Σκοπός του φετινού προγράμματος είναι η διοργάνωση πανηγυριού Φυσικών Επιστημών (science fair).
Η διοργάνωση θα γίνει από τους μαθητές και μαθήτριες που δήλωσαν συμμετοχή στο φετινό πρόγραμμα, με την καθοδήγηση των καθηγητών κ.Τσισμανίδη Βασίλειο (Φυσικό) και κ.Νίκα Αικατερίνη (Χημικό).
Μέσω αντίστοιχου αιτήματος που υποβλήθηκε στο Δήμο Βέροιας, θα επιχειρηθεί η παρουσίαση του πανηγυριού να γίνει στην πλατεία Εληάς, με τον Δήμο Βέροιας να συνεισφέρει σε υλικοτεχνική υποδομή.
Στο αρχικό πλάνο που αισιοδοξεί να υλοποιήσει το πρόγραμμά μας θα περιλαμβάνονται οι ακόλουθες δράσεις:
1) πειράματα επίδειξης από τους μαθητές και μαθήτριες του προγράμματος που σχετίζονται με τη Φυσική και τη Χημεία και περιέχουν έναν βαθμό εντυπωσιασμού.
2) διαδραστικά πειράματα στα οποία οι παρευρισκόμενοι θεατές του πανηγυριού θα μπορέσουν να αλληλεπιδράσουν με τις εγκατεστημένες συσκευές μας, να προβληματιστούν και να διδαχθούν από τον κόσμο των Φυσικών Επιστημών. Καθοδηγητές και εμψυχωτές των παραπάνω διαδραστικών πειραμάτων θα είναι μαθητές και μαθήτριες του προγράμματός μας.
1) πειράματα επίδειξης από τους μαθητές και μαθήτριες του προγράμματος που σχετίζονται με τη Φυσική και τη Χημεία και περιέχουν έναν βαθμό εντυπωσιασμού.
2) διαδραστικά πειράματα στα οποία οι παρευρισκόμενοι θεατές του πανηγυριού θα μπορέσουν να αλληλεπιδράσουν με τις εγκατεστημένες συσκευές μας, να προβληματιστούν και να διδαχθούν από τον κόσμο των Φυσικών Επιστημών. Καθοδηγητές και εμψυχωτές των παραπάνω διαδραστικών πειραμάτων θα είναι μαθητές και μαθήτριες του προγράμματός μας.
Οι εκπαιδευτικοί και παιδαγωγικοί στόχοι που έθεσε το πρόγραμμα για τη φετινή χρονιά είναι οι παρακάτω:
- Οι μαθητές να εξοικειωθούν με την κατασκευή-προετοιμασία πειραματικών διατάξεων
- Οι μαθητές να μάθουν να ερμηνεύουν φυσικά και χημικά φαινόμενα
- Οι μαθητές να μάθουν να δουλεύουν ομαδοσυνεργατικά
- Οι μαθητές να βελτιώσουν την αυτοεκτίμησή τους στις Φυσικές Επιστήμες
- Οι μαθητές να καλλιεργήσουν την κριτική τους σκέψη
- Οι μαθητές να βελτιώσουν τις επικοινωνιακές τους δεξιότητες
Τα πειράματα που ανέλαβαν να προετοιμάσουν και να παρουσιάσουν οι μαθητές και μαθήτριες του προγράμματος είναι τα παρακάτω:
ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ
1) ΥΔΡΑΓΩΓΕΙΟ
Κατασκευάστηκε διάταξη που να επιδεικνύει πώς λειτουργεί η παροχή νερού από ένα υδραγωγείο προς την κατανάλωση μέσα από υπόγειους σωλήνες. (Πείραμα βασισμένο στην παράγραφο της υδροστατικής πίεσης της Β Γυμνασίου).
Κατασκευάστηκε διάταξη που να επιδεικνύει πώς λειτουργεί η παροχή νερού από ένα υδραγωγείο προς την κατανάλωση μέσα από υπόγειους σωλήνες. (Πείραμα βασισμένο στην παράγραφο της υδροστατικής πίεσης της Β Γυμνασίου).
2) ΚΟΥΤΑΚΙ ΠΟΥ ΤΣΑΛΑΚΩΝΕΤΑΙ
Βράζουμε νερό σε κουτάκι αναψυκτικού και μετά το βυθίζουμε αντεστραμμένο σε δοχείο με κρύο νερό, οπότε το κουτάκι τσαλακώνεται. (Πείραμα για την επίδειξη της ατμοσφαιρικής πίεσης, Φυσική Β Γυμνασίου).
