαμεαλείψεικαιτιςδύοεπιφάνειεςμεβαζελίνηδενήτανδυνατήηδιαπνοή,ενώσεεκείναπουδενείχαμεαλείψεικαθόλουμεβαζελίνη,ηδια-πνοήήτανπιοέντονη.Συγκρίνονταςοιμαθητέςταπαραπάνωστοιχείακαταλήγουνστοσυμπέρασμαότιηδιαπνοήείναιπιοέντονηαπότηνκάτωεπιφάνειακαιλιγότεροέντονηαπότηνεπάνωεπιφάνεια.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέ-σεων, που ενδεχόμενα έχουν διατυπώσει οι μαθητές. Ανκάποιοιμαθητέςέχουνδιατυπώσειυποθέσειςστηναρχήτουμαθήματος,αυτέςείναισημειωμένεςστονπίνακα.Προκαλούμεσυζήτησημέσααπότηνοποίαοιμαθητέςσχολιάζουν,συμπλη-ρώνουνήδιορθώνουντιςυποθέσειςτουςμεβάσηόσαέμαθανστηνενότητααυτή.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηOιμαθητέςκαλούνταιναπαρατηρήσουντηνεικόνακαιναανα-φέρουνότιηδιαπνοήείναιεντονότερηστοποτήριμετοβλα-στόπουέχειπερισσότεραφύλλα.

Ηεργασίαείναιδύσκολη,καθώςοιμαθητέςδενέχουνμελετή-σειτηνεξάρτησητουρυθμούτηςδιαπνοήςαπότοείδοςτουφυτού.Oιμαθητέςπαρατηρούνόμωςότιηεπιφάνειατωνφύλ-λωντηςλεύκαςείναιπολύμεγαλύτερηαπόαυτήντωνφύλλωντουπεύκου,μπορούνσυνεπώςναεξηγήσουντηδιαφοράστηνποσότητατουνερούπουδιαπνέουνταδένδρασεμίαημέρα,μεβάσητηδιαφοράστομέγεθοςτηςεπιφάνειαςτωνφύλλωντους.

Η στάθμη θα κατέβει περισσότερο στο δεύτερο δοχείο, γιατί ο βλαστός σε αυτό το δοχείο έχει περισσότερα φύλλα, άρα η διαπνοή είναι πιο έντονη.

Η λεύκα έχει μεγάλα και πλατιά φύλλα, άρα η διαπνοή είναι πιο έντονη στη λεύκα σε σχέση με το πεύκο, που έχει φύλλα με μικρή επιφάνεια.

•

Σελ. 82

139

ΤΑ ΖΩΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

4διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Ζώαασπόνδυλακαισπονδυλωτά(2διδακτικέςώρες)2.Ταθηλαστικά(1διδακτικήώρα)3.Προσαρμογήτωνζώωνστοπεριβάλλον(1διδακτικήώρα)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•σπονδυλικήστήλη•ασπόνδυλαζώα•σπονδυλωτάζώα•μαλάκια•σκώληκες•εχινόδερμα•αρθρόποδα•σπόγγοι•κνιδόζωα•αμφίβια

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

•Ναμελετήσουνοιμαθητέςτηνταξινόμησητωνζώωνκαιναγνωρίσουντουςδιάφορουςτρόπουςμετουςοποίουςταζώαπρο-σαρμόζονταιστοπεριβάλλονστοοποίοζουν.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτασπονδυλωτάαπόταασπόνδυλαζώακαιναταταξινομήσουνστιςαντίστοιχεςκατηγορίες.•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςταείδητωνθηλαστικώνκαιναταταξινομήσουνστιςαντίστοιχεςυποκατηγορίες.•Νααναφέρουνοιμαθητέςχαρακτηριστικάτωνζώων,χάρησταοποίαταζώαπροσαρμόζονταιστοφυσικότουςπεριβάλλον.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιταιδιαίτεραχαρακτηριστικάκαιηιδιαίτερησυμπεριφοράκάποιωνζώωνταβοηθούνστηνεπιβί-ωσήτους.

•ερπετά•ψάρια•πτηνά•θηλαστικά•φυτοφάγα•σαρκοφάγα•παμφάγα•μαρσιποφόρα•τρωκτικά•προβοσκιδωτά

•οπληφόρα•χειρόπτερα•κητώδη•πρωτεύοντα•φυσικόπεριβάλλον•επιβίωση•προσαρμογή•χρώμα-σχήμαζώου•μετανάστευση•χειμερία-θερινήνάρκη

140

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Ταζώαταξινομούνταισεκατηγορίεςανάλογαμεταχαρακτηριστικάτους.Ηαρχικήταξινόμησηγίνεταιανάλογαμετοανταζώαέχουνήόχισπονδυλικήστήλη.Ταζώαπουέχουνσπονδυλικήστήληονομάζονταισπονδυλωτά,ενώαυτάπουδενέχουνασπόν-δυλα.

•Τα ασπόνδυλα ζώα ταξινομούνται σε έξι υποκατηγορίες (ομοταξίες): μαλάκια, σκώληκες, αρθρόποδα, εχινόδερμα, σπόγγοι,κνιδόζωα.

•Τασπονδυλωτάζώαταξινομούνταισεπέντευποκατηγορίες(ομοταξίες):αμφίβια,ερπετά,ψάρια,πτηνά,θηλαστικά.•Ταθηλαστικάανάλογαμετοείδοςτηςτροφήςτουςχωρίζονταισεφυτοφάγα,σαρκοφάγακαιπαμφάγα.•Μιαάλληταξινόμησητωνθηλαστικώνγίνεταιμεβάσητοντρόποαναπαραγωγήςτους.Σύμφωναμεαυτότοκριτήριοκατάταξηςταθηλαστικάχωρίζονταισετρειςμεγάλεςκατηγορίες:σεαυτάπουγεννούνπλήρωςανεπτυγμέναμικρά,σεαυτάπουγεννούνμικράπουδενέχουναναπτυχθείπλήρωςκαισεαυτάπουγεννούναβγά.

•Ταθηλαστικάπουγεννούνπλήρωςανεπτυγμέναμικράχωρίζονται,ανάλογαμεταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτους,σεειδικότερεςυποκατηγορίες, οι κυριότερες των οποίων είναι: τρωκτικά, προβοσκιδωτά, οπληφόρα, χειρόπτερα, κητώδη, σαρκοφάγα καιπρωτεύοντα.

•Ταζώαέχουναναπτύξειπροσαρμοστικούςμηχανισμούςεπιβίωσηςανάλογαμετοπεριβάλλονστοοποίοζουν.Ανάλογαμετιςσυνθήκεςπουεπικρατούνστοπεριβάλλονείναικαιταχαρακτηριστικάτωνζώων,χάρησταοποίαταζώαπροσαρμόζονταικαιεπιβιώνουν.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ

•Πολλοίμαθητέςδυσκολεύονταινακατανοήσουνότιηταξινόμησητωνζώωνγίνεταιανάλογαμεταφυσιολογικάκαιμορφολογικάχαρακτηριστικάτουςκαιόχισύμφωναμεπροφανήχαρακτηριστικά,όπωςείναιτοανπετούνήδενπετούν,ανζουνστονερόήστηνξηράκλπ.

•Πολλοίμαθητέςδυσκολεύονταιεπίσηςνακατανοήσουνότιορισμέναζώαμεπροφανήκοινάχαρακτηριστικάήιδιότητεςμπορείναανήκουνσετελείωςδιαφορετικέςκατηγορίες,π.χ.ταέντομακαιταπουλιάπετούν,ταέντομαόμωςείναιασπόνδυλα,ενώταπουλιάσπονδυλωτά.Δυσκολίεςπροκαλεί και ηαντίθετηπερίπτωση, καθώς ζώαμε τελείωςδιαφορετικά χαρακτηριστικάμπορείναανήκουνστηνίδιακατηγορία,γιαπαράδειγματόσοηφάλαιναόσοκαιηγάταείναιθηλαστικάπαρόλοπουταπροφα-νήτουςχαρακτηριστικάείναιτελείωςδιαφορετικά.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 3:•κραγιόνιαήξυλομπογιές

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Ζώαζουνσεκάθεφυσικόπεριβάλλον,στηνξηρά,στονερό,στοναέρα.Ημελέτητωνζώωναπόπολύπαλιάκέντρισετοενδιαφέρον τουανθρώπου. Για ναμπορεί οάνθρωπος ναμελετάταζώαευκολότερακαιαποτελεσματικότερα,ταταξινό-μησεσεκατηγορίεςανάλογαμεταχαρακτηριστικάτηςφυσιο-λογίαςτους.

Ηπιογενικήταξινόμησητωνζώωνγίνεταιανάλογαμετοανέχουνήόχισπονδυλικήστήλη.Σύμφωναμεαυτότοκριτήριοταζώαχωρίζονταισεδύομεγάλεςκατηγορίες(συνομοταξίες):ταασπόνδυλα και τασπονδυλωτά. Τα ασπόνδυλαδεν έχουνσπονδυλικήστήληκαιείναιζώακατώτεραεξελικτικά,ενώτασπονδυλωτάέχουνσπονδυλικήστήλη,πουστηρίζεικαιμορφο-ποιείτοσώματους,καιείναισυνήθωςπερισσότεροεξελιγμέ-να.Τόσοταασπόνδυλαόσοκαιτασπονδυλωτάζώαχωρίζονταισευποκατηγορίες(ομοταξίες)ανάλογαμεταειδικότεραχαρα-κτηριστικάτους.

Oιβασικέςυποκατηγορίεςτωνασπόνδυλωνζώωνείναι:

•Σκώληκες:Είναι ζώαμεμαλακόκαιμακρουλόσώμαπουαποτελείταιαπόσειράδιαδοχικώντμημάτων,ταοποίαονο-μάζονταιμεταμέρη.Έχουνκαλάανεπτυγμένομυϊκόσύστημακαιζουνστονερό(βδέλλα)ήστοέδαφος(γεωσκώληκας).

•Μαλάκια:Είναιζώαμεμαλακόσώμα,ανκαιπολλάκαλύπτο-νταιαπόσκληρόκέλυφος.Είναιζώαμεμεγάληεξάπλωσηκαιζουνσχεδόνσεκάθεπεριβάλλον.Ταπερισσότεραείναιθαλάσσιακαιζουνσεμικράβάθη,υπάρχουνόμωςκαιμαλά-κιαπουζουνσεγλυκάνεράήστοέδαφος.Μαλάκιαείναιταμύδια,ταστρείδια,οιπεταλίδες,τασαλιγκάρια,ταχταπόδια,οισουπιές,τακαλαμάριακ.ά.

•Εχινόδερμα:Ζουνόλαστηθάλασσα,άλλαστονερόκαιάλλαπροσκολλημέναστοβυθό.Τοσώματουςεμφανίζειπεντακτι-νωτήσυμμετρίακαικαλύπτεταισυνήθωςαπόπλάκεςήσκλη-ρέςβελόνες.Σεαυτήντηνομοταξίακατατάσσονταιοιαστε-ρίες,οιαχινοί,οιοφίουροικ.ά.

•Αρθρόποδα:Έχουνάκραμεπολλέςαρθρώσεις, ενώ τοσώματουςείναικαλυμμένομεσκληρόκέλυφος.Ηομοταξίατωναρθρόποδωνείναιπολυπληθής,σεαυτήνκατατάσσεται

το78%περίπουτωνγνωστώνζωικώνειδών.Αρθρόποδαείναιταέντομα,οικαραβίδες,οιγαρίδες,τακαβούρια,οιαράχνες,οισκορπιοί,οισαρανταποδαρούσεςκ.ά.

•Κνιδόζωα:Ζουνστηθάλασσα.Παράγουνδηλητήριο,μετοοποίοσκοτώνουνμικράθαλάσσιαζώα.

•Σπόγγοι: Το σώμα τους έχει πολλούς μικροσκοπικούςπόρους.Ζουνκάτωαπότηνεπιφάνειατουνερού,προσκολη-μένασεβράχους.

Oιβασικέςυποκατηγορίεςτωνσπονδυλωτώνζώωνείναι:

•Αμφίβια:Γεννιούνταικαιμεγαλώνουναρχικάστονερό,ανα-πνέονταςμεβράγχια.Στησυνέχειααναπτύσσουντηνικανό-τηταναζουνστηνξηρά,όπουαναπνέουνμεπνεύμονες.Ζουνσευγρούςβιότοπους,σεελώδειςπεριοχές,στιςόχθεςτωνποταμώνήακόμακαιστηθάλασσα.Αναπαράγονταιγεν-νώνταςαβγάστονερό.Τααμφίβιαείναιζώαποικιλόθερμα,ηθερμοκρασίαδηλαδήτουσώματόςτουςεξαρτάταιαπότηθερμοκρασίατουπεριβάλλοντος.Αμφίβιαείναιταβατράχια,οισαλαμάνδρες,οιτρίτωνεςκ.ά.

•Ερπετά:Ζουνσυνήθωςστηνξηρά.Τοσώματουςκαλύπτεταιαπόκεράτινεςπλάκες,λέπιαήφολίδες.Αναπνέουνμεπνεύ-μονεςκαιαναπαράγονται γεννώνταςστην ξηράαβγάμεσκληρόκέλυφος.Ταερπετάείναιζώαποικιλόθερμα.Άλλαείναιτετράποδα,άλλαδίποδα,ενώάλλαδενέχουνπόδια.Στηνομοταξίααυτήκατατάσσονταιταφίδια,οισαύρες,οικροκόδειλοι,οιχελώνεςκ.ά.

•Ψάρια:Ζουνστονερό,αναπνέουνμεβράγχιακαιαναπαρά-γονταιμεαβγάπουγεννούνστονερό.Κινούνταιμεπτερύγιακαιτοσώματουςκαλύπτεταιαπόλέπια.Έχουνσκελετόαπόκόκαλα(σαρδέλα,τσιπούρα,μπαρμπούνι,σφυρίδα,πέστρο-φακ.ά.)ήχόνδρο(σελάχι,καρχαρίας,σκυλόψαροκ.ά.).Ταπερισσότεραψάριαείναιποικιλόθερμαζώα.

•Πτηνά:Όλαταπτηνάέχουνπτέρυγες,παρόλοπουορισμένααπόαυτάδενπετούν.Χαρακτηριστικόγνώρισματωνπτηνώνείναιτοπτέρωμαπουκαλύπτειτοσώμακαιτιςπτέρυγέςτους.Είναιζώαομοιόθερμα(ηθερμοκρασίατουσώματόςτουςείναισταθερήκαιδενεξαρτάταιαπότηθερμοκρασία

ΤΑ ΖΩΑ

142

όπωςστουςχοίρους,στουςιπποπόταμους,σταελάφια,σταπρόβατα,στις καμήλεςκ.ά.ήπεριττό (περιττοδάκτυλα),όπωςσταάλογα,στουςρινόκερους,στιςζέβρεςκ.ά.

•Χειρόπτερα: Τάξηθηλαστικώνμεταάνωάκραδιαμορφωμέναγιαπτήση.Σεαυτήτηντάξηκατατάσσονταιοινυχτερίδες.Ταάνωάκρατωνχειρόπτερωνέχουντέσσεραμακριάδάκτυλα,πουείναιενωμέναμεταξύτουςμεμεμβράνη.Ταχειρόπτερατρέφονταιμεέντομακαιφρούτα,ενώπολύλίγαείδηείναισαρκοφάγα.

•Κητώδη:Τακητώδηείναιταμόναθηλαστικάπουζουναπο-κλειστικάστηθάλασσα,παρότιαναπνέουνμεπνεύμονες.Μπορούννακαταδυθούνσεμεγάλαβάθη,αναδύονταιόμωςσετακτάδιαστήματαγιανααναπνεύσουν.Τρέφονταιμεπλα-γκτόν.Σ'αυτήτηντάξηκατατάσσονταιοιφάλαινεςκαιταδελφίνια. Τα κητώδηθηλαστικάέχουνδέρμαλείο χωρίςσμηγματογόνουςαδένες(αδένεςπουλιπαίνουντοδέρμα).

•Σαρκοφάγα:Στηντάξηαυτήκατατάσσονταιοιγάτες,οισκύ-λοι,ταλιοντάρια,οιαλεπούδες,οινυφίτσεςκ.ά.Τοσώματωνζώωναυτώνκαλύπτεταιαπόπυκνότρίχωμα,ενώχαρα-κτηριστικότουςείναιταπολύ ισχυρά,γαμψάνύχια.Είναικυρίωςχερσαίαζώα,υπάρχουνόμωςκαιημιυδρόβιασαρκο-φάγα,όπωςγιαπαράδειγμαοιβίδρες.Τασαρκοφάγαέχουνισχυρούςκυνόδοντες,τρέφονταικυρίωςαπότιςσάρκεςτωνθυμάτωντους,αλλάμερικέςφορέςτρώνεκαιφυτά.

•Πρωτεύοντα:Στηντάξηαυτήκατατάσσονταιοιπιοεξελιγμέ-νοιοργανισμοίτουζωικούβασιλείου.Σεαυτήκατατάσσονταιοιπίθηκοι,ογορίλας,οχιμπαντζής,οουρακοτάγκοςκαιοάνθρωπος.Ταπρωτεύονταθηλαστικάέχουνανεπτυγμένοεγκέφαλο,μπορούνναστέκονταιστακάτωάκρατουςκαιναπιάνουναντικείμεναμεταεπάνωάκρατους.Είναιζώακοι-νωνικά,πουσχηματίζουνοικογένειες.Βλέπουνστερεοσκοπι-κάκαιέγχρωμα.

Κάθεζώο,γιαναεπιβιώσει,προσαρμόζεταιστοπεριβάλλονστοοποίοζει.Ηπροσαρμοστικήικανότητατουκάθεζώουείναιαποτέλεσματηςδράσηςτηςφυσικήςεπιλογήςκαιφαινοτυπικάεκφράζεταιστοχρώματουζώου,στοτρίχωμάτου,στοσχήματου,σταιδιαίτεραχαρακτηριστικάπουδιαθέτει,καθώςκαιστιςειδικέςσυμπεριφορέςπουαναπτύσσει.Τοχρώμαείναιπροσαρμοστικόςμηχανισμός,τονοποίοανα-πτύσσουνπολλάζώα.Ηπολικήαρκούδαγιαπαράδειγμαείναιλευκή,ενώηαρκούδαπουζεισταδάσητωνεύκρατωνπεριο-χώνέχεικαφέχρώμα.Ταπερισσότεραπτηνάείναιανοιχτόχρωμαστηνκάτωεπιφά-νειάτους,ενώείναισκουρόχρωμαστοεπάνωμέροςτους.Ταψάριακαιταπτηνάτωντροπικώνπεριοχώνδιαθέτουνέντοναχρώματα,γιαναεναρμονίζονταιμετοπεριβάλλοντους.Πολλάζώαπουζουνσεπεριοχέςόπουηθερμοκρασίαπερι-βάλλοντοςείναιχαμηλήέχουνπυκνότρίχωμαπουταπροστα-τεύειαπότοκρύο,ενώάλλαζώαπροστατεύονταιαπότοκρύοχάρηστοπαχύστρώμαλίπουςπουβρίσκεταικάτωαπότοδέρματους.Πολλάθηλαστικάαποβάλλουνέναμέροςαπότοπυκνότουςτρίχωμακατάτουςκαλοκαιρινούςμήνες,οπότεηθερμοκρασίατουπεριβάλλοντοςείναιπιουψηλήαπ'ό,τιτοχειμώνα.

Τοσχήμαπολλώνζώωνσυμβάλλειεπίσηςστηνπροσαρμογήτουςστοφυσικόπεριβάλλον.Ζώαυδρόβια,ψάρια,αλλάκαιθηλαστικάέχουνυδροδυναμικόσχήμα,ώστεναπεριορίζεταιητριβήκατάτηνκίνησήτουςστονερό.Ταπτηνάέχουναεροδυ-

τουπεριβάλλοντος).Αναπαράγονται γεννώνταςαβγάμεσκληρόκέλυφος.Ηομοταξίααυτήπεριλαμβάνειμεγάληποι-κιλία ζώων,όπωςείναιηστρουθοκάμηλος, τοπαγώνι,ηκότα,ηκουκουβάγια,τογεράκι,τοπεριστέρι,ογλάροςκ.ά.

•Θηλαστικά:Ταθηλαστικάαποτελούντηνπιοεξελιγμένηομο-ταξίασπονδυλωτώνζώων.Ταθηλαστικάείναιομοιόθερμαζώακαιαναπνέουνμεπνεύμονες.Χαρακτηριστικόόλωντωνθηλαστικώνείναιοθηλασμόςτωννεογνώνμεγάλα,τοοποίοπαράγεταιαπόαδένεςστοσώματουθηλυκού.Κοινόεπίσηςχαρακτηριστικότωνθηλαστικώνείναιτοτρίχωμαπουκαλύ-πτειτοσώματους(μεεξαίρεσητονιπποπόταμο,τονελέφα-ντα,τιςφάλαινεςκαιταδελφίνια).

Ταθηλαστικάκατατάσσονταισεειδικότερεςυποκατηγορίεςανάλογαμετοείδοςτηςτροφήςτουςκαιτοντρόποαναπαρα-γωγήςτους.Μεβάσητοείδοςτηςτροφήςτουςταθηλαστικάχωρίζονταισεφυτοφάγα,πουτρέφονταιμεφυτά,σεσαρκοφάγα,πουτρέφο-νταιμεάλλαζώα,καισεπαμφάγα, πουτρέφονταιτόσομεφυτάόσοκαιμεάλλαζώα.Μεβάσητοντρόποαναπαραγωγήςτουςταθηλαστικάχωρίζο-νταισταανώτερα,πουγεννούνπλήρωςανεπτυγμένανεογνά,σταωοτόκα,πουγεννούναβγάκαισταμαρσιποφόρα,πουγεν-νούνατελήνεογνά.

Ωοτόκαθηλαστικάείναιμόνοοορνιθόρυγχοςκαιέναείδοςμυρμηγκοφάγου(έχιδνα),πουζουνστηνΑυστραλία.Ταθηλα-στικάαυτάγεννούναβγάπουζεσταίνειημητέρα.Τανεογνάπουβγαίνουναπότααβγάθηλάζουνγάλααπότοθηλυκόζώο.Μαρσιποφόραθηλαστικάείναιτοκαγκουρόκαιτοκοάλα.Ταθηλαστικάαυτάγεννούνατελήνεογνά,πουμόλιςγεννηθούνκατευθύνονταιστομάρσιπο,ένασάκοστοσώματουθηλυκούζώου,όπουκαιθηλάζουν.Ηανάπτυξητωννεογνώνολοκληρώ-νεταιστομάρσιπο,τανεογνάόμωςεξακολουθούνναθηλάζουνκαιαφούβγουναπότομάρσιπο.

Ταανώτεραθηλαστικά,ανκαιαριθμητικάείναιλίγα,εμφανί-ζουνμεγάληποικιλίαστημορφολογίατουςκαιστηφυσιολογίατους,γι'αυτόκατατάσσονταισεειδικότερεςυποκατηγορίες(τάξεις).Oι κυριότερες τάξεις τωνανώτερωνθηλαστικώνείναι:

•Τρωκτικά: Έχουνκοντάάκρακαιρύγχοςπουεξέχειαπότοσώματους.Είναιζώαχερσαίαήημιυδρόβια,ζουνσυνήθωςμέσασευπόγειεςστοέςστοέδαφοςήπάνωσταδένδρα.Τρέφονταικυρίωςμεφυτά,ενώλίγαείδηείναιπαμφάγα.Στην τάξηαυτήκατατάσσονται ζώαόπως ταποντίκια,οιαρουραίοι,οισκίουροι,οικάστορεςκ.ά.

•Προβοσκιδοειδή ή προβοσκιδωτά:Στηντάξηαυτήκατατάσ-σονταιμόνοδύοείδη,οασιατικόςκαιοαφρικανικόςελέφα-ντας(οκοινώςονομαζόμενοςθαλάσσιοςελέφανταςκατα-τάσσεταιστηντάξη«πτερυγιόποδα»,στηνοποίακατατάσσε-ταικαιηφώκια).Ταπροβοσκιδωτάείναιπολύμεγάλαφυτο-φάγαζώα.Χαρακτηριστικότουςείναιημακριάπροβοσκίδα,πουστοάκροτηςέχειδύορουθούνιακαιδύοχείλη.Σταπροβοσκιδωτάέναζεύγοςκοπτήρωντηςάνωσιαγόναςέχειτημορφήχαυλιόδοντων,πουχρησιμεύουνωςόργαναάμυ-νας.

•Oπληφόρα: Τάξηφυτοφάγωνθηλαστικών, τωνοποίωνοιάκρεςτωνδακτύλωνκαταλήγουνσεσκληράνύχια,τιςοπλές.Τοπλήθοςτωνοπλώνμπορείναείναιάρτιο(αρτιοδάκτυλα),

143

σμούς,όπωςσκληρέςτρίχεςκαιαγκάθια,γιαναπροστατεύο-νταιαπότουςεχθρούςτους.Ταεντομοφάγαερπετάσυλλαμ-βάνουντηντροφήτουςμεγρήγορηεκτίναξητηςγλώσσαςτους.Ορισμέναφίδιαέχουνδηλητηριώδειςουσίεςσεαδένεςπάνωαπόταδόντιατουςκαιμεαυτέςσκοτώνουνταθηράματάτουςήέχουνσκληρήθωράκισηκαιδυνατέςουρές.

Ορισμέναψάρια,γιαναπροστατευθούν,προκαλούνηλεκτρικέςεκκενώσειςήέχουνδηλητηριώδειςαδένεςκαιαγκάθια.Ζώα,όπωςηκαμήλα,πουζουνστηνέρημομπορούνναεπιβιώνουνχωρίςτροφήγιαπολλέςημέρες.Τηνπερίοδοτωνβροχώνηκαμήλατρέφεταιμεθάμνουςπεριεκτικούςσεχυμούς.Oιχυμοίμετατρέπονται σε λίπος, που αποθηκεύεται στους ύβους(καμπούρες)τηςκαμήλας.Κατάτιςπεριόδουςξηρασίαςηκαμήλαεπιβιώνειχρησιμοποιώνταςαυτότολίπος.Oιχελώνες,πάλι,προστατεύονταιαπότουςεχθρούςτουςχάρηστοσκληρόκέλυφόςτους.Τοσχήματουράμφουςτωνπτηνών,τέλος,πουείναιδιαφορετικόανάλογαμετοείδοςτηςτροφήςτωνπτηνών,αποτελείεπίσηςιδιαίτεροχαρακτηριστικόπουσυμβάλλειστηνεπιβίωσήτους.Έτσιτασποροφάγαπουλιάέχουνκοντόκαιισχυρόράμφοςγιανασπάνετοκέλυφοςτωνσπόρων,όσατρέφονταιμεψάριαέχουνμακρύκαιισχυρόράμ-φοςγιανααρπάζουνταψάριααπότηθάλασσα,ενώόσατρέ-φονταιμεάλλαζώαέχουνισχυρόκαιγαμψόράμφοςγιανασυλλαμβάνουνκαινασχίζουντηντροφήτους.

ναμικόσχήμαγιαναμπορούνναπετούν.Ορισμέναέντομαμιμούνταιτοσχήματωνφύλλωντουφυτούστοοποίοβρίσκο-νται,ενώάλλαμοιάζουνμεξεράκλαδιά.Προσαρμοστικόμηχανισμόαποτελείκαιηιδιαίτερησυμπερι-φοράπουαναπτύσσουνορισμέναζώα.Γιαπαράδειγμαπολλάείδηπτηνώναποδημούνπεριοδικάαπότοβόρειοημισφαίριοστονότιοημισφαίριο,γιαναδιαχειμάσουν.Τοφαινόμενοτηςμετανάστευσηςεμφανίζεταικαισεορισμέναψάρια,κυρίωςγιατηνεύρεσηκατάλληλωνσυνθηκώναναπαραγωγήςκαιδιατρο-φής.Ορισμέναζώαπουζουνστιςεύκρατεςπεριοχέςπέφτουντονχειμώνασεχειμερίανάρκη,ενώάλλαπουζουνσεθερμέςπεριοχέςπέφτουνκατάτηνπερίοδοτηςθερινήςξηρασίαςσεθερινήνάρκη.Καιστιςδύοπεριπτώσειςορυθμόςτηςζωήςτουςεπιβραδύνεται,ταζώαχρησιμοποιούνμικρήποσότηταοξυγόνου.Ζώαπουπέφτουνσεχειμερίανάρκηείναιταφίδια,οισκαντζόχοιροι,οισαύρες,ορισμένατρωκτικάκαιοιαρκού-δες,ενώσεθερινήνάρκηπέφτουνορισμένααμφίβιακαιτασαλιγκάρια.

Στηνπροσαρμογήπολλώνζώωνστοφυσικότουςπεριβάλλονσυμβάλλουν,τέλος,ταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτους.Γιαπαράδειγμαορισμέναδενδρόβιααμφίβιαμπορούννασκαρ-φαλώσουνμετιςβεντούζεςπουέχουνσταάκρατωνδακτύλωντουςσταδένδρα,ενώάλλαμπορούνναβλέπουντόσομέσαόσοκαιέξωαπότονερό.Ταπερισσότεραέντομαπάλιέχουνισχυρόεξωτερικόκάλυμμαπροστασίαςήάλλουςσχηματι-

144

ΣΚ

ΩΛΗ

ΚΕΣ

• γεωσκώληκας

• βδέλλα

Μ

ΑΛΑΚ

ΙΑ

• μύδι

• στρείδι

• σουπιά

•καλαμάρι

•πίνα

•σαλιγκάρι

•χταπόδι

• ναυτίλος

ΕΧ

ΙΝΟΔ

ΕΡΜ

Α

•αχινός

•αστερίας

• οφίουρος

•ολοθούριο

•κρινοειδές

ΑΡΘ

ΡΟΠ

ΟΔΑ

•καραβίδα

• γαρίδα

• ακρίδα

•αράχνη

•σαρανταποδαρούσα

•τριλοβίτης

•σκορπιός

•ψείρα

•τσιμπούρι

• καβούρι

• πεταλούδα

• μύγα

•μυρμήγκι

•κουνούπι

•πασχαλίτσα

•κατσαρίδα

•σκαραβαίος

•μέλισσα

•πυγολαμπίδα

• σφήκα

•τερμίτης

•λιβελλούλα

•αλογάκιτηςΠαναγίας

•τζιτζίκι

•κοριός

•βρωμούσα

• μεταξοσκώληκας

• σκώρος

•ψύλλος

Ε

ΡΠΕΤ

Α

• σαύρα

• φίδι

• χελώνα

•κροκόδειλος

•χαμελέοντας

•αλλιγάτορας

ΨΑΡ

ΙΑ

ΧΟΝΔΡΙΧΘΕΙΣ

• σκυλόψαρο

• γαλέος

•καραχαρίας

•σελάχι

•χίμαιρα

ΟΣΤΕΪΧΘΕΙΣ

•πέρκα

• σαφρίδι

• σπάρος

• κυπρίνος

•σκορπιός

•δράκαινα

•τόνος

•σολωμός

•μουρούνα

•ρέγγα

• σαρδέλα

• πέστροφα

•μπακαλιάρος

•τσίπουρα

•σφυρίδα

•χέλι

•σμέρνα

•ζαργάνα

• χελιδονόψαρο

• σαργός

• μελανούρι

•συναγρίδα

•σκουμπρί

•κολιός

•λιθρίνι

•σπάρος

•ιππόκαμπος

Π

ΤΗΝ

Α

• αετός

• φασιανός

• ερωδιός

•γεράκι

•πάπια

•χήνα

•κότα

•περιστέρι

•στρουθοκάμηλος

• πιγκουίνος

• γερανός

• γλάρος

•κούκος

•παπαγάλος

•κουκουβάγια

•ψαροπούλι

•δρυοκολάπτης

•κοκκινολαίμης

•κύκνος

• γύπας

•κόνδορας

•πέρδικα

•ορτύκι

•παγώνι

•μπεκάτσα

• αλκυόνα

Γ

ΕΝΝ

ΟΥΝ

ΑΒΓ

Α

• ορνιθόρρυγχος (Σ)

• έχιδναή

μυρμηγκοφάγος(Σ)

ΓΕΝ

ΝΟΥ

Ν Μ

ΕΡΙΚ

ΩΣ

ΑΝΕΠ

ΤΥΓΜ

ΕΝΑ

ΜΙΚ

ΡΑ

(Μ

ΑΡΣΙ

ΠΟΦ

ΟΡΑ)

• καγκουρώ (Φ)

•κοάλα(Π)

ΓΕΝ

ΝΟΥ

Ν Π

ΛΗΡΩ

Σ ΑΝ

ΕΠΤΥ

ΓΜΕΝ

Α Μ

ΙΚΡΑ

Π

ΡΟΒΟ

ΣΚΙΔ

ΩΤΑ

•ινδικόςελέφαντας(Φ)

•αφρικανικόςελέφαντας(Φ)

ΧΕΙ

ΡΟΠ

ΤΕΡΑ

•Νυχτερίδα

(κυρίωςΦ και εντομοφάγος)

Κ

ΗΤΩ

ΔΗ

• φάλαινα

• δελφίνι

(τρέφονται μεπλαγκτόν)

ΠΡΩ

ΤΕΥΟ

ΝΤΑ

• μαϊμού(Φ)

• πίθηκος (Φ)

• μακάκος (Φ)

•βαβουϊνος(Φ)

•γίββωνας (Φ)

•ουρακοτάγκος (Π)

•γορίλλας(Π)

• χιμπατζής (Φ)

• άνθρωπος(Π)

ΤΡ

ΩΚΤ

ΙΚΑ

• σκίουρος(Φ)

• κάστορας(Φ)

• μαρμότα (Φ)

•αρουραίος(Π)

•τυφλοπόντικας(Φ)

•ποντίκι(Π)

•ινδικόχοιρίδιο (Π)

•τσιντσίλλα (Φ)

•Σ=σαρκοφάγα

• Φ = φυτοφάγα

• Π = παμφάγα

Σ

ΑΡΚΟ

ΦΑΓ

Α

ΤΗΣΞΗΡΑΣ

• λύκος (Σ)

• σκύλος(Σ)

•αλεπού (Π)

•αρκούδα(Π)

•νυφίτσα(Σ)

•κουνάβι(Π)

•ασβός(Π)

•βίδρα(Π)

• γάτα(Σ)

• λύγκας(Σ)

• λιοντάρι (Σ)

•τίγρης (Σ)

•τσακάλι(Σ)

•πάνθηρας (Σ)

•ιαγουάρος(Σ)

ΥΔΡΟΒΙΑ

•φώκια(Σ)

• θαλάσσιος ελέφαντας (Σ)

• θαλάσσιολιοντάρι (Σ)

ΟΠ

ΛΗΦ

ΟΡΑ

ΠΕΡΙΤΤΟΔΑΚΤΥΛΑ

• άλογο (Φ)

• ζέβρα (Φ)

•ρινόκερος(Φ)

ΑΡΤΙΟΔΑΚΤΥΛΑ

•γουρούνι(Π)

•αγριόχοιρος(Φ)

• ιπποπόταμος(Φ)

• καμήλα(Φ)

• ελάφι (Φ)

• άλκη(Φ)

•τάρανδος (Φ)

•ζαρκάδι(Φ)

•καμηλοπάρδαλη(Φ)

•κατσίκα(Φ)

•πρόβατο(Φ)

•βόδι(Φ)

• βίσωνας(Φ)

ΚΝ

ΙΔΟΖ

ΩΑ

• κοράλια

• θαλάσσιες

ανεμώνες

•τσούχτρες

ΑΣΠ

ΟΝΔ

ΥΛΑ

ΣΠΟΝ

ΔΥΛ

ΩΤΑ

Α

ΜΦ

ΙΒΙΑ

•βάτραχος

• σαλαμάνδρα

• τρίτωνας

•φρύνος

ΘΗΛΑ

ΣΤΙΚ

Α

ΣΠ

ΟΓΓΟ

Ι

•σπόγγος

145

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντιςεικόνες.Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημακαιπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεων.Πολλοίμαθητέςθααπαντήσουνσωστάστοεισαγωγικόερώτη-μαεπηρεασμένοιαπότοντίτλοτηςενότητας.Ορισμένοιμαθη-τέςόμωςείναιπιθανόναπροτείνουνκαιάλλαχαρακτηριστικάγιατηνταξινόμησητωνζώων(βλ.συνήθειςγνωστικέςδυσκο-λίες).Σημειώνουμεστονπίνακαόλεςτιςαπαντήσεις,χωρίςσεαυτότοστάδιονατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΗθεματολογίατουΦύλλουΕργασίαςδενπροσφέρεταιγιατην«τυπική»πειραματικήαντιμετώπισηπουσυνήθωςακολουθεί-ταιστοβιβλίοαυτό.ΗανάπτυξητουΦύλλουΕργασίαςθαστη-ριχθείστοπλούσιοφωτογραφικόυλικόπουπαρατίθεται.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξηεπιδιώκονταςνααναφέρουνοιμαθητέςτιςονομασίεςτωνζώων,ώστεναμπορούναργότε-ρανατιςκαταγράψουνότανκατατάσσουνταζώασεασπόνδυ-λακαισπονδυλωτά.Αφούοιμαθητέςαναφέρουντιςονομασίεςτωνζώων,προκαλούμεσυζήτησησχετικάμετοκριτήριοκατά-ταξηςτωνζώωνσεδύομεγάλεςκατηγορίες.

Εισάγουμε και εξηγούμε τους όρους «σπονδυλωτά» και«ασπόνδυλαζώα»καιζητάμεαπότουςμαθητέςνατουςσημει-ώσουνστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.Χωρίζουμετονπίνακα της τάξηςσεδύομέρη. Σημειώνουμεστο έναμέροςτουπίνακατοντίτλο«ασπόνδυλαζώα»καιστοάλλοτοντίτλο«σπονδυλωτάζώα».Ζητάμεστησυνέχειααπότουςμαθη-τέςνακατατάξουνταζώατωνφωτογραφιώνσεασπόνδυλακαισπονδυλωτά.Βοηθάμετουςμαθητέςνακατατάξουνόλαταζώα.Ανκάποιοιμαθητέςαναφέρουνάλλαζώα,τασημειώνου-μεκαιαυτάστησωστήστήλη.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΖΩΑ ΑΣΠOΝΔΥΛΑ ΚΑΙ ΣΠOΝΔΥΛΩΤΑ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

σπονδυλικήστήλη,ασπόνδυλαζώα,σπονδυλωτάζώα,μαλάκια,σκώληκες,σπόγγοι,κνιδόζωα,εχινόδερμα,αρθρόποδα,αμφίβια,ερπετά,ψάρια,πτηνά,θηλαστικά

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτοκριτήριοδιάκρισηςτωνσπονδυλωτώνζώωναπόταασπόνδυλαζώα.•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτασπονδυλωτάαπόταασπόνδυλαζώακαιναταταξινομήσουνστιςαντίστοιχεςκατηγορίες.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτιςυποκατηγορίεςτωνσπονδυλωτώνκαιτωνασπόνδυλωνζώων.•Νακατατάξουνοιμαθητέςδιάφοραασπόνδυλαμεβάσηταχαρακτηριστικάτουςσευποκατηγορίες.•Νακατατάξουνοιμαθητέςδιάφορασπονδυλωτάμεβάσηταχαρακτηριστικάτουςσευποκατηγορίες.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

Βάτραχος Σαλιγκάρι Σκουλήκι Μέλισσα

Σκορπιός Πέστροφα Καβούρι Σκύλος

Γάτα Κότα Αγελάδα Άλογο

ΑΣΠΟΝΔΥΛΑ ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΑ

σαλιγκάρι βάτραχος σκουλήκι πέστροφα μέλισσα σκύλος σκορπιός γάτα καβούρι κότα αγελάδα άλογο

•

•

Σελ. 84

146

Εξηγούμεστουςμαθητέςότιταασπόνδυλα,παρόλοπουέχουνκοινό ένα βασικό χαρακτηριστικό (δεν έχουν σπονδυλικήστήλη),διαφέρουνσεπολλάάλλαχαρακτηριστικά.Αναφέρουμεότιανάλογαμεταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτουςχωρίζουμεταασπόνδυλασευποκατηγορίες.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουντιςπεριγραφέςστονπίνακακαιστησυνέχειαανα-φέρουμετηνονομασίακάθευποκατηγορίαςκαιζητάμεαπότουςμαθητέςνατησημειώσουνστοβιβλίοτους.Αναφέρουμεότιταασπόνδυλα,ανάλογαμετα ιδιαίτεραχαρακτηριστικάτους,χωρίζονταισεμαλάκια,σκώληκες,εχινόδερμα,αρθρόπο-δα,σπόγγοικαικνιδόζωα.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινααναγνωρί-σουνταζώαστιςεικόνες.Ανοιμαθητέςδεγνωρίζουνκάποιεςαπότιςονομασίες,δίνουμετηναπαραίτητηβοήθειακαιπρο-τρέπουμετουςμαθητέςνασημειώσουντιςονομασίεςστιςφωτογραφίεςτουβιβλίουτους.Στησυνέχειαρωτάμετουςμαθητές:- Έχουνταζώαπουβλέπετεστιςεικόνεςσπονδυλικήστήλη;- Πώςονομάζεταιηκατηγορίατωνζώωνπουδενέχουνσπον-δυλικήστήλη;

Χωρίζουμετονπίνακατηςτάξηςσεέξιστήλεςκαισημειώνου-μεσεκάθεστήλητηνονομασίαμιαςυποκατηγορίαςασπόνδυ-λωνζώων.Στησυνέχειαπροτρέπουμετουςμαθητέςναπαρα-τηρήσουνπροσεκτικάτιςφωτογραφίεςτωνζώωνστηνπροη-γούμενησελίδακαιναταξινομήσουνταασπόνδυλασύμφωναμετιςπεριγραφέςπουδίνονταιστονπίνακατηςπροηγούμενηςσελίδας.Βοηθάμετουςμαθητέςνακατατάξουνόλαταζώα.Ανκάποιοιμαθητέςαναφέρουνκαιάλλαζώα,τασημειώνουμεκαιαυτάστησωστήστήλη.Αφούολοκληρώσουμετηνκατάταξητωνζώων,ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουντονπίνακαστοβιβλίοτους.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινααναγνωρί-σουνταζώαστιςεικόνες.Ανοιμαθητέςδεγνωρίζουνκάποιεςαπότιςονομασίες,δίνουμετηναπαραίτητηβοήθειακαιτουςπροτρέπουμενασημειώσουντιςονομασίεςστιςφωτογραφίεςτουβιβλίουτους.Στησυνέχειαρωτάμετουςμαθητές:- Έχουνταζώαπουβλέπετεστιςεικόνεςσπονδυλικήστήλη;- Πώςονομάζεταιηκατηγορίατωνζώωνπουέχουνσπονδυλι-κήστήλη;

Εξηγούμεστουςμαθητέςότιταζώατωνεικόνων,παρόλοπουέχουνκοινόέναβασικόχαρακτηριστικό(έχουνόλασπονδυλικήστήλη),διαφέρουνσεπολλάάλλαχαρακτηριστικά.Αναφέρουμεότιανάλογαμεταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτουςχωρίζουμετασπονδυλωτάζώασευποκατηγορίες.

•

•

Σκώληκες Μαλάκια Εχινόδερμα Αρθρόποδα Σπόγγοι Κνιδόζωα

Χταπόδι Γαιοσκώληκας Σφουγγάρι Μέλισσα

Αστερίας Μυρμήγκι Σαλιγκάρι Αχινός

τσούχτρα Καλαμάρι Σκουλήκι Αράχνη

Σελ. 85

•

•

Σκώληκες Μαλάκια Εχινόδερμα

σκουλήκι χταπόδι αχινός

γαιοσκώληκας σαλιγκάρι αστερίας καλαμάρι

Αρθρόποδα Σπόγγοι Κνιδόζωα

μέλισσα σφουγγάρι τσούχτρα

αράχνημυρμήγκι

Αλεπού Ξιφίας Κότα Μπαρμπούνι

Σαλαμάνδρα Σκύλος Βάτραχος Σπουργίτι

Αετός Δελφίνι Οχιά Πέστροφα

Σελ. 86

147

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουντιςπεριγραφέςστονπίνακακαιστησυνέχειααναφέρουμετηνονομασίακάθευπο-κατηγορίαςκαιζητάμεαπότουςμαθητέςνατησημειώσουνστοβιβλίοτους.Αναφέρουμεότιτασπονδυλωτάζώαανάλογαμεταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτουςχωρίζονταισεαμφίβια,ερπετά,ψάρια,πτηνάκαιθηλαστικά.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινααναγνωρί-σουνταζώαστιςεικόνες.Ανοιμαθητέςδεγνωρίζουνκάποιεςαπότιςονομασίες,δίνουμετηναπαραίτητηβοήθειακαιτουςπροτρέπουμενασημειώσουντιςονομασίεςστιςφωτογραφίεςτουβιβλίουτους.

Χωρίζουμετονπίνακατηςτάξηςσεπέντεστήλεςκαισημειώ-νουμεσεκάθεστήλητηνονομασίαμιαςυποκατηγορίαςσπον-δυλωτώνζώων.Στησυνέχειαπροτρέπουμετουςμαθητέςναπαρατηρήσουνπροσεκτικάτιςφωτογραφίεςτωνζώωνστηνπροηγούμενησελίδακαιναταξινομήσουντασπονδυλωτάζώασύμφωναμετιςπεριγραφέςπουδίνονταιστονπίνακατηςπρο-ηγούμενηςσελίδας.Βοηθάμετουςμαθητέςνακατατάξουνόλαταζώα.Ανκάποιοιμαθητέςαναφέρουνκαιάλλαζώα,τασημει-ώνουμεκαιαυτάστησωστήστήλη.Αφούολοκληρώσουμετηνκατάταξητωνζώων,ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώ-σουντονπίνακαστοβιβλίοτους.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΣτοφύλλοεργασίαςαυτόδενπροβλέπεταιειδικόςχώροςγιατοσυμπέρασμα,καθώςδενπροσφέρεταιγιατην«τυπική»πει-ραματικήαντιμετώπιση.Μπορούμεωστόσοναπροκαλέσουμεσύντομησυζήτησηστηντάξηζητώνταςαπότουςμαθητέςνασυνοψίσουντασυμπεράσματάτους.Έναγενικόσυμπέρασμαμπορείναέχειτηνεξήςδιατύπωση:«Ταζώαχωρίζονταισεασπόνδυλαήσπονδυλωτάανάλογαμετοανέχουνσπονδυλικήστήλη.Ανάλογαμεταχαρακτηριστικάτουςγνωρίσματαχωρίζονταισεειδικότερεςυποκατηγορίες».

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΜεβάσηέναχαρακτηριστικόζώογιακάθευποκατηγορίαοιμαθητέςκαλούνταιναεπαναλάβουντιςονομασίεςτωνυποκα-τηγοριώντωνσπονδυλωτώνζώων.

Διασκεδαστικήεργασίαμετημορφήακροστιχίδας.

•

•

Αμφίβια Ερπετά Ψάρια Πτηνά Θηλαστικά

Γάτα Κροκόδειλος Γάιδαρος Πάπια

Λιοντάρι Κουκουβάγια Φάλαινα Δεντρογαλιά

Βάτραχος Σαλαμάνδρα Ροφός Θαλάσσια

χελώνα

Σελ. 87

•

•

Αμφίβια Ερπετά Ψάρια Πτηνά Θηλαστικά

βάτραχος κροκόδειλος ροφός πάπια γάτασαλαμάνδρα κουκουβάγια λιοντάρι

δεντρογαλιά φάλαινα

γάιδαρος

θηλαστικά πτηνά ψάρια ερπετά αμφίβια

•

θαλάσσια χελώνα

σκύλος σπουργίτι σαργός οχιά βάτραχος

Σελ. 88

148

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςφωτογραφίεςτουεισαγωγικούερεθίσματοςκαιθέτουμετηνερώτηση:- Ποιοείναιτοκοινόχαρακτηριστικότουχιμπατζήκαιτουαλό-γου;Εξηγούμεστουςμαθητέςότιταθηλαστικάείναιηπιοεξελιγ-μένηκατηγορίασπονδυλωτώνζώων.Αναφέρουμεότιταθηλα-στικάχωρίζονταισευποκατηγορίεςανάλογαμεταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτουςκαιθέτουμετοεισαγωγικόερώτημα,προ-καλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων:- Σύμφωναμεποιαχαρακτηριστικάθαχωρίζατεεσείςταθηλα-στικάσευποκατηγορίες;Σημειώνουμετιςαπαντήσειςτωνμαθητώνστονπίνακα,χωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΗθεματολογίατηςενότηταςδενπροσφέρεταιγιατην«τυπι-κή»πειραματικήαντιμετώπισηπουσυνήθωςακολουθείταιστοβιβλίοαυτό.Ηανάπτυξητηςενότηταςθαστηριχθείστοφωτο-γραφικόυλικόπουπαρατίθεταισεαυτήκαιστιςεπόμενεςσελίδες.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινααναγνωρί-σουνταζώαστιςεικόνες.Ανοιμαθητέςδεγνωρίζουνκάποιεςαπότιςονομασίες,δίνουμετηναπαραίτητηβοήθειακαιπρο-τρέπουμετουςμαθητέςνασημειώσουντιςονομασίεςστιςφωτογραφίες τουβιβλίου τους.Στησυνέχειαπροκαλούμεσυζήτησησχετικάμετοείδοςτηςτροφήςτωνζώωνπουοιμαθητέςβλέπουνστιςεικόνες.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΤΑ ΘΗΛΑΣΤΙΚΑ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

θηλαστικά,φυτοφάγα,σαρκοφάγα,παμφάγα,μαρσιποφόρα,τρωκτικά,προβοσκιδωτά,οπληφόρα,χειρόπτερα,κητώδη,πρωτεύοντα

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτακριτήριαταξινόμησηςτωνθηλαστικών.•Ναομαδοποιήσουνοιμαθητέςδιάφοραθηλαστικάμεβάσητοείδοςτηςτροφήςτους.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστονδύοφυτοφάγα,δύοσαρκοφάγακαιδύοπαμφάγαζώα.•Ναομαδοποιήσουνοιμαθητέςδιάφοραθηλαστικάμεβάσητοντρόποαναπαραγωγήςτους.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστονέναθηλαστικόπουγεννάπλήρωςανεπτυγμέναμικρά,έναπουγεννάμικράπουδενέχουναναπτυχθείπλήρωςκαιέναπουγεννάαβγά.

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτιςυποκατηγορίεςτωνθηλαστικών.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστονέναζώοαπόκάθευποκατηγορίατωνθηλαστικών.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα δεναπαιτούνται

•

Χιμπατζής Άλογο

Λύκος Λαγός Τσακάλι Γουρούνι

Πρόβατο Αλεπού Αρκούδα Αγελάδα

•

Σελ. 89

149

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναεξηγήσουντιςονομασίες«φυτο-φάγα»,«σαρκοφάγα»και«παμφάγα».Οιπερισσότεροιμαθη-τέςείναισεθέσηνααναφέρουνότιταζώαπουτρέφονταιμεφυτάονομάζονταιφυτοφάγα,αυτάπουτρέφονταιμεάλλαζώαονομάζονταισαρκοφάγα,ενώαυτάπουτρέφονται τόσομεφυτάόσοκαιμεάλλαζώαονομάζονταιπαμφάγα.Χωρίζουμεστησυνέχειατονπίνακατηςτάξηςσετρειςστήλεςκαισημει-ώνουμεστοπάνωμέροςτηςπρώτηςστήληςτηνονομασία«φυτοφάγαζώα»,στοπάνωμέροςτηςδεύτερηςστήληςτηνονομασία«σαρκοφάγαζώα»καιστοπάνωμέροςτηςτρίτηςστήληςτηνονομασία«παμφάγαζώα».Στησυνέχειαπροτρέ-πουμετουςμαθητέςναπαρατηρήσουνπροσεκτικάτιςφωτο-γραφίεςτωνζώωνστηνπροηγούμενησελίδακαιναταξινομή-σουνταθηλαστικάσύμφωναμετοείδοςτηςτροφήςτους.Βοηθάμετουςμαθητέςνακατατάξουνόλαταζώα.Ανκάποιοιμαθητέςαναφέρουνκαιάλλαζώα,τασημειώνουμεκαιαυτάστησωστήστήλη.Αφούολοκληρώσουμετηνκατάταξητωνζώων,ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουντονπίνακαστοβιβλίοτους.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινααναγνωρί-σουνταζώαστιςεικόνες.Ανοιμαθητέςδεγνωρίζουνκάποιεςαπότιςονομασίες,δίνουμετηναπαραίτητηβοήθειακαιτουςπροτρέπουμενασημειώσουντιςονομασίεςστιςφωτογραφίεςτουβιβλίουτους.Στησυνέχειαπροκαλούμεσυζήτησηστηντάξησχετικάμετοντρόποαναπαραγωγήςτωνθηλαστικών.Oιμαθητέςγνωρίζουναπόπροηγούμενεςτάξειςότιταπερισσό-τερα θηλαστικά γεννούν πλήρως ανεπτυγμένα μικρά.Αναφέρουμεότιμερικάθηλαστικάγεννούναβγά,ενώορισμέναάλλαγεννούνμικράταοποίαδενέχουναναπτυχθείπλήρως.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιαυτάλέγονταιμαρσιποφόρα.Ηανάπτυξητωνμικρώντωνθηλαστικώναυτώνσυνεχίζεταισεένασάκοστοσώματουθηλυκού.Βοηθάμετουςμαθητέςνακατατάξουνταθηλαστικάτωνεικό-νωνανάλογαμετοντρόποαναπαραγωγήςτουςκαινασυμπλη-ρώσουντοναντίστοιχοπίνακαστοβιβλίοτους.

Εξηγούμεστησυνέχειαστουςμαθητέςότιταθηλαστικάπουγεννούνπλήρωςανεπτυγμέναμικράχωρίζονταισευποκατηγο-ρίεςανάλογαμεταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουντιςπεριγραφέςστονπίνακακαιστησυνέχειααναφέρουμετηνονομασίακάθευποκατηγορίαςκαιζητάμεαπότουςμαθητέςνατησημειώσουνστοβιβλίοτους.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινααναγνωρί-σουνταζώαστιςεικόνες.Ανοιμαθητέςδεγνωρίζουνκάποιεςαπότιςονομασίες,δίνουμετηναπαραίτητηβοήθειακαιπρο-τρέπουμετουςμαθητέςνασημειώσουντιςονομασίεςστιςφωτογραφίεςτουβιβλίουτους.

Ποντίκι Άλογο Χιμπατζής Νυχτερίδα

Δελφίνι Τίγρης Ελέφαντας Φάλαινα

Σκίουρος Πίθηκος Πρόβατο Λιοντάρι

•

•

Σελ. 91

•

πρόβατο τσακάλι γουρούνι λαγός λύκος αλεπού αγελάδα αρκούδα

Καγκουρό Τίγρης Ορνιθόρυγχος

Φάλαινα

Κοάλα Πίθηκος

τίγρης καγκουρό ορνιθόρυγχος φάλαινα κοάλα μυρμηγκοφάγος πίθηκος

Μυρμηγκοφάγος

Σελ. 90

•

150

Χωρίζουμετονπίνακατηςτάξηςσεεπτάστήλεςκαισημειώ-νουμεσεκάθεστήλητηνονομασίαμιαςυποκατηγορίαςθηλα-στικώνπουγεννούνπλήρωςανεπτυγμέναμικρά.Στησυνέχειαπροτρέπουμετουςμαθητέςναπαρατηρήσουνπροσεκτικάτιςφωτογραφίεςτωνζώωνστηνπροηγούμενησελίδακαιναταταξινομήσουνσύμφωναμετιςπεριγραφέςπουδίνονταιστονπίνακατηςπροηγούμενηςσελίδας.Βοηθάμετουςμαθητέςνακατατάξουνόλαταζώα.Ανκάποιοιμαθητέςαναφέρουνκαιάλλαζώα,τασημειώνουμεκαιαυτάστησωστήστήλη.Αφούολοκληρώσουμε τηνκατάταξη των ζώων, ζητάμεαπό τουςμαθητέςνασυμπληρώσουντονπίνακαστοβιβλίοτους.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΣτοφύλλοεργασίαςαυτόδενπροβλέπεταιειδικόςχώροςστοβιβλίοτουμαθητήγιανασημειωθείτοσυμπέρασμα.Καθώςτοφύλλοεργασίαςδενπεριλαμβάνειπειράματα,ηδομήτουδια-φοροποιείταιστογεγονόςότιτοσυμπέρασμαπροκύπτειμέσααπότιςδιαδοχικέςσυζητήσειςστηντάξη.Μπορούμεωστόσοστοτέλοςτηςδιδακτικήςώραςναζητήσουμεαπότουςμαθη-τέςνασυνοψίσουνταόσασυζητήθηκανσταπλαίσιατηςενότη-ταςαυτήςκαιναδιατυπώσουνέναγενικόσυμπέρασμα:- Ταθηλαστικάχωρίζονταισευποκατηγορίεςανάλογαμετοείδοςτηςτροφήςτουςκαιτοντρόποαναπαραγωγήςτους.- Ταθηλαστικάπουγεννούνπλήρωςανεπτυγμέναμικράχωρί-ζονται,ανάλογαμετα ιδιαίτεραχαρακτηριστικά τους,σετρωκτικά,προβοσκιδωτά,οπλωτά,χειρόπτερα,κητώδη,σαρ-κοφάγακαιπρωτεύοντα.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέ-σεωνπουοιμαθητέςδιατύπωσανστηναρχήτουμαθήματος.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςσυμπληρώνουν,αναδιατυπώνουνκαιδιορθώνουντιςυπο-θέσειςτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηOιμαθητέςκαλούνταινασυσχετίσουντοείδοςτηςτροφήςτωνζώωνμετημορφήτηςοδοντοστοιχίαςτους.Προτρέπουμετουςμαθητέςναπαρατηρήσουντασκίτσαμετηνοδοντοστοι-χίατουκάθεζώουκαινασκεφτούντηχρησιμότητάτης.

Διασκεδαστικήεργασίαμετημορφήακροστιχίδας.

