ΠΕΝΤΑΧΟΡΔΟ (Φ. ΤΙΦΑ) Τίτλος Διερεύνησης: Παράγοντες που επηρεάζουν το ύψος του ήχου Σύντομη περιγραφή Διερεύνησης Μετρήθηκε το ύψος του ήχου, αλλάζοντας κάθε φορά μία από τις εξής μεταβλητές και διατηρώντας κάθε φορά σταθερές τις υπόλοιπες τρεις. Οι μεταβλητές που εξετάστηκαν ήταν :διάμετρος χορδής, υλικό χορδής, τέντωμα χορδής και μήκος χορδής. Η πορεία που ακολουθήθηκε για να γίνει η συγκεκριμένη διερεύνηση συντελέστηκε με τη διενέργηση τεσσάρων πειραμάτων. Χρησιμοποιήθηκε ως ηχείο, το ηχείο ενός σπασμένου μονόχορδου ανατολίτικου μπουζουκιού. Πρώτα τοποθετήθηκαν δύο ξυλάκια κατά μήκος των πλευρών της διάστασης του πλάτους του ηχείου αντίστοιχα ώστε να λειτουργούν ως τάστα. Για τη στερέωση τριών χορδών βιδώθηκαν τρεις βιδοθηλιές στο κάτω μέρος των πλευρών του πλάτους του ηχείου αντίστοιχα για να στερεωθούν και να τεντωθούν οι χορδές. Αυτή ήταν μια κοινή βάση για όλα τα πειράματα. Στο πρώτο πείραμα, η μόνη μεταβλητή που άλλαζε ήταν η διάμετρος της χορδής. Διατυπώθηκε η υπόθεση κατά πόσο η διάμετρος της χορδής επηρεάζει το ύψος του ήχου. Χρησιμοποιήθηκαν τρεις διαβαθμίσεις διαμέτρου της χορδής. Τα αποτελέσματα καταγράφονταν σε ένα μικρό πίνακα σημειώνοντας πότε ο ήχος είναι χαμηλός, μέτριος και πότε ψηλός ανάλογα με το ποια διάμετρο είχε η χορδή. Κάθε φορά τα αποτελέσματα καταγράφονταν με ποιοτικό τρόπο σε ένα πίνακα. Με αυτό τον τρόπο φαίνεται πως η αλλαγή της ανεξάρτητης μεταβλητής επηρεάζει το ύψος του ήχου. Στο πρώτο πείραμα η υπόθεση αληθεύει και βγήκε το συμπέρασμα ότι όσο πιο μικρή διάμετρο έχει η χορδή τόσο πιο ψηλό ήχο παράγει. Στο δεύτερο πείραμα, η μεταβλητή που άλλαζε ήταν το υλικό της χορδής. Χρησιμοποιήθηκαν τρία είδη χορδής, πλαστική, μεταλλική και λαστιχένια. Έγινε υπόθεση κατά πόσο το υλικό επηρεάζει το ύψος του ήχου. Διαπιστώθηκε ότι η μεταλλική χορδή παρήγαγε τον πιο χαμηλό ήχο ενώ η λαστιχένια τον πιο ψηλό ήχο. Άρα, βγήκε το συμπέρασμα ότι το υλικό επηρεάζει το ύψος του ήχου. Στο τρίτο πείραμα, άλλαζε το τέντωμα της χορδής. Αυτό έγινε με τη χρήση μια πέσσας όπου λειτουργούσε ως εργαλείο κουρδίσματος των βιδοθηλιών και συνεπώς των χορδών, όπως και προηγούμενα που η μεταβλητή_ τέντωμα χορδής ήταν σταθερή. Διαπιστώθηκε πως όσο πιο τεντωμένη η χορδή τόσο πιο ψηλός ήχος παράγεται. Στο τέταρτο πείραμα, άλλαζε μόνο η μεταβλητή μήκος της χορδής. Αυτό έγινε με την τοποθέτηση μικρών ξύλων σε τρεις διαφορετικές αποστάσεις από το τάστο. Τα ξύλα λειτουργούσαν σαν μικρές γέφυρες, που με την τοποθέτηση τους σήμαινε ότι μέχρι εκεί έφτανε το μήκος της χορδής. Τοποθετήθηκαν οι μικρές γέφυρες στις εξής αποστάσεις: 6,5 ε.