Επιμoρφούμενη Χατζή Μαρία Δασκάλα, Δρ. Διδακτικής των Φ.Ε ΒΟΛΟΣ 2011-12 1
Πλαίσιο Σχεδιασμού & Αναφοράς Σεναρίου Α. Μέρος: Σχεδίαση 1. Τίτλος σεναρίου Ανάλυση και σύνθεση του φωτός 2. Εμπλεκόμενες Γνωστικές Περιοχές Ερευνώ το Φυσικό Κόσμο, Στ Δημοτικού 3. Προαπαιτούμενες Γνώσεις των Μαθητών Οι μαθητές να: έχουν οικοδομήσει την έννοια της ανάκλασης, απορρόφησης και διάθλασης του φωτός έχουν βασικές γνώσεις στους Η/Υ (κειμενογράφο word, πρόσβαση στο διαδίκτυο) 4. Στόχοι Γνωστικοί o Να ανακαλύψουν το φαινόμενο της ανάλυσης και σύνθεσης του φωτός o Να ερμηνεύσουν το σχηματισμό του ουράνιου τόξου o Να ανακαλύψουν ότι μια μονοχρωματική ακτινοβολία δεν αναλύεται. o Να εντοπίσουν το πώς εξελίσσονται οι επιστημονικές ιδέες Παιδαγωγικοί o Να συνεργαστούν, να αλληλεπιδράσουν, να επικοινωνήσουν και να παράγουν γραπτό και προφορικό λόγο o Να εμπλακούν στις διαδικασίες της επιστημονικής μεθόδου π.χ. παρατήρηση, σύγκριση, εξαγωγή συμπερασμάτων, διατύπωσης ορισμού o Να αποκτήσουν θετική στάση απέναντι στις Φυσικές Επιστήμες 2
o Να αντιληφθούν ότι τα φυσικά φαινόμενα αποτελούν πολλές φορές πηγή έμπνευσης για τη δημιουργία μύθων, μουσικής, παραμυθιών και έργων ζωγραφικής Ως προς τη χρήση των ΤΠΕ Να εξοικειωθούν με την παρατήρηση και ερμηνεία δεδομένων που παρέχονται μέσω προσομοιώσεων Να εξοικειωθούν με την κριτική αποτίμηση πληροφοριών που παρέχονται μέσω του διαδικτύου 5. Απαιτούμενη Υλικοτεχνική Υποδομή Φύλλα εργασίας σε έντυπη ή ηλεκτρονική μορφή Βιντεοπροβολέας (σε περίπτωση που χρειαστεί ο/η εκπαιδευτικός να ανατρέξει σε προαπαιτούμενες γνώσεις ή προκύψει αναγκαιότητα) Υλικά για κάθε ομάδα για την 3 η δραστηριότητα: -ποτήρι νερού -πρίσμα -χαρτόνι μαύρο με διαστάσεις 20εκ Χ 20εκ -ψαλίδι -χάρακας- λευκό χαρτί Α4 - πλαστελίνη - φωτιστικό γραφείου Υπολογιστές (ένας υπολογιστής για κάθε ομάδα των 3 ή 4 μαθητών/τριών) με σύνδεση στο διαδίκτυο για κάθε ομάδα για τις δραστηριότητες (1,4,7,8,9,10,12): Δικτυακοί τόποι: http://atlaswikigr.wetpaint.com/ http://www.youtube.com/watch?v=j1chhxb00cc&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=7fl0gzsbhgo&feature=related 3
http://www.tovima.gr/science/article/?aid=190701 http://www.physics4u.gr/news/2002/scnews684.html http://www.sciencejoywagon.com/explrsci/media/prism.htm http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cresource.dspview&resourceid =608 6. Διάρκεια Το σενάριο προβλέπεται να υλοποιηθεί σε 2 διδακτικές ώρες. Αυτό βέβαια θα εξαρτηθεί από παράγοντες όπως π.χ. κατά πόσο οι μαθητές/τριες έχουν δομήσει τις προαναφερόμενες και ταυτόχρονα προαπαιτούμενες γνώσεις, την προσβασιμότητα στο διαδίκτυο και τη λειτουργία των ηλεκτρονικών υπολογιστών. 