Το λογισμικό δίνει μια ευρεία πρώτη ύλη
στο δάσκαλο για την ανάπτυξη διαθεματικών δραστηριοτήτων. Το υλικό έχει
επιλεχθεί με προσοχή, ώστε να καλύπτει γνώσεις που προέρχονται από διάφορες
επιστήμες. Για παράδειγμα, ιατρική (παθήσεις των ματιών), ζωολογία
(χαρακτηριστικά διαφόρων ζώων), φυσική (κατασκευή τηλεσκόπιου), ατομική φυσική
(φωτογραφίες μικρόκοσμου), αστρονομία (φωτογραφίες από το διάστημα), τεχνολογία
(λειτουργία και χρήση επιστημονικών οργάνων), τέχνη (κινηματογραφική μηχανή,
δραστηριότητα κατασκευής κινούμενων σχεδίων), χημεία (εμφάνιση και εκτύπωση
φωτογραφικών φιλμ και εμφάνιση του φωτογραφικού χαρτιού), μικροβιολογία (video με
μικροοργανισμούς), γεωμετρία (εισαγωγή στη χρήση γεωμετρικών οργάνων και στην
αξία της μέτρησης ως επιστημονικής μεθόδου) και επίσης πληθώρα θεμάτων στα
οποία εμπλέκονται περισσότερες από μία επιστήμες ταυτόχρονα.
Η
αποτελεσματικότητα όμως της διαθεματικής προσέγγισης των θεμάτων, χρεώνεται
αποκλειστικά και μόνο στην ικανότητα και τη διάθεση του δασκάλου στο να
συνδέσει την οποιαδήποτε δραστηριότητα με δεκάδες άλλες συγγενείς, οι οποίες
προσφέρονται μέσω συνδέσμων μέσα στο πρόγραμμα. Για παράδειγμα,
ξεκινώντας από τη λειτουργία της φωτογραφικής μηχανής θα μπορούσαν να
κατασκευαστούν τα παρακάτω διαθεματικά σενάρια:
Σενάριο
1: Φωτογραφική μηχανή ® Εστίαση
φωτογραφικής μηχανής ®Λειτουργία
ανθρώπινου ματιού ® Παθήσεις ματιών
Σενάριο
2: Φωτογραφική μηχανή ® Εμφάνιση
φωτογραφιών ® Χημικές
αντιδράσεις
Σενάριο 3: Φωτογραφική
μηχανή ® Εμφάνιση
φωτογραφιών ® Κατασκευή
κινούμενων σχεδίων ® Λειτουργία
κινηματογραφικής μηχανής.
και δεκάδες άλλα σενάρια, αποτέλεσμα
της σωστής αξιοποίησης του υλικού που «εν αφθονία» παρέχεται από το παρόν
λογισμικό.
Θεμελιώδεις
διαθεματικές έννοιες: Σύστημα, Πολιτισμός, Μεταβολή, Αλληλεπίδραση.
Σύνδεση
με άλλα γνωστικά αντικείμενα: Γλώσσα, Αισθητική Αγωγή, Ιστορία
Οι εναλλακτικές ιδέες των
παιδιών
H όραση
·
Τα μικρά παιδιά δε συνδέουν το μάτι με τα αντικείμενα που
βλέπουν (Piaget, 1974).
·
Τα μεγαλύτερα παιδιά θεωρούν συχνά την όραση σαν «τη
δίοδο από το μάτι στο αντικείμενο» (Piaget, 1974).
·
Για τα φωτεινά αντικείμενα τα παιδιά χρησιμοποιούν το
μοντέλο του «φωτός που φτάνει στο μάτι» (Guesne, 1985)
·
Για τα μη φωτεινά αντικείμενα χρησιμοποιούν το μοντέλο
του «ενεργού» ματιού (Guesne, 1985).
·
Όταν ένα κορίτσι διαβάζει ένα βιβλίο, δε θεωρούν πως
φωτεινές ακτίνες από το βιβλίο φτάνουν στο μάτι (Ramadas & Driver, 1989).