κ, 13 ε.κ και 19, 5 ε.κ.. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως η χορδή με το πιο μικρό μήκος παρήγαγε και τον πιο ψηλό ήχο. Συνεπώς, βγήκε το συμπέρασμα πως όσο πιο μικρό μήκος έχει η χορδή τόσο πιο ψηλός ήχος παράγεται.
Στο πανηγύρι Επιστήμης τελικά χρησιμοποιήθηκε το ίδιο ηχείο όμως αυτή τη φορά στερεώθηκαν πέντε μεταλλικές χορδές. Δίνοντας του την ονομασία "Πεντάχορδο". Βασικός σκοπός της δραστηριότητας ήταν μέσα από την προσπάθεια να παίξει κάποιος μία μία τις χορδές, να παρατηρήσει πως οι πέντε χορδές από το ίδιο υλικό, με την ίδια διάμετρο και το ίδιο μήκος λόγω διαφορετικού τεντώματος προκαλούσαν κλιμακωτή διαφοροποίηση του ήχου. Το κοινό μέσα από την προσπάθεια να συμμετάσχει και στη δική μας δραστηριότητα προσπάθησε να παίξει το δικό μας πεντάχορδο καλώντας το να κάνει μερικές παρατηρήσεις για το ύψος του ήχου, να επισημάνει τις χορδές που παράγουν τον πιο ψηλό και τον ποιο χαμηλό ήχο, βάζοντας τις σε μια σειρά και να εντοπίσει πού οφείλεται αυτή η αλλαγή για να μας πει το συμπέρασμα της δραστηριότητας _ όσο πιο τεντωμένη η χορδή τόσο πιο ψηλός ήχος παράγεται. Γενικά, η αλληλεπίδρασή μου με το παιδί μέχρι το πέρας της όλης διαδικασίας αποδείχθηκε πως είχε αποτελέσματα που σ' αυτό αξίζει να σημειωθεί πως συνέβαλε και το ζεστό οικογενειακό περιβάλλον του παιδιού. Ως προς τη διαδικασία της όλης καθοδήγησης του παιδιού, η πρώτη συνάντηση που είχε γίνει είχε σκοπό να γίνει μια πρώτη γνωριμία και να δημιουργηθεί ένα ζεστό περιβάλλον συνεργασίας, ενώ παράλληλα και μια προπαρασκευή _ αφόρμηση και πρώτη γνωριμία με το φαινόμενο που θα μελετούσαμε για απόκτηση εμπειριών. Θετικής σημασίας είναι το γεγονός ότι το παιδί ασχολείται με τη μουσική. Ζητήθηκε από το παιδί μόνο με την αίσθηση της ακοής να κάνει παρατηρήσεις για τον ήχο που άκουγε κάθε φορά και την πηγή από όπου προερχόταν. Αυτό έγινε σε μορφή παιχνιδιού κάτι που είχε αρέσει στο παιδί. Τα διάφορα αντικείμενα που παράγουν ήχο ήταν τοποθετημένα εξ αρχής μέσα σε ένα μεγάλο κουτί. Το παιδί ενώ ήταν γυρισμένο άκουγε κάθε φορά ένα διαφορετικό ήχο σημειώνοντας τι ήταν εκείνο που άκουγε, χωρίς να βλέπει. Στη συνέχεια έγινε μια πρώτη συνομιλία για αυτά που παρατήρησε, αποκαλύπτοντας την πηγή που παρήγαγε τον