7. Ανάλυση του Περιεχομένου Α. Ανάλυση φωτός 'Όταν μια δέσμη λευκού φωτός προσπέσει σε ένα πρίσμα τότε αυτή αναλύεται δίνοντας όλα τα χρώματα από τα οποία αποτελείται. Πρίσμα στην Οπτική ονομάζουμε το διαφανές μέσο, το οποίο ορίζεται από δυο τουλάχιστον μη παράλληλες επίπεδες επιφάνειες. Αν στη μια επιφάνεια του πρίσματος προσπέσει μια δέσμη λευκού φωτός, παρατηρούμε ότι η εξερχόμενη δέσμη έχει διαφορετική διεύθυνση από την προσπίπτουσα και ότι έχει αναλυθεί σε διάφορα χρώματα. Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στο ότι τα διάφορα χρώματα (οι διάφορες ακτινοβολίες), έχουν διαφορετικές ταχύτητες στο διαφανές σώμα ή διαφορετικούς δείκτες διάθλασης. Ως δείκτης διάθλασης ενός υλικού ορίζεται το πηλίκο της ταχύτητας του φωτός στο κενό προς την ταχύτητα μέσα στο υλικό. Καθώς αυξάνεται το μήκος κύματος δηλαδή όσο μεταβάλλεται το χρώμα από το ιώδες προς το ερυθρό, ο δείκτης διάθλασης μειώνεται. Η γωνία εκτροπής της αντίστοιχης ακτίνας μειώνεται/ το ερυθρό φως εκτρέπεται λιγότερο από τα άλλα χρώματα ενώ το ιώδες εκτρέπεται περισσότερο (Κόκκοτας, Π. κ.ά, 2001, σελ.114) Β. Ουράνιο τόξο Τις βροχερές μέρες διακρίνουμε στον ουρανό ένα έγχρωμο σχηματισμό, το γνωστό ουράνιο τόξο. 'Όταν μια ακτίνα φωτός προσπέσει πάνω σε μια σταγόνα της βροχής αυτή αρχικά διαθλάται, στη συνέχεια υφίσταται ολική ανάκλαση και εξέρχεται από αυτή αφού αναλυθεί στα διάφορα χρώματα από τα οποία αποτελείται το ηλιακό φως. 4
Αυτό συμβαίνει σε τεράστιο αριθμό σταγόνων βροχής.έτσι, σχηματίζεται το ουράνιο τόξο. (Κόκκοτας, Π. κ.ά, 2001, σελ.115) 8. Εναλλακτικές Αντιλήψεις Μαθητών Πολύ λίγα δεδομένα είναι διαθέσιμα για τις ιδέες των παιδιών σχετικά με τις διάφορες φωτεινές ακτινοβολίες και τα χρώματα των αντικειμένων. Τα παιδιά σπάνια συσχετίζουν το χρώμα με το φως. Για τα παιδιά, το χρώμα είναι πιθανότατα μια εσωτερική ιδιότητα των αντικειμένων, τελείως ανεξάρτητη από το φως. Τα παιδιά δεν θεωρούν ότι το λευκό φως είναι μια μείξη επτά χρωμάτων. Τα περισσότερα παιδιά όπως ήδη προαναφέρθηκε πιστεύουν ότι το χρώμα είναι μια έμφυτη ιδιότητα των αντικειμένων και ότι το φως είναι εκείνο που βοηθά τα μάτια μας να δούμε το αντικείμενο. Θεωρούν δηλαδή ότι τα μάτια μας βλέπουν το χρώμα του αντικειμένου και όχι το χρώμα του ανακλώμενου φωτός. Ακόμη και όταν οι μαθητές έχουν διδαχτεί τα χρώματα, ελάχιστες είναι οι απαντήσεις στα πλαίσια της διάδοσης ορισμένων μόνο συχνοτήτων του φωτός (αποδεκτό επιστημονικό μοντέλο). Οι περισσότεροι μαθητές συνεχίζουν να υποστηρίζουν ότι το λευκό φως βγαίνει κόκκινο από έναν προβολέα στον οποίο τοποθετείται κόκκινη ζελατίνη γιατί αλλάζει κατά κάποιο τρόπο, ενώ ένα σημαντικό ποσοστό υποθέτει ότι υπάρχει κάποιος μηχανισμός βαφής (Driver, R., et al, σελ. 242, Κόκκοτας, Π. κ.ά, 2001, σελ.120). 