Η επίδραση του αλατιού στις Φάσεις του νερού (στο σημείο Βρασμού και στο σημείο Πήξης του νερού) Χριστοφή Α.Π.

Transcript

1 Η επίδραση του αλατιού στις Φάσεις του νερού (στο σημείο Βρασμού και στο σημείο Πήξης του νερού) Χριστοφή Α.Π. Διαδικασία Διερεύνησης Στα πλαίσια της Διερεύνησης που κάναμε, τα 2 ερωτήματα διερεύνησης που θέσαμε ήταν: 1. Η προσθήκη αλατιού στο νερό, επηρεάζει το σημείο βρασμού του νερού; 2. Η προσθήκη αλατιού στο νερό, επηρεάζει το σημείο πήξης του νερού; 1 ο Ερώτημα Διερεύνησης! Οι μεταβλητές που εντοπίσαμε ότι επηρεάζουν το 1 o ερώτημα, ήταν: (1) ποσότητα νερού, (2) είδος νερού, (3) ύπαρξη αλατιού, (4) είδος μπρικιού, (5) υλικό κατασκευής μπρικιού, (6) μέγεθος μπρικιού, (7) θερμοκρασία της φωτιάς που θα ζέσταινε το νερό, (8) σημείο βρασμού του νερού. Ο παράγοντας που μεταβάλαμε, ήταν το αλάτι (ύπαρξη αλατιού). Οι παράγοντες που διατηρήσαμε σταθερούς, ήταν η ποσότητα και το είδος του νερού, το είδος, το υλικό κατασκευής και το μέγεθος του μπρικιού και η θερμοκρασία της φωτιάς που θα ζέσταινε το νερό. Ο παράγοντας που μετρήσαμε, ήταν το σημείο (θερμοκρασία) βρασμού του νερού.! Πείραμα: Ζεστάναμε σε μάτι γκαζιού σε θερμοκρασία 250 ο c, 250ml εμφιαλωμένο νερό και 250ml εμφιαλωμένο νερό με 8g αλάτι, από 3 φορές το καθένα (για λόγους εγκυρότητας και αξιοπιστίας). Χρησιμοποιήσαμε και τις 6 φορές το ίδιο είδος μπρικιού, με το ίδιο υλικό κατασκευής και μέγεθος. Βρήκαμε ότι το νερό χωρίς αλάτι είχε μέσο όρο σημείου βρασμού 102 ο c (το θερμόμετρο αν ήταν ακριβές, θα έδειχνε 100 ο c), ενώ το νερό με 8g αλάτι είχε μέσο όρο βρασμού ο c. Στη συνέχεια για να ελέγξουμε το πως επηρεάζεται το σημείο βρασμού του νερού, όταν στο νερό προστίθεται μεγαλύτερη ποσότητα αλατιού, ζεστάναμε 250ml εμφιαλωμένο νερό με 13g αλάτι (περισσότερο αλάτι). Χρησιμοποιήθηκε το ίδιο είδος αλατιού, το ίδιο μάτι γκαζιού και το ίδιο είδος μπρικιού, με το ίδιο υλικό κατασκευής και μέγεθος, όπως προηγουμένως. Αυτό έγινε και πάλι 3 φορές (για λόγους εγκυρότητας και αξιοπιστίας). Παρατηρήθηκε ότι το νερό με 13g αλάτι, είχε μέσο όρο βρασμού 107 ο c. Έτσι και πάλι φάνηκε ότι το νερό με το αλάτι είχε ψηλότερο σημείο βρασμού, από ότι το κανονικό νερό και μάλιστα παρατηρήθηκε ότι όσο περισσότερο αλάτι βάλεις, τόσο ψηλότερο είναι το σημείο βρασμού.! Συμπέρασμα: Η προσθήκη αλατιού στο νερό, επηρεάζει το Σημείο Βρασμού του νερού. Όπως φάνηκε μέσα από τα πειράματα που κάναμε, η προσθήκη αλατιού στο νερό, ανεβάζει τη θερμοκρασία του Σημείου Βρασμού του νερού. Πιο συγκεκριμένα, όσο περισσότερο αλάτι προσθέσουμε στο νερό, τόσο πιο ψηλό είναι το Σημείο Βρασμού του. 2 ο Ερώτημα Διερεύνησης! Οι μεταβλητές που εντοπίσαμε ότι επηρεάζουν το 2 ο ερώτημα, ήταν: (1) ποσότητα νερού, (2) είδος νερού, (3) ύπαρξη αλατιού, (4) είδος ποτηριού, (5) υλικό κατασκευής ποτηριού, (6) μέγεθος ποτηριού, (7) είδος ψυγείου, (8) θερμοκρασία ψυγείου, (9) σημείο τοποθέτησης του ποτηριού στο ψυγείο (10) σημείο πήξης του νερού. Ο παράγοντας που μεταβάλαμε, ήταν το αλάτι (ύπαρξη αλατιού). Οι παράγοντες που

