Περιεχόμενα. Ενότητα: Μηχανική (σύμφωνα με το βιβλίο της Ε Δημοτικού) Ενότητα 1: Ενέργεια Πίνακας online πειραμάτων...

Περιεχόμενα Πίνακας online πειραμάτων... 10 Ενότητα: Μηχανική (σύμφωνα με το βιβλίο της Ε Δημοτικού)... 14 Η ταχύτητα... 16 Οι δυνάμεις... 18 Δυνάμεις με επαφή, δυνάμεις από απόσταση... 21 Πώς μετράμε τη δύναμη... 24 Τριβή, μία σημαντική δύναμη Επιθυμητή ή ανεπιθύμητη;... 27 Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η τριβή... 31 Η πίεση... 34 Η υδροστατική πίεση... 37 Η ατμοσφαιρική πίεση... 41 Διαγώνισμα 1 (Η ταχύτητα)... 45 Διαγώνισμα 2 (Η ταχύτητα)... 47 Διαγώνισμα 3 (Δυνάμεις, Δυνάμεις με επαφή από απόσταση, Πώς μετράμε τη δύναμη)... 49 Διαγώνισμα 4 (Δυνάμεις, Δυνάμεις με επαφή από απόσταση, Πώς μετράμε τη δύναμη)... 50 Διαγώνισμα 5 (Τριβή, Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η τριβή, Τριβή: επιθυμητή ή ανεπιθύμητη;)... 52 Διαγώνισμα 6 (Τριβή, Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η τριβή, Τριβή: επιθυμητή ή ανεπιθύμητη;)... 54 Διαγώνισμα 7 (Πίεση, Υδροστατική πίεση, Ατμοσφαιρική πίεση)... 56 Διαγώνισμα 8 (Πίεση, Υδροστατική πίεση, Ατμοσφαιρική πίεση)... 58 Ενότητα 1: Ενέργεια... 61 Μορφές ενέργειας Πηγές ενέργειας... 64 Το πετρέλαιο, η επεξεργασία και η μεταφορά του... 68 Το πετρέλαιο ως πηγή ενέργειας και ως πρώτη ύλη... 73 Ορυκτοί άνθρακες, ένα πολύτιμο στερεό... 79 Φυσικό αέριο, ένα πολύτιμο αέριο Επιλέγω το πετρέλαιο, τους ορυκτούς άνθρακες ή το φυσικό αέριο;... 83 Ανανεώσιμες και μη πηγές ενέργειας... 87 Οικονομία στη χρήση της ενέργειας... 92 3

Περιεχόμενα Διαγώνισμα 1 (Μορφές ενέργειας, Πηγές ενέργειας)... 98 Διαγώνισμα 2 (Μορφές ενέργειας, Πηγές ενέργειας)... 100 Διαγώνισμα 3 (Το πετρέλαιο)... 102 Διαγώνισμα 4 (Το πετρέλαιο)... 105 Διαγώνισμα 5 (Ορυκτοί άνθρακες, φυσικό αέριο, σύγκριση με το πετρέλαιο)... 108 Διαγώνισμα 6 (Ορυκτοί άνθρακες, φυσικό αέριο, σύγκριση με το πετρέλαιο)... 110 Διαγώνισμα 7 (Ανανεώσιμες και μη πηγές ενέργειας, Οικονομία στη χρήση της ενέργειας)... 112 Διαγώνισμα 8 (Ανανεώσιμες και μη πηγές ενέργειας, Οικονομία στη χρήση της ενέργειας)... 114 Ενότητα 2: Θερμότητα... 116 Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή... 120 Η θερμότητα μεταφέρεται με ρεύματα... 124 Η θερμότητα διαδίδεται με ακτινοβολία... 129 Διαγώνισμα 1 (Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή)... 134 Διαγώνισμα 2 (Η θερμότητα μεταδίδεται με αγωγή)... 137 Διαγώνισμα 3 (Η θερμότητα μεταφέρεται με ρεύματα)... 139 Διαγώνισμα 4 (Η θερμότητα μεταφέρεται με ρεύματα)... 142 Διαγώνισμα 5 (Η θερμότητα διαδίδεται με ακτινοβολία)... 144 Διαγώνισμα 6 (Η θερμότητα διαδίδεται με ακτινοβολία)... 146 Ενότητα 3: Έμβια Άβια... 148 Τα χαρακτηριστικά της ζωής Το κύτταρο... 150 Διαγώνισμα 1 (Τα χαρακτηριστικά της ζωής, Το κύτταρο)... 155 Διαγώνισμα 2 (Τα χαρακτηριστικά της ζωής, Το κύτταρο)... 157 Ενότητα 4: Φυτά... 159 Τα μέρη του φυτού... 161 Η φωτοσύνθεση... 165 Η αναπνοή... 169 Η διαπνοή... 172 Διαγώνισμα 1 (Τα μέρη του φυτού, Η φωτοσύνθεση)... 177 Διαγώνισμα 2 (Τα μέρη του φυτού, Η φωτοσύνθεση)... 179 Διαγώνισμα 3 (Η αναπνοή, Η διαπνοή)... 181 Διαγώνισμα 4 (Η αναπνοή, Η διαπνοή)... 183 4