9. Συσχετισμός με Αναλυτικό Πρόγραμμα Το συγκεκριμένο κεφάλαιο εντάσσεται στην Ενότητα 2 του ΑΠΣ: Ενέργεια. Ως προς τα ΔΕΠΠΣ συμβάλλει α) στην απόκτηση της ικανότητας των μαθητών/τριών να αναγνωρίζουν την ενότητα και τη συνέχεια της επιστημονικής γνώσης στις Θετικές Επιστήμες, β) στην εξοικείωσή τους με την απλή επιστημονική ορολογία, γεγονός που θα συμβάλει στη γενικότερη γλωσσική τους ανάπτυξη και γ) υπηρετεί θεμελιώδεις έννοιες της διαθεματικής προσέγγισης, με την έννοια ότι γίνεται διασύνδεση με άλλα γνωστικά αντικείμενα π.χ Μουσική, Τέχνη, παραμύθι κ.ά. 5
10. Οργάνωση της Τάξης Το σενάριο είναι χρήσιμο να υλοποιηθεί στο εργαστήριο των Υπολογιστών. Κατά προτίμηση, οι μαθητές/τριες θα πρέπει να είναι χωρισμένοι σε ομάδες των τριών ατόμων. Τα φύλλα εργασίας θα πρέπει να βρίσκονται σε κάθε υπολογιστή για να μπορούν οι μαθητές/τριες να έχουν άμεση πρόσβαση στις προτεινόμενες συνδέσεις (διαδίκτυο). Εάν δεν είναι εφικτό κάτι από τα παραπάνω (π.χ. έλλειψη αίθουσας πληροφορικής) το σενάριο μπορεί να υλοποιηθεί στην τάξη με έναν κεντρικό υπολογιστή, βιντεπροβολέα και σύνδεση στο δίκτυο. Ωστόσο, η δομή της τάξης θα πρέπει να είναι ομαδοσυνεργατική (π.χ οι μαθητές/τριες να παρατηρούν, να συζητούν, να εξάγουν συμπεράσματα). Σε κάθε δραστηριότητα ο/η εκπαιδευτικός θα μπορεί να επιλέγει έναν/μία εκπρόσωπο της ομάδας προκειμένου να χειρίζεται τον υπολογιστή. 11. Διδακτικές Προσεγγίσεις & Στρατηγικές Στο συγκεκριμένο σενάριο διδασκαλίας στηρίζεται στη θεωρία της εποικοδόμησης της γνώσης σύμφωνα με την οποία το σημαντικότερο ρόλο στη διδασκαλία παίζουν οι ιδέες των μαθητών ή όπως αλλιώς αναφέρονται ως εναλλακτικές απόψεις, οι αυθόρμητες αντιλήψεις τους, οι παρανοήσεις τους κλπ. (Driver, Squires, Rushworth & Wood-Robinson, 1998) για τα διάφορα φυσικά φαινόμενα. Δίνεται έμφαση στις εποικοδομητικές και συνεργατικές διαδικασίες, στη δημιουργικότητα, στην ανοικτή σκέψη. Για τη σύγχρονη Διδακτική των Φυσικών Επιστημών, μάθηση δε σημαίνει απλώς απόκτηση πληροφοριών, αλλά μια συνεχή διαδικασία επίλυσης εσωτερικών γνωστικών συγκρούσεων. Οι συγκρούσεις αυτές δημιουργούνται, αλλά και επιλύονται μέσα στο πλαίσιο της ενεργού συμμετοχής, της επικοινωνίας και της αλληλεπίδρασης του μαθητή με το κατάλληλο μαθησιακό και κοινωνικό περιβάλλον της σχολικής τάξης. Σύμφωνα με την εποικοδομητική προσέγγιση η εφαρμογή της συνεργατικής μάθησης στις Φυσικές Επιστήμες προσφέρει άριστο πλαίσιο για αυθεντική επικοινωνία και αντιπαράθεση των απόψεων και των εναλλακτικών αντιλήψεων των μαθητών για τα διάφορα φυσικά φαινόμενα, που κινητοποιούν ανωτέρου επιπέδου γνωστικές λειτουργίες από ότι οι παραδοσιακές μορφές διδασκαλίας. Τέλος, στο συγκεκριμένο σενάριο διδασκαλίας γίνεται συστηματική ένταξη και χρήση των νέων τεχνολογιών στη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών ως ένα 6