Όραση στο
σκοτάδι
Δεν αναγνωρίζουν
την αναγκαιότητα του φωτός για την όραση και σκέφτονται ότι είναι δυνατόν να
δουν ακόμα και στο σκοτάδι (Ramadas & Driver, 1989).
Tο μάτι που
εκπέμπει ακτίνες
H οικοδόμηση της αντίληψης ότι το φως, αφού πρώτα
ανακλαστεί στα αντικείμενα στη συνέχεια κατευθύνεται στο μάτι, όπως φαίνεται
μέσα από τις ερευνητικές εργασίες δεν είναι τόσο εύκολη για τα παιδιά. Aπό τις
παρανοήσεις των παιδιών σχετικά με το θέμα της όρασης, παραθέτουμε τρία βασικά
μοντέλα:
·
Η «οπτική» ακτίνα που βγαίνει από το μάτι και
κατευθύνεται στο αντικείμενο (Fetherstonhaugh & Treagust, 1990).
·
Η «οπτική ακτίνα» που πηγαίνει στο μάτι και στη συνέχεια
στο αντικείμενο που θέλουμε να δούμε (Ramadas,1981).
·
Το φως βοηθάει αλλά δεν είναι αναγκαίο για την όραση
(Ramadas & Driver, 1989).
Οι μαθητές επιδιώκεται: ·
Να αναγνωρίζουν και να μπορούν να κατονομάζουν δύο με
τρία σημαντικά μέρη της ανατομίας του ματιού, όπως η ίριδα, ο φακός, και ο
αμφιβληστροειδής. ·
Να κατανοούν τον τρόπο σχηματισμό του ειδώλου. ·
Να περιγράφουν τα βασικά στάδια της διαδικασίας της
όρασης. ·
Να κατανοούν το ρόλο του νευρικού σήματος. |
: Παράσταση της ανατομίας του
ανθρώπινου ματιού με δυνατότητα επισήμανσης των μερών του με διαφορετικά
χρώματα.
Animation της λειτουργίας
του ματιού. Σχηματισμός ειδώλου και νευρικό ερέθισμα
Τα παιδιά, αφού εξασκηθούν πρώτα
στην αναγνώριση των τμημάτων που
αποτελούν το μάτι, στη συνέχεια οδηγούνται στο
>πώς λειτουργεί.
Με ερέθισμα το ανάποδο είδωλο του κεριού μπορεί να προκληθεί
συζήτηση με θέμα το σχηματισμό ειδώλου. Ένας μεγεθυντικός φακός μπορεί να
χρησιμοποιηθεί ως επιχείρημα. Ο μαθητής, απομακρύνοντάς τον από το αντικείμενο,
μπορεί να παρατηρήσει το αντεστραμμένο είδωλο. Η λογική απορία που θα
δημιουργηθεί για το πώς τελικά το ανθρώπινο μάτι βλέπει τα αντικείμενα όρθια,
πρέπει να απαντηθεί από το δάσκαλο.
Το ανθρώπινο μάτι δε βλέπει τα
αντικείμενα όρθια. Απλώς, ο ανθρώπινος εγκέφαλος προσαρμόζεται στο ανεστραμμένο
είδωλο.
(Παρατηρήσεις σε ασθενείς που είχαν τα
μάτια τους κλειστά για μεγάλο χρονικό διάστημα, έδειξαν ότι η εικόνα έρχεται
στον εγκέφαλό μας ανάποδα. Ο εγκέφαλος όμως μετά από λίγο χρόνο, προσαρμόζεται
και έτσι δεν υπάρχει πρόβλημα).
Ο τρίτος διδακτικός στόχος που προκύπτει από την ενότητα
και αφορά στα νευρικά σήματα και το πώς μεταδίδονται, προτείνουμε να καλυφθεί
με παραπομπή στο >ηλεκτρικό ρεύμα και
παρατήρηση του animation της κίνησης των ελεύθερων
ηλεκτρονίων του μετάλλου. Εξηγούμε βέβαια ότι τα νευρικά κύτταρα δεν είναι
μεταλλικοί αγωγοί.
