Τι μπορείς να κάνεις, αν έχεις δύο ηλεκτρογεννήτριες στην ΣΤ΄; Πολλά και ενδιαφέροντα. Ας αρχίσουμε.
Καταρχάς, τα παιδιά μπορούν να δουν τη δομή μιας ηλεκτρογεννήτριας. Οι φωτογραφίες του δυναμό στο σχολικό βιβλίο δεν επαρκούν για να κατανοήσουν οι μαθητές τις αρχές και τον τρόπο λειτουργίας της.
Δεύτερον, περιστρέφοντάς την τα παιδιά βλέπουν την παραγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος.
Τρίτον, τα παιδιά δοκιμάζουν να την περιστρέψουν με το λαμπάκι και χωρίς. Διαπιστώνουν πως στην πρώτη περίπτωση η περιστροφή είναι δυσκολότερη. Μέσα από συζήτηση είναι δυνατόν οι μαθητές να διαπιστώσουν πως στην πρώτη περίπτωση δυσκολευόμαστε περισσότερο επειδή τώρα μέρος της ενέργειας που δίνουμε στο σύστημα μετατρέπεται σε ηλεκτρική και κινητική ενέργεια, ενώ στη δεύτερη περίπτωση η ενέργεια που δίνουμε μετατρέπεται μόνο σε κινητική.
Στη συνέχεια, συνδέουμε μια μπαταρία όπως φαίνεται στη φωτογραφία και οι μαθητές ανακαλύπτουν τον ηλεκτροκινητήρα. Οι μαθητές μου με ρώτησαν τι θα γίνει αν αντιστρέψουμε τη σύνδεση των καλωδίων. Διαπίστωσαν τότε πως ο ηλεκτροκινητήρας περιστρέφεται προς την άλλη μεριά!
Στην παραπάνω εικόνα περιστρέφουμε την ηλεκτρογεννήτρια και το ρεύμα που παράγεται περιστρέφει τον ηλεκτροκινητήρα. Ουσιαστικά μ’ αυτήν τη δραστηριότητα και την προηγούμενη οι μαθητές διαπιστώνουν πως ο ηλεκτροκινητήρας και η ηλεκτρογεννήτρια είναι το ίδιο πράγμα. Αυτό που αλλάζει είναι η ροή ενέργειας. Στην ηλεκτρογεννήτρια δίνουμε μηχανική ενέργεια και μετατρέπεται σε ηλεκτρική, ενώ στον ηλεκτροκινητήρα γίνεται το αντίστροφο.
Κάποιο παιδί στη συνέχεια με ρώτησε τι θα γίνει αν συνδέσουμε και το λαμπάκι και τον ηλεκτροκινητήρα. Όπως μάντεψαν σωστά, θα ανάψει το λαμπάκι και θα κινηθεί ο ηλεκτροκινητήρας, μόνο που αυτή τη φορά η περιστροφή της ηλεκτρογεννήτριας θα είναι ακόμα πιο δύσκολη.
Τέλος, οι μαθητές θέλησαν να βάλουν στο παιχνίδι και το λαμπάκι της ηλεκτρογεννήτριας. Αυτή τη φορά δεν άναψε κανένα λαμπάκι ούτε κινήθηκε ο ηλεκτροκινητήρας. Το γνωστό σε όλους μας μπλακάουτ.
Μειονεκτήματα της συγκεκριμένης διδασκαλίας; Μα φυσικά το ότι δεν είχαν οι μαθητές μπροστά τους μια δική τους ηλεκτρογεννήτρια και έναν ηλεκτροκινητήρα. Για να το λύσω αναγκαζόμουν να σηκώνω έναν έναν μαθητή στην έδρα προκειμένου να εκτελέσει τις δραστηριότητες ο ίδιος. Βεβαίως, αυτό δεν έλυσε οριστικά το πρόβλημα. Χρήσιμο θα ήταν τα παιδιά να έκαναν μόνα τους τις διάφορες συνδέσεις, κάτι που δυστυχώς ήταν αδύνατο να γίνει.
