Κουκλοθέατρο: «Τι είναι αυτό το άτομο;»

Η ομάδα μας έκοψε, έραψε, κόλλησε και τελικά δημιούργησε φιγούρες και κούκλες με τα σωματίδια της ύλης, τα χημικά στοιχεία, τα άτομα και ό, τι άλλο ήταν απαραίτητο ώστε να δραματοποιηθεί μια ιστορία. Αυτή της δομής του ατόμου. Στη συνέχεια προέκυψαν κι άλλες διασκεδαστικές  ιστορίες  σωματιδίων από αυτοσχεδιασμούς  μαθητών και  μαθητριών. Όλα τα σωματίδια κατηγοριοποιήθηκαν σε ομάδες με βάση τα χαρακτηριστικά τους (μάζα, φορτίο) και μελετήθηκαν μέσα στην τάξη οι ιδιότητές τους.

    Μετά από όλα αυτά έγινε αναφορά στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών CERN. Το επιστημονικό αυτό εργαστήριο της θεμελιώδους έρευνας στη φυσική διαθέτει υψηλής τεχνολογίας επιταχυντές σωματιδίων οι οποίοι βοηθούν στη μελέτη της δομής του πυρήνα του ατόμου και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή και τη μελέτη νέων σωματιδίων. Σε αυτούς τους επιταχυντές οφείλουμε τις γνώσεις που έχουμε σήμερα για τον μικρόκοσμο, τη δομή της ύλης καθώς και για τις πρώτες στιγμές δημιουργίας του Σύμπαντος. Με λίγα λόγια διαπιστώσαμε τον τρόπο που αποκαλύπτονται τα μυστικά που κρατά κρυμμένα η φύση στον άνθρωπο.

Το Κουτί της Ύλης στη Σύρο

Οι μαθητές και οι μαθήτριες της Δ τάξης του 6ου Δημοτικού Σχολείο Ερμούπολης είχαν την ευκαιρία να παίξουν και να μάθουν με το «Κουτί της Ύλης» που δημιούργησε η Στ Τάξη του 3ου Δημοτικού Σχολείου Χίου, τους οποίους ευχαριστούμε ιδιαίτερα.

Το σλάιντ απαιτεί την χρήση JavaScript.

Ψάχνοντας το σωματίδιο Χίγκς: ένα παιχνίδι επαυξημένης πραγματικότητας χώρου για τη διδασκαλία των υποατομικών σωματιδίων σε μαθητές του δημοτικού.

Οι «Eπιστημοναύτες» από τη Ρόδο το τελευταίο διάστημα μαθαίνουν για τη δομή της ύλης και τα υποατομικά σωματίδια.  Η διδασκαλία αυτών όμως μπορεί να αποδειχθεί ιδιαίτερα δύσκολη για μαθητές του δημοτικού, πόσο μάλλον για αυτούς της Γ’ και Δ’ τάξης. Το παιχνίδι «Ψάχνοντας το σωματίδιο Χίγκς» είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο, ώστε να βοηθήσει τους μαθητές να μάθουν τα υποατομικά σωματίδια αλλά παράλληλα να αναπτύξουν δεξιότητες και αρετές που χαρακτηρίζουν τους ερευνητές αυτών των σωματιδίων.

Σενάριο παιχνιδιού

Έχοντας ήδη ολοκληρώσει την ενότητα γνωριμίας με το CERN, οι μαθητές μεταφέρονται στα άδυτα του επιταχυντή και στο δικό τους εργαστήριο, το οποίο όμως βρίσκεται στον χώρο του σχολείου. Έχουν ήδη ολοκληρώσει μια επιτυχημένη σύγκρουση δέσμης σωματιδίων και καλούνται να εντοπίσουν τα σωματίδια που έχουν προκύψει από αυτή. Μέσα από τον χάρτη του παιχνιδιού εντοπίζουν τις τροχιές των σωματιδίων προκειμένου να εντοπίσουν την ακριβή θέση τους. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια των φορητών τους συσκευών (ταμπλέτες), σκανάρουν τα σωματίδια (στο πίσω μέρος φέρουν έναν QR), ώστε να συλλέξουν πληροφορίες για τη μάζα του σωματιδίου αλλά και το ηλεκτρικό φορτίο που φέρει, προσομοιώνοντας κατά αυτόν το τρόπο τις μετρήσεις που κάνουν οι ερευνητές του CERN για την άντληση των δεδομένων.

Οι ομάδες των μαθητών συμβουλεύονται γραπτές σημειώσεις αλλά και τις άλλες ομάδες για να αντιπαραβάλουν πληροφορίες και να ταυτοποιήσουν  ποιο σωματίδιο έχουν βρει προάγοντας έτσι τη συνεργασία αλλά και τον λογικό τρόπο σκέψης. Τα σωματίδια κατηγοριοποιούνται βάσει αυτών που έχουμε μάθει (κουαρκς, λεπτόνια). Οι νικητές ίσως είναι τυχεροί και βρουν ένα σωματίδιο που δεν μπορεί να κατηγοριοποιηθεί…το μυστηριώδες σωματίδιο του Χιγκς.

Το παιχνίδι σχεδιάστηκε στην πλατφόρμα ARIS (Augmented Reality for Interactive Storytelling) (http://arisgames.org/). Πρόκειται για μια πλατφόρμα Ε.Π. ανοιχτού κώδικα για συσκευές κινητής τεχνολογίας που υποστηρίζουν iOS λειτουργικό σύστημα.