2 διατηρήσαμε σταθερούς, ήταν η ποσότητα και το είδος του νερού, το είδος, το υλικό κατασκευής και το μέγεθος του ποτηριού, το είδος του ψυγείου, το σημείο τοποθέτησης του ποτηριού στο ψυγείο και η θερμοκρασία του ψυγείου που θα βάζαμε το νερό για να παγώσει. Ο παράγοντας που μετρήσαμε, ήταν το σημείο (θερμοκρασία) πήξης του νερού.! Πείραμα: Βάλαμε στην κατάψυξη του ψυγείου σε 0 ο c, 50ml εμφιαλωμένο νερό σε ένα πλαστικό ποτήρι. Το νερό έπηξε, μετά από 1 ώρα περίπου. Αυτό έγινε 3 φορές (για λόγους εγκυρότητας και αξιοπιστίας) με τα ίδια αποτελέσματα. Έτσι επιβεβαιώσαμε ότι το σημείο πήξης του νερού είναι 0 ο c. Στη συνέχεια βάλαμε 50ml εμφιαλωμένο νερό με 2.5g αλάτι στους 0 ο c, μέσα στου ίδιου είδους, υλικού κατασκευής και μεγέθους ποτήρι, στο ίδιο ψυγείο και στην ίδια θέση στο ψυγείο όπως προηγουμένως. Αφήσαμε το διάλυμα αυτό μέχρι την επομένη το πρωί (12 ώρες περίπου) και παρατηρήθηκε ότι δεν έπηξε. Αυτό έγινε 3 φορές για λόγους εγκυρότητας και αξιοπιστίας, με τα ίδια αποτελέσματα. Έτσι φάνηκε ότι το νερό με το αλάτι, πιθανό να χρειαζόταν χαμηλότερη θερμοκρασία για να παγώσει. Έτσι στη συνέχεια, επειδή το ψυγείο δε μπορούσε να ρυθμιστεί στους -1 ο c και μετά στους -2 ο c κλπ (να μειώνουμε δηλαδή τη θερμοκρασία του, πλην 1 βαθμό κάθε φορά το δοκίμασα σε διάφορα ψυγεία με τα ίδια αποτελέσματα), ρυθμίσαμε το ψυγείο στην αμέσως πιο χαμηλή θερμοκρασία, στους -3 ο c και βάλαμε 50ml εμφιαλωμένο νερό με 2.5g αλάτι (σε παρόμοιο με πριν ποτήρι, στο ίδιο ψυγείο και στην ίδια θέση του ψυγείου). Αυτή τη φορά έπηξε. Αυτό έγινε 3 φορές για λόγους εγκυρότητας και αξιοπιστίας, με τα ίδια αποτελέσματα. Έτσι φάνηκε ότι το νερό με 2.5g αλάτι, έχει σημείο πήξης περίπου στους -3 ο c και συνεπώς η προσθήκη αλατιού στο νερό, χαμηλώνει το σημείο πήξης του νερού. Στη συνέχεια για να ελέγξουμε το πως επηρεάζεται το σημείο πήξης του νερού, όταν στο νερό προστίθεται μεγαλύτερη ποσότητα αλατιού, βάλαμε σε παρόμοιο με πριν ποτήρι, στο ίδιο ψυγείο και στην ίδια θέση του ψυγείου, 50ml εμφιαλωμένο νερό με 5g αλάτι στους -3 ο c. Δεν έπηξε όμως, ούτε και μέχρι την επόμενη μέρα. Αυτό έγινε 3 φορές για λόγους εγκυρότητας και αξιοπιστίας, με τα ίδια αποτελέσματα. Έτσι φάνηκε ότι το νερό με το αλάτι, πιθανό να χρειαζόταν χαμηλότερη θερμοκρασία για να παγώσει. Έτσι στη συνέχεια, βάλαμε σε παρόμοιο με πριν ποτήρι, στο ίδιο ψυγείο και στην ίδια θέση του ψυγείου, 50ml εμφιαλωμένο νερό με 5g αλάτι, στην αμέσως πιο χαμηλή θερμοκρασία που μας έδινε τη δυνατότητα το ψυγείο να βάλουμε, στους -6 ο c. Αυτή τη φορά έπηξε. Αυτό έγινε 3 φορές για λόγους εγκυρότητας και αξιοπιστίας, με τα ίδια αποτελέσματα. Έτσι φάνηκε ότι το νερό με 5g αλάτι, έχει σημείο πήξης περίπου στους -6 ο c. Έτσι και πάλι φάνηκε ότι το νερό με το αλάτι είχε χαμηλότερο σημείο πήξης, από ότι το κανονικό νερό και μάλιστα παρατηρήθηκε ότι όσο περισσότερο αλάτι βάλεις, τόσο χαμηλότερο είναι το σημείο πήξης του νερού.! Συμπέρασμα: Η προσθήκη αλατιού στο νερό, επηρεάζει το Σημείο Πήξης του νερού. Συγκεκριμένα όπως φάνηκε μέσα από τα πειράματα που κάναμε, η προσθήκη αλατιού στο νερό, κατεβάζει τη θερμοκρασία του Σημείου Πήξης του νερού. Όσο περισσότερο αλάτι προσθέσουμε στο νερό, τόσο πιο χαμηλό είναι το Σημείο Πήξης του. Περιγραφή Δραστηριότητας στο Πανηγύρι της Επιστήμης Η δραστηριότητα που κάναμε στο Πανηγύρι της Επιστήμης, είχε σαν τίτλο «Ανακαλύψτε το αλατισμένο νερό και ΚΕΡΔΙΣΤΕ». Πάνω στο τραπεζάκι μας υπήρχαν δυο διαφανή γυάλινα ποτήρια. Το ένα περιείχε νερό και το άλλο αλατισμένο νερό (περιεκτικότητα αλατιού: 1/8 του νερού). Χρωματίσαμε το νερό και στα δυο

3 ποτήρια με σιρόπι τριαντάφυλλου (κόκκινο χρώμα), για να μην ξεχωρίζει οπτικά, ποιο ποτήρι περιείχε το αλατισμένο νερό. Δίπλα από τα ποτήρια υπήρχαν εφτά ζεύγη αντικειμένων (2 αυγά, 2 γυάλινοι βώλοι, 2 κέρματα, 2 σιδερένιες βίδες, 2 πλαστικά πώματα μπουκάλας, 2 οδοντογλυφίδες και 2 πλαστικές ξύστρες). Σκοπός της δραστηριότητας, ήταν ο διαγωνιζόμενος/η, να ανακαλύψει, ποιο ποτήρι περιείχε το αλατισμένο νερό. Ο διαγωνιζόμενος, μπορούσε να διαλέξει 4 από τα 7 ζεύγη των αντικειμένων, να τα βάλει στα 2 ποτήρια (από κάθε ζεύγος, το ένα αντικείμενο στο ένα ποτήρι και το άλλο στο άλλο ποτήρι) και μετά στηριζόμενος στις παρατηρήσεις που θα έκανε, έπρεπε να αποφασίσει ποιο ποτήρι περιείχε το αλατισμένο νερό. Οι κανόνες της δραστηριότητας ήταν: (1) Ο κάθε διαγωνιζόμενος μπορούσε να διαλέξει μόνο 4 ζεύγη αντικειμένων, (2) Απαγορευόταν να γευτεί ο διαγωνιζόμενος τα υγρά, για να βρει έτσι το αλατισμένο νερό, (3) Δεν υπήρχε όριο χρόνου, (4) Όταν ο διαγωνιζόμενος έβρισκε το αλατισμένο νερό, κέρδιζε 2 καραμέλες και το παιδί που ήταν υπεύθυνο της δραστηριότητας, του εξηγούσε για ποιο λόγο ήταν σωστή η απάντησή του, (5) Όταν ο διαγωνιζόμενος έδινε λάθος απάντηση, τότε έχανε, παίρνοντας για παρηγοριά 1 καραμέλα και του εξηγούσε το παιδί που ήταν υπεύθυνο της δραστηριότητας, πώς έπρεπε να σκεφτεί για να βρει το αλατισμένο νερό. Για να εντοπιστεί το αλατισμένο νερό, έπρεπε να γίνει η παρατήρηση, ότι κάποια από τα ζεύγη αντικειμένων βυθίζονταν και στα 2 ποτήρια (βώλοι, βίδες, κέρματα), κάποια επέπλεαν και στα 2 ποτήρια (οδοντογλυφίδες, πλαστικές ξύστρες, πλαστικά πώματα), ενώ μόνο τα αυγά συμπεριφέρονταν διαφορετικά: το ένα αυγό επέπλεε στο ποτήρι με το αλατισμένο νερό, ενώ το άλλο αυγό βυθιζόταν στο ποτήρι με το νερό. Έτσι στηριζόμενος ο διαγωνιζόμενος στην παρατήρηση αυτή και έχοντας εις γνώση του ότι η προσθήκη αλατιού στο νερό, αυξάνει την πυκνότητα του νερού, μπορούσε να εντοπίσει ότι το αλατισμένο νερό ήταν αυτό στο οποίο το αυγό επέπλεε. Το αυγό, είναι το μόνο από τα 7 ζεύγη αντικειμένων, που η πυκνότητα του είναι μεγαλύτερη από το κανονικό νερό (για αυτό και βυθίζεται σε αυτό) και μικρότερη από το αλατισμένο νερό (για αυτό και επιπλέει σε αυτό). Αντίθετα, οι βώλοι, τα κέρματα και οι βίδες, επειδή έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα και από τα 2 υγρά, βυθίζονται σε αυτά, ενώ τα πλαστικά πώματα της μπουκάλας, οι πλαστικές ξύστρες και οι οδοντογλυφίδες, επειδή έχουν μικρότερη πυκνότητα και από τα 2 υγρά, επιπλέουν σε αυτά. Σε αυτή τη δραστηριότητα υπήρχε άμεση αλληλεπίδραση, διαγωνιζομένου και παιδιού. Όπως φάνηκε, ήταν μια διασκεδαστική και ενδιαφέρουσα δραστηριότητα. Ο κόσμος χάρηκε και διασκέδασε «παίζοντας» με αυτή τη δραστηριότητα, αλλά και ωφελήθηκε, αφού έμαθε-θυμήθηκε ότι με την προσθήκη αλατιού στο νερό, αυξάνεται η πυκνότητα του νερού. Αλληλεπίδραση με το παιδί Οι στόχοι του πανηγυριού της επιστήμης και της αλληλεπίδρασής μας με ένα παιδί, ήταν: (1) Να διδάξουμε στο παιδί τη Μέθοδο της Διερεύνησης, (2) Να διερευνηθεί με το παιδί ένα πρόβλημα, χρησιμοποιώντας τη Μέθοδο της Διερεύνησης και να παρουσιαστούν τα αποτελέσματα, σε ένα πόστερ στο πανηγύρι της επιστήμης και (3) Να γίνει στο πανηγύρι της επιστήμης, μια δραστηριότητα που να σχετίζεται με το

4 θέμα της διερεύνησης που θα κάναμε και η οποία να είναι διασκεδαστική και αλληλεπιδραστική μεταξύ παιδιού και επισκεπτών. Με το παιδί είχα συνολικά 5 συναντήσεις, που έγιναν σε 4 εβδομάδες.! Μετά από συνεννόηση που είχα με τους γονείς της Δάφνης Γεωργιάδη (Στ 2, Α Δημοτικό Σχολείο Αγίου Δομετίου (ΚΒ)), συναντήθηκα για πρώτη φορά μαζί της, στις αρχές Νοεμβρίου, ένα μήνα πριν το πανηγύρι της επιστήμης που θα γινόταν στο Α Δημοτικό Σχολείο Αγίου Δομετίου. Στην πρώτη μας συνάντηση, είχα σαν σκοπό να μάθει το παιδί τη διαδικασία της Μεθόδου της Διερεύνησης. Πιο συγκεκριμένα έθεσα σαν