Tłumaczenie: Bogusław Malański, Anna Malańska.
Uczenie przedmiotów w szkole podstawowej to trudne zadanie. Samuel Lellouch i David Jasmin wysłali swoich studentów do szkoły podstawowe, j by pomogli nauczycielom. Dlaczego nie wypróbować, tego co zrobili w swojej klasie? Warto!
doświadczenia z piaskowymi
czasomierzami
Dzięki uprzejmości Fabrice Krot,
La Maison des Sciences
Guillermo jest studentem prestiżowej uczelni Ecole Polytechnique w Saint Etienne, Francja. Pomagał nauczycielowi – Pascalowi uczyć elektryczności sześciolatki (francuski standard CP) w jednej ze szkół. Pod koniec zajęć oboje podsumowali swoją działalność
“Czy oglądałeś schemat, jaki narysowały dzisiaj dzieci? Robią fantastyczne postępy!”- zachwycał sie Pascal. „Za tydzień będziemy uczyli się o wyłączniku. Czy możesz mi pomóc? Nieźle mi się z tobą pracuje. Zróbmy coś razem jeszcze raz. „
““Oczywiście; przyniosę parę rysunków i przygotuję materiały dla dzieci” mówi Guillermo. „ Wyłącznik jest trudny do zrozumienia dla sześciolatków. Zapytamy ich, jak można wyłączyć żarówkę bez odłączania przewodów.”
W części projektu zwanego La main à la pâtew1w1bierze udział 1500 – 2000 francuskich studentów uczelni technicznych. Pomagają w w czasie lekcji przyrodoznawstwa (dzieci w wieku 3-11 lat). Projekt ten zapoczątkował w roku 1996, laureat nagrody Nobla, Georges Charpak pracujący w Académie des Sciences. Projekt miał na celu promocję nauki przyrodoznawstwa w szkołach podstawowych. Dzisiaj projekt ten został wprowadzony również w 20 innych krajach. Istnieją strony internetowe projektu La main à la pâte w Niemczechw2, Hiszpaniiw3, Serbiiw4, Kraje Arabskiew5 and Chinachw6, jak i międzynarodowy portal Teaching Sciencew7. Portal obsługuje języki angielski, francuski, hiszpański i ma wiele odnośników do takich krajów, jak Belgia, Szwecja, Turcja, Szwajcaria.
Podejście typu “jak to zrobić” jest dla dzieci interesujące i pomaga w rozwoju umiejętności pracy naukowej, chociaż trzeba przyznać, że podejście to jest czasochłonne. Zwłaszcza przygotowania zabierają mnóstwo czasu. Poszukiwanie odpowiednich materiałów, organizacja doświadczenia i w końcu praca w czasie lekcji, to zajęcia absorbujące. Dodatkowo, nauczyciele przyrodoznawstwa nie czują się pewnie w tym temacie, co wymaga poświęcenia dodatkowego czasu nauczycielowi.
Guillermi i jemu podobni studenci pomagają w przezwyciężeniu trudności. Rekrutują się oni z technicznych wyższych szkól francuskich wszystkich departamentów Francji. Studencji trzeciego roku, przez co najmniej siedem kolejnych tygodni połowę dnia spędzają w szkołach podstawowych. Kążdy student pomaga nauczycielowi w przygotowaniu lekcji, przygotowaniu materiałów, prospektów, instrukcji itd. Opracowywują doświadczenia i sprawdzają je. Nauczyciel nadal jest odpowiedzialny za przebieg lekcji, Po zakończeniu zajęć lekcja jest wspólnie omawiana i analizowana.
By wspomóc takie działania, francuskie ministerstwo edukacji oraz ministerstwo szkół wyższych połączyło siły we wspólnym projekcie ASTEPw8, co ułatwiło zaangażowanie się naukowców w edukację na poziomie podstawowym.
Co więcej, project francuski La main à la pâte jest koordynatorem ze strony Francji europejskiego projektu Pollenw9 (patrz informacja w ramce), Projekt Pollen jeszcze silniej akcentuje stawianie pytań i ich doświadczalne rozwiązywanie. Saint-Etienne jest miastem, które w programie Pollen szczególnie rozwija silne związki między uniwersytetem a szkołą podstawową. Ich doświadczenia można znaleźć w internecie w języku francuskim oraz angielskim10.
Dzieci przekonują się, jakie są ich możliwości w przeprowadzaniu doświadczeń. Mają okazję porównać swoje podejście do zagadnienia z podejściem dorosłych. Uczą się w czasie zabawy. Dzielą radość poznania między sobą.