Επίσης άλλο μειονέκτημα της παρούσας διδασκαλίας ήταν ότι έλειπε από τη συζήτηση η θερμότητα. Θα παρακαλούσα φίλους εκπαιδευτικούς να βοηθήσουν στο συγκεκριμένο θέμα ή να σχολιάσουν ό,τι άλλο θέλουν.
Καταρχάς, τα παιδιά μπορούν να δουν τη δομή μιας ηλεκτρογεννήτριας. Οι φωτογραφίες του δυναμό στο σχολικό βιβλίο δεν επαρκούν για να κατανοήσουν οι μαθητές τις αρχές και τον τρόπο λειτουργίας της.
Δεύτερον, περιστρέφοντάς την τα παιδιά βλέπουν την παραγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος.
Τρίτον, τα παιδιά δοκιμάζουν να την περιστρέψουν με το λαμπάκι και χωρίς. Διαπιστώνουν πως στην πρώτη περίπτωση η περιστροφή είναι δυσκολότερη. Μέσα από συζήτηση είναι δυνατόν οι μαθητές να διαπιστώσουν πως στην πρώτη περίπτωση δυσκολευόμαστε περισσότερο επειδή τώρα μέρος της ενέργειας που δίνουμε στο σύστημα μετατρέπεται σε ηλεκτρική και κινητική ενέργεια, ενώ στη δεύτερη περίπτωση η ενέργεια που δίνουμε μετατρέπεται μόνο σε κινητική.
Στη συνέχεια, συνδέουμε μια μπαταρία όπως φαίνεται στη φωτογραφία και οι μαθητές ανακαλύπτουν τον ηλεκτροκινητήρα. Οι μαθητές μου με ρώτησαν τι θα γίνει αν αντιστρέψουμε τη σύνδεση των καλωδίων. Διαπίστωσαν τότε πως ο ηλεκτροκινητήρας περιστρέφεται προς την άλλη μεριά!
Στην παραπάνω εικόνα περιστρέφουμε την ηλεκτρογεννήτρια και το ρεύμα που παράγεται περιστρέφει τον ηλεκτροκινητήρα. Ουσιαστικά μ’ αυτήν τη δραστηριότητα και την προηγούμενη οι μαθητές διαπιστώνουν πως ο ηλεκτροκινητήρας και η ηλεκτρογεννήτρια είναι το ίδιο πράγμα. Αυτό που αλλάζει είναι η ροή ενέργειας. Στην ηλεκτρογεννήτρια δίνουμε μηχανική ενέργεια και μετατρέπεται σε ηλεκτρική, ενώ στον ηλεκτροκινητήρα γίνεται το αντίστροφο.
Κάποιο παιδί στη συνέχεια με ρώτησε τι θα γίνει αν συνδέσουμε και το λαμπάκι και τον ηλεκτροκινητήρα. Όπως μάντεψαν σωστά, θα ανάψει το λαμπάκι και θα κινηθεί ο ηλεκτροκινητήρας, μόνο που αυτή τη φορά η περιστροφή της ηλεκτρογεννήτριας θα είναι ακόμα πιο δύσκολη.
Τέλος, οι μαθητές θέλησαν να βάλουν στο παιχνίδι και το λαμπάκι της ηλεκτρογεννήτριας. Αυτή τη φορά δεν άναψε κανένα λαμπάκι ούτε κινήθηκε ο ηλεκτροκινητήρας. Το γνωστό σε όλους μας μπλακάουτ.
Μειονεκτήματα της συγκεκριμένης διδασκαλίας; Μα φυσικά το ότι δεν είχαν οι μαθητές μπροστά τους μια δική τους ηλεκτρογεννήτρια και έναν ηλεκτροκινητήρα. Για να το λύσω αναγκαζόμουν να σηκώνω έναν έναν μαθητή στην έδρα προκειμένου να εκτελέσει τις δραστηριότητες ο ίδιος. Βεβαίως, αυτό δεν έλυσε οριστικά το πρόβλημα. Χρήσιμο θα ήταν τα παιδιά να έκαναν μόνα τους τις διάφορες συνδέσεις, κάτι που δυστυχώς ήταν αδύνατο να γίνει.