Περιεχόμενα Ενότητα 5: Ζώα... 185 Ζώα ασπόνδυλα και σπονδυλωτά Τα θηλαστικά... 186 Προσαρμογή των ζώων στο περιβάλλον... 190 Διαγώνισμα 1 (Ζώα ασπόνδυλα και σπονδυλωτά, Τα θηλαστικά, Προσαρμογή των ζώων στο περιβάλλον)... 194 Διαγώνισμα 2 (Ζώα ασπόνδυλα και σπονδυλωτά, Τα θηλαστικά, Προσαρμογή των ζώων στο περιβάλλον)... 195 Ενότητα 6: Οικοσυστήματα... 197 Τροφικές αλυσίδες και τροφικά πλέγματα... 198 Επίδραση του ανθρώπου στα οικοσυστήματα... 202 Διαγώνισμα 1 (Τροφικές αλυσίδες και τροφικά πλέγματα, Επίδραση του ανθρώπου στα οικοσυστήματα)... 205 Διαγώνισμα 2 (Τροφικές αλυσίδες και τροφικά πλέγματα, Επίδραση του ανθρώπου στα οικοσυστήματα)... 207 Ενότητα 7: Αναπνευστικό σύστημα... 209 Η αναπνοή Αναπνοή και υγεία... 211 Διαγώνισμα (Η αναπνοή, Αναπνοή και υγεία)... 214 Ενότητα 8: Κυκλοφορικό σύστημα... 216 Η καρδιά Μικρή και μεγάλη κυκλοφορία... 218 Διαγώνισμα 1 (Η καρδιά, Μικρή και μεγάλη κυκλοφορία)... 220 Διαγώνισμα 2 (Η καρδιά, Μικρή και μεγάλη κυκλοφορία)... 222 Ενότητα 9: Ηλεκτρομαγνητισμός... 224 Ο μαγνήτης... 227 Ο μαγνήτης προσανατολίζεται... 231 Από τον ηλεκτρισμό στον μαγνητισμό, ο ηλεκτρομαγνήτης... 235 Από τον μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό, η ηλεκτρογεννήτρια... 239 Διαγώνισμα 1 (Ο μαγνήτης, Ο μαγνήτης προσανατολίζεται)... 243 Διαγώνισμα 2 (Ο μαγνήτης, Ο μαγνήτης προσανατολίζεται)... 245 Διαγώνισμα 3 (Ο ηλεκτρομαγνήτης, Η ηλεκτρογεννήτρια)... 247 Διαγώνισμα 4 (Ο ηλεκτρομαγνήτης, Η ηλεκτρογεννήτρια)... 249 Ενότητα 10: Φως... 251 Η διάθλαση του φωτός... 253 5

Περιεχόμενα Φως και χρώματα... 257 Μια απλή φωτογραφική μηχανή Το μάτι μας Πώς βλέπουμε... 262 Διαγώνισμα 1 (Η διάθλαση του φωτός, Φως και χρώματα)... 266 Διαγώνισμα 2 (Η διάθλαση του φωτός, Φως και χρώματα)... 268 Διαγώνισμα 3 (Μια απλή φωτογραφική μηχανή, Το μάτι μας, Πώς βλέπουμε)... 270 Διαγώνισμα 4 (Μια απλή φωτογραφική μηχανή, Το μάτι μας, Πώς βλέπουμε)... 271 Ενότητα 11: Οξέα Βάσεις Άλατα... 273 Κατηγοριοποίηση ουσιών σε οξέα και βάσεις Ανίχνευση και εξουδετέρωση των ιδιοτήτων τους... 275 Εξουδετέρωση Επίδραση οξέων σε άλατα και βάσεων σε λίπη... 278 Διαγώνισμα 1 (Ανίχνευση, Εξουδετέρωση)... 283 Διαγώνισμα 2 (Εφαρμογές στην καθημερινή ζωή)... 287 Ενότητα 12: Μεταδοτικές ασθένειες... 290 Προστασία από τα μικρόβια Πρόληψη και αντιμετώπιση ασθενειών... 292 Διαγώνισμα 1 (Προστασία από τα μικρόβια, Πρόληψη και αντιμετώπιση ασθενειών)... 295 Διαγώνισμα 2 (Προστασία από τα μικρόβια, Πρόληψη και αντιμετώπιση ασθενειών)... 296 Ενότητα 13: Αναπαραγωγικό σύστημα... 298 Η αρχή της ζωής Η ανάπτυξη του εμβρύου... 299 Διαγώνισμα (Η αρχή της ζωής, Η ανάπτυξη του εμβρύου)... 303 Λύσεις στα φύλλα εργασίας της Μηχανικής... 305 Λύσεις στα φύλλα εργασίας της ΣΤ Δημοτικού... 313 Λύσεις στα διαγωνίσματα της Μηχανικής... 341 Λύσεις στα διαγωνίσματα της ΣΤ Δημοτικού... 347 Απαντήσεις του τετραδίου εργασιών της Μηχανικής... 371 Απαντήσεις του τετραδίου εργασιών της ΣΤ Δημοτικού... 379 6

Περιεχόμενα Γράμμα προς μαθητές, γονείς και εκπαιδευτικούς Αγαπητοί μαθητές, γονείς και εκπαιδευτικοί, Το βιβλίο Κατακτώ την κορυφή, Φυσικά ΣΤ Δημοτικού απευθύνεται σε μαθητές με απαιτήσεις, κυρίως σε όσους θέλουν να εμβαθύνουν στα φυσικά φαινόμενα, να συμμετάσχουν σε διαγωνισμούς φυσικής και να προετοιμαστούν μεθοδικά για το Γυμνάσιο. Επίσης, με το πρωτότυπο διδακτικό υλικό που περιέχει βοηθά τους εκπαιδευτικούς και τους γονείς, ώστε να ενισχύσουν αποτελεσματικά τους μαθητές. Χαρακτηριστικά στοιχεία της γενικότερης φιλοσοφίας του βιβλίου είναι: δραστηριότητες από την καθημερινή ζωή των μαθητών, πειραματικές δραστηριότητες, καθώς και δραστηριότητες σύνθεσης και εφαρμογής της γνώσης στη διαδικασία ερμηνείας φυσικών φαινομένων. Επιπλέον περιλαμβάνει διαδικτυακούς συνδέσμους σε πραγματικά πειράματα (στο εκπαιδευτικό κανάλι TeacherlandEducation στο YouTube), τα οποία μπορείτε να επαναλάβετε στο σπίτι, χρησιμοποιώντας απλά υλικά. Η δομή του βιβλίου ανά ενότητα: «Ρίξε μια ματιά εδώ»: συνοπτικά και ομαδοποιημένα τα πιο σημαντικά σημεία της θεωρίας που πρέπει να γνωρίζει ο μαθητής «Πρόσεχε όμως»: επισημάνσεις των δυσκολιών και παρερμηνειών των μαθητών φύλλα εργασίας επαναληπτικά διαγωνίσματα διαβαθμισμένης δυσκολίας στο τέλος του βιβλίου παρατίθενται πολύ αναλυτικές απαντήσεις τόσο των φύλλων εργασίας όσο και των διαγωνισμάτων επίσης απαντήσεις σε όλες τις δραστηριότητες του σχολικού βιβλίου. Οι συγγραφείς 9

