Στα παρασκήνια…

  Η ομάδα των μαθητριών που συμμετείχε στον 2ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό «Διαστημικές Εικόνες και  Καλλιτεχνικές Εκφράσεις» 2020-2021, κατέκτησε το δεύτερο βραβείο με το έργο: «Διάστημα γυναικείου αρώματος». Σε όλη τη διαδικασία τα παιδιά επικοινώνησαν, συνεργάστηκαν, συνέλεξαν και επεξεργάστηκαν πληροφορίες και δεδομένα, έμαθαν για το διάστημα, το ηλιακό μας σύστημα και το φως,  προβληματίστηκαν, στάθηκαν με κριτική σκέψη απέναντι σε κοινωνικά προβλήματα, δημιούργησαν. Σε αυτό το ταξίδι υπήρξαν  όμορφες στιγμές που αξίζει να θυμόμαστε όλοι. Όταν ακούγονται παιδικές φωνές που τραγουδούν κάτι καλό γίνεται…

Οι μαθήτριες: Κύρκα Ειρήνη,  Ντοβώνη Λαμπρινή Ειρήνη, Πανέλου Ουρανία,  Παπαστεφάνου Ελένη Άννα, Ρίζου Σοφία.

Πήρες Ασβέστιο;

εικόνα 1: φωτογραφία με τις ακτίνες Χ από Cassiopeia A (από Chandra X-ray Observatory)

Η έκρηξη των αστεριών στέλνει χημικά στοιχεία που πετούν στο διάστημα

Πήρες ασβέστιο;

πηγή: https://imagine.gsfc.nasa.gov/educators/calcium/calcium_intro.html

 

 

 

O Γαλαξίας μας δεν περιέχει  γάλα! Αλλά σίγουρα περιέχει πολύ ασβέστιο. Υπάρχει αρκετό ασβέστιο που «επιπλέει» μεταξύ των αστεριών για να ενισχύσει τρισεκατομμύρια των τρισεκατομμυρίων γαλόνια γάλακτος.

 Το ασβέστιο προέρχεται από αστέρια. Στην πραγματικότητα, όλα τα στοιχεία που συνθέτουν το σώμα σας και τον ίδιο τον πλανήτη Γη, εκτός από το υδρογόνο και το ήλιο, κατασκευάστηκαν σε αστέρια ή κατά τη διάρκεια εκρήξεων τεράστιων αστεριών.

Τα αστέρια είναι σαν ισχυρά ατομικά εργοστάσια. Συνδυάζουν το υδρογόνο και το ήλιο μέσω μιας διαδικασίας πυρηνικής σύντηξης, η οποία παράγει μια τεράστια ποσότητα θερμικής ενέργειας. Εκτός από την ενέργεια, η διαδικασία σύντηξης σε τεράστια αστέρια (αστέρια που έχουν περισσότερο από 8 φορές τη μάζα του ήλιου μας) έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία άνθρακα, άζωτο, σίδηρο και άλλα άτομα. Καθώς ο σίδηρος συσσωρεύεται στον αστρικό πυρήνα, η διαδικασία σύντηξης δεν παράγει πλέον θερμική ενέργεια. Σε αυτό το σημείο στη ζωή ενός τεράστιου αστεριού, ο πυρήνας καταρρέει και το αστέρι εκρήγνυται, στέλνοντας όλα αυτά τα άτομα στο διάστημα. Μερικά άτομα συγκρούονται μεταξύ τους κατά τη έκρηξη, συντήκονται για να δημιουργήσουν ακόμη βαρύτερα άτομα όπως χρυσό, ασήμι και ουράνιο. Αυτά τα άτομα εξαπλώθηκαν στον γαλαξία κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.