αποτελεσματικό εργαλείο για τη βελτίωση της διδακτικής πράξης. 12. Περιγραφή Σεναρίου Αρχικά, στον εισαγωγικό προβληματισμό παρουσιάζονται κάποιες εικόνες οι οποίες στοχεύουν στο να κεντρίσουν το ενδιαφέρον των μαθητών/τριών για το πώς άνθρωποι από όλο τον κόσμο δημιούργησαν μύθους προκειμένου να ερμηνεύσουν διάφορα φυσικά φαινόμενα. 1 η δραστηριότητα: Στοχεύουμε στο να χωριστούν οι μαθητές/τριες σε ομάδες, να επισκεφτούν μια wiki σελίδα (http://atlaswikigr.wetpaint.com/) και να καταγράψουν χριστιανικούς, ευρωπαϊκούς και ασιατικούς μύθους για τη δημιουργία του ουράνιου τόξου. Αυτή η δραστηριότητα έχει νόημα όταν συνδέεται με την εξέλιξη των επιστημονικών ιδεών, όπως θα δούμε μετέπειτα. 2 η δραστηριότητα: Με αυτή τη δραστηριότητα στοχεύουμε στην ανάδειξη και στην καταγραφή των ιδεών των μαθητών/τριών για το σχηματισμό του ουράνιου τόξου. Αναμένεται οι μαθητές/τριες να δώσουν απαντήσεις που θα εμπεριέχουν στοιχεία, όπως π.χ. βροχή, ήλιος αλλά δεν θα έχουν κάποια ολοκληρωμένη επιστημονική εξήγηση. Γι αυτό το λόγο προτείνεται η 3 η δραστηριότητα (πείραμα με ποτήρι νερού) και στη συνέχεια με το πρίσμα. Η συγκεκριμένη επιλογή έγινε για να προσομοιάσουμε την ή τις σταγόνες της βροχής με το ποτήρι νερού. Πιστεύουμε, δηλαδή, ότι είναι προτιμότερο το πείραμα να εκτελεστεί πρώτα με το ποτήρι με το νερό παρά με το πρίσμα το οποίο είναι ένα όργανο το οποίο είναι άγνωστο στα παιδιά και μάλιστα έχει πολλές γωνίες και δεν προσομοιάζει με τη σφαιρικότητα των σταγόνων της βροχής. Στη συνέχεια, οι μαθητές/τριες έχοντας συγκεντρώσει κάποιες παρατηρήσεις από τη διεξαγωγή των πειραμάτων έχουν τη δυνατότητα να επιβεβαιώσουν ή και να συμπληρώσουν τις παρατηρήσεις τους παρακολουθώντας σχετικά βίντεο (4 η δραστηριότητα) (http://www.youtube.com/watch?v=j1chhxb00cc&feature=related, http://www.youtube.com/watch?v=7fl0gzsbhgo&feature=related) και να εξάγουν ένα συμπέρασμα (5 η δραστηριότητα) για το τι συμβαίνει στο λευκό φως όταν περνάει μέσα από ένα πρίσμα ή ένα ποτήρι με νερό. Σε αυτή τη φάση ο εκπαιδευτικός εισάγει τους επιστημονικούς όρους: ανάλυση φωτός, φάσμα, χρώματα της ίριδας. Με βάση τις παρατηρήσεις και τα συμπεράσματα, οι μαθητές/τριες δοκιμάζουν να δώσουν μια ολοκληρωμένη ερμηνεία για το σχηματισμό του ουράνιου 7
τόξου (6 η δραστηριότητα). Στην 7 η δραστηριότητα, οι μαθητές/τριες παροτρύνονται να επισκεφτούν την προαναφερόμενη wiki σελίδα (http://atlaswikigr.wetpaint.com/) και να συγκρίνουν τη δικιά τους ερμηνεία με την επιστημονική ερμηνεία του φαινομένου του ουράνιου τόξου. Αυτή η δραστηριότητα στοχεύει αφενός στο να μπούνε οι μαθητές/τριες στη διαδικασία της σύγκρισης και αφετέρου να έρθουν σε επαφή με τον επιστημονικό λόγο, να εντοπίσουν κοινά και μη κοινά και εν τέλει να βιώσουν και τη χαρά της ανακάλυψης