Διδάσκοντας Φυσική Γυμνασίου με κινούμενα σχέδια

Διδάσκοντας Φυσική Γυμνασίου με κινούμενα σχέδια

Οι μαθητές της Β Γυμνασίου με την εισαγωγή των νέων βιβλίων αντιμετωπίζουν δυσκολίες στο μάθημα της Φυσικής. Ένας τρόπος για την καλύτερη κατανόηση των εννοιών είναι η χρήση Τ.Π.Ε. Σε μία αναζήτηση στο διαδίκτυο για εκπαιδευτικό υλικό ανακάλυψα τη σειρά κινουμένων σχεδίων «Εύρηκα!»

To Εύρηκα! (Eureka!) είναι μια χιουμοριστική σειρά κινουμένων σχεδίων (30 επεισόδια διάρκειας 5 λεπτών το κάθενα) καναδικής παραγωγής (TVOntario, 1980).

  • οι βασικές έννοιες εξηγούνται με χαρακτήρες κινουμένων σχεδίων με παράλληλη αφήγηση.
  • με συνεχή επανάληψη και απλά παραδείγματα οι έννοιες Φυσικής παρουσιάζονται με απλό και κατανοητό τρόπο.
  • Ως αποτέλεσμα, η μελέτη της Φυσικής γίνεται πιο εύκολη, προσιτή και ευχάριστη (ακόμη και για τους μαθητές χωρίς εκτενές υπόβαθρο).

[youtube id=”fLLxU2mqb0U”]

To Εύρηκα! έχει λάβει τις παρακάτω Διακρίσεις/Βραβεία:

  • Honourable Mention – National Educational Film Festival
  • Red Ribbon – American Film Festival Red
  • Bronze Plaque – Columbus Film Festival
  • Electra Certificate for Best Math & Science Video – Birmingham Film Festival
  • International Council for Education Media Award

Επεισόδια με σύντομη περιγραφή

[toggle header=”ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ”]

  1. Αδράνεια. Το εισάγωγικό επεισόδιο ορίζει την έννοια της αδράνειας, τον πρώτο νόμο της Φυσικής: “Στα αντικείμενα αρέσει να κάνουν ότι ήδη κάνουν”.
  2. Μάζα. Με βάση την έννοια της αδράνειας, το Εύρηκα! προσθέτει τον παράγοντα της μάζας, λέει πως μετριέται, και δείχνει τον τρόπο με τον οποίο διαφέρει από το μέγεθος. Έννοια: Η αδράνεια αυξάνει με τη μάζα.
  3. Ταχύτητα. Η έννοια της ταχύτητας έχει εισαχθεί στη σχέση αδράνειας και μάζας . Έννοια: Η δύναμη ποικίλλει ανάλογα με τη μάζα και το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας.
  4. Επιτάχυνση Ι. Με τα παραδείγματα ενός ποδηλάτου και ενός παίκτη μπέιζμπολ, ένας σημαντικός κανόνας της φυσικής γίνεται εμφανής. Έννοια: Δύναμη = Μάζα x Επιτάχυνση.
  5. Επιτάχυνση II. Μια κινούμενη ατμομηχανή βοηθά στο να εξηγήσει τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί και υπολογίζεται η επιτάχυνση . Η σημασία των λογικών μονάδων τονίζεται. Έννοια: Επιτάχυνση = m/s2
  6. Βαρύτητα. Το διάσημο μήλο του Isaac Newton αναφέρεται για να εξηγήσει τη δύναμη της βαρύτητας και της μονάδας με την οποία η δύναμη της βαρύτητας μετριέται. Έννοια: Δύναμη της βαρύτητας = μάζα x 10m/s2
  7. Βάρος εναντίον Μάζας. Το Εύρηκα! εξηγεί τη διαφορά μεταξύ του βάρους και της μάζας, και δείχνει πως μόνο η μάζα δεν αλλάζει στο φεγγάρι και στη γη.
  8. Έργο. Ένας αρσιβαρίστας και ένας κλόουν βοηθούν στο να παρουσιαστεί ο ορισμός του έργου στη φυσική. Έννοια: Έργο = Δύναμη επί Απόσταση.
  9. Κινητική Ενέργεια. Κινούμενες μπάλες μπιλιάρδου παρουσιάζουν την Κινητική Ενέργεια – την ενέργεια της κίνησης.
  10. Δυναμική Ενέργεια. Μια πέτρα στην άκρη ενός βράχου φαίνεται να έχει Δυναμική Ενέργεια – την ενέργεια της θέσης.