επιμέρους στόχους τα εξής: Το παιδί να είναι σε θέση (1) Να μπορεί να εκφράζει ένα πρόβλημα, (2) Να εκφράζει υποθέσεις για ένα πρόβλημα, (3) Να εκφράζει το διερευνήσιμο ερώτημα σε ένα πρόβλημα, (4) Να εντοπίζει τις μεταβλητές που σχετίζονται με ένα πρόβλημα, (5) Να σχεδιάζει δίκαια πειράματα για την επίλυση ενός προβλήματος, (6) Να εκτελεί έγκυρα και δίκαια πειράματα, αλλάζοντας τη μια μεταβλητή, κρατώντας τις άλλες μεταβλητές σταθερές και μετρώντας μια τρίτη μεταβλητή, (7) Να παρουσιάζει τα αποτελέσματα του πειράματος σε πίνακες ή σχεδιαγράμματα και (8) Να απαντά στις ερωτήσεις της Διερεύνησης, μετά από τη μελέτη των αποτελεσμάτων των πειραμάτων. Αρχικά γνωριστήκαμε με τη Δάφνη και στη συνέχεια επικεντρωθήκαμε στον τρόπο έκφρασης ενός προβλήματος και της υπόθεσης που γίνεται για αυτό. Μετά ασκηθήκαμε στο σωστό τρόπο έκφρασης του ερωτήματος της Διερεύνησης (Ο παράγοντας Α, επηρεάζει τον παράγοντα Β;). Στη συνέχεια εξασκηθήκαμε στον εντοπισμό των μεταβλητών παραγόντων που σχετίζονται με ένα πρόβλημα. Αρχίσαμε με απλά παραδείγματα (πχ. ομοιότητες και διαφορές 4 κύκλων) και στη συνέχεια προοδευτικά, αυξάναμε το βαθμό δυσκολίας των παραδειγμάτων (πχ. παράγοντες που επηρεάζουν την πίεση στα σώματα). Μετά, πριν την εξάσκηση στο σχεδιασμό ενός δίκαιου πειράματος, κάναμε μια επαναφορά στο όλο, με εξάσκηση μέσα από παραδείγματα και των τεσσάρων σταδίων της Διερεύνησης που είχε μέχρι εκείνη τη στιγμή, διδακτεί η Δάφνη (Πρόβλημα, Υπόθεση, Ερώτημα Διερεύνησης, Εντοπισμός Μεταβλητών). Στη συνέχεια εξασκηθήκαμε στο σχεδιασμό και στη εκτέλεση δίκαιων και έγκυρων πειραμάτων και στην παρουσίαση των αποτελεσμάτων σε γραπτό λόγο, αλλά και μέσα από πίνακες και διαγράμματα, έτσι ώστε να απαντηθούν τα ερωτήματα διερεύνησης που θα θέταμε. Αφού το παιδί κατανόησε καλά, αυτά τα τελικά στάδια της μεθόδου της Διερεύνησης, κάναμε και πάλι μια επαναφορά στο όλο για να θυμηθεί το παιδί τα στάδια και τον τρόπο λειτουργίας της μεθόδου. Τελειώσαμε την πρώτη μας συνάντηση, με εξάσκηση στη διερεύνηση διαφόρων προβλημάτων με τη μέθοδο που μόλις μάθαμε (αρχίζοντας με εύκολα στην αρχή προβλήματα και συνεχίζοντας προοδευτικά με δυσκολότερα). Από ότι φάνηκε μέσα από την πρώτη συνάντηση, το παιδί δεν είχε διδακτεί σωστά στο σχολείο τη μέθοδο της Διερεύνησης, αν και υποτίθεται ότι την είχε διδακτεί. Αυτό οφείλεται στο ότι, η δασκάλα της Επιστήμης στην τάξη του παιδιού, δε δίδαξε τίποτα για τη λογική της μεθόδου της Διερεύνησης και για τα στάδιά της. Απλά δίδαξε την εύρεση παραγόντων, που επηρεάζουν ένα πρόβλημα. Έτσι χρειάστηκε να αρχίσω τη διδασκαλία της μεθόδου από την αρχή, χωρίς να έχει κάποιες βάσεις η Δάφνη. Με τη χρήση όμως πολλών παραδειγμάτων, η Δάφνη κατάλαβε καλά πιστεύω τη μέθοδο της Διερεύνησης. Στην αρχή χρειάστηκε να κάνουμε ποικίλα παραδείγματα, για να καταλάβει το παιδί τον τρόπο εντοπισμού των παραγόντων που επηρεάζουν ένα πρόβλημα. Ακόμη το παιδί δυσκολεύτηκε λίγο, στην έννοια του «δίκαιου πειράματος». Αλλά μέσα από την εξάσκηση σε διάφορα παραδείγματα προβλημάτων, κατάλαβε πως να εκτελεί ένα δίκαιο και έγκυρο πείραμα. Επίσης η