Η Cassiopeia A είναι ένα αστέρι που εξερράγη πριν από περίπου 320 χρόνια. Κανένας αστρονόμος δεν κατέγραψε την έκρηξη εκείνη την εποχή, αλλά μπορούμε ακόμα να δούμε τα απομεινάρια της έκρηξης σήμερα, με τη μορφή ενός πολύχρωμου υπολείμματος σουπερνόβα. Μελετώντας την κίνηση των αερίων σε αυτό που απέμεινε, οι αστρονόμοι βγάζουν συμπεράσματα για την ηλικία του.Το Παρατηρητήριο του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Michigan-Dartmouth-Massachusetts στο Kitt Peak της Αριζόνας, κατέγραψε μια όμορφη εικόνα της Κασσιόπης Α σε ορατό φως (εικόνα 2). Σε μια εικόνα που δημιουργήθηκε σε πάνω από ένα εκατομμύριο δευτερόλεπτα, ο Chandra X-ray Observatory, ένας δορυφόρος που περιστρέφεται γύρω από τη γη, κατέγραψε τις ακτίνες Χ που εκπέμπει το αέριο που απέμεινε από την έκρηξη (εικόνα 1) και μπόρεσε επίσης να «δει» τα μεμονωμένα στοιχεία μέσα σε αυτή την έκρηξη. Για παράδειγμα, οι ερευνητές στο Goddard Space Flight Center της NASA δημιούργησαν μια εικόνα που δείχνει μόνο το στοιχείο ασβέστιο (εικόνα 3).

εικόνα 2: Ορατό φως από την Cassiopeia A (εικόνα από τηλεσκόπιο στη Γη)

εικόνα 3: Εικόνα ακτίνων Χ που δείχνει μόνο το ασβέστιο που υπάρχει στην Cassiopeia A (από Chandra X-ray Observatory)

Για την τάξη:

Πόσο ασβέστιο έδωσε η Cassiopeia A;

Χρησιμοποιήστε τις ακόλουθες πληροφορίες για να μάθετε:

Το αστέρι που έδωσε το απομεινάρι του σουπερνόβα Cassiopeia A είχε περίπου 20 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον  Ήλιο μας που έχει μάζα 2.1030Kg. Αποτελούνταν σε μεγάλο βαθμό από υδρογόνο, αλλά περιείχε επίσης ασβέστιο και άλλα στοιχεία. Όταν το αστέρι εξερράγη, το ασβέστιο και άλλα στοιχεία που παράγονται από τη σύντηξη κατά τη διάρκεια της ζωής του αστεριού πετούν στο διάστημα. Η έκρηξη δημιουργεί ακόμη μεγαλύτερη ποσότητα  από αυτά  και ταυτόχρονα  δημιουργεί άλλα στοιχεία. Η συνολική ποσότητα ασβεστίου είναι ίση με περίπου 0,05% της μάζας του αρχικού άστρου. Ένα ποτήρι γάλα (237 ml) περιέχει περίπου 300 mg ασβεστίου.

(θεωρείστε ότι η πυκνότητα του γάλακτος είναι 1gr/ml)

Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες,

1) Πόσα κιλά ασβεστίου βρίσκονται σε ένα τυπικό υπόλειμμα σουπερνόβα, όπως το Cassiopeia A;

2) Πόσα ποτήρια γάλα των 237ml θα ισοδυναμούσαν;

3) Πόσες μέρες πρέπει να αρμεχθούν οι αγελάδες στις Ηνωμένες Πολιτείες για να παράγουν αυτόν τον αριθμό ποτηριών γάλακτος;

Δίνεται ότι στις ΗΠΑ υπάρχουν 8,44 εκατομμύρια αγελάδες και ότι μια μέση αγελάδα παράγει 816,5Κg γάλα το μήνα (θεωρείστε ότι ένας μήνας έχει 30 μέρες)

4) Μετατρέψτε τις μέρες που βρήκατε σε χρόνια. Συγκρίνεται την τιμή που βρήκατε με την ηλικία του σύμπαντος. Την πληροφορία θα την βρείτε στο διαδίκτυο

Ενδεικτικές λύσεις:

       1.mαστεριού=20.2.1030Kg=40.1030Kg

mασβεστίου=0,05.10-2.40.1030Kg=2.1028Kg ασβεστίου

  1. ποτήρια=2.1028103g/300.10-3g=6,7.1031
  2. η αγελάδα παράγει 816,5Kg το μήνα άρα 816,5Kg:30=27,2Kg/ημέρα

άρα η κάθε αγελάδα παράγει 27,2Kg/237.10-3Kg=114 ποτήρια την ημέρα

τότε όλες οι αγελάδες παράγουν την ημέρα 8,44.106.114=9,62.108  ποτήρια την ημέρα