συγκεκριμένο ήχο. Στην περίπτωση αυτή το κορίτσι φάνηκε πως ένιωθε άσχημα που δεν εντόπισε όλους τους ήχους όμως της αναφέρθηκε πως είναι απλώς ένα παιχνίδι. Έπειτα, έγινε χρήση των διαφόρων αντικειμένων, οργάνων που χρησιμοποιήθηκαν στο παιχνίδι για να κάνει το παιδί συγκεκριμένες παρατηρήσεις πάνω στα βασικά χαρακτηριστικά του ήχου, χροιά, ύψος, ένταση του ήχου. Σε αυτό το σημείο ειπώθηκαν πολλά. Φάνηκε πως η μικρή δεν γνώριζε ή δεν είχε ξεκαθαρισμένες τις έννοιες και αυτό φαινόταν στη γλωσσική διατύπωση των παρατηρήσεων που έκανε. Το θετικό ήταν πως μέσα από αυτή την ευκαιρία η μικρή έκανε συνδέσεις με πληροφορίες που είχε μάθει από το σχολείο αλλά και από τα μαθήματα πιάνου που παρακολουθεί. Ωστόσο, βασική διαπίστωση που είχα κάνει εγώ προσωπικά ήταν πως είχαν ειπωθεί πολλά και η μικρή εμφανώς έμπλεκε τις διάφορες έννοιες στην προσπάθεια να πει αυτό που ήθελε. Από την άλλη όμως ένιωσα πως δεν ήμουν αρκετά προετοιμασμένη για να διώξω κάποιες παρανοήσεις στο λίγο χρονικό διάστημα που είχαμε μπροστά μας και συν τοις άλλοις έπρεπε να χρησιμοποιώ ακόμη πιο απλή γλώσσα για να την καταλαβαίνει η μικρή. Όμως αυτό που μας εμπόδιζε περισσότερο ήταν ότι δεν θα είχαμε την ευκαιρία να εξετάσουμε άλλα χαρακτηριστικά εκτός από το ύψος του ήχου στη διάρκεια του χρόνου που θα συναντιόμαστε. Σίγουρα όμως μέσα από τα παραδείγματα που χρησιμοποιήθηκαν τουλάχιστον έγινε προσπάθεια να γίνει μια πρώτη διάκριση του τι είναι ένταση, ήχος και χροιά του ήχου, κάτι όμως που αποδείχθηκε στη συνέχεια πως δεν ήταν αρκετό.
Στη δεύτερη μας συνάντηση, βασική επιδίωξη ήταν το παιδί να εντοπίζει ομοιότητες και διάφορες σε μια κατάσταση με απώτερο σκοπό να εντοπίζει σε μια κατάσταση τι είναι εκείνο που αλλάζει και τι παραμένει σταθερό. Χρησιμοποιήθηκαν διαφορά είδη σχήματος τετραγώνου. Σε κάθε περίπτωση τοποθετούνταν 3 τετραγωνικά σχήματα που διέφεραν ως προς ένα παράγοντα, χρώμα, μέγεθος, υλικό. Το παιδί κλήθηκε να κάνει παρατηρήσεις και να βρει τη διαφορά. Αυτό για τη Γεωργία ήταν πολύ εύκολο. Στη συνέχεια όμως τέθηκαν συγκεκριμένα προβλήματα που έπρεπε να σκεφτεί και να επιλέξει τα σωστά σχήματα πρώτα. Το πρόβλημα που της τέθηκε ήταν :να ελέγξει κατά πόσο το υλικό που ήταν φτιαγμένα τα τετράγωνα επηρέαζε το πόσο ζυγίζει το κάθε ένα Αυτό σήμαινε πως θα αντιλαμβανόταν ποιο χαρακτηριστικό των τετραγωνικών σχημάτων έπρεπε να αλλάζει. Σε αυτό το σημείο φάνηκε πως δυσκολεύτηκε λίγο ίσως επειδή να μην διατυπώθηκε καλά το πρόβλημα. Όταν όμως έγινε επανάληψη του προβλήματος και προχωρώντας βήμα βήμα για να βρει το ζητούμενο, ζητώντας κάθε φορά να εξωτερικεύσει το συλλογισμό της οδηγήθηκε στη σωστή απάντηση. Μετά από αυτό, εκείνο που άλλαζε μετονομάστηκε σε μεταβλητή. Επειδή είχε καταλάβει τα προηγούμενα μπορούσε πλέον να χρησιμοποιεί τη λέξη μεταβλητή. Για περισσότερη εξοικείωση με τους όρους και ειδικότερα με τον εντοπισμό μεταβλητών και σχεδιασμό πειράματος καταρχήν της δόθηκαν 4 ποτήρια και μια μπουκάλα με νερό και ένα μεταλλικό ραβδί. Το ερώτημα που είχε τεθεί ήταν πως θα μπορούσα να αλλάξω το ύψος του ήχου όταν κτυπώ με το μεταλλικό ραβδί στο ποτήρι. Στην αρχή διαπιστώθηκε πως ακόμη σύγχυζε τα τρία βασικά χαρακτηριστικά του ήχου ιδιαίτερα την ένταση με το ύψος του ήχου. Εκεί επιμείναμε λίγο και προτού κάνει δοκιμές στο πείραμα την κάλεσα να μου παίξει μια μουσική κλίμακα στο πιάνο για να συνειδητοποιήσει περισσότερο τη διαφοροποίηση του ύψους του ήχου. Αυτό είχε βοηθήσει. Στη συνέχεια είχε καταφέρει να βρει τις δύο μεταβλητές που επηρέαζαν στη διαφοροποίηση του ήχου. Εκεί που επιμείναμε ήταν στη διόρθωση των όρων λεπτός και χοντρός ήχος στους σωστούς όρους, ψηλός και χαμηλός. Στο τέλος της είχα παρουσιάσει πέντε πανομοιότυπες μπουκάλες όλες με την ίδια ποσότητα νερού. Της τέθηκε το ερώτημα: τι πρέπει να αλλάξω για να δημιουργήσω μια μουσική κλίμακα με πέντε νότες. Χωρίς δυσκολία κατάφερε να πει πως θα αλλάζαμε την ποσότητα νερού στην κάθε μπουκάλα. Χρειάστηκε να σκεφτεί πως θα γινόταν αυτό. Είχαμε όμως στη διάθεση μας και ένα ογκομετρικό σωλήνα και γνωρίζαμε και την χωρητικότητα της κάθε μπουκάλας. Πήρε λίγο χρόνο αλλά με λίγη βοήθεια υπολόγισε πόσο έπρεπε να αφαιρούμε κάθε φορά ώστε να επιτύχουμε τη σωστή διαβάθμιση. Στο τέλος πήρε το μεταλλικό ραβδί και προσπάθησε να παίξει. Το πιο θετικό όμως σε αυτή τη συνάντηση ήταν το γεγονός ότι η μικρή είχε διερωτηθεί κατά πόσο επηρέαζαν κι άλλοι παράγοντες, όπως το στόμιο της μπουκάλας ή το ύψος της μπουκάλας. Αυτό μας είχε βοηθήσει να οδηγηθούμε ένα βήμα πιο πέρα γιατί η Γεωργία πήρε την απάντηση πως δεν μπορούμε να ξέρουμε αν δεν ελέγξουμε εάν όντως επηρεάζουν και ότι αυτό που έλεγε ήταν μόνο υποθέσεις. Παρόλο ότι δεν τα είχαμε εξετάσει γιατί εκ των πραγμάτων ήταν δύσκολο η μικρή είχε ενθουσιαστεί και μάλιστα προέκτεινε τη σκέψη της, με τη βοήθεια της μητέρας της λέγοντας πως αυτό μπορούσε να γίνει με καλάμια που έκοβε ο παππούς της. Πάνω σε αυτή τη συνομιλία της ζητήθηκε να πει τι καλάμια θα έβρισκε. Παρόλο ότι δεν είχαμε ξεκαθαρισμένο το πείραμα η μικρή μπορούσε να σκέφτεται και εντοπίζει μεταβλητές που