Άλλα… μάτια
Οι μαθητές επιδιώκεται: ·
Να κατανοούν ότι η φύση εξοπλίζει τα ζώα ανάλογα με τις
ανάγκες τους. ·
Να γνωρίζουν πως
τα χρώματα δε διακρίνονται από όλα τα είδη ματιών. ·
Να συσχετίζουν το ανθρώπινο μάτι με τα μάτια διαφόρων
ζώων. |
Γάτα
Φυσικά και δεν είναι αλήθεια ότι η γάτα βλέπει στο απόλυτο
σκοτάδι.
Ο δάσκαλος εξηγεί πως απόλυτο σκοτάδι
είναι λίγο δύσκολο να υπάρξει και αναφέρεται στη διαστολή της κόρης του ματιού,
παραλληλίζοντάς την με το διάφραγμα της φωτογραφικής μηχανής, με το οποίο
μπορούν να παίξουν οι μαθητές στο σύνδεσμο: Πώς λειτουργεί>Ρυθμίζω
διάφραγμα της φωτογραφικής
μηχανής.
Κουκουβάγια
Πώς η φύση αντιμετώπισε την αδυναμία
της κουκουβάγιας στο να στρέφει τα μάτια της;
Μην μπορώντας να στρέψει τα μάτια
ανεξάρτητα από το κεφάλι, της έδωσε την ικανότητα να στρέφει το κεφάλι της
ανεξάρτητα από το σώμα της έως 1800. (Βλέπε Video). Για την ακρίβεια
του πράγματος, αναφέρουμε πως η κουκουβάγια είναι από τα πουλιά εκείνα που σχηματίζουν την εικόνα
του χώρου χρησιμοποιώντας και τα δύο μάτια, όπως ο άνθρωπος (διόφθαλμη όραση).
Έτσι μπορεί να υπολογίζει τις αποστάσεις. (Αν δεν το καταλαβαίνετε, δοκιμάστε
να βάλετε το καπάκι στο στιλό σας, με το ένα μάτι κλειστό). Γυρίζοντας το
κεφάλι της κατά 1800 διευκολύνει τη διόφθαλμη εικόνα του χώρου. Τα
περισσότερα πουλιά διαθέτουν μονόφθαλμη όραση. Δηλαδή το κάθε μάτι στέλνει μια
ανεξάρτητη εικόνα στον εγκέφαλο.
Οι ανάγκες επίσης της κουκουβάγιας για
νυχτερινό κυνήγι την εξόπλισαν με ιδιαίτερα ισχυρή όραση σε λιγοστό φωτισμό.
Παρατήρησε τα τεράστια μάτια της. Παρόμοια ικανότητα διαθέτουν και όλα τα
πουλιά που είναι νυχτερινοί κυνηγοί.
Με ισχυρότατη γενικά όραση είναι
εξοπλισμένα και όλα τα αρπακτικά πτηνά (γεράκια, αετοί κτλ.) γιατί απ’ αυτήν
εξαρτάται η επιτυχής αναζήτηση τροφής. Πρέπει να ανακαλύπτουν το θήραμά τους
από απόσταση χιλιομέτρων.
Μύγα
Αντί για δύο μάτια, η μύγα έχει
χιλιάδες μικρά μάτια, εξασφαλίζοντας στερεοσκοπική όραση και τρισδιάστατη
ενημέρωση για τη θέση… της μυγοσκοτώστρας.
Χταπόδι
Η φύση δε δημιουργεί μάτια χωρίς να
υπάρχει σκοπιμότητα. Το χταπόδι, στον υποφωτισμένο βυθό που ζει, δεν
ενδιαφέρεται για το χρώμα του ψαροντούφεκου αλλά μόνο για το σχήμα του και τον
κίνδυνο που συμβολίζει.
Οι μαθητές επιδιώκεται: ·
Να κατανοούν τη σχετικότητα της όρασης. ·
Να κατανοούν την αξία των επιστημονικών οργάνων και των
επιστημονικών μεθόδων παρατήρησης. |
Μαύρες
κηλίδες
Ο δάσκαλος εξηγεί τη σχετικότητα της
ανθρώπινης όρασης και το γεγονός ότι η επιστήμη δεν μπορεί να στηρίζεται
αποκλειστικά σ’ αυτή. «Είδα μαύρες κηλίδες»,
«Είδα εξωγήινους!», «Είδα θαύματα!»,
«Είδα το μαχαίρι να τον καρφώνει», «Είδα το δράστη και ήταν πολύ ψηλός» κτλ.
Παραπομπή στο σύνδεσμο: >
Κατασκεύασε μια οφθαλμαπάτη
Νέα
ή γριά;
Όπως παραπάνω.
Παράλληλες;
Ο δάσκαλος εξηγεί ότι δεν μπορούμε να
εμπιστευόμαστε τα μάτια μας και ότι μόνο με τη χρήση οργάνων μπορούμε να
βγάλουμε ακριβές συμπέρασμα. Προτείνει στους μαθητές να καλύψουν με δύο κόλλες
χαρτί την οθόνη και να εξετάσουν (στο κενό που δημιουργείται) το αν οι ευθείες
είναι πραγματικά παράλληλες ή όχι.
Οι μαθητές επιδιώκεται: ·
Να αναφέρουν καθημερινές συνήθειες του ανθρώπου που
συμβάλλουν στη διατήρηση της υγείας των ματιών. ·
Να γνωρίζουν και να περιγράφουν τις βασικές παθήσεις
των ματιών (μυωπία, πρεσβυωπία, δυσχρωματοψία). ·
Να περιγράφουν τα κύρια συμπτώματα των παθήσεων αυτών. ·
Να διακρίνουν ομοιότητες μεταξύ της λειτουργίας του
ματιού και της φωτογραφικής μηχανής και να τα συσχετίζουν. |
Προστασία
Ο δάσκαλος εξηγεί πως μόνο τα γυαλιά
που διαθέτουν πραγματικούς φακούς, προστατεύουν τα μάτια. Τα φτηνά γυαλιά των
περιπτέρων προκαλούν ελάττωση του φωτισμού, οι κόρες διαστέλλονται και περνάει
μέσα στο μάτι μεγαλύτερο ποσό βλαβερών ακτινοβολιών, τις οποίες οι «ψεύτικοι»
φακοί φυσικά και δε συγκρατούν. Το συμπέρασμα είναι πως κάνουν κακό παρά καλό.
Μυωπία
Ο δάσκαλος προτείνει στα παιδιά
·
να ξαναδούν τον αμφιβληστροειδή χιτώνα και το πώς
σχηματίζεται το είδωλο στο ανθρώπινο μάτι
·
να δουν τον τρόπο λειτουργίας της φωτογραφικής μηχανής
·
να παίξουν με την εστίαση κατά τη φωτογράφηση, παρατηρώντας
την εικόνα του ειδώλου
·
και τελικά τους ζητάει να συσχετίσουν τον τρόπο
λειτουργίας ματιού και μηχανής.
Δυσχρωματοψία
Μετά την παρατήρηση του test δυσχρωματοψίας
που απεικονίζεται, ο δάσκαλος εξηγεί πως μερικοί άνθρωποι δεν μπορούν να
διακρίνουν όλα τα χρώματα. Όσοι μαθητές
διακρίνουν τον αριθμό 74 στην εικόνα της οθόνης, έχουν κανονική όραση. Άτομα
όμως που πάσχουν από δυσχρωματοψία, με δυσκολία θα παρατηρήσουν τον αριθμό 21.
(πρόκειται για το γνωστό τεστ αχρωματοψίας, Ισιχάρα). Ο δάσκαλος μπορεί να
αναφέρει ότι και πολλά ζώα, μεταξύ των οποίων και οι σκύλοι, δεν μπορούν να
διακρίνουν όλα τα χρώματα.