5 Δάφνη σε κάποια σημεία δυσκολευόταν να σκεφτεί με ποιο τρόπο προχωρούμε στη διερεύνηση. Για αυτό και της ζήτησα να κρατά κάποιες σημειώσεις για τα κύρια σημεία και για το τι κάναμε, για να μπορεί μετά να τα διαβάσει και μόνη της αργότερα και να θυμάται το τι κάναμε. Η Δάφνη έδειξε επίσης, κάποια αδυναμία στην παρουσίαση αποτελεσμάτων μέσα από διαγράμματα, αν και είχε διδακτεί τα διαγράμματα στα μαθηματικά. Μέσα από την παρουσίαση μερικών παραδειγμάτων όμως, ξεπέρασε και αυτή τη δυσκολία.! Στη δεύτερη συνάντησή μας, είχα ως σκοπό να μελετήσουμε το θέμα μας «Η επίδραση του αλατιού στις Φάσεις του νερού» μέσα από τη μέθοδο της Διερεύνησης και να αρχίσουμε τα πειράματα σχετικά με αυτό. Το παιδί ενέκρινε το θέμα της διερεύνησης και το βρήκε αρκετά ενδιαφέρον. Πιο συγκεκριμένα έθεσα σαν επιμέρους στόχους τα εξής: Το παιδί να είναι σε θέση (1) Να διερευνά διάφορα προβλήματα με τη μέθοδο της Διερεύνησης και (2) Να διερευνήσει το υπό μελέτη θέμα μας, με τη διδασκόμενη μέθοδο. Πριν αρχίσουμε, κάναμε μια επανάληψη της όλης μεθόδου της Διερεύνησης και εξάσκηση στη διερεύνηση μερικών προβλημάτων με τη μέθοδο αυτή. Στη συνέχεια μελετήσαμε το θέμα μας και θέσαμε τα 2 προβλήματα, τις 2 υποθέσεις, τα 2 ερωτήματα διερεύνησης, εντοπίσαμε τους παράγοντες που πιθανόν επηρέαζαν τα προβλήματα και σχεδιάσαμε τα πειράματα που θα έπρεπε να γίνουν. Μετά κάναμε τα πειράματα που είχαν να κάνουν με το σημείο βρασμού του νερού (βλ. Διαδικασία Διερεύνησης) και απαντούσαν στο πρώτο ερώτημα της διερεύνησης. Καταγράψαμε τα αποτελέσματα και ξεκινήσαμε τα πειράματα που είχαν να κάνουν με το σημείο πήξης του νερού (βλ. Διαδικασία Διερεύνησης) και απαντούσαν στο δεύτερο ερώτημα της διερεύνησης. Προλάβαμε και ολοκληρώσαμε το πρώτο μέρος των πειραμάτων αυτών (σημείο πήξης νερού 0 ο c). Πριν τελειώσουμε, βάλαμε στο ψυγείο νερό με 2.5g αλάτι στους 0 ο c και έδωσα οδηγίες στη Δάφνη να ελέγξει και να καταγράψει τα αποτελέσματα, το πρωί της επομένης και να ξαναβάλει 2.5g αλάτι στους 0 ο c, ακόμα 2 φορές όπως προηγουμένως (διατηρώντας σταθερούς τους ίδιους παράγοντες), αφήνοντας το κάθε διάλυμα στο ψυγείο για τουλάχιστον 12 ώρες. Το παιδί σε αυτή τη δεύτερη συνάντηση που είχαμε, φάνηκε ότι διάβασε καλά τη μέθοδο της διερεύνησης που κάναμε στην προηγούμενη συνάντηση και έτσι δεν παρουσιάστηκαν ιδιαίτερες δυσκολίες ως προς την εφαρμογή της μεθόδου στο θέμα μας. Δεν ήξερε όμως κάποιους επιστημονικούς όρους σε σχέση με το θέμα μας (πχ. σημείο βρασμού και πήξης, εγκυρότητα, αξιοπιστία), αλλά εξηγώντας της τους όρους, η δυσκολία αυτή ξεπεράστηκε. Επίσης δεν ήξερε το σωστό τρόπο μέτρησης του όγκου του νερού με τον ογκομετρικό σωλήνα και έτσι έπρεπε να της εξηγήσω, ότι ο ογκομετρικός σωλήνας πρέπει να βρίσκεται σταθερός στο τραπέζι, την ώρα της μέτρησης. Στα πειράματα με το βρασμό του νερού, βρήκαμε ότι το σημείο βρασμού του νερού είναι 102 ο c, ενώ θα έπρεπε να ήταν 100 ο c. Αυτό πρέπει να οφείλεται στο ότι το θερμόμετρο που δανείστηκα από το εργαστήριο της Φυσικής, δεν ήταν απόλυτα ακριβές. Τέλος, τα πειράματα που είχαν να κάνουν με το σημείο πήξης του νερού, ήταν χρονοβόρα και έτσι χρειάστηκε κάποια πειράματα να γίνουν από το παιδί την επομένη και να συνεχίσουμε τα άλλα στην επόμενή μας συνάντηση.! Στην τρίτη συνάντηση που είχα με το παιδί, είχα ως σκοπό τη συνέχιση των πειραμάτων της διερεύνησής μας. Ως επιμέρους στόχους, έθεσα τους εξής: Το παιδί να είναι σε θέση (1) Να συνεχίσει τα πειράματα του δεύτερου ερωτήματος διερεύνησης, (2) Να ανακεφαλαιώσει τα αποτελέσματα, φτιάχνοντας πίνακες και διαγράμματα, (3) Να απαντήσει με βάση τα αποτελέσματα, τα ερωτήματα της διερεύνησης και (4) Να διερευνά διάφορα άλλα προβλήματα με τη μέθοδο της

6 Διερεύνησης. Αρχικά συνεχίσαμε τα πειράματα που είχαν να κάνουν με το σημείο πήξης του νερού (νερό με 2.5g αλάτι στους -3 ο c) και καταγράψαμε τα αποτελέσματα. Βάλαμε στο ψυγείο νερό με 5g αλάτι στους -3 ο c, και έδωσα οδηγίες στη Δάφνη να ελέγξει και να καταγράψει τα αποτελέσματα, το πρωί της επομένης και να ξαναβάλει 5g αλάτι στους -3 ο c, ακόμα 2 φορές όπως προηγουμένως (διατηρώντας σταθερούς τους ίδιους παράγοντες), αφήνοντας το κάθε διάλυμα στο ψυγείο για τουλάχιστον 12 ώρες. Ανακεφαλαιώσαμε τα αποτελέσματα των μέχρι τώρα πειραμάτων και τα τοποθετήσαμε σε πίνακες και διαγράμματα. Μετά με βάση αυτά, απαντήσαμε στο πρώτο ερώτημα της διερεύνησής μας. Στη συνέχεια κάναμε μια σύντομη επανάληψη, γενικά για τη μέθοδο της διερεύνησης και κάναμε παραδείγματα διερεύνησης με διάφορα προβλήματα. Τέλος, αφού μας έμεινε λίγη ώρα, μιλήσαμε λίγο για τη δραστηριότητα που θα κάναμε στο πανηγύρι της επιστήμης. Για την επόμενη φορά, το παιδί θα έπρεπε, εκτός από την επανάληψη των όσων κάναμε μέχρι τώρα, να κάνει 2 σχέδια που να δείχνουν τη διεξαγωγή των 2 βασικών πειραμάτων που κάναμε και τα οποία θα χρησιμοποιούσαμε στο πόστερ μας και να συγκεντρώσει τα υλικά που απαιτούνταν για το παιχνίδι που θα κάναμε στο πανηγύρι της επιστήμης. Η σημαντικότερη δυσκολία που αντιμετωπίσαμε στην τρίτη συνάντηση, ήταν το ότι στα πειράματα, τα οποία εξέτασαν την επίδραση του αλατιού στο σημείο πήξης του νερού, δεν ήταν δυνατό να ελέγχουμε σε κάθε θερμοκρασία (0 ο c, -1 ο c, -2 ο c, -3 ο c...) αν θα πάγωνε το διάλυμα (νερό + αλάτι) και να βρούμε έτσι με ακρίβεια το σημείο πήξης του κάθε διαλύματος, επειδή το ψυγείο δεν μας έδινε τέτοια δυνατότητα. Για αυτό και ελέγξαμε μόνο τρεις θερμοκρασίες (0 ο c, -3 ο c, -6 ο c) αν θα έπηζαν τα διαλύματα και βρήκαμε σημεία πήξης κατά προσέγγιση (περίπου). Εκτός τούτου, τα πειράματα αυτά ήταν χρονοβόρα, αφού κάποια διαλύματα δεν πάγωναν στη θερμοκρασία που τα βάζαμε και έτσι έπρεπε να ελεγχθούν την επομένη από το παιδί. Στην παρουσίαση των αποτελεσμάτων, παρόλο που η Δάφνη ήξερε τον τρόπο κατασκευής διαγραμμάτων, είχε κάποιες ελαφρές δυσκολίες.! Στην τέταρτη συνάντηση, είχα ως σκοπό το παιδί να κατανοήσει τη δραστηριότητα που θα κάναμε στο πανηγύρι της επιστήμης και να ασκηθεί σε αυτή. Πιο συγκεκριμένα έθεσα σαν επιμέρους στόχους τα εξής: Το παιδί να είναι σε θέση (1) Να κατανοήσει τη δραστηριότητα που θα κάναμε στο πανηγύρι της επιστήμης, (2) Να ασκηθεί στη δραστηριότητα αυτή, (3) Να διερευνά διάφορα προβλήματα με τη μέθοδο της Διερεύνησης, (4) Να ολοκληρώσει τα πειράματα της διερεύνησης μας και (5) Με βάση τα αποτελέσματα των πειραμάτων που θα ολοκληρώσει, να απαντήσει στο 2 ο ερώτημα της διερεύνησης μας. Στην αρχή, ολοκληρώσαμε τα πειράματα που είχαν να κάνουν με το σημείο πήξης του νερού. Τα αποτελέσματα τοποθετήθηκαν από τη Δάφνη σε ένα πίνακα και ένα διάγραμμα και με βάση αυτά, απάντησε στο2 ο ερώτημα της διερεύνησης μας. Στη συνέχεια μιλήσαμε για τη λογική, το σκοπό, τους κανόνες και τον τρόπο διεξαγωγής της δραστηριότητας που θα κάναμε στο πανηγύρι της επιστήμης. Μετά ετοιμάσαμε τη δραστηριότητα και εξασκηθήκαμε στη διεξαγωγή της. Αργότερα κάναμε μια επανάληψη της μεθόδου της Διερεύνησης και διερευνήσαμε κάποια προβλήματα με τη μέθοδο αυτή. Τέλος, πριν να τελειώσει η συνάντηση, συμφωνήσαμε για τη μορφή και τη δομή των κειμένων, σχεδίων, πινάκων κλπ., που θα βάζαμε στις 3 πινακίδες μας από πολυστερίνη που προμηθεύτηκα. Χωρίσαμε τη δουλειά που θα έπρεπε να γίνει για την κατασκευή των πινακίδων (εγώ ανέλαβα τη δακτυλογράφηση και το παιδί ανέλαβε τον «αισθητικό τομέα», δηλ. την εύρεση διακοσμητικών εικόνων, το χρωμάτισμα και την τοποθέτηση των σελίδων στις πινακίδες).