•

•

•

ποντίκι ελέφαντας άλογο νυχτερίδα δελφίνι τίγρης πίθηκοςσκίουρος πρόβατο φάλαινα λιοντάρι χιμπατζής

Ο σκύλος είναι σαρκοφάγο ζώο. Για να σκίζει την τροφή του, έχει μεγάλα και μυτερά δόντια. Η αγελάδα είναι φυτοφάγο ζώο, έχει πλατιά δόντια με μεγάλη επιφάνεια, για να μασά την τροφή της.

Σελ. 92

151

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαιναπεριγρά-ψουνταζώαπουβλέπουνστιςεικόνες.Προκαλούμεσυζήτησησχετικάμεταιδιαίτεραχαρακτηριστικάτωνζώων.Εισάγουμετιςέννοιες«προσαρμογή»και«επιβίωση»καιτιςεξηγούμεστουςμαθητές.Στησυνέχειαθέτουμετοεισαγωγικόερώτημα,προκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςχωρίςνασχολιάσουμεσημειώνουμεστονπίνακα:- Γνωρίζετεκάποιαχαρακτηριστικάτωνζώωνπουταβοηθούνναπροσαρμόζονταιστοφυσικότουςπεριβάλλονκαιναεπιβι-ώνουν;

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντησημασίατουχρώματοςτωνζώωνγιατηνεπιβίωσήτους.Oιμαθητέςζωγρα-φίζουναπόδύοζώασεκάθεπλαίσιο,χρησιμοποιώνταςγιατοέναζώομόνοκίτρινουχρώματοςκραγιόνιήξυλομπογιάκαιγιατοάλλομόνοπράσινου.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπροσπα-θήσουντοκίτρινοκαιτοπράσινοχρώμαπουθαεπιλέξουνναείναιόμοιαμετοχρώματωνπλαισίων.Αφούοιμαθητέςζωγραφίσουνταζώα,απομακρύνονταιαπότοθρανίοτουςκαικοιτούντιςζωγραφιέςτουςαπόκάποιααπό-σταση.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3: ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΖΩΩΝ ΣΤO ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

φυσικόπεριβάλλον,επιβίωση,προσαρμογή,χρώμαζώου,σχήμαζώου,μετανάστευση,χειμερίανάρκη,θερινήνάρκη

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτησημασίατουχρώματοςτωνζώωνγιατηνεπιβίωσήτους.•Νααναφέρουνοιμαθητέςχαρακτηριστικάτωνζώων,χάρησταοποίαταζώαπροσαρμόζονταιστοφυσικότουςπεριβάλλον.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτησημασίαπουέχειγιαταπουλιάκαιταψάριατοσχήματουσώματος.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιταιδιαίτεραχαρακτηριστικάκαιηιδιαίτερησυμπεριφοράκάποιωνζώωνταβοηθούνστηνεπι-βίωσήτους.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •κραγιόνιαήξυλομπογιές

•

Το ζώο που ζωγράφισα κίτρινο δε φαίνεται καλά στο κίτρινο πλαίσιο. Το ίδιο συμβαίνει και με το ζώο που ζωγράφισα πράσινο στο πράσινο πλαίσιο.

•

Σελ. 93

152

Οιμαθητέςκαλούνται νασημειώσουνστοβιβλίο τουςένασύντομοσχόλιογιατησημασίαπουέχειτοχρώματωνζώωνγιατηνεπιβίωσήτους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρή-σουνταζώαστιςεικόνεςκαιμεκατάλληλεςερωτήσειςδίνου-μεεναύσματαγιασυζήτηση:- Τιχρώμαέχουνταζώαστιςεικόνες;- Τιχρώμαέχειτοπεριβάλλονστοοποίοβρίσκεταικάθεζώο;-Μπορείτεναδιακρίνετεεύκολατοψάρι(πλευρονήκτης)στηναριστερήεικόνα;- Ανταζώαείχανδιαφορετικόχρώμα,θαταέβλεπανοιεχθροίτουςπιοεύκολαήπιοδύσκολα;Εξηγούμεστουςμαθητέςότιδενπροστατεύονταιόλαταζώααπότουςεχθρούςτουςχάρηστοχρώματους.Υπάρχουνγιαπαράδειγμαζώα,όπωςηπεταλούδα,πουέχουνέντοναχρώ-ματαγιαναπροσελκύουντοταίριτουςήταάλλαζώα.Ταζώααυτάπροστατεύονταιαπότουςεχθρούςτουςχάρησεάλλαχαρακτηριστικάτους.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνταζώαστιςεικό-νες και με κατάλληλεςερωτήσεις δίνουμεεναύσματα γιασυζήτηση:- Τισχήμαέχουνταζώαστιςεικόνες;- Θαήτανηκίνησητωνζώωνστονερόήστοναέρατοίδιοεύκολη,αντοσχήματουςήτανδιαφορετικό;- Ποιαείναιησημασίατουσχήματοςγιατηνπροσαρμογήτωνψαριώνκαιτωνπουλιώνστοφυσικότουςπεριβάλλον;

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιμεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτησησχετι-κάμετιςιδιαιτερότητεςτηςσυμπεριφοράςτωνζώων:- Γιατίταχελιδόνιαμεταναστεύουντοχειμώνα;- Γιατίηαρκούδατοχειμώναπέφτεισεύπνο;- Γιατίτασαλιγκάριατοκαλοκαίριπέφτουνσεύπνο;- Γιατίοσκαντζόχοιροςκουλουριάζειτοσώματουκαιμετατρέ-πεταισεαγκαθωτήμπάλα;Oιμαθητέςσημειώνουνστονπροβλεπόμενοχώροένασύντομοσχολιασμόγιακάθεεικόνα.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμα.Μεκατάλληλεςερωτήσειςκατευθύνουμετησυζήτησητωνμαθητών:- Σετιβοηθούνταζώαταδιαφορετικάχρώματαπουέχουν;- Ποιαείναιηιδιαιτερότητατηςσυμπεριφοράςτωνχελιδονιών,τηςαρκούδας,τουσαλιγκαριού,τουσκαντζόχοιρου;- Σετιβοηθάκάθεζώοηιδιαιτερότητατηςσυμπεριφοράςτου;Μέσααπότησυζήτησηβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιταδιαφορετικάχρώματακαθώςκαιη ιδιαιτερότητατηςσυμπεριφοράςτωνζώωνταβοηθούνναεπιβιώνουνστοπερι-βάλλονστοοποίοζουν.

•

•

Τα ζώα που έχουν χρώμα παρόμοιο με αυτό του περιβάλλοντος δε φαίνονται εύκολα από τους εχθρούς τους.

Τα ψάρια και τα πουλιά έχουν μακρύ και λεπτό σώμα για να κινούνται εύκολα στο νερό και στον αέρα αντίστοιχα.

Σελ. 94

•

• Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και η ιδιαίτερη συμπεριφορά κάποιων ζώων τα βοηθούν στην επιβίωσή τους.

Τα χελιδόνια το χειμώνα, όταν δε βρίσκουν τροφή, πηγαίνουν σε θερμότερα κλίματα, δηλαδή μεταναστεύουν και επιστρέφουν όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει, οπότε βρίσκουν τροφή ευκολότερα.

Η αρκούδα το χειμώνα, όπου η τροφή είναι λιγοστή, πέφτει σε χειμερία νάρκη και ξυπνάει πάλι την άνοιξη, όταν υπάρχει άφθονη τροφή.

Το καλοκαίρι, όπου έχει πολλή ζέστη και ξηρασία, το σαλιγκάρι πέφτει σε θερινή νάρκη, γιατί δεν μπορεί να ζήσει σε περιβάλλον χωρίς πολύ νερό. Με τις πρώτες βροχές, όταν το νερό είναι πάλι άφθονο, το σαλιγκάρι «ξυπνάει».

Όταν ο σκαντζόχοιρος «αισθάνεται» κίνδυνο κουλουριάζεται και προστατεύεται χάρη στα σκληρά αγκάθια του.

Σελ. 95

153

Εμπέδωση - ΓενίκευσηOιμαθητέςστηνεργασίααυτήκαλούνταιναδιαπιστώσουνέναακόμηχαρακτηριστικότωνζώωνπουτουςεπιτρέπειναπρο-σαρμόζονταιστοφυσικότουςπεριβάλλον:τοπαχύτρίχωμα.Ταζώατωνεικόνωνζουνσεπεριοχέςόπουηθερμοκρασίαείναισυνήθωςχαμηλή.Τοπαχύτρίχωμαπροστατεύειταζώααπότοκρύο.Είναιπιθανόκάποιοιμαθητέςνααπαντήσουνλανθασμένα,αναφέρονταςωςκοινόχαρακτηριστικότωνζώωντοχρώματους.Στηνπερίπτωσηαυτήβοηθάμετουςμαθητέςναεντοπί-σουνμόνοιτουςτολάθοςστηναπάντησήτους,ζητώνταςτουςνααναφέρουντοχρώματωνζώωνστιςαριστερέςεικόνες.

ΗεργασίααυτήδεναναφέρεταιαποκλειστικάστοπεριεχόμενοαυτούτουΦύλλουΕργασίας,αλλάσυνολικάστοπεριεχόμενοτηςενότηταςαυτής.Στηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταιναδιακρίνουνταπρο-φανή(ιδιαίτερα)χαρακτηριστικάτωνζώωνπουταβοηθούνναπροσαρμόζονταιστοφυσικότουςπεριβάλλοναπόταχαρακτη-ριστικάτηςφυσιολογίαςτουςμεβάσηταοποίαγίνεταιηταξι-νόμησητωνζώων.Ηεργασίααυτήβοηθάτουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηταξινόμησητωνζώωνγίνεταιμεβάσηταχαρακτηριστικάτηςφυσιολογίαςτουςκαιόχιμεβάσηταπρο-φανήχαρακτηριστικά(βλ.συνήθειςγνωστικέςδυσκολίες).Τοδελφίνικαιτομπαρμπούνι,ηνυχτερίδακαιτοσπουργίτιέχουνόμοια«προφανή»χαρακτηριστικά,ανήκουνόμωςσεδιαφορετι-κέςκατηγορίες.Αντίθετα,ηφάλαινακαιηνυχτερίδαέχουνδιαφορετικά«προφανή»χαρακτηριστικά,ανήκουνόμωςστηνίδιακατηγορία.

Όλα τα ζώα που βλέπω στις εικόνες ζουν σε περιοχές όπου η θερμοκρασία είναι χαμηλή. Το κοινό χαρακτηριστικό τους είναι το παχύ τρίχωμα τους, το οποίο τα προστατεύει από το κρύο.

•

• Είναι και τα δύο θηλαστικά.

Η φάλαινα κολυμπά, ενώ η νυχτερίδα πετά.

Ζουν και τα δύο στη θάλασσα.

Το δελφίνι είναι θηλαστικό, ενώ το μπαρμπούνι ψάρι. Και η νυχτερίδα και το σπουργίτι πετούν. Η νυχτερίδα είναι θηλαστικό, ενώ το σπουργίτι είναι πτηνό.

Σελ. 96

155

ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

3διδακτικέςώρες

ΕΝΟΤΗΤΕΣ

1. Τροφικέςαλυσίδεςκαιτροφικάπλέγματα(2διδακτικέςώρες)2. Επίδρασητουανθρώπουσταοικοσυστήματα(1διδακτικήώρα)

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ

•αυτότροφοιοργανισμοί•ετερότροφοιοργανισμοί•τροφικήαλυσίδα

ΓΕΝΙΚΟΣ ΣΤΟΧΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

•Να κατανοήσουν οι μαθητές την έννοια του οικοσυστήματος και να ευαισθητοποιηθούν σχετικά με τη σημασία της σωστήςδιαχείρισηςτωνοικοσυστημάτων.

ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτουςζωντανούςοργανισμούςσεαυτότροφουςκαιετερότροφους.•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςαπλέςτροφικέςαλυσίδεςκαιτροφικάπλέγματα.•Ναεξηγούνοιμαθητέςτησημασίατηςτροφικήςπυραμίδας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςπαράγοντεςπουπεριλαμβάνειηέννοιατουοικοσυστήματος.•Νασυσχετίζουνοιμαθητέςτηνεπίδρασητουανθρώπουστιςτροφικέςαλυσίδεςμετιςδιαταραχέςπουπροκαλούνταιαπότονίδιοσταοικοσυστήματα.

•Νααναφέρουνοιμαθητέςορισμένααποτελέσματατηςεπίδρασηςτουανθρώπουσταοικοσυστήματα.

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Τοσύνολοτωνοργανισμώνπουζουνσεμιαπεριοχήκαθώςκαιταχαρακτηριστικάαυτήςτηςπεριοχής,όπωςηηλιοφάνεια,τοείδοςτουεδάφους,ηθερμοκρασίακ.ά.αποτελούνέναοικοσύστημα.

•Γιαναδιατηρηθείέναοικοσύστημα,χρειάζεταισυνεχήπροσφοράενέργειας.ΗβασικήπηγήενέργειαςείναιοΉλιος.•Οι οργανισμοίπουμπορούν να χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια για τησύνθεσηοργανικώνενώσεωναπόανόργανες, οιοργανισμοίδηλαδήπου«παράγουν»μόνοιτηντροφήτουςονομάζονταιαυτότροφοιήαλλιώςπαραγωγοί.

•τροφικόπλέγμα•τροφικήπυραμίδα•οικοσύστημα

•επίδρασητουανθρώπου•θετικέςσυνέπειες•αρνητικέςσυνέπειες

156

•Όλοιοιάλλοιοργανισμοίονομάζονταιετερότροφοι.•Μεταξύτωνοργανισμώνενόςοικοσυστήματοςαναπτύσσονταιτροφικέςσχέσεις.•Οιτροφικέςαλυσίδεςαπεικονίζουναπλές,μόνο,τροφικέςσχέσεις,περιγράφουνδηλαδήποιοςοργανισμόςτρέφεταιαπόποιον,χωρίςναπαρέχουνποσοτικάστοιχεία.

•Σεμιατροφικήαλυσίδααπεικονίζεταιμόνοέναζώοωςτροφήενόςάλλου.•Στηφύσηοιτροφικέςσχέσειςείναιπιοπολύπλοκες.Ηπολυπλοκότητααυτήαπεικονίζεταιστατροφικάπλέγματα.•Κάθεδιαταραχήσεέναοικοσύστημαεπηρεάζειάμεσαήέμμεσαόλουςτουςοργανισμούςτουοικοσυστήματος.•Ταοικοσυστήματαδιαθέτουνμηχανισμούς,γιαναεξουδετερώνουντέτοιεςδιαταραχές.•Όσομεγαλύτερηείναιηβιοποικιλότηταενόςοικοσυστήματος,τόσοευκολότερηείναιηεξουδετέρωσητηςδιαταραχής.•Ηανθρώπινηεπίδρασησταοικοσυστήματασυχνάυπερβαίνειτιςδυνατότητέςτουςνααποκαθιστούντιςόποιεςδιαταραχέςκαιταοδηγούνσευποβάθμιση.

•Ταελληνικάοικοσυστήματαχαρακτηρίζονταιαπόεξαιρετικάμεγάληβιοποικιλότητα.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ

•Πολλοίμαθητέςδυσκολεύονταινακατανοήσουνότιταφυτάείναιαυτότροφοιοργανισμοί,αφούσυνθέτουνμόνατουςτηντροφήτους.

•Ηκατανόησητηςέννοιαςτουοικοσυστήματοςπροκαλείσημαντικήδυσκολία.Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιταοικοσυστήματααποτελούνταιμόνοαπότουςζωντανούςοργανισμούςπουζουνσεμίαπεριοχή.Είναισημαντικόναβοηθήσουμετουςμαθητέςνα κατανοήσουν ότι πέρα από τους βιοτικούς παράγοντες, η έννοια του οικοσυστήματος περιλαμβάνει και τους αβιοτικούςπαράγοντες,όπωςτηνηλιοφάνεια,τηνυγρασία,τηθερμοκρασία,τοείδοςτουεδάφουςκ.ο.κ.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 1:•ψαλίδι•κόλλα

157

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Σεκάθεπεριοχήζουνπολλοίδιαφορετικοίοργανισμοί.Μεταξύτωνοργανισμώναυτώναναπτύσσονταιδιάφορεςαλληλεπιδρά-σεις, όπως η θήρευση, ο ανταγωνισμός για την ανεύρεσηςτροφής κ.τ.λ. Το σύνολο των οργανισμών που ζουν σε μιαπεριοχή και οι αλληλεπιδράσεις που αναπτύσσονται μεταξύτουςαποτελούντουςβιοτικούς παράγοντεςμιαςπεριοχής.Οιοργανισμοί αυτοί, όμως, ταυτόχρονα επηρεάζονται και απόπαράγοντες,όπωςηθερμοκρασία,ηύπαρξηνερού,ηηλιοφά-νεια, η σύσταση του εδάφους κ.α. Τους παράγοντες αυτούςτους χαρακτηρίζουμεως αβιοτικούς παράγοντες μιας περιο-χής.Οιβιοτικοίκαιαβιοτικοίπαράγοντεςμιαςπεριοχήςβρίσκονταισεσυνεχήαλληλεπίδρασηκαιαποτελούνέναοικοσύστημα.Οιοργανισμοίενόςοικοσυστήματος,οιοποίοιανήκουνστοίδιοείδος(π.χ.οιάνθρωποιμιαςπόληςήένακοπάδιαπόσαρδέλεςήταπεύκασεέναδάσος)αποτελούνένανπληθυσμό.Τοσύνο-λοτωνδιαφορετικώνπληθυσμώνπουζουνσεέναοικοσύστημααποτελείτηβιοκοινότητάτου.Ηπεριοχήστηνοποίαζειέναςπληθυσμόςήμιαβιοκοινότηταονομάζεταιβιότοπος.

Οικυριότερεςσχέσειςπουαναπτύσσονταιμεταξύτωνοργανι-σμώνενόςοικοσυστήματοςείναιοιτροφικές.Μέσωτηςτρο-φήςοιοργανισμοίεξασφαλίζουν τηνενέργειαπουείναιαπα-ραίτητηγιατηνεπιβίωσηκαιανάπτυξήτους.Γιαναδιατηρηθεί,επομένως, ένα οικοσύστημα απαιτείται η συνεχής προσφοράενέργειας.ΒασικήπηγήενέργειαςγιαταοικοσυστήματαείναιοΉλιος.Ηηλιακήενέργειαδεσμεύεταιαπότουςοργανισμούςπου φωτοσυνθέτουν και χρησιμοποιείται για τη μετατροπήαπλώνανόργανωνενώσεωνσεοργανικές.Επειδήοιφωτοσυν-θετικοί οργανισμοί μπορούν να συνθέτουν μόνοι τους τηντροφή τους, ονομάζονται αυτότροφοι οργανισμοί ή αλλιώςπαραγωγοί. Αντίθετα τα ζώα είναι ετερότροφοι οργανισμοί,αφούπαίρνουντηνενέργειαπουχρειάζονταικαταναλώνονταςφυτάήάλλαζώα.Γι’αυτόκαιοιετερότροφοιοργανισμοίαλλιώςονομάζονται καταναλωτές. Η φωτοσύνθεση, έχει τεράστιασημασίαγιατηζωήπάνωστηΓη,γιατίπαρέχειτροφήκαισυνε-πώς ενέργεια άμεσα ή έμμεσα σε όλους τους ζωντανούςοργανισμούς.Οιτροφικέςσχέσειςμεταξύτωνοργανισμώνενόςοικοσυστή-ματοςαπεικονίζονταιμετροφικές αλυσίδεςκαιτροφικά πλέγ-

ματα. Οι τροφικές αλυσίδες, ξεκινώντας από τους παραγω-γούς, δείχνουν απλές μόνο τροφικές σχέσεις, περιγράφουνδηλαδήποιοςοργανισμόςτρέφεταιμεποιον.Ηκατεύθυνσητουβέλουςσεμιατροφικήαλυσίδαυποδηλώνειτηροήτηςενέρ-γειαςαπότονκαταναλισκόμενοστονκαταναλωτή.

Η απεικόνιση με τις τροφικές αλυσίδες είναι απλοποιημένη,αφούαπεικονίζεταικάθεφοράμόνοένααπόταζώαήταφυτάμεταοποίατρέφεταιέναςοργανισμός.Στηνπραγματικότητα,όμως,οιτροφικέςσχέσειςείναιπιοπερίπλοκες,καθώςκάθεκαταναλωτήςέχειτηδυνατότητανατρέφεταιμεοργανισμούςδιαφορετικώνειδώνκαιάραναανήκειταυτόχρονασεδιαφορε-τικές τροφικές αλυσίδες (π.χ. η αλεπού τρέφεται άλλοτε μεφυτάκιάλλοτεμεζώα,ανάλογαμετηνεποχή).Τηνπολυπλοκότητατωντροφικώνσχέσεωνσεέναοικοσύστη-μαμπορούμενααπεικονίσουμεμετατροφικάπλέγματα.

Ητροφικήσχέσηπουπεριγράφεταιστιςτροφικέςαλυσίδεςκαιτα τροφικά πλέγματα αντιστοιχεί και στην ενεργειακή σχέσημεταξύτωνζωντανώνοργανισμών.Γενικάοιαυτότροφοιοργα-νισμοί,οιπαραγωγοί,πουαποτελούντηβάσητηςενεργειακήςσχέσηςτωνοργανισμώνείναιπερισσότεροι.Αναπεικονίσουμεμόνοτιςτροφικέςσχέσειςσεμιατροφικήπυραμίδα,θαπαρα-τηρήσουμεπτωτικήτάσησεό,τιαφοράτοπλήθοςτωνοργανι-σμώνσεκάθεεπίπεδο.Ταφυτάείναιπερισσότερααπόταζώα,ταφυτοφάγαπερισσότερααπ’τασαρκοφάγακ.ο.κ.

Λόγω της πολυπλοκότητας των τροφικών σχέσεων, αν έναοικοσύστημα διαταραχθεί, αν για παράδειγμα παρατηρηθείαύξηση,ελάττωσηήεξαφάνισηκάποιουοργανισμού,αυτήθαεπηρεάσειάμεσαήέμμεσαόλουςτουςοργανισμούςτουοικο-συστήματος.Ταοικοσυστήματαδιαθέτουνμηχανισμούς,γιαναεξουδετερώ-νουν τέτοιεςμεταβολές.Αν, γιαπαράδειγμα,σεέναοικοσύ-στημαυπάρξειαπότομηαύξησητουπληθυσμούτωνεντόμων,θαυπάρξειανάλογηαύξησηκαιστονπληθυσμότωνεντομοφά-γωνπουλιών,ταοποίαθαμειώσουντοναριθμότωνεντόμων.Αν, μάλιστα, σε ένα οικοσύστημα υπάρχει μεγάλη ποικιλίαοργανισμών, όπως λέμε αλλιώς μεγάλη «βιοποικιλότητα», ηαποκατάσταση της ισορροπίας του οικοσυστήματος θα είναι

ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

158

θιστούν μια νέα ισσοροπία, οπότε τα οικοσυστήματα οδηγού-νταισευποβάθμιση.

Ηγεωγραφικήθέση,ηποικιλία κλιματολογικώνσυνθηκώνκαιτο έντονο γεωμορφολογικό ανάγλυφο της Ελλάδας έχουνωςαποτέλεσματηνύπαρξημιαςμεγάληςποικιλίαςοικοσυστημά-των,όπωςγιαπαράδειγμαοικοσυστημάτωνμεδάσηκωνοφό-ρωνήφυλλοβόλωνδέντρων,οικοσυστημάτωνχαμηλήςβλάστη-σης,οικοσυστημάτωνμελίμνες,λιμνοθάλασσες,δέλταποτα-μώνκαιθαλάσσιωνοικοσυστημάτων.Σταοικοσυστήματααυτάζει ένας εξαιρετικά μεγάλος αριθμός φυτικών και ζωικώνειδών,πουκατατάσσουντηνΕλλάδασεμιααπότιςχώρεςμετημεγαλύτερηβιοποικιλότητα.

ευκολότερη,καθώςθαυπάρχειμεγάληποικιλίατροφικώνσχέ-σεων και περισσότερες εναλλακτικές λύσεις στη διατροφήκάθεείδους,ότανκάποιοείδοςεξαφανιστεί.Γιατολόγοαυτόηδιατήρησητηςβιοποικιλότηταςείναιαπαραίτητηγιατηδιατή-ρησητηςισορροπίαςενόςοικοσυστήματος.

Ηεπέμβασητουανθρώπουσταοικοσυστήματαμεγιστοποιήθη-κετιςτελευταίεςδεκαετίες:καταστροφέςδασών,αποξηράν-σεις λιμνών,δημιουργία τεράστιωνεκτάσεωναπόμονοκαλλι-έργειες, χρήση φυτοφαρμάκων και εντομοκτόνων, ρύπανσηνερού,αέρακαιεδάφουςεπιφέρουνέντονεςαλλοιώσειςστησύνθεσηκαιτοναριθμότωνοργανισμώνσταοικοσυστήματα.Οιπαρεμβάσειςαυτέςυπερβαίνουντιςδυνατότητεςτωνοικοσυ-στημάτωνναδιευθετούντιςόποιεςδιαταραχέςκαιναυποκα-

159

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνταζώακαιταφυτάστοσκίτσοκαινααναφέρουνποιοιζωντανοίοργανισμοίαπεικο-νίζονταισ'αυτό.Διαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημακαιπρο-καλούμε τη διατύπωση υποθέσεων, τις οποίες σημειώνουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.Μπορούμε να γενικεύσουμε τη συζήτηση ζητώντας από τουςμαθητέςναονομάσουνκιάλλουςζωντανούςοργανισμούςανα-φέρονταςόμωςπάντακαιτοείδοςτηςτροφήςτωνοργανισμώναυτών. Σημειώνουμε τους οργανισμούς αυτούς στον πίνακαχωρίςνασχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξησχετικάμετοείδοςτηςτρο-φής διαφόρων ζωντανών οργανισμών. Οι μαθητές γνωρίζουναπό την Ε' τάξη ότι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρειάζονταιενέργεια,τηνοποίαεξασφαλίζουνμετηντροφήτους.Γνωρίζουνεπίσηςότι ταφυτά με τηφωτοσύνθεσησυνθέτουνμόνα τηντροφή τους, ενώ τα ζώα τρέφονται με φυτά ή με άλλα ζώα.Μετά από την εισαγωγική αυτή συζήτηση σημειώνουμε στονπίνακα τους όρους «αυτότροφοι» και «ετερότροφοι οργανι-σμοί»καιζητάμεαπότουςμαθητέςναεξηγήσουντησημασίατουςκαιναδώσουναπόέναπαράδειγμα.Αναφέρουμεότιτουςαυτότροφουςοργανισμούςτουςονομάζουμεαλλιώςκαι«παρα-γωγούς», επειδή παράγουν μόνοι την τροφή τους ενώ τουςετερότροφους τους ονομάζουμε και «καταναλωτές» αφούτρώνε,καταναλώνουνάλλουςοργανισμούς.Στησυνέχειαζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιναταξινομήσουντουςοργανισμούςστονπίνακατηςεπόμενηςσελίδας.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΤΡΟΦΙΚΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ ΚΑΙ ΤΡΟΦΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ:

2διδακτικέςώρες

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ:

αυτότροφοιοργανισμοί,ετερότροφοιοργανισμοί,τροφικήαλυσίδα,τροφικόπλέγμα,τροφικήπυραμίδα

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ:

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτουςζωντανούςοργανισμούςσεαυτότροφουςκαιετερότροφους.•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςαπλέςτροφικέςαλυσίδεςκαιτροφικάπλέγματα.•Ναεξηγούνοιμαθητέςτησημασίατηςτροφικήςπυραμίδας.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ:

ψαλίδικόλλα

•

•

Σελ. 98

Χωρίζουμετονπίνακατηςτάξηςσεδύομέρη.Σημειώνουμεστοέναμέροςτουπίνακατηνονομασία«αυτότροφοι»καιστοάλλοτην ονομασία «ετερότροφοι». Ζητάμε από τους μαθητές νακατατάξουν τουςοργανισμούς τηςπροηγούμενηςσελίδαςσεαυτότροφουςκαιετερότροφους.Αφούολοκληρωθείηταξινό-μησητωνοργανισμών,ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώ-σουντονπίνακαστοβιβλίοτους.

Φωτοτυπούμε την επόμενη σελίδα και μοιράζουμε από ένααντίγραφοσεκάθεμαθητή.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνακόψουντασκίτσακαινατακολ-λήσουνμετέτοιασειρά,ώστεκάθεοργανισμόςνατρέφεταιμετονπροηγούμενότου.Ελέγχουμεανοιμαθητέςκόλλησαντασκίτσαστιςσωστέςθέσειςκαιτουςπροτρέπουμενασημειώ-σουν την παρατήρησή τους στον προβλεπόμενο χώρο στοβιβλίοτους.Εξηγούμεότιησειράαυτήπουσχηματίστηκεείναισανμιααλυσίδαπουδείχνειτιςτροφικέςσχέσειςμεταξύτωνοργανισμών περιγράφει, με άλλα λόγια ποιος τρώει ποιον.Αναφέρουμεότιηαπεικόνισηαυτήονομάζεταιτροφικήαλυσί-δα.

Σημειώνουμεστονπίνακατηναπλήτροφικήαλυσίδα:μαρούλι-σκαθάρι-βάτραχος-φίδι-αετός.Ρωτάμετουςμαθητέςανσ'ένανκήπουπάρχουνπερισσότεραμαρούλια,σκαθάρια,βάτραχοιήφίδια.Οιμαθητέςαναφέρουνότιτασκαθάριαείναιλιγότερααπόταμαρούλια,ενώταφίδιαείναιλιγότερααπόταβατράχιαμεταοποίατρέφονται.Γενικάοαριθμός τωνφυτώνείναιμεγαλύτεροςαπό τοναριθμό τωνζώωνπουτρέφονταιμεφυτά,τωνοποίωνοαριθμόςείναιεπί-σηςμεγαλύτεροςαπότοναριθμότωνζώωνπουτρέφονταιμεαυτάκ.ο.κ.Εξηγούμεστουςμαθητέςότιαυτήησχέσηαπεικονίζεταισεμιατροφικήπυραμίδα.Δίνουμεστουςμαθητέςτηφωτοτυπίαμετασκίτσατωνοργανι-σμώνκαιτουςζητάμενατακολλήσουνστασωστάεπίπεδατηςτροφικήςπυραμίδας.Ζητάμεαπότουςμαθητέςτοπλήθοςτωνοργανισμώνπουθακολλήσουνσεκάθεεπίπεδοναείναιαντί-στοιχομετοπλήθοςμετοοποίοαυτοίσυναντώνταιστηφύση.Έτσιοιμαθητέςεπιλέγουννακολήσουνπερισσότεραμαρού-λια,λιγότερασκαθάρια,λιγότερουςβατράχους,ακόμαπιολίγαφίδιακαιτέλοςλιγότερουςαετούς.Δενείναιαναγκαίοόλοιοιμαθητέςνακολλήσουντο ίδιοπλήθοςζωντανώνοργανισμών,αρκείκάθεμαθητήςναφροντίσειτοπλήθοςτωνοργανισμώνναείναι μικρότερο στα ανώτερα επίπεδα της πυραμίδας. Είναιπροφανέςότιοιμαθητέςδεθαχρειαστούνόλατασκίτσατουφύλλουπουέχουμεμοιράσει.Οιμαθητέςπαρατηρούνότιστηντροφικήπυραμίδαοιπαραγω-γοίαπεικονίζονταιστοκατώτεροεπίπεδοενώοιετερότροφοιοργανισμοίσταανώτεραεπίπεδα.

•

•

έλατοαμπέλιχρυσάνθεμοπαπαρούναφακήελιάκάκτος

μέλισσασκύλοςσκουλήκικότασαλιγκάριαγελάδα

Ο αετός τρέφεται με φίδια, το φίδι τρώει βατράχους, ο βάτραχος τρώει σκαθάρια και τα σκαθάρια τρέφονται με φυτά.

Σελ. 99

•

Υπάρχουν πολύ περισσότερα φυτά απ’ ό,τι φυτοφάγα ζώα και πολύ περισσότερα φυτοφάγα ζώα απ’ ό,τι σαρκοφάγα ζώα.

Σελ. 100

161

Σκίτσα για το πείραμα της σελίδας 99

Σκίτσα για το πείραμα της σελίδας 100

162

Εξηγούμε στους μαθητές ότι οι τροφικές αλυσίδες περιγρά-φουνμόνομίατροφικήσχέσηκάθεφορά,ενώστηνπραγματι-κότητα κάθε οργανισμός τρέφεται και με διάφορους άλλουςοργανισμούς. Εξηγούμε ότι οι πολύπλοκες αυτές τροφικέςσχέσειςαπεικονίζονταικαλύτεραμετατροφικάπλέγματα.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετηδιαφάνειαμετοτροφικόπλέγμα.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασημειώσουνβέλη, για να περιγράψουν τις τροφικές σχέσεις στο τροφικόπλέγμα.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τές διατυπώνουν το συμπέρασμα.Με κατάλληλες ερωτήσειςκατευθύνουμετησυζήτησητωνμαθητών:-Πώςσχηματίζεταιμιατροφικήαλυσίδα;-Τιαπεικονίζεταισεμιατροφικήαλυσίδα;-Οιτροφικέςσχέσειςστηφύσηαπεικονίζονταιμόνομεαπλέςτροφικέςαλυσίδες;

Μετάαπότηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςοιμαθητέςσημειώ-νουν στον προβλεπόμενο χώρο στο βιβλίο τους το συμπέρα-σμα.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΟι μαθητέςστηνεργασίααυτή καλούνται νασχηματίσουνμιατροφικήαλυσίδα σημειώνονταςμεαριθμούς τησωστήσειράτωνεικόνων.

Οι μαθητές καλούνται να σημειώσουν τέσσερις οργανισμούςσχηματίζοντας έτσι μια τροφική αλυσίδα. Προτρέπουμε τουςμαθητές να προσπαθήσουν να σημειώσουν διαφορετικούςοργανισμούςαπόαυτούςπουμελέτησανστοφύλλοεργασίας.

•

•

•

Σε μια τροφική αλυσίδα κάθε οργανισμός τρέφεται με τον προηγούμενό του. Στη φύση οι τροφικές σχέσεις είναι πιο πολύπλοκες. Οι πολύπλοκες αυτές σχέσεις φαίνονται στο τροφικό πλέγμα.

3 2 4 1

μαρούλι κάμπια δρυοκολάπτης γεράκι•Σελ. 101

163

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΕξηγούμε στους μαθητές τον όρο «οικοσύστημα» δίνονταςπαράλληλα παραδείγματα ελληνικών οικοσυστημάτων.Αναφέρουμε χαρακτηριστικά προστατευόμενα οικοσυστήματα,όπωςτοδάσοςτηςΔαδιάς,τονεθνικόδρυμότηςΠίνδου,τοθαλάσσιοπάρκοτωνΒορείωνΣποράδων,τηλίμνηΚερκίνηκ.ά.Στησυνέχειαζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηνεικόνακαινααναφέρουντιπαρατηρούνσ'αυτήν.Προκαλούμεσυζήτησηστην τάξη και ζητάμεαπό τους μαθητές νααναφέ-ρουνπαραδείγματατηςανθρώπινηςεπίδρασηςσεοικοσυστή-ματα. Τις απαντήσεις των μαθητών τις σημειώνουμε στονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΟιμαθητέςπαρατηρούντηντροφικήαλυσίδαστοβιβλίοτους.Συζητάμε με τους μαθητές τι θα συνέβαινε, αν οι άνθρωποιεξόντωνανόλαταφίδια,ταοποίαπράγματισκοτώνουμεσυχνά.Μέσααπότησυζήτησηοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιαπότομημείωσητουπληθυσμούτωνφιδιώνθαείχεωςαποτέλεσμανααυξηθεί ο αριθμός των ποντικών, τους οποίους κανονικά θαέτρωγαν τα φίδια. Οι ποντικοί με τη σειρά τους θα έτρωγανμεγάλες ποσότητες σιτηρών προκαλώντας καταστροφές στιςκαλλιέργειεςκαιέτσιθαδιαταρασσόταντοοικοσύστημα.Εξηγούμεστουςμαθητέςότι ακόμη και οργανισμοί πουθεω-ρούμε επιβλαβείς έχουν χρησιμότητα πουπολλέςφορές δεναντιλαμβανόμαστεεύκολα.Εξηγούμεεπίσηςότιτοοικοσύστη-μα μπορεί να προσαρμόζεται σε κάποιες αλλαγές, κάποιεςάλλεςμπορείωστόσοναεξισορροπούνταιδύσκολα.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΣΤΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ:

1διδακτικήώρα

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ:

οικοσυστήματα,επίδραση,θετικέςσυνέπειες,αρνητικέςσυνέπειες

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ:

•Ναδιακρίνουνοιμαθητέςτουςπαράγοντεςπουαποτελούνέναοικοσύστημα.•Νασυσχετίζουνοιμαθητέςτιςεπιδράσειςτουανθρώπουστιςτροφικέςαλυσίδεςμετιςδιαταραχέςσταοικοσυστήματα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςορισμένααποτελέσματατηςεπίδρασηςτουανθρώπουσταοικοσυστήματα.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ:

Δεναπαιτούνται

•

•Αν οι άνθρωποι εξόντωναν όλα τα φίδια θα αυξανόταν πολύ ο αριθμός των ποντικών, οι οποίοι με τη σειρά τους θα έτρωγαν μεγάλες ποσότητες σιτηρών και έτσι θα καταστρέφονταν οι καλλιέργειες.

Σελ. 102

164

Ζητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν τις εικόνες καιπροκαλούμεσυζήτησησχετικάμετηνεπίδρασητουανθρώπουστο οικοσύστημα. Τονίζουμε ωστόσο τις θετικές όσο και τιςαρνητικέςεπιδράσεις.Μεκατάλληλεςερωτήσειςσυντονίζου-μετησυζήτηση:

-Ευθύνονταιπάντοτεοιάνθρωποιγιατιςπυρκαγιές;-Πούμπορείναοδηγήσειηκαταστροφήτηςβλάστησηςμετάαπόμιαπυρκαγιά;-Έχετεακούσειγιαπαρόμοιαπροβλήματαστηνπεριοχήσαςήσεάλλεςπεριοχές;-Τιθασυμβεί,ανκόβουμεμεγάλοπλήθοςδέντρων;-Τιείναιέναςεθνικόςδρυμός;-Τιπετυχαίνουμεχαρακτηρίζονταςμιαδασικήπεριοχήωςεθνι-κόδρυμό;-Γιαποιουςλόγουςκατασκευάζονταιφράγματα;-Γνωρίζετεκάποιαφράγματα;-Τιεπίδρασημπορείναέχειηρύπανσητουνερούστουςοργανισμούς;

Οι μαθητές σημειώνουν συνοπτικά δίπλα σε κάθε εικόνα τασχόλιάτους.Ησυζήτησημπορείναεπεκταθείκαισεδραστηρι-ότητεςπουδενπαρουσιάζονταιεδώ.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΟιμαθητέςγενικεύουντιςδιαπιστώσειςτουςαπότιςδραστη-ριότητεςπουπροηγήθηκανκαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμα.Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέσε-ωνπουοιμαθητέςδιατύπωσανστηναρχήτουμαθήματος.Οιμαθητέςσχολιάζουνκαισυμπληρώνουντιςυποθέσειςτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτην εργασία αυτή οι μαθητές καλούνται να αναφέρουν τρό-πουςμετουςοποίουςοάνθρωποςεπηρεάζειέναοικοσύστηματηςπεριοχήςτους.Ηαπάντησηπουδίνεταιεδώείναιενδεικτι-κή,καθώςκάθεμαθητήςμπορείνααναφερθείσεμίαδιαφορε-τικήπερίπτωση.

Ηεργασίααυτήείναιδύσκολη,καθώςοπροβληματισμόςσχετι-κά με τις συνέπειες της παρέμβασης του ανθρώπου στηνπερίπτωση των φραγμάτων είναι μεγάλος. Δυσμενής κριτικήέχει διατυπωθεί για την κατασκευή πολλών φραγμάτων ενώαμφισβητείταιησκοπιμότητατηςκατασκευήςνέων.

Μετηνεργασίααυτήζητάμεαπότουςμαθητέςναπεριγράψουντις συνέπειες που θα έχει το λιώσιμο των πάγων στουςΠόλους. Και η εργασία αυτή είναι δύσκολη. Εκτός από τηνάποψη που σημειώνεται στο συμπληρωμένο φύλλο εργασίας,υπάρχεικαιμιαδιαφορετικήθεωρίασύμφωναμετηνοποία,ανλιώσουνοι πάγοι στουςπόλους, θααναπτυχθούνπαγετώνεςστιςβόρειεςπεριοχέςτωνηπείρων.

• Με τις πυρκαγιές καίγονται τα δάση και αυτό έχει αρνητική επίδραση στο οικοσύστημα.

Η ανεξέλεγκτη υλοτομία μπορεί να έχει αρνητική επίδραση στο οικοσύστημα, αφού καταστρέφει την κατοικία πολλών ζώων.

Στους εθνικούς δρυμούς ισχύουν ρυθμίσεις που προστατεύουν τα ζώα και τα φυτά που ζουν εκεί.

Με ένα φράγμα συγκεντρώνονται τα νερά μιας περιοχής σε μια τεχνητή λίμνη. Έτσι κάποια οικοσυστήματα καταστρέφονται, αλλά δημιουργούνται ταυτόχρονα νέα.

Η ρύπανση του νερού έχει αρνητική επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς.

Σελ. 103

Η επίδραση του ανθρώπου στα οικοσυστήματα μπορεί να είναι θετική, όπως για παράδειγμα στους εθνικούς δρυμούς. Πολλές φορές όμως είναι αρνητική, όπως με τις πυρκαγιές, την υλοτομία και τη ρύπανση του νερού.

Ένα οικοσύστημα της περιοχής μου είναι η θάλασσα. Πετώντας σκουπίδια και απόβλητα στη θάλασσα ο άνθρωπος τη ρυπαίνει και διαταράσσει το οικοσύστημα αυτό.

Θετικές επιπτώσεις: άρδευση, ύδρευση, παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Αρνητικές επιπτώσεις: καταστροφή της φυσικής βλάστησης, αλλοίωση του τοπίου.

Αυτό μπορεί να προκαλέσει καταστροφές, αφού πολλές παράκτιες περιοχές θα πλημμυρίσουν λόγω της ανόδου της επιφάνειας της θάλασσας.

•

•

•

•

Σελ. 104

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

3διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Ηαναπνοή(2διδακτικέςώρες)2.Αναπνοήκαιυγεία(1διδακτικήώρα)

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ

•εισπνοή•εκπνοή•ρινικήκοιλότητα•στοματικήκοιλότητα•τραχεία•λάρυγγας

ΓΕΝΙΚΟΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

•Νακατανοήσουνοιμαθητέςτηδομήκαιτηλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος.

ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΟΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοικινήσειςτουθώρακακαιτηςκοιλιάςσχετίζονταιμετηναναπνοή.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοόγκοςτουαέραπουεισπνέεικάθεάνθρωποςείναιδιαφορετικός.•Νααναγνωρίσουνοιμαθητέςσεσχεδιάγραμματαόργανατουαναπνευστικούσυστήματοςκαινασημειώσουνπαρατηρήσειςσχετικάμετηλειτουργίατους.

•Ναπεριγράψουνοιμαθητέςτηλειτουργίατηςαναπνοήςαναφερόμενοιστην«ανταλλαγήαερίωνμετοπεριβάλλον».•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος.•Ναεπισημάνουνοιμαθητέςτιςσυνέπειεςτηςατμοσφαιρικήςρύπανσηςκαιτουκαπνίσματοςστηλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος.

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

• Η διαδικασία πρόσληψης οξυγόνου (O2) και αποβολής διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από τους ζωντανούς οργανισμούςονομάζεταιαναπνοή.

•πνεύμονες•βρόγχοι-βρογχικόδέντρο•κυψελίδες•ανταλλαγήαερίων•ατμοσφαιρικήρύπανση•κάπνισμα

166

•Όλοιοιζωντανοίοργανισμοί,απότουςκατώτερουςμέχριτουςπιοεξελιγμένους,ανταλλάσσουναέριαμετοπεριβάλλον.•Ηαναπνευστικήοδόςστονάνθρωποξεκινάαπότηρινικήήτηστοματικήκοιλότητακαισυνεχίζεταιμέσωτουλάρυγγακαιτηςτραχείας. Η τραχεία καταλήγει σε δύο βρόγχους, που διακλαδίζονται σε όλο και μικρότερους δημιουργώντας το βρογχικόδέντρο.

• Στους πνεύμονες, και συγκεκριμένα στις μικροσκοπικές κυψελίδες, γίνεται η ανταλλαγή των αερίων. Από τον αέρα πουεισπνέουμε περνά οξυγόνο στο αίμα, ενώ ταυτόχρονα από το αίμα αποβάλλεται στον αέρα που εκπνέουμε διοξείδιο τουάνθρακα.

•Oιπνεύμονεςείναιπολύευαίσθηταόργανα.Ηρύπανσητουαέρακαιτοκάπνισμαμπορείναπροκαλέσουνσημαντικέςβλάβεςστοαναπνευστικόσύστημα.

•Ηεισπνοήαπότημύτη,ηάθληση,ηπαραμονήσεχώρουςμεκαθαρόαέραείναισυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήυγείατουαναπνευστικούσυστήματος.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ

•Πολλοί μαθητές θεωρούν ότι η αναπνοή είναι λειτουργία μόνο των ζώων της ξηράς και δε γνωρίζουν ότι όλοι οι ζωντανοίοργανισμοί(φυτά,ζώα,μικροοργανισμοί)ανταλλάσσουναέριαμετοπεριβάλλον,ανεξάρτητααπότοπεριβάλλονστοοποίοζουν.

•Oιπερισσότεροιμαθητέςγνωρίζουνότιτοοξυγόνοείναιαπαραίτητογιατηζωή.Πολλοίμαθητέςόμωςαγνοούνότικατάτηναναπνοή,παράλληλαμετηνπρόσληψηοξυγόνου,αποβάλλεταιδιοξείδιοτουάνθρακα.

•Ορισμένοιμαθητέςθεωρούνότιηκίνησητηςθωρακικήςκοιλότηταςσχετίζεταιμετηνκίνησητηςκαρδιάςκαιδεγνωρίζουνότι,επειδήοιπνεύμονεςδενέχουνμυς,ηεισπνοήκαιηεκπνοήγίνονταιχάρηστηνκίνησητουθώρακακαιτουδιαφράγματος.

•Oισυνέπειεςτουενεργητικούκαπνίσματοςστηλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματοςείναιγνωστέςστουςπερισσότερουςμαθητές. Λιγότερο γνωστά είναι όμως τα προβλήματα που προκαλεί το παθητικό κάπνισμα, η συχνή δηλαδή παραμονή σεχώρουςόπουάλλοικαπνίζουν.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 1:•μπαλόνια•ρολόιμεδευτερολεπτοδείκτη

167

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

O άνθρωπος, όπως όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, χρειάζεταιοξυγόνο, για να ζήσει. O άνθρωπος παίρνει το απαραίτητοοξυγόνοαπότονατμοσφαιρικόαέρα.Τοοξυγόνομεταφέρεταιαπότοαίμασεόλατακύτταρατουσώματοςκαιχρησιμεύειγιατηνκαύσητωνθρεπτικώνουσιών.Μετηνκαύσητωνθρεπτικώνουσιώναπελευθερώνεται ενέργεια, που είναι απαραίτητη γιατις διάφορες λειτουργίες του οργανισμού. Κατά την καύσηπαράγεταιδιοξείδιο του άνθρακα,πουσεμεγάλεςσυγκεντρώ-σειςείναιβλαβερόγιατονανθρώπινοοργανισμό.Τοδιοξείδιοτουάνθρακαμεταφέρεταιαπότοαίμαστουςπνεύμονες,όπουαποβάλλεταιστοναέραπουεκπνέουμε.Ηπρόσληψηοξυγόνουκαιηπαράλληληαποβολήδιοξειδίουτουάνθρακαγίνεταιστουςπνεύμονεςκαιονομάζεται«ανταλλαγήαερίωνμετοπεριβάλ-λον»ήαπλούστερα«αναπνοή».

Oαέραςπουεισπνέουμεεισέρχεταιστοσώμαμαςαπότημύτη ήτοστόμα.Μέσααπότηρινικήήτηστοματική κοιλότητα,τολάρυγγα, τηντραχείακαιτουςβρόγχους οαέραςφτάνειστακύριαόργανατουαναπνευστικούσυστήματος,τουςπνεύμονες.Oιπνεύμονεςβρίσκονταιστηθωρακικήκοιλότητα.Oαριστερόςπνεύμονας είναι μικρότερος από το δεξιό, ώστε να μένειχώροςγιατηνκαρδιά.Μέσαστουςπνεύμονεςοιβρόγχοιδια-κλαδίζονται σε όλο και μικρότερους, σχηματίζοντας έτσι τοβρογχικό δένδρο.

Oαέραςπουεισπνέουμεφτάνεισταάκρατουβρογχικούδέν-δρου,πουέχουντημορφήμικροσκοπικών κυψελίδων, οιοποί-ες περιβάλλονται από ένα πυκνό δίκτυο αιμοφόρων αγγείων.Στιςκυψελίδεςγίνεταιηανταλλαγήαερίων.Απότοναέραπουεισπνέουμεπερνάστοαίμαπολύτιμοοξυγόνο,ενώαπότοαίμααποβάλλεταιστοναέραπουεκπνέουμεβλαβερόδιοξείδιοτουάνθρακα.

Oιπνεύμονεςδενέχουνμυς.Ηκίνησήτουςγίνεταιχάρηστουςμυς του θώρακακαιστοδιάφραγμα, έναμυπουβρίσκεταικάτωαπότουςπνεύμονεςκαιχωρίζειτηθωρακικήαπότηνκοιλιακήκοιλότητα. Κατά την εισπνοή το διάφραγμα συστέλλεται καικατεβαίνει προς την κοιλιά. Ταυτόχρονα οι μύες του θώρακαβοηθούνστηδιεύρυνσητηςθωρακικήςκοιλότητας,αναγκάζο-νταςτιςπλευρέςνακινηθούνπροςταέξωκαιεπάνω.Έτσιο

όγκος των πνευμόνων αυξάνεται και εισέρχεται σε αυτούςατμοσφαιρικόςαέρας.Κατάτηνεκπνοήοιθωρακικοίμύεςκαιτο διάφραγμα χαλαρώνουν, με αποτέλεσμα να μειώνεται οόγκος των πνευμόνων και κατά συνέπεια να αναγκάζεται οαέραςναεξέλθειαπόαυτούς.

Oι πνεύμονες είναι όργανα ευαίσθητα, τα οποία πρέπει ναπροστατεύουμε υιοθετώντας υγιεινές συνήθειες. Oι ρύποι στηνατμόσφαιρακαιοκαπνόςτουτσιγάρουδημιουργούνσοβα-ράπροβλήματαστηλειτουργίατωνπνευμόνων,γιατίεπικάθο-νται στα λεπτά τοιχώματα των κυψελίδων, περιορίζοντας τηδυνατότηταανταλλαγήςαερίων.Ότανηατμόσφαιραέχειρυπανθεί,εισπνέουμεβλαβερέςουσί-ες, όπως μονοξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα, οξείδια τουθείουκαιτουαζώτου.Πολλέςαπότιςουσίεςαυτέςπερνούνμετηναναπνοήστοαίμαμας.

Εκτός από το ενεργητικό κάπνισμα, σοβαρές παθήσεις στοαναπνευστικόμαςσύστημαμπορείναπροκαλέσεικαιτοπαθη-τικό κάπνισμα, η συχνή δηλαδή παραμονή σε χώρους όπουκάποιοικαπνίζουν,γιατίκαιστηνπερίπτωσηαυτήεισπνέουμεσημαντικήποσότητακαπνού.

ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

αίμααπότηνκαρδιάπουμεταφέρειCO2

αίμαπροςτηνκαρδιάπουμεταφέρειO2

168

θούμεναεισπνέουμεπάντοτεαπότημύτη.Ηρινικήκοιλότητακαλύπτεταιαπόβλεννογόνοπλούσιοσεαγγεία,πουδιατηρεί-ταιπάντοτεθερμόςκαιυγρός.Ότανλοιπόνεισπνέουμεαπότημύτη,οαέραςθερμαίνεται και υγραίνεται,πρινφτάσειστουςπνεύμονες.Παράλληλα,ότανεισπνέουμεαπότημύτη,ταμικράτριχίδια που βρίσκονται στο άκρο της συγκρατούν σημαντικήποσότητα από τους στερεούς ρύπους που αιωρούνται στοναέρα.

Oσυχνόςαερισμόςτωνχώρωνστουςοποίουςζούμε,οιτακτι-κέςεκδρομέςστηνεξοχή,όπουοαέραςείναικαθαρόςκαιηάθλησησυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος.

Γιατηνπροστασίατωνπνευμόνωνμαςείναιεπίσηςσημαντικόνααποφεύγουμεναεισπνέουμεαπότοστόμακαιναπροσπα-

169

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντην εικόνα. Προκαλούμε στη συνέχεια συζήτηση στην τάξηρωτώνταςτουςμαθητέςτιπαρατηρούν,ότανκολυμπούνέντο-να,σεσχέσημετηναναπνοήτους.Στησυνέχειαέναςμαθητήςδιαβάζειτοεισαγωγικόερώτημα.Oιμαθητέςαπαντούνδιατυ-πώνονταςυποθέσεις.Σημειώνουμετιςυποθέσειςστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.Μπορούμεεπίσηςναζητήσουμεαπότουςμαθητέςνααναφέ-ρουν και άλλες περιπτώσεις στις οποίες έχουν παρατηρήσειότιαναπνέουνπιογρήγορααπ'ό,τισυνήθως.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιοι κινήσειςτου θώρακα και της κοιλιάς σχετίζονται με την αναπνοή. Oιμαθητές διαβάζουν προσεκτικά τις οδηγίες για την εκτέλεσητουπειράματος.Στησυνέχειασηκώνονταιόρθιοικαιεκτελούντοπείραμα.Μπορούμεναδείξουμεστουςμαθητέςτιςθέσειςστιςοποίεςπρέπει να τοποθετήσουν τα χέρια τους, αναυτόδεν έχει γίνει σαφές από την εικόνα στο βιβλίο τους.Προτρέπουμετουςμαθητέςναεισπνεύσουνκαιναεκπνεύσουν4-5φορές,παρατηρώνταςπαράλληλα την κίνηση τωνχεριώντους.

Oιμαθητέςσημειώνουντηνπαρατήρησήτουςστονπροβλεπό-μενο χώρο στο βιβλίο τους. Αν δεν έχουν «πειστεί» όλοι οιμαθητέςότικατάτηναναπνοήκινείταιτόσοοθώρακαςόσοκαιηκοιλιά,τουςπροτρέπουμεναεπαναλάβουντοπείραμα.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: Η ΑΝΑΠΝOΗ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

εισπνοή,εκπνοή,ρινικήκοιλότητα,στοματικήκοιλότητα,λάρυγγας,τραχεία,βρόγχοι,βρογχικόδέντρο,πνεύμονες,κυψελίδες,οξυγόνο,διοξείδιοτουάνθρακα,ανταλλαγήαερίων

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοικινήσειςτουθώρακακαιτηςκοιλιάςσχετίζονταιμετηναναπνοή.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοόγκοςτουαέραπουεισπνέεικάθεάνθρωποςείναιδιαφορετικός.•Ναεντοπίσουνοιμαθητέςσεσχεδιάγραμματαόργανατουαναπνευστικούσυστήματοςκαινασημειώσουντηνπορείατωναερίωνκατάτηνεισπνοήκαικατάτηνεκπνοή.

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιηποσότητατωναερίωνπουανταλλάσσειοοργανισμόςμαςμετοπεριβάλλονεξαρτάταιαπότηνέντασητηςσωματικήςάσκησης.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •μπαλόνια•ρολόιμεδευτερολεπτοδείκτη

•

•Το στήθος μου και η κοιλιά μου κινούνται μέσα - έξω, όταν αναπνέω.

Σελ. 106

170

•

•

Δεν έχουν όλα τα μπαλόνια που φουσκώσαμε το ίδιο μέγεθος.

Σελ. 107

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιηποσότητατου αέρα που εισπνέει κάθε άνθρωπος είναι διαφορετική.Ζητάμεαπό τουςμαθητές ναεισπνεύσουνβαθιά και ναφου-σκώσουν το μπαλόνι όσο περισσότερο μπορούν, εκπνέονταςόμως μόνο μία φορά. Στη συνέχεια κρατούν με το χέρι τουςκλειστότοστόμιοτουμπαλονιούπουφούσκωσανκαισυγκρί-νουντομέγεθόςτουμετομέγεθοςτωνμπαλονιώνπουφού-σκωσανοιάλλοιμαθητές.Για να μπορούν οι μαθητές να συγκρίνουν το μέγεθος τωνμπαλονιώνπουέχουνφουσκώσει,πρέπειναέχουμεπρομηθευ-τείμικράμπαλόνιαίδιουμεγέθουςγιαόλουςτουςμαθητές.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιορυθμόςτηςαναπνοήςεξαρτάταιαπότηνέντασητηςσωματικήςάσκησης.Εξηγούμε στους μαθητές ότι αρκεί να μετρήσουν τον αριθμότωνεισπνοών,καθώςσεκάθεεισπνοήαντιστοιχείμίαεκπνοή.Oι μαθητές μετρούν το ρυθμό των εισπνοών σε κατάστασηηρεμίαςκαιεπαναλαμβάνουντημέτρηση,αφούπρώτακάνουνέντοναγια1-2λεπτάτροχάδην.Στησυνέχειασημειώνουντηνπαρατήρησήτουςστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.

