ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΑΠΛΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 80 ΤΑΞΗ: Ε ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΕΡΩΤΗΣΗ: Τι είναι το απλό ηλεκτρικό κύκλωµα; ΓΕΝΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ: Οι µαθητές να: είναι σε θέση να συναρµολογούν τα υλικά που τους δίνονται (µπαταρία, λαµπτήρας, καλώδιο) για να κάνουν ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωµα αναγνωρίζουν τους δύο πόλους µιας µπαταρίας εξηγούν τον όρο «κλειστό ηλεκτρικό κύκλωµα» να διακρίνουν τα ηλεκτρικά κυκλώµατα σε κλειστά και ανοιχτά να αναγνωρίσουν το σηµαντικό ρόλο που διαδραµατίζει ο ηλεκτρισµός στη ζωή του ανθρώπου. ΚΥΡΙΕΣ ΙΔΕΕΣ: Το απλό ηλεκτρικό κύκλωµα είναι µια σύνδεση σε σειρά, που περιλαµβάνει µια ηλεκτρική πηγή (µπατάρια), καλώδια και µια αντίσταση, π.χ. ένα λαµπτήρα. Σε κάθε µπαταρία υπάρχουν δύο πόλοι, ο αρνητικός (σύµβολο «-») και ο θετικός (σύµβολο «+»). Το ηλεκτρικό κύκλωµα όταν διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύµα, ονοµάζεται κλειστό. Όταν σε οποιοδήποτε σηµείο του υπάρχει διακοπή ηλεκτρικού ρεύµα, π.χ., κοµµένο καλώδιο, καµένος λαµπτήρας, το κύκλωµα ονοµάζεται ανοιχτό. ΥΛΙΚΑ-ΜΕΣΑ: Μπαταρία (1.5V) Λαµπτήρες Καλώδια Ηλεκτρονικό Υπολογιστή (www.agentsheets.gr) ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΤΑΞΗΣ: Οι µαθητές εργάζονται σε οµάδες των τεσσάρων ατόµων. -----------------------------------------------------------------------------------------------
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Αφόρµηση (10 λεπτά) Οι µαθητές µπαίνουν στην τάξη ενώ τα φώτα της τάξης δεν είναι αναµέννα. Αφού τους καλωσορίσει η εκπαιδευτικός, πατά τον διακόπτη αλλά καµιά λάµπα στην τάξη δεν ανάβει. Έτσι αποφασίζει να φωνάξει την ηλεκτρολόγο την οποία ενηµερώνει για το πρόβληµα. Τότε η ηλεκτρολόγος ανακαλύπτει τους κρυµµένους διακόπτες, τους πατά και όλες οι λάµπες ανάβουν. Μετά από µια συζήτηση µεταξύ της εκπαιδευτικού και της ηλεκτρολόγου, αυτή ανακοινώνει στους µαθητές πως σήµερα θα διερευνήσουν θέµατα που σχετίζονται µε το ηλεκτρικό ρεύµα. Ακολούθως ζητείται στους µαθητές να περιγράψουν ότι γνωρίζουν που σχετίζεται µε το ηλεκτρικό ρεύµα. Δραστηριότητα 1 (10 λεπτά) Δίνονται σε κάθε οµάδα µαθητών µια µπαταρία, ένας λαµπτήρας και ένα καλώδιο και ζητείται από αυτούς να εξετάσουν τα χαρακτηριστικά του κάθε αντικειµένου και να πειραµατιστούν µε αυτά. Η εκπαιδευτικός υποβάλλει τις ακόλουθες ερωτήσεις στην τάξη: Ξέρετε τι είναι αυτά τα υλικά; Τα έχετε ξαναδεί; Μπορείτε να τα ονοµάσετε; Που χρησιµοποιούµε τις µπαταρίες; Ποιος είναι ο ρόλος των µπαταριών στο φανάρι; Τι παρατηρείτε στο λαµπτήρα; Από τι υλικό είναι φτιαγµένο το καλώδιο; Για ποιο λόγο νοµίζετε; Τι µπορείτε να κάνετε µε αυτά τα υλικά; Αναµένεται πως οι µαθητές θα αποπειραθούν να συνδέσουν τα υλικά για να κάνουν το λαµπτήρα να φωτοβολήσει. Δραστηριότητα 2 (15 λεπτά) Στη δραστηριότητα αυτή οι µαθητές καλούνται να διερευνήσουν και να σχεδιάσουν διαφορετικές διατάξεις κατά τις οποίες ο λαµπτήρας φωτοβολεί. Στη συνέχεια κάθε οµάδα παρουσιάζει στην τάξη τους τρόπους µε τους οποίους είχαν συνδέσει τα υλικά που τους είχα δοθεί. Παράλληλα, η εκπαιδευτικός υποβάλλει τις ακόλουθες καθοδηγητικές ερωτήσεις: Ti κάνατε για να ανάψει ο λαµπτήρας; Ποιό ήταν το σκεπτικό σας; Σε τι µοιάζουν και σε τι διαφέρουν οι διατάξεις στις οποίες φωτοβολεί ο λαµπτήρας µε αυτές στις οποίες δεν φωτοβολεί. Πως µπορείτε να το εξηγήσετε αυτό; -----------------------------------------------------------------------------------------------