Δες online πειράματα Δες online πειράματα: Στον πίνακα που ακολουθεί θα βρείτε μία σειρά πειραμάτων από το διαδικτυακό κανάλι TeacherlandEducation, ταξινομημένων ανά ενότητα. Ακολουθώντας τους συνδέσμους θα δείτε τα βίντεο σε υψηλή ανάλυση, καθώς και λεπτομερείς ερμηνείες τους. Τα περισσότερα από αυτά τα πειράματα απαιτούν απλά υλικά και μπορείτε να τα κάνετε στο σπίτι σας. Να σημειωθεί ότι οι παρατηρήσεις και τα συμπεράσματα πολλών πειραμάτων αναφέρονται τόσο στις ενότητες «Πρόσεχε όμως» όσο και στα διαγωνίσματα του βιβλίου, και με τρόπο τέτοιο ώστε να συνδέεται η θεωρία με την πράξη και την επιστημονική ερμηνεία. Επίσης, αρκετά από αυτά τα πειράματα αναφέρονται και στο σχολικό βιβλίο, οπότε οι μαθητές μπορούν να τα ξαναδούν όσες φορές επιθυμούν ώστε να προετοιμαστούν καλύτερα «για το αυριανό μάθημα», καθώς και να έρθουν σε επαφή με απλές διατάξεις που παρουσιάζουν με εντυπωσιακό αλλά ταυτόχρονα εύκολο τρόπο μία πληθώρα φυσικών φαινομένων από την καθημερινότητά μας. Ενότητα Πείραμα url Δυνάμεις με επαφή Δυνάμεις από απόσταση https://youtu.be/ ta4ws1spgr8 Τριβή και μάζα (αργή κίνηση) βιβλίο https://youtu.be/ jdr0tbu8gz0 Τριβή και εμβαδόν (αργή κίνηση) βιβλίο https://youtu.be/ NsIu8ZXeMos Ο βόλος που ανεβαίνει https://youtu. be/3rhxw3kuziw Ο Μασίστας των βιβλίων https://youtu.be/ s8qkwupdwsk Μπορεί ένα μολύβι να σηκώσει μισό κιλό https://youtu.be/_ Μηχανική ρύζι; βιβλίο mvwgvlsumc Μια ζυγαριά από αυγά βιβλίο https://youtu.be/ ZU3mHd0Wpmw Δύο πειράματα για την ατμοσφαιρική πίεση https://youtu.be/ zrsfxweahci Το νερό με περιστρέφει https://youtu.be/ KgMjLARc4is Το τσαλακωμένο κουτάκι https://youtu. be/8_3j5vprfcy Μία εφημερίδα, ένα ξύλο και η πίεση https://youtu.be/ lm_ygr6kqbq Φτιάχνω ένα Χόβερκραφτ https://youtu.be/ pi_2nnjodzi 10

ΕΝΟΤΗΤΑ 10 Φως Ρίξε μια ματιά εδώ: yyδιάθλαση ονομάζουμε την αλλαγή της πορείας του φωτός, όταν συναντά διαφανή ή ημιδιαφανή σώματα. yyστους φακούς οι φωτεινές ακτίνες διαθλώνται, οπότε μπορεί να συγκλίνουν (αυτό συμβαίνει στους συγκλίνοντες φακούς) ή να απομακρυνθούν μεταξύ τους (αυτό συμβαίνει στους αποκλίνοντες φακούς). y yοι συγκλίνοντες φακοί είναι παχείς στη μέση και λεπτοί στα άκρα τους. y yοι αποκλίνοντες φακοί είναι λεπτοί στη μέση και παχείς στα άκρα τους. yyτο λευκό φως αναλύεται σε πολλά χρώματα αντίστροφα, εάν συνθέσουμε τα χρώματα αυτά, θα προκύψει το λευκό φως. Το σύνολο των χρωμάτων που εμφανίζονται κατά την ανάλυση του λευκού φωτός το ονομάζουμε φάσμα. yyφωτεινές ακτίνες διαφορετικού χρώματος λέμε ότι αποτελούνται από φωτόνια διαφορετικής ενέργειας. yyτο εσωτερικό μέρος του ματιού αποτελείται από την ίριδα, την κόρη και τον συγκλίνοντα φακό. yyη ίριδα είναι το χρωματιστό μέρος του ματιού και η λειτουργία της είναι να αυξομειώνει το μέγεθος της κόρης. yyη κόρη είναι το άνοιγμα στο κέντρο της ίριδας, μέσα από την οποία περνά το φως. yyοι εικόνες σχηματίζονται στον αμφιβληστροειδή χιτώνα και μάλιστα ανεστραμμένες. yyτο οπτικό νεύρο μεταφέρει τα οπτικά ερεθίσματα με τη μορφή ηλεκτρικών ρευμάτων, από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα στον εγκέφαλο. 251