θα επηρέαζαν το ύψος του ήχου. Το τέλος της όλης συνάντησης έγινε μετά συνοδείας ενός χριστουγεννιάτικου τραγουδιού που έπαιξε η Γεωργία στο πιάνο. Μέχρι την επόμενη συνάντηση προβληματιζόμουν για τον τρόπο που έπρεπε να γίνουν τα τέσσερα πειράματα για τη μελέτη του ύψους του ήχου σε ένα έγχορδο. Τελικά αξιοποίησα ένα σπασμένο μουσικό όργανο, χρησιμοποιώντας το ηχείο του. Με προβλημάτισε όμως το αν θα έφτιαχνα εγώ ηχείο ή όχι. Το πρόβλημα όμως ήταν αν θα ταλαντώνονταν τα διάφορα είδη χορδής που είχα βρει σε ένα τυχαίο ηχείο. Από την άλλη έπρεπε να δοκιμάσω πολύ καλά τα πειράματα σπίτι. Αυτό δεν έγινε ακριβώς όπως ήθελα γιατί στην αρχή δεν είχα σκεφτεί τις βιδοθηλιές γιατί με τα σποντάκια που είχα στερεώσει δεν μπορούσαν να εκτελεστούν σωστά τα πειράματα. Έτσι στην επόμενη μας συνάντηση θεωρήθηκε σημαντικό στην αρχή να έρθει σε επαφή με ακουστικές εμπειρίες δοκιμάζοντας να παίξει κιθάρα και μαντολίνο κάνοντας διάφορες παρατηρήσεις. Αρνητικό ίσως μπορεί να είναι πως παρόλο πως έκανε παρατηρήσεις η μικρή επειδή δεν έγινα με καθοδηγημένο τρόπο αυτό δεν συνέβαλε σε μεγάλο βαθμό στο να την οδηγήσουν σε μια πιο ολοκληρωμένη μορφή διατύπωσης υποθέσεων για το κυρίως θέμα της διερεύνησής μας. Στην αρχή τόσο η Γεωργία όσο και εγώ δυσκολευτήκαμε στο να στερεώσουμε τις χορδές στα σποντάκια. Αυτό αποθάρρυνε τη Γεωργία στο να δοκιμάσει και μόνη της. Της είχε δοθεί για καθένα ένα φύλλο εργασίας. Κάθε φορά της ζητούσα να μου πει δείχνοντας τις διάφορες χορδές που θα χρησιμοποιούσαμε τι ήθελε να αλλάξει και τι θα κρατούσε σταθερό, καλώντας την να κάνει μια υπόθεση. Στην αρχή χρειάστηκε περισσότερη βοήθεια γι αυτή τη δουλειά. Επειδή κυρίως δεν ήταν λειτουργικός ο τρόπος που στερεώναμε τις χορδές σε μερικές περιπτώσεις δεν φαινόταν καθαρά το αποτέλεσμα και έπρεπε να ξαναδοκιμάσουμε. Για την καταγραφή των αποτελεσμάτων, για μένα ήταν δύσκολο να βρω ένα αξιόπιστο ποσοτικό τόπο μέτρησης του ήχου γι' αυτό χρησιμοποιήθηκε ένας πίνακας που κατά την ακρόαση των διαφόρων ήχων σημειωνόταν πότε ο ήχος ήταν ψηλό, μέτριος και χαμηλός. Αυτό ευτυχώς ήταν και πιο αντιληπτό από τη μικρή. Στην περίπτωση που έπρεπε να αλλάζει το μήκος της χορδής η Γεωργία είχε