Μετηδραστηριότητααυτήοιμαθητέςγνωρίζουνταόργανατουαναπνευστικούσυστήματος,καθώςκαιτηνπορείατωναερίωνκατάτηνεισπνοήκαιτηνεκπνοή.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκό-πιο, προβάλλουμε τη σχετική διαφάνεια, αλλιώς ζητάμε απότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηνεικόναστοβιβλίοτους.Oιμαθητές,αρχικά,εντοπίζουντοστόμακαιτημύτηκαισημει-ώνουνμεβέλητηνείσοδοτουαέρα.Δίνουμετιςονομασίεςτηςστοματικήςκαιρινικήςκοιλότηταςκαιζητάμεαπότουςμαθητέςνα τις σημειώσουν στο βιβλίο τους. Ζητάμε επίσης από τουςμαθητέςνασυνεχίσουννασημειώνουνμεβέλητηνπορείατουαέρακαιδίνουμεσταδιακάτιςονομασίεςτωνδιάφορωντμημά-των τηςαναπνευστικήςοδού, τις οποίεςοι μαθητέςσημειώ-νουνστοβιβλίοτους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρή-σουνπροσεκτικά στο σκίτσο την τομή τωνπνευμόνων και ναπεριγράψουν τη δομή του τμήματος της αναπνευστικής οδούπου βρίσκεται μέσα στους πνεύμονες. Αναφέρουμε στουςμαθητέςτονόρο«βρογχικόδένδρο»καιζητάμενατονσχολιά-σουν. Oι μαθητές, στη συνέχεια, σημειώνουν με βέλη άλλουχρώματοςτηνπορείατουαέρακατάτηνεκπνοή.Στη συνέχεια ζητάμε από τους μαθητές να αναφέρουν τασυστατικά του αέρα (οξυγόνο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα,διάφοραάλλααέρια), τασημειώνουμεστονπίνακατηςτάξηςκαισχεδιάζουμεένανκύκλογύρωαπότοοξυγόνοκαιτοδιο-ξείδιοτουάνθρακα.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηνκυψελίδαστημικρήεικόναμετοκόκκινοπλαίσιο,επισημαίνουμετηνκόκκινηγραμμήκαιτομικρόάσπροπλαίσιοστονπνεύμονακαιεξηγού-μεότιηεικόναστοκόκκινοπλαίσιοδενείναιπαράμεγέθυνσηενός άκρου του βρογχικού δένδρου. Εισάγουμε τον όρο«ανταλλαγή αερίων με το περιβάλλον» και εξηγούμε τη λει-τουργίατηςαναπνοήςμεαπλάλόγια.Δείχνουμετέλοςτοδιάφραγμακαιαναφέρουμεότιείναιέναςμυς που συμβάλλει στην κίνηση των πνευμόνων. Εξηγούμεστουςμαθητέςότιοιπνεύμονεςδενέχουνμυς.Κινούνταιχάρηστο διάφραγμα και στους μυς του θώρακα. Γι' αυτό, όπωςπαρατήρησανστοσχετικόπείραμα,κατάτηναναπνοήνιώθουμενακινείταιτόσοηκοιλιάόσοκαιτοστήθοςμας.

•

Σε κατάσταση ηρεμίας αναπνέω 35-40 φορές το λεπτό.

Μετά από τροχάδην αναπνέω 45-50 φορές το λεπτό.

Σελ. 108

171

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςγενικεύουν τιςπαρατηρήσεις τουςαπό τηνπροηγούμενηδραστηριότητακαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμα,τοοποίοκαισημειώνουνστοβιβλίοτους.Υπενθυμίζουμεότικατάτηδιαδι-κασίατηςαναπνοήςέχουμεανταλλαγήαερίωνμετοπεριβάλ-λον και επισημαίνουμε ότι στις κυψελίδες οξυγόνο από τοναέραπουεισπνέουμεπερνάειμέσαστοαίμα,ενώδιοξείδιοτουάνθρακααποβάλλεταιστοναέραπουεκπνέουμε.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗπρώτηεργασίααποτελείεπανάληψητουεισαγωγικούερεθί-σματος,γι'αυτόκαιπρέπεινασυζητηθείστηντάξημετάτηνολοκλήρωσητηςδιδασκαλίαςτηςενότητας.Προκαλούμεσυζή-τηση στην τάξη, μέσα από την οποία οι μαθητές σχολιάζουν,συμπληρώνουνκαιδιορθώνουντιςυποθέσειςπουέχουνδιατυ-πώσειστηναρχήτηςενότηταςκαιπουέχουμεσημειώσειστονπίνακα. Μέσα από τη συζήτηση βοηθάμε τους μαθητές νακατανοήσουνότι,ότανασκούμαστεέντονα,οοργανισμόςμαςχρειάζεταιπερισσότεροοξυγόνο.Oιμαθητέςγνωρίζουνπλέονότι η πρόσληψη οξυγόνου γίνεται με την αναπνοή, μπορούνσυνεπώςνασυσχετίσουν τιςαυξημένεςανάγκεςσεοξυγόνομετογρήγορορυθμότηςαναπνοής.

Στιςεικόνεςτηςεργασίαςαυτήςοιμαθητέςπαρατηρούνότιησύστασητουαέραπουεισπνέουμεείναιδιαφορετικήαπόαυτήντουαέραπουεκπνέουμε.Oιμαθητέςκαλούνταιναεντοπίσουντηνεικόναπουαντιστοιχείστοναέραπουεκπνέουμεκαιαυτήνπουαντιστοιχείστοναέραπουεισπνέουμε,παρατηρώνταςτηδιαφορετική περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο τουάνθρακαστιςδύοεικόνες.

Στην εργασία αυτή οι μαθητές καλούνται να αντιστοιχίσουνορισμένα όργανα του αναπνευστικού συστήματος με τη λει-τουργίαπουκαθένααπόαυτάεπιτελεί.

•

•

•

•

Ο αέρας που εισπνέουμε περιέχει περισσότερο οξυγόνο και λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα που εκπνέουμε. Με την αναπνοή περνά οξυγόνο στο αίμα και αποβάλλεται διοξείδιο του άνθρακα.

Όταν κουράζομαι, ο οργανισμός μου χρειάζεται περισσότερο οξυγόνο. Γι' αυτό πρέπει να αναπνέω πιο γρήγορα, για να παίρνω περισσότερο οξυγόνο από τον αέρα που εισπνέω.

Η αριστερή εικόνα αντιστοιχεί στον αέρα που εκπνέουμε, ενώ η δεξιά εικόνα αντιστοιχεί στον αέρα που εισπνέουμε, γιατί ο αέρας περιέχει περισσότερο οξυγόνο.

Σελ. 109

172

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουν,νασυγκρίνουνκαινασχολιάσουντιςεικόνες.Μεκατάλληλεςερωτήσειςπροκα-λούμετηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςχωρίςνασχολιά-σουμεσημειώνουμεστονπίνακα:- Ποιοπρόβλημααντιμετωπίζειτοπαιδίστηναριστερήεικόνα;- Ποιοπρόβλημααντιμετωπίζειτοπαιδίστηδεξιάεικόνα;- Έχετεβρεθείποτέσεπαρόμοιαθέση;- Πώςαισθανθήκατε,τισαςενόχλησε;

ΑντιμετώπισηΜετηδραστηριότητααυτήβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοή-σουνότιείναιπιουγιεινόνααναπνέουναπότημύτη.Ανυπάρ-χει διαθέσιμο διασκόπιο, προβάλλουμε τη σχετική διαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνπροσεκτικάτιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Δείχνουμετιςμαύρεςγραμμούλεςστοάνοιγματηςμύτηςκαιζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρα-τηρήσουντημύτητουσυμμαθητήπουκάθεταιδίπλατουςκαινααναφέρουν τι απεικονίζουν οι γραμμούλες αυτές. Δίνουμεστουςμαθητέςτηνπληροφορίαότιστοναέραπουεισπνέουμευπάρχουν διάφορα σωματίδια και διάφοροι μικροοργανισμοί.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξηθέτονταςτηνερώτηση:- Τι είναι πιο υγιεινό, να αναπνέουμε από τη μύτη ή από τοστόμα;Βοηθάμετουςμαθητέςνααπαντήσουναναφέρονταςότι,όταναναπνέουμεαπότημύτη,οαέραςυγραίνεταικαιθερμαίνεταιπρινφτάσειστουςπνεύμονες.Oιμαθητέςσημειώνουντασυμπεράσματατηςσυζήτησηςστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΑΝΑΠΝOΗ ΚΑΙ ΥΓΕΙΑ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

ατμοσφαιρικήρύπανση,κάπνισμα,παθητικοίκαπνιστές

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος.•Ναεπισημάνουνοιμαθητέςτιςσυνέπειεςτηςατμοσφαιρικήςρύπανσηςκαιτουκαπνίσματοςστηλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος.

OPΓANA KAI YΛIKA:

δεναπαιτούνται

•

•

Είναι πιο υγιεινό να αναπνέουμε από τη μύτη. Στη μύτη υπάρχουν μικρές τριχούλες, που συγκρατούν τους μικροοργανισμούς και τη σκόνη, για να μη φτάνουν στους πνεύμονες. Επίσης, όταν αναπνέουμε από τη μύτη, ο αέρας υγραίνεται και θερμαίνεται, πριν φτάσει στους πνεύμονες.

Σελ. 110

173

Ζητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν τις εικόνες καιπροκαλούμεσυζήτησηστηντάξησχετικάμετιςσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήμα-τοςκαθώςκαιτιςσυνήθειεςπουπροκαλούνβλαβερέςεπιπτώ-σεις.Δίνουμεεναύσματαστουςμαθητέςμετηβοήθειαερωτή-σεων:- Ποιες εικόνες παρουσιάζουν συνήθειες που συμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος;- Ποιεςεικόνεςπαρουσιάζουνσυνήθειεςπουπροκαλούνβλα-βερέςεπιπτώσειςστοαναπνευστικόσύστημα;- Ποιεςείναιοισυνέπειεςτουκαπνίσματοςκαιτηςεισπνοήςκαυσαερίωνστοαναπνευστικόσύστημα;Oικίνδυνοιαπότοκάπνισμακαιτακαυσαέριατωναυτοκινήτωνείναι γνωστοί στους περισσότερους μαθητές. Λιγότερο γνω-στοίείναιωστόσοοικίνδυνοιτουπαθητικούκαπνίσματος,τηςπαραμονήςδηλαδήσεχώρουςόπουκάποιοιάλλοικαπνίζουν.Oιμαθητέςσημειώνουνμεσυντομίαστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτουςταβασικότερασυμπεράσματατηςσυζήτησης.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΖητάμεαπότουςμαθητέςνασυνοψίσουνταόσασυζητήθηκανσταπλαίσιααυτού τουΦύλλουΕργασίας και ναδιατυπώσουνένα γενικό συμπέρασμα για τις συνήθειες που συμβάλλουνστην καλή λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος.Μπορούμε ακόμα να σημειώσουμε μερικές από αυτές στονπίνακα,δίνοντάςτουςτημορφήσύντομουσυνθήματος:- Όχικάπνισμα.- Αντικαπνιστικέςεκστρατείες.- Εκδρομέςσεδάσηκαιπεριοχέςμεκαθαρόαέρα.- Τακτικόςαερισμόςτωνχώρωνστουςοποίουςζούμε.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτην εργασία αυτή οι μαθητές καλούνται να σχεδιάσουν μίααφίσαγιατοναντικαπνιστικόαγώνα.Μπορούμεναπροτρέψου-μετουςμαθητέςναδιατυπώσουνκαιένασύνθημα,όπως:- Κάπνισμα;Όχι,ευχαριστώ!- Προστατέψτεταπαιδιάαπότοπαθητικόκάπνισμα.Ανκάποιοιμαθητές τοεπιθυμούν,μπορούνναεργαστούνσεομάδες και να ετοιμάσουν αφίσα μεγάλου μεγέθους, που θακρεμάσουμεστηντάξη.

Oι μαθητές καλούνται να εντοπίσουνσυνήθειεςπουσυμβάλ-λουν θετικά ή αρνητικά στη λειτουργία του αναπνευστικούσυστήματος.Κατά τη συζήτηση της εργασίαςστην τάξη μπο-ρούμεναεπεκταθούμεαναφέρονταςκαιάλλεςθετικέςήεπι-βλαβείςσυνήθειες.

•

Δεν κάνει να εισπνέουμε τα καυσαέρια των αυτοκινήτων.Είναι καλή συνήθεια να κάνουμε περιπάτους και εκδρομές στη φύση. Το παθητικό κάπνισμα είναι πολύ κακό για τον οργανισμό.

Πρέπει να αερίζουμε τακτικά τη σχολική αίθουσα.Το κάπνισμα βλάπτει σοβαρά την υγεία. Η ατμοσφαιρική ρύπανση προκαλεί προβλήματα στο αναπνευστικό σύστημα.

Οι περίπατοι στη φύση, ο τακτικός αερισμός των χώρων που ζούμε, η αποφυγή του καπνίσματος είναι συνήθειες που συμβάλλουν στην καλή λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος. •

Σελ. 111

•Στην καλή λειτουργία του αναπνευστικού συστήματος συμβάλλει η αναπνοή από τη μύτη, ο τακτικός αερισμός των σπιτιών μας και οι εκδρομές στη φύση. Αντίθετα η παραμονή σε χώρους όπου κάποιοι καπνίζουν είναι επικίνδυνη για την υγεία μας.

•

Σελ. 112

KYKΛOΦOPIKO ΣYΣTHMA

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

3διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Έναςακούραστοςμυς-ηκαρδιά(1διδακτικήώρα)2.Μικρήκαιμεγάληκυκλοφορία(2διδακτικέςώρες)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•καρδιά•σφυγμός•κόλποι•κοιλίες•βαλβίδες•αιμοφόρααγγεία

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

•Νακατανοήσουνοιμαθητέςτηλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματοςκαινατησυνδυάσουνμετηλειτουργίατουαναπνευστικούσυστήματος.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναεντοπίσουνοιμαθητέςτηθέσητηςκαρδιάςστοσώματους.•Ναεντοπίσουνοιμαθητέςστοσώματουςσημείασταοποίαμπορούννααντιληφθούντοσφυγμότους.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοσφυγμός,πουαντιλαμβανόμαστεσεδιάφορασημείαστοσώμαμας,οφείλεταιστηνκίνησητηςκαρδιάς.

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιησυχνότητατουσφυγμούεξαρτάταιαπότηνέντασητηςσωματικήςάσκησηςκαινασυσχετίσουντηδιαπίστωσηαυτήμετηναντίστοιχηπαρατήρησηγιατορυθμότηςαναπνοής.

•Ναεξηγήσουνοιμαθητέςτησημασίατηςκαρδιάςγιατηνκυκλοφορίατουαίματος.•Νασημειώσουνοιμαθητέςσεσχεδιάγραμματηςκαρδιάςταδιάφοραμέρητης.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιτοκυκλοφορικόσύστημααποτελείταιαπότηνκαρδιάκαιτοσύνολοτωναιμοφόρωναγγείων.•Ναπεριγράψουνοιμαθητέςτηνκυκλοφορίατουαίματοςκαιναεξηγήσουντηχρησιμότητάτης.•Νασυσχετίσουνοιμαθητέςτηλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματοςμεαυτήτουαναπνευστικούσυστήματος.•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματος.

•αρτηρίες•φλέβες•τριχοειδήαγγεία•μικρήκαιμεγάληκυκλοφορία•οξυγόνο•διοξείδιοτουάνθρακα

176

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

Ηκαρδιάκαιτοσύνολοτωναιμοφόρωναγγείωναποτελούντοκυκλοφορικόσύστημα.•Ηκαρδιάείναιέναςμυς.Τομέγεθοςτηςκαρδιάςκάθεανθρώπουείναιπερίπουίσομετομέγεθοςτηςγροθιάςτου.•Ηκαρδιάχωρίζεταισετέσσεραμέρη.Ταδύοεπάνωονομάζονταικόλποικαιταδύοκάτωκοιλίες.Oικόλποιχωρίζονταιαπότιςκοιλίεςμεβαλβίδες.

•Ηκαρδιάείναιμιααντλία,χάρηστηνοποίατοαίμακυκλοφορείαδιάκοπαστονοργανισμό.Τηνκυκλοφορίατουαίματοςπροςκαιαπότουςπνεύμονεςτηνονομάζουμεμικρήκυκλοφορία,ενώτηνκυκλοφορίαπροςκαιαπόόλαταάλλαόργανατουσώματόςμαςτηνονομάζουμεμεγάληκυκλοφορία.

•Μετημεγάληκυκλοφορίααίμα«πλούσιο»σεοξυγόνομεταφέρεταισεόλαταόργανατουσώματος,ενώαπόταόργανατουσώματοςμεταφέρεταιαίμαπουπεριέχειβλαβερόδιοξείδιοτουάνθρακα.

•Μετημικρήκυκλοφορίααίμα«πλούσιο»σεδιοξείδιοτουάνθρακαμεταφέρεταιστουςπνεύμονες.Εκεί,χάρηστοαναπνευστικόσύστημα,γίνεταιηανταλλαγήαερίωνμετοπεριβάλλον.Τοαίμααποβάλλειδιοξείδιοτουάνθρακακαιεμπλουτίζεταισεοξυγόνο.Το«πλούσιο»σεοξυγόνοαίμαοδηγείταιαπότουςπνεύμονεςστηνκαρδιά,απ'όπουμετημεγάληκυκλοφορίαφτάνεισεόλαταόργανατουσώματος.

•Τοκυκλοφορικόείναιαπόταπιοευαίσθητασυστήματατουοργανισμού.Ηυγιεινήδιατροφήκαιησωματικήάσκησησυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματος.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

• Oι περισσότεροι μαθητές δυσκολεύονται να κατανοήσουν τη συσχέτιση της λειτουργίας του κυκλοφορικού με αυτήν τουαναπνευστικού συστήματος. Κατά τη συζήτηση για τη μικρή κυκλοφορία του αίματος είναι σημαντικό να επιμείνουμε στηνεξήγησητηςσυσχέτισηςαυτής.

• Oι περισσότεροι μαθητές γνωρίζουν ότι το αίμα κυκλοφορεί στο σώμα μας διαρκώς χάρη στην καρδιά, αγνοούν όμως τιςλειτουργίεςπουεπιτελείηκυκλοφορίατουαίματος.

•Πολλοίμαθητέςδυσκολεύονται νακατανοήσουνγιατίονομάζουμεδεξιά τα τμήματα τηςκαρδιάςπουστηνεικόναφαίνονταιαριστεράκαιαντίστροφα.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 1:•ρολόιμεδευτερολεπτοδείκτη•ξυλομπογιέςήμαρκαδόροιΦύλλο Εργασίας 2:•ξυλομπογιέςήμαρκαδόροι

177

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Τοσύνολοτωναιμοφόρων αγγείων καιηκαρδιάαποτελούντοκυκλοφορικό σύστημα, χάρη στο οποίο το αίμα κυκλοφορείαδιάκοπαστονοργανισμόμας.Μετηνκυκλοφορίατουαίματοςμεταφέρεταιοξυγόνοκαιδιάφοραάλλαθρεπτικάσυστατικάσεόλατακύτταρατουσώματος,ενώαπότακύτταραμεταφέρο-νταιδιοξείδιοτουάνθρακακαιδιάφοραάχρηστατοξικάπροϊό-ντατουμεταβολισμούστακατάλληλαόργανα,γιανααποβλη-θούν.Ηκυκλοφορίατουαίματοςσυμβάλλειεπίσηςστηνάμυνατουοργανισμούαπόταμικρόβιακαιστηρύθμισητηςθερμοκρα-σίαςτουσώματος.

Η καρδιά είναι κοίλο μυώδες όργανο με σχήμα ανάστροφουκώνου και μέγεθος ίσο περίπου με το μέγεθος της γροθιάςκάθεανθρώπου.Βρίσκεται στο μπροστινό τμήμα τουθώρακαανάμεσαστουςπνεύμονεςκαισυγκεκριμέναπλησιέστεραστοναριστερόπνεύμονα.Εξωτερικάπεριβάλλεταιαπόένανυμένα,πουονομάζεταιπερικάρδιο.

Εσωτερικάηκαρδιάχωρίζεταισετέσσεριςκοιλότητες.Oιδύοεπάνω κοιλότητες, που είναι μικρότερες από τις κάτω καιέχουν λεπτότερα τοιχώματα, ονομάζονταικόλποι, ενώοι δύοκάτω,πουείναι μεγαλύτερεςκαι έχουνπαχύτερα τοιχώματα,ονομάζονταικοιλίες.Oι κόλποι χωρίζονταιαπό τις κοιλίεςμεβαλβίδες,πουεπιτρέπουντηροήτουαίματοςμόνοαπότουςκόλπουςπροςτιςκοιλίες.Oιαριστερέςκοιλότητεςδενεπικοι-νωνούν με τις δεξιές. Επικοινωνία υπάρχει μόνο μεταξύ τουκόλπουκαιτηςκοιλίαςπουβρίσκονταιστηνίδιαμεριά.

Ηλειτουργίατηςκαρδιάςχαρακτηρίζεταιαπότηνπεριοδικότη-τατουκαρδιακούπαλμού,οοποίοςπεριλαμβάνειτρίαστάδια:

- Στοπρώτοστάδιοσυστέλλονταιοικόλποικαιτοαίμαπερνά-ειστιςκοιλίες.-Στο δεύτερο στάδιο συστέλλονται οι κοιλίες. Oι βαλβίδες είναι κλειστές, το αίμα δεν μπορεί να περάσει πίσω στους κόλπους, οπότε φεύγει από την καρδιά.Ταυτόχροναοικόλποιγεμίζουνπάλιμεαίμα.- Στοτρίτοστάδιο,πουονομάζεταικαρδιακήπαύλα,ομυςείναιχαλαρός, η καρδιά ξεκουράζεται. Το στάδιο αυτό διαρκείλιγότεροαπόμισόδευτερόλεπτο.

Ησυχνότητατωνκαρδιακώνπαλμώνεξαρτάταιαπότηνέντασητης σωματικής άσκησης. Σε έναν ενήλικα η συχνότητα τωνκαρδιακώνπαλμώνκυμαίνεταιαπό70έως80παλμούςσεέναλεπτό. Στα παιδιά η συχνότητα των καρδιακών παλμών είναιλίγομεγαλύτερη.

Μέσα από τα αιμοφόρα αγγεία το αίμα μεταφέρεται από τηνκαρδιάσεόλαταόργανατουσώματοςκαιαπόταόργαναπίσωστηνκαρδιά.Τααιμοφόρααγγείααποτελούνδηλαδήένακλει-στόσύστημα«σωλήνων»,μέσωτωνοποίωνγίνεταιηκυκλοφο-ρίατουαίματος.Τααιμοφόρααγγείαδιακρίνονταισε:- αρτηρίες: μέσα από τις αρτηρίες το αίμα μεταφέρεται απότηνκαρδιάπροςταδιάφοραόργανα.Στιςαρτηρίεςκυκλοφο-ρεί αίμα με μεγάλη περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Εξαίρεσηαποτελείηπνευμονικήαρτηρία,πουσυνδέει τηνκαρδιάμετουςπνεύμονες.Στηνπνευμονικήαρτηρίακυκλοφορείαίμαμεμεγάληπεριεκτικότητασεδιοξείδιοτουάνθρακα.

- φλέβες: μέσα από τις φλέβες το αίμα μεταφέρεται από ταδιάφοραόργαναστην καρδιά. Στιςφλέβες κυκλοφορεί αίμαμεμεγάληπεριεκτικότητασεδιοξείδιοτουάνθρακα.Εξαίρεσηαποτελούνοιπνευμονικέςφλέβες,πουσυνδέουντουςπνεύ-μονεςμε την καρδιά. Στιςπνευμονικέςφλέβες κυκλοφορείαίμαμεμεγάληπεριεκτικότητασεοξυγόνο.

- τριχοειδή:οιαρτηρίεςκαιοιφλέβεςδιακλαδίζονταιδιαρκώςσε όλο και λεπτότερα αγγεία και ενώνονται τελικά μεταξύτουςμέσααπόέναπυκνόδίκτυομικροσκοπικώναγγείων,πουηδιάμετρόςτουςείναιμικρότερηκαιαπόαυτήμιαςτρίχας.Ταπολύλεπτάαυτάαγγείαονομάζονταιτριχοειδή.Μέσααπότα τοιχώματα των αγγείων αυτών γίνεται η ανταλλαγή τωναερίωνμεταδιάφοραόργανατουσώματος.

Ακουμπώνταςταδάχτυλάμαςστοεσωτερικότουκαρπού,στολαιμόήκάτωαπότοναστράγαλόμας,αισθανόμαστετονσφυγ-μό,ησυχνότητατουοποίουείναιίδιαμεαυτήντωνκαρδιακώνπαλμών. O σφυγμός μεταδίδεται κατά μήκος του ελαστικούτοιχώματοςτωναρτηριών.Oιφλέβεςδενέχουνσφυγμό,γιατίο παλμός, μέχρι να φτάσει σε αυτές, εξασθενεί σημαντικά.Χάρηστηνκαρδιάτοαίμακυκλοφορείαδιάκοπαστονοργανισμόμας.Τηνκυκλοφορίατουαίματοςπροςκαιαπότουςπνεύμονεςτηνονομάζουμεμικρή κυκλοφορία,ενώτηνκυκλοφορίαπρος

KYKΛOΦOPIKO ΣYΣTHMA

178

λούντακύτταρατουαίματος,δηλαδήταερυθράκαιταλευκά αιμοσφαίρια και τααιμοπετάλια, ταοποίακινούνταιμέσαστοπλάσμα. Μέσα στο πλάσμα είναι επίσης διαλυμένα διάφοραάλλαστοιχεία,όπωςθρεπτικάσυστατικά,πουμεταφέρονταιμε

την κυκλοφορία του αίματος από τον γαστρεντερικό σωλήνασταόργανατουσώματοςκαιτοξικέςουσίες,πουμεταφέρονταιαπό τα όργανα στους νεφρούς, για να αποβληθούν από τονοργανισμόμετηνούρηση.Ταερυθράαιμοσφαίριαμεταφέρουντοοξυγόνοκαιτοδιοξείδιοτουάνθρακα.Ένακυβικόχιλιοστόαίματοςπεριέχειπερίπου5εκατομμύρια ερυθράαιμοσφαίρια. Τα λευκάαιμοσφαίριασυμ-βάλλουν στην άμυνα του οργανισμού. Ένα κυβικό χιλιοστόαίματοςπεριέχει5-10χιλιάδεςλευκάαιμοσφαίρια.Τααιμοπε-τάλιασυμβάλλουνστηνπήξητουαίματος.Ένακυβικόχιλιοστόαίματοςπεριέχει250-400χιλιάδεςαιμοπετάλια.

Ηκαρδιάκαιτααγγείαείναιευαίσθητακαιζωτικάόργανα,είναισυνεπώςσημαντικόναυιοθετούμεσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματος.Oισημα-ντικότεροι παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία τουκυκλοφορικούσυστήματοςείναι:- Η διατροφή, η οποία πρέπει να είναι ισορροπημένη και ναπεριλαμβάνειόσοτοδυνατόνπερισσότερεςφυτικέςτροφέςκαιλιγότεραλίπη.Ηδιατροφήηπλούσιασελιπαρέςουσίεςαυξάνειτηνποσότητατηςχοληστερίνηςστοαίμα.Ηχοληστε-ρίνηεπικάθεταιστααγγεία,περιορίζονταςτηδιατομήτους,με κίνδυνο να περιορίζεται ή ακόμη και να διακόπτεται ηκυκλοφορίατουαίματοςσεκάποιααπόαυτά.Ανάλογαμετηνέκτασητηςπάθησηςκαιτοπλήθοςτωναγγείωνπουφράσ-σονται, μπορεί να κινδυνέψει ακόμη και η ζωή του ασθενή(εγκεφαλικόεπεισόδιο,καρδιακήπροσβολή).-Ησωματικήάσκηση,ηοποίασυμβάλλειστηνκαλήλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματος.Ησυστηματικήάσκησηείναιαπαραίτητη, ιδιαίτεραγιαόσουςασκούνκαθιστικάεπαγγέλ-ματα.-Τοκάπνισμα,τοοποίοείναιέναςαπότουςκυριότερουςπαρά-γοντες καρδιακών παθήσεων. Με το κάπνισμα βλαβερέςουσίεςπερνούνμέσωτωνπνευμόνωνστοαίμα.

καιαπόταάλλαόργανατουσώματοςτηνονομάζουμεμεγάλη κυκλοφορία.

Ημικρή κυκλοφορία ξεκινά από τη δεξιά κοιλία της καρδιάς.Μέσω της πνευμονικής αρτηρίας το αίμα οδηγείται στουςπνεύμονες.Εκεί-καιειδικότεραστιςκυψελίδες-τοαίμααπο-βάλλει διοξείδιο του άνθρακα και εμπλουτίζεται με οξυγόνο.Μετάτηνοξυγόνωσητοαίμαμέσωτωνπνευμονικώνφλεβώνρέειπροςτοναριστερόκόλποτηςκαρδιάς.Μετημικρήκυκλο-φορία λοιπόν μεταφέρεται διοξείδιο του άνθρακα από τηνκαρδιά στους πνεύμονες και οξυγόνο από τους πνεύμονεςστηνκαρδιά.

Απότοναριστερόκόλποτοαίμαπερνάστηναριστερήκοιλία,απότηνοποίαξεκινάημεγάληκυκλοφορία.Απότηναριστερήκοιλίατοαίμαοδηγείταιμέσωτωναρτηριώνσεόλαταόργανατουσώματος.Τοαίμα«δίνει»σταόργαναοξυγόνο,πουείναιαπαραίτητογιατιςκαύσειςτωνθρεπτικώνσυστατικών.Μετιςκαύσειςαπελευθερώνεταιηαπαραίτητηενέργειαγιατιςδιά-φορεςλειτουργίεςτουοργανισμού,παράγεταιόμωςδιοξείδιοτουάνθρακα,τοοποίοσεμεγάλεςσυγκεντρώσειςείναιτοξικό.Τοδιοξείδιο τουάνθρακα«περνά»στοαίμα και μεταφέρεταιμέσα από τις φλέβες στον δεξιό κόλπο της καρδιάς. Με τησυστολήτωνκόλπωντοαίμαρέειπροςτηδεξιάκοιλία,γιαναεπαναληφθείοίδιος«κύκλος».

Με τη μεγάλη κυκλοφορία του αίματος λοιπόν μεταφέρεταιοξυγόνοαπότηνκαρδιάσταόργανατουσώματοςκαιδιοξείδιοτου άνθρακα από τα όργανα στην καρδιά. Η κυκλοφορία τουαίματοςπαρουσιάζεταιαπλοποιημέναστοπαρακάτωδιάγραμ-μα,στοοποίοτααγγείασταοποίαρέειαίμαμεμεγάληπεριε-κτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι σχεδιασμένα μεσκούρο γκρι χρώμα, ενώ τα αγγεία στα οποία ρέει αίμα μεμεγάληπεριεκτικότητασεοξυγόνοείναισχεδιασμέναμεανοι-χτόγκριχρώμα.

Το αίμα είναι υγρός ιστός που βρίσκεται σε συνεχή κίνηση.Στονοργανισμόκάθεενήλικαυπάρχουν5-6λίτρααίμα,ανά-λογαμετημάζατουσώματόςτου.Το55%περίπουτουόγκουτουαίματοςείναιτοπλάσμα,τοοποίοαποτελείταικυρίωςαπόνερό.Τουπόλοιπο45%περίπουτουόγκουτουαίματοςαποτε-

Αριστερόςκόλπος

Αριστερήκοιλία

Δεξιόςκόλπος

Δεξιάκοιλία

Πνεύμονες

Όργανα

Είναι προφανές ότι το σκίτσο είναι απλοποιημένο, δεν είναι για παρά-δειγμα σχεδιασμένες οι φλέβες και οι αρτηρίες στα άνω άκρα.

179

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασυγκρίνουντιςεικόνες.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,ρωτώνταςτουςμαθητέςτιπαρατηρούν,όταναθλούνταιέντονα,σεσχέσημετορυθμότων«χτύπων»τηςκαρδιάς.Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημα,προκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςσημειώνουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.Μπορούμεεπίσηςναζητήσουμεαπότουςμαθητέςνααναφέ-ρουν και άλλες περιπτώσεις στις οποίες έχουν παρατηρήσειότιηκαρδιάτους«χτυπά»πιοέντονααπ'ό,τισυνήθως(π.χ.όταν έχουν φοβηθεί ή τρομάξει). Σημειώνουμε και πάλι μεσυντομίατιςαπαντήσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετηνπειραματικήαυτήδραστηριότηταοιμαθητέςεντοπίζουντηθέσητηςκαρδιάςστοσώματους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναχαλαρώσουνκαινακαθίσουνστηνκαρέκλα τους χωρίς να μιλούν. Oι μαθητές ακουμπούν, στησυνέχεια,τηνπαλάμητουςστοαριστερόκαιστοδεξιόμέροςτουθώρακάτουςκαιπροσπαθούνναδιαπιστώσουνπού«νιώ-θουν» πιο έντονα τους «χτύπους» της καρδιάς τους. Αν οιμαθητέςδυσκολεύονταινααπαντήσουν,τουςπροτρέπουμεναεπαναλάβουν μερικές ακόμη φορές τη σύγκριση. Oι μαθητέςσυμπληρώνουνστοβιβλίοτουςτηνπαρατήρησήτουςκαισημει-ώνουνστοσκίτσοτηθέσητηςκαρδιάς.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιοπροβάλλουμε,στησυνέχεια,τη σχετική διαφάνεια, αλλιώς σχεδιάζουμε στον πίνακα περί-γραμματουσώματοςκαιζητάμεαπόέναμαθητήνασημειώσεισεαυτό τηθέση της καρδιάς.Oι μαθητέςελέγχουνέτσι τηνορθότητα της παρατήρησης που έχουν σημειώσει στο βιβλίοτους.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΕΝΑΣ ΑΚΟΥΡΑΣΤΟΣ ΜΥΣ - Η ΚΑΡΔΙΑ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

καρδιά,σφυγμός,κόλποι,κοιλίες,βαλβίδες

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναεντοπίσουνοιμαθητέςτηθέσητηςκαρδιάςστοσώματους.•Ναεντοπίσουνοιμαθητέςστοσώματουςσημείασταοποίαμπορούννααντιληφθούντοσφυγμότους.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοσφυγμός,πουαντιλαμβανόμαστεσεδιάφορασημείαστοσώμαμας,οφείλεταιστηνκίνησητηςκαρδιάς.

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιησυχνότητατουσφυγμούεξαρτάταιαπότηνέντασητηςσωματικήςάσκησηςκαινασυσχετίσουντηδιαπίστωσηαυτήμετηναντίστοιχηπαρατήρησηγιατορυθμότηςαναπνοής.

•Ναεξηγήσουνοιμαθητέςτησημασίατηςκαρδιάςγιατηνκυκλοφορίατουαίματος.•Νασημειώσουνοιμαθητέςσεσχεδιάγραμματηςκαρδιάςταδιάφοραμέρητης.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ρολόιμεδευτερολεπτοδείκτη•ξυλομπογιέςήμαρκαδόροι

•

•

Η καρδιά βρίσκεται στο αριστερό μέρος του θώρακα. Όταν ακουμπώ την παλάμη μου εκεί, νιώθω πιο έντονα τους «χτύπους» της καρδιάς.

Σελ. 114

180

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςεντοπίζουνσημείαστοσώματουςσταοποίαμπορούν νααντιληφθούν τοσφυγμό τους καισυσχετίζουντοσφυγμόμετηνκίνησητηςκαρδιάς.Αν οι μαθητές δυσκολεύονται να εντοπίσουν τα σημεία σταοποία αισθάνονται το σφυγμό τους, τους βοηθάμε «οδηγώ-ντας»ταδάχτυλάτουςστησωστήθέση.Δίνουμεστουςμαθη-τέςτηνοδηγίαναμετακινούνλίγοταδάχτυλάτουςγύρωαπότηθέσηπουυποδεικνύεταιστιςεικόνες.Ιδιαίτεραγιατονεντοπισμότουσφυγμούστονκαρπό,προτεί-νουμεστουςμαθητέςνατοποθετήσουντοδείκτηκαιτομέσομετέτοιοτρόπο,ώστενακαλύπτεταιόλοτοπλάτοςτουκαρ-πού.Προτρέπουμετουςμαθητέςνασυνεχίσουντηνπροσπά-θεια,ωσότουαισθανθούντοσφυγμότουςτουλάχιστονσεένααπότατρίασημείαπουπροτείνονται.

Πρινοιμαθητέςσημειώσουντηνπαρατήρησήτους,εισάγουμετονόρο«σφυγμός»καιτονεξηγούμεστουςμαθητές.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιησυχνότητατων «χτύπων» της καρδιάς εξαρτάται από την ένταση τηςσωματικής άσκησης. Oι μαθητές διαβάζουν προσεκτικά τιςοδηγίεςκαιεκτελούνανάδύοτοπείραμα.

Μπορούμε να προτείνουμε στους μαθητές να μετρήσουν γιαμισόμόνολεπτόκαιναπολλαπλασιάσουντημέτρησήτουςεπίδύο,πριντησημειώσουνστονπροβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.Ζητάμεαπότουςμαθητές,αφούσημειώσουντηνπαρατή-ρησή τους, να ανακοινώσουν τη μέτρησή τους. Σημειώνουμεενδεικτικά στον πίνακα περίπου δέκα μετρήσεις μαθητών,καθώς και τη δική μας. Αν κάποιοι μαθητές ανακοινώσουνακραίααποτελέσματα(κάτωαπό60ήπάνωαπό100σφυγμούςσε ένα λεπτό όταν βρίσκονται σε ηρεμία ), τους ζητάμε ναεπαναλάβουντοπείραμα,εξηγώνταςτουςότιυπάρχειπιθανό-τηταναέγινελάθοςστημέτρηση.

Ζητάμε από τους μαθητές να συμπληρώσουν τον πίνακα τουβιβλίουμεκάποιεςαπό τιςμετρήσειςπουέχουμεσημειώσειστονπίνακατηςτάξης.Oιμετρήσειςπουθασημειώσουνόμωςγια τον αριθμό τωνσφυγμώνσε κατάστασηηρεμίας και μετάαπό τροχάδην πρέπει να αναφέρονται κάθε φορά στον ίδιομαθητή.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τές γενικεύουν τις παρατηρήσεις τους στα πειράματα πουπροηγήθηκανκαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμα.Βοηθάμετουςμαθητέςνασυσχετίσουντοσφυγμόμετηνκίνησητηςκαρδιάς.Εξηγούμεότιηκαρδιάμετηνκίνησήτηςαντλείαίμα,τοοποίομέσααπότααγγείαφτάνεισεόλοτοσώμα.Καθώςηκαρδιάκινείταιπεριοδικά,νιώθουμετααγγείανακινούνταιαπότοαίμαπου «πιέζεται» μέσα σε αυτά. Την παλμική αυτή κίνηση τωναγγείων την ονομάζουμε σφυγμό. Επισημαίνουμε τη διαφοράστον αριθμό των σφυγμών ανά λεπτό ανάμεσα στον ενήλικο(δάσκαλος)καισταπαιδιά(μαθητές).

Με κατάλληλες ερωτήσεις προτρέπουμε τους μαθητές ναθυμηθούν ότι και ο ρυθμός της αναπνοής εξαρτάται από τηνένταση της σωματικής άσκησης, όπως μελέτησαν σταΦύλλαΕργασίας για το αναπνευστικό σύστημα. Δεν εμβαθύνουμεόμως στη συσχέτιση της λειτουργίας του αναπνευστικού μεαυτήν του κυκλοφορικού συστήματος. Αναλυτικότερη σχετικήσυζήτησηθαγίνειστοεπόμενοΦύλλοΕργασίας,κατάτημελέ-τητηςμικρήςκυκλοφορίαςτουαίματος.

•

•

Στο εσωτερικό του καρπού μου, στο λαιμό μου και στον αστράγαλό μου αισθάνομαι το σφυγμό μου.

Οι σφυγμοί που μέτρησα σε ένα λεπτό, ενώ καθόμουν, ήταν 78.Οι σφυγμοί που μέτρησα σε ένα λεπτό, μετά από τροχάδην, ήταν 100.

•

Σελ. 115

74 100Γιώργος 78 100Μαρία 80 106Ελένη 82 108Νίκος 84 110Κώστας 86 110

•

•

Ο σφυγμός που αισθάνομαι οφείλεται στην κίνηση της καρδιάς. Μετά από σωματική άσκηση η καρδιά «χτυπά» πιο γρήγορα. Επίσης, η καρδιά «χτυπά» πιο γρήγορα στα παιδιά απ' ότι στους ενήλικες.

Σελ. 116

181

Μετηδραστηριότητααυτήοιμαθητέςγνωρίζουντηδομήτηςκαρδιάς. Αν υπάρχει διαθέσιμο διασκόπιο προβάλλουμε τησχετικήδιαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρα-τηρήσουντηνεικόναστοβιβλίοτους.Δίνουμετηνπληροφορίαότιταδύοεπάνωτμήματατηςκαρδιάςονομάζονταικόλποικαιταδύοκάτωκοιλίεςκαιδείχνουμετιςβαλβίδες, που χωρίζουν τους κόλπους από τις κοιλίες.Επισημαίνουμεότιοιβαλβίδεςεπιτρέπουντηροήτουαίματοςμόνοαπότουςκόλπουςπροςτιςκοιλίες.Δίνουμε τις ονομασίες για τα διάφορα μέρη της καρδιάς καιζητάμεαπότουςμαθητέςνατιςσημειώσουνστοβιβλίο τουςκαι να χρωματίσουν την καρδιά σύμφωνα με τις οδηγίες πουπεριγράφονται στο βιβλίο τους. Στη συνέχεια βοηθάμε τουςμαθητές να κατανοήσουν γιατί ονομάζουμε δεξιά τα τμήματαπου στην εικόνα φαίνονται αριστερά και αντίστροφα. Για ναγίνεισαφήςολόγοςαυτήςτηςαναντιστοιχίας,ζητάμεαπότουςμαθητές να κρατήσουν στο στήθος τους το βιβλίο με τέτοιοτρόπο, ώστε η ράχη του να ακουμπά στο σώμα τους.Με τοβιβλίοτοποθετημένοσεαυτήτηθέσηοιμαθητέςδείχνουνμετο δάχτυλό τους στο σχήμα του βιβλίου τους τον αριστερόκόλποκαιτηναριστερήκοιλίατηςκαρδιάς.

Προβάλλουμετησχετικήδιαφάνειαήζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοαναφοράςκαιεξηγού-μεμεαπλάλόγια,σύμφωναμετοκείμενοστοβιβλίοτουμαθη-τή,τατρίαστάδιατουκαρδιακούπαλμού.

Στοπρώτοστάδιο(συστολήτωνκόλπων)οιμαθητέςπρέπειναπροσέξουνότιτατοιχώματατωνκόλπωνείναιπαχύτερα(ομυςέχεισυσταλεί)καιότιοόγκοςτωνκόλπωνέχειμικρύνει,οπότετοαίμαπιέζεταιπροςτιςκοιλίεςμέσααπότιςβαλβίδεςπουείναιανοιχτές.Στο δεύτερο στάδιο οι μαθητές πρέπει να προσέξουν ότι τατοιχώματα των κοιλιών είναι παχύτερα (ο μυς έχει συσταλεί)καιότιοόγκοςτωνκοιλιώνέχειμικρύνει.Καθώςοιβαλβίδεςείναι κλειστές, το αίμα φεύγει από την καρδιά. Στο δεύτεροστάδιοοιμαθητέςπαρατηρούνεπίσηςότιοόγκοςτωνκόλπωνέχειαυξηθεί,καθώςαυτοίγεμίζουνπάλιμεαίμα.Επισημαίνουμε,ότικάθεπλήρηκαρδιακόπαλμότοναντιλαμβα-νόμαστεωςένα«χτύπο»τηςκαρδιάς.Θυμίζουμεστουςμαθη-τέςότι,όπωςμέτρησανστοπείραμαπουπροηγήθηκε,σεέναλεπτόολοκληρώνονται75περίπουκαρδιακοίπαλμοί.Η κατανόηση της λειτουργίας της καρδιάς είναι δύσκολη γιατουςπερισσότερουςμαθητές.Πρέπεινααφιερώσουμεχρόνοκαι ναεξηγήσουμεαναλυτικάκάθεστάδιομε τηβοήθεια τουαντίστοιχουσκίτσουαπότοβιβλίοαναφοράς.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηOιμαθητέςστοφύλλοεργασίαςαυτόέμαθανότι τομέγεθοςτηςκαρδιάςκάθεανθρώπουείναιπερίπουίσομετομέγεθοςτηςγροθιάς του.Προφανώςοιμεγαλόσωμοιάνθρωποιέχουνμεγαλύτερηκαρδιάαπότουςμικρόσωμους.Στην εργασία αυτή οι μαθητές καλούνται να συσχετίσουν τομέγεθοςκάθεζώουμετομέγεθοςτηςκαρδιάςτου.Κατάτησυζήτησητηςεργασίαςστηντάξηεξηγούμεότι,όσοπιομεγά-λοείναιέναζώο,τόσοπιομεγάληείναιηκαρδιάτου,γιαναμπορείηκαρδιάνααντλείμεγαλύτερηποσότητααίματοςκαιναεξυπηρετεί την κυκλοφορία του αίματος σε μεγαλύτερη από-στασηαπότηνκαρδιά.

Εμπεδωτικήεργασίαμετημορφήσταυρόλεξου.

74 100Γιώργος 78 100Μαρία 80 106Ελένη 82 108Νίκος 84 110Κώστας 86 110

•

Σελ. 116

Το επάνω σκίτσο αντιστοιχεί στην αγελάδα και το κάτω στο λαγό. Η αγελάδα είναι μεγαλύτερο ζώο από το λαγό, άρα και η καρδιά της αγελάδας είναι πιο μεγάλη από την καρδιά του λαγού.

•

•

Σελ. 117

182

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντην εικόνα. Στη συνέχεια διαβάζουμε το εισαγωγικό ερώτημακαιπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςσημειώ-νουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΗδραστηριότηταείναιδύσκολη.Είναισημαντικόνααφιερώσου-με αρκετό χρόνο και να απαντήσουμε αναλυτικά σε όλες τιςαπορίεςτωνμαθητών.

Αν υπάρχει διαθέσιμο διασκόπιο προβάλλουμε το σκίτσο σεδιαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςνατοπαρατηρή-σουνστοβιβλίοτους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασημειώσουνστο σκίτσο την πορεία του αίματος ξεκινώντας από τη δεξιάκοιλία. Αναφέρουμε ότι το αίμα στη δεξιά κοιλία μεταφέρειδιοξείδιο τουάνθρακακαι δείχνουμεστουςμαθητές τηθέσητωνπνευμόνων.

Oιμαθητέςπαρατηρούνότιτοαίμααπότηδεξιάκοιλίαοδηγεί-ται στους πνεύμονες. Με κατάλληλες ερωτήσεις δίνουμεεναύσματα για συζήτηση και προτρέπουμε τους μαθητές ναθυμηθούνόσαέμαθανστηνενότητα«Αναπνευστικόσύστημα»,συσχετίζοντας την ανταλλαγή αερίων με τη λειτουργία τουκυκλοφορικούσυστήματος:- Τοαίμαπουφτάνειστουςπνεύμονεςμεταφέρειδιοξείδιοτουάνθρακα.Τισυμβαίνειόμωςστουςπνεύμονες;- Τιθυμάστεγιατηνανταλλαγήτωναερίων;- Ποιααέριαανταλλάσσειτοαίμαμετοναέραπουαναπνέου-με;

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΜΙΚΡΗ ΚΑΙ ΜΕΓΑΛΗ ΚΥΚΛOΦOΡΙΑ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

αιμοφόρααγγεία,αρτηρίες,φλέβες,τριχοειδήαγγεία,οξυγόνο,διοξείδιοτουάνθρακα,μικρήκαιμεγάληκυκλοφορία

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιτοκυκλοφορικόσύστημααποτελείταιαπότηνκαρδιάκαιτοσύνολοτωναιμοφόρωναγγείων.•Ναπεριγράψουνοιμαθητέςτηνκυκλοφορίατουαίματοςκαιναεξηγήσουντηχρησιμότητάτης.•Νασυσχετίσουνοιμαθητέςτηλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματοςμεαυτήτουαναπνευστικούσυστήματος.•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματος.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ξυλομπογιέςήμαρκαδόροι

•

•

Σελ. 118

183

Μέσα από τη συζήτηση εξηγούμε στους μαθητές ότι στουςπνεύμονεςτοαίμααποβάλλειμετηδιαδικασίατηςαναπνοήςδιοξείδιοτουάνθρακα,ενώεμπλουτίζεταιμεπολύτιμοοξυγό-νο.Εξηγούμεεπίσηςστουςμαθητέςότιτοαίμαπουμεταφέρειοξυγόνοφτάνειαπότουςπνεύμονεςστοναριστερόκόλποτηςκαρδιάς.Αφούταπαραπάνωγίνουνσαφή,αναφέρουμεότιτηνκυκλοφορίατουαίματοςαπότηνκαρδιάπροςτουςπνεύμονεςκαι από τους πνεύμονες προς την καρδιά την ονομάζουμε«μικρήκυκλοφορία»και,στησυνέχεια,ζητάμεαπότουςμαθη-τέςναχρωματίσουνστοσκίτσομεμπλεχρώματααγγείατηςμικρήςκυκλοφορίαςπουπεριέχουνδιοξείδιοτουάνθρακακαιμεκόκκινοαυτάπουπεριέχουνοξυγόνο.

Προτρέπουμε, στη συνέχεια, τους μαθητές ναπαρακολουθή-σουντηροήτουαίματοςπουφεύγειαπότηναριστερήκοιλίακαινασημειώσουνμεβέλητηροήαυτή.Oιμαθητέςπαρατη-ρούνότιυπάρχουνδύοδιαφορετικές«πορείες»πουμπορείναακολουθήσειτοαίμα,μίαπροςτοκεφάλικαιμίαπροςτουπό-λοιπο σώμα. Δίνουμε στους μαθητές την πληροφορία ότι ηκυκλοφορίααυτήτουαίματοςονομάζεται«μεγάληκυκλοφορία»καιζητάμενασχολιάσουντιςονομασίες«μεγάλη»και«μικρήκυκλοφορία».Oιμαθητέςπαρατηρούνότιημεγάληκυκλοφορίαξεκινάαπότηναριστερήκοιλίακαικαταλήγειστοδεξιόκόλπο.Δείχνουμε τις διακλαδώσεις στο σχήμα και εξηγούμε ότι οιδιακλαδώσεις αυτές αντιστοιχούν σε διάφορα όργανα τουσώματος, προσθέτοντας ότι υπάρχουνπολλές ακόμη τέτοιεςδιακλαδώσειςσεκάθεσημείοτουσώματόςμαςοιοποίεςδενείναι σχεδιασμένες στο σκίτσο. Εξηγούμε στους μαθητές ότισταδιάφοραόργανατουσώματοςγίνονταιοικαύσειςτωνθρε-πτικώνουσιών,χάρηστιςοποίεςαπελευθερώνεταιηαπαραί-τητηενέργειαγιατιςλειτουργίεςτουοργανισμού.Αναφέρουμεότιγιατηνκαύσηείναιαπαραίτητοτοοξυγόνο,ενώκατάτηνκαύση των ουσιών δημιουργείται διοξείδιο του άνθρακα.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,βοηθώνταςτουςμαθητέςνακατανοήσουνότιμετημεγάληκυκλοφορίαμεταφέρεταιοξυγό-νοαπότηνκαρδιάσταδιάφοραόργανατουσώματοςκαιδιοξεί-διοτουάνθρακααπόταόργαναστηνκαρδιά.Αφούγίνουνσαφήτα παραπάνω, ζητάμε από τους μαθητές να χρωματίσουν μεμπλε χρώμα τα αγγεία της μεγάλης κυκλοφορίας που περιέ-χουν διοξείδιο του άνθρακα και με κόκκινο χρώμα αυτά πουπεριέχουν οξυγόνο. Εξηγούμε ότι ονομάζουμε αρτηρίες τααγγείαπουμεταφέρουναίμαπουπεριέχειοξυγόνοκαιφλέβεςτα αγγεία που μεταφέρουν αίμα που περιέχει διοξείδιο τουάνθρακα.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΚαθώςτοσυμπέρασμαείναιδύσκολο,δίνουμεστουςμαθητέςσημαντικήβοήθεια.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,προτρέ-ποντας τουςμαθητέςναδιατυπώσουν τοσυμπέρασμαγια τηλειτουργία της μικρής και της μεγάλης κυκλοφορίας.Σημειώνουμεστονπίνακατοσυμπέρασμαπουοιμαθητέςδια-τυπώνουν με τη βοήθειά μας και ζητάμε, στη συνέχεια, απόόλους τους μαθητές να το αντιγράψουν στον προβλεπόμενοχώροστοβιβλίοτους.Μετάτησυμπλήρωσητουσυμπεράσματος,μπορούμεναπρο-καλέσουμεσυζήτησησχετικάμετηνπειραματικήπαρατήρηση,πουοιμαθητέςέχουνκάνεισεπροηγούμεναΦύλλαΕργασίας,γιατησυσχέτισητουρυθμούτηςαναπνοήςκαιτων«χτύπων»τηςκαρδιάςμετηνέντασητηςσωματικήςάσκησης.

•

•

Με την μεγάλη κυκλοφορία του αίματος, αίμα πλούσιο σε οξυγόνο φτάνει σε όλα τα όργανα του σώματος. Με την μικρή κυκλοφορία του αίματος το διοξείδιο του άνθρακα μεταφέρεται από τα όργανα στους πνεύμονες.

Σελ. 118

184

ΑντιμετώπισηΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντιςεικόνεςκαιπροκαλούμεσυζήτησηστηντάξησχετικάμετιςσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουκυκλοφο-ρικούσυστήματος,καθώςκαιεκείνεςπουπροκαλούνβλάβεςστοκυκλοφορικόσύστημα.Επισημαίνουμεστουςμαθητέςότιταπροβλήματαστοκυκλοφο-ρικόσύστημααποτελούνστηχώραμαςτησημαντικότερηαιτίαθανάτουαπόασθένεια.

Εξαγωγή συμπεράσματοςOιμαθητέςσημειώνουνμεσυντομίαστοβιβλίοτουςτοσυμπέ-ρασματηςσυζήτησηςπουπροηγήθηκε.Εφόσονυπάρχειδιαθέ-σιμοςχρόνοςμπορούμεναπροκαλέσουμεσυζήτησησχετικάμετασυστατικάτουαίματοςκαιναεξηγήσουμεστουςμαθητέςμεαπλάλόγιατηχρησιμότητακαθενόςαπόαυτάσύμφωναμετακείμεναστοβιβλίοαναφοράς.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέσε-ωνπουοιμαθητέςέχουνδιατυπώσειστηναρχήτουμαθήματοςκαιπουέχουμεσημειώσειστονπίνακα.Oιμαθητέςαναδιατυ-πώνουν, συμπληρώνουν και διορθώνουν τις υποθέσεις τους,χρησιμοποιώνταςτουςδόκιμουςόρους«αγγεία»,«αρτηρίες»,«φλέβες», «κυκλοφορικό σύστημα», που έμαθαν σε αυτό τοΦύλλοΕργασίας.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΟι μαθητές καλούνται να επαναλάβουν όσα μελέτησαν στοΦύλλοΕργασίαςαυτόγιατηροήτουαίματοςκαινααναφέρουνότιηκυκλοφορίατουαίματοςείναι«κλειστή».Ηεργασίαενδεί-κνυται για τον έλεγχο της κατανόησης της λειτουργίας τηςμικρήςκαιτηςμεγάληςκυκλοφορίαςτουαίματος.

Στηνεργασίααυτήκαλούνταιοι μαθητέςνακαταγράψουν τιςβασικέςσυνήθειεςπουσυμβάλλουνστηνκαλήλειτουργίατουκυκλοφορικούσυστήματος.Μπορούννααναφέρουν τιςσυνή-θειες που συζητήθηκαν σε αυτό το Φύλλο Εργασίας και νασυμπληρώσουνμεάλλες.

•

•Οι σημαντικότεροι παράγοντες για την καλή λειτουργία του κυκλοφορικού συστήματος είναι η σωματική άσκηση, η υγιεινή διατροφή και η αποφυγή του άγχους, του τσιγάρου και των οινοπνευματωδών ποτών.

Σελ. 119

•

•Οι βασικές συνήθειες που συμβάλλουν στην καλή υγεία του κυκλοφορικού συστήματος είναι η υγιεινή διατροφή, η συχνή και συστηματική σωματική άσκηση, η μείωση του καθημερινού άγχους, η αποφυγή του καπνίσματος και των οινοπνευματωδών ποτών, η ζωή κοντά στη φύση κ.ά.

Σελ. 120

δίνει οξυγόνο στα όργανα του σώματος και παίρνει διοξείδιο του άνθρακα. Το αίμα που μεταφέρει διοξείδιο του άνθρακα φτάνει μέσα από τις φλέβες στο δεξιό κόλπο της καρδιάς. Στη συνέχεια περνά μέσα από τη βαλβίδα στη δεξιά κοιλία και από εκεί φτάνει στους πνεύμονες. Εκεί αποβάλλει διοξείδιο του άνθρακα και παίρνει οξυγόνο. Το αίμα που μεταφέρει οξυγόνο επιστρέφει στον αριστερό κόλπο της καρδιάς και περνά στην αριστερή κοιλία, για να αρχίσει πάλι ο ίδιος κύκλος.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

7διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Ομαγνήτης(2διδακτικέςώρες)2.Ομαγνήτηςπροσανατολίζεται(1διδακτικήώρα)3.Απότονηλεκτρισμόστομαγνητισμό(2διδακτικέςώρες)-Οηλεκτρομαγνήτης4.Απότομαγνητισμόστονηλεκτρισμό(2διδακτικέςώρες)-Ηηλεκτρογεννήτρια

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•μαγνήτης•σιδηρομαγνητικάυλικά•βόρειοςμαγνητικόςπόλος•νότιοςμαγνητικόςπόλος•έλξη•άπωση•πυξίδα

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙOΥ

•Νααποκτήσουνοιμαθητέςβασικέςγνώσειςγιαταφαινόμενατασχετικάμετουςμαγνήτεςκαιτονηλεκτρομαγνητισμό.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοιμαγνητικέςδυνάμειςασκούνταιμεεπαφήαλλάκαιαπόαπόσταση.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνύπαρξηυλικώνπουέλκονταιαπόέναμαγνήτηκαιτηνύπαρξηυλικώνπουδενέλκονταιαπόέναμαγνήτη.