Πρεσβυωπία
Απεικονίζεται ένας πρεσβύωπας
ηλικιωμένος, που προσπαθεί να διαβάσει μια εφημερίδα κρατώντας την από
απόσταση. Με ’’κλικ’’ στην κουκουβάγια ο πρεσβύωπας φοράει γυαλιά και διαβάζει.
Ο δάσκαλος προτείνει στα παιδιά να ξαναδούν την εικόνα
του ματιού >Ανθρώπινο μάτι και συζητά τους ανατομικούς λόγους της
πάθησης.
Φωτογραφική Μηχανή
Οι μαθητές επιδιώκεται ·
Να γνωρίζουν και
να περιγράφουν τη λειτουργία και το χειρισμό (μέσω εξομοίωσης) μιας
φωτογραφικής μηχανής. ·
Να διακρίνουν
ομοιότητες μεταξύ της λειτουργίας του ματιού και της φωτογραφικής μηχανής. |
Η ενότητα αυτή έχει υψηλό δείκτη
αυτονομίας και οι διδακτικοί στόχοι μπορούν να επιτευχθούν χωρίς σημαντική
παρέμβαση του δασκάλου. Ο δάσκαλος απλώς προτρέπει τους μαθητές να εξερευνήσουν
τα μέρη της μηχανής Η φωτογραφική μηχανή >Πώς λειτουργεί >Ρυθμίζω διάφραγμα κτλ. και στη συνέχεια τους οδηγεί στο Ας παίξουμε >ρυθμίζοντας μια φωτογραφική
μηχανή και τους αφήνει να απολαύσουν την τέχνη της φωτογραφίας, από τη
φωτογράφηση μέχρι την εμφάνιση του φωτογραφικού φιλμ.
Προτεινόμενες ερωτήσεις:
-Τι σημαίνει φωτογραφική μηχανή με
μυωπία;
-Τι σημαίνει φωτογραφική μηχανή με
πρεσβυωπία; κτλ. (μπορεί να συνδέσει τον τρόπο εστίασης της φωτογραφικής
μηχανής με τον τρόπο εστίασης του ανθρώπινου ματιού και να ανατρέξει στην
σχετική σελίδα).
Οι μαθητές
επιδιώκεται: ·
Να διακρίνουν τους φακούς στα είδη τους καθώς και τα
είδωλα που δίνουν. ·
Να γνωρίσουν τις
σημαντικές εφαρμογές των φακών στην καθημερινή ζωή (τηλεσκόπια, μικροσκόπια,
κιάλια). |
Μεγεθυντικός
φακός
Η οθόνη απεικονίζει το σκίτσο ενός φυσιοδίφη και την
εξομοίωση φακού που μεγεθύνει ένα γραμματόσημο. Προτείνεται στους μαθητές να
παίξουν με το φακό και το γραμματόσημο.
Κιάλια
: εικόνα νεαρού με κιάλια
Συζήτηση πάνω στο κείμενο και αναφορά
στις ειρηνικές και πολεμικές χρήσεις της συσκευής.
Μικροσκόπιο
Εντυπωσιακό βίντεο μικροοργανισμών και
αναφορά στη χρήση του μικροσκοπίου στη βιολογία και στην ιατρική για την
εξερεύνηση του αθέατου με γυμνό μάτι αλλά πολύ σημαντικού μικρόκοσμου.
Τηλεσκόπιο
Video που εμφανίζει κατοπτρικό τηλεσκόπιο.
Σύνδεση με: >η
φωτογραφία στην επιστήμη και παρατήρηση φωτογραφίας από το τηλεσκόπιο
Hubble.
Κινηματογραφική
μηχανή
Ο δάσκαλος εξηγεί ότι η κινηματογραφική μηχανή και η
κινούμενη εικόνα που προβάλλει, αποτελεί εξέλιξη της φωτογραφικής μηχανής. Για
να βοηθήσει στην κατανόηση της κινούμενης εικόνας, οδηγεί τους μαθητές στο
σύνδεσμο >κινούμενα σχέδια και στη συνέχεια στο >ας παίξουμε >κινούμενα σχέδια σε 10 λεπτά.