Φως! Πρόσεχε όμως: Συχνά θεωρούμε ότι το φως ανακλάται μόνο στα γυαλιστερά αντικείμενα. Αυτό όμως δεν είναι σωστό, καθώς ανακλάται σε όλα τα αντικείμενα. Απλώς στα γυαλιστερά η ανάκλαση γίνεται προς συγκεκριμένη κατεύθυνση, ενώ στα μη γυαλιστερά γίνεται σε πολλές διαφορετικές κατευθύνσεις, δηλαδή διαχέεται. Αυτός είναι και ο λόγος που βλέπουμε τα αντικείμενα γύρω μας. Το χρώμα δεν είναι μία εγγενής ιδιότητα των σωμάτων, αλλά συνδέεται άμεσα με το φως που προσπίπτει στα σώματα. Για παράδειγμα, η Kοκκινοσκουφίτσα φαίνεται κόκκινη μόνο εάν φωτιστεί με φως που περιέχει και το κόκκινο χρώμα. Εάν φωτιστεί με πράσινο φως, δε θα φανεί καθόλου, γιατί θα το απορροφήσει εξ ολοκλήρου, οπότε θα μας δώσει την εντύπωση του μαύρου. Τέτοια δραστηριότητα είναι η 10, σελ. 261. Δεν υπάρχουν λευκές και μαύρες φωτεινές ακτίνες! Οι λευκές είναι στην ουσία το αποτέλεσμα της σύνθεσης όλων των χρωματιστών φωτεινών ακτίνων, ενώ μαύρες δεν υπάρχουν, αφού τότε δεν εκπέμπεται καθόλου φως, αλλά αντίθετα απορροφάται εξ ολοκλήρου. Βλέπουμε τα αντικείμενα όχι γιατί ξεκινούν φωτεινές ακτίνες από αυτά αλλά ούτε και γιατί ξεκινούν φωτεινές ακτίνες από τα μάτια μας. Απλώς τα αντικείμενα διαχέουν το φως των φωτεινών πηγών, και ένα μέρος του φτάνει στα μάτια μας. Στη ζωγραφική η σύνθεση των χρωμάτων δεν οδηγεί στα ίδια συμπεράσματα με τη σύνθεση των φωτεινών ακτίνων. Ο λόγος είναι ότι στη ζωγραφική δεν ισχύει η πρόσθεση αλλά η αφαίρεση! Για παράδειγμα η κίτρινη μπογιά απορροφά το μπλε φως και δεν επιτρέπει να ανακλαστεί προς τα μάτια μας. Όμοια η κυανή μπογιά απορροφά έντονα το κόκκινο φως. Έτσι, ανακατεύοντας την κίτρινη με την κυανή μπογιά, δεν ανακλώνται καθόλου το μπλε και το κόκκινο, οπότε ανακλάται μόνο το πράσινο. 252

Η διάθλαση του φωτός Φύλλο εργασίας 26 1. Ο Γιώργος αναφέρει στη μαμά του ότι μπορεί να χρησιμοποιήσει την τριβή για να ανάψει φωτιά σε ξερά κλαδιά και φύλλα. Η μαμά του όμως του απαντά ότι αυτή η διαδικασία είναι αρκετά χρονοβόρα και επίπονη για να τη χρησιμοποιεί συχνά. Του προτείνει επομένως να χρησιμοποιεί ένα κουτί από σπίρτα και πάντα κάτω από την επίβλεψή της. Η απάντηση της μαμάς όμως δεν αρέσει στον Γιώργο, αφού θέλει να βρει έναν πιο «επιστημονικό» τρόπο για να ανάψει τα σπίρτα. Τότε θυμάται τους φακούς. Μπορείς να προτείνεις στον Γιώργο μία διαδικασία για να ανάψει τα σπίρτα, χωρίς να τα τρίψει στο πλάι του κουτιού;..... 2. Έχει σημασία το σχήμα του φακού που θα χρησιμοποιήσει ο Γιώργος; Ποια είναι η υπόθεσή σου;...... 3. Ο Γιώργος, απαντώντας στην υπόθεσή σου, χρησιμοποιεί τη διπλανή πειραματική διάταξη. Εξήγησε τον ρόλο που έχει η μπαταρία, το απλό ηλεκτρικό κύκλωμα με το λαμπάκι, και το χαρτόνι με τις στενές παράλληλες σχισμές.......... 253

26 Φύλλο εργασίας Φως...... 4. Τι περιμένεις να παρατηρήσει στο παραπάνω πείραμα; 5. Με κριτήριο την προηγούμενη πειραματική παρατήρηση, πώς θα ονόμαζες τον συγκεκριμένο φακό που δημιουργήσαμε με αυτό το γεμάτο με νερό ποτήρι;... 6. Ο Γιώργος επαναλαμβάνει το προηγούμενο πείραμα, αλλά αντικαθιστά το ποτήρι με ένα δοχείο απορρυπαντικού σαν αυτό που φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Αφού το γεμίσει με νερό, τι περιμένεις να παρατηρήσει αν φωτίσει την περιοχή του μπουκαλιού που έχουμε ονομάσει περιοχή Α στο σχήμα;........ 254

Η διάθλαση του φωτός 7. Με κριτήριο την προηγούμενη πειραματική παρατήρηση, πώς θα ονόμαζες τον συγκεκριμένο φακό που δημιουργήσαμε με τη συγκεκριμένη περιοχή του δοχείου;... Φύλλο 26 εργασίας 8. Αν ξανασκεφτείς την πειραματική διαδικασία, υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ευκρίνεια του πειράματος; Μπορείς να προτείνεις τρόπους στον Γιώργο ώστε να τους περιορίσει;... 9. Μπορείς να σχεδιάσεις στο παρακάτω σχήμα την πορεία κάποιων ακτίνων φωτός που αρχικά ήταν παράλληλες, αλλά στην πορεία τους συνάντησαν το δοχείο του απορρυπαντικού που είναι γεμάτο με νερό; Μελέτησε και τις δύο περιοχές που σημειώνονται στο σχήμα. 255

