Δευτέρα, 19 Σεπτεμβρίου 2016

Κατασκευάζω και ανακαλύπτω τον κόσμο της φυσικής


9ο Πανελλήνιο Συνέδριο για τις Φυσικές Επιστήμες στην 
Προσχολική Εκπαίδευση, Πανεπιστήμιο Κρήτης (αποσπάσματα εισήγησης)
  
Κάθε μεγάλη πρόοδος στη φυσική επιστήμη είχε να κάνει με την
απόλυτη απόρριψη της αυθεντίας / Thomas Huxley


Κίνηση και μετάδοση της πίεσης

Μέσα από τον τομέα της φυσικής, έχουν ανακαλυφθεί πολλά πράγματα τα οποία χρησιμοποιούμε στην καθημερινότητά μας. Έτσι αποφασίσαμε να προσεγγίσουμε τον κόσμο της Φυσικής μέσα από κατασκευές και πειράματα, που διεξάχθηκαν από τα παιδιά. Τα αποτελέσματα αυτής της σημαντικής ανακάλυψης φαίνονται παρακάτω… 
Παιχνίδι στην αμμοδόχο του σχολείου μας.

Η αφορμή δόθηκε από το ερώτημα των παιδιών για το πώς λειτουργούν τα φορτηγά.

Τα παιδιά αντιλαμβάνονταν ως μια μαγική διαδικασία τη λειτουργία της καρότσας ενός φορτηγού, έτσι σχεδιάστηκε μια ερευνητική δραστηριότητα με στόχο την ανακάλυψη της λειτουργίας του συγκεκριμένου μηχανισμού. Η παιδαγωγική ομάδα ασχολήθηκε με αυτό το ερώτημα και έφτιαξε κάποια πειράματα για να βοηθήσουν τα παιδιά να λύσουν τις απορίες τους.

Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν στις τάξεις και στην αυλή του σχολείου και συμμετείχαν παιδιά ηλικίας 4 και 5 ετών, τα οποία εξερεύνησαν το φαινόμενο της πίεσης.

Γιατί πίεση;
- Πρόκληση από το ελεύθερο παιχνίδι των παιδιών
- Αντιλαμβάνονταν ως μια μαγική διαδικασία τη λειτουργία της καρότσας ενός φορτηγού
- Προέκυψε ερώτημα σε εμάς
- Σχεδιάστηκε μια ερευνητική δραστηριότητα με στόχο την ανακάλυψη της λειτουργίας του μηχανισμού


- Ηλικία : Προνήπια (4-5 χρονών)

- Αριθμός ερευνητών: 20 (18 προνήπια, 2 ενήλικες)      

- Χρόνος: Οκτώβριος - Απρίλιος 2016

- Τόπος: Τάξεις & αυλή Νηπιαγωγείου

- Μέθοδος: Ομαδο-συνεργατική προσέγγιση - Ερευνητική διαδικασία

 - Υλικά: Φορτηγό - παιχνίδι TECH-CARD

Φορτηγό Tech-Card


Κατασκεύασαν ένα φορτηγό Tech Card, το οποίο εντάσσεται στην φιλοσοφία STEM (Science Technology Engineering and Mathematics). Σε συνεργασία με το Μουσείο Ηρακλειδών με επιστημονικούς υπεύθυνους τους καθηγητές Άρη Μαυρομάτη, Απόστολο Παπανικόλα και Σοφία Σταθοπούλου, τα παιδιά  είχαν την ευκαιρία να συνδυάσουν τη Φυσική με τα Μαθηματικά και να πειραματιστούν πάνω σε αυτά.

Έγιναν αρκετές δοκιμές από όλα τα παιδιά με σύριγγες, για να μπορέσουν να επεξεργαστούν το φαινόμενο της πίεσης. Στη συνέχεια κατασκεύασαν και έπαιξαν με έναν μηχανισμό για να μπορέσουν να αντιληφθούν τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν το φαινόμενο της πίεσης και η κίνηση των ρευστών.

Ανάπτυξη δραστηριότητας (3 φάσεις ανάπτυξης)


  Φάση 1η: Δημιουργία καταστάσεων πίεσης με εργαλείο τις σύριγγες (φυσική)
Μορφή σύριγγας

           
 




- Είναι μακρουλή

-Μοιάζει με μεγάλη πινέζα

-Είναι από πλαστικό

-Έχει ένα μαύρο λαστιχένιο

-Έχει γραμμές και αριθμούς

(Λόγια παιδιών)


  


































Μέρη σύριγγας
-Είναι φτιαγμένη από 2 κομμάτια

-Στο ένα βάζεις το νερό και το άλλο το πατάς και το σπρώχνει

-Το ένα είναι διάφανο για να βλέπεις τι έβαλες μέσα και το άλλο δε χρειάζεται να είναι διάφανο
(Λόγια παιδιών)

                                                       Λειτουργία σύριγγας

-Ρουφάς και γεμίζεις με νερό
-Έχει μια τρύπα και από ‘κει βγαίνει το νερό
-Απλά πρέπει να πιέσεις δυνατά για να φτάσει μακριά
(Λόγια παιδιών)
                                        

Δοκιμή με αέρα και νερό


Ενώνουμε 2 σύριγγες με λάστιχο
   
-Όταν κλείνεις τη μία, σπρώχνει τον αέρα, περνάει μέσα από το λάστιχο και πιέζει
το έμβολο της άλλης και το ανεβάζει
(Λόγια παιδιών)
Παιχνίδια με το μηχανισμό
-Άμα πιέσω το έμβολο 2 γραμμές και το άλλο ανεβαίνει 2 γραμμές.