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιηέλξησεέναραβδόμορφομαγνήτηείναιπιοισχυρήσταάκρατου.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιπόλοιτουμαγνήτηονομάζονταιβόρειοςκαινότιοςμαγνητικόςπόλος.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοιομώνυμοιπόλοιενόςμαγνήτηαπωθούνται,ενώοιετερώνυμοιέλκονται.• Να διαπιστώσουν οι μαθητές πειραματικά ότι ένας ραβδόμορφος μαγνήτης ή μια μαγνητική βελόνα που μπορούν ναπεριστρέφονταιελεύθεραπαίρνουντηδιεύθυνσηΒορράς-Νότος.

•ΝααναφέρουνοιμαθητέςότιοπροσανατολισμόςτουμαγνήτηοφείλεταιστομαγνητικόπεδίοτηςΓης.

•μαγνητικήβελόνα•ηλεκτρομαγνήτης•πηνίο•δυναμό•γεννήτρια•υδροηλεκτρικόεργοστάσιο•ατμοηλεκτρικόεργοστάσιο

186

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότι,ότανέναςαγωγόςδιαρρέεταιαπόρεύμα,αποκτάμαγνητικέςιδιότητες.•Νακατασκευάσουνοιμαθητέςέναπηνίοκαιένανηλεκτρομαγνήτηκαινασυγκρίνουντιςμαγνητικέςτουςιδιότητες.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστονδύοεφαρμογέςτωνηλεκτρομαγνητών.•Ναπεριγράψουνοιμαθητέςμεαπλάλόγιατηναρχήλειτουργίαςτηςγεννήτριας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορουςτρόπουςμετουςοποίουςμπορείναπεριστρέφεταιομαγνήτηςστιςγεννήτριες.•ΝααναφέρουνοιμαθητέςτουςδύοβασικούςτύπουςτωνεργοστασίωντηςΔΕΗκαιναεξηγήσουνμεαπλάλόγιατηναρχήλειτουργίαςτους.

• Να συνδέσουν οι μαθητές τα ηλεκτρικά με τα μαγνητικά φαινόμενα και να εξηγήσουν το νόημα της ονομασίας«ηλεκτρομαγνητισμός».

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Οιμαγνήτεςμπορείναείναιφυσικοίήτεχνητοί.Οιτεχνητοίμαγνήτεςκατασκευάζονταιαπόσιδηρομαγνητικάυλικά.Τέτοιαυλικάείναιοσίδηρος,τονικέλιοκαιτοκοβάλτιο.Ηχαρακτηριστικήιδιότητατωνμαγνητώνείναιότιασκούνδυνάμεις,ότιέλκουν,άλλασιδηρομαγνητικάυλικά.

•Ημαγνητικήδύναμηασκείταιμεεπαφήαλλάκαιαπόαπόσταση.Σταάκρατουμαγνήτη,πουονομάζονταιπόλοι,οιμαγνητικέςδυνάμειςείναιεντονότερεςαπ'ότιστομέσοντου.Στουςπόλουςενόςμαγνήτηέχουνδοθείοιονομασίεςβόρειοςκαινότιοςμαγνητικόςπόλος.

•Ανκόψουμεέναραβδόμορφομαγνήτη,δημιουργούνταιδύονέοιμαγνήτες.•Οιομώνυμοιμαγνητικοίπόλοιαπωθούνται,ενώαντίθεταοιετερώνυμοιέλκονται.•Ότανέναςαγωγόςδιαρρέεταιαπόρεύμα,αποκτάμαγνητικές ιδιότητες.Oιμαγνητικές ιδιότητεςείναιεντονότερες,ότανοαγωγόςέχεισχήμαπηνίου.

•Όταν στο εσωτερικό του πηνίου τοποθετηθεί ράβδος από σίδηρο, οι μαγνητικές ιδιότητες γίνονται ακόμη εντονότερες. Ηδιάταξηαυτήονομάζεται ηλεκτρομαγνήτης.Oι ηλεκτρομαγνήτες, ότανδιαρρέονται απόρεύμα,συμπεριφέρονταιωςμόνιμοιραβδόμορφοιμαγνήτες.

•Ότανέναςμόνιμοςμαγνήτηςπεριστρέφεταιστοεσωτερικόενόςπηνίου,προκαλείταιροήηλεκτρικούρεύματοςστοπηνίο.•Ηπεριστροφήτουμαγνήτηστιςγεννήτριεςμπορείναγίνειμεδιάφορουςτρόπους.ΣταυδροηλεκτρικάεργοστάσιατηςΔΕΗομαγνήτης περιστρέφεται χάρη στο νερό που πέφτει ορμητικά. Στα ατμοηλεκτρικά εργοστάσια το μαγνήτη κινεί έναςατμοστρόβιλος. Για τη θέρμανση του νερού και τη δημιουργία ατμού στα εργοστάσια αυτά χρησιμοποιείται ως καύσιμογαιάνθρακας,πετρέλαιοήφυσικόαέριο.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

•Πολλοίμαθητέςπιστεύουνλανθασμέναότιοιμαγνήτεςέλκουνόλαταμέταλλα,ενώτοορθόείναιότιέλκουνμόνοτοσίδηρο,τοατσάλι,τοκοβάλτιοκαιτονικέλιο.

•Ορισμένοιμαθητέςπιστεύουνότιόλοιοιμαγνήτεςείναιφτιαγμένοιαπόσίδηρο.•Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιόσομεγαλύτεροείναιτομέγεθοςενόςμαγνήτητόσοπιοισχυρήείναικαιηέλξη.•Σημαντικήσύγχυσηπαρατηρείταισχετικάμετοβόρειογεωγραφικόπόλο.Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιοβόρειοςγεωγραφικόςπόλοςσυμπίπτειμετοβόρειομαγνητικόπόλο.

•Πολλοίμαθητέςσυγχέουντιςμαγνητικέςμετιςηλεκτρικέςδυνάμεις.Θεωρούνότιηηλεκτροστατικήέλξηκαιάπωσηείναιμαγνητικέςδυνάμεις.

•Θεωρούνακόμηότιηβαρύτηταείναιμαγνητικήδύναμη.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 1:•ραβδόμορφοιμαγνήτες•συνδετήρες•ξύλινομολύβι•ατσάλινοκουτάλι•χάλκινοσύρμα•γυάλινοποτήρι•αλουμινόφυλλο•χρυσόδαχτυλίδι

•ασημένιοδαχτυλίδι•πλαστικόκαλαμάκι

Φύλλο Εργασίας 2:•ραβδόμορφοιμαγνήτες•σπάγκος•μαγνητικήβελόναήπυξίδα

Φύλλο Εργασίας 3:•μόνιμοςμαγνήτης

•πυξίδα•μπαταρία•καλώδιο•συνδετήρες•μολύβι•καρφί

Φύλλο Εργασίας 4:•ποδήλατομεδυναμό(πείραμαεπίδειξης)

187

δύοπόλους.Κάθεμόριοσεένασιδηρομαγνητικόυλικόσυμπε-ριφέρεταισαμαγνήτης.Οστοιχειώδηςαυτόςμαγνήτηςονομά-ζεταιμοριακός.

Μιαακόμηχαρακτηριστικήιδιότητατωνμαγνητώνείναιηέλξηπου παρατηρείται μεταξύ αντίθετων πόλων και η άπωση πουπαρατηρείταιμεταξύομοίωνπόλων.Κάθε μαγνήτης δημιουργεί μαγνητικό πεδίο. Οι δυναμικέςγραμμέςενόςραβδόμορφουμαγνήτηφαίνονταιστοπροηγού-μενοσχήμα.

ΗΓηδημιουργείγύρωτηςέναμαγνητικόπεδίο.Τομαγνητικόπεδίο της Γης μοιάζει με αυτό ενός τεράστιου ραβδόμορφουμαγνήτη. Ο βόρειος μαγνητικός πόλος βρίσκεται κοντά στονότιογεωγραφικόπόλο,δεσυμπίπτειόμωςμεαυτόν.Ηαπό-στασήτουςείναιπερίπου3000km.Αντίστοιχαονότιοςμαγνη-τικόςπόλοςβρίσκεταικοντάστοβόρειογεωγραφικόπόλο.Οιναυτικοί, όταν προσανατολίζονται με την πυξίδα, πρέπει ναλάβουνυπόψητουςτηναπόστασηαυτήκαινακάνουντιςαπα-ραίτητεςδιορθώσεις.

Μιααπότιςσημαντικότερεςανακαλύψειςγιατηνεξέλιξητηςτεχνολογίαςήτανηδιαπίστωσητηςστενήςσχέσηςμεταξύτωνηλεκτρικών καιτωνμαγνητικώνφαινομένων.Το1820οHansChristian Oersted παρατήρησε ότι η μαγνητική βελόνα μίαςπυξίδας εκτρέπεται από τη θέση ισορροπίας της, όταν αυτήβρίσκεται κοντά σε αγωγό που διαρρέεται από ηλεκτρικόρεύμα.Ταχρόνιαπουακολούθησαναποδείχτηκεότιησχέσημαγνητισμού και ηλεκτρισμού είναι πολύ πιο «στενή» απ' ότιαρχικάγνωρίζαμε.Γι'αυτόκαιτοσωστόείναιομαγνητισμόςκαιοηλεκτρισμόςναμελετώνταιπαράλληλα.Ηονομασίαπουέχειεπικρατήσει σήμερα λοιπόν, για τα φαινόμενα τόσο του ηλε-κτρισμούόσοκαιτουμαγνητισμού,είναιηλεκτρομαγνητισμός.

Oιμαγνητικέςιδιότητεςπουαποκτάέναςαγωγός,ότανδιαρρέ-εται από ηλεκτρικό ρεύμα είναι πιο έντονες, όταν ο αγωγόςέχεισχήμαπηνίου,ότανείναιδηλαδήτυλιγμένοςσπειροειδώς,όπως ένα ελατήριο. Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται,ότανέναπηνίοδιαρρέεταιαπόηλεκτρικόρεύμα,είναιόμοιομε

ANAΠTYΞH TOY KEΦAΛAIOY

ΑπότηναρχαιότηταοιΈλληνεςείχανπεριγράψειτηνασυνήθι-στηιδιότητακάποιωνπετρωμάτωνναέλκουνσιδερένιααντικεί-μενα.ΟΘαλήςοΜιλήσιοςονόμασετοπέτρωμαπουείχεανα-καλυφθεί στη Μαγνησία της Μικράς Ασίας μαγνήτη. Αιώνεςαργότερα οι Κινέζοι εκμεταλλεύτηκαν το μαγνήτη για τηνκατασκευή της πρώτης πυξίδας. Η συστηματική μελέτη τωνμαγνητώνέγινετο16οαιώνααπότονΆγγλοWilliamGilbert.

Οι μαγνήτες μπορεί να είναι φυσικοί ή τεχνητοί. Ο φυσικόςμαγνήτης είναι ορυκτό πέτρωμα, χημική ένωση σιδήρου καιοξυγόνου.Οιτεχνητοίμαγνήτεςκατασκευάζονταιαπόκράματαπουονομάζονταισιδηρομαγνητικά.Υλικάαυτώντωνκραμάτωνείναι ο σίδηρος, το κοβάλτιο, το νικέλιο κ.ά. Ένας μαγνήτηςασκείδύναμημόνοσεαντικείμεναπουαποτελούνταιαπόσιδη-ρομαγνητικάυλικάήκράματάτους.

Ημαγνητικήδύναμηασκείταιμεεπαφήαλλάκαιαπόαπόσταση.Ημαγνητικήέλξηδενείναιτοίδιοισχυρήσεόλεςτιςπεριοχέςενός μαγνήτη. Σε ένα ραβδόμορφο μαγνήτη, για παράδειγμα,εύκολα διαπιστώνουμε ότι η μαγνητική έλξη είναι πιο ισχυρήσταάκρατου.Οιπεριοχέςενόςμαγνήτηστιςοποίεςασκείταιισχυρότερημαγνητικήδύναμηονομάζονταιπόλοιτουμαγνήτη.Στουςπόλουςενόςμαγνήτηέχουνδοθείοιονομασίεςβόρειοςκαινότιοςμαγνητικόςπόλος.Μιαχαρακτηριστικήιδιότητακάθεμαγνήτη είναι ότι δεν μπορούμε να απομονώσουμε έναν καιμόνοπόλοτου.Ακόμακαιανκόψουμεέναμαγνήτησεμικρότε-ρατμήματα,κάθεκομμάτιτουθαείναιέναςνέοςμαγνήτηςμε

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ

188

τομαγνητικόπεδίοενόςραβδόμορφουμαγνήτη,όπωςφαίνεταιστοπαρακάτωσχήμα.

Ότανμέσαστοπηνίοτοποθετείταιοπλισμόςαπόσιδηρομαγνη-τικό υλικό, όπως για παράδειγμα από σίδηρο, οι μαγνητικέςιδιότητεςείναιακόμηεντονότερες.Ηδιάταξηαυτή,λόγωτηςόμοιας συμπεριφοράς της με τους ραβδόμορφους μόνιμουςμαγνήτες,ονομάζεταιηλεκτρομαγνήτης.Γιανακατασκευάσου-μεέναναπλόηλεκτρομαγνήτη,αρκεί να τυλίξουμεγύρωαπόένακαρφίέναμονωμένοχάλκινοκαλώδιο,ταάκρατουοποίουσυνδέονταιστουςπόλουςμιαςμπαταρίας.Oηλεκτρομαγνήτης,όπωςκαιομόνιμοςμαγνήτης,έλκειταμαγνητικάυλικά(σίδη-ρο,νικέλιο,κοβάλτιο)καιέχειβόρειοκαινότιομαγνητικόπόλο.Ηβασικήδιαφοράτουηλεκτρομαγνήτηαπότομόνιμομαγνήτηείναιότιοιμαγνητικέςιδιότητεςτουηλεκτρομαγνήτηεξαρτώ-νταιαπότηροήτουηλεκτρικούρεύματος.

ΔέκαπερίπουχρόνιαμετάτιςπαρατηρήσειςτουHansChristianOersted, οι Michael Faraday και Joseph Henry, ανεξάρτητα οέναςαπότονάλλον,απέδειξανπωςταμεταβαλλόμεναμαγνη-τικά πεδία επάγουν ηλεκτρικά ρεύματα. Μπορούμε να διαπι-στώσουμε την ορθότητα των παρατηρήσεων των Faraday καιHenryπεριστρέφονταςέναμόνιμομαγνήτηστοεσωτερικόενόςπηνίου.Αν στα άκρα του πηνίου συνδέσουμε ένα γαλβανόμετρο,συσκευή με την οποία μπορούμε να διαπιστώσουμε τη ροή

ρεύματοςπολύμικρήςέντασης,θαδούμετηβελόνατουγαλ-βανόμετρου να αποκλίνει κατά τη διάρκεια της περιστροφήςτου μόνιμου μαγνήτη. Την ίδια διαπίστωση θα κάνουμε, αν ομαγνήτης είναι ακίνητος και το πηνίο στρέφεται γύρω απόαυτόν.

Σταηλεκτρικάρεύματαπουεπάγονταιαπόταμεταβαλλόμεναμαγνητικάπεδίαστηρίζεταιηλειτουργίατωνγεννητριών. Στιςγεννήτριεςμηχανικήενέργειαμετατρέπεταισεηλεκτρική.Τηνπιοαπλήπερίπτωσηγεννήτριαςαποτελείτοδυναμότουποδη-λάτου, στο οποίο ένας μόνιμος μαγνήτης περιστρέφεται στοεσωτερικό ενός πηνίου. Πιο σύνθετη είναι η κατασκευή τωνγεννητριών στα εργοστάσια της ΔΕΗ. Στις γεννήτριες αυτέςπεριστρέφεταιέναπηνίοστομαγνητικόπεδίοπουδημιουργεί-ταιαπόμόνιμουςμαγνήτεςήαπόηλεκτρομαγνήτες.Σταεργο-στάσια της ΔΕΗηαπαραίτητημηχανικήενέργειαγιατηνκίνησητου μόνιμου μαγνήτη ή του πηνίου παρέχεται με διάφορουςτρόπους. Στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια από το νερό πουπέφτει ορμητικά περιστρέφοντας τους υδροστρόβιλους, σταατμοηλεκτρικάεργοστάσιααπότηθερμότηταπουαπελευθε-ρώνεται με την καύση γαιανθράκων, πετρελαίου ή φυσικούαερίου,στιςανεμογεννήτριεςαπότονάνεμοπουπεριστρέφειτηνέλικάτους.

189

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν την εικόνα καιδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημα,προκαλώνταςτηδιατύπω-σηυποθέσεων.Είναιπολύπιθανόαρκετοίμαθητέςνααναγνω-ρίσουνότιοιμαγνήτεςείναιεκείνοιπουσυγκρατούντασημει-ώματα στο ψυγείο της εικόνας. Σημειώνουμε τις απαντήσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιοιμαγνητικέςδυνάμεις ασκούνται με επαφή αλλά και από απόσταση.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότισταπειράματάμαςμπορούμεναχρησιμοποιήσουμεμαγνήτεςοποιουδήποτεσχήματος.Είναιόμωςπροφανέςότι,αντοσχολείομαςδιαθέτειραβδόμορφουςήπεταλοειδείςμαγνήτες,θατουςπροτιμήσουμε.Οιμαθητέςαρχικάπλησιάζουναργάτομαγνήτηστοσωρόμετουςσυνδε-τήρες.Είναισημαντικόοιμαθητέςναπλησιάζουνπολύαργάτομαγνήτηστουςσυνδετήρες,γιαναπαρατηρήσουνότιημαγνη-τικήδύναμηασκείταιαπόαπόσταση.Στησυνέχειατουςζητάμενα απομακρύνουν τους συνδετήρες από το μαγνήτη και ναεπαναλάβουντοπείραμαπλησιάζονταςτομαγνήτηγρήγορα.Οιμαθητές συμπληρώνουν τις παρατηρήσεις τους στο ΦύλλοΕργασίας.Επιμένουμεοιμαθητέςναχρησιμοποιούντορήμα«ασκείται»,όταναναφέρονταιστημαγνητικήδύναμη.Εισάγουμε τους όρους «με επαφή» και «από απόσταση» καιζητάμεαπότουςμαθητέςνατουςχρησιμοποιήσουνστηνκατα-γραφήτηςπαρατήρησήςτους.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: Ο ΜΑΓΝΗΤΗΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

μαγνήτης,μαγνητικόςπόλος,σιδηρομαγνητικάυλικά,έλξη

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοιμαγνητικέςδυνάμειςασκούνταιμεεπαφήαλλάκαιαπόαπόσταση.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνύπαρξηυλικώνπουέλκονταιαπόέναμαγνήτηκαιτηνύπαρξηυλικώνπουδεν

έλκονταιαπόέναμαγνήτη.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιηέλξησεέναραβδόμορφομαγνήτηείναιπιοισχυρήσταάκρατου.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ραβδόμορφοιμαγνήτες•συνδετήρες•ξύλινομολύβι•ατσάλινοκουτάλι•χάλκινοσύρμα

•γυάλινοποτήρι•αλουμινόφυλλο•χρυσόδαχτυλίδι•ασημένιοδαχτυλίδι•πλαστικόκαλαμάκι

•

•

Ο μαγνήτης έλκει τους συνδετήρες από απόσταση.

Ο μαγνήτης έλκει τους συνδετήρες με επαφή.

Σελ. 122

190

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιάλλαυλικάέλκονταιαπόέναμαγνήτη,ενώάλλαόχι.Οιμαθητέςμπορούν,πέρααπόταυλικάπουπροτείνονταιστοβιβλίο,ναπειραματι-στούνκαιμεάλλαυλικάπουθαεπιλέξουν.Οιμαθητέςσυμπλη-ρώνουν τον πίνακα σύμφωνα με την παρατήρησή τους.Ταξινομούνταυλικάσεδύοκατηγορίες,ανάλογαμετοανέναυλικόέλκεταιήόχιαπότομαγνήτη.Μιασυχνήκαιεσφαλμένηαντίληψη των μαθητών είναι ότι ένας μαγνήτης έλκει όλα ταμέταλλα.Μεκατάλληλεςερωτήσειςβοηθάμετουςμαθητέςναεπισημάνουνότιταπερισσότεραμέταλλαδενέλκονταιαπότομαγνήτη:

- Τοασημένιοήτοχρυσόκόσμημαέλκεταιαπότομαγνήτη;- Τοαλουμινόφυλλοκαιοχαλκόςέλκονταιαπότομαγνήτη;

Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιταμέταλλαπουέλκονταιαπότομαγνήτηείναιοσίδηρος,τοκοβάλτιο,τονικέλιοκαιδιάφορακράματά τους.Εισάγουμεστην τάξη τονόρο«σιδηρομαγνητι-κά»για ταυλικά ταοποίαέλκονταιαπόέναμαγνήτη.Ζητάμεαπό τους μαθητές να μας αναφέρουν ποια από τα υλικά τουπίνακαείναισιδηρομαγνητικάκαιποιαόχι.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιηέλξησεέναμαγνήτηείναιλιγότεροισχυρήστομέσοτουκαιπερισσότεροισχυρήσταάκρατου.Γιατοπείραμααυτόείναιπροτιμότεροναχρησιμοποιηθείέναςραβδόμορφοςήέναςπεταλοειδήςμαγνήτης.Οι μαθητές συμπληρώνουν στην εικόνα με το ραβδόμορφομαγνήτηεπάνωστοΦύλλοΕργασίαςσχεδιάζονταςτουςσυνδε-τήρες που έλκει ο μαγνήτης σε διαφορετικά σημεία του.Αναφέρουμε στους μαθητές ότι ονομάζουμεπόλους τα άκρατουμαγνήτη.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςγενικεύουντηνπαρατήρησήτουςσταπροηγούμεναπειρά-ματακαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμασχετικάμεταχαρακτη-ριστικά ενός μαγνήτη. Με κατάλληλες ερωτήσεις δίνουμεεναύσματαγιατησυζήτησηαυτή:- Ομαγνήτηςέλκειόλαταυλικά;- Ποιαυλικάέλκειομαγνήτης;- Σεποιεςπεριοχέςείναιπιοισχυρήηέλξητουμαγνήτη;

•

ΧΧ Χ Χ Χ ΧΧ Χ Χ

Σελ. 123

•

•Η έλξη του μαγνήτη είναι ισχυρότερη στα άκρα του, τα οποία ονομάζονται πόλοι του μαγνήτη. Ο μαγνήτης έλκει μόνο το ατσάλι και το σίδηρο. Τα υλικά αυτά ονομάζονται σιδηρομαγνητικά.

Σελ. 124

191

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααναφέρεταιστοεισαγωγικόερέθισμα,πρέπεισυνε-πώςνασυζητηθείστοσχολείοαμέσωςμετάτοσχολιασμότωνυποθέσεωντωνμαθητών.

Επαναληπτική εργασία στην οποία οι μαθητές καλούνται ναπεριγράψουν ένα φαινόμενο που παρατήρησαν κατά τη διάρ-κειατηςδιδακτικήςώρας,αναφέρονταςότιηέλξηείναιισχυ-ρότερηστουςπόλουςτουμαγνήτη.

Οιμαθητέςκαλούνταιναδιακρίνουνταυλικάπουέλκονταιαπότο μαγνήτη από τα υλικά που δεν έλκονται από το μαγνήτη.Προτρέπουμετουςμαθητέςναπειραματιστούνμεόλατακέρ-ματα,διότιάλλαέλκονταιαπόέναμαγνήτη(1λεπτό,2λεπτά,5λεπτά)καιάλλαόχι(10λεπτά,20λεπτά,50λεπτά).

Τα σημειώματα στερεώνονται πάνω στην επιφάνεια της πόρτας του ψυγείου με μαγνήτες. Η πόρτα του ψυγείου είναι φτιαγμένη από σιδηρομαγνητικό υλικό.

Ο μαγνήτης έλκει τους συνδετήρες οι οποίοι είναι κατασκευασμένοι από σίδηρο. Η έλξη είναι ισχυρότερη στα άκρα του μαγνήτη, δηλαδή στους πόλους του.

3

3

•

•

•

Σελ. 125

192

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν την εικόνα καιρωτάμεανέχουνποτέπροσπαθήσειναμετακινήσουνένααντι-κείμενο χρησιμοποιώντας ένα μαγνήτη. Στο προηγούμενοΦύλλοΕργασίαςοι μαθητέςπειραματίστηκαναρκετάμε τουςμαγνήτες,επομένωςηεισαγωγικήερώτησηδεναναμένεταινατους δυσκολέψει. Σημειώνουμε τις υποθέσεις των μαθητώνστονπίνακα,χωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπισηΣτο πείραμα αυτό οι μαθητές διαπιστώνουν ότι οι ομώνυμοιπόλοι ενός μαγνήτη απωθούνται και οι ετερώνυμοι έλκονται.Γιατηνεπιτυχίατουπειράματοςείναισημαντικόναχρησιμοποι-ήσουμεχρωματισμένουςμαγνήτες,γιαναμπορούνοιμαθητέςνα διακρίνουν εύκολα τους πόλους. Αν δεν έχουμε χρωματι-σμένους μαγνήτες, μπορούμε να στάξουμε λίγο πλαστικόχρώμα στα άκρα ενός μαγνήτη. Ο βόρειος μαγνητικός πόλοςχρωματίζεται συνήθως με κόκκινο χρώμα, ενώ ο νότιος μεπράσινο. Το χρώμα μάς βοηθά να διακρίνουμε τους πόλουςμεταξύτους.

Μετάτηνκαταγραφήτηςπαρατήρησηςαπότουςμαθητέςεισά-γουμετιςονομασίες«βόρειος»και«νότιος»γιατους2πόλουςενόςμαγνήτη.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: Ο ΜΑΓΝΗΤΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΖΕΤΑΙ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

μαγνήτης,βόρειοςμαγνητικόςπόλος,νότιοςμαγνητικόςπόλος,έλξη,άπωση,πυξίδα,μαγνητικήβελόνα

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοιομώνυμοιπόλοιενόςμαγνήτηαπωθούνται,ενώοιετερώνυμοιέλκονται.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιπόλοιτουμαγνήτηονομάζονταιβόρειοςκαινότιοςμαγνητικόςπόλος.•ΝαδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιέναςραβδόμορφοςμαγνήτηςήμιαμαγνητικήβελόναπουμπορούνναπεριστρέφονταιελεύθεραπαίρνουντηδιεύθυνσηΒορράς-Νότος.

•ΝααναφέρουνοιμαθητέςότιοπροσανατολισμόςτουμαγνήτηοφείλεταιστομαγνητικόπεδίοτηςΓης.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ραβδόμορφοιμαγνήτες•σπάγκος•μαγνητικήβελόναήπυξίδα

Όταν πλησιάζω 2 πόλους με το ίδιο χρώμα, απομακρύνονται.

Όταν πλησιάζω 2 πόλους με διαφορετικό χρώμα, πλησιάζουν.

•

•

Σελ. 126

193

Στοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιέναςμαγνήτηςπουμπορείναστρέφεταιελεύθεραγύρωαπόένασημείοπρο-σανατολίζεταιμεένασυγκεκριμένοτρόπομέσαστομαγνητικόπεδίοτηςΓης.Προτρέπουμετουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασυγκρίνουντηνκατεύθυνσητηςμαγνητικήςβελόναςτηςπυξίδαςμετηνκατεύθυνσητουμαγνήτη,ότανηρεμεί.

ΕξηγούμεστουςμαθητέςότιηΓηέχειένατεράστιομαγνητικόπεδίο,χάρηστοοποίοοιμαγνήτεςστρέφονταισεσυγκεκριμέ-νηδιεύθυνση.ΕξηγούμεστουςμαθητέςότιηΓηασκείμαγνητι-κέςδυνάμεις,σαναείχεέναραβδόμορφομαγνήτηστοεσωτε-ρικότης.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιοβόρειοςγεωγραφι-κόςπόλοςτηςΓηςείναικοντάστονότιομαγνητικόπόλοτηςΓηςαλλάδεσυμπίπτειμεαυτόν.Ανυπάρχει διαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμεστουςμαθητέςτηδιαφάνειαμετομαγνητικόπεδίοτηςΓης.Συζητάμεμετουςμαθητέςγιατουςλόγουςπουαναγκάζουντομαγνήτητουπειρά-ματοςκαιτημαγνητικήβελόνατηςπυξίδαςναπεριστρέφεται.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςγενικεύουντηνπαρατήρησήτουςστοπροηγούμενοπείρα-μακαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμασυγκρίνονταςτομαγνήτημετημαγνητικήβελόνακαιτηνπυξίδα.

Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιατησυζήτησηαυτή:- Πώςπροσανατολίστηκεομαγνήτηςπουαιωρείται;- Γιατίστρέφεταιομαγνήτηςκαιημαγνητικήβελόναπροςτηνίδιακατεύθυνση;

Εμπέδωση-ΓενίκευσηΗεργασίααναφέρεταιστοεισαγωγικόερέθισμα,πρέπεισυνε-πώςνασυζητηθείστοσχολείοαμέσωςμετάτοσχολιασμότωνυποθέσεωντωνμαθητών.

Επαναληπτική εργασία στην οποία οι μαθητές καλούνται νασυνδυάσουντιςγνώσειςπουαπέκτησανκατάτηδιάρκειατηςδιδακτικής ώρας για τους μαγνήτες και τον προσανατολισμότηςμαγνητικήςβελόναςτηςπυξίδας.Ημαγνητικήβελόνα«δεί-χνει» προς το βόρειο πόλο. Αυτό που στην πραγματικότηταόμως συμβαίνει είναι ότι η μαγνητική βελόνα έλκεται από τονότιομαγνητικόπόλοτηςΓης.

Δύσκοληεργασίαστηνοποίαοιμαθητέςθαπρέπειναεφαρμό-σουν συνδυαστικά όσα έμαθαν σε αυτό το Φύλλο Εργασίας.Όταν πλησιάζουν δύο κομμάτια από τα οποία το ένα είναι οσίδηροςθαπαρατηρήσουνότιαυτάέλκονταιανεξάρτηταποιαάκρη πλησιάζει το άλλο κομμάτι.Όταν όμως πλησιάζουν δύομαγνήτεςθαπαρατηρήσουνάπωσηότανοιπόλοιείναιομώνυ-μοι.

Ένας μαγνήτης ή μια μαγνητική βελόνα που μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα παίρνει πάντα τη διεύθυνση Bορράς - Nότος. Ο πόλος του μαγνήτη που δείχνει στο βορρά ονομάζεται βόρειος μαγνητικός πόλος.

Ο μαγνήτης προσανατολίζεται, όπως η μαγνητική βελόνα της πυξίδας.

•

•

Σελ. 127

Θα πλησιάσει το μαγνήτη που κρατά στο χέρι του στο μαγνήτη που βρίσκεται πάνω στο τραπέζι. Αν πλησιάσει τους όμοιους πόλους, ο μαγνήτης θα μετακινηθεί προς τα δεξιά όπως κοιτάζουμε την εικόνα. Αν πλησιάσει τους ανόμοιους πόλους, ο μαγνήτης θα μετακινηθεί προς τα αριστερά.

Ο βόρειος πόλος της μαγνητικής βελόνας είναι στραμμένος προς το γεωγραφικό Βορρά της Γης, αφού έλκεται από το νότιο μαγνητικό πόλο της Γης.

Θα πλησιάσω ανά δύο τα κομμάτια μετάλλου μεταξύ τους κι από τις δύο μεριές. Ο σίδηρος έλκεται πάντα από τους μαγνήτες. Όταν όμως πλησιάσω δύο όμοιους πόλους, θα παρατηρήσω ότι απωθούνται, άρα είναι μαγνήτες.

•

•

•

Σελ. 128

194

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντην εικόνα. Ρωτάμε τους μαθητές αν έχουν παρατηρήσει σεκάποια ταινία μεγάλους ηλεκτρομαγνήτες ικανούς να σηκώ-σουν παλιά αυτοκίνητα και προκαλούμε σύντομη συζήτησησχετικά με τη χρησιμότητα των τεράστιων αυτών ηλεκτρομα-γνητών.Μεκατάλληλεςερωτήσειςπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεων, τις οποίες χωρίς να σχολιάσουμε σημειώνουμεστονπίνακα:- Θαμπορούσεέναςμόνιμοςμαγνήτηςνααντικαταστήσειτονηλεκτρομαγνήτητηςεικόνας;- Πώς θα «ξεκολλούσαμε» τα παλιοσίδερα από το μόνιμομαγνήτη;- Γιατίονομάζουμετομαγνήτητηςεικόνας«ηλεκτρομαγνήτη»;

Πειραματική αντιμετώπιση Με το πείραμα αυτό οι μαθητές διαπιστώνουν την επίδρασηενόςμόνιμουραβδόμορφουμαγνήτηστημαγνητικήβελόναμιαςπυξίδας.Πριναπότηνεκτέλεσητουπειράματος,βοηθάμετουςμαθητέςμε κατάλληλες ερωτήσεις να ανακαλέσουν τις γνώσεις τουςσχετικάμετιςιδιότητεςτωνμόνιμωνμαγνητών.Επισημαίνουμεστουςμαθητέςότιπρέπεινατοποθετήσουντημαγνητική βελόνα στο κέντρο του θρανίου, όσο το δυνατόμακρύτερααπόμεταλλικάαντικείμενα.Τέλος,ελέγχουμε,πριναπότηνεκτέλεσητουπειράματος,ανηπυξίδαπουχρησιμοποι-ούνοι μαθητέςέχει ασφάλειαπουακινητοποιεί τη μαγνητικήβελόνα. Αν η πυξίδα έχει ασφάλεια, επισημαίνουμε στουςμαθητέςότιπρέπεινααπασφαλίσουντηνπυξίδαπριναπότηνεκτέλεσητουπειράματος.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3: ΑΠO ΤOΝ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜO ΣΤO ΜΑΓΝΗΤΙΣΜO - O ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΗΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

μόνιμοςμαγνήτης,πυξίδα,πηνίο,ηλεκτρομαγνήτης

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότι,ότανέναςαγωγόςδιαρρέεταιαπόρεύμα,αποκτάμαγνητικέςιδιότητες.•Νακατασκευάσουνοιμαθητέςέναπηνίοκαιένανηλεκτρομαγνήτηκαινασυγκρίνουντιςμαγνητικέςτουςιδιότητες.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστονδύοεφαρμογέςτωνηλεκτρομαγνητών.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •μόνιμοςμαγνήτης•πυξίδα•μπαταρία

•καλώδιο•συνδετήρες•μολύβι•καρφί

•

•

Όταν πλησιάζω το μαγνήτη στην πυξίδα, η μαγνητική βελόνα της πυξίδας γυρίζει.

Σελ. 129

195

Μετοπείραμααυτόοι μαθητέςδιαπιστώνουνότι, ότανέναςαγωγός διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικέςιδιότητες, οι οποίες είναι πιο έντονες, αν το καλώδιο έχεισχήμαπηνίου.Φροντίζουμε, ώστε το τμήμα του καλωδίου που θα τυλίξουνσφιχτά οι μαθητές γύρω από τη μαγνητική βελόνα να είναιπαράλληλομετημαγνητικήβελόνα.Καλόείναιεπίσηςναχρη-σιμοποιήσουν οι μαθητές για το πείραμα αυτό μία καινούριαμπαταρία.

Τοκαλώδιοπροκαλείβραχυκύκλωμα,είναισημαντικόλοιπόνναεπισημάνουμε στους μαθητές ότι δεν πρέπει το καλώδιο ναμείνεισυνδεδεμένογιαμεγάλοχρονικόδιάστημαμετηνμπα-ταρία,γιατίαλλιώςαυτήθακαταστραφεί.Ελέγχουμετέλοςπριναπότηνεκτέλεσητουπειράματοςανηπυξίδαπουχρησιμοποι-ούνοι μαθητέςέχει ασφάλειαπουακινητοποιεί τη μαγνητικήβελόνα. Αν η πυξίδα έχει ασφάλεια, επισημαίνουμε στουςμαθητέςότιπρέπεινααπασφαλίσουντηνπυξίδαπριναπότηνεκτέλεσητουπειράματος.

Προτρέπουμε τους μαθητές να αποσυνδέσουν και να επανα-συνδέσουντονένανπόλοκαινασημειώσουντηνπαρατήρησήτους.

Ζωγραφίζουμεστονπίνακαέναπηνίοκαιαναφέρουμετηνονο-μασίατου.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπεριγράψουντοσχήματουπηνίου.

Πολλοίμαθητέςθααναφέρουνότιτοκαλώδιοέχεισχήμαελα-τηρίου.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιοιμαγνητικέςιδιότητεςπουαποκτάέναπηνίο,ότανδιαρρέεταιαπόηλεκτρι-κόρεύμαδενείναιεπαρκείςγιατημετακίνησητωνσυνδετή-ρων.Oι μαθητές δίνουν στο καλώδιο σχήμα πηνίου τυλίγοντάς τοόσο το δυνατόν περισσότερες φορές σφιχτά γύρω από έναμολύβι. Στη συνέχεια αφαιρούν προσεχτικά το μολύβι από τοεσωτερικότουπηνίου.Τοσχήματουπηνίουδιατηρείταικαλύ-τερα,αντοκαλώδιοείναιμονόκλωνο.Μπορούμεναπρομηθευ-τούμε μονόκλωνο καλώδιο από οποιοδήποτε κατάστημα ηλε-κτρολογικών ειδών. Καλό είναι να προτιμήσουμε ένα λεπτόκαλώδιο. Κατά την εκτέλεση του πειράματος επισημαίνουμεστουςμαθητέςότιπρέπειναπλησιάσουντοάκροτουπηνίουστουςσυνδετήρεςκαιόχιτομέσοντου.

Πηνίομε5σπείρες

Όταν ένα καλώδιο που είναι συνδεμένο με την μπαταρία είναι τυλιγμένο πολλές φορές γύρω από την πυξίδα, η μαγνητική βελόνα περιστρέφεται πιο έντονα.

•

•

Σελ. 130

196

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιταμαγνητικάαποτελέσματαγίνονταιπολύεντονότερα,ότανστοεσωτερικότουπηνίουτοποθετηθείράβδοςαπόσίδηρο.Αντίγιατομολύβιπουχρησιμοποίησανστοπροηγούμενοπείραμα,εδώοιμαθη-τέςτυλίγουντοκαλώδιογύρωαπόένακαρφίκαιαφήνουντοκαρφίμέσαστοπηνίο.Ταμαγνητικάαποτελέσματαείναιεντο-νότερα,όταντοπηνίοέχειπολλέςσπείρες,γι'αυτόκαλόείναινα προμηθευτούμε όσο το δυνατό μακρύτερα καρφιά και ναχρησιμοποιήσουμεόσοτοδυνατόνπιολεπτόκαλώδιο.Ανχρη-σιμοποιήσουμεεπιβερνικωμένοσύρμαπεριελίξεων,ταμαγνη-τικάαποτελέσματαείναιπολύεντονότερα.Προτρέπουμε τους μαθητές να αποσυνδέσουν και να επανα-συνδέσουντονηλεκτρομαγνήτηστηνηλεκτρικήπηγή,ώστεναπαρατηρήσουνότιοιμαγνητικέςιδιότητεςοφείλονταιστηροήτουηλεκτρικούρεύματοςμέσααπότοκαλώδιο.Σημείωση:Αντοκαρφίπαραμείνειγιααρκετόχρόνομέσαστοπηνίο που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, είναι πιθανό ναμαγνητιστεί, οπότε διατηρεί, με μειωμένη βέβαια ένταση, τιςμαγνητικέςτουιδιότητεςακόμακαιότανπάψειηροήτουηλε-κτρικούρεύματος.Ανοιμαθητέςκάνουναυτήντηνπαρατήρη-ση, εξηγούμε ότι με αυτήν τη διαδικασία κατασκευάζονται οιμόνιμοιμαγνήτες.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξηγιατηνεξαγωγήτουσυμπε-ράσματος.Αναφέρουμεότιονομάζουμε«ηλεκτρομαγνήτη»έναπηνίο, ότανστο εσωτερικό του τοποθετηθεί «οπλισμός»απόσίδηρο.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασχολιάσουντιςονομασίες«ηλεκτρομαγνήτης»και«οπλισμός».

Αφούοιμαθητέςσημειώσουντοσυμπέρασμαστοβιβλίοτους,τους ζητάμενασυγκρίνουν τιςπαρατηρήσειςπουέκανανγιατονηλεκτρομαγνήτηκαιγιατοπηνίοπουδιαρρέεταιαπόηλε-κτρικόρεύμα.

Ζητάμε τέλος το σχολιασμό των υποθέσεων που οι μαθητέςέχουν διατυπώσει και που έχουμε σημειώσει στον πίνακα.Προκαλούμεσυζήτηση,μέσααπότηνοποίαοιμαθητέςσχολιά-ζουν,συμπληρώνουνήδιορθώνουντιςυποθέσειςτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααναφέρεταιστοεισαγωγικόερέθισμα,πρέπεισυνε-πώςνασυζητηθείστοσχολείοαμέσωςμετάαπότοσχολιασμότων υποθέσεων των μαθητών. Η χρήση του ηλεκτρομαγνήτηστους γερανούς για παλιοσίδερα έχει το πλεονέκτημα ότι οχειριστήςμπορείναδιακόψειτηροήτουηλεκτρικούρεύματος,οπότεταπαλιοσίδεραπέφτουν.

Επαναληπτική εργασία στην οποία οι μαθητές καλούνται ναπεριγράψουντηδιαδικασίακατασκευήςενόςηλεκτρομαγνήτηκαινααναφέρουντααπαραίτηταόργανακαιυλικά.

Oιμαθητέςκαλούνταινασυγκρίνουνένανηλεκτρομαγνήτημεένα μόνιμο μαγνήτη.Oι μαθητέςπρέπει να αναφέρουν ότι οιμαγνητικές ιδιότητες του ηλεκτρομαγνήτη δεν είναι μόνιμες,αλλάεξαρτώνταιαπότηροήτουηλεκτρικούρεύματος.

•

•

•

Για να πέσουν τα παλιοσίδερα, ο χειριστής πρέπει να διακόψει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος στο κύκλωμα που περιλαμβάνει τον ηλεκτρομαγνήτη.

ΚαλώδιοΜπαταρίαΚαρφίΣυνδετήρες

Θα τυλίξω σφιχτά γύρω από το σιδερένιο καρφί το καλώδιο. Στις άκρες του καλωδίου θα στερεώσω από ένα συνδετήρα, αφού αφαιρέσω τη μόνωση. Στη συνέχεια θα συνδέσω το καλώδιο με τη βοήθεια των συνδετήρων στους δύο πόλους της μπαταρίας.

Ο ηλεκτρομαγνήτης έχει μαγνητικές ιδιότητες μόνο όταν διαρρέεται από ρεύμα.

Σελ. 132

Όταν ένα πηνίο ή ένας ηλεκτρομαγνήτης διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, αποκτά μαγνητικές ιδιότητες. Οι μαγνητικές ιδιότητες στον ηλεκτρομαγνήτη είναι πιο έντονες.

•

•

Το πηνίο που διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα δεν έλκει τους συνδετήρες.

Σελ. 131

Όταν πλησιάζω το καρφί στην μπαταρία, αφού συνδέσω τους πόλους της με το πηνίο, οι συνδετήρες έλκονται.Όταν αποσυνδέω το καλώδιο από την μπαταρία, οι συνδετήρες πέφτουν.

197

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΤοεισαγωγικόερέθισμαστοφύλλοεργασίαςαυτόδίνεταιμέσααπόένακόμικμεήρωεςτοΛαμπάκηκαιτοΒολφράμιο.Ζητάμε από τους μαθητές να διαβάσουν τους διαλόγους στοκόμικκαιναπεριγράψουντοπρόβλημαπουαντιμετωπίζουνοΛαμπάκης και ο Βολφράμιος. Στη συνέχεια ζητάμε από τουςμαθητέςνααναφέρουντοντρόπομετονοποίοαντιμετώπισανοΛαμπάκηςκαιοΒολφράμιοςτοπρόβλημάτους.Διαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημαπουείναισημειωμένοκάτωαπότοκόμικκαιπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεων.Καθώςτοερώτημαείναιδύσκολο,είναιπιθανόοιμαθητέςναμηνείναισεθέσηναδιατυπώσουνυποθέσεις.Τοεισαγωγικόερώτημαεδώαποσκοπείπερισσότεροστοναβοηθήσειτουςμαθητέςναεστιάσουν το ενδιαφέρον τους στη μελέτη του δυναμό.Προχωρούμεστηνπειραματικήαντιμετώπισηχωρίςναδώσου-μεπρόωραεξηγήσειςστουςμαθητές.

Πειραματική αντιμετώπισηΣτοπείραμααυτόοιμαθητέςμελετούντηλειτουργίατουδυνα-μόκαιπαρατηρούνότι,όσοπιογρήγοραπεριστρέφεταιηρόδατουποδηλάτου,τόσοπιοέντοναφωτοβολείτολαμπάκι.Είναι προφανές ότι το πείραμα αυτό δεν μπορεί να γίνει σεομάδες.Ζητάμεαπόέναμαθητήπουέχειποδήλατομεδυναμόνατοφέρειστοσχολείο.Τοποθετούμετοποδήλατοανάποδαπάνωστηνέδρα,όπωςβλέπουμεστηνεικόνα,γιαναμπορούνναπαρατηρήσουντηνεξέλιξητουπειράματοςόλοιοιμαθητές.

Σημείωση:Oρισμέναποδήλαταδιαθέτουνλαμπάκιπουτροφο-δοτείται με ενέργεια από μπαταρία. Είναι προφανές ότι ταποδήλατααυτάδενμπορούνναχρησιμοποιηθούνγιατοπείρα-μααυτό.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4: ΑΠO ΤO ΜΑΓΝΗΤΙΣΜO ΣΤOΝ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜO - Η ΗΛΕΚΤΡOΓΕΝΝΗΤΡΙΑ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

δυναμό,γεννήτρια,ανεμογεννήτρια,υδροηλεκτρικόεργοστάσιο,ατμοηλεκτρικόεργοστάσιο

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναπεριγράψουνοιμαθητέςμεαπλάλόγιατηναρχήλειτουργίαςτηςγεννήτριας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςδιάφορουςτρόπουςμετουςοποίουςμπορείναπεριστρέφεταιομαγνήτηςστιςγεννήτριες.•ΝααναφέρουνοιμαθητέςτουςδύοβασικούςτύπουςτωνεργοστασίωντηςΔΕΗκαιναεξηγήσουνμεαπλάλόγιατηναρχήλειτουργίαςτους.

•Νασυνδέσουνοιμαθητέςταηλεκτρικάμεταμαγνητικάφαινόμενακαιναεξηγήσουντονόηματηςονομασίας«ηλεκτρομαγνητισμός».

OPΓANA KAI YΛIKA:

για το πείραμα επίδειξης •ποδήλατομεδυναμό

•

•

Σελ. 133

198

Αφούοιμαθητέςσημειώσουντηνπαρατήρησήτους,προβάλου-μετηδιαφάνειαμετηντομήτουδυναμό(εφόσονυπάρχειδια-θέσιμοδιασκόπιο)ήζητάμεαπότουςμαθητέςνατηνπαρατη-ρήσουνστο βιβλίο τους.Αναφέρουμεότι τα βασικά μέρη τουδυναμόείναιομόνιμοςμαγνήτηςκαιτοπηνίοκαιζητάμεαπότους μαθητές να τα εντοπίσουν στο σκίτσο της τομής. Στησυνέχειαβοηθάμετουςμαθητέςναεντοπίσουντομέροςτουδυναμόπουπεριστρέφεται.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΤοσυμπέρασμαείναιδύσκολο,γι'αυτόπρέπειναδοθείσημα-ντικήβοήθειαστουςμαθητές.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμε τη σχετική διαφάνεια, αλλιώς σχεδιάζουμε τααντίστοιχασχήματαστονπίνακα.Εξηγούμεότι,ότανέναςμόνιμοςμαγνήτηςπεριστρέφεταιμέσασεέναπηνίο, τότε τοπηνίοδιαρρέεται απόρεύμα.ΒοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουντηναντιστοιχίαμεταπειράματατουπροηγούμενουΦύλλουΕργασίας.

Ζωγραφίζουμε στον πίνακα ένα πηνίο και μέσα σ' αυτό μιαμαγνητικήβελόνα.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναθυμηθούντοαντίστοιχοπείραμακαιρωτάμε:- Τιθασυμβεί,αντοπηνίοδιαρρέεταιαπόρεύμα;Οι μαθητέςμεβάσηόσαπαρατήρησανστοπείραμαπουείχεπροηγηθεί,αναφέρουνότιηβελόναθακινηθεί.Ζωγραφίζουμε στη συνέχεια ένα πηνίο και σχεδιάζουμε στομέσο τουέναμαγνήτη.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότι, ανομαγνήτηςπεριστραφεί μεμηχανικό τρόπο,όπωςστοδυναμό,τότε προκαλείται κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων στοπηνίο.Τοπηνίοδιαρρέεταιαπόηλεκτρικόρεύμα.Μετηναπλο-ποιημένηαυτήσχηματικήπαρουσίασηεξηγούμεστουςμαθητέςτηλειτουργίατηςγεννήτριας.

Εισάγουμε και εξηγούμε στους μαθητές το γενικότερο όρο«γεννήτρια» και αναφέρουμε ότι το δυναμό του ποδηλάτουείναι μιαμικρήγεννήτρια.Μπορούμενα ζητήσουμεαπό τουςμαθητέςνασχολιάσουντηνονομασία«γεννήτρια»,επαναλαμ-βάνουμεόμωςμεέμφασηότιηγεννήτριαδεν«παράγει»ηλε-κτρόνια, θέτει απλά σε κίνηση τα ελεύθερα ηλεκτρόνια τωναγωγών.Τονίζουμεότιηλεκτρικόρεύμαονομάζουμετηνκίνησητωνελεύθερωνηλεκτρονίων.

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνκαινασχολιάσουντην εικόνα του υδροηλεκτρικού εργοστασίου. Δείχνουμε τονυδροστρόβιλο και βοηθάμε τους μαθητές να συνδυάσουν τοσκίτσο της τομής με τη φωτογραφία της υδατόπτωσης.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,βοηθώνταςτουςμαθητέςνακατανοήσουντηναρχήλειτουργίαςτουυδροηλεκτρικούεργο-στασίου.Μεκατάλληλεςερωτήσειςκατευθύνουμετησυζήτησητωνμαθητών:- Γιατί κατασκευάζουμε φράγματα κοντά στα υδροηλεκτρικάεργοστάσια;- Πούκαταλήγειτονερόπουπέφτειορμητικά;- Oυδροστρόβιλοςείναισυνδεδεμένοςμετηγεννήτρια.Ποιοτμήματηςγεννήτριαςπεριστρέφειουδροστρόβιλος;

Μετάαπότηνολοκλήρωσητηςσυζήτησηςοιμαθητέςσημειώ-νουνμεσυντομίαστοβιβλίο τους τον τρόπολειτουργίας τουυδροηλεκτρικού εργοστασίου. Προσπαθούμε να αποφύγουμεεκφράσεις, όπως «παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος», «ηλε-κτροπαραγωγόεργοστάσιο»,επειδήοιεκφράσειςαυτέςσυμ-βάλλουν στην εδραίωση λανθασμένων αντιλήψεων (βλ. συνή-θειςεναλλακτικέςαντιλήψειςστηνενότητα«Ηλεκτρισμός»τηςΕ΄Δημοτικού).

Όταν γυρίζω τη ρόδα του ποδηλάτου αργά, το λαμπάκι φωτίζει πολύ λίγο.Όταν γυρίζω τη ρόδα του ποδηλάτου γρήγορα, το λαμπάκι φωτίζει έντονα.Όταν σταματώ τη ρόδα του ποδηλάτου, το λαμπάκι σβήνει.

μόνιμος μαγνήτης

πηνίο

Το μέρος του δυναμό που περιστρέφεται, όταν γυρίζω τη ρόδα του ποδηλάτου, είναι ο μόνιμος μαγνήτης.

Το νερό που πέφτει με ορμή από το φράγμα περιστρέφει τον υδροστρόβιλο και αυτός με τη σειρά του περιστρέφει το μαγνήτη μέσα στη γεννήτρια.

•

•

Σελ. 134

199

Προκαλούμεαντίστοιχησυζήτησησχετικάμετηλειτουργίατωνατμοηλεκτρικών εργοστασίων. Αν υπάρχει διαθέσιμο διασκό-πιο,προβάλλουμετηναντίστοιχηδιαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςστοβιβλίοτους.Μέσααπότησυζήτησηβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηπεριστροφήτουμαγνήτηγίνεταιεδώαπότονατμοστρόβι-λο, πουπεριστρέφεται εξαιτίας του ατμούπου δημιουργείταιαπότηθέρμανσηνερούστολέβητα.Αν υπάρχει διαθέσιμος χρόνος, μπορούμε να ζητήσουμε απότουςμαθητέςνασυγκρίνουντουςδύο«τύπους»εργοστασίωνόσοναφοράστηρύπανσηπουπροκαλούν.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΖητάμετέλοςαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουντοσυμπέ-ρασμα.Τουςπροτρέπουμεναδώσουνέμφασηστιςενεργεια-κέςμετατροπέςπουπαρατηρούνταισταεργοστάσιατηςΔΕΗ.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααναφέρεταιστοεισαγωγικόερέθισμα,πρέπεισυνε-πώς να ανατεθεί στους μαθητές στο σχολείο στο τέλος τηςδιδακτικής ώρας. Oι μαθητές καλούνται να εξηγήσουν τηνπαρατήρησηπουέκανανστοπείραματηςενότηταςαυτής,ότιδηλαδήη λάμπα τουποδηλάτουδεφωτίζει, ότανηρόδα τουποδηλάτουδενπεριστρέφεται.

Στηνεργασίααυτήελέγχουμεεάνοιμαθητέςείναισεθέσηναεξηγήσουνότιστιςγεννήτριεςτοηλεκτρικόρεύμαδημιουργεί-ταιεξαιτίαςτηςκίνησηςενόςμόνιμουμαγνήτηπουβρίσκεταιμέσασεέναπηνίο.Τουςζητάμεναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαινασημειώσουνμεποιοτρόποαναγκάζεταισεκάθεπερί-πτωσηομόνιμοςμαγνήτηςσεπεριστροφή.

•

•Ο μαγνήτης περιστρέφεται από τη ρόδα του ποδηλάτου, όταν αυτό κινείται. Ο μαγνήτης περιστρέφεται από την έλικα που γυρίζει, καθώς φυσά ο άνεμος.

Σελ. 135

Ο γαιάνθρακας καίγεται, με αποτέλεσμα να θερμαίνεται το νερό στο λέβητα. Ο ατμός που παράγεται περιστρέφει τον ατμοστρόβιλο, ο οποίος περιστρέφει το μαγνήτη της γεννήτριας.

Στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια η γεννήτρια λειτουργεί χάρη στην ενέργεια του νερού που πέφτει από ψηλά. Στα ατμοηλεκτρικά η γεννήτρια λειτουργεί χάρη στην ενέργεια του ατμού. •

Η λάμπα δε φωτίζει, γιατί, όταν δεν περιστρέφεται η ρόδα, δεν περιστρέφεται κι ο μαγνήτης στο δυναμό.

ΦΩΣ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

9διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Διάθλασητουφωτός(2διδακτικέςώρες)2.Φωςκαιχρώματα(2διδακτικέςώρες)3. Μίααπλήφωτογραφικήμηχανή(2διδακτικέςώρες)4.Τομάτιμας(2διδακτικέςώρες)5.Πώςβλέπουμε(1διδακτικήώρα)

ΣεπολλάΦύλλαΕργασίαςαυτήςτηςενότηταςείναιαπαραίτητηημερικήτουλάχιστονσυσκότισητηςαίθουσαςδιδασκαλίας.Ανδενυπάρχειαυτήηδυνατότηταστοσχολείο,προτείνεταιναμηδιδαχθείηενότητα«Φως».

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•διάθλαση•συγκλίνωνφακός•αποκλίνωνφακός•μεγέθυνση•ανάλυσηκαισύνθεσητουφωτός•φωτογραφικήμηχανήοπής•φακός•είδωλο•αντιστροφή

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙOΥ

•Ναγνωρίσουνοιμαθητέςτοφαινόμενοτηςδιάθλασηςτουφωτόςκαιτιςεφαρμογέςτουστουςφακούς,τηνανάλυσητουφωτόςσεχρώματα,καθώςκαιτηδομήκαιλειτουργίατουματιού.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτοφαινόμενοτηςδιάθλασηςτουφωτός.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιμίασταγόνανερόσυμπεριφέρεταιωςμεγεθυντικόςφακός.

•φρύδι•βλέφαρο•βλεφαρίδα•κόρη•ίριδα•αμφιβληστροειδήςχιτώνας•κερατοειδήςχιτώνας•οπτικόνεύρο

202

•Νασχεδιάσουνοιμαθητέςτηνπορείαπαράλληλωνφωτεινώνακτίνωνπουπροσπίπτουνσεσυγκλίνονταφακό.•Νασχεδιάσουνοιμαθητέςτηνπορείαπαράλληλωνφωτεινώνακτίνωνπουπροσπίπτουνσεαποκλίνονταφακό.• Να διαπιστώσουν οι μαθητές πειραματικά ότι το νερό, ανάλογα με το σχήμα του δοχείου που το περιέχει, μπορεί νασυμπεριφέρεταιωςσυγκλίνωνήωςαποκλίνωνφακός.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητές,μεβάσητοσχήματους,συγκλίνοντεςκαιαποκλίνοντεςφακούς.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνανάλυσητουλευκούφωτόςσεφωςδιάφορωνχρωμάτων.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτοαποτέλεσματηςσύνθεσηςτωνβασικώνχρωμάτων.•Νακατασκευάσουνοιμαθητέςφωτογραφικήμηχανήοπήςκαιναεξηγήσουνμεαπλάλόγιατηναρχήλειτουργίαςτης.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηναντιστροφήτουειδώλουστηφωτογραφικήμηχανήοπήςκαινααναφέρουνότιαυτήεξηγείταιαπότηνευθύγραμμηδιάδοσητουφωτός.

•Νασχεδιάσουνοιμαθητέςσετομήμιαςφωτογραφικήςμηχανήςτοείδωλοενόςαντικειμένουστοπέτασμα.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνεξάρτησητηςευκρίνειαςκαιτηςφωτεινότηταςτουειδώλουστηφωτογραφικήμηχανήοπήςαπότομέγεθοςτηςοπής.

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηχρησιμότητατωνφρυδιώνκαιτωνβλεφάρων.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιτοοπτικόμαςπεδίοπεριορίζεται,ότανβλέπουμεμόνοαπότοέναμάτι.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιαντιλαμβανόμαστετιςαποστάσειςτωναντικειμένωναπόμαςεπειδήέχουμεδυομάτια.•Ναπεριγράψουνοιμαθητέςμεαπλάλόγιατηλειτουργίατηςόρασης.•Νααναφέρουνοιμαθητέςομοιότητεςκαιδιαφορέςμεταξύτουματιούκαιτηςφωτογραφικήςμηχανήςοπής.

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Oιφωτεινέςακτίνες,ότανπερνούναπόέναμέσοδιάδοσηςσεέναάλλο(π.χ.απότοναέραστογυαλί)αλλάζουνκατεύθυνση.Τοφαινόμενοαυτόονομάζεταιδιάθλαση.Μετουςσυγκλίνοντεςκαιτουςαποκλίνοντεςφακούςεκμεταλλευόμαστετοφαινόμενοτηςδιάθλασης.Γιαπαράδειγμα,χάρηστηδιάθλασητωνφωτεινώνακτίνων,όταναυτέςπερνούνμέσααπόσυγκλίνοντεςφακούς,μπορούμεναπαρατηρήσουμεσεμεγέθυνσηδιάφορααντικείμενα.

•Τολευκόφωςμπορείνααναλυθείσεφωςδιάφορωνχρωμάτων(όπωςπ.χ.συμβαίνειστοουράνιοτόξο).Αντίστροφα,ησύνθεσηφωτεινώνακτίνωνδιαφορετικούχρώματος(διαφορετικούμήκουςκύματος)μπορείναδώσειλευκόφως.

• Λόγω της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός το είδωλο στο πίσω μέρος μιας φωτογραφικής μηχανής οπής εμφανίζεταιαντεστραμμένο,τόσοστονοριζόντιοόσοκαιστονκατακόρυφοάξονα.

•Ότανηοπήτηςφωτογραφικήςμηχανήςείναιμεγάλη,τοείδωλοεμφανίζεταιφωτεινόαλλάθολό.Όταναντίθεταηοπήείναιμικρή,τοείδωλοείναιπιοευκρινέςαλλάλιγότεροφωτεινό.

•Ταεξωτερικάμέρητουματιούείναιτοφρύδι,τοβλέφαρο,ηβλεφαρίδα,ηκόρηκαιηίριδα.•Ταεσωτερικάμέρητουματιούείναιοαμφιβληστροειδήςχιτώνας,οκερατοειδήςχιτώνας,οσυγκλίνωνφακόςκαιτοοπτικόνεύρο.

•Τοείδωλο τωναντικειμένωνπουβλέπουμεσχηματίζεταιστοναμφιβληστροειδήχιτώνααντεστραμμένο.Τοοπτικόερέθισμαμεταφέρεταιαπότοοπτικόνεύροστονεγκέφαλο.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

•Πολλοίμαθητέςταυτίζουντοφωςμετηνπηγήτουήμετααποτελέσματάτουκαιδυσκολεύονταινατουπροσδώσουνανεξάρτητηυπόσταση.

• Πολλοί μαθητές αντιλαμβάνονται το φως μόνο αν αυτό είναι αρκετά έντονο. Oι ίδιοι μαθητές δυσκολεύονται συνήθως νααντιληφθούντοσκοτάδιωςέλλειψηφωτόςκαιπροσδίδουνστιςέννοιες«φως»και«σκοτάδι»ισότιμηυπόσταση.

•Oιμαθητέςσπάνιασυσχετίζουντοχρώμαμετοφως.Γιατουςμαθητέςτοχρώμαείναιμιαεγγενήςιδιότητατωναντικειμένων,τελείωςανεξάρτητηαπότοφως.

•Πολλοίμαθητέςπιστεύουνότιβλέπουμετααντικείμενα,επειδήφωτεινέςακτίνεςξεκινούναπόαυτάκαιφτάνουνσταμάτιαμας.Άλλοιμαθητέςπάλιπιστεύουνότιοιφωτεινέςακτίνεςξεκινούναπόταμάτιαμας,ανακλώνταιστααντικείμενακαιεπιστρέφουνστα μάτια μας. Γενικά οι μαθητές δυσκολεύονται να κατανοήσουν ότι το φως που φτάνει στα μάτια μας από τα διάφορααντικείμεναπροέρχεταιαπότηδιάχυσητουφωτόςπουακτινοβολούνοιφωτεινέςπηγές.

•Τηδυσκολία τωνμαθητώννακατανοήσουν τηλειτουργία τηςόρασηςεπιτείνουνεκφράσεις τηςκαθημερινήςγλώσσαςστιςοποίεςπροσδίδεταιστομάτιενεργητικόςρόλος,π.χ.«τομάτιεξετάζει»,«ερευνά»,«περιεργάζεται».

203

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 1: •χάρτινοκουτίαπόγάλα•διατρητικό•μεγεθυντικόςφακός•λαμπάκισελυχνιολαβή1 •μπαταρία•χαρτόνιμεσχισμές•διαφανέςμπουκάλιαπορρυπαντικούπιάτων•κυλινδρικόγυάλινοποτήρι

Φύλλο Εργασίας 2: •μαύροχαρτόνι•ψαλίδι•ταινία•κυλινδρικόγυάλινοποτήρι•νερό•λευκόχαρτί•ξυλομπογιές•μικρήλεκάνη(πείραμαεπίδειξης)•μικρόςκαθρέπτης(πείραμαεπίδειξης)•μπλε,κόκκινη,πράσινηδιαφάνεια(πείραμαεπίδειξης)•φακός(πείραμαεπίδειξης)•3μικροίφακοί(πείραμαεπίδειξης)

•χαρτόνι•κόλλα•χοντρήκλωστή

Φύλλο Εργασίας 3:•κουτίαπόπαπούτσια•ψαλίδι•ρυζόχαρτο•μαύρηταινία•μολύβι

Φύλλο Εργασίας 4:•φακός•2μολύβια Φύλλο Εργασίας 5:•κερί•λευκόχαρτόνι•μεγεθυντικόςφακός(συγκλίνων)•πλαστελίνη

1 OιμαθητέςθαχρησιμοποιήσουντηλυχνιολαβήπουκατασκεύασανστηνΕ'Δημοτικού.Ανκάποιοιμαθητέςδενέχουνφυλάξειτηλυχνιολαβή,φωτοτυπού-μετιςσελίδεςαπότοαντίστοιχοΦύλλοΕργασίαςτουβιβλίουτηςΕ'Δημοτικούκαιτιςμοιράζουμεστουςμαθητές,ζητώνταςτουςνακατασκευάσουνμίαλυχνιολαβήστοσπίτιτους,ώστεναείναιέτοιμη,πρινξεκινήσουμετηδιδασκαλίατηςενότηταςαυτής.Aνσεκάποιοκατάστημαηλεκτρονικώνειδώνβρούμελυχνιολαβές(ντουΐ)γιαλαμπάκια,μπορούμενατιςπρομηθευτούμεκαινατιςχρησιμοποιήσουμεαντίτωνιδιοκατασκευασμένωνλυχνιολαβών.

205

μπορείναείναισφαιρικόήκυλινδρικό,μπορείδηλαδήναορίζε-ταιείτεαπόδύοσφαιρικέςήκυλινδρικέςεπιφάνειεςείτεαπόμια σφαιρική ή κυλινδρική επιφάνεια και μια επίπεδη. Στηνεικόναπουακολουθείπαρουσιάζεταιέναςσυγκλίνωνκαιέναςαποκλίνωνφακός,στουςοποίουςπροσπίπτειπαράλληληδέσμηακτίνωνφωτός.

Στηνπρώτηπερίπτωσηοιακτίνεςτηςδέσμηςσυγκλίνουνμετάτη διέλευσή τους από το φακό. Στη δεύτερη περίπτωση οιακτίνεςτηςδέσμηςαποκλίνουνμετάτηδιέλευσήτουςαπότοφακό. Oι φακοί χρησιμοποιούνται σε διάφορα οπτικά όργανα,όπωςείναιτατηλεσκόπια,ταμικροσκόπιακαιοιφωτογραφικέςμηχανές.

Ηφωτογραφικήμηχανήείναιέναπολύδιαδεδομένοκαισχετικάαπλό οπτικό όργανο. Τα βασικά στοιχεία της φωτογραφικήςμηχανήςαπεικονίζονταιστοσχήμαπουακολουθεί.

ANAΠTYΞH TOY KEΦAΛAIOY

Όταντοφωςπουδιαδίδεταισεέναμέσοσυναντήσειμιαδια-χωριστικήεπιφάνειαανάμεσαστομέσοαυτόκαιέναάλλοδια-φανέςμέσο,έναμέροςτηςφωτεινήςακτινοβολίαςανακλάται,ενώ ένα άλλο μέρος της συνεχίζει την πορεία του στο νέομέσο,αλλάζονταςόμωςδιεύθυνση.Τοφαινόμενοαυτόονομά-ζεται διάθλαση του φωτός και αποδίδεται σχηματικά στηνεικόναπουακολουθεί.

Αν τοποθετήσουμε ένα μολύβι σε ένα ποτήρι με νερό έτσι,ώστεέναμέροςτουναβρίσκεταιμέσαστονερόκαιέναμέροςτουέξωαπότονερό,παρατηρούμεότιτομολύβιφαίνεταισανσπασμένοήλυγισμένοστοσημείο,όπουσυναντάτηνεπιφάνειατου νερού. Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οιακτίνες φωτός που προέρχονται από το μέρος του μολυβιούπου είναι βυθισμένο στο νερό διαθλώνται στη διαχωριστικήεπιφάνεια του νερού με τον αέρα και αλλάζουν κατεύθυνση,προτούφτάσουνσταμάτιαμας.

Μιαπρακτικήεφαρμογήτουφαινομένουτηςδιάθλασηςσυνα-ντάται στους φακούς. Oι φακοί κατασκευάζονται από πολύκαθαρόγυαλίήάλλοδιαφανέςυλικό.Oιφακοίπουείναιπαχύ-τεροιστομέσοκαιλεπτότεροισταάκραονομάζονταισυγκλίνο-ντες,ενώοιφακοίπουείναιλεπτότεροιστομέσοκαιπαχύτε-ροισταάκραονομάζονταιαποκλίνοντες. Τοσχήματωνφακών

ΦΩΣ

ΔιαφανέςυλικόΑ

Συγκλίνωνφακός

Πέτασμα

ΣυγκλίνωνφακόςΦωτοευαίσθητοφιλμ

Αποκλίνωνφακός

ΔιαφανέςυλικόΒ

•••

206

Η φωτογραφική μηχανήαποτελείταιαπόένααδιαφανέςκουτί,ένασυγκλίνονταφακό(οικαλέςφωτογραφικέςμηχανέςπερι-λαμβάνουνσύστημαφακών)καιτοφωτοευαίσθητοφωτογραφι-κόφιλμ.Oιακτίνεςφωτόςδιαθλώνταιστοφακόκαιεστιάζονταιεπάνωστοφιλμχάρηστηδυνατότηταμεταβολήςτηςαπόστα-σηςανάμεσαστοφιλμκαιτοφακό.Ημεταβολήτηςαπόστασηςφιλμ -φακούεπιτυγχάνεταιμε τηχρήσημηχανικώνσυστημά-των.Ηδυνατότηταρύθμισηςτηςαπόστασηςφιλμ-φακούείναιαπαραίτητη, καθώς ταπροςφωτογράφισηαντικείμεναμπορείναβρίσκονταισεδιαφορετικέςαποστάσεις.Πίσωαπότοφακόβρίσκεταισυνήθωςοφωτοφράκτης(διάφραγμα),έναπέτασματοοποίοπαραμένειανοιχτόγιαπροκαθορισμένοχρονικόδιά-στημα.Χάρηστηδυνατότηταρύθμισηςτουχρονικούδιαστήμα-τοςκατάτοοποίομένειανοιχτόςοφωτοφράκτης,μπορούμεναφωτογραφίζουμετόσοαντικείμεναπουκινούνταιπολύγρήγο-ρα,εκθέτοντας τοφιλμγιαπολύμικρόχρονικόδιάστημαστοφως, όσο και λιγότερο φωτεινά αντικείμενα, κρατώντας τοφωτοφράκτηανοιχτόγιααρκετήώρα.

ΠρώτοςοNewtonτο1666απέδειξεπειραματικάότιτοορατόφως αναλύεται σε φως της ακόλουθης σειράς χρωμάτων: ερυθρό,πορτοκαλί,κίτρινο,πράσινο,κυανόκαιιώδες.Ταχρώ-ματααυτάαποτελούντοφάσματουλευκούφωτός.ONewtonαπέδειξε ότι τα χρώματααυτά δεν αναλύονται περαιτέρωσεάλλααπλούστερακαιότιείναιδυνατόνατασυνδυάσουμεανα-συνθέτονταςτολευκόφως.Μπορούμεναπαρατηρήσουμετοφάσμα του λευκού φωτός παρεμβάλλοντας στην πορεία μίαςδέσμηςλευκούφωτόςένατριγωνικόπρίσμα.

Τηνανάλυσητουλευκούφωτόςπαρατηρούμεκαιστοουράνιοτόξο.Αρκετέςφορέςότανεπικρατείηλιοφάνειατιςβροχερέςμέρεςεμφανίζεταιτοουράνιοτόξο.Ηεμφάνισήτουοφείλεταιστοσυνδυασμόδύοφαινομένων, τηςδιάθλασηςκαι τηςανά-κλασης του ηλιακού φωτός στα σταγονίδια της βροχής, ταοποία λειτουργούνωςπρίσμα.Η ανάλυση τουφωτόςαπό τασταγονίδια της βροχής περιγράφεται σχηματικά στην εικόναπουακολουθεί.Απαραίτητη προϋπόθεση για την παρατήρηση του ουράνιου

τόξουείναιοήλιοςναβρίσκεταιπίσωαπότονπαρατηρητήσταμάτιατουοποίουφτάνειτοφωςμετάαπότιςδιαδοχικέςδια-θλάσεις, ανακλάσεις και εκ νέου διαθλάσεις στα σταγονίδιατηςβροχής.

Ηδομήτουματιούμαςπαρουσιάζεισημαντικέςομοιότητεςμετηφωτογραφικήμηχανή,πουέχειπεριγραφείπαραπάνω.Τοσχήματουματιούείναισχεδόνσφαιρικό.Τομπροστινόμέροςτουείναιδιαφανές και ονομάζεται κερατοειδής χιτώνας. Πίσω από τονκερατοειδήχιτώναβρίσκεταιένακυκλικόδιάφραγμα,πουονομά-ζεται ίριδα.Η ίριδαείναιτοχρωματιστόμέροςτουματιού.Στοκέντροτηςίριδαςυπάρχειμιαμεταβαλλόμενησεδιάμετροοπή,ηκόρη,μέσωτηςοποίαςεισέρχεταιτοφωςστομάτι.Ηδιάμε-τροςτηςκόρηςρυθμίζεταιαπότηνίριδαανάλογαμετηνέντασητουφωτόςτουπεριβάλλοντοςχώρου.Πίσωαπότην ίριδαβρί-σκεται ο κρυσταλλοειδής φακός, ένας διαφανής συγκλίνωνφακός.Oχώροςανάμεσαστονκερατοειδήχιτώνακαιτονκρυ-σταλλοειδήφακόείναιγεμάτοςαπόέναπαχύρρευστοδιαφανέςυγρό, ενώ ο χώρος στο εσωτερικό του ματιού, πίσω από τηνκόρη,είναιγεμάτοςαπόέναημίρρευστοδιάφανοζελέ.

Oιφωτεινέςακτίνεςπουδιαχέονταισταδιάφορααντικείμεναγύρωμαςπερνούνμέσααπότηνκόρηστομάτικαισυγκλίνουνεστιάζονταςστοπίσωμέροςτουματιού,στοναμφιβληστροειδή χιτώνα, οοποίοςείναιοαισθητήριοςχιτώναςτουματιού.Στοναμφιβληστροειδήχιτώνα,ηεπιφάνειατουοποίουείναικαλυμ-μένηαπόεκατομμύριαφωτοευαίσθηταοπτικάκύτταρα,σχημα-τίζεται αντεστραμμένο το είδωλο των αντικειμένων που βλέ-πουμε. Το οπτικό νεύρο συνδέει τα φωτοευαίσθητα οπτικάκύτταραμετονεγκέφαλο.

Τοσχήματουματιούμαςδεμεταβάλλεται.Τοείδωλοτωναντι-κειμένων που παρατηρούμε σχηματίζεται ωστόσο πάντοτεευκρινέςστοναμφιβληστροειδήχιτώναχάρηστονκρυσταλλο-ειδή φακό, ο οποίος έχει τη δυνατότητα να μεταβάλλει τηνκαμπυλότητά του. Ταβασικάμέρη τουματιούπαρουσιάζονταιστοσχήμαπουακολουθεί.

Ηλιακόφως

Ερυθρό

Ιώδες

Ερυθρό

Ιώδες

Αμφιβληστροειδήςχιτώνας

Οπτικόνεύρο

Κρυσταλλοειδήςφακός

Ίριδα

Κόρη

Κερατοειδήςχιτώνας

•

••

••

•

207

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΣτηνενότητααυτήοιμαθητέςείναιαπίθανοναείναισεθέσηνα διατυπώσουν υποθέσεις. Ζητάμε από τους μαθητές ναπαρατηρήσουν τις εικόνες και προκαλούμε συζήτηση σχετικάμετιςεφαρμογέςτωνφακώνστηνκαθημερινήζωή.

Πειραματική αντιμετώπισηOι μαθητές με το πείραμα αυτό, καθώς και με το επόμενο,συγκρίνουν μία σταγόνα νερό με ένα μεγεθυντικό φακό καιδιαπιστώνουνότιησυμπεριφοράτουςείναιόμοια.Oιπερισσό-τεροιμαθητέςείναιεξοικειωμένοιμετηνέννοια«μεγέθυνση»και με τους μεγεθυντικούς φακούς. Χρησιμοποιούμε, όπουείναι απαραίτητο, αυτόν το χαρακτηρισμό, αποφεύγοντας ναεισάγουμεπρόωρατηνέννοια«συγκλίνωνφακός».

Γιατηνεκτέλεσητουπειράματοςαδειάζουμεέναδοχείοαπόγάλαήχυμόκαικόβουμετοχαρτόνιτηςσυσκευασίαςσεμικράορθογώνια κομματάκια, ταοποίαπλένουμε.Oι μαθητές, ακο-λουθώνταςτιςοδηγίεςστοβιβλίοτους,ανοίγουνμετοδιατρη-τικόμίατρύπασταχαρτονάκιακαιτοποθετούνπροσεχτικάσεαυτή μία σταγόνα νερό. Επισημαίνουμε στους μαθητές τηνανάγκηναεργαστούνπροσεχτικά,ώστεναμηβραχούν.Καλόείναι να έχουμε φροντίσει να υπάρχει στην τάξη ένα πανί ήχαρτίκουζίνας,γιαναβοηθήσουμετουςμαθητές,ανησταγόναστάξειστοβιβλίοτους.Προτρέπουμετουςμαθητέςναπαρατη-ρήσουνταγράμματακαιτιςεικόνεςστοβιβλίοτουςτοποθετώ-νταςτοχαρτονάκιμετησταγόνασεδιαφορετικέςαποστάσειςαπότοβιβλίοτους.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

διάθλαση,συγκλίνωνφακός,αποκλίνωνφακός,μεγέθυνση ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτοφαινόμενοτηςδιάθλασηςτουφωτός.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιμίασταγόνανερόσυμπεριφέρεταιωςμεγεθυντικόςφακός.•Νασχεδιάσουνοιμαθητέςτηνπορείαπαράλληλωνφωτεινώνακτίνωνπουπροσπίπτουνσεσυγκλίνονταφακό.•Νασχεδιάσουνοιμαθητέςτηνπορείαπαράλληλωνφωτεινώνακτίνωνπουπροσπίπτουνσεαποκλίνονταφακό.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιτονερό,ανάλογαμετοσχήματουδοχείουπουτοπεριέχει,μπορείνασυμπεριφέρεταιωςσυγκλίνωνήωςαποκλίνωνφακός.

•Ναδιακρίνουνοιμαθητές,μεβάσητοσχήματους,συγκλίνοντεςκαιαποκλίνοντεςφακούς.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •χάρτινοκουτίαπόγάλα•μεγεθυντικόςφακός•κυλινδρικόγυάλινοποτήρι•διατρητικό

•χαρτόνιμεσχισμές•μπαταρία•λαμπάκισελυχνιολαβή•γυάλινοκυλινδρικόδοχείομεπώμα•διαφανέςμπουκάλιαπορρυπαντικούπιάτων

•

•

Όταν το χαρτονάκι είναι κοντά στο βιβλίο, βλέπω τα γράμματα μεγαλύτερα. Όταν το χαρτονάκι είναι μακριά από το βιβλίο, βλέπω τα γράμματα μικρότερα και ανάποδα.

Σελ. 138

208

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιησυμπερι-φοράτουμεγεθυντικούφακούείναιόμοιαμεαυτήτηςσταγό-ναςτουνερούστoπείραμαπουπροηγήθηκε.Γιαναμπορούνοιμαθητέςναπαρατηρήσουντηναντιστροφήτωνεικόνωνκαιτωνγραμμάτωνότανκρατούντοφακόμακριάαπότοβιβλίοτους,πρέπειοφακόςναέχειμικρήδιάμετρο.Όσοπιομεγάληείναιηδιάμετροςτουφακού,τόσοπιοπολύπρέπεινααπομα-κρυνθείοφακόςαπότοβιβλίο,γιαναπαρατηρήσουμετηναντιστροφήτωνεικόνωνκαιτωνγραμμάτων.Ανοφακόςέχειδιάμετρομεγαλύτερηαπό2εκατοστά,είναιπρακτικάαδύνατοναπαρατηρήσουμετηναντιστροφή.Oφακόςπουέχειχρησι-μοποιηθείγιατηφωτογραφίαστοβιβλίοτουμαθητήείναιμεγαλύτερος,γιαναείναιηεικόναπιοσαφής.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντησυγκέντρωσησεένασημείοτωνπαράλληλωνφωτεινώνακτίνων,όταναυτέςδιέρχονταιαπόκυλινδρικόφακό.

Είναισημαντικόοισχισμέςστομαύροχαρτόνι,πουγίνονταιεύκολαμεένακοπίδι,ναμηνέχουνμεγαλύτεροπλάτοςαπόαυτόπουφαίνεταιστηνεικόναστοβιβλίοτουμαθητή.Επίσης,ηφωτεινήπηγήπρέπεινααπέχειαρκετάαπότοχαρτόνιμετιςσχισμές,ώστεναδημιουργείταιμετάτοχαρτόνιμιαευκρι-νήςδέσμηπαράλληλωνακτίνων.

Προσοχή:Επειδήείναιεπικίνδυνονααφήσουμετουςμαθητέςναχρησιμοποιήσουνκοπίδι,πρέπειναέχουμεετοιμάσειπριντομάθηματοχαρτόνιμετιςσχισμέςγιακάθεομάδα.

Μετάτηνεκτέλεσητουπειράματοςζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουντηνπαρατήρησηκαιτοσχήμαστοβιβλίοτους,χρησιμοποιώνταςχάρακακαιμολύβι.Δενεισάγουμεακόμητηνέννοια«συγκλίνωνφακός».

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντηναπόκλισητωνφωτεινώνακτίνωνπαράλληληςδέσμης,όταναυτέςδιέρ-χονταιμέσααπόέναναποκλίνονταφακό.

Τομπουκάλιπουθαχρησιμοποιήσουμεστοπείραμααυτόπρέ-πειναείναιδιάφανοκαιναέχειαπαραίτητατοσχήμαπουφαί-νεταιστοβιβλίοτουμαθητή.Είναιεπίσηςσημαντικότομπου-κάλιναμηνέχειραβδώσειςστοσημείοπουπροσπίπτουνοιφωτεινέςακτίνες.Τέτοιαμπουκάλιαέχουνσυνήθωςτααπορ-ρυπαντικάγιαταπιάτα,πουεύκολαμπορούμενααγοράσουμεαπόκάποιοπαντοπωλείο.Αδειάζουμετοπεριεχόμενοτωνμπουκαλιών,ταξεπλένουμεκαλά,ταγεμίζουμεμενερόκαιτακλείνουμεπάλικαλά.Είναιπολύσημαντικόοιπαράλληλεςφωτεινέςακτίνεςναπροσπίπτουνστοκοίλοτμήματουμπου-καλιού,όπωςφαίνεταιστοσχήμα.Όπωςκαιστοπροηγούμενοπείραμα,ησυσκότισηείναιαπαραίτητηγιατηνεπιτυχίατουπειράματος.

Ανστοσχολείομαςυπάρχουνσυγκλίνοντεςκαιαποκλίνοντεςφακοί,προφανώςθατουςχρησιμοποιήσουμε,αντικαθιστώνταςσταδύοπειράματατοκυλινδρικόποτήρικαιτομπουκάλιαπορρυπαντικούαντίστοιχα.

•

•

Όταν ο φακός είναι κοντά στο βιβλίο, βλέπω τα γράμματα μεγαλύτερα. Όταν κρατώ το φακό μακριά από το βιβλίο, βλέπω τα

γράμματα μικρότερα και γυρισμένα ανάποδα.

Σελ. 139

•

Οι φωτεινές ακτίνες μετά το ποτήρι πλησιάζουν η μία την άλλη και συγκεντρώνονται σε ένα σημείο.•

Σελ. 140

209

Μετάτηνεκτέλεσητουπειράματοςζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουντηνπαρατήρησηκαιτοσχήμαστοβιβλίοτους,χρησιμοποιώνταςχάρακακαιμολύβι.Δενεισάγουμεακόμητηνέννοια«αποκλίνωνφακός».

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξηκαιεισάγουμετηνέννοια«διάθλαση».Eξηγούμετοφαινόμενοστουςμαθητέςμεαπλάλόγια.Ότανοιφωτεινέςακτίνεςπερνούνμέσααπότοναέρασεέναάλλοδιαφανέςυλικόήαπότοδιαφανέςυλικόστοναέρα,αλλάζουνπορεία.Τοφαινόμενοτηςδιάθλασηςπαρατή-ρησανοιμαθητέςσταδύοπροηγούμεναπειράματα,μετοκυλινδρικόποτήρικαιτοπλαστικόμπουκάλιαπορρυπαντικούπιάτωννασυμπεριφέρονταιωςσυγκλίνωνκαιαποκλίνωνφακόςαντίστοιχα.

Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξηζητώνταςαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουνπροσεκτικάκαινασυγκρίνουντοσχήματωνδοχείωνπουχρησιμοποίησανσταδύοπροηγούμεναπειράμα-τα.Αφούοιμαθητέςπεριγράψουντοσχήματους,εισάγουμετιςονομασίες«συγκλίνων»και«αποκλίνων»φακόςκαιεξη-γούμετιςονομασίεςαυτές,αναφέρονταςότισύγκλισηονομά-ζουμετησυγκέντρωσητωνακτίνωνσεένασημείο,ενώαπό-κλισητηναπομάκρυνσητηςμίαςακτίναςαπότηνάλλη.Γιαναεπιβεβαιώσουμετηνκατανόησητωνπαραπάνω,μπορούμεναζητήσουμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουνποιοιαπότους«φακούς»σταπειράματαπουπροηγήθηκανήτανσυγκλίνοντεςκαιποιοςαποκλίνων.Στησυνέχειαζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουντονπίνακαστοβιβλίοτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΕπαναληπτικήεργασίαστηνοποίαοιμαθητέςκαλούνταινασυγκρίνουντουςσυγκλίνοντεςμετουςαποκλίνοντεςφακούς.Κατάτησυζήτησητηςεργασίαςστηντάξηεπιβεβαιώνουμεότιοιμαθητές,συγκρίνονταςτουςφακούς,αναφέρονταιτόσοστοσχήματουςόσοκαιστοτισυμβαίνει,ότανπαράλληλεςφωτει-νέςακτίνεςπροσπίπτουνστουςφακούς.Ανησύγκρισητωνμαθητώνείναιελλιπής,τουςπροτρέπουμενασυμπληρώσουντηναπάντησήτους.

Στηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταινασχεδιάσουντηνπορείαπαράλληλωνφωτεινώνακτίνων,όταναυτέςπροσπί-πτουνσεένασυγκλίνονταήσεέναναποκλίνονταφακό,σύμ-φωναμετιςπαρατηρήσειςτουςσταδύοτελευταίαπειράματατηςενότητας.Eπισημαίνουμεστουςμαθητέςότιπρέπειναχρησιμοποιήσουνχάρακακαιμολύβιγιατησχεδίασητωνφωτεινώνακτίνων.

Oιμαθητέςστηνεργασίααυτήπρέπειναδιακρίνουντουςσυγκλίνοντεςαπότουςαποκλίνοντεςφακούςμεβάσητοσχήματους.Ηεργασίααυτήβοηθάτουςμαθητέςνακατανοή-σουνότιυπάρχουνπολλάδιαφορετικάσχήματασυγκλινόντωνκαιαποκλινόντωνφακών.ΓιατηδιάκρισητωνφακώνισχύειτοκριτήριοπουδιατυπώθηκεσεαυτότοΦύλλοΕργασίας:συγκλί-νοντεςείναιοιφακοίπουείναιλεπτότεροισταάκρακαιπαχύ-τεροιστομέσο,ενώαποκλίνοντεςαυτοίπουείναιλεπτότεροιστομέσοκαιπαχύτεροισταάκρα.

Συγκλίνων

ΑποκλίνωνΠαχύς στα άκρα και λεπτότερος

στη μέση. Αποκλίνουν, δηλαδή απομακρύ-νονται η μία από την άλλη.

Συγκλίνουν, δηλαδή συγκεντρώνονται σε ένα σημείο.

Παχύς στη μέση και λεπτότερος

στα άκρα.

•

•

Οι φωτεινές ακτίνες μετά το μπουκάλι απομακρύνονται η μία από την άλλη.

Όταν οι φωτεινές ακτίνες περνούν μέσα από ένα συγκλίνοντα φακό, όπως το κυλινδρικό ποτήρι, πλησιάζουν η μία την άλλη και

συγκεντρώνονται σε ένα σημείο, ενώ όταν περνούν μέσα από ένα αποκλίνοντα φακό, όπως το διαφανές πλαστικό μπουκάλι,

απομακρύνονται η μία από την άλλη.

Σελ. 141

Οι συγκλίνοντες φακοί είναι παχύτεροι στη μέση και λεπτότεροι στα άκρα, ενώ οι αποκλίνοντες το αντίθετο. Με τους συγκλίνοντες

φακούς οι ακτίνες συγκεντρώνονται σε ένα σημείο, ενώ με τους αποκλίνοντες απομακρύνονται η μία από την άλλη.

Συγκλίνοντες φακοί: 1, 4, 6Αποκλίνοντες φακοί: 2, 3, 5

•

•

•

Σελ. 142

210

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΚαθώςείναιαπίθανοοιμαθητέςναείναισεθέσηναδιατυπώ-σουν υποθέσεις σχετικά με την ανάλυση και σύνθεση τουφωτός,τοεισαγωγικόερώτημαδεναναφέρεταισταφαινόμενααυτά.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαινααναφέρουνταχρώματατωνφωτεινώνπηγώνπουπαρα-τηρούνσεαυτές.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξησχετικάμεταχρώματαπουμπορείναέχουνοιδιάφορεςφωτεινέςπηγέςκαι ζητάμε από τους μαθητές να αναφέρουν άλλες φωτεινέςπηγέςμεδιάφοραχρώματα.

ΣτησυνέχειαρωτάμετουςμαθητέςτιχρώμαέχεισυνήθωςτοφωςτουΉλιου.Πολλοίμαθητές,επηρεασμένοιαπότοκίτρινοχρώμαμετοοποίοζωγραφίζουντονΉλιο,απαντούνότιτοφωςτου Ήλιου έχει κίτρινο χρώμα. Αν κάποιοι μαθητές δώσουναυτήντηναπάντηση,κρατάμεέναλευκόχαρτίστραμμένοστοφωςτουΉλιουκαιθέτουμεξανάτηνερώτηση.Εξηγούμεότι,αν το φως τουΉλιου ήταν κίτρινο, θα έπρεπε και το λευκόχαρτίναφαίνεταικίτρινο,ότανφωτίζεταιαπόαυτό.Στησυνέ-χεια ζητάμε από τους μαθητές να διαβάσουν το εισαγωγικόερώτημα και προκαλούμε τη διατύπωση υποθέσεων για τιςπροϋποθέσειςδημιουργίαςτουουράνιουτόξου.Σημειώνουμετιςυποθέσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιά-σουμε.Oσχολιασμόςκαιησυμπλήρωσητωναπαντήσεωνστοεισαγω-γικόερώτημαθαγίνειαπότουςίδιουςτουςμαθητέςμετάτηνολοκλήρωσητηςπειραματικήςαντιμετώπισης.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΦΩΣ ΚΑΙ ΧΡΩΜΑΤΑ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

ανάλυσητουφωτός,σύνθεσητουφωτός

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνανάλυσητουλευκούφωτόςσεφωςδιάφορωνχρωμάτων.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτοαποτέλεσματηςσύνθεσηςτωνβασικώνχρωμάτων.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •μαύροχαρτόνι•ταινία•νερό•ξυλομπογιές•κόλλα•ψαλίδι•κυλινδρικόγυάλινοποτήρι

•λευκόχαρτί•χαρτόνι•χοντρήκλωστή

για τα πειράματα επίδειξης•μικρήλεκάνη•μικρόςκαθρέπτης•φακός•νερό•3μικροίφακοί•μπλε,κόκκινηκαιπράσινηδιαφάνεια

•

Σελ. 143

211

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντηνανάλυσητουλευκούφωτόςσεφωςδιάφορων χρωμάτων. Για την επιτυχίατουπειράματοςείναιαπαραίτητοναεπικρατείηλιοφάνεια.Σεπερίπτωσηπουεπικρατείσυννεφιά,προχωρούμεστοεπόμενοπείραμα.

Το μαύρο χαρτόνι που θα χρησιμοποιήσουμε πρέπει να έχειύψος μεγαλύτερο από το ποτήρι. Ανοίγουμε προσεχτικά στομέσοτουχαρτονιούτησχισμήκαιστερεώνουμετοχαρτόνιστοποτήρι,όπωςφαίνεταιστηνεικόνα.Τοποθετούμετοποτήρισεέναηλιόλουστομέροςέτσι,ώστετοφωςναπερνάπρώτααπότησχισμήκαιμετάαπότοποτήρι.Στησκιάτουμαύρουχαρτο-νιούτοποθετούμεέναλευκόχαρτί.Στησυνέχειαγεμίζουμετοποτήριμενερό.Καλόείναινααποφύγουμετηνεκτέλεσητουπειράματος τις μεσημεριανές ώρες, όταν οΉλιος βρίσκεταιψηλάστονουρανό.Ανδεβλέπουμετολευκόφωςνααναλύεταισεφωςδιάφορωνχρωμάτων,στρέφουμετοποτήριπροσεχτικάαριστερά - δεξιά, μέχρι να παρατηρήσουμε την ανάλυση τουφωτός.

Oιμαθητέςεκτελούντοπείραμακαιζωγραφίζουνστηνεικόνατουβιβλίουτουςταχρώματαπουπαρατήρησαν.

Καιμετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντηνανάλυσητου λευκού φωτός σε φως διάφορων χρωμάτων. Δεν είναιαπαραίτητο να γίνουν και τα δύο πειράματα. Ανάλογα με τοδιαθέσιμοχρόνομπορούμενααποφασίσουμεανθαεκτελέσου-μεένααπόταδύοήκαιταδύο.Τοπείραμααυτόπροτείνεταιναγίνειμετημορφήεπίδειξης.Πριντηνεκτέλεσητουπειρά-ματοςστρέφουμετηδέσμητουφακούσεέναλευκόχαρτί,έτσιώστεοιμαθητέςναπαρατηρήσουνότιτοφωςτουφακούείναιλευκό. Στη συνέχεια στρέφουμε τη δέσμη φωτός προς τονκαθρέπτη. Το νερό στο πείραμα αυτό, λόγω του καθρέπτη,λειτουργείωςπρίσμαπουαναλύειτολευκόφως.

Τηνανάλυσητουλευκούφωτόςτηνπαρατηρούμεστοντοίχοήστοταβάνιαπέναντιαπότονκαθρέπτη.Ανδεσχηματίζονταιταχρώματα, μετακινούμε το φακό αριστερά - δεξιά και πάνω -κάτω,μέχριναεμφανιστούνστοντοίχοήστοταβάνιταδιάφοραχρώματα.

Εξαγωγή συμπεράσματος Εισάγουμετονόρο«ανάλυση»καιτονεξηγούμεστουςμαθη-τές.Προκαλούμεσυζήτησηγιατηδιατύπωσητουσυμπεράσμα-τοςκαιβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιηανάλυσητου λευκού φωτός επιτυγχάνεται μόνο με διάφανα μέσα μεσυγκεκριμένοσχήμα.

•

Σελ. 143

Πάνω στο λευκό χαρτί βλέπω διάφορα χρώματα: μοβ, κόκκινο, κίτρινο, πράσινο, μπλε κ.ά.

Βλέπω να εμφανίζονται στον τοίχο απέναντι από τον καθρέπτη τα ίδια χρώματα που παρατήρησα στο προηγούμενο πείραμα.

Όταν το λευκό φως περνάει μέσα από ένα διάφανο υλικό με ειδικό σχήμα, αναλύεται σε φως διάφορων χρωμάτων.

•

•

Σελ. 144

212

Όταν ο δίσκος περιστρέφεται, το χρώμα του είναι σχεδόν λευκό.

Η σύνθεση φωτός με τα βασικά χρώματα δίνει λευκό φως.•

•

•

Σελ. 146

Για να εμφανιστεί το ουράνιο τόξο, πρέπει να έχει βρέξει και αμέσως μετά τη βροχή να επικρατεί ηλιοφάνεια.

Τα σωσίβια έχουν πορτοκαλί χρώμα για να διακρίνονται εύκολα μέσα στη θάλασσα.

Στησυνέχειαρωτάμετουςμαθητές:- Είναιδυνατόννασυμβείτο«αντίθετο»φαινόμενο,δηλαδήνασυνθέσουμε το λευκό φως από φωτεινές πηγές διάφορωνχρωμάτων;προκαλώντας τηδιατύπωσηυποθέσεων, τιςοποίες χωρίς νασχολιάσουμεσημειώνουμεστονπίνακα.

Πειραματική αντιμετώπισηΜε τοπείραμααυτόοι μαθητέςδιαπιστώνουνότι η σύνθεσηφωτός με τα τρία βασικά χρώματα (μπλε, κόκκινο, πράσινο)δίνειλευκόφως.Τοπείραμαπροτείνεταιναγίνειμετημορφήεπίδειξης.Τρειςμαθητέςστρέφουνσυγχρόνωςτιςδέσμεςκαιτωντριώνφακώνπροςτοίδιοσημείοτουχαρτιού.Oιμαθητέςπαρατηρούνότιησύνθεσητουφωτός,τωντριώνφακώνδίνειλευκόφως.Είναιπολύπιθανότοφωςπουπαρατηρούμεναμηνείναιαπό-λυταλευκό.Γιαναεπιτύχουμετησύνθεσητουλευκούφωτός,πρέπειηέντασητουφωτόςτων3φακώνναείναιίδια,ηταύτι-σητωντριώνδεσμώναπόλυτηκαιοιαποχρώσειςτωνχρωμά-τωνστιςδιαφάνειεςναείναιεκείνεςτουβασικού,όπωςονομά-ζεται,κόκκινου,μπλεκαιπράσινου.Γιατηνεπιτυχίατουπειρά-ματοςείναιεπίσηςαπαραίτητοναμπορούμενασυσκοτίσουμετην αίθουσα. Καλό είναι, πριν δείξουμε το πείραμα στουςμαθητές,ναελέγξουμετοβαθμόεπιτυχίαςτου.Στηνπερίπτω-ση που το αποτέλεσμα της δοκιμής δεν είναι ικανοποιητικό,είναιπροτιμότεροναμηνεκτελέσουμετοπείραμααυτό.

Με τοπείραμααυτόοι μαθητέςδιαπιστώνουνότι η σύνθεσητωνχρωμάτωνσεσυγκεκριμένηαναλογίαδίνειλευκόχρώμα.Κατάτηνεκτέλεσητουπειράματοςπροτρέπουμετουςμαθητέςνα τυλίξουν την κλωστή όσοπιο πολύ μπορούν, για να περι-στρέφεταιοδίσκοςγρήγορα.Καιεδώησύνθεσηείναιπιθανόναμηδίνειαπόλυταλευκόχρώμα.Γενικάησύνθεσητουφωτόςκαιηαντίληψητωνχρωμάτωνείναιιδιαίτερασύνθετη,γι'αυτόδενεπιμένουμειδιαίτερακαιδενεμβαθύνουμεσεθέματαπουείναιαναντίστοιχαμετομαθησιακόδυναμικότωνμαθητών.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξηβοηθώνταςτουςμαθητέςναδιατυπώσουντοσυμπέρασμα.Υπενθυμίζουμεκαιεξηγούμετονόρο«σύνθεση»,πουαναφέραμεπαραπάνω.ΤοΦύλλοΕργασίαςολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυπο-θέσεων που διατύπωσαν οι μαθητές. Προκαλούμε συζήτηση,μέσααπό την οποία οι μαθητές αναδιατυπώνουν, συμπληρώ-νουνκαιδιορθώνουντιςυποθέσειςτους.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗεργασίααυτήαποτελεί επανάληψη τουεισαγωγικούερεθί-σματος αυτού του Φύλλου Εργασίας. Επεξεργαζόμαστε τηνεργασίααυτήστηντάξηστοτέλοςτουμαθήματος.Ηεργασίααναφέρεταιστησημασίατωνχρωμάτωνστηνκαθη-μερινή ζωή και δε σχετίζεται άμεσα με την ανάλυση και τησύνθεσητωνχρωμάτων.

Το φως του φακού με την κόκκινη διαφάνεια είναι κόκκινο, του φακού με την μπλε διαφάνεια μπλε και του φακού με την πράσινη διαφάνεια πράσινο. Όταν το φως και των τριών φακών πέφτει στο ίδιο σημείο, το φως που βλέπω είναι λευκό.

•

•

Σελ. 145

213

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΤοεισαγωγικόερέθισμαστοΦύλλοΕργασίαςαυτόδενπερι-λαμβάνειερώτημα,καθώςείναιαπίθανοοιμαθητέςναείναισεθέσηναδιατυπώσουνυποθέσειςγιατηλειτουργίατωνφωτο-γραφικώνμηχανών.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηφωτογραφίακαιαναφέρουμεότισεαυτήναπεικονίζεταιμιαπαλιάφωτογραφικήμηχανή.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,ζητώνταςαπότουςμαθητές νασυγκρίνουν τη μηχανήαυτήμε τιςφωτογραφικέςμηχανέςπουχρησιμοποιούμεσήμερα.Αναφέρουμεότι,παρόλοπου οι φωτογραφικές μηχανές έχουν εξελιχθεί σημαντικά, ηαρχή λειτουργίας τους παραμένει ίδια με αυτήν των πρώτωνφωτογραφικώνμηχανών.

Πειραματική αντιμετώπισηΣτοπείραμααυτόοιμαθητέςκατασκευάζουνμιααπλήφωτο-γραφική μηχανή οπής και πειραματίζονται χρησιμοποιώνταςτην.Καθώςδενείναιπάνταεύκολοναβρούμεένακουτίαπόπαπούτσια,καλόείναιαρκετόδιάστημαπριντηνεκτέλεσητουπειράματοςναζητήσουμεαπότουςμαθητέςναβρουνκαιναφυλάξουνένακουτίαπόόσοτοδυνατόνπιοχοντρόχαρτόνι.Γιατηνεπιτυχίατουπειράματοςείναιεπίσηςσημαντικότοκουτίνακλείνεικαλά,ώστεναμην«μπαίνει»φωςαπόταανοίγματάτου.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3: ΜΙΑ ΑΠΛΗ ΦΩΤOΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

φωτογραφικήμηχανήοπής,φακός,είδωλο,αντιστροφή

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νακατασκευάσουνοιμαθητέςφωτογραφικήμηχανήοπήςκαιναεξηγήσουνμεαπλάλόγιατηναρχήλειτουργίαςτης.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηναντιστροφήτουειδώλουστηφωτογραφικήμηχανήοπήςκαινααναφέρουνότιαυτήεξηγείταιαπότηνευθύγραμμηδιάδοσητουφωτός.

•Νασχεδιάσουνοιμαθητέςσετομήμιαςφωτογραφικήςμηχανήςτοείδωλοενόςαντικειμένουστοπέτασμα.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνεξάρτησητηςευκρίνειαςκαιτηςφωτεινότηταςτουειδώλουστηφωτογραφικήμηχανήοπήςαπότομέγεθοςτηςοπής.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •κουτίαπόπαπούτσια•ψαλίδι•ρυζόχαρτο•μολύβι•μαύρηταινία

•

•

Σελ. 149

214

Oιοδηγίεςκατασκευήςστοβιβλίοτουμαθητήείναιαναλυτικέςκαιπλήρεις.Επειδήωστόσοηκατασκευήείναισύνθετη,βοηθά-μετουςμαθητέςστιςόποιεςδυσκολίες,χωρίςόμωςνατουςστερούμετηνπρωτοβουλία.

Ανδενείναιδυνατόνναβρούμεκουτίαπόπαπούτσια,μπορού-με να χρησιμοποιήσουμε μία χάρτινη κυλινδρική συσκευασίααπόένακουτίπατατάκια.Σεαυτήντηνπερίπτωσηπρέπει,πρινανοίξουμετηνοπή,νασκεπάσουμετημικρήστρογγυλήπλευράτουκουτιούμεαλουμινόφυλλο.

Όταν οι μαθητές ολοκληρώσουν την κατασκευή, κοιτάζουνκάποιο αντικείμενο μέσα από το ορθογώνιο άνοιγμα, όπωςφαίνεταιστηνεικόνα.Τοείδωλοπουσχηματίζεταιστοπέτασμαείναι πιο ευκρινές, όταν στεκόμαστε σε σκοτεινό μέρος καικοιτάζουμε ένα φωτεινό αντικείμενο. Γι' αυτό καλό είναι, ανυπάρχουνκουρτίνεςστην τάξη, να τιςκλείσουμεκαι νααφή-σουμεμόνοέναμικρόάνοιγμα,ώστεοιμαθητέςναστέκονταισε σκοτεινό μέροςπαρατηρώντας το φωτεινότερο χώρο έξωαπότηντάξη.Ανπαρ'όλααυτάοιμαθητέςδυσκολεύονταιναδουντοείδωλοστοπέτασμα,προτείνουμεναμεγαλώσουνλίγοτην οπή της φωτογραφικής τους μηχανής. Ζητάμε από τουςμαθητέςναπαρατηρήσουνδιάφορααντικείμεναμέχριναδιαπι-στώσουνότιτοείδωλοστοπέτασμαείναιαντεστραμμένοτόσοστονοριζόντιοόσοκαιστονκατακόρυφοάξονα.

Γιαναμημετακινούνταιδιαρκώςοιμαθητέςαπότοπαράθυροστο θρανίο τους, καλό είναι να σημειώσουν την παρατήρησήτουςμετάτηνεκτέλεσηκαιτουεπόμενουπειράματος.Πρινοιμαθητέςσημειώσουντηνπαρατήρησήτους,αναφέρουμεότιηεικόναπουσχηματίζεταιστοπέτασμαονομάζεται«είδωλο».

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντηνεξάρτησητηςφωτεινότηταςκαιτηςευκρίνειαςτουειδώλουαπότομέγεθοςτης οπής της φωτογραφικής μηχανής. Χρησιμοποιώντας έναμολύβι ή ένα στυλό μεγαλώνουν σταδιακά την οπή, μέχρι ναπερνάμέσααπόαυτήντομολύβιήτοστυλό.Oιμαθητέςπαρα-τηρούν ότι, όταν μεγαλώνουν την οπή, το είδωλο είναι πιοφωτεινόαλλάλιγότεροευκρινές.Αφούοιμαθητέςολοκληρώ-σουντοπείραμα,επιστρέφουνστηθέσητουςκαισημειώνουνστοβιβλίοτουςτιςπαρατηρήσειςτους.

Ζητάμε από τους μαθητές να σχεδιάσουν, χρησιμοποιώνταςχάρακακαιμολύβι, τηνπορείαμιαςφωτεινήςακτίναςαπό τημύτητουμολυβιούκαιμιαςαπότηγόματουμολυβιού.Ηεργα-σία είναι δύσκολη. Βοηθάμε τους μαθητές να σχεδιάσουνσωστά,θυμίζοντάςτουςότι,όπωςπαρατήρησανστοπειράμαπου προηγήθηκε, το είδωλο εμφανίζεται αντεστραμμένο.Αναφέρουμεεπίσηςότιοιφωτεινέςακτίνεςπρέπειναπερνούνμέσααπότηνοπή.

Αφούοιμαθητέςσχεδιάσουντιςφωτεινέςακτίνεςστοσχήματουβιβλίουτους,σχεδιάζουμεστονπίνακατησωστήαπάντηση,καλούμε τους μαθητές να διορθώσουν ενδεχόμενα λάθη καιπροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,βοηθώνταςτουςμαθητέςνασυσχετίσουν τηναντιστροφή τουειδώλουμε τηνευθύγραμμηδιάδοσητουφωτός.

Μεκατάλληλεςερωτήσειςβοηθάμετουςμαθητέςναθυμηθούνότι τα αντικείμενα δεν «εκπέμπουν» φωτεινές ακτίνες, αλλάδιαχέουντιςφωτεινέςακτίνεςπουακτινοβολούνοιφωτεινέςπηγές(βλ.συνήθειςεναλλακτικέςαντιλήψεις).

Παρατηρώ ότι στο ρυζόχαρτο σχηματίζεται το είδωλο των αντικειμένων. Το είδωλο σχηματίζεται ανάποδα, βλέπω δηλαδή το πάνω κάτω και το αριστερά δεξιά.•

Σελ. 150

Παρατηρώ ότι, όσο μεγαλώνω την τρύπα, το είδωλο φαίνεται όλο και πιο φωτεινό, αλλά και όλο πιο θολό.

•

•

Σελ. 151

215

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,ζητώνταςαπότουςμαθητέςνασυνοψίσουνόσασυζητήθηκανσταπλαίσιααυτούτουΦύλλουΕργασίας και να διατυπώσουν ένα γενικό συμπέρασμα.Μπορούμεναρωτήσουμε:- Γιατίσχηματίζεταιανάποδατοείδωλοπάνωστοπέτασματηςφωτογραφικήςμηχανήςοπής;- Πότετοείδωλοπαρουσιάζεταιθολόπάνωστοπέτασμα;- Τισυμβαίνει,όταντοείδωλογίνεταιπιοφωτεινό;

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗπρώτηεργασίααναφέρεταιστηφωτεινότητατουειδώλουτηςφωτογραφικής μηχανής οπής. Oι μαθητές διαπίστωσαν με ταπειράματααυτούτουφύλλουεργασίαςότιηφωτεινότητατουειδώλουεξαρτάταιαπότομέγεθοςτηςοπής.

Η εργασία αναφέρεται στην παρατήρηση των μαθητών στοπείραματηςπροηγούμενηςσελίδας.Oιμαθητέςκαλούνταινασημειώσουντηνπαρατήρησήτους,αναφέρονταςτηνευκρίνειατουειδώλουωςπλεονέκτηματηςμικρήςοπήςκαιαντίθετατημειωμένηφωτεινότηταωςμειονέκτημα.

Oι μαθητές σχεδίασαν στην τάξη την πορεία των φωτεινώνακτίνωναπόταδύοάκραενόςμολυβιού.Μετηνεργασίααυτήκαλούνται,εργαζόμενοιστοσπίτιχωρίςβοήθεια,ναεπαναλά-βουντησχεδίασητωνφωτεινώνακτίνωναπόταδύοάκραενόςκεριού.

Το είδωλο στο πέτασμα της φωτογραφικής μηχανής οπής σχηματίζεται ανάποδα λόγω της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός. Όσο πιο μεγάλη είναι η τρύπα, τόσο πιο φωτεινό αλλά και τόσο πιο θολό φαίνεται το είδωλο.

Η φωτεινότητα της εικόνας εξαρτάται από το μέγεθος της τρύπας. Όσο πιο μεγάλη είναι η τρύπα, τόσο πιο φωτεινή είναι η εικόνα.

Το πλεονέκτημα είναι ότι το είδωλο φαίνεται πιο καθαρά και το μειονέκτημα ότι το είδωλο δεν είναι φωτεινό.

•

•

•

•

Σελ. 152

216

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναδιαβάσουνκαινασχολιάσουντιςεκφράσειςγιαταμάτιαπουβλέπουνστο«σκίτσο».Στησυνέ-χεια ζητάμε από τους μαθητές να αναφέρουν αν γνωρίζουνάλλεςεκφράσειςπουνααναφέρονταισταμάτια,σημειώνουμετιςεκφράσειςαυτέςστονπίνακακαιπροκαλούμεσυζήτησηγιατοσχολιασμότους.Ζητάμεεπίσηςαπότουςμαθητέςνααναφέ-ρουνονομασίεςπουγνωρίζουναπόδιάφοραμέρητουματιού.Σημειώνουμε τις ονομασίες αυτές στον πίνακα χωρίς να τιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντηχρησιμότητατωνφρυδιών.Τιςσταγόνεςοιμαθητέςμπορούννατιςρίξουνστομέτωποτουσυμμαθητήτουςχρησιμοποιώνταςένακαλαμά-κι, όπωςφαίνεταιστηνεικόναήένασταγονόμετρο,πουμπο-ρούνναπρομηθευτούναπότοφαρμακείο.Oμαθητήςστομέτωποτουοποίουρίχνουμετιςσταγόνεςπρέ-πει να γείρει το κεφάλι ελαφρά προς τα πίσω έτσι, ώστε οισταγόνες να κυλούν αργά προς το φρύδι. Έτσι μπορούμε ναπαρατηρήσουμεκαλύτεραότιτοφρύδιτιςεμποδίζειναφτάσουνστομάτι.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4: ΤO ΜΑΤΙ ΜΑΣ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

φρύδι,βλέφαρο,βλεφαρίδα,κόρη,ίριδα,αμφιβληστροειδήςχιτώνας,κερατοειδήςχιτώνας,συγκλίνωνφακός,οπτικόνεύρο

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηχρησιμότητατωνφρυδιώνκαιτωνβλεφάρων.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιτοοπτικόμαςπεδίοπεριορίζεται,ότανβλέπουμεμόνοαπότοέναμάτι.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιαντιλαμβανόμαστετιςαποστάσειςτωναντικειμένωναπόμας,επειδήέχουμεδυομάτια.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •φακός*•2μολύβια * Oι μαθητές θα στρέψουν το φακό στο μάτι του συμμαθητή τους. Δεν πρέπει, λοιπόν, να χρησιμοποιήσουν φακό με μεγάλη

φωτεινότητα, καθώς υπάρχει κίνδυνος βλάβης στο μάτι. Σε καμιά περίπτωση δεν πρέπει επίσης οι μαθητές να χρησιμοποιήσουν φακό - στυλό που παράγει ακτίνα laser.

Οι σταγόνες φτάνουν ως το φρύδι και στη συνέχεια κυλάνε στο πλάι χωρίς να μπούνε στο μάτι μου.

•

•

Σελ. 153

217

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντηχρησιμότητατωνβλεφάρων.Ηκίνησηπουθακάνουμεμπροστάαπότοπρό-σωποτωνμαθητώνπρέπειναείναιαπότομηκαιξαφνική,γιαναμην έχουν προετοιμαστεί οι μαθητές, ώστε να κρατήσουν ταβλέφαράτουςανοικτά.Επισημαίνουμεστουςμαθητέςότιδενπρέπει να επαναλάβουν το πείραμα αυτό μόνοι τους, καθώςυπάρχεικίνδυνοςναχτυπήσουν.Στοδεύτερομέροςτουπειρά-ματοςοιμαθητέςδιαπιστώνουνότι,όσοκαιναπροσπαθήσουν,δενμπορούννακρατήσουνταβλέφαράτουςανοιχτάγιαπολλήώρα.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουντηχρησιμότητατηςκόρηςτουματιού.Εξηγούμεστουςμαθητέςποιομέροςτουματιούονομάζεταικόρη.Τοπείραμαπρέπειναγίνεισεόσοτοδυνατόνπιοσκοτεινόμέρος,ώστεναείναιεμφανέςότιηκόρημικραίνειστοφως.Ανοιμαθητέςβρίσκονταισεπολύφωτεινόμέρος,τομέγεθοςτηςκόρηςτωνματιώντουςθαείναιούτωςήάλλωςμικρό,οπότεηδιαφοράδεθαείναιεμφανής.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιμπορούμενααντιλαμβανόμαστε τις αποστάσεις των αντικειμένων, επειδήέχουμεδύομάτια.Επισημαίνουμεστουςμαθητέςότιπρέπεινακρατούνταμολύ-βιασεκάποιααπόστασηαπόταμάτιατουςκαιότιδενπρέπεινατακινούνπολύαργά.Σεκάθεδοκιμήπρέπειόμωςνακινούνταμολύβιατοίδιογρήγορα.Oιμαθητέςπαρατηρούνότιμετοέναμάτικλειστόείναιπολύδύσκολονακαταφέρουννα«ενώσουν»τιςμύτεςτωνμολυβιών,ενώαντίθετα,ότανβλέπουνκαιμεταδύομάτια,τοκαταφέρ-νουνσχετικάεύκολα.

Μετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιτοοπτικόμαςπεδίοπεριορίζεται,ότανβλέπουμεμόνομετοέναμάτι.Είναισημαντικόκατάτηνεκτέλεσητουπειράματοςοιμαθητέςναμηγυρίζουντοκεφάλιτους.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατη-ρήσουν ποια αντικείμενα που βρίσκονται αριστερά τους καιδεξιάτουςβλέπουνκάθεφορά.Oιμαθητέςδιαπιστώνουνότι,ότανέχουνκαιταδυοτουςμάτιαανοιχτά,τοοπτικόπεδίοείναιμεγαλύτερο.