διαπιστώνοντας ότι οι απαντήσεις τους συγκλίνουν με τις επιστημονικές ερμηνείες. Η τελευταία δραστηριότητα του 1 ου φύλλου εργασίας είναι μεταγνωστικού τύπου, αφού οι μαθητές/τριες παροτρύνονται να σκεφτούν όχι μόνο αυτό που πίστευαν αρχικά και αυτό που πιστεύουν τώρα, αλλά να συνειδητοποιήσουν, ταυτόχρονα, και την αξία της πειραματικής δραστηριότητας για τη θεμελίωση των επιστημονικών εξηγήσεων και ενίοτε της αλλαγής ή τροποποίησης των ιδεών τους. Η 8 η δραστηριότητα θέτει στο επίκεντρο της διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών τη διδακτική αξιοποίηση της Ιστορίας και της Φιλοσοφίας των Φ.Ε. Ένας από τους στόχους της διδασκαλίας των Φ.Ε., είναι και η κατανόηση, από τη πλευρά των μαθητών, του τί ακριβώς είναι αυτό που ονομάζεται επιστημονική γνώση και πώς αυτή έχει εξελιχθεί στο χρόνο. Με αυτή την έννοια, η διδακτική των Φ. Ε., συσχετίζεται άμεσα με τους κλάδους της Ιστορίας και Φιλοσοφίας των Φυσικών Επιστημών. Συμφωνώντας με πολλούς ερευνητές (Matthews, 2011; Στεργιόπουλος, 2007) πιστεύουμε ότι ο εκπαιδευτικός εκμεταλλευόμενος μια ιστορική αναφορά του σχολικού εγχειριδίου ή μια ενδιαφέρουσα ιστοσελίδα μπορεί να καθοδηγεί τους μαθητές/τριες στην ανίχνευση των συναφών ιστορικών και φιλοσοφικών πτυχών της επιστήμης. Με αυτόν τον τρόπο θεωρούμε ότι αποκτούν και πιο εκλεπτυσμένες επιστημολογικές πεποιθήσεις και αναπτύσσουν την κριτική σκέψη. Έτσι, με την 8 η δραστηριότητα, οι μαθητές/τριες, επισκεπτόμενοι την ιστοσελίδα μιας εφημερίδας http://www.tovima.gr/science/article/?aid=190701, έχουν τη δυνατότητα να διαβάσουν ένα εκλαϊκευμένο άρθρο και να αποκτήσουν μια άποψη για το πώς η επιστημονική ερμηνεία της ανάλυσης του λευκού φωτός ξεκίνησε από τους αρχαίους φιλοσόφους, εξελίχθηκε από φυσικούς, όπως π.χ. Κέπλερ και Φερμά και ολοκληρώθηκε από τον Ισαάκ Νεύτωνα. Μάλιστα, με την 9 η δραστηριότητα, έχουν την ευκαιρία μέσω της πρόσβασης σε ιστοσελίδα φυσικής 8
http://www.physics4u.gr/news/2002/scnews684.html να διαπιστώσουν ότι το πείραμα του Νεύτωνα θεωρείται ένα από τα 10 πιο σημαντικά πειράματα στην Ιστορία των Φ.Ε. Στη 10 η δραστηριότητα, οι μαθητές/τριες επισκέπτονται την ιστοσελίδα http://www.sciencejoywagon.com/explrsci/media/prism.htm και μπορούν μέσω ενός applet να δοκιμάσουν ξανά την ανάλυση του λευκού φωτός μέσα από ένα πρίσμα. Ακολούθως, τους ζητείται να εκφράσουν τις απόψεις τους (11 η δραστηριότητα) για το τι θα συμβεί αν μια μονοχρωματική ακτινοβολία (ένα χρώμα) περάσει από ένα πρίσμα και να δοκιμάσουν τις ιδέες τους μέσω του προηγούμενου applet ή αυτού της σελίδας http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cresource.dspview&resourceid =608 (12 η δραστηριότητα). Με αυτόν τον τρόπο, οι μαθητές/τριες διαπιστώνουν ότι το λευκό φως είναι σύνθετο, δηλαδή αποτελείται από μονοχρωματικές ακτινοβολίες (χρώματα) οι οποίες δεν αναλύονται περαιτέρω 13. Φύλλα Εργασίας Φύλλο εργασίας Ι ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ 9