[/toggle]
[toggle header=”ΕΝΟΤΗΤΑ 2: ΑΠΛΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ”]

  1. Το κεκλιμένο επίπεδο. Το επεισόδιο αυτό καταδεικνύει τον τρόπο με τον οποίο ένα κεκλιμένο επίπεδο σας δίνει τη δυνατότητα να αυξήσετε την απόσταση μειώνοντας την απαιτούμενη δύναμη.
  2. Ο μοχλός. Το Εύρηκα! δείχνει την αρχή του μοχλού: “Όσο μεγαλώνει ο βραχίονας του μοχλού στον οποίο εφαρμόζεται η δύναμη, τόσο μειώνεται η απαιτούμενη δύναμη.”
  3. Μηχανικό Πλεονέκτημα και Τριβή. Οι Καθηγητές Α και Β συγκρίνουν το μηχανικό πλεονέκτημα ενός κεκλιμένου επιπέδου με εκείνη ενός μοχλού.
  4. Η βίδα και ο τροχός. Αυτό το πρόγραμμα παρέχει παραδείγματα και ορισμούς του κοχλία και του τροχού. Κοχλίας είναι απλά ένα κεκλιμένο επίπεδο ανεστραμένο. Τροχός είναι απλώς ένας κυκλικός μοχλός, του οποίου το υπομόχλιο έχει γίνει άξονας.
  5. Η τροχαλία. Το Εύρηκα! δείχνει στους θεατές πώς δουλεύει μια τροχαλία για να σηκώσει ένα βαρύ αντικείμενο. Εάν διπλασιαστεί ο αριθμός των συρματόσχοινων που υποστήριζουν το βάρος, θα διπλασιάσει το μηχανικό πλεονέκτημα.

[/toggle]
[toggle header=”ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ”]

  1. Τα μόρια στα στερεά. Το επεισόδιο αυτό ορίζει τις τρεις καταστάσεις της ύλης, και απεικονίζει το πλέγμα των μορίων στα στερεά. Οι θεατές να μαθαίνουν την προέλευση της λέξης “μόριο”.
  2. Τα μόρια στα υγρά. Καθώς τα μόρια στα στερεά θερμαίνονται, κουνιούνται γρηγορότερα με αποτέλεσμα να σπάει το πλέγμα που τα συγκρατεί στην στερεή κατάσταση. Όταν συμβεί αυτό, η ουσία λιώνει, με αλλαγή από στερεή σε υγρή μορφή.
  3. Εξάτμιση και συμπύκνωση. Μία γυάλα γεμάτη με νερό και με ένα χρυσόψαρο δείχνει τη διαδικασία της εξάτμισης, στην οποία τα ταχύτερα μόρια διαφεύγουν από την υγρή στη αέρια φάση.
  4. Διαστολή και Συστολή. Χρησιμοποιώντας μπαλόνια, το Εύρηκα! δείχνει πώς, όταν ζεσταίνεται η ύλη, τα μόρια πάνε πιο γρήγορα και τα στερεά, υγρά ή αέρια διαστέλλονται. Αντίθετα, όταν κρυώνει η ύλη, τα μόρια πάνε πιο αργά, και τα στερεά, υγρά, αέρια συστέλονται.
  5. Μέτρηση της θερμοκρασίας. Το Εύρηκα! δείχνει τον τρόπο με τον οποίο ο Σουηδός επιστήμονας Άντερς Κέλσιους ανακάλυψε το θερμόμετρο, με την διαστολή του υδραργύρου ως μέτρο της θερμοκρασίας.
  6. Θερμοκρασία και Θερμότητας. Το Εύρηκα! εξηγεί ότι η θερμότητα αναφέρεται στην ποσότητα του ζεστού και καθορίζεται από τη μάζα και την ταχύτητα των μορίων. Το επεισόδιο αυτό δείχνει ότι ένας κουβάς με νερό σε θερμοκρασία 50C περιέχει περισσότερη θερμότητα από ένα φλιτζάνι με νερό σε 100C.

[/toggle]
[toggle header=”ΕΝΟΤΗΤΑ 4: ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ”]

  1. Άτομα. Το επεισόδιο αυτό εξηγεί ότι τα μόρια αποτελούνται από άτομα. Στα καθαρά μέταλλα, όλα τα άτομα είναι τοποθετημένα ξεχωριστά σε ένα πλέγμα αλλά στα περισσότερα μη μέταλλα, υγρά και αέρια, τα άτομα είναι ενωμένα σε ομάδες που λέγονται μόρια.
  2. Ηλεκτρόνια. Χρησιμοποιώντας ένα κινούμενο μοντέλο του ατόμου, το Εύρηκα! απεικονίζει τον τρόπο με τον οποίο τα ηλεκτρόνια γυρίζουν τόσο γρήγορα γύρω από τον πυρήνα που εμφανίζονται σε μορφή στρωμάτων.
  3. Θερμική Αγωγιμότητα. Εύρηκα! παρουσιάζει τη διαδικασία της αγωγιμότητας, στην οποία εξηγεί ότι η εφαρμογή θερμότητας σε ένα αντικείμενο κάνει τα μόρια ή άτομα να δονούνται γρηγορότερα και προκαλείται ένα είδος “ντόμινο”.

[/toggle]
[toggle header=”ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΑΝΩΣΗ”]

  1. Όγκος και Πυκνότητα
    Το επεισόδιο αυτό εξηγεί ότι όγκος είναι το ποσό του χώρου που καταλαμβάνει ένα αντικείμενο και ότι η πυκνότητα είναι το ποσό της μάζας που συμπιέζεται σε ένα δεδομένο όγκο.
  2. Άνωση
    Παρουσιάζοντας ότι στα αντικείμενα που βυθίζονται σε ένα υγρό ασκείται μια δύναμη ίση με το βάρος του εκτοπιζομένου υγρού, το πρόγραμμα αυτό εξηγεί την αρχή της άνωσης.
  3. Μεταφορά Θερμότητας
    Το επεισόδιο αυτό εξηγεί πώς η αρχή της άνωσης είναι υπεύθυνη για τη διαδικασία της μεταφοράς θερμότητας.