Nauczyciele szkół podstawowych zaczynają sobie zdawać sprawę, że nauczanie przyrodoznawstwa nie nie jest takie trudne. Z pomocą studentów sa sobie w stanie przyswoić podejście do pracy naukowej. To ważne, albowiem większość nauczycieli przechodziła różnego rodzaju kursy kwalifikacyjne, ale inne niż nauki techniczne. Według reportu francuskiego, aż 80% procent nauczycieli szkół podstawowych nie ma przeszkolenia w zakresie nauczania przyrodoznawstwa. Nauczycielom podoba się zaangażowanie ich uczniów w poznawanie przyrody.
Studenci mają okazję wypróbować swoje umiejętności w pracy z dziećmi, nakłaniając ich do poznawania przyrody. Widzą, jakie można napotkać w praktyce problemy przy przekazywaniu wiedzy technicznej dzieciom w zakrsie wieku 30-11 lat.
Pollen to europejski projekt nakierowany na rozwój nauk podstawowych. Popiera i stymuluje naukę opracowaną na zadawaniu pytań i znajdywaniu na nie odpowiedzi. W ramach tego projektu zostało wybranych 12 „miast-nasion” z krajów Unii Europejskiej. Włączone są do projektu: rodziny, partnerzy naukowi, urzędy miejskie, i centra kulturalne. Celem jest osiągnięcie nauczania przyrodoznawstwa na dobrym poziomie już w zakresie szkoły podstawowej.
Uczniowie i naukowcy z poza “miast-nasion” mogą przyłączyć się do projektu organizując się na lokalnym poziomie. Tym samym staja sie uczestnikami projektu Pyłek. Mogą również korzystać z zasobów w internecie, które są bezpłatnew9w9.
Poniżej zamieszamy opis dwóch zajęć opracowanych wspólnie przez nauczycieli oraz studentów biorących udział w projektach La main à la pâte oraz Pyłek. Więcej szczegółów na temat tych zajęć można znaleźć w serwisach: La main à la pâtew1 oraz Pollenw9.
svg:1. Szklana banieczka –
obudowa, 2.Gaz obojętny, 3.
Włókno wolframowe,4. Przewód
elektryczny idący do stopki
oprawki, 5.Przewód elektryczny
idący do gwintowanej części
oprawki, 6. Podpórka przewodów,
przeważnie szklana, 7.Oprawka,
tu jest przymocowana szklana
banieczka, 8.Kontakt boczny,
9.Gwint do mocowania
żaróweczki w oprawce.10.Izolacja,,
Kontakt elektryczny w stopce
Żródło: Wikimedia Commons
Tematem tych zajęć (sześć lekcji) było wprowadzenie pojęcia wyłącznika elektrycznego dla dzieci w przedziale wiekowym 3-6 latw11w11. Przewiduje się wprowadzenie pewnych pojęć z elektryczności często ignorowanych przez nauczycieli w młodszych klasach. Nauczyciele uważają ten temat za zbyt trudny i nie zawsze mają pomysł, jak się do niego zabrać.
W następnej części opiszemy, co jest potrzebne nauczycielowi do przygotowania lekcji na powyższy temat. Następnie podamy opis czynności. Więcej materiału można znaleźć w serwisie La main à la pâte oraz na stronie Science in Schoolw12.
Kluczowe zagadnienie, to działanie wyłącznika w obwodzie. Obwód składa się z serii obiektów przewodzących prąd elektryczny, włączająć w to baterię oraz żaróweczkę. Wszystkie te elementy muszą być wzajemnie połączone, jeden za drugim tworząc zamknięta pętlę – tzw. zamknięty obwód elektryczny. Nie można zobaczyć, co jest w środku baterii, byłoby to nawet niebezpieczne ze względu na zawarte w niej chemikalia. Wystarczy powiedzieć, że zadaniem baterii jest zapewnienie przepływu prądu elektrycznego w obwodzie. Jeżeli w jakimkolwiek miejscu obwód elektryczny jest przerwany, przepływ prądu nie może dalej zachodzić.
Aby uczniowie lepiej zrozumieli, że do przepływu prądu obwód musi być zamknięty, należy z bliska obejrzeć żaróweczkę – można nawet stłuc przedtem szklaną bańkę ( ostrożnie). Widać w środku dwa kontakty; jeden łączy włókno żaróweczki z jej stopką, drugi z bokiem oprawki (zobacz to na ilustracji). Dzieciom łatwiej jest wtedy prześledzić drogę prądu elektrycznego w żaróweczce.