Επίσης άλλο μειονέκτημα της παρούσας διδασκαλίας ήταν ότι έλειπε από τη συζήτηση η θερμότητα. Θα παρακαλούσα φίλους εκπαιδευτικούς να βοηθήσουν στο συγκεκριμένο θέμα ή να σχολιάσουν ό,τι άλλο θέλουν.
Σχόλια
Το κέφι στη διδασκαλία αποδεικνύει ότι δεν είναι δύσκολη η φυσική, αλλά η μέθοδος διδασκαλίας είναι ξεπερασμένη. Πώς να διδάξεις με όρους 19ου αι. σε παιδιά του 21ου.
Ευτυχώς (;) στη δευτεροβάθμια υπάρχουν επαρκώς εξοπλισμένα εργαστήρια φυσικής και χημείας.
Στην Πάτρα, στεγάζεται στο 13ο Γ/σιο Πατρών, Αυστραλίας 62, Έξω Αγιά.
Κάποια από τα ΕΚΦΕ έχουν πλούσια δράση, όπως αυτό του Κιλκίς όπου υπεύθυνος είναι ο Β. Κολτσάκης. Δες το δικτυακό τόπο του Εργαστηριακού Κέντρου Φυσικών Επιστημών του Νομού Κιλκίς http://ekfe.kil.sch.gr/
Τι συμβαίνει σε κάθε σχολείο, έχει ενδιαφέρον. Πάντως, από ότι ξέρω υπάρχει υπεύθυνος εργαστηρίου φυσικής που έχει μειωμένο ωράριο κατά 3 ώρες την εβδομάδα, για να προετοιμάζει πειράματα κλπ και να φροντίζει το εργαστήριο.
Ενδιαφέρον θέμα.
Την ίδια δουλειά κάνει και το πηνίο στο βιντεοκλιπ how-to-build-a-simple-electric-motor που υπάρχει στο Διδάσκοντας Φυσικές Επιστήμες, αρκεί να περιστρέψεις το πηνίο με το χέρι και να έχεις συνδέσει στους ακροδέκτες του ένα πολύμετρο στην κλίμακα mV ή ένα γαλβανόμετρο μηδενός ( μια και δεν μπορεί να ανάψει λάμπάκι ή led).
http://www.youtube.com/watch?v=it_Z7NdKgmY
ΕΙΝΑΙ ΤΟΣΟ ΑΠΛΟ ΟΣΟ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟ ΑΛΛΑ ΚΑΤΑ ΒΑΣΗ ΑΠΛΟ ΝΑ ΚΑΤΑΦΕΡΗ ΚΑΠΟΙΟΣ ΝΑ ΠΑΡΑΓΕΙ ΟΣΟ ΡΕΥΜΑ ΘΕΛΕΙ ΧΩΡΙΣ ΠΑΓΙΑ ΕΞΟΔΑ ΣΕ ΠΕΤΡΕΛΑΙΑ ΒΕΝΖΙΝΕΣ Η ΚΑΙ ΡΕΥΜΑ ΑΚΟΜΑ.
ΜΕ ΠΟΙΟΝ ΤΡΟΠΟ....ΑΠΛΑ ΜΕ ΤΗΝ ΔΥΝΑΜΗ ΤΩΝ ΜΑΓΝΗΤΩΝ.
ΠΡΟΚΑΛΩ ΛΟΙΠΟΝ ΝΑ ΜΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙ ΚΑΠΟΙΟΣ ΓΙΑΤΙ ΤΕΛΙΚΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΞΑΡΤΟΜΑΣΤΕ ΑΠΟ ΤΟ ΚΡΑΤΟΣ ΚΑΙ ΑΠΟ ΑΥΤΑ ΠΟΥ ΜΑΣ ΠΑΡΕΧΕΙ ΠΛΗΡΩΝΟΝΤΑΣ ΠΑΝΤΑ ΜΕ ΠΟΛΛΑ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΤΟ ΧΑΡΑΤΣΙ ΠΟΥ ΑΥΤΟΙ ΘΕΛΟΥΝ.