Ο άνθρωπος από την πρώτη στιγμή της ζωής του παρατηρούσε τον κόσμο γύρω του. Η θέα του έναστρου ουρανού, ο σχηματισμός του ουράνιου τόξου, οι κεραυνοί, η εναλλαγή της μέρας και της νύχτας ήταν κάποια από τα φαινόμενα που κέντριζαν τη σκέψη του. Έτσι, οι διάφορες θρησκείες και λαοί έπλαθαν μύθους για να τα ερμηνεύσουν. Για να ανακαλύψουμε τους μύθους για το ουράνιο τόξο αρκεί να ανοίξουμε τους υπολογιστές μας 1 η Χωριζόμαστε σε ομάδες και επισκεπτόμαστε την ιστοσελίδα: http://atlaswiki gr.wetpaint.com/ Στην αριστερή πλευρά της οθόνης επιλέγουμε 1. Έρευνα 2. Μύθοι και φυσικές επιστήμες 3. Μύθοι για καιρικά φαινόμενα 4. Μύθοι για το ουράνιο τόξο 5. Μύθοι από την Ευρώπη, Ασία, Ωκεανία, Χριστιανική θρησκεία Συμπληρώνουμε τους αντίστοιχους μύθους Ελλάδα.. Ιρλανδία.. Ασία. Ωκεανία. Σλάβοι 10
Χριστιανοί σχηματίζετε το 2 η Γράφουμε τις απόψεις μας για το πώς πιστεύουμε ότι ουράνιο τόξο 3 η πείραμα Θα χρειαστούμε τα ακόλουθα υλικά. -ποτήρι νερού -πρίσμα -χαρτόνι μαύρο με διαστάσεις 20εκ Χ 20εκ -ψαλίδι, χάρακας, λευκό χαρτί Α4, πλαστελίνη, φωτιστικό γραφείου Γεμίζουμε το ποτήρι με νερό Ανοίγουμε στο μαύ ρο χαρτόνι μια σχισμή (σχήμα Π) με πλάτος περίπου μισού εκατοστού και ύψους 10 εκ. Στερεώνουμε με πλαστελίνη το χαρτόνι κάθετα στη επιφάνεια του θρανίου και με τη σχισμή προς τα κάτω Τοποθετούμε το λευκό χαρτί στο θρανίο, έτσι που να σχηματίζει ορθή γωνία με το μαύρο χαρτόνι Τοποθετούμε το ποτήρι με το νερό ακριβώς μπροστά από το μαύρο χαρτόνι Φωτίζουμε με τη λάμπα γραφείου με τέτοιο τρόπο που να περνάει το φως από τη σχισμή και το ποτήρι με το νερό Καταγράφουμε τις παρατηρήσεις μας 11
Αφαιρούμε το χαρτόνι και το ποτήρι από το θρανίο μας Τοποθετούμε ένα πρίσμα σε μικρή απόσταση από την αναμμένη λάμπα και το κινούμε σιγά - σιγά, ενώ συγχρόνως παρατηρούμε την προβολή του φωτός στον τοίχο Καταγράφουμε τις παρατηρήσεις μας η 4 Προκειμένου να επιβεβαιώσουμε ή και να συμπληρώσουμε τις παρατηρήσεις μας επισκεπτόμαστε τους ακόλουθους δικτυακούς τόπους και παρακολουθούμε προσεκτικά τα ακόλουθα βίντεο http://www.youtube.co m/watch?v=j1chhxb00cc&feature =related http://www.youtube.com/watch?v=7fl0gzsbhgo&feature=related η 5 Προσπαθούμε να εξάγουμε ένα συμπέρασμα για το τι συμβαίνει στο λευκό φως όταν περνάει μέσα από ένα πρίσμα ή ένα ποτήρι με νερό. Χρησιμοποιούμε τόσο τις παρατηρήσεις μας όσο και αυτά που παρακολουθήσαμε στα βίντεο.. η 6 Με βάση τα όσα ανακαλύψατε πώς πιστεύετε ότι σχηματίζεται το ουράνιο τόξο. η 7 Επισκεπτόμαστε την ιστοσελίδα http://atlaswikigr.wetpaint.com/ και συγκρίνουμε τη δικιά μας ερμηνεία με την επιστημονική ερμηνεία του φαινομένου του ουράνιου τόξου (εντοπίζουμε ομοιότητες και διαφορές).. Επιστρέφουμε στις αρχικές μας ιδέες και συζητάμε για το τι πιστεύαμε, τι πιστεύουμε τώρα και τι μας έκανε να αλλάξουμε άποψη. 12