Τα βλέφαρα κλείνουν γρήγορα μόνα τους.

Δεν είναι εύκολο να κρατήσω τα βλέφαρά μου ανοιχτά, είναι κουραστικό και γίνεται μόνο με μεγάλη προσπάθεια.

•

•

Σελ. 154

Στο μάτι το οποίο φωτίστηκε από το φως του φακού η κόρη μίκρυνε.

Με το ένα μάτι κλειστό δεν καταφέρνω να ενώσω τις μύτες των μολυβιών. Όταν βλέπω και με τα δύο μάτια, το καταφέρνω πολύ πιο εύκολα.

•

•

Σελ. 155

218

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τές γενικεύουν τις παρατηρήσεις τους στα πειράματα πουπροηγήθηκανκαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμα.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιατησυζήτηση:- Σετιχρησιμεύουνταβλέφαρα;- Σετιχρησιμεύουνταφρύδια;- Ποιαηλειτουργίατηςκόρης;- Τιπαρατηρήσατεστοπείραμαμεταδύομολύβια;- Τιπαρατηρήσατε,ότανκοιτάζατεγύρωσαςέχονταςτοέναμάτικλειστό;- Γιατίλοιπόνέχουμεδύομάτια;- Έναμάτιδεθαήταναρκετό,γιαναβλέπουμε;

Στησυνέχειαπροβάλουμεδιαφάνειαμεταμέρητουματιούήζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηνεικόναμεταμέρη τουματιούστοβιβλίοαναφοράς.Προκαλούμεσυζήτησηστηντάξηκαιεξηγούμετηλειτουργίατουματιού.Δεζητάμεσεκαμιάπερίπτωσηαπότουςμαθητέςνααποστηθίσουντιςονο-μασίεςτωνοργάνων,αλλάεστιάζουμεστηλειτουργίακαθενός.Εξηγούμεότιηκαμπυλότητατουκρυσταλλοειδούςφακούμετα-βάλλεται, ώστε το είδωλο να σχηματίζεται πάντοτε καθαρόεπάνω στον αμφιβληστροειδή χιτώνα. Εξηγούμε επίσης ότι,όπως παρατήρησαν και στο σχετικό πείραμα οι μαθητές, τοάνοιγμα της κόρης μεταβάλλεται ανάλογα με τη φωτεινότητατουπεριβάλλοντος.Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετηναναφοράμαςστιςυπο-θέσειςπουείχανδιατυπώσειοιμαθητέςκαιπουείναισημειω-μένες στον πίνακα. Προκαλούμε σχετική συζήτηση μέσα απότηνοποίαοιμαθητέςσχολιάζουντιςυποθέσειςπουδιατύπω-σανστηναρχήτουμαθήματος

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτην εργασία αυτή οι μαθητές καλούνται να συσχετίσουν τομέγεθος της κόρης με την ένταση του φωτός στο χώρο πουβρίσκονταιοι γάτες.Ηεργασίααναφέρεταιστηνπαρατήρησηπουέκανανοιμαθητέςστοαντίστοιχοπείραμαμετοφακόκαιτηδιαστολήτηςκόρηςτουματιού.

ΜετοτελευταίοπείραμααυτούτουΦύλλουΕργασίαςοιμαθη-τέςδιαπίστωσανότι,ότανβλέπουμεμετοέναμάτι,τοοπτικόπεδίοπεριορίζεται.Στηνεργασίααυτήκαλούνται νασυσχετί-σουνγενικότερατοεύροςτουοπτικούπεδίουμετηθέσητωνματιών.

Διασκεδαστικήεργασίαμετημορφήσταυρόλεξου,στηνοποίαοι μαθητές καλούνται να επαναλάβουν τα βασικά μέρη τουματιού.

Όταν έχω και τα δύο μάτια ανοιχτά, βλέπω περισσότερα αντικείμενα. Όταν κλείνω ένα μάτι, δε βλέπω κάποια αντικείμενα.

Τα φρύδια και τα βλέφαρα προστατεύουν τα μάτια. Η κόρη ρυθμίζει πόσο φως μπαίνει στο μάτι. Έχουμε δύο μάτια, ώστε να καταλαβαίνουμε τη θέση και την απόσταση των αντικειμένων γύρω μας.

Η κόρη των ματιών της γάτας στην αριστερή εικόνα είναι πιο μικρή απ' ό,τι η κόρη των ματιών της γάτας στη δεξιά εικόνα. Η γάτα στην αριστερή εικόνα βρίσκεται στο φως.

Τα ζώα αυτά βλέπουν μεγαλύτερη περιοχή του χώρου γύρω τους. Βλέπουν περισσότερα αντικείμενα που βρίσκονται αριστερά και δεξιά τους.

•

•

•

•

Σελ. 156

219

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 5: ΠΩΣ ΒΛΕΠOΥΜΕ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

είδωλο,αμφιβληστροειδήςχιτώνας,οπτικόνεύρο

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναπεριγράψουνοιμαθητέςμεαπλάλόγιατηλειτουργίατηςόρασης.•Νααναφέρουνοιμαθητέςομοιότητεςκαιδιαφορέςμεταξύτουματιούκαιτηςφωτογραφικήςμηχανήςοπής.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •κερί•λευκόχαρτόνι•συγκλίνωνφακός•πλαστελίνη

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν τις εικόνες καιπροκαλούμεσυζήτησησχετικάμετιςομοιότητεςκαιτιςδιαφο-ρέςτηςφωτογραφικήςμηχανήςοπήςκαιτουματιού.Μεκατάλ-ληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιατησυζήτησηαυτή:- Από πού περνά το φως στο εσωτερικό της φωτογραφικήςμηχανήςοπής;- Υπάρχειαντίστοιχηοπήστομάτι;- Πώςονομάζεταιηοπήαυτή;- Πούσχηματίζεταιτοείδωλοστηφωτογραφικήμηχανήοπής;- Πούσχηματίζεταιτοείδωλοστομάτι;Σημειώνουμετιςυποθέσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπιση Γιατηνεπιτυχίατουπειράματοςείναιαπαραίτητοναεξασφαλί-σουμεμεγάλοβαθμόσυσκότισης.Προτρέπουμετουςμαθητέςναμετακινούντοφακόπροςτοκερίήπροςτοχαρτόνι,μέχρινασχηματιστείτοείδωλοτουκεριούστοχαρτόνι.Αν,παράτημετακίνησητουφακού,τοείδωλοδεσχηματίζεται,προτρέπου-με τουςμαθητέςναεπαναλάβουν τοπείραμαμεταβάλλονταςτηναπόστασητουκεριούαπότοχαρτόνι.Μετάτηνολοκλήρω-σητουπειράματος,οιμαθητέςσυμπληρώνουντηνεικόναστοβιβλίοτουςζωγραφίζονταςτοείδωλοαντεστραμμένοκαισημει-ώνουντηνπαρατήρησήτουςστονπροβλεπόμενοχώρο.Σημείωση:Καθώςησχεδίασητηςπορείαςτωνφωτεινώνακτί-νων μέσα από το φακό είναι δύσκολη, δε ζητάμε από τουςμαθητέςνασχεδιάσουντηνπορείατωνφωτεινώνακτίνωνπαράμόνοτοείδωλοτουκεριούστοχαρτόνι.

•

•

Στο λευκό χαρτόνι σχηματίζεται το είδωλο της φλόγας του κεριού. Το είδωλο είναι γυρισμένο ανάποδα.

Σελ. 157

220

Μετηδραστηριότητααυτήοιμαθητέςσυσχετίζουντηνπαρατή-ρησήτουςστοπροηγούμενοπείραμαμετοσχηματισμόειδώ-λουστοναμφιβληστροειδήχιτώνα.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυγκρίνουν το σκίτσο με το αντίστοιχο της προηγούμενηςσελίδας.Μεκατάλληλεςερωτήσειςπροτρέπουμετουςμαθη-τέςναεντοπίσουντηναντιστοιχίατουσυγκλίνοντοςφακούστοπροηγούμενοπείραμαμε τοφακό τουματιού, καθώςκαι τουλευκούχαρτονιούμετοναμφιβληστροειδήχιτώνα.Αφού οι μαθητές εντοπίσουν τις αντιστοιχίες, συμπληρώνουντηνεικόναζωγραφίζονταςτοαντεστραμμένοείδωλοτουκεριούστοναμφιβληστροειδήχιτώνα.

Σημείωση: Καθώςησχεδίασητηςπορείαςτωνφωτεινώνακτί-νων μέσα από το φακό είναι δύσκολη, δε ζητάμε από τουςμαθητές να σχεδιάσουν την πορεία των φωτεινών ακτίνων,παράμόνοτοείδωλοτουκεριούστοναμφιβληστροειδήχιτώνα.

Στη συνέχεια προτρέπουμε τους μαθητές να συγκρίνουν τομάτι με τη φωτογραφική μηχανή οπής, που μελέτησαν στοΦύλλοΕργασίας3.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλ-λουμετησχετικήδιαφάνεια,αλλιώςζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηντομήτουματιούστοβιβλίοτουςκαινατησυγκρίνουν με την τομή της φωτογραφικής μηχανής οπής.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναεντοπίσουνομοιότητεςκαιδιαφο-ρές.Δείχνουμετηνοπήστηφωτογραφικήμηχανήκαιπροτρέ-πουμετουςμαθητέςναεντοπίσουντοαντίστοιχοσημείοστοσκίτσοτουματιού.Oιμαθητέςπαρατηρούνότιμιαπρώτηδια-φοράμεταξύτηςφωτογραφικήςμηχανήςκαιτουματιούαποτε-λείηύπαρξηφακούστομάτι.

Δείχνουμεστησυνέχειαστοσκίτσοτηςφωτογραφικήςμηχα-νήςτοπέτασμακαιζητάμεαπότουςμαθητέςναεντοπίσουνστοσκίτσοτουματιούτοαντίστοιχοσημείο.Αφούοιμαθητέςεντοπίσουντηνεπιφάνειαστηνοποίασχηματίζεταιτοείδωλοστο μάτι, ρωτάμε πώς αυτή ονομάζεται. Ζητάμε επίσης απότους μαθητές να συγκρίνουν το πέτασμα στη φωτογραφικήμηχανήοπήςμετοναμφιβληστροειδήχιτώνα,νααναφέρουνδηλαδή ότι, σε αντίθεση με το πέτασμα της φωτογραφικήςμηχανήςοπήςπουείναιεπίπεδο,οαμφιβληστροειδήςχιτώ-νας είναι καμπύλη επιφάνεια. Αναφέρουμε ότι τα κύτταραστον αμφιβληστροειδή είναι ευαίσθητα στο φως και αναφέ-ρουμε ότι το οπτικό νεύρο συνδέει τον αμφιβληστροειδήχιτώναμετονεγκέφαλο.Δίνουμεεπίσηςτηνπληροφορίαότιστον εγκέφαλο γίνεται επεξεργασία των οπτικών σημάτων,έτσιώστεπαρόλοπουτοείδωλοσχηματίζεταιαντεστραμμένοστον αμφιβληστροειδή, να μη «βλέπουμε» τα αντικείμεναγύρωμαςαντεστραμμένα.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςγενικεύουντηνπαρατήρησήτουςστοπείραμαπουπροηγή-θηκεκαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμαεξηγώνταςμεσυντομίατηλειτουργίατηςόρασης.

Ηδιδακτικήώραολοκληρώνεταιμετοσχολιασμότωνυποθέσε-ων που οι μαθητές έχουν διατυπώσει. Διαβάζουμε ξανά τοεισαγωγικόερώτημακαιπροτρέπουμετουςμαθητέςνααναδι-ατυπώσουν,νασυμπληρώσουνήναδιορθώσουντιςυποθέσειςτους.

•

Το είδωλο των αντικειμένων που βλέπουμε σχηματίζεται αντεστραμμένο στον αμφιβληστροειδή χιτώνα. Η εικόνα μεταφέρεται μέσα από το οπτικό νεύρο στον εγκέφαλο. •

Σελ. 158

221

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΟιμαθητέςμελέτησαντηδομήκαιτιςονομασίεςτουματιούκαιτων«βοηθητικών»οργάνωνστοπροηγούμενοΦύλλοΕργασίας.Σεαυτό τοΦύλλοΕργασίαςμελέτησαν τηναρχή λειτουργίαςτης όρασης. Στην εργασία αυτή καλούνται να διακρίνουν ταμέρη του ματιού που είναι σημαντικά για την όραση από τα«βοηθητικά»όργανα.

Ησύγκρισητηςφωτογραφικήςμηχανήςοπήςμετομάτισυζη-τήθηκε αναλυτικά στην τάξη, σύμφωνα με όσα αναφέρθηκανπαραπάνω. Εδώ οι μαθητές καλούνται να σημειώσουν μεσυντομίαταβασικάσημείατηςσυζήτησηςαυτής.

Σημαντικά για την όραση: κόρη, ίριδα, κερατοειδής χιτώνας, αμφιβληστροειδής χιτώνας, οπτικό νεύρο. Προστατεύουν το μάτι: φρύδια, βλέφαρα, βλεφαρίδες.

Ομοιότητες: Σχηματίζεται ανάποδα το είδωλο. Το φως περνά μέσα από μικρό άνοιγμα.Διαφορές: Στο μάτι υπάρχει φακός. Το πέτασμα είναι επίπεδο, ενώ ο αμφιβληστροειδής καμπύλος.

•

•

Σελ. 158

OΞEA - BAΣEIΣ - AΛATA

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

4διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1. Σταίχνητωνοξέωνκαιτωνβάσεων(1διδακτικήώρα)2.Ταάλατα(1διδακτικήώρα)3.Ταοξέακαιοιβάσειςστηνκαθημερινήζωή(2διδακτικέςώρες)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•δείκτης•οξύ•βάση•άλας•χημικήαντίδραση

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

•Ναγνωρίσουνοιμαθητέςτιςβασικέςιδιότητεςτωνοξέων,τωνβάσεωνκαιτωναλάτωνκαιναευαισθητοποιηθούνσχετικάμετουςκινδύνουςπουεγκυμονείηαπρόσεκτηχρήσητωνχημικώνουσιών.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Ναπαρασκευάσουνοιμαθητέςδείκτηαπόκόκκινολάχανο.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάπώςανιχνεύουμεανμίαουσίαείναιήπεριέχειοξύήβάση.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιμερικέςουσίεςπουχρησιμοποιούμεκαθημερινάπεριέχουνοξέα.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιμερικέςουσίεςπουχρησιμοποιούμεκαθημερινάπεριέχουνβάσεις.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστονδύοοξέακαιδύοβάσεις.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνεξουδετέρωσηενόςοξέοςαπόμίαβάση.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιουσίεςπουπροκύπτουναπότηνεξουδετέρωσηονομάζονταιάλατα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστοντρίαάλαταπουχρησιμοποιούμεστηνκαθημερινήμαςζωή.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιταοξέαδιαλύουνταάλατα.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοιβάσειςδιαλύουνταλίπη.•Ναεξηγήσουνοιμαθητέςτηχρησιμότηταορισμένωνοξέωνκαιβάσεωνστηνκαθημερινήζωή.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςκινδύνουςαπότηναπρόσεχτηχρήσηκαθαριστικώνκαιαπορρυπαντικών.

•εξουδετέρωση

•απορρυπαντικά

•ουσίες

•καθαριστικά

224

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

• Oι ουσίες που χρησιμοποιούμε καθημερινά είναι πολλές και διαφορετικές. Στη χημεία οι διάφορες ουσίες χωρίζονται σεκατηγορίεςανάλογαμετιςιδιότητέςτους.Ουσίεςπουέχουνπολλέςπαρόμοιεςιδιότητεςανήκουνστηνίδιακατηγορία.Τρειςπολύσημαντικέςκατηγορίεςουσιώνείναιταοξέα,οιβάσειςκαιταάλατα.

•Για να διαπιστώσουμε αν ένα υγρό είναι οξύ ή βάση ή αν περιέχει οξύ ή βάση, χρησιμοποιούμε τους δείκτες, ουσίεςπουαλλάζουνχρώμα,ότανέρθουνσεεπαφήμεοξέαήβάσεις.

•Μπορούμενακατασκευάσουμεεύκολαέναδείκτηαναμειγνύονταςκομματάκιααπόκόκκινολάχανομεκαθαρόοινόπνευμα.Oδείκτηςαυτόςέχειχρώμαμοβ.Ότανέρθεισεεπαφήμεοξύ,τοχρώματουγίνεταικόκκινο,ενώ,ότανέρθεισεεπαφήμεβάση,τοχρώματουγίνεταιπράσινο.

•Ηχημικήαντίδρασηκατάτηνοποίαέναοξύαντιδράμεμιαβάσηονομάζεταιεξουδετέρωση.•Oιουσίεςπουπαράγονταικατάτηνεξουδετέρωσηοξέωναπόβάσειςήβάσεωναπόοξέαονομάζονταιάλατα.•Ταοξέαδιαλύουνταάλατα,ενώοιβάσειςδιαλύουνταλίπη.•Πολλάαπότακαθαριστικάκαιαπορρυπαντικάπουχρησιμοποιούμεκαθημερινάπεριέχουνοξέαήβάσεις.•Ηαπρόσεκτηχρήσηκαθαριστικώνκαιαπορρυπαντικώνείναιπολύεπικίνδυνη.Πρέπεισυνεπώςναχρησιμοποιούμεταδιάφορακαθαριστικάκαιαπορρυπαντικάπροσεκτικάακολουθώνταςτιςοδηγίεςχρήσηςκαινατααποθηκεύουμεσεμέρηόπουδενέχουνπρόσβασηταπαιδιά.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ

•O χαρακτηρισμός μιας ουσίας σύμφωνα με το χρώμα του δείκτη δεν προκαλεί δυσκολίες στους μαθητές. Καθώς όμως οιμαθητέςδυσκολεύονταιναδιακρίνουντιςκαθαρέςουσίεςαπόταμίγματα(βλέπεσυνήθειςγνωστικέςδυσκολίεςστηνΕνότητατηςΕ΄τάξης«Μίγματα-Διαλύματα»),δενκατανοούνότιοχρωματισμόςτουδείκτηδενοδηγείαναγκαστικάστοσυμπέρασμαότι η ουσία είναι οξύ ή βάση. O χρωματισμός του δείκτη μάς οδηγεί με ασφάλεια μόνο στο συμπέρασμα ότι η ουσία πουελέγχουμεπεριέχειοξύήβάση.Πολλοίμαθητές,λοιπόν,χαρακτηρίζουντακαθαριστικάκαιτααπορρυπαντικάωςοξέαήβάσεις,ενώορθότεροείναινααναφέρουνότιαυτάπεριέχουνοξέαήβάσεις.

•Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιμπορούνναδιακρίνουνταοξέααπότηνξινήτουςγεύση.Πράγματισεπολλάβιβλίαηξινήγεύσηαναφέρεταιωςχαρακτηριστικήιδιότητατωνοξέων.Πέρααπότογεγονόςότιτοκριτήριοαυτόείναιπολλέςφορέςυποκειμενικό,είναισημαντικόναεπισημανθείστουςμαθητέςότιηχρήσητηςαίσθησηςτηςγεύσηςγιατηνεξέτασηχημικώνουσιώνείναιπολύεπικίνδυνη.Όπωςαναφέρεταικαιστιςοδηγίεςπειραματισμούστηναρχήτουβιβλίου,δενεπιτρέπεταιναγευόμαστεουσίεςακόμηκαιαννομίζουμεότιαυτόείναιακίνδυνο.

•Πολλοίμαθητέςθεωρούνεσφαλμέναότιοόρος«άλας»είναισυνώνυμοςμετο«αλάτι»καιπιοσυγκεκριμένατο«μαγειρικόαλάτι» που χρησιμοποιούν καθημερινά. Στο κεφάλαιο αυτό οι μαθητές θα γνωρίσουν διάφορα άλατα. Είναι σημαντικό νατονίσουμεμεέμφασηότιτομαγειρικόαλάτιείναιένααπόταπολλάάλαταπουπροκύπτουναπότηνεξουδετέρωσηοξέωναπόβάσειςή,αντίστροφα,απότηνεξουδετέρωσηβάσεωναπόοξέα.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

Φύλλο Εργασίας 1:•κόκκινολάχανο•7ποτήρια•καθαρόοινόπνευμα•κουταλάκι•σουρωτήρι•γυάλινοδοχείο•μαχαίρι(πείραμαεπίδειξης)•μπουκάλιμεπώμα•χυμόςλεμονιού

•χυμόςπορτοκαλιού•ξίδι•νερό•απορρυπαντικό•αμμωνία•μαγειρικήσόδα•ταινία•χαρτί•ψαλίδι

•καλαμάκια

Φύλλο Εργασίας 2:•ποτήρια•νερό•μαγειρικήσόδα•κουτάλι•καλαμάκιαήσταγονόμετρα

•δείκτηςαπόκόκκινολάχανο

•ξίδι

Φύλλο Εργασίας 3:•ποτήρια•νερό•απορρυπαντικό•κουταλάκι•ξίδι•κιμωλία•λάδι

225

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Στηχημείαοιδιάφορεςουσίεςχωρίζονταισεκατηγορίεςανά-λογαμετιςκοινέςτουςιδιότητες.Τρειςσημαντικέςκατηγορί-εςχημικώνουσιώνείναιταοξέα,οιβάσειςκαιταάλατα.Ταοξέα,οιβάσειςκαιταάλαταχρησιμοποιούνταιευρύτατασεπροϊόντα του οικιακού νοικοκυριού, στα φάρμακα, στα παρα-σκευάσματαγιατιςγεωργικέςκαλλιέργειεςκ.α.

Μερικάαπόταοξέαπουχρησιμοποιούνταισυχνάείναιτοθειϊ-κό οξύ (H2SO4), το φωσφορικό οξύ (H3PO4), το νιτρικό οξύ(HNO3), το υδροχλωρικόοξύ (HCl), τοοξικόοξύ (CH3COOH).Πολλά μίγματα που χρησιμοποιούμε καθημερινά περιέχουνοξέα, για παράδειγμα τα καθαριστικά για την τουαλέτα, τακαθαριστικάγιασίδεραατμούκαιγιακαφετιέρες,πολλάποτάκαιτρόφιμα,όπωςταφρούτα,τογιαούρτι,τοξίδι,τααεριούχααναψυκτικά, το κρασί κ.ά. Τα τρόφιμα που περιέχουν οξέαέχουνσυνήθωςξινήγεύση.Oξέαυπάρχουνκαιστονανθρώπι-νο οργανισμό. Στο στομάχι μας, για παράδειγμα, εκκρίνεταιυδροχλωρικόοξύ,τοοποίοσυμβάλλειστηνπέψη,στουςιστούςεκκρίνεταιγαλακτικόοξύ,ενώμεταούρααποβάλλεταιουρικόοξύ. Χαρακτηριστική ιδιότητα των οξέων, που βρίσκει ευρείαεφαρμογή στην καθημερινή μας ζωή, είναι η διάβρωση πουπροκαλούν στα άλατα. Τα καθαριστικά της τουαλέτας, γιαπαράδειγμα, περιέχουν οξύ, το οποίο διαβρώνει και τελικάδιαλύει το πουρί, που είναι άλας. Τα καθαριστικά, πάλι, γιακαφετιέρεςή γιασίδεραατμούπεριέχουνοξύ, τοοποίοδια-βρώνεικαιτελικάδιαλύειταάλαταπουεπικάθονταισταδοχείακαιστιςσωληνώσειςτηςκαφετιέραςήτουσίδερου.

Μερικέςβάσειςπουχρησιμοποιούνταισυχνάείναιηαμμωνία(NH3),τοκαυστικόνάτριο(NaOH),τοκαυστικόκάλιο(KOH),τουδροξείδιο του ασβεστίου (Ca(OH)2), που στην καθημερινήγλώσσαονομάζουμε«ασβέστη».Πολλάμίγματαπουχρησιμο-ποιούμε καθημερινά περιέχουν βάσεις, για παράδειγμα τααπορρυπαντικά,τακαθαριστικάγιατουςφούρνους,τασαπού-νια, οι οδοντόπαστες κ.ά. Τα μίγματα που περιέχουν βάσειςλέμε ότι έχουν βασικές ή αλλιώς αλκαλικές ιδιότητες.Χαρακτηριστικήιδιότητατωνβάσεωνπουβρίσκειευρείαεφαρ-μογήστηνκαθημερινήμαςζωήείναιηδιάλυσηπουπροκαλούνσταλίπη.Πολλάαπορρυπαντικάκαισαπούνια,γιαπαράδειγμα,περιέχουν βάσεις που διαλύουν τα λίπη που λεκιάζουν τα

ρούχα,ταπιάταήτοσώμαμας.Τακαθαριστικά,πάλι,γιατονφούρνοπεριέχουνβάση,πουδιαλύειταλίπηπουεπικάθονταιστατοιχώματατουφούρνου.

Τα άλατα είναι στερεές κρυσταλλικές ενώσεις με υψηλάσημείατήξηςκαιβρασμού.Μερικάαπόταγνωστάάλαταείναιτο χλωριούχο νάτριο (NaCl), που στην καθημερινή γλώσσαονομάζουμε«αλάτι», τοανθρακικόασβέστιο (CaCO3), από τοοποίοκατασκευάζονταιοικιμωλίες,τοθειικόασβέστιο(CaSO4),που στην καθημερινή γλώσσα ονομάζουμε «γύψο». Πολλέςουσίες που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή είναιάλαταήμίγματαπουπεριέχουνάλατα,όπωςγιαπαράδειγμαημαγειρικήσόδα,ηκιμωλία,ογύψος,ταμάρμαρα,ηποτάσα,ταλιπάσματαπουχρησιμοποιούνταιστιςγεωργικέςκαλλιέργειες.

Η ανίχνευση των οξέων και των βάσεων γίνεται με τη χρήσηουσιών,πουονομάζονταιδείκτες.Τοχρώματωνδεικτώνμετα-βάλλεταιδιαφορετικά,ότανπροσθέτουμεσεαυτούςέναοξύήέναμίγμαπουπεριέχειοξύκαιδιαφορετικάότανπροσθέτουμεσεαυτούςμίαβάσηήέναμίγμαπουπεριέχειβάση.Ταάλαταείναιουδέτερα,ηπροσθήκησυνεπώςάλατοςστουςδείκτεςδεμεταβάλλειτοχρώματους.

Μπορούμε να κατασκευάσουμε με απλά μέσα ένα δείκτη γιατηνανίχνευσηοξέωνκαιβάσεων,βράζονταςκομματάκιακόκκι-νου λάχανου σε νερό ή αναμειγνύοντας κομματάκια κόκκινουλάχανου με καθαρό οινόπνευμα. Το κόκκινο λάχανο περιέχειμιαχρωστικήουσίαστηνοποίαοφείλεταιτοχαρακτηριστικότουμοβχρώμα.Oδείκτηςλοιπόναπόκόκκινολάχανοέχειχρώμαμοβ.Ότανπροσθέτουμεόμωςσεαυτόνοξύήμίγμαπουπερι-έχειοξύ,τοχρώματουγίνεταικόκκινο,ενώ,ότανπροσθέτουμεβάσηήμίγμαπουπεριέχειβάση,τοχρώματουγίνεταιπράσινο.Άλλη ουσία που χρησιμοποιείται συχνά ως δείκτης είναι τοβάμματουηλιοτροπίου.Όταναναμειγνύεταιέναοξύμεμίαβάση,προκαλείταιχημικήαντίδραση που ονομάζεται εξουδετέρωση. Τα προϊόντα τηςεξουδετέρωσηςείναιάλαςκαινερό.Ταπροϊόντασυνεπώςτηςεξουδετέρωσης είναι ουδέτερα, δεν έχουν όξινες ή βασικέςιδιότητες.Γι'αυτόκαιηαντίδρασηονομάζεταιεξουδετέρωση,

OΞEA - ΒΑΣΕΙΣ - AΛATA

226

πρέπεινατοποθετήσουμεστοσημείοστοοποίομαςτσίμπησεησφήκαόξινοδιάλυμα,γιαπαράδειγμαξίδι,ώστεναεξουδετε-ρωθείηβάση.

Τα οξέα και οι βάσεις, ακόμη και σε αραιά διαλύματα, είναιεπικίνδυναγιατηνυγείαμας,ανδεχρησιμοποιούνταισωστά.Ηεπαφήπολλώνουσιώνπουπεριέχουνοξύήβάσημετοδέρμαμας προκαλεί ερεθισμό ή ακόμη και εγκαύματα, αν η συγκέ-ντρωσητηςουσίαςείναιμεγάλη.Ανκαταπιούμεκάποιεςαπόαυτέςτιςουσίες,κινδυνεύουμεσοβαράαπόεσωτερικάεγκαύ-ματα.Ηχρήσηουσιώνπουπεριέχουνοξέαήβάσεις,όπωςγιαπαράδειγμακαθαριστικώνήαπορρυπαντικών,πρέπεισυνεπώςναγίνεταιμειδιαίτερηπροσοχή.Καλόείναιναδιαβάζουμετιςοδηγίεςπροφύλαξηςστιςσυσκευασίες τωνπροϊόντωναυτώνπριν τα χρησιμοποιήσουμε. Σε κάποιες περιπτώσεις η χρήσηπροστατευτικώνγαντιώνείναιαπαραίτητη.Ιδιαίτερασημαντικόείναιεπίσηςναφυλάμε ταπροϊόντααυτάσεμέρησταοποίαδεν έχουν πρόσβαση παιδιά, για να αποφύγουμε τον κίνδυνοτηςανεξέλεγκτηςχρήσηςτουςαπόαυτά.

τοοξύεξουδετερώνειτηβάσηήαντίστροφα.Πρέπεινασημει-ωθείεδώότιηεξουδετέρωσηεπιτυγχάνεταισεσυγκεκριμένηαναλογία οξέος - βάσεως. Αν για παράδειγμα προσθέτουμεσταδιακάβάσησεέναόξινοδιάλυμα,κάποιαστιγμήθαεξουδε-τερωθείπλήρωςτοοξύστοδιάλυμα.Ανσυνεχίσουμεναπρο-σθέτουμεβάση,τοδιάλυμαθαέχειπλέονβασικέςιδιότητες.

Παράδειγμαεξουδετέρωσης:

Παράδειγμαεξουδετέρωσηςαπότηνκαθημερινήζωήαποτελείητοποθέτησηαμμωνίαςστοσημείοστοοποίομαςτσίμπησεμίαμέλισσα. Το δηλητήριο της μέλισσας περιέχει οξύ, το οποίοπροκαλείπόνοκαιερεθισμό.Ηπροσθήκηβασικούδιαλύματοςαμμωνίαςπροκαλείτηνεξουδετέρωσητουοξέος.Ενδιαφέρονείναιότιτοδηλητήριοτηςσφήκαςπεριέχειβάση.Γιατηνεξου-δετέρωσηκαιτονπεριορισμότωνενοχλήσεωναπότοτσίμπημα

NaOH + HCI NaCI + H2O

227

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν την εικόνα καισημειώνουμεστονπίνακατηλέξη«δείκτης».Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασχολιάσουντηνκίνησητουκοριτσιούστηνεικόνακαιρωτάμεπώςονομάζεταιτοδάχτυλομετοοποίο«δείχνει»τοκορίτσι.Στησυνέχειααναφέρουμεότικαιστηχημείαχρησι-μοποιούνταιδείκτες.Διαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημασχε-τικάμετοτιμαςδείχνουνοιδείκτεςστηχημεία,προκαλώνταςτη διατύπωση υποθέσεων. Σημειώνουμε τις υποθέσεις τωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπισηΣτοπείραμααυτόοιμαθητέςπαρασκευάζουνδείκτηαπόκόκ-κινολάχανο,τονοποίοθαχρησιμοποιήσουνσταεπόμεναπει-ράματαγιατηνανίχνευσηοξέωνκαιβάσεων.Κόβουμεμισόλάχανοσεόσοτοδυνατόνπιομικράκομματάκιακαι δίνουμε σε κάθε ομάδα αρκετή ποσότητα, για να γεμίσειέναποτήριτουνερούμέχριτημέση.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΣTA ΙΧΝΗ TΩN OΞEΩN KAI TΩN BAΣEΩN

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

δείκτης,οξύ,βάση

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναπαρασκευάσουνοιμαθητέςδείκτηαπόκόκκινολάχανο.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάπώςανιχνεύουμεανμίαουσίαείναιήπεριέχειοξύήβάση.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιμερικέςουσίεςπουχρησιμοποιούμεκαθημερινάπεριέχουνοξέα.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιμερικέςουσίεςπουχρησιμοποιούμεκαθημερινάπεριέχουνβάσεις.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστονδύοοξέακαιδύοβάσεις.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •κόκκινολάχανο •7ποτήρια •καθαρόοινόπνευμα •κουταλάκι •σουρωτήρι •γυάλινοδοχείο

•μπουκάλιμεπώμα•χυμόςλεμονιού•χυμόςπορτοκαλιού•ξίδι•νερό•απορρυπαντικό

•αμμωνία•μαγειρικήσόδα•ταινία•χαρτί•ψαλίδι•καλαμάκια

για το πείραμα επίδειξης•μαχαίρι

•

•

Σελ. 160

228

Oι μαθητές τοποθετούν τα κομματάκια του λάχανου σε έναποτήρι,προσθέτουνκαθαρόοινόπνευμακαιανακατεύουνκαλάμεένακουταλάκι.Στησυνέχειαφιλτράρουντοοινόπνευμαμετο κόκκινο λάχανο περνώντας το από ένα σουρωτήρι.Αναφέρουμε στους μαθητές ότι το υγρόπου ετοίμασαν είναιέναςδείκτης.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναφυλάξουντοδείκτησεέναμπουκάλιπουκλείνειμεπώμα,γιατίθατονχρειαστούνσταεπόμεναπειράματα.Γιαναδιαπιστώσουνοιμαθητέςότιοδείκτηςαλλάζειχρώμαόταν αναμειγνύεται με ένα οξύ ή μία βάση, ρίχνουν σε ένακαθαρό ποτήρι μικρή ποσότητα δείκτη και προσθέτουν χυμόλεμονιού.

Ανυπάρχειδιαθέσιμοςχρόνος,μπορούμεναπαρασκευάσουμεδείκτη από κόκκινο λάχανο χωρίς τη χρήση οινοπνεύματος,ώστεοιμαθητέςνακατανοήσουνότιηαλλαγήτουχρώματοςοφείλεταιστιςουσίεςπουπεριέχειτοκόκκινολάχανοκαιόχιστοοινόπνευμα.Σεέναμπρίκιτοποθετούμεμικράκομματάκιακόκκινου λάχανου και νερό. Βράζουμε το μίγμα για περίπουπέντελεπτάκαιστησυνέχειατοσουρώνουμε.Γιατονπειραμα-τισμόσεομάδεςπροτιμήθηκεηχρήσητουκαθαρούοινοπνεύ-ματος,καθώςγιαλόγουςασφαλείαςκαλόείναινααποφεύγου-μετηνεργασίατωνμαθητώνμετοκαμινέτο.

Στο πείραμα αυτό οι μαθητές χρησιμοποιούν το δείκτη πουπαρασκεύασαν,γιαναανιχνεύσουνοξέακαιβάσεις.Oιμαθητέςσημειώνουνσεμικράχαρτάκιατιςονομασίεςτωνουσιώνπουθαεξετάσουνκαικολλάνεταχαρτάκιασταποτή-ρια.Στησυνέχειαβάζουνσταποτήριατιςδιάφορεςουσίες.Φροντίζουμε οι μαθητές να χρησιμοποιήσουν απορρυπαντικόρούχωνγιαπλύσιμοστοχέρι,διότιδενείναιταδιαλύματαόλωντωναπορρυπαντικώνβασικά(αλκαλικά).Καλόείναιεπίσηςναδιαλύσουμε την αμμωνία σε νερό, ρίχνοντας σε ένα γεμάτοποτήριμενερόδύο-τρειςσταγόνεςαμμωνία,καιναδώσουμεστουςμαθητέςμικρήποσότητααπότοαραιωμένοδιάλυμα.

Oιμαθητέςτοποθετούνμικρήποσότηταδείκτησεέναποτήρικαι ρίχνουνσεαυτόμερικέςσταγόνες ξίδι, χρησιμοποιώνταςένακαλαμάκιήένασταγονόμετρο,πουμπορούνναπρομηθευ-τούν από ένα φαρμακείο. Αν οι μαθητές χρησιμοποιήσουνκαλαμάκι,εργάζονταιωςεξής:βυθίζουντοκαλαμάκιστοποτή-ριμετοξίδικαι,ενώημίαάκρητουβρίσκεταιμέσαστοξίδι,κλείνουντοάνοιγμαστηνάλληάκρημετοδάχτυλότους.Στησυνέχεια τοποθετούν το καλαμάκιπάνωαπό τοποτήρι με τοδείκτηκαιαπομακρύνουντοδάχτυλότουςλίγο,έτσιώστεναπέφτειτοξίδιστοποτήρισταγόνα-σταγόνα.Στησυνέχεια,αφούξεπλύνουν τοποτήριμε τοδείκτηκαι τοκαλαμάκι ή το σταγονόμετρο, επαναλαμβάνουν το πείραμαεξετάζονταςκαιτιςυπόλοιπεςουσίες.

Αφούοι μαθητέςολοκληρώσουν τοπείραμα,σημειώνουνστηδεύτερηστήλητουπίνακατουβιβλίουτουςτοχρώμαπουπήρεκάθεφοράοδείκτης.Συμπληρώνουντιςδύοάλλεςστήλεςτουπίνακα,χωρίζονταςτιςουσίεςπουεξέτασανσεδύοκατηγορί-ες,ανάλογαμετοχρώμαπουπήρεοδείκτης,σεοξέακαισεβάσεις.

Ηεκτέλεσητουπειράματοςσεομάδεςαπαιτείαρκετόχρόνο.Μπορούμε,γιαναεξοικονομήσουμεχρόνο,ναέχουμεπριντομάθημαετοιμάσειταδιαλύματαπουθαεξετάσουνοιμαθητέςκαι να τα διαθέσουμε σε κάθε ομάδα για την εκτέλεση τουπειράματος.

•

Όταν προσθέτω λεμόνι στο δείκτη, το χρώμα του αλλάζει, από μοβ γίνεται κόκκινο.

Σελ. 161

•

•κόκκινο οξύπράσινο βάσηκόκκινο οξύπράσινο βάσηπράσινο βάσηκόκκινο οξύ

Σελ. 162

229

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τές γενικεύουν την παρατήρησή τους και διατυπώνουν τοσυμπέρασμα, χρησιμοποιώντας τις βοηθητικές λέξεις πουδίνονταιστοπλαίσιο.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνααναφέρουνμεποιεςουσίεςοδείκτηςέγινεκόκκινοςκαιμεποιεςπράσι-νος.Εισάγουμετιςονομασίες«οξέα»και«βάσεις»καιεξηγού-μεστουςμαθητέςότιοιουσίεςπουμεταβάλλουντοχρώματουδείκτησεκόκκινοονομάζονταιοξέα,ενώοιουσίεςπουμετα-βάλλουντοχρώματουδείκτησεπράσινοονομάζονταιβάσεις.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗπρώτηεργασίααποτελείεπανάληψητουεισαγωγικούερεθί-σματος,πρέπεισυνεπώςνασυζητηθείστοσχολείοστοτέλοςτηςδιδακτικήςώρας.Oιυποθέσειςπουοιμαθητέςδιατύπωσανστην αρχή του μαθήματος είναι σημειωμένες στον πίνακα.Προκαλούμεσυζήτησημέσααπότηνοποίαοιμαθητέςσχολιά-ζουν, συμπληρώνουν, επαναδιατυπώνουν ή διορθώνουν τιςυποθέσεις τους σχετικά με τη χρησιμότητα των δεικτών στηχημεία. Μετά την ολοκλήρωση της συζήτησης οι μαθητέςσημειώνουνμεσυντομίαστοβιβλίοτουςτασυμπεράσματατηςσυζήτησης.

Εργασίαμεπειραματικόχαρακτήρα.Προτρέπουμετουςμαθη-τέςναεκτελέσουντο«πείραμα»στοσπίτι καινααναφέρουνστηντάξητηνπαρατήρησήτους.Oιμαθητέςπαρατηρούνότιτομαύροτσάιγίνεταιπιοανοιχτόχρωμο,ότανπροσθέτουνλεμόνι.Καθώςγνωρίζουνότιο χυμόςλεμονιούείναιόξινος, καταλή-γουνστοσυμπέρασμαότιτομαύροτσάιμπορείναχρησιμοποι-ηθείωςδείκτηςγιατηνανίχνευσητωνοξέων.Θαήτανκαλόναέχουμε ετοιμάσει λίγο μαύρο τσάι, ώστε να δείξουμε στουςμαθητές κατά τη συζήτηση της εργασίας στην τάξη ότι τοχρώματουγίνεταιπιοανοιχτόμετηνπροσθήκηοποιουδήποτεόξινουδιαλύματος.

Εργασίαμεπειραματικόχαρακτήρα.Oι μαθητέςκαλούνται ναεπαναλάβουν το πείραμα που εκτέλεσαν στο σχολείο και ναεξετάσουν ποιες από τις ουσίες καθημερινής χρήσης πουαναφέρονται στην εργασία είναι όξινες και ποιες βασικές.Συχνάοιμαθητέςαναφέρουνότικάποιεςουσίεςείναιοξέαήβάσειςανάλογαμετηναλλαγήχρώματοςτουδείκτη.Κατάτησυζήτησητηςεργασίαςστηντάξηδιορθώνουμε,αναφέρονταςότι δενμπορούμε ναείμαστε βέβαιοι ότι η ουσία είναι οξύήβάση,καθώςμπορείναείναιμίγμαπουπεριέχειοξύήβάση.Γι'αυτό προτιμούμε τη γενικότερη διατύπωση «περιέχει οξύ ήβάση».

•

•

•

•

Ta οξέα και οι βάσεις μεταβάλλουν το χρώμα του δείκτη. Με τα οξέα ο δείκτης γίνεται κόκκινος, ενώ με τις βάσεις πράσινος.

Η αλλαγή του χρώματος των δεικτών μάς βοηθά να καταλάβουμε, μας «δείχνει», αν μια ουσία είναι ή περιέχει οξύ ή βάση.

Όταν ρίχνω λεμόνι στο τσάι, το χρώμα του αλλάζει, γίνεται πιο ανοιχτό. Το μαύρο τσάι μπορεί λοιπόν να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για την ανίχνευση οξέων.

Το αναψυκτικό, το γιαούρτι και η ασπιρίνη περιέχουν οξύ. Η οδοντόκρεμα και το καθαριστικό υγρό για τα τζάμια περιέχουν βάση.

Σελ. 163

230

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν την εικόνα καιρωτάμεανηαμμωνίαείναιοξύήβάση.Oιμαθητέςγνωρίζουναπότοπροηγούμενοφύλλοεργασίαςότιηαμμωνίαείναιβάση.Αναφέρουμε ότι το δηλητήριο της μέλισσας περιέχει οξύ καιστησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημαπροκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων,τιςοποίεςσημειώνουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότι,όταναναμει-γνύουμε βάσεις με οξέα, προκαλείται χημική αντίδραση, τοπροϊόν της οποίας στη σωστή αναλογία οξέος - βάσης είναιουδέτερο.Oιμαθητέςπροσθέτουνστοδιάλυματηςμαγειρικήςσόδαςμικρήποσότηταδείκτη,μέχριτοχρώματουδιαλύματοςναγίνειπράσινο.Στησυνέχειαπροσθέτουνπροσεκτικάμεένασταγονόμετροήένακαλαμάκισταγόνεςξίδι.Είναισημαντικόναπροσθέτουν το ξίδι σταγόνα - σταγόνα, διότι, αν η ποσότητατουξιδιούπουρίχνουνστοποτήριείναιμεγάλη,τοδιάλυμαθαγίνειόξινοκαιοδείκτηςκόκκινος,χωρίςοιμαθητέςναπαρα-τηρήσουν ότι σε κάποια αναλογία βάσης - οξέος το διάλυμαείναιουδέτεροκαιοδείκτηςμοβ.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: TA AΛATA

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

χημικήαντίδραση,εξουδετέρωση,οξύ,βάση,άλας

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάτηνεξουδετέρωσηενόςοξέοςαπόμίαβάση.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότιοιουσίεςπουπροκύπτουναπότηνεξουδετέρωσηονομάζονταιάλατα.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουλάχιστοντρίαάλαταπουχρησιμοποιούμεστηνκαθημερινήμαςζωή.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ποτήρια•νερό•μαγειρικήσόδα•κουτάλι

•καλαμάκιαήσταγονόμετρα•δείκτηςαπόκόκκινολάχανο•ξίδι

•

•

Καθώς ρίχνω σταγόνες ξίδι στο υγρό, παρατηρώ ότι κάποια στιγμή ο δείκτης γίνεται πάλι μοβ.

Σελ. 164

231

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμε συζήτηση για την εξαγωγή του συμπεράσματος.Ζητάμε από τους μαθητές να αναφέρουν αν το διάλυμα τηςμαγειρικήςσόδαςπεριέχειοξύήβάση.Ρωτάμεεπίσηςαντοξίδιπεριέχειοξύήβάση.Αφούοιμαθητέςκατανοήσουνότιστοπείραμααυτόαναμείξαμεέναοξύμεμίαβάση,ρωτάμεαντοδιάλυμαπουπροέκυψεμετάτηνανάμειξηείναιοξύήβάση.Oιμαθητέςπαρατήρησανότιτοχρώματουδείκτημετάτηνανά-μειξηείναιμοβ,είναισυνεπώςσεθέσηνααναφέρουνότι τοδιάλυμαμετάτηνανάμειξηδενείναιοξύήβάση.

Εξηγούμεστουςμαθητέςότι,όταναναμειγνύουμεμίαβάσημεέναοξύ,γίνεταιμιαχημικήαντίδρασηπουονομάζεταιεξουδε-τέρωση.Εξηγούμεεπίσηςότικατάτηνεξουδετέρωσηδημιουρ-γούνταιουσίεςπουονομάζονταιάλατα.Ηεξήγησητηςεξουδε-τέρωσηςπου δίνουμε στους μαθητές είναι επιφανειακή.Δενεπεκτεινόμαστε περισσότερο, καθώς αυτό πιθανότατα θαπροκαλούσεσεμαθητέςαυτήςτηςηλικίαςλανθασμένεςαντι-λήψεις. Αναφέρουμε στους μαθητές ουσίες της καθημερινήςζωήςπουείναιάλατα,όπωςτηνκιμωλία,τογύψο,τοκέλυφοςτωνκοχυλιώνκαιαβγών.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗπρώτηεργασίααποτελείεπανάληψητουεισαγωγικούερεθί-σματος,πρέπεισυνεπώςνασυζητηθείστοσχολείοστοτέλοςτης διδακτικής ώρας. Εφόσον οι μαθητές έχουν διατυπώσειυποθέσεις,αυτέςείναισημειωμένεςστονπίνακα.Προκαλούμεσυζήτηση για το σχολιασμό τους. Oι μαθητές στο ΦύλλοΕργασίας αυτό μελέτησαν την εξουδετέρωση, είναι συνεπώςσεθέσηνααναφέρουνότιηαμμωνία,πουείναιβάση,εξουδε-τερώνειτοοξύπουπεριέχεταιστοδηλητήριοτηςμέλισσας.

Oιμαθητέςγνωρίζουνότιτοξίδιείναιόξινο.Μεβάσηκαιτηναπάντησήτουςστηνπροηγούμενηεργασίακαλούνταιναανα-φέρουνότιτοδηλητήριοτηςσφήκαςπεριέχειβάση.

Ηεργασίααναφέρεταισεεφαρμογήτηςεξουδετέρωσηςστηνκαθημερινήζωή.Κατάτησυζήτησητηςεργασίαςσχολιάζουμετοχαρακτηρισμό«αντιόξινοπαρασκεύασμα».

•

•

•

Η χημική αντίδραση που γίνεται, όταν προσθέτουμε μία βάση σε ένα οξύ ή ένα οξύ σε μία βάση, ονομάζεται εξουδετέρωση. Οι χημικές ουσίες που δημιουργούνται με την εξουδετέρωση ονομάζονται άλατα. •

Το δηλητήριο της μέλισσας περιέχει οξύ, το οποίο εξουδετερώνεται από την αμμωνία, που είναι βάση.

Το δηλητήριο της σφήκας περιέχει βάση, γι αυτό βάζουμε ξίδι, που περιέχει οξύ.

Το παρασκεύασμα αυτό πρέπει να περιέχει βάση, για να εξουδετερώνει το οξύ στο στομάχι μας.

Σελ. 165

232

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντηνεικόναμεταδιάφορα καθαριστικά που περιέχουν οξέα ή βάσεις. Αν αυτόείναιδυνατό,φέρνουμεστηντάξηκαιδείχνουμεστουςμαθητέςέναμπουκάλιυγρόσαπούνιγιαταπιάτα,ένακαθαριστικότου-αλέτας,ένακαθαριστικόγιατοφούρνοκαιένακαθαριστικόγιαατμοσίδερο. Προτρέπουμε τους μαθητές να διαβάσουν τηνπεριγραφήτωνπροϊόντωναυτώνκαιστησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημαπροκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσε-ων,τιςοποίεςχωρίςνασχολιάσουμεσημειώνουμεστονπίνα-κα.

Πειραματική αντιμετώπισηΜετοπείραμααυτόοιμαθητέςδιαπιστώνουνότιταοξέαδια-βρώνουν(διαλύουν)ταάλατα.Oιμαθητέςγνωρίζουνότι το ξίδι είναιόξινο, ενώ τοδιάλυμαπου περιέχει απορρυπαντικό για τα ρούχα είναι βασικό.Γνωρίζουνεπίσηςότιηκιμωλίαείναιάλας.Ρίχνονταςμιακιμω-λίασεέναόξινοκαισεέναβασικόδιάλυμα,διαπιστώνουνότιστοόξινοδιάλυμαηκιμωλίαδιαβρώνεται,ενώστοβασικόδεναλλοιώνεται.

Προτρέπουμετουςμαθητέςνααφήσουντηνκιμωλίαγια2-3λεπτάσταδύοποτήριακαιστησυνέχειανατηναφαιρέσουνκαιναπαρατηρήσουντημεταβολήστηνυφήκαιστομέγεθοςτηςκιμωλίαςπουτοποθέτησανστοξίδι.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3: TA OΞEA KAI OI BAΣEIΣ ΣTHN KAΘHMEPINH ZΩH

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

οξέα,βάσεις,ουσίες,καθαριστικά,απορρυπαντικά

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιταοξέαδιαλύουνταάλατα.•Ναδιαπιστώσουνοιμαθητέςπειραματικάότιοιβάσειςδιαλύουνταλίπη.•Ναεξηγήσουνοιμαθητέςτηχρησιμότηταορισμένωνοξέωνκαιβάσεωνστηνκαθημερινήζωή.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςκινδύνουςαπότηναπρόσεχτηχρήσηκαθαριστικώνκαιαπορρυπαντικών.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδα •ποτήρια•νερό•απορρυπαντικό

•κουταλάκι•ξίδι•κιμωλία•λάδι

Παρατηρώ ότι στο ποτήρι με το ξίδι σχηματίζονται φυσαλίδες. Η επιφάνειά της κιμωλίας γίνεται τραχιά και σιγά-σιγά «λιώνει». Στο ποτήρι με το απορρυπαντικό δεν παρατηρώ τίποτε, δε βλέπω καμιά αλλαγή στην κιμωλία.

•

•

Σελ. 166

233

Με το πείραμα αυτό οι μαθητές διαπιστώνουν ότι οι βάσειςδιαλύουνταλίπη.Oιμαθητέςγνωρίζουνότιτοδιάλυμααπορ-ρυπαντικού είναι βασικό, ενώ το ξίδι είναι όξινο. Ρίχνονταςμερικέςσταγόνεςλάδισεέναβασικόκαισεέναόξινοδιάλυμα,διαπιστώνουν ότι στο βασικό διάλυμα το λάδι διαλύεται, ενώστοόξινοτολάδιδεδιαλύεταικαιπαραμένειστηνεπιφάνεια.Προτρέπουμετουςμαθητές,αφούρίξουντολάδισταδύοποτή-ρια, ναανακατέψουνκαλάμε τοκουταλάκι για2-3λεπτάκαιστησυνέχειαναπαρατηρήσουνπροσεχτικά τομίγμασταδύοποτήρια.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςγενικεύουντηνπαρατήρησήτουςσταπειράματαπουπρο-ηγήθηκανκαιδιατυπώνουντοσυμπέρασμα.Oιμαθητέςστοπρώτοπείραμαδιαπίστωσανότιηκιμωλίαδια-βρώνεται (διαλύεται) στο ξίδι. Γενικεύοντας καταλήγουν στοσυμπέρασμα ότι τα οξέα διαβρώνουν (διαλύουν) τα άλατα. Ηχρήσητουόρου«διαλύουν»δενείναιαπόλυτασωστή,καθώςόμωςοόρος«διαβρώνουν»είναιδυσνόητοςγιαμαθητέςαυτήςτης ηλικίας, καλό είναι να αποδεχτούμε τη χρήση του όρου«διαλύουν».

Προκαλούμεσυζήτησηστην τάξησχετικά με τη χρήσηοξέωνκαιβάσεωνστηνκαθημερινήζωή.Μέσααπότησυζήτησηβοη-θάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνπότεηουσίαπουχρησιμο-ποιείταιπεριέχειοξύκαιπότεβάση.Μεκατάλληλεςερωτήσειςσυντονίζουμετησυζήτηση:-Ότανηκαφετιέραπιάσειάλατα,μεποιαουσίατηνκαθαρί-ζουμε;-Πώςδιαλύονταιταάλαταστηλεκάνητηςτουαλέτας;-Πώςδιαλύονταιταλίπησταχρησιμοποιημέναπιάτα;- Το σαπούνι για τα ρούχα αφαιρεί και λεκέδες από λίπη. Τιπεριέχει:οξύήβάση;

Προκαλούμεεπίσηςσυζήτησηστηντάξησχετικάμετηναπρό-σεχτη χρήση καθαριστικών και απορρυπαντικών. Φέρνουμεστηντάξηδιάφορατέτοιαπροϊόντακαιζητάμεαπότουςμαθη-τές να διαβάσουν τις οδηγίες προφύλαξης. Η ανάγνωση τωνοδηγιών δίνει εναύσματα για συζήτηση στην τάξη. Αντίστοιχαεναύσματα μπορούν να δώσουν και τα σχετικά κείμενα στοβιβλίοαναφοράς.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασχολιάσουντοειδικόκαπάκιτηςσυσκευασίαςπολλώνκαθαριστικών.Ιδιαίτερασχολιάζουμετηνοδηγίαπολλώνκαθαριστικώνότιδενπρέπεινα αναμειγνύονται με άλλα.Αν αναμειχθούν καθαριστικάπουπεριέχουν οξύ με άλλα που περιέχουν βάση ή αντίστροφα,προκαλείται αντίδραση εξουδετέρωσης κατά την οποία δημι-ουργούνταιεπικίνδυνοιατμοί.Οιμαθητέςέχουνμελετήσειτηνεξουδετέρωση και μπορούν συνεπώς να συμμετέχουν στησχετικήσυζήτηση.

Στο ποτήρι που περιέχει νερό με απορρυπαντικό το λάδι διαλύεται, ενώ στο ποτήρι με το ξίδι μένει στην επιφάνεια αδιάλυτο.

Τα οξέα διαλύουν τα άλατα, ενώ οι βάσεις διαλύουν τα λίπη.

•

•

Σελ. 167

234

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΣτηνεργασίααυτήοιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνεάντοκαθαριστικόφούρνουπεριέχειβάσηήοξύ.Λαμβάνονταςυπόψητουςτοείδοςτωνρύπωνπουσυγκεντρώνονταιστατοιχώματατωνφούρνων,πουείναικυρίωςλίπη,οιμαθητέςθακαταλήξουνστηναπάντησηότιτοκαθαριστικόφούρνουπρέπειναπεριέχειβάση,γιανα«διαλύει»αυτάταλίπη.

Oιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουντοείδοςτηςουσίαςπουπεριέχεται στο καθαριστικό με το οποίο αποφράσσονται οιαποχετεύσεις, με βάση την πληροφορία ότι αυτό διαλύει ταλίπηπουφράσσουντουςσωλήνες.

Oιμαθητέςγνωρίζουνότι τομάρμαροείναιάλας,ενώτοξίδιοξύ.Γνωρίζουνεπίσηςότιταοξέαδιαβρώνουνταάλατα.Στηνεργασίααυτήκαλούνταινασυσχετίσουνταπαραπάνω,γιαναεξηγήσουνγιατίπρέπειναπροσέχουμεναμηστάξειξίδισταμάρμαρατουσπιτιού.

Το καθαριστικό φούρνου περιέχει βάση, για να διαλύει τα λίπη.

Για να μπορεί το καθαριστικό να διαλύει τα λίπη, πρέπει να περιέχει βάση.

Πρέπει να προσέχουμε, γιατί το ξίδι περιέχει οξύ, το οποίο καταστρέφει το μάρμαρο, που είναι άλας.

•

•

•

Σελ. 168

ΜΕΤΑΔΟΤΙΚΕΣ ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

3διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Προστασίααπόταμικρόβια(1διδακτικήώρα)2.Πρόληψηκαιαντιμετώπισηασθενειών(2διδακτικέςώρες)

ΛΕΞΙΛOΓΙO

•μικρόβια•λοίμωξη•αντιβιοτικό•εμβόλιο

ΓΕΝΙΚOΣ ΣΤOΧOΣ ΚΕΦΑΛΑΙOΥ

•Νακατανοήσουνοιμαθητέςτουςτρόπουςμετάδοσηςτωνμικροβίωναλλάκαιτουςτρόπουςπροστασίαςαπόαυτά.

ΕΙΔΙΚOΤΕΡOΙ ΣΤOΧOΙ

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςτρόπουςμετουςοποίουςεισέρχονταισυνήθωςταμικρόβιαστοσώμαμας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςτρόπουςμετάδοσηςτωνμικροβίων.•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςτουςτρόπουςπροφύλαξηςαπότημετάδοσημικροβίων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτηχρησιμότητατωνεμβολίωντωνορώνκαιτωναντιβιοτικών.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικάθεαντιβιοτικόείναικατάλληλογιαορισμένεςμόνοασθένειες.