26 Φύλλο εργασίας Φως 10. Γενίκευσε τώρα τις πειραματικές παρατηρήσεις: κατάγραψε το όνομα κάθε φακού και μετά περίγραψε το σχήμα του αλλά και την επίδραση που έχει στην πορεία παράλληλων ακτίνων φωτός.......... 11. Ο Γιώργος διερωτάται αν ένα δοχείο με νερό που έχει σχήμα σαν αυτό που φαίνεται στη διπλανή εικόνα, μπορεί να λειτουργήσει ως φακός. Βοήθησέ τον να απαντήσει.......... 12. Βοήθησε τώρα τον Γιώργο να περιγράψει και με επιστημονικούς όρους τι συνέβη ώστε να ανάψουν τα σπίρτα. Θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τον συγκεκριμένο φακό για διευκόλυνση και σε άλλες δραστηριότητες, λιγότερο επικίνδυνες;............ 256 Οι απαντήσεις του φύλλου εργασίας βρίσκονται στις σελίδες 335-336.

Φως και χρώματα Φύλλο εργασίας 27 1. Ο Χρήστος μια ηλιόλουστη μέρα συζητά με τον αδερφό του για τα χρώματα. Τότε ο μικρός λέει στο Χρήστο ότι το φως του Ηλίου είναι το πιο βασικό χρώμα και αυτό συμβαίνει γιατί δεν έχει «ανακατευτεί» με τα υπόλοιπα. Ο Χρήστος προχωρά τότε στο παρακάτω πείραμα: Παίρνει ένα γυάλινο ποτήρι και το τοποθετεί με κλίση σε ένα ηλιόλουστο μέρος. Μπροστά από το ποτήρι τοποθετεί ένα λευκό χαρτί, όπως φαίνεται στην εικόνα (α). Στη συνέχεια προσθέτει στο ποτήρι νερό. Στην εικόνα (β) φαίνονται τα νέα αποτελέσματα όπως και στην εικόνα (γ) όπου έχουμε εστιάσει περισσότερο. Σύγκρινε τα αποτελέσματα που παρατήρησες ανάμεσα στο άδειο και το γεμάτο με νερό ποτήρι. εικόνα α (ποτήρι χωρίς νερό) εικόνα β (ποτήρι με νερό) εικόνα γ (ποτήρι με νερό) 257

27 Φύλλο εργασίας Φως...... 2. Ο Χρήστος όμως δεν εφησυχάζει και προχωρά και σε επόμενο πείραμα. Αυτή τη φορά παίρνει ένα CD και το τοποθετεί πίσω από ένα κερί που στην αρχή είναι σβηστό, ενώ κατόπιν το ανάβει. Ποια είναι εδώ η παρατήρησή σου (βλ. τις παρακάτω φωτογραφίες); με το κερί σβηστό με το κερί αναμμένο. 3. Αν στηριχθείς στις παρατηρήσεις από τα δύο προηγούμενα πειράματα, ποιο είναι το συμπέρασμα που προκύπτει για το φως; Πώς ονομάζεται το φαινόμενο που οδηγεί σε αυτό το συμπέρασμα;. 258

Φως και χρώματα 4. Ο μικρός αδερφός του Χρήστου τότε θυμάται ότι τα ίδια υπέροχα χρώματα υπάρχουν και στο ουράνιο τόξο. Ο Χρήστος τού προτείνει τότε να φτιάξουν το δικό τους ουράνιο τόξο. Παίρνουν λοιπόν το λάστιχο του ποτίσματος και αφού ανοίξουν τη βρύση πιέζουν με ένα δάχτυλό τους το άκρο του έτσι ώστε να δημιουργήσει μια τεχνητή βροχή. Γυρνούν τότε ώστε να έχουν τον Ήλιο στην πλάτη τους και παρατηρούν τα χρώματα. Ποιες προϋποθέσεις υπάρχουν ώστε να δημιουργηθεί ένα ουράνιο τόξο; Ποια είναι η συνεισφορά του κάθε παράγοντα;. Φύλλο 27 εργασίας 5. Ο Χρήστος διερωτάται αν το φαινόμενο που μελέτησε είναι αντιστρέψιμο, οπότε προχωρά και σε επόμενο πείραμα. Με ένα κόκκινο λέιζερ στοχεύει τη μία πλευρά ενός πρίσματος, ενώ ταυτόχρονα ο αδερφός του ρίχνει από πάνω λίγο αλεύρι ώστε να φαίνονται οι δέσμες του φωτός που δημιουργεί το λέιζερ. Σύγκρινε το χρώμα της δέσμης φωτός που ξεκινά από το λέιζερ με το αντίστοιχο χρώμα της δέσμης που φεύγει από το πρίσμα. Με βάση την παρατήρησή σου πώς θα χαρακτήριζες το συγκεκριμένο χρώμα;. 259

27 Φύλλο εργασίας Φως 6. Επίσης, ο Χρήστος διάβασε στο σχολικό του βιβλίο για τον Νεύτωνα οπότε θέλησε να τον μιμηθεί. Ο Νεύτωνας, όταν τελείωσε το πανεπιστήμιο το 1665, ξέσπασε στην Αγγλία επιδημία πανώλης οπότε και έφυγε από τη μεγάλη πόλη μετακομίζοντας στο πατρικό του σπίτι σε ένα μικρό χωριό. Εκεί έκανε πολλά πειράματα γύρω από το φως. Ένα από αυτά έχει μείνει γνωστό ως δίσκος του Νεύτωνα. Βοήθησε το Χρήστο να εκτελέσει το πείραμα, περιγράφοντας τα υλικά και τη διαδικασία. Τι αναμένεις να παρατηρήσει;............ 7. Αν στηριχθείς στις παρατηρήσεις από τα δύο προηγούμενα πειράματα, ποιο είναι το συμπέρασμα που προκύπτει για το φως; Πώς ονομάζεται το αντίστοιχο φαινόμενο;........ 8. Στηριζόμενος/η στα συμπεράσματα από τα πειράματα που περιγράφησαν, πώς θα απαντούσες τώρα στο μικρό αδερφό του Χρήστου, σχετικά με τη θεώρησή του ότι το φως του Ηλίου είναι βασικό χρώμα; 260......