τελικά τα 6,7.1031 ποτήρια θα τα παράγουν σε 6,7.1031/9,62.108  =6,9.1022μέρες

άρα 6,9.1022/365=20.1019έτη

το σύμπαν έχει ηλικία 13,7.109 έτη άρα…

Οι μαθητές του Ομίλου Φυσικών Επιστημών 2020-2021: «Φυσικές Επιστήμες: πείραμα και θεωρία» : Αλεξίου Δημήτριος, Ζελοβίτης Παναγιώτης, Κολιάκη Μαρκέλλα, Λαμπρίδη Έλλη,  Μαμουλής Βασίλειος,  Μάντζιου Φωτεινή, Νάκος Μάξιμος, Παπαστεφάνου Δημήτριος, Πατρώνης Εμμανουήλ,  Καραμάνη Μαριάννα

Συνεργασία Ομίλων: λύνουμε γρίφους

Στα πλαίσια της συνεργασίας των ομίλων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών οι μαθητές/τριες ασχολήθηκαν με την επίλυση γρίφων. Συνεργάστηκαν σε μικρές ομάδες  και προσπάθησαν να λύσουν γρίφους Μαθηματικών και Φυσικής. Τους έλυσαν όλους;; Τι σημασία έχει…

Έμαθαν να συνεργάζονται, να σκέφτονται και  διασκέδασαν…

https://youtu.be/up-q4tzSQ8Y

Συνεργασία Ομίλων: Μέτρηση Απρόσιτων Σημείων

Μια ενδιαφέρουσα συνεργασία πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια των ομίλων Μαθηματικών «Με κανόνα και διαβήτη» και Φυσικών Επιστημών «Φυσικές Επιστήμες: πείραμα και θεωρία». Οι μαθητές των τμημάτων Β2 και Β4 είχαν κατασκευάσει Εξάντα από χαρτόνι στο μάθημα των Μαθηματικών, υπό τις οδηγίες της καθηγήτριάς τους κ. Β. Βλάχα, οπότε παρουσίασαν στους μαθητές των ομίλων την αρχή λειτουργίας του Εξάντα. Στη συνέχεια οι μαθητές συνεργάστηκαν ώστε να κάνουν στην αυλή του σχολείου μετρήσεις απρόσιτων σημείων (το ύψος του σχολείου, το ύψος της μπασκέτας κ.ά.) εφαρμόζοντας ταυτόχρονα τις γνώσεις τους στην Τριγωνομετρία.

Για την Α΄ Γυμνασίου: Έχει βάρος ο αέρας;;;;

«Δένουμε» τις γνώσεις μέσα από μία απλή δραστηριότητα: Έχει βάρος ο αέρας;

Η εργασία θα ολοκληρωθεί όταν τα παιδιά έχουν διδαχθεί  μάζα/βάρος,  όγκο/πυκνότητα.

Μπορούμε μέσα από συζήτηση να ανιχνεύουμε την ιδέα των μαθητών «ότι ο αέρας δεν έχει βάρος» .

Με μια επιπλέον δραστηριότητα στο πρώτο φύλλο εργασίας, οι μαθητές μετρούν τις διαστάσεις της τάξης τους με στόχο:

α. να εξασκηθούν  στη μέτρηση μεγαλύτερων διαστάσεων. Οι μαθητές κρατούν τα δεδομένα στο τετράδιό τους και τους ζητείται να ανατρέξουν σε αυτά αργότερα.

β. να χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα στον υπολογισμό

i. του όγκου της αίθουσας

ii. της μάζας του αέρα της αίθουσας

iii. του βάρους του αέρα που υπάρχει μέσα στην αίθουσα

Ο υπολογισμός θα γίνει μετά την διδασκαλία των απαραίτητων θεμάτων και την απόκτηση των αντίστοιχων γνώσεων.

Επιπλέον είναι μία ευκαιρία να γίνει συζήτηση για τους παράγοντες που επηρεάζουν την πυκνότητα του αέρα (θερμοκρασία, πίεση, υδρατμοί) πάντα μέσα στα πλαίσια της Α΄ γυμνασίου

Υπολογισμός της Κινητικής και της Βαρυτικής Δυναμικής Ενέργειας (στην αυλή του σχολείου)

Υπολογισμός Κινητικής και Βαρυτικής Δυναμική Ενέργειας στην αυλή του σχολείου με μετροταινία και χρονόμετρο

Πολλές φορές ρωτάμε τους μαθητές πόσα joule κινητική ενέργεια έχουμε όταν περπατάμε ή τρέχουμε. Οι απαντήσεις ποικίλουν π.χ. 5J, 100J, 1000J… Επίσης θεωρούν πολύ δύσκολη τη μέτρηση της κινητικής και της βαρυτικής δυναμικής μας ενέργειας.

Σκοπός της δραστηριότητας είναι οι μαθητές να μετρήσουν την κινητική και τη βαρυτική δυναμική τους ενέργεια καθώς και την ενέργεια που προσφέρουν σε ένα αντικείμενο όταν το ανυψώνουν. Τέλος δε, να καταλάβουν την τάξη μεγέθους της κινητικής και δυναμικής  ενέργειας που μπορεί να έχουν.  Επίσης γίνεται μια επανάληψη και σε έννοιες που διδάχτηκαν οι μαθητές στην αρχή της σχολικής χρονιάς όπως μετατόπιση, μήκος διαδρομής, ταχύτητα.

Κατά την εκτέλεση, χρησιμοποιούνται απλά όργανα όπως ένα χρονόμετρο και μια μετροταινία. Η δραστηριότητα πραγματοποιείται στην αυλή του σχολείου.

υπολογισμός κινητικής-δυναμικής ενέργειας(στην αυλή)

παρουσίαση της δραστηριότητας

Με μετροταινία και χρονόμετρο!

μια πρόταση διδασκαλίας για το κεφάλαιο «Κινήσεις» της Β΄ Γυμνασίου

Η πρόταση διδασκαλίας που ακολουθεί, αναφέρεται στη διδασκαλία του  κεφαλαίου της κίνησης της Β΄ Γυμνασίου. Το παρόν σχέδιο μαθήματος, ξεκίνησε ως εφαρμογή της δραστηριότητας που εμπεριέχεται στο σχολικό εγχειρίδιο σελ.30. Εφαρμόζω τη δραστηριότητα πέντε χρόνια και η επιτυχία της δραστηριότητας κάθε φορά που την εφάρμοσα είχε ως αποτέλεσμα να σκεφτώ ότι θα μπορούσε να διδαχθεί όλο το κεφάλαιο με ανάλογο τρόπο. Διευκρινιστικά να αναφέρω ότι επιτυχία αφορούσε όχι μόνο την εμπέδωση της θεωρίας όπως φαινόταν από τα φύλλα εργασίας και τις δραστηριότητες/ ερωτήσεις που τα συνόδευαν αλλά και από τη θετική διάθεση που έδειχναν τα παιδιά απέναντι στην όλη διαδικασία και τον ενθουσιασμό στην πρακτική εφαρμογή των όσων είχαν μάθει και μάλιστα πρακτική εφαρμογή με πρωταγωνιστές τα ίδια.

Τέλος θέλω να τονίσω ότι θέλω κυρίως να παρουσιάσω την ιδέα της συγκεκριμένης διδασκαλίας.  Η αυλή του σχολείου μπορεί να μας βοηθήσει στην διδασκαλία μας…Από εκεί και πέρα ο καθένας μπορεί να την προσαρμόσει στις δικές του σκέψεις και προσδοκίες.

Η πρόταση  παρουσιάστηκε στην ημερίδα του Πρότυπου Γυμνασίου Ζωσιμαίας Σχολής Ιωαννίνων: «Διάχυση εκπαιδευτικών καινοτομιών και καλών πρακτικών», τον  Νοεμβρίου 2018

εισαγωγή, φύλλα εργασίας

Με μετροταινία και χρονόμετρο

 

Όμιλος 2019-2020, «Math-e Φυσική»

Τη σχολική χρονιά 2019-2020 στο Πρότυπο Γυμνάσιο Ζωσιμαίας Σχολής Ιωαννίνων λειτούργησε ο όμιλος   «Math-e Φυσική». Ένας όμιλος που βασικό στόχο είχε να δείξει στους μαθητές την αμφίδρομη σχέση Φυσικής-Μαθηματικών. Ταυτόχρονα οι μαθητές έκαναν πειράματα και δραστηριότητες και λίγες από αυτές τις όμορφες στιγμές αποτυπώνονται στο  βίντεο