Δραστηριότητα 3 (10 λεπτά) Στη δραστηριότητα αυτή οι µαθητές καλούνται να εξηγήσουν γιατι ο όρος «κλειστό ηλεκτρικό κύκλωµα» είναι κατάλληλος για να περιγράψει την ακόλουθη διάταξη. Η εκπαιδευτικός σε συζήτηση µε την τάξη υποβάλλει τις ακόλουθες ερωτήσεις: Μπορείτε να περιγράψετε τη διάταξη; Πως θα µπορούσαµε να την ονοµάσουµε; Γιατί ονοµάζεται κύκλωµα; Τι σας θυµίζει η λέξη κύκλωµα; Γιατί λέγεται «κλειστό»; Πως θα γινόταν ανοιχτό; Στο σηµείο αυτό οι µαθητές στις οµάδες τους καλούνται να πάρουν το χέρι του διπλανού τους για να «φτιάξουν» ενα κλειστό κύκλωµα. Στη συνέχεια τους ζητείται να το ανοίξουν και να εξηγήσουν τι µπορεί να συµβαίνει όταν ανοίγουµε ένα κλειστό ηλεκτρικό κύκλωµα. Ακολούθως υποβάλλεται η ερώτηση: Γιατί ο όρος «ηλεκτρικό» είναι κατάλληλος για να περιγράψει τη διάταξη; Με βάση τις απαντήσεις των µαθητών ακολουθεί συζήτηση για το ρόλο της µπαταρίας στο κύκλωµα ως πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Δραστηριότητα 4 (15 λεπτα) Στη δραστηριότητα αυτή οι µαθητές εργάζονται στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές για να διερευνήσουν εικονικά ηλεκτρικά κυκλώµατα στο APPLET που είναι διαθέσιµο στην ιστοσελίδα: www.agentsheets.gr και να συµπληρώσουν τα σχετικά φύλλα εργασίας. -----------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Δραστηριότητα 5 (10 λεπτα) Στη δραστηριότητα αυτή γίνεται συζήτηση µε ολόκληρη την τάξη για εµβάθυνση στην έννοια του κλειστού ηλεκτρικού κυκλώµατος, τη δοµή και τα χαρακτηριστικά του. Η συζήτηση στηρίζεται στις ακόλουθες ερωτήσεις: Μπορείτε να µου πείτε τι είχατε κάνει στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές; Πως διέφεραν τα εικονικά κυκλώµατα από αυτά που είχατε φτιάξει εσείς µε τα πραγµατικά υλικά; Αν σας έλεγε κάποιος να περιγράψετε µε δικά σας λόγια τι είναι ένα κλειστό ηλεκτρικό κύκλωµα τι θα λέγατε; Τι νοµίζετε ότι θα γίνει αν βγάλουµε την µπαταρία από το κύκλωµα και γιατί. Τι νοµίζετε ότι θα γίνει αν βγάλουµε το λαµπτήρα από το κύκλωµα και στη θέση του βάλουµε ένα καµένο; Για ποιο λόγο; Δοκιµάστε το. Μπορεί ο κάθε ένας από εσάς να µου πεί ένα πράγµα που έµαθε σήµερα; Δραστηριότητα 6 (10 λεπτά) Στη δραστηριότητα αυτή οι µαθητές εµπλέκονται σε συζήτηση µε θέµα: «o ηλεκτρισµός στη ζωή µας». Η συζήτηση στηρίζεται σε ενηµερωτικά έντυπα της ΑΗΚ και στις ακόλουθες ερωτήσεις: Που συναντούµε τον ηλεκτρισµό στην καθηµερινή µας ζωή. Δώστε παραδείγµατα. Μπορείτε να σκεφτείτε κάποιες ηλεκτρικές συσκευές στα σπίτια σας; Ποιες συσκευές χρησιµοποιείτε πιο συχνά στη καθηµερινή σας ζωή; Υπάρχουν φορές που έχετε αναµµένη µια συσκευή (π.χ. τηλεόραση) και δεν την χρησιµοποιείτε; Ti θα µπορούσαµε να κάνουµε για να εξοικονοµήσουµε ηλεκτρική ενέργεια; Αξιολόγηση Οι µαθητές θα αξιολογηθούν για εννοιολογική κατανόηση µέσα από τη συζήτηση στη δραστηριότητα 5 και για δεξιότητες διερεύνησης και πειραµατισµού µέσα από τη δραστηριότητα 2.