Φως και χρώματα 9. Ένας τρόπος περιγραφής του φωτός είναι και αυτός που χρησιμοποιεί τα φωτόνια. Τα φωτόνια έχουν διάφορες συχνότητες που εμείς τις αντιλαμβανόμαστε ως διαφορετικά χρώματα. Μπορείς να ερμηνεύσεις τη διαδικασία με την οποία βλέπουμε ένα ταξί στην Αθήνα να είναι κίτρινο;.. Φύλλο 27 εργασίας 10. Στη θεατρική παράσταση της Κοκκινοσκουφίτσας, ο φωτιστής επιλέγει να φωτίσει την πρωταγωνίστρια με έναν πράσινο προβολέα. Πώς θα περιέγραφες τότε το χρώμα των ρούχων της Κοκκινοσκουφίτσας; Αιτιολόγησε την απάντησή σου............ Οι απαντήσεις του φύλλου εργασίας βρίσκονται στις σελίδες 336-337. 261

Φύλλο 28 εργασίας Μια απλή φωτογραφική μηχανή Το μάτι μας Πώς βλέπουμε 1. Η Ξανθή διαβάζει, σε ένα περιοδικό για φωτογραφικές μηχανές, ότι ανάλογα με το μέγεθος του διαφράγματος, μπορεί να περνά μεγάλη ποσότητα φωτός ή μικρή αντίστοιχα. Υπάρχει τότε ο κίνδυνος στην πρώτη περίπτωση οι φωτογραφίες να βγουν ξεθωριασμένες, ενώ στη δεύτερη περίπτωση να βγουν σκοτεινές. Στο μοντέλο φωτογραφικής μηχανής που παρουσιάζεται στην εικόνα, ποιο είναι το σημείο της που παίζει τον ρόλο του διαφράγματος;.. 2. Με ποιον τρόπο θα μπορούσες να κάνεις τότε το είδωλο πιο φωτεινό;.. 3. Υπάρχει όμως κάποιο «τίμημα» που θα πληρώσεις για την αύξηση της φωτεινότητας;.. 4. Στην περίπτωση του ανθρώπινου ματιού, ποιο μέρος του παίζει τον ρόλο του διαφράγματος;.. 5. Στις φωτογραφίες της επόμενης σελίδας παρουσιάζεται ο Βασίλης να βρίσκεται σε έναν φωτεινό εξωτερικό και σε έναν σκιερό εσωτερικό χώρο αντίστοιχα. Αντιστοίχισε την κάθε φωτογραφία στην κατάλληλη περίπτωση, αιτιολογώντας την απάντησή σου. 262

Μια απλή φωτογραφική μηχανή Το μάτι μας Πώς βλέπουμε Φύλλο 28 εργασίας α β...... 6. Η Ξανθή, καθώς πειραματίζεται με μια φωτογραφική μηχανή, διαπιστώνει ότι για να φωτογραφίσει αντικείμενα που βρίσκονται σε διαφορετικές αποστάσεις, θα πρέπει κάθε φορά να εστιάζει. Ποιο μέρος της φωτογραφικής μηχανής είναι αυτό που βοηθά στην εστίαση, ώστε τα αντικείμενα να απεικονίζονται καθαρά; Στο μάτι μας υπάρχει αντίστοιχο μέρος;.. 7. Οι φωτογραφικές μηχανές έχουν ψηφιακούς αισθητήρες όπου μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικά σήματα. Στο μάτι μας, ποιο μέρος του παίζει αυτό τον ρόλο;. 8. Η Ξανθή θυμάται να αναφέρουν στο σχολείο ότι τα είδωλα που δημιουργούνται τόσο στις φωτογραφικές μηχανές όσο και στο μάτι, είναι ανεστραμμένα. Πού οφείλεται αυτό;...... 263

28 Φύλλο εργασίας Φως 9. Μπορείς να περιγράψεις τον ρόλο του εγκεφάλου στη λειτουργία της όρασης; Πώς μεταφέρονται σε αυτόν οι πληροφορίες;..... 10. Σύμφωνα με την Οδύσσεια, ο Πολύφημος ήταν ένας μονόφθαλμος Κύκλωπας που ζούσε σε ένα νησί ως βοσκός. Είχε αιχμαλωτίσει τον Οδυσσέα και τους συντρόφους του, μέχρι που μία μέρα ο Οδυσσέας σκέφτηκε να τυφλώσει το μοναδικό του μάτι, ώστε να μην μπορεί να τους βλέπει, και να του ξεφύγουν. Σύμφωνα με αυτά που γνωρίζεις για την ανθρώπινη όραση, ο Πολύφημος μπορούσε να δει τρισδιάστατα;.... 11. Η Ξανθή τώρα θέλει να περιγράψει την ιδιότητα του εγκεφάλου πάνω στην οποία βασίζεται η λειτουργία του κινηματογράφου και της τηλεόρασης. Μπορείς να της προτείνεις μία πειραματική διαδικασία με την οποία θα μπορέσει να στηρίξει την ερμηνεία της; 264...............