[/toggle]
[toggle header=”ΕΝΟΤΗΤΑ 6: ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ”]

  1. Η Θερμότητα ως ενέργεια. Η θερμότητα παράγεται κάθε φορά που υπάρχει κίνηση και τριβές μεταξύ δύο αντικειμένων. Αφού η κίνηση είναι μια μορφή ενέργειας, προκύπτει ότι η θερμότητα πρέπει επίσης να είναι μια μορφή ενέργειας.
  2. Κύματα Ακτινοβολίας. Οι θεατές μαθαίνουν ότι ένας από τους κύριους τρόπους με τους οποίους κινείται η θερμική ενέργεια είναι με τη μορφή κυμάτων. Αυτό το είδος της μεταφοράς θερμότητας ονομάζεται ακτινοβολία.
  3. Φάσμα Ακτινοβολίας. Οι θεατές μαθαίνουν ότι τα κύματα της ακτινοβολούμενης θερμικής ενέργειας από τον ήλιο έρχονται σε πολλές μορφές, που μαζί συνθέτουν μια μπάντα, ή το φάσμα, της ενέργειας κυμάτων.

[/toggle]

Προετοιμασία-Εντυπώσεις

Αφού λοιπόν ενθουσιάστηκα με την ιδέα άρχισα τη μετάφραση και την προσαρμογή υπότιτλων.

Έδειξα τα πρώτα βίντεο στην τάξη με παύσεις όπου έκρινα χρήσιμο για να υπάρχει και η ανάλογη σηζήτηση με τους μαθητές. Τα πρώτα σχόλια από τους μαθητές (σε συζητήσεις στη διάρκεια του διαλλείματος) ήταν ενθαρυντικά και η ιδέα να γίνεται το μάθημα με τη βοήθεια κινουμένων σχεδίων τους άρεσε πολύ.

Σε γενικές γραμμές οι εντυπώσεις μου από τη χρήση των βίντεο ως μέσο διδασκαλίας συνοψίζονται παρακάτω:

Τα καλά…

  • Ενθουσιασμός μαθητών για τον πρωτότυπο τρόπο διδασκαλίας.
  • Η θεματολογία καλύπτει ένα μεγάλο μέρος της ύλης της Β’ Γυμνασίου.
  • Πολλοί μαθητές κατανοούν τις έννοιες Φυσικής (σε ερωτήσεις επανάληψης, οι απαντήσεις των μαθητών ήταν βασισμένες σε αυτά που είχαν δει στα βίντεο π.χ. “Αδράνεια είναι η τεμπελιά των σωμάτων”.)

…τα δύσκολα

  • Για να γίνει διδασκαλία με χρήση Νέων τεχνολογιών πρέπει το σχολείο να έχει την απαραίτητη υποδομή (βιντεοπροβολέα, αίθουσα προβολής). Επίσης πρέπει οι εκπαιδευτικοί να είναι εξοικιωμένοι με την χρήση ΤΠΕ.
  • Ο τρόπος παρουσίασης κάποιων εννοιών σε ορισμένα επεισόδια δεν είναι πολύ κατανοητός (π.χ. άτομα/μόρια).
  • Για κάποιες ενότητες είναι προτιμότερη η εργαστηριακή διδασκαλία (όγκος/πυκνότητα).

Τέλος, σκέφτοντας ότι θα είναι καλύτερα για τους μαθητές να έχουν το υλικό στη διάθεσή τους και σε μετέπειτα χρόνο για να μπορούν να θυμηθούν και να μάθουν μέσω της επανάληψης, αφού προσάρμοσα τους υπότιτλους, ανέβασα τα υποτιτλισμένα βίντεο στο Youtube.

Ιδέα για διαθεματικό πρόγραμμα

Για να επιταχυνθεί η διαδικασία της μετάφρασης, σε συνέργασία με το μάθημα των Αγγλικών, οι μαθητές της Γ Γυμνασίου πήραν κάποια βίντεο για να τα μεταφράσουν. Το επίπεδο Αγγλικών στα βίντεο είναι ιδανικό για την ηλικία τους και επίσης έχουν ήδη διδαχθεί τις έννοιες ώστε είναι μια καλή εξάσκηση και για τα δύο μαθήματα. Ο τελικός στόχος είναι να δημιουργήσουμε ένα DVD με όλα τα επεισόδια υποτιτλισμένα και να είναι στη διάθεση κάθε σχολείου/εκπαιδευτικού για χρήση εντός ή εκτός της τάξης.

Προβολή-Απόκτηση αρχείων

Αν θέλετε να δείτε τα βίντεο ή να αποκτήσετε τα βίντεο, ακολουθήστε ένα από τους παρακάτω συνδέσμους: