Αξιοποίηση του εργαστηρίου Φυσικής στα τεχνολογικά μαθήματα

Αξιοποίηση του εργαστηρίου Φυσικής στα τεχνολογικά μαθήματα

Πολλά σχολεία διαθέτουν πλήρως εξοπλισμένα εργαστήρια φυσικής, τα οποία θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για σημαντικές διδακτικές ενότητες των μαθημάτων των μηχανολόγων αλλά και στο μάθημα της Τεχνολογίας. Επίσης για αναθέσεις εργασιών (ατομικών ή ομαδικών) σε θέματα που αναφέρονται σε διδακτικά αντικείμενα των μηχανολόγων ή του μαθήματος της Τεχνολογίας (ΕΠΑΛ, Γυμνασίου ή Γενικού Λυκείου (ΓΕΛ), ιδιαιτέρως ως εναλλακτικές λύσεις για ατομικές εργασίες πειραματικής έρευνας.

Επισημαίνουμε για άλλη μια φορά, ότι μέσα από τις πειραματικές εργασίες έχουμε καλύτερες προϋποθέσεις να  προσελκύσουμε το ενδιαφέρον των μαθητών. Κυρίως όμως, προσφέρουμε σε «αδύναμους» μαθητές εναλλακτικούς τρόπους  προσέγγισης της γνώσης και ευκαιρίες επιτυχίας και αυτοεκτίμησης.

 Ο εξοπλισμός ενός εργαστηρίου Φυσικής στο Λύκειο και στο ΕΠΑΛ περιλαμβάνει ένα πλήθος συσκευών και οργάνων μετρήσεων μεταξύ των οποίων:

• Πλήρη εργαστηριακό εξοπλισμό για ασκήσεις στατικής (μετρήσεις και ανάλυση δυνάμεων),  κινηματικής (μελέτη κίνησης) και δυναμικής
• Όργανα μέτρησης για ασκήσεις θερμότητας και θερμοδυναμικής, μεταξύ των οποίων ψηφιακά θερμόμετρα, ανεμόμετρα, συσκευή μέτρησης αγωγιμότητας, κύλινδρος για μελέτη αλλαγής κατάστασης αερίου (Νόμοι Αερίων) κλπ
• Όργανα μέτρησης πίεσης και υποπίεσης κατάλληλα τουλάχιστον για αεραγωγούς
• Πολύμετρα (5-10 τεμ. ) και Παλμογράφους (3-6 τεμ. ), σετ τρανζίστορς , πυκνωτών κλπ ηλεκτρολογικού υλικού

Αν το σχολείο σας δεν διαθέτει εργαστήριο Φυσικής, ο εργαστηριακός οδηγός περιλαμβάνει ιδέες που μπορούμε να αξιοποιήσουμε με απλές πειραματικές διατάξεις, ακόμη και μέσα στην τάξη.

Ενδεικτικά, αναφέρουμε ότι στα εργαστήρια φυσικής περιλαμβάνονται – βάσει οδηγιών – οι εξής ασκήσεις : 

 

Α. Φυσική Γ΄ Γυμνασίου – Εργαστηριακός Οδηγός

• Εισαγωγή – Περιλαμβάνει τον τρόπο διεξαγωγής πειραματικής έρευνας (Τεχνολογία ΕΠΑΛ και Γενικού Λυκείου) και εισαγωγικά θέματα σε θέματα Ασφάλειας και Μετρήσεων κάθε είδους (Μήκους, Στροφών, Μάζας, Δύναμης, ταχύτητας κλπ)

• Μέτρηση ταχύτητας (σελ. 21)

• Μέτρηση ομαλά επιταχυνομένης κίνησης (σελ. 26) - πειραματική επιβεβαίωση των σχέσεων της ομαλά επιταχυνόμενης κίνησης – Τεχνολογία Α ΕΠΑΛ και ΓΕΛ

• Σύνθεση δυνάμεων (σελ. 31) – Εργασίες στο μάθημα Μηχανική – Αντοχή

• Νόμος του Hooke (σελ. 37) – Μηχανική Αντοχή, Στοιχεία Μηχανών, Τεχνολογία ΕΠΑΛ και ΓΕΛ

• Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα (σελ. 42) – Μηχανική Αντοχή, Στοιχεία Μηχανών, Τεχνολογία

• Διατήρηση της Μηχανικής Ενέργειας (σελ. 46) - Μηχανική Αντοχή, Θερμοδυναμική, Στοιχεία Μηχανών, Τεχνολογία

• Υδροστατική πίεση (σελ. 51) – Μηχανική, Θερμοδυναμική, Συστήματα Αυτοκινήτου, Τεχνολογία

• Ταλάντωση ελατηρίου (σελ. 64) – Εργασία σε θέματα ανάρτησης οχήματος στα Συστήματα Αυτοκινήτου και ειδικότερα επεξήγηση ενός από τους βασικούς λόγους προτίμησης ζαντών αλουμινίου (μικρή μάζα).

• Νόμος του Ohm, συνδέσεις εν σειρά και εν παραλλήλω (σελ. 73, 81, 87) Εκτός από την Ηλεκτροτεχνία, μπορεί να αξιοποιηθεί σε πολλά άλλα μαθήματα των μηχανολόγων όπως αυτοματισμοί Ψύξης – Κλιματισμού, Τεχνολογία Ελέγχου Διαγνώσεων κλπ. Προφανώς μπορεί να αξιοποιηθεί και για πειραματική έρευνα στο πλαίσιο των μαθημάτων Τεχνολογίας

• Αντίσταση συρμάτινου οδηγού (σελ. 77) – ΜΕΚ πχ Σύστημα επιταχυντή (γκάζι)

Β. Φυσική Α' Λυκείου – Οδηγός Εργαστηριακών Ασκήσεων

• Εισαγωγή – Μετρήσεις μήκους, χρόνου, μάζας, δύναμης

• Μελέτη ευθύγραμμης, ομαλά επιβραδυνόμενης κίνησης (σελ. 49) – Μηχανική, Συστήματα Αυτοκινήτου, Τεχνολογία. Η πειραματική διάταξη που υπάρχει στα εργαστήρια μπορεί να αξιοποιηθεί και σε άλλες περιπτώσεις όπως μελέτη τριβής κλπ

• Προσδιορισμός αδρανειακής μάζας σώματος (σελ. 54 και 58) – Μηχανική, Στοιχεία Μηχανών, Συστήματα Αυτοκινήτου, Τεχνολογία

• Μελέτη Νόμου Κεντρομόλου Δύναμης (σελ. 70) – Μηχανική, Στοιχεία Μηχανών, Συστήματα Αυτοκινήτου, Τεχνολογία

• Τριβή ολίσθησης σε κεκλιμένο επίπεδο (σελ. 74)

• Μετατροπή Μηχανικού έργου σε θερμότητα (σελ. 83) – Θερμοδυναμική, ΜΕΚ

• Θερμική αλληλεπίδραση και Θερμική ισορροπία (σελ. 85) – Θερμοδυναμική, ΜΕΚ, Κλιματισμός, Ψύξη, Τεχνολογία

 Μπορείτε να κατεβάσετε τους οδηγούς των εργαστηριακών ασκήσεων της Φυσικής Γυμνασίου και Λυκείου που βρίσκονται στην ιστοσελίδα του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου,  στη διεύθυνση:

http://www.pi-schools.gr/lessons/physics