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Οιπαθογόνοιμικροοργανισμοί,ήόπωςτουςονομάζουμεαλλιώςμικρόβια,μεταδίδονταιστονάνθρωπομε τοναέρα,με τηντροφήκαιτονερό,μεμολυσμένατρόφιμα,καθώςκαιμετηνεπαφήμεμολυσμέναάτομαήζώαήμεαντικείμεναπουέχουνχρησιμοποιηθείαπόαυτά.

•Ηείσοδοςτωνμικροοργανισμώνγίνεταικυρίωςαπότοστόμα,τημύτηήαπόανοιχτάτραύματα.•Ηείσοδοςενόςπαθογόνουμικροοργανισμούστοσώμαμαςονομάζεταιμόλυνση,ενώηεγκατάστασήτουσεκάποιοιστόκαιοπολλαπλασιασμόςτουλοίμωξη.

•ορός•αντισώματα•μόλυνση•προστασία

236

• Για την πρόληψη των μεταδοτικών ασθενειών είναι απαραίτητη η τήρηση κανόνων προσωπικής και δημόσιας υγιεινής.•Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες μικροοργανισμών. Οι κυριότερες από αυτές είναι τα βακτήρια, οι μύκητες, τα πρωτόζωα καιοιιοί.

•Ηβασικότερηπρόληψητωνμικροβιακώνλοιμώξεωνγίνεταιμετονεμβολιασμό.Ταεμβόλιαπεριέχουννεκρούςήεξασθενημένουςμικροοργανισμούς που ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού, εξασφαλίζοντας ανοσία σε μελλοντικήπροσβολήτουοργανισμούαπότοίδιομικρόβιο.

•Ηαντιμετώπισητωνλοιμώξεωνγίνεταιμεορούς,ότανδενέχειπαρέλθειμεγάλοχρονικόδιάστημααπότημόλυνση.•Οιοροίείναισκευάσματαπουπεριέχουνέτοιμααντισώματα.•Ταεμβόλιαπουχρησιμοποιούνταιγιατηνπρόληψητωνλοιμώξεωνκαιοιοροίπουχρησιμοποιούνταιγιατηναντιμετώπισήτουςενισχύουντηνάμυνατουοργανισμούεπιταχύνονταςτηνανάπτυξηαντισωμάτων.

•Γιατηναντιμετώπισητωνλοιμώξεωναπόμικροοργανισμούςχρησιμοποιούνταικαιτααντιβιοτικά.Τααντιβιοτικάλειτουργούνμεχημικές διαδικασίες που εμποδίζουν την ανάπτυξη βακτηρίων μυκήτων και πρωτόζωων. Τα αντιβιοτικά δεν μπορούν ναχρησιμοποιηθούνγιατηναντιμετώπισητωνλοιμώξεωναπόιούς.

•Κάθεαντιβιοτικόέχειεξειδικευμένηδράση,δηλαδήσυνιστάταιστηναντιμετώπισησυγκεκριμένωνκάθεφοράλοιμώξεων.•Ηάσκοπηχρήσηαντιβιοτικώνέχειωςαποτέλεσμανααυξάνεταιηανθεκτικότητατωνβακτηρίων.Ηκατάχρησηαντιβιοτικώνέχειωςαποτέλεσμααυτάναγίνονταιολοένακαιλιγότεροαποτελεσματικά.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

• Πολλοί μαθητές θεωρούν εσφαλμένα ότι η επιστήμη σήμερα έχει αναπτύξει κατάλληλα φάρμακα για τη θεραπεία κάθεασθένειας.

•Ορισμένοιμαθητέςθεωρούνότιταμικρόβιακαιοιπαθογόνοιμικροοργανισμοίυπάρχουνμόνοσεβρώμικαήμολυσμέναμέρη.Αδυνατούν να κατανοήσουν ότι μικρόβια υπάρχουν παντού, ακόμη και στο σώμα ενός υγιούς ανθρώπου. Ωστόσο η ύπαρξηαντισωμάτωνδενεπιτρέπεισταμικρόβιααυτάναπολλαπλασιαστούνδημιουργώνταςπρόβλημα.

•Πολλοίμαθητέςθεωρούνλαθεμέναότιτοπλύσιμοτωνχεριώνείναιαπαραίτητομόνοότανείναιεμφανώςβρώμικα.•Πολλοίμαθητέςθεωρούνότιτααντιβιοτικάείναικατάλληλαγιατηναντιμετώπισηόλωντωνμικροβίωναγνοώνταςότιοιιώσειςδεναντιμετωπίζονταιμεαντιβιοτικά.Οιπερισσότεροιμαθητέςδενγνωρίζουνότιτααντιβιοτικάέχουνεξειδικευμένηδράσηκαιθεωρούνότιοποιοδήποτεαντιβιοτικόκαιανλάβουν,γιανακαταπολεμήσουνμιαλοίμωξη,αυτόθαείναιαποτελεσματικό.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

•δεναπαιτούνται

237

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Οιμικροοργανισμοίήόπωςτουςονομάζουμεαλλιώςμικρόβιαονομάζονταιπαθογόνοι,ότανπροκαλούνασθένειες.Υπάρχουνδιάφορεςκατηγορίεςμικροοργανισμών.Οικυριότε-ρεςείναι ταβακτήρια,οιμύκητες, ταπρωτόζωακαιοι ιοί.Οιπαθογόνοιμικροοργανισμοίμεταδίδονταιστονάνθρωπο:•Μεταμολυσμένατρόφιμαήμετονερό,κυρίωςτοπόσιμο.Χαρακτηριστικόπαράδειγμαασθένειαςπουμεταδίδεταιμετον τρόπο αυτό είναι ο τύφος, που προκαλείται από τοβακτήριοσαλμονέλα.

•Με την επαφή με μολυσμένα άτομα, (σεξουαλική επαφή,μολυσμένο αίμα κ.τ.λ.). Με τον τρόπο αυτό μεταδίδονταιασθένειες,όπωςτοAIDSκαιηηπατίτιδαΒ.

•Με την επαφή με μολυσμένα αντικείμενα (κέρματα,πετσέτες, τηλεφωνικές συσκευές κ.τ.λ.). Με τον τρόποαυτόμεταδίδονταιασθένειες,όπωςηιλαρά,ηευλογιάκαιηηπατίτιδα.

•Μεσταγονίδιαπουεκτοξεύονταιστοναέρακατάτοβήχα,τηνομιλίακαιτοφτέρνισμα.Μετοντρόποαυτόμεταδίδονταιασθένειες,όπωςοκοκίτης,ηπνευμονίακαιηγρίπη.

•Με την επαφή με μολυσμένα ζώα, όπως οι μύγες και τακουνούπια. Με τον τρόπο αυτό μεταδίδονται ασθένειες,όπωςηχολέρα,ηδυσεντερίακαιελονοσία.

Η είσοδος των μικροοργανισμών στο σώμα γίνεται από τοδέρμα και τους βλεννογόνους κυρίως του ματιού, της μύτης,τουστόματος, τουστομαχιού, τηςουρήθραςκαι τωνγεννητι-κώνοργάνων.

Ηείσοδοςενόςπαθογόνουμικροοργανισμούστονοργανισμότου ανθρώπου λέγεταιμόλυνση. Αν μετά την είσοδό τους οιμικροοργανισμοίκαταφέρουνναεγκατασταθούνστονκατάλλη-λο ιστό, τότε πολλαπλασιάζονται, συχνά με πολύ γρήγορορυθμό, οπότε εκδηλώνονται τα συμπτώματα της ασθένειας.Τέτοιεςασθένειεςπουοφείλονταισεπαθογόνουςμικροοργα-νισμούςονομάζονται λοιμώδεις.Μιαλοιμώδηςασθένειαμπο-ρείναεξελιχτείσεεπιδημία,ανμεταδοθείσεμεγάλοαριθμόατόμωνμέσασεσύντομοχρονικόδιάστημα.Γιατηναποφυγήτηςμετάδοσηςασθενειώνείναιαπαραίτητηη

εφαρμογήκανόνωνπροσωπικής υγιεινήςόπωςτοπλύσιμοτουδέρματος, των χεριών και των μαλλιών, η χρήση ατομικώνπετσετών και η χρήση προφυλακτικού κατά τη σεξουαλικήεπαφήκαιητήρησηδημόσιας υγιεινής,όπωςταπρογράμματαεμβολιασμών,ηχλωρίωσητουνερού,ηπαστερίωσητροφίμωνκαιοέλεγχοςτωνεργαζομένωνκαιτωνσυνθηκώνπουεπικρα-τούνσεεστιατόριακαικαταστήματατροφίμων.

Ότανέναμικρόβιοεισβάλλειγιαπρώτηφοράστονοργανισμό,το ανοσοποιητικό σύστημα το αναγνωρίζει και παράγει μετάαπό μερικές ημέρες ειδικές χημικές ουσίες, τααντισώματα, γιανατοκαταπολεμήσει.Ταυτόχροναπαράγεικαιειδικάκύττα-ρα«μνήμης»,που«θυμούνται»τοσυγκεκριμένομικροοργανι-σμόκαιαντιδρούνπολύπιογρήγορα,όταναυτόςξαναεμφανι-στεί.Στηλειτουργίααυτήτουοργανισμούστηρίζεταιηδράσητωνεμβολίων,πουέχουνσυμβάλεισημαντικάστηναντιμετώπι-ση σοβαρών ασθενειών. Με τον εμβολιασμό εισάγουμε στονοργανισμόνεκρούςήεξασθενημένουςμικροοργανισμούς,πουέχουνχάσειτηνπαθογένειάτους,αναγκάζουνόμωςτονοργα-νισμόναπαραγάγειαντισώματακαιειδικάκύτταρα«μνήμης».Τακύτταρα«μνήμης»θυμούνταιτοσυγκεκριμένομικροοργανι-σμόκαιαντιδρούνπολύπιογρήγορα,όταναυτόςξαναεμφανι-στεί,εξασφαλίζονταςμετοντρόποαυτόανοσία,αφούοοργα-νισμός αντιδρά στη μόλυνση πολύ πιο γρήγορα και αποτελε-σματικά.

Ανοοργανισμόςέχειήδηπροσβληθείαπόκάποιονμικροοργα-νισμό,ηχρησιμοποίησηεμβολίουεκτωνυστέρωνείναιχωρίςαποτέλεσμα,καθώςηπαραγωγήαντισωμάτωναπαιτείκάποιεςημέρες.Στηνπερίπτωσηαυτήχορηγείταιστονοργανισμόορός πουπεριέχειέτοιμααντισώματα,ταοποίαέχουνπαραχθείσεκάποιοάλλοάτομοήζώο.Ταεμβόλιακαιοιοροί,λοιπόν,είναιουσίεςπουενισχύουντηφυσικήάμυνατουοργανισμούεπιτα-χύνονταςτηνανάπτυξηαντισωμάτων.

Ένααποτελεσματικό όπλοστην αντιμετώπιση των μικροβίων,αποτελούντααντιβιοτικά,ταοποίαόμωςαντιμετωπίζουνμόνοεκείνεςτιςλοιμώξειςπουοφείλονταισεβακτήρια,πρωτόζωακαιμύκητες.Τααντιβιοτικάείναιχημικέςουσίεςπουλειτουρ-γούνπαρεμποδίζονταςκάποιαειδικήβιοχημικήαντίδρασητων

ΜΕΤΑΔΟΤΙΚΕΣ ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ

238

τικότητάτουςενώθααυξάνεταιηανάγκηανακάλυψηςολοένακαινέωναντιβιοτικών.Δεν υπάρχουν αντιβιοτικά αποτελεσματικά απέναντι σε ιούς,αφούοιιοίδενέχουνδικότουςμεταβολισμό,αλλάχρησιμοποι-ούν τους μηχανισμούς του κυττάρου στο οποίο παρασιτούν.Επομένωςσεπεριπτώσειςιογενώνλοιμώξεωνδενπρέπειναγίνεταιχορήγησηαντιβιοτικών.

μικροοργανισμώνδυσχεραίνονταςτηνανάπτυξήτους,λειτουρ-γούνδηλαδήμετελείωςδιαφορετικότρόπο,απ’ότιταεμβόλιακαι οι οροί. Το πρώτο αντιβιοτικό που ανακαλύφτηκε είναι ηπενικιλίνη. Η αλόγιστη χρήση των αντιβιοτικών καθιστά ταβακτήριαανθεκτικάστααντιβιοτικά.Γιατολόγοαυτότααντιβι-οτικάπρέπειναχρησιμοποιούνταιμόνοότανυπάρχειπραγμα-τικήανάγκη.Διαφορετικάθαμειώνεταισυνεχώςηαποτελεσμα-

239

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμε από τους μαθητές να παρατηρήσουν τις εικόνες.Ρωτάμε τους μαθητές «Ποιους τρόπους προστασίας από ταμικρόβιαπαρατηρείτεστιςεικόνες;»Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημα,προκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσε-ων,τιςοποίεςσημειώνουμεστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιά-σουμε.Αναφέρουμε στους μαθητές ότι οι μικροοργανισμοί ή όπωςτουςονομάζουμεαλλιώςμικρόβιαείναιμικροσκοπικοίοργανι-σμοί,οιοποίοι,ανεισέλθουνστοσώμακαιδεντουςκαταπολε-μήσει εγκαίρως και αποτελεσματικά ο οργανισμός μας, μπο-ρούννααποδειχθούνβλαβεροίγιατηνυγείαμας.ΚατάτηνεπεξεργασίααυτούτουΦύλλουΕργασίαςδενπρέπεισεκαμιάπερίπτωσηναμεταδοθείστουςμαθητέςτοαίσθηματουφόβουγιαταμικρόβια.Οιμαθητέςθαπρέπεινακατανοή-σουν ότι ο ανθρώπινος οργανισμός συμβιώνει με τα αβλαβήμικρόβιακαιαμύνεταιαποτελεσματικάσταεπικίνδυναμικρόβια,χάρηστοανοσοποιητικότουσύστημα,γιαεκατομμύριαχρόνια.Πρέπει όμως οι μαθητές να κατανοήσουν ότι η καθημερινήτήρησητωνκανόνωνπροσωπικήςκαιδημόσιαςυγιεινήςσυμ-βάλλειαποτελεσματικάστηνπροστασίαμαςαπόταμικρόβια.

ΑντιμετώπισηΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαιναπεριγράψουντουςτρόπουςμετουςοποίουςμπορούνναεισέλ-θουνταμικρόβιαστοσώμαμας.Αναφέρουμεστουςμαθητέςότιταμικρόβιαπουτελικάεισέρ-χονταιστοσώμαμαςδίνουνμιασυνεχήμάχημετοανοσοποιη-τικόμαςσύστημα.Ημάχηαυτήείναιαδιάκοπη,αφούηείσοδοςτωνμικροβίωνστοσώμαμαςείναιαναπόφευκτη.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΑΠΟ ΤΑ ΜΙΚΡΟΒΙΑ

ΔIAPKEIA:

1διδακτικήώρα

ΛEΞIΛOΓIO:

μικρόβια,μόλυνση,λοίμωξη,προστασία

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςτρόπουςμετουςοποίουςεισέρχονταισυνήθωςταμικρόβιαστοσώμαμας.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτουςτρόπουςμετάδοσηςτωνμικροβίων.•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςτουςτρόπουςπροφύλαξηςαπότημετάδοσημικροβίων.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδαδεναπαιτούνται

•

Τα μικρόβια μπαίνουν στο σώμα μας από τη μύτη και το στόμα καθώς αναπνέουμε. Μικρόβια μπορούν επίσης να μπουν από μια ανοιχτή πληγή.

•

Σελ. 170

240

Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςκαινασημειώσουνστονπίνακαπουακολουθείτουςτρόπουςμετουςοποίουςμεταδίδονται ταμικρόβιααλλάκαι τουςαντίστοιχουςτρόπουςπροφύλαξηςγιακάθεπερίπτωση.Προκαλούμεσυζή-τησηστηντάξη.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιατησυζήτηση:- Γιατίπλένειταχέριατουτοπαιδί;- Τιπρέπεινακάνειτοαγόριμετοχρησιμοποιημένοχαρτομά-ντιλο;-Γιαποιολόγοπρέπειναχρησιμοποιείοκαθέναςμαςμόνοτηδικήτουοδοντόβουρτσα;- Τιθαέπρεπενακάνειτοαγόρι,ότανβήχει;- Γιαποιολόγομπορείναφοράμάσκαηγυναίκα;- Γιατίπρέπεινακαθαρίζουμεκαινακαλύπτουμεένατραύμα;- Τιθαέπρεπενακάνειηγυναίκα,ότανφτερνίζεται;- Γιαποιολόγοπρέπεινασηκώσειημαμάτοπαιδίτηςγρήγο-ρααπόκάτω;Είναισημαντικόνακατανοήσουνοιμαθητέςμέσααπότησυζή-τησηότιτοτακτικόκαισχολαστικόπλύσιμοτωνχεριώνείναιτοσημαντικότεροαπότααπλάκαικαθημερινάμέτραπροστασίαςπουπρέπειναλαμβάνουμεγιατηδιατήρησητηςκαλήςκατά-στασηςτηςυγείαςμας.

Εξαγωγή ΣυμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξηβοηθώνταςτουςμαθητέςνασυνοψίσουν τους κυριότερους τρόπους προστασίας από ταμικρόβια.Είναισημαντικόνακατανοήσουνοιμαθητέςότιδεναρκείναπροστατεύουντονεαυτότουςαπόταμικρόβια.Πρέπειναπροστατεύουνκαιτουςάλλουςανθρώπουςαπόταδικάτουςμικρόβια.Γιατολόγοαυτόπρέπειναπετούνστοκαλάθι τωναχρήστωνταχρησιμοποιημέναχαρτομάντιλα,ότανείναικρυω-μένοικαιναβάζουντοχέριμπροστάαπότοστόμα,ότανβήχουνήφτερνίζονται.Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:- Τιμπορούμενακάνουμεκαθημερινά,ώστεναπροστατευτού-μεαπότημετάδοσημικροβίων;- Ποια είναι η σημαντικότερη καθημερινή συνήθεια που μαςπροστατεύειαπόταμικρόβια;- Τι μπορούμε να κάνουμε καθημερινά, ώστε να προστατεύ-σουμετουςάλλουςανθρώπουςαπόταδικάμαςμικρόβια;- Τιπρέπεινακάνουνοιάλλοιάνθρωποι,γιαναπροστατευτούναπόταδικάμαςμικρόβια;

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΗπρώτηεργασίααποτελείεπανάληψητουεισαγωγικούερωτή-ματος, πρέπει συνεπώς να συζητηθεί στο σχολείο μετά τηνολοκλήρωσητουσχολιασμούτωνυποθέσεωντωνμαθητώνστοτέλοςτηςδιδακτικήςώρας.

Οιμαθητέςκαλούνταιναεντοπίσουνστοσκίτσοτιςαιτίεςανά-πτυξης μικροβίων σε ένα «εργαστήριο» ζαχαροπλαστικής,όπουδεντηρούνταιβασικοίκανόνεςυγιεινής.

•

•

•

Για την καθημερινή προστασία μας από τα μικρόβια πρέπει να πλένουμε πολύ καλά τα χέρια μας, να φροντίζουμε ό,τι τρώμε ή πίνουμε να είναι καθαρό και να μην πλησιάζουμε ανθρώπους που βήχουν ή φτερνίζονται.

Πρέπει να καθαρίσει και να καλύψει την πληγή.

Τα σταγονίδια του βήχα, τα ποντίκια, οι μύγες, οι ακαθαρσίες, η βρώμικη τουαλέτα, τα σκουπίδια, τα χαλασμένα τρόφιμα είναι μερικές από τις αιτίες ανάπτυξης μικροβίων στο ζαχαροπλαστείο.

Σελ. 172

•

Από τα χέρια, με επαφή

Από χρησιμοποιημένο χαρτομάντιλοΑπό το στόμα

Με το βήχαΑπό το στόμα και τη μύτη

Από ανοιχτή πληγή

Με τα σταγονίδια του φτερνίσματοςΑπό το στόμα

Πλύσιμο των χεριών

Αποφυγή επαφής

Ο καθένας χρησιμοποιεί τη δική του οδοντόβουρτσαΔεν πλησιάζουμε πολύ όσους βήχουνΟι γιατροί φορούν γάντια και μάσκαΚαθαρισμός και κάλυψη της πληγήςΒάζουμε το χέρι μας μπροστάΤρώμε και πίνουμε μόνο καθαρά φαγητά και ποτά

Σελ. 171

241

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπό τουςμαθητές ναπαρατηρήσουν τις εικόνες. Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημα,προκαλώνταςτηδιατύπωσηυποθέσεων.Οι περισσότεροι μαθητές διατυπώνουν υποθέσεις, αναφέρο-νταςδιάφοραφάρμακαπουτυχόνέχουνχρησιμοποιήσει.Είναιπιθανό τα περισσότερα από αυτά να μη σχετίζονται με τηνκαταπολέμησημιαςλοίμωξης,αλλάναπρόκειταιγιαφάρμακαδιαφόρωνχρήσεων.Σημειώνουμετιςαπαντήσειςστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

ΑντιμετώπισηΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντιςεικόνεςμεταφάρμακακαιναδιαβάσουντηναντίστοιχηπεριγραφήτηςχρησι-μότηταςτουκαθενόςαπότοφυλλάδιοτωνοδηγιών.Ρωτάμε τους μαθητές τι κοινό έχουν τα δύο φάρμακα στιςεικόνες.Οιμαθητέςαναφέρουνότιπρόκειταιγιαδύοαντιβιοτι-κά.Θυμίζουμεστουςμαθητέςότιαρκετάμικρόβιατελικάεισέρ-χονταιστοσώμαμας,όσαμέτραπροστασίαςκαιανλάβουμε.Εξηγούμεότιηείσοδοςενόςπαθογόνουμικροοργανισμούστονοργανισμό του ανθρώπου ονομάζεται μόλυνση. Αναφέρουμεεπίσηςότιανμετάτηνείσοδότουομικροοργανισμόςκαταφέ-ρειναεγκατασταθείστονκατάλληλοιστό,τότεπολλαπλασιάζε-ται, συχνά με πολύ γρήγορο ρυθμό, οπότε εκδηλώνονται τασυμπτώματα της ασθένειας. Αναφέρουμε στους μαθητές ότιτέτοιεςασθένειεςπουοφείλονταισεπαθογόνουςμικροοργα-νισμούς ονομάζονται λοιμώδεις. Μέσα από τη συζήτηση πουπροκαλούμεβοηθάμε τουςμαθητέςνακατανοήσουνότιστηναντιμετώπιση των βακτηριακών λοιμώξεων συμβάλλουν σεμεγάλοβαθμότααντιβιοτικά.Επισημαίνουμεστουςμαθητέςότιηάσκοπηκαισυχνήχρήσηαντιβιοτικώνέχειωςαποτέλεσματημείωσητηςαποτελεσματικότητάςτους.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΠΡΟΛΗΨΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΑΣΘΕΝΕΙΩΝ

ΔIAPKEIA:

2διδακτικέςώρες

ΛEΞIΛOΓIO:

λοίμωξη,αντιβιοτικό,εμβόλιο,αντισώματα,ορός

ΔIΔAKTIKOI ΣTOXOI:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτηχρησιμότητατωναντιβιοτικών.•Νααναφέρουνοιμαθητέςτηχρησιμότητατωνεμβολίων.•Νααναφέρουνοιμαθητέςότικάθεαντιβιοτικόείναικατάλληλογιαορισμένεςμόνοασθένειες.

OPΓANA KAI YΛIKA:

για κάθε ομάδαδεναπαιτούνται

•

•

Σελ. 173

242

Ρωτάμετουςμαθητέςτικοινόέχουνταδύοφάρμακαστιςεικό-νες. Οι μαθητές αναφέρουν ότι πρόκειται για δύο εμβόλια.Εξηγούμεότι,ότανέναμικρόβιοεισβάλλειγιαπρώτηφοράστονοργανισμό,τοανοσοποιητικόσύστηματοαναγνωρίζεικαιπαρά-γει(μετάαπόμερικέςημέρες)αντισώματα,γιανατοκαταπολε-μήσει.Ταυτόχροναπαράγεικαιειδικάκύτταρα«μνήμης»,που«θυμούνται» το συγκεκριμένο μικροοργανισμό και αντιδρούνπολύπιογρήγορα,όταναυτόςξαναεμφανιστεί.Στην ικανότητα αυτή του οργανισμού στηρίζεται η δράση τωνεμβολίων. Με τον εμβολιασμό εισάγουμε στον οργανισμόνεκρούςήεξασθενημένουςμικροοργανισμούς,πουαναγκάζουντονοργανισμόναπαράγειαντισώματακαιειδικάκύτταρα«μνή-μης».Τακύτταρα«μνήμης»θυμούνταιτονσυγκεκριμένομικρο-οργανισμόκαιαντιδρούνπολύπιογρήγορα,όταναυτόςξαναεμ-φανιστεί.Γιαναβοηθήσουμετουςμαθητέςναδιακρίνουντηδιαφορετικήχρήσηκαιδράσητωναντιβιοτικώνκαιτωνεμβολίων,προκαλού-μεσυζήτησηστηντάξηδιατυπώνονταςτηνερώτηση:- Είναιαποτελεσματικόναεμβολιάσουμεένανασθενήπουέχειήδηεκδηλώσειμίαλοίμωξημετοεμβόλιοπουκαταπολεμάτησυγκεκριμένηλοίμωξη;Μέσααπότησυζήτησηβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιμετάτονεμβολιασμόπρέπειναπεράσουναρκετέςημέρες,ώστεναπαραχθούντααντισώματα.Άρα,ότανέχειήδηεκδηλω-θείμιαλοίμωξη,δενέχεινόημαηχορήγησητουεμβολίου.Στηνπερίπτωση αυτή πρέπει να χορηγηθεί αντιβιοτικό που δρα μεχημικέςδιαδικασίεςήναεισαχθούνστονοργανισμότουασθε-νούς με ορό «έτοιμα» αντισώματα που παράχθηκαν σε ένανάλλοοργανισμό,ώστεναενισχυθείηφυσικήάμυνατουοργανι-σμού.

Στηδραστηριότητααυτήοιμαθητέςκαλούνταινααντιστοιχίσουνταμικρόβιατηςπάνωσειράςμετααντισώματατηςκάτωσειράςπουτουςταιριάζουν.Τοσχήμακάθεαντισώματοςταιριάζεισεέναμόνοσυγκεκριμένομικρόβιοκαιαυτόεξηγείτηνεξειδίκευ-σηστηδράσητωναντισωμάτων.Προκαλούμεσυζήτησημέσααπότηνοποίαβοηθάμετουςμαθη-τέςνακατανοήσουνότικάθεεμβόλιοείναικατάλληλογιατηναντιμετώπισησυγκεκριμένωνλοιμώξεων.

Εξαγωγή συμπεράσματοςΠροκαλούμεσυζήτησηστηντάξη,μέσααπότηνοποίαοιμαθη-τέςδιατυπώνουντοσυμπέρασμααναφέρονταςτηχρησιμότητατωναντιβιοτικώνκαιεμβολίων.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΕπαναληπτικήεργασίαμετημορφήακροστιχίδας.

Ηεργασίααυτήαναφέρεταιστηνπολύεπικίνδυνηπρακτικήτηςλήψης φαρμάκων χωρίς ιατρική συνταγή. Πρέπει να κατανοή-σουνοιμαθητέςμετάαπόσχετικήσυζήτησηπουπροκαλούμεστην τάξη ότι η αυθαίρετη και ανεξέλεγκτη λήψη φαρμάκωνείναιπολύεπικίνδυνηγιατηνυγεία.

Επαναληπτική εργασία στην οποία οι μαθητές καλούνται νααναφέρουντηχρησιμότητατωνεμβολίων.

• Τα εμβόλια συμβάλλουν στην πρόληψη των ασθενειών, ενώ τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση των λοιμώξεων.

Σε καμιά περίπτωση δεν πρέπει να παίρνουμε φάρμακα που μας προτείνει κάποιος φίλος ή συγγενής μας. Μόνο ο γιατρός είναι αρμόδιος να μας υποδείξει τα σωστά φάρμακα.

Ο έγκαιρος εμβολιασμός εφοδιάζει τον οργανισμό με τα κατάλληλα αντισώματα που μας προφυλάσσουν από τις αντίστοιχες ασθένειες.

•

•

•

Σελ. 175

Τα αντιβιοτικά συμβάλλουν στην καταπολέμηση των μικροβίων και την αντιμετώπιση των λοιμώξεων. Τα εμβόλια συμβάλλουν στην πρόληψη των ασθενειών.

•

•

Σελ. 174

243

ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ

3διδακτικέςώρες

ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

1.Ηαρχήτηςζωής(1διδακτικήώρα)2. Ανάπτυξητουεμβρύου(2διδακτικέςώρες)

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ

•αναπαραγωγή•κόλπος•ωοθήκες•σάλπιγγες•μήτρα•εκφορητικήοδός•ουρήθρα•όρχεις

ΓΕΝΙΚΟΣ ΣΤΟΧΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

•Νακατανοήσουνοιμαθητέςτηδομήκαιτηλειτουργίατουαναπαραγωγικούσυστήματοςτουάνδρακαιτηςγυναίκας.

ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτακυριότεραόργανατουαναπαραγωγικούσυστήματοςτουάνδρακαιτηςγυναίκαςκαιναπεριγράφουντορόλοτουςστηδιαδικασίατηςαναπαραγωγής.

•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςτηδιαδικασίαγονιμοποίησηςτουωαρίουκαιτηνπορείατουπροςτημήτρα.•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςταβασικάστάδιατηςανάπτυξηςτουεμβρύουκατάτηδιάρκειατηςκύησης.•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυνήθειεςτηςεγκύουπουεπηρεάζουντηνανάπτυξητουεμβρύου.

ΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΝOΠΤΙΚΑ

•Τοαναπαραγωγικόσύστημααποτελείταιαπόδιαφορετικάόργαναστονάντρακαιαπόδιαφορετικάστηγυναίκα.•Τοαναπαραγωγικόσύστηματουάντρααποτελείταιαπότουςόρχεις,όπουπαράγονταιτασπερματοζωάρια,τηνεκφορητικήοδό

•πέος•ωάριο•σπέρμα•σπερματοζωάριο•γονιμοποίηση•έμβρυο•κύηση•ζυγωτό•εμφύτευση

244

μέσωτηςοποίαςοδηγούνταιτασπερματοζωάριαστηνουρήθρακαιτοπέος,μέσωτουοποίουμεταφέρονταιτασπερματοζωάριαστονκόλποτηςγυναίκας.

•Ηπαραγωγήσπερματοζωαρίωναρχίζεικατάτηνεφηβεία.•Τοσπέρμα,εκτόςαπόσπερματοζωάρια,περιέχεικαιάλλαεκκρίματα,απαραίτηταγιατηθρέψητωνσπερματοζωαρίων.• Το αναπαραγωγικό σύστημα της γυναίκας αποτελείται από τον κόλπο, όπου εισέρχεται το πέος, τις ωοθήκες στις οποίεςφυλάσσονται και ωριμάζουν τα ωάρια, τη μήτρα στα τοιχώματα της οποίας εμφυτεύεται το γονιμοποιημένο ωάριο και τιςσάλπιγγεςπουσυνδέουντημήτραμετιςωοθήκες.

•Απότηνεφηβικήηλικίακαιμετάκαικάθε28ημέρεςωριμάζειέναωάριοεναλλάξσεκάθεωοθήκη.•Τοωάριοαπότηνωοθήκη,διαμέσουτηςσάλπιγγας,καταλήγειστημήτρα.•Ηγονιμοποίησητουωαρίουαπότοσπερματοζωάριογίνεταιμέσαστησάλπιγγα.•Σεπερίπτωσηπουδεγίνειγονιμοποίηση,τατοιχώματατηςμήτραςαποβάλλονταιμετηνέμμηνορύση.•Σεπερίπτωσηπουγίνειγονιμοποίηση,τοέμβρυοεμφυτεύεταιστατοιχώματατηςμήτρας.•Κατάτηδιάρκειατηςκύησηςηέμμηνοςρύσηδιακόπτεται.•Τοέμβρυοκατάτηδιάρκειατηςκύησηςβρίσκεταιπροφυλαγμένομέσαστοναμνιακόσάκοπουπεριέχειτοαμνιακόυγρό.•Τουςδύοπρώτουςμήνεςτηςκύησηςτοέμβρυοτρέφεταιαπότατοιχώματατηςμήτραςκαιστησυνέχειααπότονπλακούντα,μέσωτουομφάλιουλώρου.

•Κατάτοντοκετόσπάειοαμνιακόςσάκος,ενώημήτρασυσπάται,πιέζονταςπροςταέξωτοέμβρυο.Οτοκετόςολοκληρώνεταιμετοδέσιμοκαιστησυνέχειατοκόψιμοτουομφάλιουλώρου.

•Γιατησωστήανάπτυξητουεμβρύουείναιαπαραίτητηησωστήδιατροφήτηςεγκύου,σεσυνδυασμόμετηναποφυγήεπιβλαβώνσυνηθειών,όπωςτοκάπνισμακαιηκατανάλωσηοινοπνεύματος.

•Οθηλασμόςπροσφέρειστονεογνόκατάλληλητροφήκαιαντισώματα.

ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ - ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΔΥΣΚOΛΙΕΣ

•Πολλοί μαθητές πιστεύουν ότι τα ωάρια της γυναίκας παράγονται κάθε μήνα και αγνοούν ότι όλα τα ωάρια της γυναίκαςδημιουργούνται,κατάτηνεμβρυϊκήτηςηλικία.Ταωάριαδενπαράγονται,αλλάωριμάζουνστιςωοθήκες.

•Πολλοίμαθητέςδεγνωρίζουνότιτοπλήθοςτωνσπερματοζωαρίωνμιαςκαιμόνοεκσπερμάτισηςανέρχεταισεαρκετέςδεκάδεςήεκατοντάδεςεκατομμύρια.

•Ορισμένοιμαθητέςλαθεμέναπιστεύουνότιείναιπολύαπλόκαιεύκολομιαγυναίκαναμείνειέγκυος.•Οιπερισσότεροιμαθητέςπιστεύουνότιέναέμβρυοαπότιςπρώτεςκιόλαςημέρεςτηςκύησηςέχειανθρώπινημορφήαλλάπολύμικρόμέγεθος.Ηεπίδειξηφωτογραφιώνμπορείναβοηθήσειτουςμαθητέςνασχηματίσουνμιαπιοσωστήεικόναγιατηνανάπτυξητουεμβρύου.

OΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

•δεναπαιτούνται

Το αναπαραγωγικό σύστημα και γενικότερα η σεξουαλική αγωγή πρέπει να αποτελούν ένα από τα διδακτικά αντικείμενα ενός σύγχρονου αναλυτικού προγράμματος. Καθώς πολλοί γονείς δυσκολεύονται να συζητήσουν αυτά τα θέματα με τα παιδιά τους, καλείται το σχολείο μέσω μιας ολοκληρωμένης παιδαγωγικής προσέγγισης, να καλύψει το μεγάλο κενό στην πληροφόρηση και στις γνώσεις των μαθητών.Ο εκπαιδευτικός που θα διδάξει το αντικείμενο πρέπει να το γνωρίζει σε βάθος αλλά και να αισθάνεται άνετα με τη διδασκαλία.Η μετάδοση των σχετικών πληροφοριών δεν μπορεί να γίνει σε δύο διδακτικές ώρες με αποσπασματικό τρόπο, αλλά πρέπει κατά την άποψη των συγγραφέων να εντάσσεται σε ένα γενικότερο μάθημα σεξουαλικής αγωγής ή αγωγής υγείας. Για τους παραπάνω λόγους και κυρίως λόγω της αποσπασματικότητας που αναγκαστικά έχει η προσπάθεια αντιμετώπισης του θέματος αυτού σε ένα δίωρο η συγγραφική ομάδα προτείνει το κεφάλαιο αυτό να μη διδαχθεί. Οι συγγραφείς όφειλαν παρά τη διαφορετική τους άποψη να το περιλάβουν στο βιβλίο, καθώς έπρεπε να τηρήσουν πιστά το αναλυτικό πρόγραμμα.

245

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ

Το αναπαραγωγικό ή γεννητικό σύστημα περιλαμβάνει τοσύνολο των οργάνων που σχετίζονται με τη λειτουργία τηςαναπαραγωγής,δηλαδήτηςδημιουργίαςαπογόνων.Ταόργανααυτάείναιδιαφορετικάστονάντρακαιστηγυναίκα.Οιδιαφορέςαυτέςσυνιστούνταπρωτεύονταχαρακτηριστικάδιάκρισηςτωνδύοφύλων.Τόσοοιδιαφορέςαυτές,όσοκαιταδευτερεύονταχαρακτηριστικά τουφύλου (στήθος,φωνή, τριχοφυΐα, λεκάνη)καθορίζονται από την ύπαρξη του Χ ή του Υ χρωμοσώματος στογενετικόκώδικακαιαπότηδράσηγεννητικώνορμονών.

Τοαναπαραγωγικόσύστηματουάντραείναιέτσιδιαμορφωμέ-νο,ώστεναεξυπηρετείτηνπαραγωγήσπερματοζωαρίωνκαιτησυνουσία.Αποτελείταιαπό:•τουςόρχεις,πουβρίσκονταιμέσαστοόσχεο.Στουςόρχειςπαράγονται τα σπερματοζωάρια καθώς και οι αντρικέςορμόνες,ταανδρογόνακαιητεστοστερόνη.

• την εκφορητική οδό μέσω της οποίας οδηγούνται τασπερματοζωάριααπότουςόρχειςστηνουρήθρακαι

• το πέος που χρησιμεύει για τη μεταφορά τωνσπερματοζωαρίων στον κόλπο της γυναίκας, κατά τησυνουσία.

Οιόρχειςκατάτηνεμβρυϊκήζωήβρίσκονταιμέσαστηνκοιλιά.Λίγοπριναπότηγέννηση,όμως,οιόρχειςκατεβαίνουνσεένασάκοκάτωαπότοπέος,τοόσχεο.Ηπάθησηπουπροκαλείταιανηκάθοδοςαυτήδεσυμβεί,λέγεταικρυψορχίακαιπρέπειναθεραπευτείέγκαιρα,καθώςηυψηλήθερμοκρασίατηςκοιλια-κής περιοχής δεν είναι ευνοϊκή για τα σπερματοζωάρια πουπαράγονταιστουςόρχεις.

Η παραγωγή των σπερματοζωαρίων ξεκινά περίπου από τηνηλικίατων13ετών.Κάθεσπερματοζωάριοαποτελείταιαπόμιακεφαλή,στηνοποίαβρίσκεται τογενετικόυλικόκαι μιαουράπουπροσδίδειστοσπερματοζωάριοτηναπαραίτητηκινητικότη-τα. Τα σπερματοζωάρια, κατά την εκσπερμάτιση οδηγούνταιμέσωτηςεκφορητικήςοδούπροςτησπερματοδόχοκύστηκαιτελικά στην ουρήθρα. Στην πορεία τους αυτή δέχονται τιςεκκρίσεις διαφόρων αδένων, όπως για παράδειγμα του προ-στάτη,οπότεσχηματίζεταιέναπαχύρρευστουγρό,τοσπέρμα.

Το υγρό αυτό, διευκολύνει την κίνηση των σπερματοζωαρίωνκαιταυτόχρονατουςεξασφαλίζειθρεπτικέςουσίες.

Το πέος αποτελείται από πολλά σηραγγώδη σωμάτια, πουγεμίζουνμεαίμα,ότανοάνδραςερεθίζεται.Μετοντρόποαυτότο πέος γίνεται μεγαλύτερο και σκληρότερο, έτσι ώστε ναμπορεί να εισέλθει στον κόλπο.Μέσα στο πέος βρίσκεται ηουρήθρα,απόόπουελευθερώνονταιτασπερματοζωάριακατάτηνεκσπερμάτιση.

Τοαναπαραγωγικόσύστηματηςγυναίκαςείναιέτσιδιαμορφω-μένο,ώστεναεξυπηρετείτηνωρίμανσητωνωαρίων,τηγονι-μοποίηση,τηνκύησηκαιτοντοκετό.Αποτελείταιαπό:• τον κόλπο, στον οποίο εισέρχεται το πέος κατά τησεξουαλικήεπαφή,

•τις ωοθήκεςστιςοποίεςωριμάζουνταωάρια.Στιςωοθήκεςεπίσηςπαράγονταιοιγυναικείεςορμόνεςταοιστρογόνακαιηπρογεστερόνη,

•τιςσάλπιγγες,πουσυνδέουντημήτραμετιςωοθήκεςκαι• τη μήτρα, στα τοιχώματα της οποίας εμφυτεύεται τογονιμοποιημένοωάριοκαιαργότερατοέμβρυο.

Οκόλποςείναιέναςσωλήναςστονοποίοεισέρχεταιτοπέοςκαι τα σπερματοζωάρια. Η είσοδός του φράσσεται από τονπαρθενικόυμένα,οοποίοςσπάζεικατάτηνπρώτησεξουαλικήεπαφή.Σεκάθεσεξουαλικήεπαφήστοεσωτερικότουκόλπουελευθερώνονται εκατομμύρια σπερματοζωάρια, τα οποία στησυνέχεια με τη βοήθεια της ουράς τους κινούνται προς τιςσάλπιγγες,προκειμένουνασυναντηθούνμετοωάριο.

Μέσαστιςωοθήκεςυπάρχουν200.000περίπουαδιαφοροποί-ητα ωάρια, τα οποία έχουν δημιουργηθεί κατά την εμβρυϊκήηλικία. Από την εφηβική ηλικία και μετά και κάθε 28 ημέρεςωριμάζειέναωάριοεναλλάξσεκάθεωοθήκη.Ηπεριοδικήαυτήδιαδικασία ρυθμίζεται από την επίδραση ορμονών. Η έκκρισητωνορμονώναυτώνμειώνεταιμετάτηνηλικίατων40περίπουχρόνωνκατάτηνκλιμακτήριοκαισταδιακάτερματίζεται.Έτσι,μόνο400περίπουωάριαωριμάζουνσυνολικάκατάτηδιάρκειατηςζωήςμιαςγυναίκας.

ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

246

προστατεύεται από το αμνιακό υγρό που αυτός περιέχει.Θρεπτικέςουσίεςκαιοξυγόνοεξασφαλίζειαρχικάαπότατοι-χώματατηςμήτρας,ενώμετάαπότοδεύτερομήνα,οπότεκαιέχειήδησχηματιστείωςμικροσκοπικόςάνθρωπος,εξασφαλί-ζειτιςαπαραίτητεςουσίεςαπότηνκυκλοφορίατουαίματοςτηςμητέραςμέσωτουπλακούντακαιτουομφάλιουλώρου.Γιατησωστήανάπτυξητουεμβρύουηέγκυοςπρέπεικατάτηδιάρκεια της κύησης να διατρέφεται σωστά, να ασκείται, νααποφεύγει το κάπνισμα, την κατανάλωση οινοπνεύματος, τηχρήσηφαρμάκωνχωρίςσαφείςοδηγίες ιατρούκαιτηνεπαφήμεανθρώπουςήζώαπουμπορείναείναιφορείςκάποιαςμετα-δοτικήςασθένειας.

Λίγο πριν από τον τοκετό το έμβρυο παίρνει την κατάλληληθέση καθώς το κεφάλι του χαμηλώνει μέσα στη λεκάνη. Στοτέλοςτωνεννέαμηνώνεγκυμοσύνης,οαμνιακόςσάκοςσπάεικαιταυτόχροναημήτρασυσπάται,οπότεπροκαλούνταιοιπόνοιτοκετού.Μετιςσυσπάσειςαυτέςοδηγείταιτοέμβρυοέξωαπότοσώματηςμητέρας.Ακολουθείηπρώτηαναπνοήτουνεογέν-νητου και το πρώτο κλάμα. Ο τοκετός ολοκληρώνεται με τοδέσιμοκαιστησυνέχειατοκόψιμοτουομφάλιουλώρου.

Σημαντικός παράγοντας για τη σωστή ανάπτυξη του νεογνούείναι ο θηλασμός. Το γάλα, εκτός από το ότι αποτελεί μιατροφήμεμεγάληθρεπτικήαξία,περιέχεικαιαντισώματαπουπροστατεύουντοέμβρυοτουςπρώτουςμήνεςτηςζωήςτου.

Διαμέσουτηςσάλπιγγαςήόπωςονομάζεταιστηνιατρικήορο-λογίαδιαμέσουτουωαγωγού,τοωάριοαπότηνωοθήκηκατα-λήγει στη μήτρα, τα τοιχώματα της οποίας έχουνστο μεταξύπροετοιμαστεί,γιανατουποδεχτούν.Κατάτηδιαδρομήτουωαρίουαπότηνωοθήκηπροςτημήτραμπορείναγίνειηγονιμοποίηση.Ανστοδιάστηματηςπορείαςαυτήςεισέλθουνστονκόλποσπερματοζωάρια,αυτάκινούνταιπροςτοωάριο.Όταντοπρώτοσπερματοζωάριοεισέλθειστοωάριο και το γονιμοποιήσει, τα τοιχώματά του σκληραίνουν,ώστεναμηνείναιδυνατήηείσοδοςάλλωνσπερματοζωαρίων.Αντοωάριοδεγονιμοποιηθεί,τατοιχώματατηςμήτραςκατα-στρέφονταικαιαποβάλλονταιμέσωτουκόλπουμετηνέμμηνορύσηήόπωςονομάζεταιαλλιώςτηνπερίοδοσηματοδοτώνταςτηνπρώτημέρατουεμμηνορυσιακούκύκλου.Ακόμηκιανδενέχει διαρραγεί ο παρθενικός υμένας, ένα μικρό άνοιγμά τουεπιτρέπειστηνέμμηνορύσηναπερνάει.Αντοωάριογονιμοποιηθείστηνπορείατου,τότεταδύοκύττα-ρα ενώνονται και δημιουργείται το ζυγωτό. Ενώ συνεχίζει νακινείταιαργάπρος τημήτρα, το ζυγωτόυφίσταταιδιαδοχικέςδιαιρέσεις.Τοέμβρυοπουδημιουργείταιεμφυτεύεταιστατοι-χώματατηςμήτραςκαιαρχίζειηκύηση.

Κατά τη διάρκεια της εννεάμηνης κύησης η μήτρα βαθμιαίαμεγαλώνεικαιανέρχεταιμέσαστηνκοιλιά,ενώηέμμηνοςρύσηδιακόπτεται.Τοέμβρυοπεριβάλλεταιαπότοναμνιακόσάκοκαι

247

Εισαγωγικό ερέθισμα- Διατύπωση υποθέσεωνΤοεισαγωγικόερέθισμαδίνεταιμέσααπόένακόμικμεήρωεςτονΑστερίξκαιτονΟβελίξ.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναδιαβά-σουν τους διαλόγους στο κόμικ. Στη συνέχεια διαβάζουμε τοεισαγωγικόερώτημακαιπροκαλούμετηδιατύπωσηυποθέσεων.Σημειώνουμετιςυποθέσειςτωνμαθητώνστονπίνακαχωρίςνατιςσχολιάσουμε.

Κατάτησυζήτησηστηντάξηπρέπειναδιασφαλίσουμετηδημι-ουργίαμιαςατμόσφαιραςαμοιβαίαςεμπιστοσύνηςκαιαλληλο-σεβασμού.Οιεσφαλμένεςπολλέςφορέςαντιλήψειςτωνμαθη-τών πρέπει να αντιμετωπιστούν με σεβασμό και να αναδομη-θούνμέσααπότοδιάλογοκαιτιςμαθησιακέςδραστηριότητες.Είναισημαντικόναφροντίσουμεγιατηδιατήρησητηςσοβαρότη-ταςτωνμαθητών.Κάποιοιμαθητέςαντιμετωπίζουνμεαμηχανίατασυγκεκριμέναθέματα,αμηχανίαπουμπορείναεκφραστείμεαστεία, πειράγματα και ενόχληση των συμμαθητών τους.Φροντίζουμε με κατάλληλες παραινέσεις για τη δημιουργίαθετικούκλίματος.

ΑντιμετώπισηΑνυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετηδιαφάνειαμετα όργανα του αναπαραγωγικούσυστήματος της γυναίκας καιβοηθάμετουςμαθητέςνασημειώσουνστακουτάκιατιςονομα-σίες τους. Ενώ οι μαθητές σημειώνουν τις ονομασίες τωνοργάνων,εξηγούμεότιστοαριστερόσκίτσοβλέπουμεταόργα-να,όπωςφαίνονταιαπόμπροστά,ενώστοδεξιόσκίτσοβλέπου-μεταόργανα,όπωςφαίνονταιαπότοπλάι.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1: Η ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΖΩΗΣ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ:

1διδακτικήώρα

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ:

αναπαραγωγή,κόλπος,ωοθήκες,σάλπιγγες,μήτρα,εκφορητικήοδός,ουρήθρα,όρχεις,πέος,ωάριο,σπέρμα,σπερματοζωά-ριο,γονιμοποίηση,ζυγωτό,κύτταρα,συσσωμάτωμακυττάρων,εμφύτευση

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ:

•Νααναφέρουνοιμαθητέςτακυριότεραόργανατουαναπαραγωγικούσυστήματοςτουάνδρακαιτηςγυναίκαςκαιναπεριγράφουντορόλοτουςστηδιαδικασίατηςαναπαραγωγής.

•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςτηδιαδικασίαγονιμοποίησηςτουωαρίουκαιτηνπορείατουπροςτημήτρα.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ:

για κάθε ομάδαδεναπαιτούνται

•

•σάλπιγγα

ωοθήκη

μήτρα

κόλπος

Σελ. 178

248

Ακολουθείτοαναπαραγωγικόσύστηματουάντρα.Προβάλλουμεκαιεδώτηδιαφάνειαμεταόργαναστοδιασκόπιοήζητάμεαπότους μαθητές να παρατηρήσουν τα σκίτσα στο βιβλίο τους.Βοηθάμε τους μαθητές να συμπληρώσουν στα κουτάκια τιςονομασίεςτωνοργάνωντουαναπαραγωγικούσυστήματοςτουάντρα.

Οι μαθητές συμπληρώνουν στον πίνακα τις ονομασίες τωνοργάνων του αναπαραγωγικούσυστήματος της γυναίκας. Στησυνέχεια προκαλούμε συζήτηση και εξηγούμε τη λειτουργίακαθενός από τα όργανα αυτά. Οι μαθητές σημειώνουν στοβιβλίο τους δίπλα από την ονομασία κάθε οργάνου με λίγαλόγιατηλειτουργίατου.

Στησυνέχειαοιμαθητέςσημειώνουντιςονομασίεςτωνοργά-νωντουαναπαραγωγικούσυστήματοςτουάντρα.Προκαλούμεσυζήτησηκαιεξηγούμετηλειτουργίακαθενόςαπόταόργανααυτά.Οιμαθητέςσημειώνουνκαιεδώδίπλααπότηνονομασίακάθεοργάνουμελίγαλόγιατηλειτουργίατου.

Εξηγούμεστουςμαθητέςότισεαντίθεσημετασπερματοζωά-ρια που παράγονται στους όρχεις, τα ωάρια υπάρχουν στιςωοθήκες από την εμβρυϊκή ηλικία. Αναφέρουμε ότι κάθε 28ημέρεςωριμάζειέναωάριοκαικινείταιπροςτησάλπιγγα.

Αναφέρουμε στους μαθητές ότι κατά τη σεξουαλική πράξηεκατομμύρια σπερματοζωάρια εισάγονται στον κόλπο τηςγυναίκας. Τα σπερματοζωάρια κινούνται προς το ωάριο πουβρίσκεταιστουςωαγωγούςήόπως τουςαποκαλούμεαλλιώς«σάλπιγγες».

Εξηγούμεστουςμαθητέςότικατάτησυνάντησητουωαρίουμετα σπερματοζωάρια μπορεί ένα από τα σπερματοζωάρια ναγονιμοποιήσει το ωάριο. Τότε τα δύο κύτταρα ενώνονται καιδημιουργείταιτοζυγωτό.Τοτοίχωματουζυγωτούσκληραίνει,οπότε δεν μπορούν να εισέλθουν άλλα σπερματοζωάρια. Τοζυγωτό διαιρείται διαδοχικά, καθώς κινείται προς τη μήτρα.Έτσισχηματίζεταιένασυσσωμάτωμακυττάρων,τοοποίοεμφυ-τεύεται στα τοιχώματα της μήτρας. Εξηγούμε τη διαδικασίααυτήμεαπλάλόγιακαιβοηθάμετουςμαθητέςνασημειώσουνμεσυντομίαταστάδιααυτάδίπλααπότααντίστοιχασκίτσαστοβιβλίοτους.Ζητάμεεπίσηςαπότουςμαθητέςνασημειώσουντουςαντίστοιχουςαριθμούςστακυκλάκιαστοσκίτσοστοπάνωμέροςτηςσελίδας.Επισημαίνουμεστουςμαθητέςότιτομέγεθοςτωνσπερματο-ζωαρίωνκαιτουωαρίουστασκίτσαείναιπολύμεγαλύτεροαπότοπραγματικό.

εκφορητική οδός

ουρήθρα

πέος

όρχεις

κόλπος

ωοθήκες

σάλπιγγες

μήτρα

εκφορητική οδός

ουρήθρα

πέος

όρχεις

•

εκεί εισέρχεται το πέος

εκεί ωριμάζουν τα ωάρια

συνδέουν τη μήτρα με τις ωοθήκες

στα τοιχώματά της εμφυτεύεται το γονιμοποιημένο ωάριομέσα από αυτήν οδηγούνται τα σπερματοζωάρια στην ουρήθρα

από αυτήν βγαίνουν τα σπερματοζωάρια

μεταφέρει τα σπερματοζωάρια στον κόλπο της γυναίκας

σε αυτούς παράγονται τα σπερματοζωάρια

•

•

Σελ. 179

•

•

4 5

3

2

6

1

Τα σπερματοζωάρια κινούνται από τον κόλπο προς τις σάλπιγγες.

Στην ωοθήκη ωριμάζει ένα ωάριο.

Ένα σπερματοζωάριο γονιμοποιεί το ωάριο.

Δημιουργείται το ζυγωτό.

Καθ’ οδόν προς τη μήτρα το ζυγωτό διαιρείται.

Δημιουργείται ένα συσσωμάτωμα κυττάρων που εμφυτεύεται στα τοιχώματα της μήτρας.

Σελ. 180

249

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΟιμαθητέςκαλούνταιναπεριγράψουνμεσυντομίατηνπορείατουωαρίουαπότηστιγμήτηςγονιμοποίησηςμέχριτηνεμφύ-τευσητουσυσσωματώματοςκυττάρωνστημήτρα.Θασημειώ-σουν ακόμη ένα βέλος, το οποίο θα δείχνει την πορεία τουγονιμοποιημένουωαρίουμέσααπότονωαγωγόπροςτημήτρα.

Οιμαθητέςκαλούνταινασημειώσουντοόργανοτουανδρικούαναπαραγωγικούσυστήματοςστοοποίοπαράγονται τασπερ-ματοζωάρια και το όργανο του γυναικείου αναπαραγωγικούσυστήματοςστοοποίοωριμάζουνταωάρια.

Επαναληπτικήεργασίαμετημορφήσταυρόλεξου.

•

•

•

Τα ωάρια ωριμάζουν στις ωοθήκες και τα σπερματοζωάρια παράγονται στους όρχεις.

Σελ. 181

Το ωάριο γονιμοποιείται από ένα σπερματοζωάριο και δημιουργείται το ζυγωτό, το οποίο διαιρείται και κινείται μέσα από τη σάλπιγγα προς τη μήτρα.

250

Εισαγωγικό ερέθισμα - Διατύπωση υποθέσεωνΖητάμεαπό τουςμαθητές ναπαρατηρήσουν τις εικόνες. Στησυνέχειαδιαβάζουμετοεισαγωγικόερώτημα.Καθώςτοεισα-γωγικόερώτημαείναιδύσκολο,είναιπολύπιθανόοιμαθητέςνα μην μπορούν να διατυπώσουν υποθέσεις.Μπορούν όμωςσίγουρανααναφέρουνότιτομέγεθοςτηςκοιλιάςτηςεγκύουαυξάνεται στη διάρκεια της κύησης, καθώς αναπτύσσεται τοέμβρυο.

ΑντιμετώπισηΖητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντασκίτσακαινατααριθμήσουν με τη βοήθεια των κειμένων της επόμενηςσελί-δας.Από τα κείμενααυτά οι μαθητέςπαίρνουνπληροφορίεςσχετικάμετηνανάπτυξητουεμβρύουστηδιάρκειατηςκύησης.Σεκαμίαπερίπτωσηδεζητάμεαπότουςμαθητέςνααπομνημο-νεύσουντιςπληροφορίεςαυτές.Ανυπάρχειδιαθέσιμοδιασκόπιο,προβάλλουμετηδιαφάνειαμεταστάδιατηςεγκυμοσύνης.Ρωτάμετουςμαθητέςανοιαλλα-γέςπουπαρατηρούνστοσώματηςγυναίκαςείναιμεγάλεςήμικρές.Προκαλούμεσχετικήσυζήτησηστηντάξημέσααπότηνοποίαεπισημαίνουμεστουςμαθητέςκαιτιςσημαντικέςεσωτε-ρικέςαλλαγέςστοσώματηςμητέρας.Μέσααπότησυζήτησηβοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιησπονδυλικήστήλητηςεγκύουκυρτώνειαπότοαυξημένοβάροςκαιτοστήθοςτηςμεγαλώνει,αφούπροετοιμάζεταιγιατηνπαραγωγήγάλακτος.

ΦΥΛΛO ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2: ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΕΜΒΡΙΟΥ

ΔΙΑΡΚΕΙΑ:

2διδακτικέςώρες

ΛΕΞΙΛΟΓΙΟ

έμβρυο,κύηση,ανάπτυξη,υγιεινήσυνήθεια

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ

•Ναπεριγράφουνοιμαθητέςορισμέναστάδιατηςανάπτυξηςτουεμβρύουκατάτηδιάρκειατηςκύησης.•Νααναφέρουνοιμαθητέςσυνήθειεςτηςεγκύουπουεπηρεάζουντηνανάπτυξητουεμβρύου.