Φύλλο εργασίας ΙI ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ 8 η Χωριζόμαστε σε τρεις ομάδες για να ανακαλύψουμε πώς και ποιοι συνέβαλαν στο να ερμηνεύσουμε την ανάλυση του λευκού φωτός στα χρώματα της ίριδας και το σχηματισμό του ουράνιου τόξου: Α) η ομάδα των αρχαίων ελλήνων φιλοσόφων Β) η ομάδα των φυσικών Γιοχάνες Κέπλερ, Πιερ ντε Φερμά και Καρτέσιου Γ) η ομάδα του Φυσικού Ισαάκ Νεύτωνα Επισκεπτόμαστε την ιστοσελίδα : http://www.tovima.gr/science/article/?aid=190701 Κάθε ομάδα εντοπίζει όσα στοιχεία σχετίζονται με αυτήν και τα ανακοινώνει στην ολομέλεια της τάξης Ποιο συμπέρασμα μπορούμε να εξάγουμε για την εξέλιξη των επιστημονικών ιδεών;.. Επιστημών 9 η Χωριζόμαστε σε ομάδες και επισκεπτόμαστε την ιστοσελίδα http://www.physics4u.gr/news/2002/scnews684.html προκειμένου να διαπιστώσουμε πόσο σημαντικό ήταν το πείραμα του Νεύτωνα (Νο 4 ) στην εξέλιξη των Φυσικών 10 η Χωριζόμαστε σε ομάδες και επισκεπτόμαστε την ιστοσελίδα http://www.sciencejoyw agon.com/explrsci/media/prism.htm Κάνουμε αριστερό κλικ πάνω στο μπλε κουμπί (hold down for white light) και παρατηρούμε μια λευκή δέσμη φωτός να περνάει μέσα από το πρίσμα 11 η Τι πιστεύετε ότι θα συμβεί αν μια μονοχρωματική ακτινοβολία (ένα χρώμα) περάσει από ένα πρίσμα; 13
12 η Κάνουμε αριστερό κλικ στην οριζόντια γραμμή (tuneable laser) και μετακινώντας το δείκτη (χεράκι) επιλέγουμε κάθε φορά διαφορετική μονοχρωματική ακτινοβολία (ένα χρώμα) που θα περάσει από το πρίσμα. Κάτι ανάλογο μπορείτε να δοκιμάσετε και στην ιστοσελίδα http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cresource.dspview&resourceid= 608 Τι παρατηρείτε να συμβαίνει στην περίπτωση του λευκού φωτός και τι στις περιπτώσεις των μονοχρωματικών ακτινοβολιών (χρώματα) όταν περάνε μέσα από ένα πρίσμα; 13 η Χωριζόμαστε σε ομάδες και επισκεπτόμαστε την ιστοσελίδα http://egpaid.blogspot.com/2010/03/2_21.html Τι παρατηρείτε να συμβαίνει; Τι συμπεραίνετε; 14. Αξιολόγηση Μαθητών Η αξιολόγηση θα γίνει με βάση τα ακόλουθα ερωτήματα: Οι μαθητές/τριες: Έχουν κατακτήσει την ικανότητα να ορίζουν το φαινόμενο της ανάλυσης του λευκού φωτός; Μπορούν να ερμηνεύουν το σχηματισμό του ουράνιου τόξου; Διαμόρφωσαν άποψη για το πώς οικοδομείται η επιστημονική γνώση και πώς εξελίσσονται οι επιστημονικές ιδέες; Συνειδητοποίησαν την αξία των πειραμάτων στην εξέλιξη των επιστημονικών ιδεών; 14