7 Η δυσκολία που παρουσιάστηκε σε αυτή τη συνάντηση, ήταν ότι το παιδί είχε κάποια δυσκολία, στο να θυμάται τις οδηγίες της δραστηριότητας που θα έπρεπε να λέει στους διαγωνιζόμενους. Για αυτό και χρειάστηκε να τις γράψω σε χαρτί, για να τα μάθει αργότερα καλά. Ακόμη η Δάφνη είχε κάποια δυσκολία στο να καταλάβει το πως ακριβώς η πυκνότητα επηρεάζει την πλεύση ή τη βύθιση ενός σώματος σε ένα υγρό. Όταν όμως της εξήγησα: (1) ότι τα σώματα που έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από ένα υγρό βυθίζονται σε αυτό, (2) ότι τα σώματα που έχουν μικρότερη πυκνότητα από ένα υγρό επιπλέουν σε αυτό και (3) ότι τα σώματα που έχουν ίση πυκνότητα με ένα υγρό αιωρούνται σε αυτό, και το κάναμε και πειραματικά, τότε κατάλαβε το πως ακριβώς η πυκνότητα επηρεάζει την πλεύση ή τη βύθιση ενός σώματος σε ένα υγρό. Για να γίνει αυτή η πειραματική «επιβεβαίωση», χρειάστηκε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο της πυκνότητας (Πυκνότητα = Μάζα / Όγκος), χρειάστηκε να ζυγίσουμε κάποια αντικείμενα (με τη ζυγαριά) και να υπολογίσουμε τον όγκο τους (με τον ογκομετρικό σωλήνα), για να βρούμε την πυκνότητά τους. Δυσκολία παρουσιάστηκε στη μέτρηση του όγκου των αντικειμένων, αφού η Δάφνη δεν ήξερε τον τρόπο χρησιμοποίησης του ογκομετρικού σωλήνα για τη μέτρηση στερεών σωμάτων. Της εξήγησα ότι πρέπει να βάλεις νερό στον ογκομετρικό σωλήνα, να σημειώσεις τον όγκο του νερού, να βάλεις μέσα και το αντικείμενο και η διαφορά στον όγκο που θα παρουσιαστεί, είναι ο όγκος του αντικειμένου.! Η τελευταία συνάντηση που είχα με το παιδί, ήταν την προηγούμενη μέρα, του πανηγυριού της επιστήμης. Είχα σαν σκοπό να κάνουμε μια γενική επανάληψη όλων όσων κάναμε μέχρι τώρα. Πιο συγκεκριμένα έθεσα σαν επιμέρους στόχους τα εξής: (1) Να εξασκηθούμε στη διερεύνηση διαφόρων προβλημάτων με τη μέθοδο της Διερεύνησης, (2) Να θυμηθούμε το θέμα που διερευνήσαμε, (3) Να ασκηθεί το παιδί στη δραστηριότητα που θα κάναμε στο πανηγύρι της επιστήμης, (4) Να τελειώσουμε τις 3 πινακίδες που θα είχαμε στο πανηγύρι. Αρχίσαμε με επανάληψη της μεθόδου της Διερεύνησης και συνεχίσαμε με εξάσκηση στη διερεύνηση διαφόρων προβλημάτων. Μετά θυμηθήκαμε την πορεία της διερεύνησης του θέματός μας, δίνοντας έμφαση στα στάδια και στα αποτελέσματα. Στη συνέχεια κάναμε για άλλη μια φορά, τη δραστηριότητα που θα κάναμε στο πανηγύρι της επιστήμης, δίνοντας έμφαση στις οδηγίες και στην καθοδήγηση που θα έπρεπε να δίνει το παιδί στους διαγωνιζόμενους. Τέλος, ολοκληρώσαμε την ετοιμασία των πινακίδων με το υλικό που ετοιμάσαμε για το θέμα που διερευνήσαμε. Στην τελευταία αυτή συνάντηση, δεν παρουσιάστηκαν κάποιες σημαντικές δυσκολίες. Το παιδί γνώριζε καλά τη μέθοδο της διερεύνησης, το θέμα που διερευνήσαμε και τον τρόπο διεξαγωγής της δραστηριότητας. Η μόνη δυσκολία, ήταν η προετοιμασία των πινακίδων. Επιλέξαμε αντί της χρήσης πόστερ από χαρτόνι, να χρησιμοποιήσουμε 3 πινακίδες από πολυστερίνη, για να τοποθετήσουμε την πορεία διερεύνησης του θέματός μας. Η απόφασή μας αυτή, στηρίκτηκε στις προδιαγραφές για τις πινακίδες στα πανηγύρια της επιστήμης που γίνονται στο εξωτερικό, που βρήκα στο διαδίκτυο. Αυτό όμως μας δυσκόλεψε αρκετά, αφού η δουλειά που είχαμε να κάνουμε, ήταν πολύ περισσότερη και πολύ πιο δαπανηρή (αγορά πινακίδων από πολυστερίνη, ντύσιμό πινακίδων, ετοιμασία πορείας της διερεύνησης, ετοιμασία τίτλων και υποτίτλων σε χαρτόνια, ετοιμασία διακοσμητικού υλικού, τοποθέτησή υλικού στις πινακίδες με ορισμένη σειρά). Επίσης, εκτός από την ετοιμασία της πινακίδας σύμφωνα με τα πρότυπα που φαίνονταν στο διαδίκτυο, ετοίμασα και τύπωσα μια εργασία, η οποία περιλάβανε όσα περιέχονταν στην πινακίδα. Η εργασία αυτή, τοποθετήθηκε δίπλα από τις πινακίδες μας στο πανηγύρι της επιστήμης, για να