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ

για κάθε ομάδαδεναπαιτούνται

•

•

1 9 4

3 6 2

8 5 7

Σελ. 182

251

Στασύντομακείμενατωνπλαισίωνπεριγράφεταιηεξέλιξητηςανάπτυξης του εμβρύου στα διάφορα στάδια της κύησης.Ζητάμεαπότουςμαθητέςνασυμπληρώσουνστοβιβλίοτουςσεκάθε κουτάκι το μήνα της κύησης και προκαλούμε συζήτησησχετικάμετηνανάπτυξητουεμβρύου.Βοηθάμετουςμαθητέςνακατανοήσουνότιεκτόςαπότιςεξω-τερικές αλλαγές που παρατηρούμε στην έγκυο, είναι πολύσημαντικέςκαιοιαλλαγέςστοέμβρυο.

Μεκατάλληλεςερωτήσειςδίνουμεεναύσματαγιασυζήτηση:-Σεποιομήνατηςκύησηςαναγνωρίζεταιτοφύλοτουεμβρύου;-Σεποιομήναλειτουργείηκαρδιά;-Σεποιομήναεμφανίζονταιταμαλλιά;-Σεποιουςμήνεςαυξάνεταισημαντικάημάζατουεμβρύου;-Πότεείναιέτοιμοιοιπνεύμονεςναλειτουργήσουν;-Πότετοέμβρυοπαίρνειθέσηχαμηλάστημήτρα;

Στηδιάρκειατηςσυζήτησηςεπισημαίνουμεστουςμαθητέςτονπολύσημαντικόρόλοτουομφάλιουλώρουκαιτουπλακούνταγιατηνανάπτυξητουεμβρύου.

Ρωτάμετουςμαθητέςανοτρόποςζωήςτηςεγκύουεπηρεάζειτην ανάπτυξη του εμβρύου. Οι μαθητές γνωρίζουν σίγουρακάποιεςυγιεινέςκαιβλαβερέςσυνήθειεςτηςμέλλουσαςμητέ-ραςκατάτηδιάρκειατηςκύησης.Ζητάμεαπότουςμαθητέςναπαρατηρήσουντασκίτσακαινασχολιάσουν τις συνήθειες της εγκύου που απεικονίζονται σ’αυτά.Οιμαθητέςκαλούνταινααναφέρουνανησυνήθειαπουπαρουσιάζεταιστοσκίτσοείναιβλαβερήήυγιεινήκαινασημει-ώσουντασχόλιάτουςδίπλασεκάθεεικόνα.

Ησυζήτησηπουπροκαλούμεστην τάξημπορείπροφανώςναεπεκταθείκαισεσυνήθειεςπουδενπαρουσιάζονταιστασκί-τσα. Μπορούμε να χωρίσουμε τον πίνακα της τάξης σε δύοστήλεςκαινασημειώσουμετουςτίτλους«υγιεινέςσυνήθειες»και«βλαβερέςσυνήθειες»στιςδύοστήλεςαντίστοιχα.Στη συνέχεια μπορούμε να ζητήσουμε από τους μαθητές νασημειώσουν τις συνήθειες που αναφέρουν στη σωστή κάθεφοράστήλη.

Προκαλούμεεπίσηςσυζήτησησχετικάμετηνψυχολογικήκατά-στασητηςμητέραςκατάτηδιάρκεια τηςεγκυμοσύνηςκαι τασυναισθήματά της. Οι μαθητές αναφέρουν το αίσθημα τηςχαράςαλλάκαιτηςαγωνίαςγιατοανόλαθαεξελιχθούνομαλάέωςτηγέννηση.

•1ος μήνας 2ος μήνας 3ος μήνας

4ος μήνας 5ος μήνας 6ος μήνας

7ος μήνας 8ος μήνας 9ος μήνας

Η έγκυος δεν επιτρέπεται να καπνίζει και να καταναλώνει οινοπνευματώδη ποτά.

•

Σελ. 183

Η έγκυος δεν επιτρέπεται να σηκώνει βάρη.

Η έγκυος δεν επιτρέπεται να κάνει κουραστικές δουλειές.

Η έγκυος πρέπει να επισκέπτεται τακτικά το γυναικολόγο της για εξετάσεις.

Σελ. 184

Η έγκυος δεν επιτρέπεται να παίρνει φάρμακα χωρίς να συμβουλευτεί προηγουμένως το γιατρό της.

252

Εξαγωγή συμπεράσματοςΜετάαπότησυζήτησηπουπροηγήθηκε,καλούμετουςμαθη-τέςναδιατυπώσουντοσυμπέρασμασημειώνονταςμεσυντομίαστοβιβλίοτουςυγιεινέςκαιβλαβερέςσυνήθειεςτηςεγκύου.

Εμπέδωση - ΓενίκευσηΜε την εργασία αυτή θέλουμε να ευαισθητοποιήσουμε τουςμαθητέςσχετικάμετοπόσοσημαντικήείναιηπροσφοράβοή-θειαςστημέλλουσαμητέρατόσομέσαστηνοικογένειαόσοκαιέξωαπ'αυτήν.Προκαλούμεσχετικήσυζήτησηκαιπροτρέπουμετουςμαθητέςναυιοθετήσουνανάλογησυμπεριφοράσεαντί-στοιχεςπεριστάσεις.

Ηχρήσητουσήματοςδενείναιιδιαίτεραδιαδεδομένηστηχώραμας, τοσυναντάμεωστόσοσεκάποιααπότασύγχροναμέσαμαζικήςμεταφοράς.Οιμαθητέςεξηγούνότιτοσήμααυτόείναιπολύσημαντικό,καθώςυποδεικνύειτηνυποχρεωτικήπαραχώ-ρησηθέσηςσεεγκύους,γιαναμηστέκονταιόρθιεςκαικουρά-ζονται.

Η έγκυος πρέπει να κινείται και να επισκέπτεται τακτικά το γυναικολόγο της. Δεν επιτρέπεται να καπνίζει, να πίνει, να κάνει κουραστικές δουλειές και να παίρνει φάρμακα χωρίς να ρωτήσει το γιατρό της.

Της παραχωρούμε τη θέση μας όταν είμαστε στα μέσα μαζικής μεταφοράς. Δεν την αφήνουμε να σηκώνει βαριά αντικείμενα. Τη βοηθάμε στις δουλειές του σπιτιού.

Οι θέσεις αυτές πρέπει να παραχωρούνται σε εγκύους για να μην στέκονται όρθιες.

•

•

•

Σελ. 185

παράρτημα:βιβλιογραφία

255

Eλληνόγλωσση βιβλιογραφία για το δάσκαλο

ΑλεξόπουλοςΒασίληςκ.ά.,1994,ΕρευνώτοΦυσικόκόσμο.Στ΄τάξη.Βιβλίογιατοδάσκαλο.Έκδοσηε΄,OΕΔΒ,ΑθήναΑποστολόπουλος Δημήτρης, Παΐζη - Αποστολοπούλου Μάχη, 1984, Αρχές πολιτικής επιστήμης και στοιχεία δημοκρατικούπολιτεύματος.Έκδοσηβ΄,OΕΔΒ,ΑθήναΑραμπατζήςΘεόδωρος,1998,ΘάμνοικαιδέντραστηνΕλλάδα.Τόμος Ι.OικολογικήΚίνησηΔράμας-ΤεχνολογικόΕκπαιδευτικόΊδρυμαΚαβάλας,ΔράμαAronsArnold,1992,OδηγόςδιδασκαλίαςτηςΦυσικής.ΜετάφρασηΒαλαδάκηςΑ.,εκδ.Τροχαλία,ΑθήναΒαμβακάςΚ.κ.ά.,1990,ΕκπαιδευτικήΕλληνικήΕγκυκλοπαίδεια.ΤόμοςΙΙ.Θετικέςεπιστήμες-Ζωολογία.εκδ.ΕκδοτικήςΑθηνών,ΑθήναΒρεττάκοςΝικηφόρος,1970,Θησαυρόςγνωμικών&αποφθεγμάτων.εκδ.'Ατλας,ΑθήναΓιαννίτσαροςΑ. κ.ά.,1990α,ΕκπαιδευτικήΕλληνικήΕγκυκλοπαίδεια.Τόμος10.Θετικέςεπιστήμες -Φυτολογία.εκδ.ΕκδοτικήςΑθηνών,ΑθήναΓιαννίτσαροςΑ.κ.ά.,1990β,ΕκπαιδευτικήΕλληνικήΕγκυκλοπαίδεια.Τόμος12.Θετικέςεπιστήμες-ΓενικήΒιολογία.εκδ.ΕκδοτικήςΑθηνών,ΑθήναDriverRosalind,GuesneEdith,TiberghienAndree,1993,Oι ιδέεςτωνπαιδιώνστιςφυσικέςεπιστήμες.ΜετάφρασηΚρητικόςΘ.,Σπηλιωτοπούλου-ΠαπαντωνίουΒ.,ΣταυρόπουλοςΑ.εκδ.ΈνωσηΕλλήνωνΦυσικών,εκδ.Τροχαλία,ΑθήναHewittPaul,1992α,Oιέννοιεςτηςφυσικής.ΤόμοςΙ.ΜετάφρασηΣηφάκηΕλ.ΠανεπιστημιακέςΕκδόσειςΚρήτης,ΗράκλειοHewittPaul,1992β,Oιέννοιεςτηςφυσικής.ΤόμοςΙΙ.ΜετάφρασηΣηφάκηΕλ.ΠανεπιστημιακέςΕκδόσειςΚρήτης,ΗράκλειοΘεοδοσίουΣτράτος,ΔανέζηςΜάνος,1994,Μετρώνταςτονάχρονοχρόνο-OχρόνοςστηνΑστρονομία.εκδ.Δίαυλος,ΑθήναΚαϊναδάςΗ.,ΜάργαρηςΝ.,ΘεοδωρακάκηςΜ.,1997,ΤααγριολούλουδατηςΑθήνας.ΠολιτισμικόςOργανισμόςΔήμουΑθηναίων,ΑθήναKαλκάνηςΓ.Θ.,2000,EκπαιδευτικήΦυσική:AπότοMικρόKοσμοστοMακρόKοσμο.ΠανεπιστήμιοAθηνών,AθήναKαλκάνηςΓ.Θ.,2000,Eνέργεια:Eπιστήμη,Tεχνολογία,Περιβάλλον.ΠανεπιστήμιοAθηνών,AθήναKαλκάνης Γ. Θ., 2000, Eφαρμογές των Tεχνολογιών Πληροφόρησης στην Eκπαίδευση στις Φυσικές Eπιστήμες. ΠανεπιστήμιοAθηνών,Aθήνα.ΚαλκάνηςΓ.,ΚωστόπουλοςΔ.,1995,Φυσική.ΑπότοΜικρόκοσμοστοΜακρόκοσμο.Ια.Μηχανική.ΠανεπιστήμιοΑθηνών,ΠΤΔΕ,ΑθήναΚόκκοταςΠαναγιώτης,1989,ΔιδακτικήτωνΦυσικώνεπιστημών.εκδ.Γρηγόρη,ΑθήναΚοντογιάννηΆλκηστις,1992,Κουκλο-θέατροσκιών.εκδ.Άλκηστις,ΑθήναΚουμαράς,Παναγιώτης,2002,ΟδηγόςγιατηνπειραματικήδιδασκαλίατηςΦυσικής,ΕκδόσειςΧριστοδουλίδη,Θεσσαλονίκη.ΠαρασκευόπουλοςΙωάννης,1985α,Εξελικτικήψυχολογία,τόμος3-σχολικήηλικία.ΑθήναΠαρασκευόπουλοςΙωάννης,1985β,Εξελικτικήψυχολογία,τόμος4-εφηβικήηλικία.ΑθήναΠατάπηςΣταμάτης,1993,ΜεθοδολογίαδιδασκαλίαςτηςΦυσικής.Εκδ.Συμμετρία,ΑθήναΠετρήςΓ.,1986,OΚαραγκιόζης,εκδ.Γνώση,ΑθήναΣάββαςΣταύρος,1996,Τοερευνητικάεξελισσόμενομοντέλοστηδιδασκαλίατηςφυσικήςμειδιοκατασκευέςκαιπειράματαμεαπλάμέσα.Πρότασηεφαρμογήςγιατοδημοτικόσχολείο.Διδακτορικήδιατριβή,ΠανεπιστήμιοΑθηνώνΣφήκαςΓιώργος,1997,ΤαενδημικάφυτάτηςΕλλάδας.εκδ.Μπάστας-Πλέσσας,Αθήνα

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

256

ΤριλιανόςΘανάσης,1991,Ηπαρώθησηήπώςκαλλιεργείταιστομαθητήηέφεσηγιαμάθηση.ΠΤΔΕ,ΑθήναΤριλιανόςΘανάσης,1993,Ηαντίληψητωνδασκάλωνγιατηνενθάρρυνσητουμαθητήκατάτηδιδακτικήδιαδικασία.εκδ.Συμμετρία,ΑθήναΦΕΚ, τεύχος Β΄, αριθμός φύλλου 303/13-03-03, Διαθεματικό Ενιαίο Πλαίσιο Προγραμμάτων Σπουδών, Αναλυτικά ΠρογράμματαΣπουδώνΔημοτικού.ΧαλκιάΚρυσταλλία,1998,ΗΕικόνασταμαθήματατωνΦυσικώνΕπιστημών.Ερωτήματακαιεπισημάνσειςστηνεπιλογήκαιχρήσητους. 1ο Πανελλήνιο Συνέδριο Διδακτικής των Φυσικών Επιστημών και Εφαρμογής των Νέων Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση,Θεσσαλονίκη.

Ξενόγλωσση βιβλιογραφία για το δάσκαλο

Abrams Eleanor,Wandersee James, 1995, How to infuse actual scientific research practices into science classroom instruction.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.17,No.6,pp.683-694AhoLeena,Huopio Johanna,HuttunenSatu,1993,Learningsciencebypracticalwork in Finnishprimaryschoolsusingmaterialsfamiliarfromtheenviroment:apilotstudy.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.15,No.5,pp.497-507AllenMaureenetal.,1991,Electricalconnections.AimsEducationFoundation,Fresno,CaliforniaAppletonKen,1995,Studentteacher'sconfidencetoteachscience:ismorescienceknowledgenecessarytoimproveselfconfidence.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.17,No.3,pp.357-369BackhausUdoetal.,1994,EinfuhrungindiePhysik.DiesterwegVerlag,Frankfurta.M.BaderFranz(Hrsg.)etal.,1993,Physik:Eingangsstufe.SchroedelSchulbuchverlag,HannoverBaimbaAndrew,KatternsRobert,KirkwoodValda,1993,Innovationinasciencecurriculum:ASierraLeonecasestudy.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.15,No.2,pp.213/219BauerErnstetal.,1976,Biologie1/A.CornelsenVerlag,BerlinBauerErnstetal.,1998Biologie(7-9).CornelsenVerlag,BerlinBeckerGeorg,1991α,HandlungsorientierteDidaktik.TeilI:PlanungvonUnterricht.5teAuflage.Beltz,WeinheimBeckerGeorg,1991β,HandlungsorientierteDidaktik.TeilΙΙ:DurchführungvonUnterricht.5teAuflage,Beltz,WeinheimBeckerGeorg,1991γ,HandlungsorientierteDidaktik.TeilIII:AuswertungundBeurteilungvonUnterricht.3teAuflage,Beltz,WeinheimBentleyDi,WattsMike,1992,Communicatinginschoolscience:Groups,TasksandProblemsolving5-16.FalmerPress,LondonBergauManfredetal.,1994,Umwelt:Biologie(5/6).ErnstKlettVerlag,StuttgartBergeOtto-Ernst,1982,SpielzeugimPhysikunterricht.Quelle&Meyer,HeidelbergBergeOtto-Ernst,1993,OffeneLernformenimPhysikunterrichtderSekundarstufeI.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.4,No.17,pp.4-11BergeOtto-Ernst,1994,FreihandversuchezurReibung.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.5,No.25,pp.196-199BergmannFriedichetal.,1994,EinführungindiePhysik.DiesterwegVerlag,Frankfurta.M.BlandCaroletal.,1996,Poppingwithpower.AimsEducationFoundation,Fresno,CaliforniaBleichrothWolfgang(Hrsg.)etal.,1980,Physik-Chemieab7.WestermannSchulbuchverlag,BraunschweigBleichrothWolfgangetal.,1991α,FachdidaktikPhysik.AulisVerlagDeubner,KölnBleichrothWolfgang,1969,DieDidaktikdesPhysik-/ChemieunterrichtsalsWissenschaft.Didaktica,Vol.3,pp.91-111Bleichroth Wolfgang, 1989, Die Vertretungsstunde - Eine oft vertane Chance für den Physikunterricht. Naturwissenschaften imUnterrichtPhysik-Chemie,Vol.37,No.42,pp.47-50BleichrothWolfgang, 1991β,Mehr Freihandversuche imPhysikunterricht. Naturwissenschaften imUnterricht Physik, Vol.2,No.10,pp.168-171BohardtPaul,1975,Attitudestowardprocess-basedscienceinstructionheldbystudentsandteachersingradesfourthrougheight.DiessertationalAbstractsInternationalA,Vol.35,No.12,p.7631BondiHerman,1977,PhysikundunsereKultur.PhysikalischeBlätter,Vol.33,No.11,pp.485-491BornGernot(Hrsg.)etal.,1983,QuerschnittPhysik+Technik.WestermannSchulbuchverlag,BraunschweigBornGernot(Hrsg.)etal.,1994,QuerschnittPhysik(7/8).WestermannSchulbuchverlag,BraunschweigBramerRainer,1986,DerheimlicheWiderstandgegendieWissenschaft.DieDeutscheSchule,Vol.78,No.2,pp.223-233BrandtHeinzetal.,1989,Physik/ChemiefurNiedersachsen(5/6).WestermannSchulbuchverlag,BraunschweigBreddermanTed,1982,ActivityScience-TheEvidenceShowsitMatters.ScienceandChildren,Vol.20,pp.39-41

257

BreddermanTed,1984,Theinfluenceofactivitybasedelementaryscienceprogramsonclassroompractices:aquantitativesynthesis.JournalofResearchinScienceTeaching,Vol.21,No.3,pp.289-303BredthauerWilhelmetal.,1993,ImpulsePhysik1.ErnstKlettSchulbuchverlag,StuttgartCallahanSterling,1996,SuccessfulTeachinginSecondarySchools.ScottForesmannPubl.,ChicagoCashTerry,1993,101Physicstricks.Funexperimentswitheverydaymaterials.SterlingPubl.,NewYorkCassidyJohn,1991,Explorabook.KlutzPress,PaloAltoCACollmannTimm(Hrsg.)etal.,1994,BIO1.WestermannSchulbuchverlag,BraunschweigCoombesAllen,1992,Trees.DorlingKindersley,LondonDahncke Helmut, 1994, Legitimation des Physikunterrichts aus dem Bildungsbegriff. Physik in der Schule, Vol.32, No.12, pp.402-408DenglerRoman,1995,EinstellungzurPhysik.UntersuchungenundFolgerungenfürdenUnterricht.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.6,No.28,pp.105-109DES,1995,DepartmentofEducationandScience,Science5-16.TheNationalCurriculum.ΗMSO,LondonDiSessa,A.A.,1982,UnlearningAristotelianphysics:Astudyofknowledgebasedlearning,CognitiveScienceVol.6,pp.37-75DrizaManfred,CholewaGeorg1994,LebenundUmwelt.VerlegergemeinschaftNeuesSchulbuch,WienDuffyThomas,JonassenDavid,1992,ConstructivismandthetheoryofInstruction.LawrenceErlbaumPbl.,HillsdaleDuitReindersetal.,1993β,Physik:UmdieWeltzubegreifen(5/6,7/8,9/10).DiesterwegVerlag,Frankfurta.M.DuitReinders,1986α,Energievostellungen.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.34,No.13,pp.105-107DuitReinders,1986β,Wärmevorstellungen.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.34,No.13,pp.128-131Duit Reinders, 1993α, Schülervorstellungen - Von Lerndefiziten zu neuen Unterrichtsansätzen. Naturwissenschaften im UnterrichtPhysik,Vol.4,No.16,pp.4-10DuitReinders,HäußlerPeter,KircherErnst,1981,UnterrichtPhysik,MaterialienzurUnterrichtsvorbereitung.AulisVerlagDeubner,KölnDuit,R.&TreagustD.F. (2003)Conceptualchange:apowerful framework for improvingscience teaching, InternationalJournalofScienceEducation,Vol.25(6),pp.671-688Duit, R., 1999, Conceptual change approaches in science education. InW. Schnotz, S. Vosniadou, &M. Carretero (Eds.), Newperspectivesonconceptualchange(pp.263-282)NL:Pergamon,AmsterdamEbisonM., 1992, Toys andPhysics Education. VortragePhysikertagung1992,DeutschePhysikalischeGesellschaft, FachverbandDidaktikderPhysik,Berlin,pp.270-289EhrlichRobert,1990,Turningtheworldinsideout.PrincetonUnivercityPress,PrincetonEisnerWerneretal.,1986,ElementeChemieI.ErnstKlettShculbuchverlag,StuttgartEpsteinLewis,1989,EpsteinsPhysikstunde.2teAuflage,Birkhäuser,BaselFeherElsa,1990,Interactivemuseumexhibitsastoolsforlearning.InternationalJournalofSchienceEducation,Vol.12,No.1,pp.35-49Fensham,PeterJ.,2001,Sciencecontentasproblematic-issuesforresearch.InBehrendt,H.,Dahncke,H.,Duit,R.,Graeber,W.,Komorek,M.&Kross,A.,ResearchinScienceEducation-Past,Present,andFuture,KluwerAcademicPublishers,Dordrecht,TheNetherlands,pp.27-41FeuerleinRaineretal.,1998,PhysikN-Sekundarstufe1.BayerischerSchulbuchverlag,MünchenFlandersN.A.,1967,Intent,ActionandFeedback:APreparationforTeaching.In:Amidon,E.J./Hough,J.B.(Eds.):InteractionAnalysis.Theory,ResearchandApplication.Addison-WesleyReading/MassFortsetzunginNaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.4,No.18,pp.117-121FraknoiAndrew,1995,TheUniverseatyour fingertips:Anastronomyactivityand resourcenotebook.Astronomicalsocietyof thePacific,SanFranciscoFrenchA.,1983,InVinoVeritas:astudyofWingeglassacoustics.AmericanJournalofPhysics,Vol.51,No.8,pp.688-694GagneRobert,BriggsLeslie,WagerWalter,1992,Principlesofinstructionaldesign.4thedition,HBJPubl.,OrlandoGangoliS.,GurumuthyC.,1995,Astudyoftheeffectivenessofaguidedopen-endedapproachtophysicsexperiments.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.17,No.2,pp.233-241GeigerWerneretal.,1998,ChemiefürRealschulen.CornelsenVerlag,BerlinGinottHaim,1972,TeacherandChild.Macmillan,NewYorkGomoletz Joachim, 1992,PhysikPlus - ein landesweites Förderprojektmit «FreihandExperimenten». InWambachH.,WagnerH.(Hrsg.):FörderungvonJugendlichenindenNaturwissenschaften,KarlHeinrich,BadHonnef,pp.117-123GoodladJohn,1979,Whatschoolsarefor.PDKEducationalFoundationPubl.,OhioGraeffKlausetal.,1993,ImpulsePhysik:Klasse6.ErnstKlettShculbuchverlag,Stuttgart

258

GressmannMichael,MatheaWolfgang,1996,DieFundgrubefürdenPhysik-Unterricht,CornelsenScriptor,BerlinGuidoniPaolo,1985,Onnaturalthinking.EuropeanJournalofScienceEducation.Vol.7,No.2,pp.133-140Gunstone, Richard, 2001, The education of teachers of physics: Contents plus pedagogy plus reflective practice. In Pinto, R. &Surinach,S.(eds),PhysicsTeacherEducationBeyond2000,Elsevier,Paris,pp.27-33HaaseKonrad,LehmannDietmar,1985,NanosPhysikAbenteuer.AulisVerlagDeubner,KölnHagemeisterV.,1992,SparenvonHeizenergie. InMieK., FreyK. (Hrsg.):Physik inProjekten,3teAuflage.AulisVerlagDeubner, Köln,pp.81-89HarlanJeanDurgin,1976,Scienceexperiencesfortheearlychildhoodyears.MerrillPubl.,ColumbusOhioHärleHelmut, 1978, SozialpsychologischeGrundlagen schülerorientierter pädagogischer Interaktionen. In Einsiedler, Härle (Hrsg.):SchülerorientierterUnterricht,3teAuflage,Auer,Donauworth,pp.75-171HarlenWynne,1985,Teachingandlearningprimaryscience.Harper&Row,LondonHarlenWynne,2000,(3rdEd.),TheteachingofscienceinPrimarySchools,DavidFultonPublishers,London.Harlen,Wynne.&Holroyd,C.,1997,Primaryteachers'understandingofconceptsofscience: Impactonconfidenceandteaching,InternationalJournalofScienceEducation,Vol.19,No.1,pp.93-105HarriesHorst,1990,FörderungderMotivationimnaturwissenschaftlichen-technischenUnterrichtdurchmethodischeMaßnahmen.InLenskeW.,WollenweberH. (Hrsg.): Frauen imBeruf - Förderung naturwissenschaftlicher-technischerBildung fürMädchen in derRealschule,AulisVerlagDeubner,Köln,pp.162-187HausfeldRainer(Hrsg.)etal.,1997,Naturbewusst(5,6,7).WestermannSchulbuchverlag,BraunschweigHäußlerP.etal.,1980,PhysikalischeBildung.EinecurriculareDelphi-Studie,Teill.IPN,KielHäußlerP.,HoffmannLore,1995,Physikunterricht-andenInteressenvonMädchenundJungenorientiert.Unterrichtswissenschaft,Vol.23,No.2,pp.107-126HäußlerP.,1987,EineErhebungzueinererwünschtenphysikalischenBildung.PhysicaDidactica,Vol.14,No.3,pp.13-24HayesDorothy,SymingtonDavid,MartinMarjory,1994,Drawingduringscienceactivityintheprimaryschool.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.16,No.3,pp.265-277HeepmannBerndetal.,1988,PhysikfürRealschulen7-10.AusgabeNordrhein-Westfalen,CornelsenVerlag,BerlinHeepmannBerndetal.,1993,PhysikfürRealschulen(5/6).CornelsenVerlag,BerlinHeisenbergWerner,1959,PhysikundPhilosopie.S.HirzelVerlag,StuttgartHenningKlaus,1992,PhysikalsErklärungsmöglichkeitvonPhänomenen-aucheinWegphysikalischBegabtezufördern.InWambachH.,WagnerH.(Hrsg.):FörderungenvonJugendlichenindenNaturwissenschaften,KarlHeinrich,BadHonnef,pp.136-146HerbersRudolf,1990,KonzeptioneinesSpiralmodelszurBehandlungderchemischenSchadstoffeimChemieunterrichtverschiedenerJahrgangsstufenbasierendaufdenErgebnisseneinerempirischenUntersuchung.DissertationUntersuchung.DissertationUniversitatMünster,MünsterHewittPaul,1983,Millikanlecture1982:Themissingessential-aconceptualunderstandingofPhysics.AmericanJournalofPhysics,Vol.51,No.4,pp.305-311Hewson,P.&Hewson,M.,1992,Thestatusofstudentsconceptions.InDuit,R.,Goldberg,F.&Niedderer(Eds.)ResearchinPhysicsLearning:Theoreticalissuesandempiricalstudies,Germany:InstituteofScienceEducation,Kiel,pp59-73.HeyderWolfgang,1991,FreihandversucheausMechanik,Wärmelehre,ElektrizitätslehreundOptik.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.2,No.10,pp.192-198HodsonDerek,1992,Insearchofameaningfulrelationship:anexplorationofsomeissuesrelatingtointegrationinscienceandscienceeducation.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.14,No.5,pp.541-562HoffmannLore,1991,BerücksichtigungderInteressenschwerpunktevonMädchenimPhysikunterrichtalsfachdidaktischesProblem.DidaktikderBerufs-undArbeitswelt,Vol.10,No.4,pp.32-41HoffmannLore,1992,MädchenundFrauenindernaturwissenschaftlichenBildung.InRiquartsetal.(Hrsg.):NaturwissenschaftlicheBildunginderBundesrepublikDeutschland,BandIV,IPN,Kiel,pp.139-180HolbrookJ.,1992,TheappropriatenessoftheBritishstyleeducationalsysteminpromotingScienceEducation.InternationalJournalofEducationalResearch,Vol.17,No.3/4,pp.319-336HuberG., 1998, LernpsychologischeGrundlagen des schülerorientiertenUnterrichts.In Einsiedler, Härle (Hrsg.): SchülerorientierterUnterricht.3teAuflage,AuerDonauworth,pp.45-74IZE,1993,GlühbertundWolframentdeckenGeheimnissederElektrizität.Heft1.5teAuflage,InformationszentralederElektrizitätswirtschafte.V.,IZE,Frankfurta.M.JacobsonWillard,BergmanAbbyBarry,1980,Scienceforchildren.PrenticeHall,NewJerseyJerkeG.,1992,DerPhysikunterrichtdarfnichtzumLateinunterrichtdes20.Jahrhundertswerden.PhysikalischeBlätter,Vol.48,No.3,pp.181-182

259

JohnstonI.,1989,MeasuredTones-TheInterplayofphysicsandmusic.InstituteofPhysicsPubl.,BristolJungWalter,1986,AlltagsvorstellungenunddasLernenvonPhysikundChemie.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.34,No.13,pp.100-104Jung Walter, Wiesner Hartmut, Engelhardt Peter, 1981, Vorstellungen von Schülern über Begriffe der Newtonischen Mechanik.Franzbecker,BadSalzdetfurthJungWalter,Wiesner Helmut, 1980,Wie wenden Schüler Physik an zur Erklärung alltäglicher Erscheinungen? Untersuchung amBeispielderklassischenMechanik.PhysicaDidactica,Vol.7,pp147-163KelleyKevin,1988,Thehomeplanet.Addison-WesleyPublishingCompany,NewYorkKempaR.,AyobAminah,1995,Learningfromgroupworkinscience.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.17,No.6,pp.743-754KentM.,1980,Thephysicsofswimming.PhysicsEducation,Vol.15,pp.275-279KLNW, 1993, Kultusministerium des Landes Nordrhein-Westfalen. Richtlinien und Lehrpläne Physik-Gymnasium Sek.I. Ritterbach,FrechenKranzerWalter,1990,SointeressantistPhysik.2teAuflage,AulisVerlagDeubner,KölnKremerBruno,1998,DieBäumeMitteleuropas.Kosmos,SuttgartKrüger-PabstMichael,1994,ReibunganFahrradreifen.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.5,No25,pp.189-192KubliFritz,1980,KognitionsstufenalsdidaktischerGesichtspunktimPhysikunterricht.PhysikundDidaktik,Vol.7,No.17,pp.17-24KuhnWilfriedetal.,1996,Physik1.WestermannSchulbuchverlag,BraunschweigLeach,J.&Scott,P.,2002,Designingandevaluationscienceteachingsequences:Anapproachdrawingupontheconceptoflearningdemandandasocialconstructivistperspectiveonlearning,StudiesinScienceEducation,Vol.38,pp.115-142LechnerHansJoachim,1992α,SchülerinteressenimPhysikunterrichtinderSekundarstufeI.PhysikinderSchule,Vol.30,No.3,pp.94-97LechnerHansJoachim,1992β, JungenundMädchen imPhysikunterricht.VorträgePhysikertagung1992,DeutschePhysikalischeGesellschaft,FachverbandDidaktikderPhysik,Berlin,pp.223-227LefrancoisGuy,1994,PsychologiedesLernens.Springer,BerlinLeupoldJohannetal.,1994,UmweltPhysik-NordrheinWestfalen(5/6,7/8,9/10).ErnstKlettSchulbuchverlag,StuttgartLiebersKlausetal.,1995,Physik:LehrbuchfürdieKlassen7und8.VolkundWissenVerlag,BerlinLudwigMartin,1994,IstEntwicklungvonKreativitätmitdemSchulbuchmöglich?PhysikinderSchule,Vol.32,No.2,pp.42-45MackayAlan,1991,Adictionaryofscientificquotations.InstituteofPhysicsPubl.,BristolMeheut,M.&Psillos,D.,2004,Teaching-learningsequences:aimsandtoolsforscienceeducationresearch,InternationalJournalofScienceEducation,Vol.26,No.5,pp.515-535MeierW.,SchlichtingJ.,1992,DieTrägheitunddieSkidrehung.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik.,Vol.3,No.12,pp34-36MikelskisHelmut,1982,DidaktikenderPhysik:SynopseundKritik.Franzbecker,BadSalzdetfurthMillerReinhold,1992,SichinderSchulewohlfühlen.5teAuflage,Beltz,WeinheimMohapatraJ.,ParidaB.,1995,Thelocationofaltenativeconceptionsbyaconceptgraphtechnique.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.17,No.5,pp.663-681MonkMartin&Osborne,Jonathan,2000(Eds.),Goodpracticeinscienceteaching:Whatresearchhastosay,OpenUniversityPress,Buckingham-PhiladelphiaMonk Martin, 1995, On the identification of principles in science that might inform research into students' beliefs about naturalphenomena.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.17,No.5,pp.565-573MothesHans,1972,MethodikundDidaktikderPhysikundChemie.8teAuflage,AulisVerlagDeubner,KölnMuckenfußHeinz,1986,LernfreudeundPhyisikunterricht-RahmenbedingungenfürlustvollesPhysiklernen.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.34,No.18,pp.331-340MuckenfußHeinz,1993α,DerSinngehaltvonAlltagsvorstellungen-KonsequenzenfüreinneuesGesamtkonzeptzurElektrizitätslehre.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.4,No.16,pp.11-15MuckenfußHeinz,1993β,SchülerExperimentsatz:ElektrischeEnergiequellen.Cornelsen,BerlinMuckenfußHeinz,1994,Die«loseRolle»:Ein«Mißkonzept»derFachdidaktik?EinUnterrichtsvorschlagzurEinsetzungeines«echten»Flaschenzuges.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.5,No.23,pp.111-114Muckenfuß Heinz, 1996, Orientierungswissen und Verfügungswissen. Zur Ablehnung des Physikunterrichts durch die Mädchen.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.7,No.31,pp.20-25MurphyPatetal.,1996,Thescienceexplorer.OwlBooks,HenryHoltandCompany,NewYork

260

NachtigallD.,DieckhoferJ.,PetersG.,1993,QualitativeExperimentemiteinfachenMitteln.UniversitatDortmund,InstitutfürDidaktikderPhysik,DortmundNachtigallDieter,1982,VorstellungenvonFünftkläβlernüberdenfreienFall.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.30,No.3,pp.91-97NachtigallDieter,1985,CommunicatingPhysics -Theaffectivedomain. ΙnternationalConferenceonPhysicsEducation,Duisburg,Invitedpaper.Proceedings,pp.22-59NachtigallDieter,1986α,DieRollevonPräkonzeptenbeimLehrenundLernenvonPhysik.PhysicaDidactica,Vol.13,Sonderheft1986,pp.97-101NachtigallDieter,1986β,VorstellungenimBereichderMechanik.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.34,No.13,pp.114-118NachtigallDieter,1987,SkitzenzurPhysikdidaktik.Lang,FrankfurtNachtigallDieter,1990α,AspektederPhysikdidaktik.SeminarserieHumboltUniversität,UniversitätDortmund,InstitutfürDidaktikderPhysik,Dortmund.NachtigallDieter,1990β,Whatiswrongwithphysicsteacher'seducation.EuropeanJournalofPhysics,Vol.11,pp.1-14NachtigallDieter,1991,Pra-undMißkonzepteunddasLehren,LernenundVerstehenvonPhysik.Seminarmaterial1991,UniversitätDortmund,DortmundNachtigallDieter,1992,WaslernendieSchülerimPhysikunterricht?PhysikalischeBlätter,Vol.48,No.3,pp.169-173NASA,1989,Informationsummaries:Countdown!NASALaunchvehiclesandfacilities,NASA,WashingtonNASA, 1991, InformationSummaries:Our solar systemat a glance. Jet Propulsion Laboratory,California Institute of Technology,Pasadena,CaliforniaNASA,1994,Ourmissiontoplanetearth:Aguidetoteachingearthsystemscience.NASA,WashingtonNewtonD.,1988,MakingScienceeducationrelevant.KoganPage,LondonNewtonD.,NewtonL.,1992,Youngchildren'sperceptionsofscienceandthescientist. InternationalJournalofScienceEducation,Vol.14,No.3,pp.331-348Newton,L.D.&Newton,D.P.,1998,Primarychildren'sconceptionsofscienceandthescientist:Istheimpactofanationalcurriculumbreakingdownthestereotype?,InternationalJournalofScienceEducation,Vol.20,No.8,pp.1137-1149NielsenHenry,ThomsenPoul,1988,PhysicsinuppersecondaryschoοlsinDenmark.EuropeanJournalofScienceEducation,Vol.10,No.2,pp.189-202Nolte-FischerGeorg,1987,BildungzumLaien.ZurSoziologiedesschulischenFachunterrichts.DeutscherStudienVerlag,MarburgOrmerodMilton, 1987, EinModell, dasdieBeziehungen zwischen kognitiven und affektivenLernzielen imnaturwissenschaftlichenUnterrichtverdeutlichensoll.InLehrkeM.,HoffmannL.(Hrsg.):SchülerinteresenamnaturwissenschaftlichenUnterricht,AulisVerlagDeubner,Köln,pp.85-95PhilippElmar,1995,VomEinzelkämpferzumTeam.KonzepteundMethodenfürgemeinsameArbeit.ZeitschriftPädagogik2/95,pp.36-38PiagetJean,1973,Tounderstandistoinvent.Grossman,NewYorkPlogerWilfried,1983,ForschenderUnterricht.GrundlegungundUnterrichtsentwürfe.MichaelProgelVerlag,AnsbachPosner, G.J., Strike, K.A., Hewson, P.W.&Gertzog,W.A., 1982, Accommodation of a scientific conception: Toward a theory ofconceptualchange,ScienceEducation,Vol.66,No.2,pp.211-227.PowersDonaldThomas,1990,Theeffectsofhands-onscienceinstructiononstudent'scognitivestructuresasmeasuredbyconceptmaps.DissertationoftheKansasStateUniversity,UMI,OrderNo.9029285PradelG.,1970,Naturlehre-Unterricht:Physik/Chemie.BandI.ZwiebrückenQualter Anne, 1993, I would like to knowmore about that: a study of the interests shown by girls and boys in scientific topics.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.15,No.3,pp.307-317RamsegerJorg,1992,OffenerUnterrichtinderErprobung.3teAuflage,Juventa,MünchenRavanis,K.,Koliopoulos,D.&Hadzigeorgiou,Y.,2004,Whatfactorsdoesfrictiondependon?Asocio-cognitiveteachinginterventionwithyoungchildren,InternationalJournalofScienceEducation,Vol.26,No.8,pp.997-1007ReinhardtKlaus,1991,«ÖffnungvonSchule»:AktionismusohneTheorie?ZeitschriftPädagogik,4/91,pp.18-23RhoneckvonChristoph,1986,VorstellungenvomelektrischenStromkreisundzudenBegriffenStrom,SpannungundWiderstand.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.34,No.13,pp.108-112RhoneckvonChristoph,1992,SchwierigkeitenbeimVerstehenvonPhysik.PhysikalischeBlätter,Vol.48,No.3,pp.177-180RiedlArmin,1978,PädagogischeAbsichtenundantrhopologischeGrundannahmendesschülerorientiertenUnterrichts.InEinsiedler,Härle(Hrsg.):SchülerorientierterUnterricht,3teAuflage,Auer,Donauworth,pp.17-44

261

RiquartsKurt,1978,NaturwissenschaftlicherUnterrichtindenKlassen5und6.AulisVerlagDeubner,KölnRodewaldBernd,1992,PhysikaufSchrittundTritt.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.3,No.12,pp.22-27RolandJohn,1993,HumanBiology-Activitieskit.Thecenterforappliedresearchineducation,WestNyack,NewYorkRoth,W.,Tobin,K. ,1996,StagingAristotleandnaturalobservationagainstGalileoand (stacked)scientificexperimentorphysicslecturesasrhetoricalevents,JournalofResearchinScienceTeachingVol.33,No.2,pp.135-157Roth,W.-M.,1995,AuthenticSchoolScience:Knowingandlearninginopeninquirysciencelaboratories,KluwerAcademicPublishers,DordrectSaganCarl,1978,Murmursofearth.RandomHouse,NewYorkSandfordTrevor,1988,Investigationsinaction.PhysicsEducation,Vol.23,pp.341-344SarquisMickey,1997,Exploringmatterwithtoys.McGraw-Hill,NewYorkSaxlerJosef,1992,ProblemorientiertesundentdeckendesLerneninderPhysik.WestarpWissenschaften,EssenScharfKarl-Heinz(Hrsg.)etal.,1997,Naturplus:Physik-Chemie-BiologiefürbayerischeHauptschulen,5.6.und7.Jahrgangsstufe,SchroedelVerlag,HannoverSchlichtingJoachim,1992α,DiePhysikalischeDimensiondesSports.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.3,No12,pp.4-6Schlichting Joachim, 1992β, Spielzeug im Physikunterricht. Vorträge Physikertagung 1992, Deutsche Physikalische Gesellschaft,FachverbandDidaktikderPhysik,Berlin,pp.290-297SchmidkunzHeinz,1983,DieGestalltungchemischerDemostrationsexperimentenachwahrnehmungspsychologischenErkenntnissen.NaturwissenschaftenimUnterricht-Physik/Chemie,Vol.31,No.10,pp.1-8SchmidkunzHeinz,LindemannHelmut,1992,Dasforschend-entwickelndeUnterrichtsverfahren.ProblemlösenimnaturwissenschaftlichenUnterricht.WestarpWissenschaften,EssenSchrammHerbert,1989,WerkenimPhysikunterricht.NaturwisseschaftenimUnterrichtPhysik/Chemie,Vol.37,No.49,pp.332-335SchwedesHannelore,1982,SchülerorientierteUnterrichtskonzepteimPhysikunterricht.Ιn,FischlerH.(Hrsg.):LehrenundLernenimPhysikunterricht,AulisVerlagDeubner,Köln,pp.220-243SelzerWalter,1991,FreihandversuchezurWärmeübertragungdurchStrömungundLeitung.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.2,No.10,pp.188-191SimonyiKaroly,1995,KulturgeschichtederPhysik.2teAuflage,ÜbersetzungChristophKlara,HariDeutsch,Frankfurta.M.SlavinRobert,1986,EducationalPsychology.TheoryintoPractice.PrenticeHall,EngelwoodCliffsSolomonJoan,DuveenJon,ScottLinda,1994,Pupils'imagesofscientificepistemology.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.16,No.3,pp.361-373StoneDavid,NielsenElwin,1982,EducationalPsychology.TheDevelopmentofTeachingSkills.Harper&RowPubl.,NewYorkStraubErich(Hrsg.)etal.,1993,BiologieHeute1G.SchroedelSchulbuchverlag,HannoverStrike, K.A.&Posner,G.J., 1992,A revisionist theory of conceptual change. InDuschl,R.&Hamiltonn,R. (Eds.) Philosophy ofScience,CognitivePsychologyandEducationalTheoryandPractice,Albany,N.Y.,StateUniversityofNewYorkPress,pp.147-176Sutton,C.R.(1992)Words,scienceandlearning,OpenUniversityPress,Buckingham-PhiladelphiaTaylorBeverley,1998,Exploringenergywithtoys.McGraw-Hill,NewYorkTaylorCharles,1992,ExploringMusic-ThescienceandtechnologyofTonesandTunes.InstituteofPhysicsPubl.,BristolTaylorJeffreyetal.,1994,Exploringthemoon.NASA,WashingtonTodtEberhard,1993,SchülerempfehlungenfüreineninteressantenPhysikunterricht.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.4,No.17,pp.197-198TougerJeroldetal.,1995,Hownovicephysicsstudentsdealwithexplanations.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.17,No.2,pp.255-269TreitzNorbert,1991,SpielemitPhysik-EinBuchzumBasteln,ProbierenundVerstehen.3teAuflage,HarriDeutsch,Frankfurta.M.TreitzNorbert,1992,SpielzeugimPhysikunterricht.VorträgePhysikertagung1992,DeutschePhysikalischeGesellschaft,FachverbandDidaktikderPhysik,Berlin,pp.298-303TuckeyCatherine,1992,Childreninformallearningataninteractivesciencecentre.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.14,No.3,pp.273-278UckeChristian,1979,DieBedeutungvonExperimentenimPhysikunterricht.PhysikundDidaktik,Vol.1,pp.81-84VancleaveJanice,1990,Biologyforeverykid.JohnWiley&SonsInc.,NewYorkVancleaveJanice,1991,Astronomyforeverykid.JohnWiley&SonsInc.,NewYorkVancleaveJanice,1993α,A+ProjectsinChemistry.JohnWiley&SonsInc.,NewYorkVancleaveJanice,1993β,Molecules.JohnWiley&SonsInc.,NewYork

262

VierlingCh.,1992,ZauberderPhysik.InMieK.,FreyK.,(Hrsg.):PhysikinProjekten,3teAuflage,AulisVerlagDeubner,Köln,pp.225-233VogtGregory,1991,Rockets:Ateachingguideforanelementaryschoolunitonrocketry.NASA,WashingtonVogtGregory,1994,Suitedforspacewalking:Teacher'sguidewithactivitiesforphysicalandlifescience.NASA,WashingtonVosniadou,S.,1994,Capturingandmodellingtheprocessofconceptualchange.LearningandInstruction,Vol.4,pp.45-69.Vosniadou, S., Ioannides, C., Dimitrakopoulou, A., and Papademetriou, E., 2001, Designing learning environments to promoteconceptualchangeinscience.LearningandInstruction,Vol.11,pp.381-419.WagenscheinMartin,1965,UrsprünglichesVerstehenundexaktesDenken.ErnstKlett,StuttgartWagenscheinMartin,1976,DiePädagogischeDimensionderPhysik.4teAuflage,Westermann,BraunschweigWagenscheinMartin,1988,Naturphänomenesehenundverstehen-GenetischeLehrgänge.2teAuflage,Klett,StuttgartWallrabensteinWulf,1992,OffeneSchule-OffenerUnterricht.Rowohlt,HamburgWalzAdolf(Hrsg.)etal.,1993,BlickpunktPhysik1.SchroedelSchulbuchverlag,HannoverWalzAdolf(Hrsg.)etal.,1997,BlickpunkPhysik.SchroedelVerlag,HannoverWardAlan,1983,ASourceBookforPrimaryScienceEducation.HodderandStoughton.LondonWatsonJ.,1994,Studentsengagementinpracticalproblemsolving:acasestudy.InternationalJournalofScienceEducation,Vol.16,No.1,pp.27-43Watts, D.M. & Taber, K.S., 1996, An explanatory gestalt essence: students' conceptions of the 'natural' in physical phenomena,InternationalJournalofScienceEducation,Vol.18,No.8,pp.939-954WeberRobert,1992,Sciencewithasmile.InstituteofPhysicsPubl.,BristolWeisskopfVictor,1976,IsPhysicshuman?PhysicsEducation,Vol.11,pp.75-79WeisskopfVictor,1990,ProblemederPopularisierungdermodernenPhysik.PhysikalischeBlatter,Vol.46,No.3,pp.73-76Wellington,J.&Osborne,J.,2001,Languageandliteracyinscienceeducation,OpenUniversityPress,Buckingham-PhiladelphiaWeltner Klaus, 1979,Das Interesse von Jungen undMädchen anPhysik und Technik.Naturwissenschaften imUnterricht Physik/Chemie,Vol.27,No.8,pp.321-325WilkeHans-Joachimetal.,1991,Physik:LehrbuchfürdenAnfangsunterricht.VolkundWissenVerlag,BerlinWilkeHans-Joachim,1993α,ZurBedeutungdesExperimentsfürdenPhysikunterricht.Naturwissenschaften imUnterrichtPhysik,Vol.4,No.18,pp.84-87WilkeHans-Joachim,1993β,PhysikalischeHausexperimentealswesentlichesMittelzurAktivierungderSchüler.NaturwissenschaftenimUnterrichtPhysik,Vol.4,No.18,pp.103-106WillerJörg,1977,RepetitoriumFachdidaktikPhysik.Klinkhadt,BadHeilbrunnWolzeM.,1992,BauundBenutzungeinerbegehbarenCameraobscura.InMieK.,FreyK.,(Hrsg.):PhysikinProjekten,3teAuflage,AulisVerlagDeubner,Köln,pp.269-281WoodwardKate,1991,Sciencewithlightandmirrors.UsbornePubl.,LondonWoolfolkAnita,1987,EducationalPsychology.3rdEdition,PrenticeHall,EngelwoodCliffsWoolnoughBrian,1986,GebrauchundMißbrauchdesExperimentierensbeimLehrenundLernenvonMechanik.PhysicaDidacta,Vol.13,No.2/3,pp.51-58WoolnoughBrian,1994,Whystudentschoosephysics,orrejectit.PhysicsEducation,Vol.29,pp.368-374

Bιβλιογραφία για το μαθητή

ArdleyNeil,1994,Λεξικότωνεπιστημών.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναBeklakeSue,1988,Διάστημα:Αστέρες,πλανήτεςκαιδιαστημόπλοια.ΜετάφρασηΡοδάκηΠ.εκδ.Γ.Αξιωτέλλης,ΑθήναBurnieDavid,1988,Τοδέντρο.ΜετάφρασηΚέζος.εκδ.Δεληθανάσης,ΑθήναBurnieDavid,1989,Ταφυτά.ΜετάφρασηΔημητρόπουλοςΑ.εκδ.Δεληθανάσης,ΑθήναBurnieDavid,1991,Ανακαλύπτωτηφύση.ΑπόδοσησταΕλληνικάOικονομίδουΕ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναBurnieDavid,1992,Φως.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Δεληθανάσης-Ερευνητές,ΑθήναBurnieDavid,1994,Λεξικότηςφύσης.ΑπόδοσησταEλληνικάΚαρακάσηςΓ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναBylesMonica,1992,Πειράματαμεταφυτά.ΑπόδοσησταΕλληνικάΧατζηκόμνουΓ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναChallonerJack,1993,Ενέργεια.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Δεληθανάσης-Ερευνητές,ΑθήναΓεδεώνΔημήτρης(μεταφρ.),1994,Εικονογραφημένολεξικόγιαταφυτά.εκδ.Άλφα,ΑθήναCondonJudith,1990α,Ανακυκλωμένοχαρτί.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Ερευνητές,Αθήνα

263

CondonJudith,1990β,Ανακυκλωμένογυαλί.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναDeVriesLeonard,1971,Τοβιβλίοτωνπειραμάτων.ΜετάφρασηΜυράτΜ.εκδ.Λαμπάκη,ΑθήναDeVriesLeonard,1973,Τοδεύτεροβιβλίοτωνπειραμάτων.ΜετάφρασηΜυράτΜ.εκδ.Λαμπάκη,ΑθήναDeVriesLeonard,1978,Τοτρίτοβιβλίοτωνπειραμάτων.ΜετάφρασηΛαμπάκηΣ.εκδ.Λαμπάκη,ΑθήναDilnerLuisa,1993,Τοανθρώπινοσώμα.ΜετάφρασηΘωμόπουλοςΓ.εκδ.Μίνωας,ΑθήναEdison,1996,TheThomasAlvaEdisonFoundation.ΤοβιβλίοτουΘωμάΈντισονμεταεύκολακαιαπίστευταπειράματα.ΜετάφρασηΑγγελοπούλουΠηνελόπη.εκδ.Γ.Α.Πνευματικός,ΑθήναFarndonJohn,1994,Λεξικότηςγης.ΑπόδοσησταΕλληνικάΚουταβάςΓ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναFeltwellJohn,1988,Ταζώακαιταμέρηόπουζουν.ΜετάφρασηΠαναρέτουΑ.εκδ.Αξιωτέλλης,ΑθήναGaneriAnita,1992,Ματιέςστονκόσμο:Δένδρα.ΜετάφρασηΚαραπατσόπουλοςΚ.εκδ.Αξιωτέλλης,ΑθήναGrahamIan,1992α,Τοηλιακόσύστημα.ΑπόδοσησταEλληνικάΘεοδωρακάτοςΔ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναGrahamIan,1992β,Εξερευνώτοδιάστημα.ΑπόδοσησταEλληνικάΘεοδωρακάτοςΔ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναGreenawayTheresa,1992,Δέντρα.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναΘεοδοσίουΣτράτος,ΔανέζηςΜάνος,1991,Ταάστρακαιοιμύθοιτους.εκδ.Δίαυλος,ΑθήναHollandBarbara,LucasHazel,1990,Φροντίστετονπλανήτημας.ΕπιμέλειακειμένουΘωμόπουλοςΓιάννης.εκδ.Μίνωας,ΑθήναKaiserRene,1989,Τοβιβλίοτουδάσους.ΑπόδοσησταΕλληνικάΘεοδωρακάτοςΔ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναΚαλκάνηςΓεώργιος,1997,Ηενέργειακαιοιπηγέςτης:Τι,πώς,γιατί.ΤόμοςΙ.ΚέντροΑνανεώσιμωνΠηγώνΕνέργειας(ΚΑΠΕ),ΑθήναKuscerSamo,1991,Ενέργεια.ΑπόδοσησταΕλληνικάΑνδρέαςΙ.Κασσέτας.εκδ.Σαββάλας,ΑθήναLaffertyPeter,1992,Ανακαλύπτωτηνεπιστήμη-Δύναμηκαικίνηση.ΜετάφρασηΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναMurphyBryan,1991α,Πειράματαμετοφως.ΑπόδοσησταΕλληνικάΓεωργακάκηςΒ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναMurphyBryan,1991β,Πειράματαμετοναέρα.ΑπόδοσησταΕλληνικάΧαλκιά-ΘεοδωρίδηΛ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναMurphyBryan,1991γ,Πειράματαμετηνκίνηση.ΑπόδοσησταΕλληνικάΧαλκιά-ΘεοδωρίδηΛ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναMurphyBryan,1991δ,Πειράματαμετονερό.ΑπόδοσησταΕλληνικάΧαλκιά-ΘεοδωρίδηΛ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναNewmarkAnn,1993,Χημεία.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Δεληθανάσης-Ερευνητές,ΑθήναΝικολακόπουλοςΔιονύσης(μεταφρ.),1994,Πανοραμικόλεξικό:Σύμπαν.εκδ.Άλφα,ΑθήναPalmerJoy,1990,Ανακυκλωμένομέταλλο.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναParkerSteve,1987,Τοσώμακαιπώςλειτουργεί.εκδ.Γ.Αξιωτέλλης,ΑθήναParkerSteve,1989,Ηλεκτρισμός.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Δεληθανάσης-Ερευνητές,ΑθήναRispoliDonna,1994,ΠαγκόσμιοςΆτλαντας.ΑπόδοσησταΕλληνικάΠαπακωνσταντίνουΠ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναΣεϊτανίδηςΒασίλης(μετάφρ.),1993,Πανοραμικόλεξικό:Ανθρώπινοσώμα.εκδ.Άλφα,ΑθήναΣιμόπουλοςΔιονύσης,1996,Ηγέννησητωνάστρων.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναTaylorBarbara,1992α,Ματιέςστονκόσμο:Ήχος.ΜετάφρασηΚαραπατσόπουλοςΚ.εκδ.Αξιωτέλλης,ΑθήναTaylorBarbara,1992β,Ματιέςστονκόσμο:Φως.ΜετάφρασηΚαραπατσόπουλοςΚ.εκδ.Αξιωτέλλης,ΑθήναTaylorBarbara,1995,Ματιέςστονκόσμο:Νερό.ΜετάφρασηΑξιωτέλληςΣ.εκδ.Αξιωτέλλης,ΑθήναWhalleyMargaret,1992,Πειράματαμετονμαγνητισμόκαιτονηλεκτρισμό.ΑπόδοσησταΕλληνικάΓεωργακάκηςΒ.εκδ.Ερευνητές,ΑθήναWilkesAngela,1990α,Τοπρώτοβιβλίοτηςφύσης.ΜετάφρασηΚουντούρηΤ.εκδ.Μαργαρίτα,ΑθήναWilkesAngela,1990β,Τοπρώτοβιβλίοπειραμάτων.ΜετάφρασηΚουντούρηΤ.εκδ.Μαργαρίτα,Αθήνα

Βάσει του ν. 3966/2011 τα διδακτικά βιβλία του Δημοτικού, του

Γυμνασίου, του Λυκείου, των ΕΠΑ.Λ. και των ΕΠΑ.Σ. τυπώνονται

από το ΙΤΥΕ - ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ και διανέμονται δωρεάν στα Δημόσια

Σχολεία. Τα βιβλία μπορεί να διατίθενται προς πώληση,

όταν φέρουν στη δεξιά κάτω γωνία του εμπροσθόφυλλου

ένδειξη «ΔΙΑΤΙθΕΤΑΙ μΕ ΤΙμή ΠώΛήΣήΣ». Κάθε αντίτυπο

που διατίθεται προς πώληση και δεν φέρει την παραπάνω

ένδειξη θεωρείται κλεψίτυπο και ο παραβάτης διώκεται

σύμφωνα με τις διατάξεις του άρθρου 7 του Νόμου 1129

της 15/21 μαρτίου 1946 (ΦΕΚ 1946, 108, Α)́.

Απαγορεύεται η αναπαραγωγή οποιουδήποτε τμήματος αυτού του βιβλίου, που καλύπτεται από δικαιώματα (copyright), ή η χρήση του σε οποιαδήποτε μορφή, χωρίς τη γραπτή άδεια του Υπουργείου Παιδείας, Διά Βίου Μάθησης και Θρησκευμάτων/ΙΤΥΕ - ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ.

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ

ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΔΟΣΕΩΝ

«ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ»

ISBN 978-960-06-2646-9

Κωδικός Βιβλίου: 0-10-0180

Φυ

σικ

ά Σ

τ΄ Δ

ημ

οτι

κο

ύ

Ε

ρευ

νώ

κα

ι Α

να

κα

λύπ

τω

Ερευνώ και Ανακαλύπτω

Βιβλίο Δασκάλου

Φυσικά ΔημοτικούΣτ΄

Βιβ

λίο

Δα

σκά

λου

(01) 000000 0 10 0180 8