15. Προβλέπεται Εργασία στο Σπίτι; Δεν προβλέπονται εργασίες για το σπίτι 16. Πρόσθετες Πληροφορίες Το συγκεκριμένο σενάριο μπορεί να έχει και διαθεματικές προεκτάσεις: Ουράνιο τόξο και Μουσική Η ομορφιά της φύσης και του ουράνιου τόξου έχουν εμπνεύσει μουσικούς και έχουν συνθέσει τραγούδια σχετικά. http://www.youtube.com/watch?v=mtau5h-ie0q http://www.youtube.com/watch?v=trny2i75tcc Ουράνιο τόξο και Παραμύθι http://www.youtube.com/watch?v=1egpbdyq5em παραμύθι με τα χρώματα του Αλέξη Κυριτσόπουλου Ουρ άνιο τόξο και Εικαστικά Παναγιώτης Τέτσης, Ουράνιο τόξο, 2004 Rainbow Landscape, 1635 Rubens 15
St. John the Evangelist on Patmos, 1479 - Hans Memling A Passing Shower, (Private Collection, 1860)-Inness ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Αποστολάκης, Ε., κ.ά (2006). Φυσικά Δημοτικού: Ερευνώ και ανακαλύπτω, ΟΕΔΒ Driver, A. Squires, P. Rushworth, V. Wood-Robinson (1998). Οικοδομώντας τις έννοιες των Φυσικών Επιστημών-Μια παγκόσμια σύνοψη των ιδεών των μαθητών, Επιμ. Π.Κόκκοτας, Μετφρ. Μ. Χατζή, Τυπωθήτω, Αθήνα. Κόκκοτας, Π., Ριζάκη Αικ., Χαβιάρης, Π., Χατζή, Μ. (2001). Φυσικές Επιστήμες Στ Δημοτικού, Βιβλίο μαθητή και Δασκάλου, ΟΕΔΒ (βλ. www.primedu.uoa.gr/sciedu Κόκκοτας, Π. (1999). Σύγχρονες Επιστημών,Αθήνα. προσεγγίσεις στη διδασκαλία των Φυσικών 16
Μέρος Β: Αναστοχασμός 1. Υλοποιήθηκε το σενάριο σύμφωνα με το σχεδιασμό και τους στόχους του; Το σενάριο υλοποιήθηκε στο 3 ο Δημοτικό Σχολείο Βόλου σύμφωνα με το σχεδιασμό και τους στόχους του. 2. Προκάλεσε το ενδιαφέρον των μαθητών; Προκάλεσε το ενδιαφέρον των μαθητών/τριών, κυρίως λόγω του ότι εργάστηκαν ομαδικά, ξέφυγαν από την αυστηρή δομή του σχολικού εγχειριδίου, πειραματίστηκαν και προσέγγισαν τις έννοιες των Φ.Ε. μέσα από προσομοιώσεις κάτι προτόγνωρο για αυτούς. 3. Συμμετείχαν οι μαθητές ενεργητικά στη διαδικασία; Οι μαθητές συμμετείχαν ενεργά κατά: α) τη διερεύνηση (πειραματική ή μέσω του διαδικτύου), β) τη φάση της ανάδειξης των ιδεών τους, γ) την παρατήρηση και δ) τη συζήτηση προκειμένου να εξάγουν συμπεράσματα είτε σε επίπεδο ομάδας είτε σε επίπεδο ολομέλειας. 4. Ποιες δυσκολίες παρουσιάστηκαν; Παρουσιάστηκε η εξής δυσκολία: στην αρχή της διδασκαλίας διαπίστωσα ότι οι μαθητές δεν είχαν εμπεδώσει την έννοια της διάθλασης (πρααπαιτούμενη γνώση) και χρειάστηκε περίπου χρόνος 15 λεπτών από τον αρχικό προγραμματισμό να αφιερωθεί προς αυτή την κατεύθυνση. 5. Αν σχεδιάζατε και πάλι το σενάριο θα το αλλάζετε όλο ή επιμέρους στοιχεία του; Αιτιολογήστε και γράψτε αναλυτικά Δεν θα άλλαζα κάτι εκτός αν μου το επέβαλε το γνωστικό επίπεδο των μαθητών μιας άλλης τάξης. 6. Σε τι σας ωφέλησε ο εκπαιδευτικός σχεδιασμός, η υλοποίηση και ο αναστοχασμός στο σενάριο; Ο σχεδιασμός, η υλοποίηση και ο αναστοχασμός πάνω στο σενάριο υπήρξε μια σημαντική εμπειρία η οποία έχει δοκιμαστεί και σε πλαίσια άλλων επιμορφωτικών προγραμμάτων και συνάδει με τις απόψεις μου για τη διδασκαλία των Φ. Ε. 17
18