δυσκολευτεί γιατί έπρεπε να σκεφτεί τις θέσεις που θα τοποθετούσαμε τα ξυλάκια. Σε αυτή την περίπτωση έκανα εγώ την αρχή και της ζήτησα να συνεχίσει εκείνη του υπολογισμούς για τις αποστάσεις. Η τρίτη μας συνάντηση είχε τελειώσει με πάλι ένα ευχάριστο τρόπο τραγουδώντας χριστουγεννιάτικα τραγούδια με τη συνοδεία κιθάρας. Την επόμενη φορά επειδή είχα δοκιμάσει και με τις βιδοθηλιές να στερεώσω τις χορδές έγινε επανάληψη των πειραμάτων με περισσότερη την εμπλοκή της μικρής. Με αυτό τον τρόπο έγινε πιο σαφές πως τα αποτελέσματα που είχαμε βρει ίσχυαν και επαληθεύονταν. Κάθε φορά που επαναλαμβανόταν το πείραμα γινόταν έλεγχος για τα όσα είχαν σημειωθεί στα φύλλα εργασίας. Για τη δραστηριότητα του πανηγυριού δεν είχαμε καταλήξει γιατί σκεφτόμαστε ακόμη αν θα φτιάχναμε άλλο ηχείο. Τελικά δεν τα καταφέραμε έτσι σκεφτήκαμε να βάλουμε κι άλλες βιδοθηλιές και να στερεώσουμε 5 μεταλλικές χορδές. Το πρόβλημα ήταν πως ήταν δύσκολο να παραμείνουν όλες το ίδιο τεντωμένες παρόλο ότι χρησιμοποιήσαμε πένσα γι αυτό τελικά αυτό θα ζητούσαμε από το κοινό να μας βρει. Όσον αφορά την όλη προετοιμασία κατασκευής της πινακίδας για το Πανηγύρι Επιστήμης ήταν ευχάριστη εμπειρία. Θεώρησα πως καλό θα ήταν να ξαναγραφτούν τα 4 πειράματα που είχαμε κάνει σε μεγάλα χαρτόνια. Αυτό τελικά βοηθούσε τη Γεωργία να
ξαναφέρει στο μυαλό της τον τρόπο που είχαμε εργαστεί. Πήρε κάποιες βασικές ιδέες που ανταλλάξαμε και έτσι φιλοτεχνήσαμε και την πινακίδα. Μέσα από αυτή την εμπειρία μπορώ να πω πως πράγματι η προετοιμασία για το Πανηγύρι Επιστήμης σταδιακά καλλιεργεί στα παιδιά δεξιότητες διερεύνησης και όχι μόνο. Επειδή μπροστά τους έχουν κάτι συγκεκριμένο μπορούν να γνωρίζουν τι μετρείται κάθε φορά, τι επηρεάζει τι όταν τα άλλα δεν επηρεάζουν. Μέσα από όλη τη διαδικασία μπορεί στο παιδί να καλλιεργηθεί τόσο η δεξιότητα ελέγχου μεταβλητών όσο και σχεδιασμού πειραμάτων. Εκτός αυτού όμως καλλιεργούνται τόσο επικοινωνιακές δεξιότητες όσο και αλληλεπίδρασης. Μαθαίνει μέσα από τη συνεργασία και όχι τη μεταφορά γνώσεων να εκφράζει τις απόψεις του, να εξωτερικεύει τους συλλογισμούς του, και αυτό μετά μέσα από την καθοδήγηση να μπορεί να το μεταφέρει και να επικοινωνήσει στο πανηγύρι με το κοινό. Σε σχέση με άλλες διδακτικές μεθόδους μπορεί να υπερισχύει γιατί ακριβώς το παιδί είναι άμεσα εμπλεκόμενο με την όλη διαδικασία. Το παιδί δεν είναι παθητικός δέκτης αλλά συνοικοδομεί με τον καθοδηγητή.