-Όταν σπρώχνω το έμβολο της μεγάλης 2 γραμμές, το έμβολο της μικρής ανεβαίνει πιο πολλές.

-Άμα ενώσω μια μικρή με μια μεγάλη και  κλείσω όλη τη μικρή, η μεγάλη δεν ανοίγει όλη.

-Η μικρή αδειάζει όλη μέσα στη μεγάλη, αλλά η μεγάλη δε χωράει μέσα στη μικρή.

-Με τη μεγάλη πιέζω λίγο νερό αλλά η μικρή πιέζεται πολύ.
(Λόγια παιδιών)
                                      
Φάση 2η: Κατασκευή φορτηγού (μαθηματικά)



Τα παιδιά δεν γνώριζαν τι συναρμολογούμενο παιχνίδι κρύβει η συσκευασία. Έτσι ακολούθησαν με προσοχή τις οδηγίες...

- Καταγραφή υλικών

- Ταξινόμηση υλικών

- Κατασκευή ακολουθώντας τις οδηγίες

- Παιχνίδι με το φορτηγό

- Αναζήτηση παρόμοιων φορτηγών (σε βιβλία, διαδίκτυο κτλ)


Καταγραφή και ταξινόμηση των υλικών





 

Κατασκευή ακουλουθώντας τις οδηγίες
-Έχει 20 τρύπες.

-Έχει μέσα άλλα 5 ορθογώνια παραλληλόγραμμα και 4 τετράγωνα.

-Τώρα που το δίπλωσα μοιάζει με κουτάκι.

-Για να στέκεται πρέπει να του βάλουμε αυτά τα κίτρινα καρφάκια.

-Μάλλον αυτό θα είναι η καρότσα ενός φορτηγού.

-Πρέπει να φτιάξουμε και αυτό που θα μπαίνει ο οδηγός.

-Πρέπει να βάλουμε και τις ρόδες.
(Λόγια παιδιών)

Έτοιμο το φορτηγό!



Φάση 3η: Απόπειρα συνδυασμού των δύο προηγούμενων (φυσική + μαθηματικά)

Αρχικά έγινε αναζήτηση παρόμοιων φορτηγών στο διαδίκτυο

-Το φορτώνουν τούβλα και πάνε εκεί που θέλουν να το αδειάσουν.

-Ο οδηγός πατάει ένα κουμπί και σηκώνεται η καρότσα.

-Πατάει ένα κουμπί και φεύγει ένα καλώδιο μέχρι πίσω και δίνει σήμα και ανεβαίνει η καρότσα.

-Πατάει ένα κουμπί και φεύγει δίπλα από το τιμόνι ένας σωλήνας που μέσα έχει αέρα και περνάει ο αέρας από τον σωλήνα και σπρώχνει αυτό το μακρουλό και το μακρουλό ανεβαίνει και σπρώχνει την καρότσα.
(Λόγια παιδιών)

Μπορούμε έναν τέτοιο μηχανισμό να βάλουμε στο φορτηγάκι που φτιάξαμε;


Να βάλουμε ένα τέτοιο κουμπί όπως έχουν τα αληθινά φορτηγά.
Να βάλουμε ένα σωλήνα που να περνάει ο αέρας από μέσα να σπρώχνει την καρότσα και να την ανεβάζει.
Να βάλουμε ένα ξυλάκι και να το σπρώχνουμε να ανεβάζει την καρότσα.
Να τον φτιάξουμε όπως τις σύριγγες!
(Λόγια παιδιών)

Στόχοι - Εκπαιδευτική προσέγγιση
  • Η προσέγγιση ενός φαινομένου της φυσικής μέσω της διαισθητικής αντίληψης των παιδιών
  • Πείραμα και η διατύπωση εικασιών
  • Σχέση της φυσικής με έννοιες από τα μαθηματικά
  • Ανάπτυξη διαλόγου μεταξύ των παιδιών στα πλαίσια της ομαδοσυνεργατικής προσέγγισης
  • Συμμετοχή των ενηλίκων ως συν-ερευνητές
Αποτελέσματα
  • Οι στόχοι που τέθηκαν προσεγγίστηκαν στο σύνολό τους
  • Ο τρόπος που προσεγγίζεται η γνώση από τα παιδιά στην ερευνητική διαδικασία, είναι ιδανικός γι αυτή την ηλικία
  •  Τα παιδιά έδειξαν ενδιαφέρον καθ’ όλη τη διάρκεια της δραστηριότητας
  •  Ενθουσιάστηκαν τη στιγμή που είδαν τις προτάσεις τους να δοκιμάζονται πειραματικά και να επιτυγχάνουν τη λύση του «προβλήματος»
  •  Ο κόσμος της φυσικής προσεγγίστηκε μέσα από το αγαπημένο τους εργαλείο. Ένα παιχνίδι!