Μια απλή φωτογραφική μηχανή Το μάτι μας Πώς βλέπουμε...... Φύλλο 28 εργασίας 12. Κάποιες από τις καθημερινές μας συνήθειες μπορούν να επιβαρύνουν την υγεία των ματιών μας. Ανάφερε κάποια παραδείγματα από αυτές, καθώς και με ποιες ενέργειες θα μπορούσες να προστατέψεις τα μάτια σου. Οι απαντήσεις του φύλλου εργασίας βρίσκονται στις σελίδες 337-338. 265

C Διαγώνισμα 1 1. Η Ξανθή πειραματίζεται με τους φακούς στο σχολείο. Στο τέλος σχεδιάζει την πορεία κάποιων φωτεινών ακτίνων που φαίνονται στο διπλανό σχήμα. Βρες ποιον από τους δύο φακούς χρησιμοποίησε, αιτιολογώντας την απάντησή σου. Φως φακός 1 φακός 2 2. Στη συνέχεια η Ξανθή κάνει το εξής πείραμα: παίρνει ένα μολύβι και το τοποθετεί μέσα σε ένα ποτήρι που σταδιακά το γεμίζει με νερό. Το αποτέλεσμα είναι το μολύβι να φαίνεται «σπασμένο», όπως στην εικόνα. Σε ποιο φαινόμενο οφείλεται αυτό; Σχετίζεται με τις απαντήσεις σου στο προηγούμενο ερώτημα; Δες το βίντεο του πειράματος στο κανάλι https://www.youtube.com/teacherlandeducation, στη διεύθυνση https://youtu.be/tgc4ontwkzu 3. Ένας φίλος της Ξανθής, ο Γρηγόρης, κάνει και αυτός ένα πείραμα. Παίρνει ένα πλαστικό μπουκάλι, και από τον «λαιμό» του κόβει ένα κυκλικό κομμάτι. Στη συνέχεια ρίχνει στο κομμάτι αυτό λίγο νερό και το τοποθετεί πάνω σε μία σελίδα με τυπωμένα γράμματα. 266

Τότε βλέπει μεγαλύτερα τα γράμματα που βρίσκονται κάτω από το πλαστικό κομμάτι με το νερό. α) Τι είδους φακό έφτιαξε ο Γρηγόρης, ως προς το σχήμα και ως προς την επίδραση που έχει στις ακτίνες του φωτός; β) Θα ήταν εξίσου αποτελεσματικός ο φακός εάν είχε επιλέξει να κόψει ένα σχεδόν επίπεδο κομμάτι από το μπουκάλι; Δες το βίντεο του πειράματος στο κανάλι https://www.youtube.com/teacherlandeducation, στη διεύθυνση https://youtu.be/pis4fvvx348 4. Η Ουρανία ισχυρίζεται ότι σε έναν πεντακάθαρο ουρανό είδε να σχηματίζεται ένα πανέμορφο ουράνιο τόξο. Μπορεί να έχει δίκιο η Ουρανία; Φως 5. Στην εικόνα βλέπεις ένα πείραμα που έκανε ο Φώτης με τη βοήθεια ενός CD και ενός κεριού. α) Για ποιον λόγο το κερί θα πρέπει να είναι αναμμένο; β) Να περιγράψεις σε ποιο φαινόμενο που ερμηνεύει η φυσική οφείλεται αυτό το υπέροχο αποτέλεσμα. 6 Φωτιστής θεάτρου έχει πέντε προβολείς: έναν μπλε, έναν κόκκινο, έναν κίτρινο, έναν πράσινο, έναν πορτοκαλί. Ποιους θα χρησιμοποιήσει για να φωτίσει με λευκό φως τον πρωταγωνιστή; 267

C Διαγώνισμα 2 1. Ο Σπύρος πειραματίζεται με τους φακούς στο σχολείο. Στο τέλος σχεδιάζει την πορεία κάποιων φωτεινών ακτίνων όπως φαίνονται στο διπλανό σχήμα. Επίλεξε ποιον από τους δύο φακούς χρησιμοποίησε, αιτιολογώντας την απάντησή σου. Φως φακός 1 φακός 2 2. Στη συνέχεια ο Σπύρος κάνει το εξής πείραμα: αφού σχεδιάσει σε ένα χαρτί δύο ορθογώνια, ένα λεπτό στο αριστερό μέρος και ένα παχύ στο δεξί, τοποθετεί μπροστά τους ένα ποτήρι το οποίο γεμίζει σταδιακά με νερό. Καθώς η στάθμη του νερού ανεβαίνει, βλέπει ένα μέρος του λεπτού ορθογωνίου να «μεταφέρεται» δεξιά, μέχρι τελικά να φανεί εξ ολοκλήρου στο δεξί μέρος. Αντίστοιχα, το παχύ ορθογώνιο φαίνεται αριστερά. αρχικά μετά από λίγο στο τέλος Σε ποιο φαινόμενο οφείλεται αυτό; Σχετίζεται με τις απαντήσεις σου στο προηγούμενο ερώτημα; 268