: Το λαγουδάκι που τρέχει και πηδά. Από τη σχεδίαση των καρέ μέχρι την κίνηση.
Ο δάσκαλος, μετά την περιήγηση στα
κινούμενα σχέδια, παραπέμπει τους μαθητές στο σύνδεσμο >Ας παίξουμε >Κινούμενα
σχέδια σε 10 λεπτά και τους παροτρύνει να κατασκευάσουν ένα κινούμενο
σχέδιο, ως δραστηριότητα στο σπίτι ή στο σχολείο.
Οι μαθητές επιδιώκεται: ·
Να κατανοούν την αξία της φωτογραφίας στην ανάπτυξη της
επιστήμης. |
:Φωτογραφίες σελήνης, γαλαξιών,
υποατομικών σωματιδίων, σταγόνας γάλακτος.
Ο δάσκαλος εξηγεί πως το ανθρώπινο
μάτι, ακόμα και με τη βοήθεια οργάνων όπως το μικροσκόπιο ή το τηλεσκόπιο, δε
θα μπορούσε να παρακολουθήσει φαινόμενα πολύ σημαντικά για την ανάπτυξη της
επιστήμης, γιατί αυτά πραγματοποιούνται πολύ σπάνια ή για πολύ μικρό χρόνο.
Ας
παίξουμε -Ρυθμίζοντας μια φωτογραφική μηχανή
: Προσομοίωση φωτογραφικής μηχανής. O μαθητής πρέπει να ρυθμίσει την εστίαση, το διάφραγμα και
την ταχύτητα. Aν οι ρυθμίσεις δε γίνουν σωστά, η
φωτογραφία βγαίνει ‘υπερφωτισμένη’ ή ‘υποφωτισμένη’.
Διδακτικοί στόχοι:
·
αναγνώριση της σημασίας των τριών ρυθμίσεων και μύηση
στην φωτογραφική τέχνη, που κινδυνεύει να εκλείψει λόγω των αυτόματων μηχανών
·
διαθεματική συνέχεια της λειτουργίας του ανθρώπινου
ματιού
Κατασκεύασε
μια οφθαλμαπάτη
: Δύο
ίσες ταινίες από χαρτί οι οποίες ‘’αυξομειώνονται’’ ανάλογα με τη θέση τους.
Οδηγίες για την κατασκευή οφθαλμαπάτης.
Διδακτικοί
στόχοι:
η συνειδητοποίηση πως οι ανθρώπινες
αισθήσεις δεν αποτελούν πάντα αξιόπιστο και έγκυρο εργαλείο παρατήρησης
Κινούμενα
σχέδια σε δέκα λεπτά
: Οδηγίες
και animation για την κατασκευή των κινουμένων σχεδίων.
Διδακτικοί στόχοι:
η κατανόηση του μηχανισμού της
κατασκευής κινούμενης εικόνας
Ας παίξουμε |
·
Ρυθμίζοντας μια φωτογραφική μηχανή ·
Κατασκεύασε μια οφθαλμαπάτη ·
Κινούμενα σχέδια σε δέκα λεπτά |
||
Ιστορική
αναδρομή |
·
Από τη δαγερροτυπία στην ψηφιακή μηχανή |
||
Βιογραφίες |
·
Αδελφοί Λιμιέ ·
Νεύτων Ισαάκ ·
Ήστμαν Τζορτζ |
||
Βιβλιογραφία |
Φύλλα εργασίας |
Κριτήρια αξιολόγησης |
Σχετικές συνδέσεις |
Βίντεο |
·
Μικροοργανισμοί σε μια σταγόνα νερό ·
Η πορεία του φωτός μέσα στο κατοπτρικό τηλεσκόπιο ·
Το χταπόδι στο φυσικό
του περιβάλλον ·
Κουκουβάγια σε αιχμαλωσία |