W szkole podstawowej niestety nie przewiduje się doświadczenia o kierunku przepływu prądu elektrycznego – nie można zobaczyć małych elektronów. Na tym poziomie najważniejszym jest by zrozumieć, że prąd płynie w obwodzie dzięki barterii poprzez przewody elektryczne. Wszystko razem musi tworzyć obwód zamknięty. Dowodem na to, że prąd elektryczny płynie , dla dzieci w szkole podstawowej, jest świecenie żaróweczki.
Gdy prąd elektryczny płynie przez włókno wolframowe żaróweczki, powoduje jego rozgrzanie się – włókno to stawia opór prądowi elektrycznemu. Na skutek tego włókno rozgrzewa się do wysokiej temperastury i zaczyna świecić. Włókno zawsze jest umieszczone w próżni lub w obecności gazów szlachetnych lub nieczynnych, aby nie dopuścić do reakcji utleniania – spalenia się włókna.
Przy wprowadzeniu pojęcia wyłącznika ważne jest dać dzieciom do zrozumienia, że jest to część ruchoma. Oznacza to, że w zależności od jego ustawienia w pewnej pozycji może on przerwać obwód elektryczny lub połaczyć go ponownie. Gdy pojęcie jego funkcji zostanie przyswojone, konstrukcja przełącznika ma już mniejsze znaczenie; może to być najprostszy działający model zrobiony np. ze spinacza biurowego i dwóch pinezek do papieru (patrz rysunek na lewo). Dla mniejszych dzieci być może bardziej przemówi wyłącznik zrobiony z tzw. krokodylka (patrz rysunek powyżej).
rozdzielne (na prawo)
Zdjęcia dzięki uprzejmości Jobalou /
iStockphoto and Jean Jannon / Pixelio
buirowego i pinezek
Zdjęcie dzięki uprzejmośc
Nicola Graf
Materiały te powinny być w pracowniach szkolnych lub można je kupić w lokalnych sklepach.
Każdy element zajęć zabiera 45 minut. Poniżej są propozycje dla każdej lekcji. Dzieci powinny zaczynać od czegoś podobnego do tego, co już znają; np. latarka kieszonkowa; zabawka niedźwiadek. Potem mogą podchodzić do zagadnienia bardziej formalnie – rysowanie polączeń
Krok 1
Krok 2
Nicola Graf
Krok 3
Krok 4
Krok 5
Krok 6
Krok 7Umieść obwód elektryczny w głowie niedźwiadka. Przy pomocy wyłacznika włączaj i wyłączaj nos zwierzątka!
Poniżej opisane są zajęcia z dziećmi mające na celu zaznajomienie ich z dwoma podstawowymi pojęciami z fizyki: czas i szybkość. Zajęcia przeznaczone są dla dzieci w przedziale wiekowym 3-6 lat (nieco bardziej skomplikowane pojęcie czasu znajdziesz w pracy Al-Khalili, 2009). Zajęcia umożliwią zrozumienie takich pojęć jak: „szybciej niż”, „wolniej niż’, „tak samo szybko”. Dzieci będa konstruowały, porównywały działanie piaskowych czasomierzy. Dzieci będą mogły dokonać porównania między ilością piasku w czasomierzach a czasem przesypywania sioę piasku w czasomierzu. Dokładny opis znajdziesz na stronie Pollenw13.
Uwaga: W niektórych doświadczeniach uczniowie powinni samodzielnie przyrządzic czsomierze piaskowe ( patrz III i IV)
Trzy plastikowe czasomierze wypełnione piaskiem w różnych ilościach i zaznaczone różnymi kolorami: np najmniej napelniona na czerwono, średnio napełniona na niebiesko i najbardziej napełniona, na czarno.
1-cia | 2-ga | 3-cia |
---|---|---|
x | x | x |
x | x | x |
x | x | x |
OO > X | OOO > X |
O > X |
Table 3: Example of a worksheet to note down expected results for three sand timers and the results
Zespół: Chloé, Marion i Maureen
Napełnij uważnie wszystkie czsomierze i ustaw je od najszybszego do najwolniejszego.
Oczekiwane wyniki
1-cia | 2-ga | 3-cia |
---|---|---|
x | x | x |
0 | 00 | 000 |
The actual results
1-cia | 2-ga | 3-cia |
---|---|---|
x | x | x |
Al-Khalili J (2009) Podróż w czasie: naukowy fakt czy fikcja? Science in School 11: 15-19. www.scienceinschool.org/2009/issue11/timetravel/polish