Βράζουμε νερό σε κουτάκι αναψυκτικού και μετά το βυθίζουμε αντεστραμμένο σε δοχείο με κρύο νερό, οπότε το κουτάκι τσαλακώνεται. (Πείραμα για την επίδειξη της ατμοσφαιρικής πίεσης, Φυσική Β Γυμνασίου).
3) ΠΟΤΗΡΙΑ ΠΟΥ ΕΞΑΦΑΝΙΖΟΝΤΑΙ
Μέσα σε δοχείο με ηλιέλαιο «κρύβονται» ποτήρια και δοκιμαστικοί σωλήνες από γυαλί. (Πείραμα για την επίδειξη της διάθλασης και του δείκτη διάθλασης από την Φυσική Γ Γυμνασίου).
Μέσα σε δοχείο με ηλιέλαιο «κρύβονται» ποτήρια και δοκιμαστικοί σωλήνες από γυαλί. (Πείραμα για την επίδειξη της διάθλασης και του δείκτη διάθλασης από την Φυσική Γ Γυμνασίου).
4) ΤΗΛΕΓΡΑΦΟΣ
Σε διάταξη που κατασκευάστηκε με απλά υλικά γίνεται επίδειξη του τηλέγραφου και του κώδικα Μορς που άλλαξαν τις επικοινωνίες στον 19ο αιώνα. (Πείραμα για την ηλεκτρομαγνητισμό, Φυσική Γ Γυμνασίου).
Σε διάταξη που κατασκευάστηκε με απλά υλικά γίνεται επίδειξη του τηλέγραφου και του κώδικα Μορς που άλλαξαν τις επικοινωνίες στον 19ο αιώνα. (Πείραμα για την ηλεκτρομαγνητισμό, Φυσική Γ Γυμνασίου).
5) ΜΠΑΣΚΕΤ ΜΕ ΜΠΑΛΕΣ ΠΙΝΓΚ ΠΟΝΓΚ
Μπάλες πινγκ-πονγκ αιωρούνται πάνω από πιστολάκι μαλλιών και αρνούνται να φύγουν από το ρεύμα αέρα ακόμα και αν το πιστολάκι πάρει κλίσεις. Ζητείται από τους παρευρισκόμενους να δοκιμάσουν να κατευθύνουν ένα τέτοιο μπαλάκι προς μια μικρή μπασκέτα. (Δεν έχει άμεση συνάφεια με ύλη του Γυμνασίου, αλλά δίνει ερεθίσματα για προβληματισμό πάνω στην ροή του αέρα γύρω από καμπύλες επιφάνειες, ύλη που μέχρι πέρυσι υπήρχε στην Φυσική της Γ Λυκείου).
Μπάλες πινγκ-πονγκ αιωρούνται πάνω από πιστολάκι μαλλιών και αρνούνται να φύγουν από το ρεύμα αέρα ακόμα και αν το πιστολάκι πάρει κλίσεις. Ζητείται από τους παρευρισκόμενους να δοκιμάσουν να κατευθύνουν ένα τέτοιο μπαλάκι προς μια μικρή μπασκέτα. (Δεν έχει άμεση συνάφεια με ύλη του Γυμνασίου, αλλά δίνει ερεθίσματα για προβληματισμό πάνω στην ροή του αέρα γύρω από καμπύλες επιφάνειες, ύλη που μέχρι πέρυσι υπήρχε στην Φυσική της Γ Λυκείου).
6) ΠΕΡΙΣΚΟΠΙΟ
Κατασκευάστηκαν δύο περισκόπια (ένα από μακετόχαρτο και ένα από σωλήνες PVC) για την επίδειξη της ανάκλασης του φωτός από καθρέπτες (Φυσική Γ Γυμνασίου).
Κατασκευάστηκαν δύο περισκόπια (ένα από μακετόχαρτο και ένα από σωλήνες PVC) για την επίδειξη της ανάκλασης του φωτός από καθρέπτες (Φυσική Γ Γυμνασίου).
7) ΒΑΡΟΥΛΚΟ
Σε κατάλληλη μεταλλική κατασκευή δίνεται η ευκαιρία να φανεί πόσο εύκολα μπορεί να ανυψωθεί μια κλούβα με σίδερα (20kg) με ελάχιστη μυϊκή προσπάθεια. (Δεν έχει άμεση συνάφεια με ύλη του Γυμνασίου, αλλά δίνει ερεθίσματα για προβληματισμό πάνω στις απλές μηχανές και την χρήση τους).
Σε κατάλληλη μεταλλική κατασκευή δίνεται η ευκαιρία να φανεί πόσο εύκολα μπορεί να ανυψωθεί μια κλούβα με σίδερα (20kg) με ελάχιστη μυϊκή προσπάθεια. (Δεν έχει άμεση συνάφεια με ύλη του Γυμνασίου, αλλά δίνει ερεθίσματα για προβληματισμό πάνω στις απλές μηχανές και την χρήση τους).
πειραματα χημειασ
1) ΑΠΑΝΘΡΑΚΩΣΗ ΖΑΧΑΡΗΣ
Το πυκνό θειικό οξύ διαθέτει εντονότατη αφυδατική δράση και όταν έρθει σε επαφή με οργανική ύλη, όπως η ζάχαρη, την απανθρακώνει αφαιρώντας μόρια ύδατος.
Το πυκνό θειικό οξύ διαθέτει εντονότατη αφυδατική δράση και όταν έρθει σε επαφή με οργανική ύλη, όπως η ζάχαρη, την απανθρακώνει αφαιρώντας μόρια ύδατος.
2) ΔΙΑΛΥΣΗ ΦΕΛΙΖΟΛ ΣΕ ΑΚΕΤΟΝΗ
Το φελιζόλ είναι ένα διογκωμένο πολυμερές. Έχει πάρα πολύ αέρα εγκλωβισμένο στο πλέγμα του, γεγονός που το κάνει πολύ ελαφρύ. Η ακετόνη διαλύει το φελιζόλ. Ο αέρας απελευθερώνεται και μένει ένα διαφανόλευκο κολλώδες υλικό (γλίτσα), η μη διογκωμένη πολυστερίνη.
Το φελιζόλ είναι ένα διογκωμένο πολυμερές. Έχει πάρα πολύ αέρα εγκλωβισμένο στο πλέγμα του, γεγονός που το κάνει πολύ ελαφρύ. Η ακετόνη διαλύει το φελιζόλ. Ο αέρας απελευθερώνεται και μένει ένα διαφανόλευκο κολλώδες υλικό (γλίτσα), η μη διογκωμένη πολυστερίνη.
3) ΚΑΥΣΗ ΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΣΕ ΜΠΟΥΚΑΛΙ
Τοποθετούμε μικρή ποσότητα οινοπνεύματος μέσα σε μπουκάλι, το περιστρέφουμε αργά να βραχούν τα τοιχώματα ώστε να σχηματιστούν ατμοί αλκοόλης σε όλο το δοχείο, τοποθετούμε το μπουκάλι σε οριζόντια θέση και αναφλέγουμε.
Τοποθετούμε μικρή ποσότητα οινοπνεύματος μέσα σε μπουκάλι, το περιστρέφουμε αργά να βραχούν τα τοιχώματα ώστε να σχηματιστούν ατμοί αλκοόλης σε όλο το δοχείο, τοποθετούμε το μπουκάλι σε οριζόντια θέση και αναφλέγουμε.
4) ΜΑΛΛΙ ΤΗΣ ΓΡΙΑΣ
Τοποθετούμε ζάχαρη στην υποδοχή μιας γαβάθας η οποία έχει ζεσταθεί ομοιόμορφα και στροβιλίζεται με σταθερή ταχύτητα. Η ζάχαρη ζεσταίνεται ως το σημείο τήξεως στους 150οC και κατόπιν με φυγοκέντριση δημιουργούνται νήματα τα οποία απομακρύνονται από το κέντρο της συσκευής μέσα από μικρές τρύπες που έχει το περιστρεφόμενο δοχείο και τυλίγονται γύρω από ένα καλαμάκι.
Τοποθετούμε ζάχαρη στην υποδοχή μιας γαβάθας η οποία έχει ζεσταθεί ομοιόμορφα και στροβιλίζεται με σταθερή ταχύτητα. Η ζάχαρη ζεσταίνεται ως το σημείο τήξεως στους 150οC και κατόπιν με φυγοκέντριση δημιουργούνται νήματα τα οποία απομακρύνονται από το κέντρο της συσκευής μέσα από μικρές τρύπες που έχει το περιστρεφόμενο δοχείο και τυλίγονται γύρω από ένα καλαμάκι.
5) ΞΗΡΟΣ ΠΑΓΟΣ
Προσθέτουμε ξηρό πάγο (στερεό διοξείδιο του άνθρακα) σε ένα μπολ με ζεστό νερό. Μόλις σχηματιστεί «ομίχλη» περνάμε μια βαμβακερή λωρίδα ποτισμένη με σαπουνόνερο πάνω από το μπολ για να δημιουργήσουμε γιγάντια φυσαλίδα. Επίσης παγιδεύουμε το διοξείδιο του άνθρακα σε φυσαλίδες σαπουνόνερου και τις σπάμε βλέποντας το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) που μοιάζει με καπνό να «δραπετεύει» και να απλώνεται παντού.
Προσθέτουμε ξηρό πάγο (στερεό διοξείδιο του άνθρακα) σε ένα μπολ με ζεστό νερό. Μόλις σχηματιστεί «ομίχλη» περνάμε μια βαμβακερή λωρίδα ποτισμένη με σαπουνόνερο πάνω από το μπολ για να δημιουργήσουμε γιγάντια φυσαλίδα. Επίσης παγιδεύουμε το διοξείδιο του άνθρακα σε φυσαλίδες σαπουνόνερου και τις σπάμε βλέποντας το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) που μοιάζει με καπνό να «δραπετεύει» και να απλώνεται παντού.
6) ΟΥΡΑΝΙΟ ΤΟΞΟ
Φτιάχνουμε ένα ουράνιο τόξο από διαλύματα ζαχαρόνερου διαφορετικής πυκνότητας, τα οποία έχουμε ήδη παρασκευάσει και χρωματίσει με χρώματα ζαχαροπλαστικής. Τοποθετούμε το πιο πυκνό διάλυμα στη βάση ενός ογκομετρικού κυλίνδρου και προσθέτουμε τα υπόλοιπα διαλύματα από το πιο πυκνό προς το πιο αραιό. Τα διαλύματα διαχωρίζονται σε στιβάδες σχηματίζοντας το ουράνιο τόξο.
Φτιάχνουμε ένα ουράνιο τόξο από διαλύματα ζαχαρόνερου διαφορετικής πυκνότητας, τα οποία έχουμε ήδη παρασκευάσει και χρωματίσει με χρώματα ζαχαροπλαστικής. Τοποθετούμε το πιο πυκνό διάλυμα στη βάση ενός ογκομετρικού κυλίνδρου και προσθέτουμε τα υπόλοιπα διαλύματα από το πιο πυκνό προς το πιο αραιό. Τα διαλύματα διαχωρίζονται σε στιβάδες σχηματίζοντας το ουράνιο τόξο.
7) ΟΔΟΝΤΟΚΡΕΜΑ ΕΛΕΦΑΝΤΑ
Φτιάχνουμε μια «οδοντόκρεμα για ελέφαντες» η οποία βασίζεται στην αντίδραση διάσπασης του οξυζενέ (Η2Ο2) προς νερό και οξυγόνο με τη χρήση διαλύματος ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) ως καταλύτη. Με την προσθήκη επίσης υγρού απορρυπαντικού πιάτων παρατηρείται ο σχηματισμός μεγάλης στήλης αφρού που ξεχειλίζει (χρωματιστή «οδοντόκρεμα»).
Φτιάχνουμε μια «οδοντόκρεμα για ελέφαντες» η οποία βασίζεται στην αντίδραση διάσπασης του οξυζενέ (Η2Ο2) προς νερό και οξυγόνο με τη χρήση διαλύματος ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) ως καταλύτη. Με την προσθήκη επίσης υγρού απορρυπαντικού πιάτων παρατηρείται ο σχηματισμός μεγάλης στήλης αφρού που ξεχειλίζει (χρωματιστή «οδοντόκρεμα»).
8) ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ
Προσθέτουμε σε 4 διάφανα ποτήρια διαδοχικά τα διαλύματα HCl 0,01Μ – NaOH 0,1Μ – HCl 0,5Μ – NaOH 1Μ. Ρίχνουμε στο πρώτο ποτήρι λίγες σταγόνες φαινολοφθαλεΐνης και αδειάζουμε διαδοχικά το περιεχόμενο του 1ου ποτηριού στο 2ο, του 2ου στο 3ο και του 3ου στο 4ο. Εάν μετά την ανάμιξη επικρατήσει όξινο περιβάλλον, τότε παρατηρείται αποχρωματισμός. Αντίθετα, εάν το διάλυμα γίνει βασικό, εμφανίζεται το ερυθροϊώδες χρώμα του δείκτη.
Προσθέτουμε σε 4 διάφανα ποτήρια διαδοχικά τα διαλύματα HCl 0,01Μ – NaOH 0,1Μ – HCl 0,5Μ – NaOH 1Μ. Ρίχνουμε στο πρώτο ποτήρι λίγες σταγόνες φαινολοφθαλεΐνης και αδειάζουμε διαδοχικά το περιεχόμενο του 1ου ποτηριού στο 2ο, του 2ου στο 3ο και του 3ου στο 4ο. Εάν μετά την ανάμιξη επικρατήσει όξινο περιβάλλον, τότε παρατηρείται αποχρωματισμός. Αντίθετα, εάν το διάλυμα γίνει βασικό, εμφανίζεται το ερυθροϊώδες χρώμα του δείκτη.