Δες το βίντεο του πειράματος στο κανάλι https://www.youtube.com/teacherlandeducation, στη διεύθυνση https://youtu.be/wdexcv5fqh8 3. Η Τζένη αναφέρει στη θεία της ότι «Το φως κινείται συνεχώς ευθύγραμμα, ό,τι και να γίνει». Είναι ορθή η άποψη της Τζένης; Να αναφέρεις ένα παράδειγμα για να ενισχύσεις το επιχείρημά σου. 4. Πυροσβέστης ανακρίνει έναν ύποπτο για εμπρησμό κάποιου δάσους. Ο ύποπτος αναφέρει ότι απλώς κουβαλούσε νερό με ένα μπουκάλι σαν αυτό που φαίνεται στην εικόνα, οπότε δε θα μπορούσε να έβαζε φωτιά με νερό! Ο πυροσβέστης όμως ξέρει φυσική, οπότε δεν ξεγελιέται από τον ύποπτο. Μπορείς να περιγράψεις ποιοι μπορεί να ήταν οι συλλογισμοί του πυροσβέστη που τον βοήθησαν να λύσει την υπόθεση; Σχεδίασε στο σχήμα οποιοδήποτε βοηθητικό στοιχείο θεωρείς ότι θα υποστηρίξει το επιχείρημά σου. Φως 5. Οι οθόνες που χρησιμοποιούμε στις τηλεοράσεις και στα κινητά τηλέφωνα αποτελούνται από μικρά «λαμπάκια» τριών χρωμάτων: κόκκινα, μπλε και πράσινα, όπως φαίνεται και στην εικόνα. Κάθε στιγμή ανάβουν σε συνδυασμό ορισμένα από αυτά τα «λαμπάκια». Ερμήνευσε πώς γίνεται και παρουσιάζουν οι οθόνες άσπρο χρώμα, καθώς και πώς παρουσιάζουν μαύρο χρώμα. 6. Ένας ταχυδακτυλουργός σε χριστουγεννιάτικη εκδήλωση θέλει να εξαφανίσει από τη σκηνή ένα κόκκινο μαντίλι. Γι αυτό τον λόγο ζητά από τον φωτιστή να τον φωτίσει με πράσινο φως. α) Ερμήνευσε τη συγκεκριμένη επιλογή του ταχυδακτυλουργού. β) Εάν μπορούσαμε να μετρήσουμε τη θερμοκρασία του μαντιλιού πριν και μετά τον φωτισμό, τι θα παρατηρούσαμε; 269

C Διαγώνισμα 3 1. Στη διπλανή εικόνα φαίνονται όλα τα βασικά μέρη από το μάτι του Βασίλη; Εάν όχι, ποια είναι αυτά που φαίνονται και ποια αυτά που δε φαίνονται; 2. Εάν ξαφνικά ο Βασίλης βρεθεί μπροστά στα φώτα ενός αυτοκινήτου, ποια επίδραση θα υπάρχει στα μέρη του ματιού; Φως 3. Η Ιωάννα κάνει πείραμα χρησιμοποιώντας το μοντέλο μιας φωτογραφικής μηχανής που έφτιαξε με ένα χαρτόκουτο. Τότε ισχυρίζεται ότι πάνω στο ρυζόχαρτο (το λεπτό ημιδιαφανές χαρτί στο μέσο του κουτιού) σχηματίζεται το είδωλο του κεριού όπως φαίνεται στην εικόνα. Το αποτέλεσμα από το πείραμα της Ιωάννας είναι επιστημονικά ορθό; Αιτιολόγησε την απάντησή σου. 4. Ο Γιάννης αναρωτιέται γιατί χρειαζόμαστε δύο μάτια και όχι ένα μεγάλο. Μπορείς να βοηθήσεις τον Γιάννη να απαντήσει την ερώτηση; 5. Η Ζωή ισχυρίζεται ότι για να δούμε ένα αντικείμενο, θα πρέπει φωτεινές ακτίνες να ξεκινήσουν από τα μάτια μας και να «πέσουν» πάνω στο αντικείμενο. Θεωρείς ότι η άποψη της Ζωής είναι επιστημονικά ορθή; 270

C Διαγώνισμα 4 1. Α. Ο Βασίλης παραπονιέται ότι δε βλέπει καλά, οπότε επισκέπτεται τον οφθαλμίατρο, στον οποίο κάνει τις εξής ερωτήσεις: α) Ποιο μέρος του ματιού είναι αυτό που εστιάζει τις φωτεινές ακτίνες; β) Πού τις εστιάζει; γ) Πώς εμφανίζεται το είδωλο εκεί; Πού οφείλεται αυτό; Ποιες θεωρείς ότι θα είναι οι απαντήσεις του οφθαλμίατρου; Β. Η εξέταση του οφθαλμίατρου δείχνει ότι ο Βασίλης πάσχει από μυωπία. Ψάχνοντας στο Διαδίκτυο, ο Βασίλης μαθαίνει ότι η συγκεκριμένη πάθηση σημαίνει πως το μάτι εστιάζει τις φωτεινές ακτίνες πιο μπροστά από το μέρος που χρειάζεται, όπως φαίνεται στο σχήμα. δ) Δείξε στο παραπάνω σχήμα τα μέρη του ματιού που ανέφερες στα ερωτήματα (α) και (β). ε) Ποιο είδος φακού από τα παρακάτω θα χρησιμοποιήσει για να βελτιώσει την πάθησή του; Φως φακός 1 φακός 2 271

2. Ποιο όργανο αποτελεί τον τελευταίο «σταθμό» στη διαδικασία της όρασης; Με ποια «μορφή» και μέσω ποιου «δρόμου» μεταφέρονται τα μηνύματα σε αυτό το όργανο; 3. Ποιο από τα τρία σχήματα περιγράφει επιστημονικά ορθώς τη διαδικασία μέσω της οποίας ο Βαγγέλης βλέπει την μπάλα; σχήμα 1 σχήμα 2 σχήμα 3 Φως 4. Η Κωνσταντίνα θέλει να δείξει στην αδερφή της πώς λειτουργεί ο κινηματογράφος. Γι αυτό τον λόγο έκοψε ένα κομμάτι χαρτόνι και ζωγράφισε στη μία πλευρά ένα κλουβί και στην άλλη ένα πουλί. Να περιγράψεις τα επόμενα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει για να πείσει την αδερφή της. κλουβί πουλί 272