8 της ρίχνει μια ματιά όποιος επισκέπτης ήθελε. Η ετοιμασία γραπτής εργασίας που θα έμπαινε δίπλα από τις πινακίδες, ήταν επίσης εισήγηση από το διαδίκτυο. Γενικές δυσκολίες που αντιμετώπισα στις συναντήσεις μου με τη Δάφνη, ήταν το ότι η Δάφνη πήγαινε τέσσερις μέρες την εβδομάδα φροντιστήρια (Δευτέρα και Πέμπτη είχε μάθημα μέχρι αργά) και έτσι είχαμε κάποιο πρόβλημα στην εύρεση ώρας για συνάντηση, αφού είχα και εγώ τις δικές μου υποχρεώσεις στο Πανεπιστήμιο. Τέλος δυσκολία μπορεί να χαρακτηριστεί και το γεγονός ότι τα πειράματα που έπρεπε να κάνουμε, ήταν χρονοβόρα. Από την όλη διαδικασία καθοδήγησης της Δάφνης έμαθα πολλά. Ήταν ομολογουμένως μια μοναδική ευκαιρία για αλληλεπίδραση και γνωριμία με ένα παιδί. Έμαθα από πρώτο χέρι, τόσο για τις δυσκολίες που μπορεί να συναντήσει κάποιο παιδί σε κάποιο στάδιο μιας διερεύνησης αλλά και για τις δυνατότητες της σκέψης ενός παιδιού Στ τάξης. Ακόμη εμβάθυνα περισσότερο στο θέμα της Μεθόδου της Διερεύνησης (τρόπος διδασκαλίας) και στο θέμα της επίδρασης του αλατιού στο βρασμό, στην πήξη και στην πυκνότητα του νερού. Το Πανηγύρι της Επιστήμης σαν μέσο καλλιέργειας Δεξιοτήτων Διερεύνησης Το πανηγύρι της επιστήμης, σαν μέσο καλλιέργειας Δεξιοτήτων Διερεύνησης, το θεωρώ πάρα πολύ χρήσιμο και αποτελεσματικό. Μέσα από την ενασχόληση του παιδιού με το πανηγύρι της επιστήμης, η όλη θεωρία και λογική της μεθόδου της Διερεύνησης, δεν παραμένει ανεφάρμοστη, δε μένει στο μυαλό του παιδιού σαν άλλη μια βαρετή και ακατανόητη μέθοδος που του διδάσκει ο δάσκαλος, δε μένει μόνο στα χαρτιά. Έτσι το παιδί έχει την ευκαιρία να επιλέξει ένα θέμα του ενδιαφέροντός του και να το διερευνήσει με αυτή τη μέθοδο. Με αυτό τον τρόπο, το παιδί κατανοεί καλύτερα την έννοια του «δίκαιου πειράματος», έννοια πολύ σημαντική στη μέθοδο της Διερεύνησης και το ότι σκοπός της μεθόδου αυτής, δεν είναι απόκτηση ξερών και θεωρητικών γνώσεων, αλλά η απόκτηση δεξιοτήτων διερεύνησης. Όταν η καθοδήγηση του παιδιού που λαμβάνει μέρος σε ένα Πανηγύρι της Επιστήμης, γίνει με τον σωστό τρόπο, τότε είναι βέβαιο πως το παιδί θα έχει αναπτύξει τις δεξιότητες διερεύνησης σε ένα πολύ ικανοποιητικό βαθμό. Το παιδί θα μπορεί να εκφράσει όλες τις απορίες του στον καθοδηγητή, να πει τη γνώμη του, να εξηγήσει ελεύθερα τον τρόπο σκέψης του, ευκαιρίες που δεν έχουν όλα τα παιδιά σε μια τυπική τάξη. Ακόμη μέσα στην τάξη, ο διδακτικός χρόνος είναι περιορισμένος (ενώ στα πλαίσια του πανηγυριού, ο χρόνος που μπορεί να εργαστεί το παιδί είναι απεριόριστος) και ο αριθμός των παιδιών είναι μεγάλος και έτσι δε μπορεί να εφαρμοστεί εύκολα εξατομικευμένη διδασκαλία και να ληφθούν υπόψη οι προϋπάρχουσες γνώσεις και οι ιδιαιτερότητες του κάθε παιδιού. Επιπλέον ο δάσκαλος δε μπορεί να δώσει σε όλα τα παιδιά την απαιτούμενη καθοδήγηση και σημασία. Στα πλαίσια της καθοδήγησης του παιδιού από ένα φοιτητή ή άλλο ενήλικα, για τη διεξαγωγή της διερεύνησης για ένα πανηγύρι της επιστήμης, προσηλώνεται καλύτερα η προσοχή του παιδιού και έτσι δείχνει περισσότερο ενδιαφέρον. Έτσι καλλιεργούνται καλύτερα στο παιδί οι Δεξιότητες Διερεύνησης και θα μάθει να σχεδιάζει μια δίκαιη πορεία διερεύνησης (με τη μέθοδο της Διερεύνησης) ενός οποιουδήποτε προβλήματος που το ενδιαφέρει (να κάνει υποθέσεις, να συντάσσει το

9 ερώτημα της διερεύνησης, να σχεδιάζει δίκαια πειράματα στα οποία να ελέγχει κάποιες μεταβλητές και να καταλήγει σε συμπεράσματα). Με το Πανηγύρι της Επιστήμης, ξεφεύγουμε από την παραδοσιακή μέθοδο διδασκαλίας της επιστήμης, που θέλει όλα τα παιδιά στην τάξη, να ασχολούνται με τα ίδια πειράματα, με τα ίδια θέματα και να βγάζουν τα ίδια συμπεράσματα. Ακόμη τα παιδιά ξεφεύγουν και από τη ρουτίνα της καθημερινότητας, αφού μαθαίνουν παίζοντας. Αρνητικά του πανηγυριού, μπορώ να πω ότι είναι η χρονοβόρα διαδικασία που απαιτείται για τη διερεύνηση ενός θέματος, για την ετοιμασία δραστηριότητας και για την ετοιμασία του πόστερ.