Τελικά το σωματίδιο Χιγκς κρυβόταν στη Ρόδο!

 

 

 

Χημικά Στοιχεία

Όλο αυτό το διάστημα, εξερευνόντας τη «Δομή της Ύλης», περάσαμε από διάφορους σταθμούς. Ανακαλύψαμε ότι τα κουαρκ που είναι οι θεμελιώδεις δομικοί λίθοι της ύλης, ενώνονται σε τριάδες και δημιουργούν τους πυρήνες των πρωτονίων και των νετρονίων. Όλα αυτά και με τη συνεισφορά των ηλεκτρονίων που περιφέρονται γύρω από τους πυρήνες, γεννούν τα άτομα. Με τη σειρά τους τα άτομα συνδυάζονται μεταξύ τους και φτιάχνουν τα διάφορα χημικά στοιχεία που παρουσιάζονται στον περιοδικό πίνακα. Τα χημικά στοιχεία διακρίνονται σε μέταλλα, μεταλλοειδή και αμέταλλα. Τα πιο γνωστά παραδείγματα χημικών στοιχείων είναι ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο (αμέταλλα), το πυρίτιο, το αρσενικό (μεταλλοειδή), το αλουμίνιο, ο σίδηρος, ο χαλκός, ο χρυσός, ο υδράργυρος και ο μόλυβδος (μέταλλα). Στο φλοιό της Γης συναντάμε 92 διαφορετικά χημικά στοιχεία.

Οι μαθητές της Στ? τάξης δημιούργησαν δύο παιχνίδια για την εμπέδωση των χημικών στοιχείων που εμπλούτισαν το «Κουτί της Ύλης».  Ένα παιχνίδι μνήμης φτιαγμένο με την τεχνική της πυρογραφίας και ένα παιχνίδι με κάρτες, το γνωστό σε όλους «ΥΠΕΡΑΤΟΥ».

Ηλιακό Σύστημα

Οι μικροί Επιστημοναύτες από τη Χίο, αφού συνέλλεξαν πληροφορίες από το διαδίκτυο και από τα εγκυκλοπαιδικά βιβλία της βιβλιοθήκης της τάξης, εμπλούτισαν τις γνώσεις τους σχετικά με το ηλιακό σύστημα.  Έτσι έμαθαν ότι ο Ήλιος  γεννήθηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια από μια βαρυτική κατάρρευση ενός γιγάντιου μοριακού νέφους.  Στη συνέχεια δημιουργήθηκαν οι πλανήτες. Οι τέσσερις πρώτοι πιο κοντινοί πλανήτες στον Ήλιο έχουν στερεό φλοιό και λέγονται γεώδεις. Αυτοί είναι ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης. Οι υπόλοιποι τέσσερις, ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας είναι οι εξωτερικοί αέριοι γίγαντες. Ανάμεσα στον Άρη και τον Δία υπάρχει η ζώνη των Αστεροειδών. Οι τροχιές των πλανητών του ηλιακού συστήματος οριοθετούνται  περίπου στο ίδιο επίπεδο, το οποίο καλείται εκλειπτική. Όλες οι τροχιές έχουν την ίδια φορά (αντίθετη με τους δείκτες του ρολογιού). Η περισσότερο έκκεντρη τροχιά (ελλειπτική) ανήκει στον Ερμή και η λιγότερο έκκεντρη (κυκλική) στην Αφροδίτη.

Στη συνέχεια οι μαθητές και οι μαθήτριες της τάξης έφτιαξαν τους πλανήτες χρησιμοποιώντας χαρτοπολτό, τους έκαναν μαγνήτες και δημιούργησαν ένα μαγνητικό μίνι-πλανητάριο το οποίο θα συμπεριληφθεί στο «Κουτί της Ύλης». Πάνω σε αυτό τα παιδιά μιμήθηκαν την περιφορά των πλανητών γύρω από τον ήλιο καθώς και την περιστροφική τους κίνηση.

Τα μυστικά του έναστρου ουρανού

Οι Επιστημοναύτες της Στ΄ τάξης είχαν τη χαρά να κουβεντιάσουν με ένα μέλος του Συλλόγου Αστρονομίας Χίου σχετικά με τα μυστικά που κρύβει ο έναστρος ουρανός.  Μέσα από ένα πρόγραμμα ανοιχτού λογισμικού, οι μαθητές και οι μαθήτριες είδαν στην τάξη ρεαλιστικά τον ουρανό, όπως ακριβώς θα τον έβλεπαν τη νύχτα με γυμνό μάτι ή με τηλεσκόπιο. Έγινε αναφορά σε ορισμένους αστερισμούς που φαίνονται αυτή την εποχή το βράδυ, όπως για παράδειγμα τη Μεγάλη και τη Μικρή Άρκτο  με τον πολικό αστέρα στην ουρίτσα της, τον  αστερισμό  της Παρθένου κ.α. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την επίσκεψη  εδώ.

Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης

Το ταξίδι των επιστημοναυτών συνεχίζεται πηγαίνοντας προς τα πίσω! Εκεί όπου όλα ξεκίνησαν και το Σύμπαν γεννήθηκε. Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης έρχεται να δώσει απαντήσεις σε πολλά επιστημονικά ερωτήματα και να μας δείξει πως οι άνθρωποι ζούμε στη Γη επειδή πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια κάτι διέλυσε τη μονοτονία του τίποτα και δημιούργησε χώρο, χρόνο, ύλη και ενέργεια. Η Στ΄ τάξη τα βάζει όλα στο χαρτί!