Σεραφείμ Μπίτσιος Φυσικός, Υπεύθυνος ΕΚΦΕ Καρδίτσας Πειραματική υποστήριξη της διδασκαλίας των ενεργειακών μετατροπών στο Γυμνάσιο και στο Δημοτικό Σεραφείμ Μπίτσιος Φυσικός, Υπεύθυνος ΕΚΦΕ Καρδίτσας

Σκοπός της διδασκαλίας της έννοιας της ενέργειας καθώς και των μετατροπών της από μια μορφή σε άλλη είναι να βοηθηθούν οι μαθητές στην κατανόηση βασικών εννοιών και αρχών λειτουργίας του περιβάλλοντος χώρου τους. Είναι γενικότερα αποδεκτό ότι στις Φυσικές Επιστήμες το πείραμα συμβάλλει πολύ στην εμπέδωση εννοιών, ιδιαίτερα από μαθητές μικρότερων ηλικιών, που σε μεγάλο βαθμό το γνωστικό υπόβαθρο που διαθέτουν βασίζεται στη βιωματική τους εμπειρία. 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

Το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο κατά την κατάρτιση των ΔΕΠΠΣ - ΑΠΣ για τις Φυσικές Επιστήμες εισάγει την έννοια της ενέργειας από την Α´ Τάξη του Δημοτικού Σχολείου ξεκινώντας με την ηλεκτρική ενέργεια, συνεχίζοντας στις Β´ - Δ´ Τάξεις με την ενέργεια του νερού και του ανέμου, μετασχηματισμό και αποθήκευση ενέργειας με την τροφή, θερμότητα και φως, για να φθάσει στην Ε´ Τάξη στην ενέργεια και τις μετατροπές της και στη ΣΤ´ Τάξη στην ενέργεια και τις πηγές της, όπου οι μαθητές σχηματίζουν μια πρώτη αντίληψη για τις θεμελιώδεις μορφές ενέργειας και συνδέουν τις μεταβολές στη φύση με τη μεταφορά ή τις μετατροπές ενέργειας. Συνεχίζοντας στη Β´ Γυμνασίου οι μαθητές θα αποκτούν τη δυνατότητα ενιαίας περιγραφής φυσικών, χημικών και βιολογικών φαινομένων και θα γνωρίζουν ότι η ενέργεια συναντάται σε διάφορες μορφές και είναι μέγεθος που διατηρείται. 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

Με δεδομένο λοιπόν ότι οι εργαστηριακές ασκήσεις και οι σχετικές δραστηριότητες δίνουν τη δυνατότητα στους μαθητές να οικοδομούν τη γνώση και να αναπτύσσουν ομαδικό πνεύμα εργασίας για την επίτευξη κοινών στόχων προτείνονται 16 δραστηριότητες, που θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην υποστήριξη της διδασκαλίας των ενεργειακών μετατροπών στο Δημοτικό και στο Γυμνάσιο. 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΑΡΧΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να διαπιστωθεί πειραματικά η μετατροπή της δυναμικής ενέργειας σε κινητική. Να παρατηρηθεί και να μελετηθεί η ανακύκλωση. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Κινητική – Δυναμική ενέργεια Κυκλική κίνηση Ανακύκλωση ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Συσκευή ανακύκλωσης 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ [ Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να διαπιστωθεί πειραματικά ότι η μηχανική ενέργεια διατηρείται σταθερή. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Κινητική – Δυναμική ενέργεια Θεώρημα διατήρησης της μηχανικής ενέργειας ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Τροχός του Maxwell 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού ] ΣΤΟΧΟΣ: Να δείξουμε ενεργειακές μεταβολές (η χημική ενέργεια που λαμβάνουμε από τις τροφές μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια και εν συνεχεία σε θερμική). ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Χημική – Μηχανική – Θερμική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα λαστιχάκι, σχετικά πλατύ 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ [ Περιβαλλοντική Εκπαίδευση, Φυσικά ΣΤ´ Δημοτικού ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου στο εργαστήριο. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Φαινόμενο θερμοκηπίου Υπεριώδης ακτινοβολία Αέρια θερμοκηπίου – Διοξείδιο του άνθρακα (CO2) ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Δύο γυάλινα ποτήρια Δύο μικρά κομμάτια χαρτόνι Ένα κομμάτι πλαστικού για πώμα Ένα λαστιχάκι ή κολλητική ταινία Δύο θερμόμετρα Μία λάμπα 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

- Στο αριστερό διάγραμμα τα δύο δοχεία ήταν κενά, το ένα σκεπασμένο με διαφανή μεμβράνη ενώ το άλλο όχι. - Στο μεσαίο διάγραμμα προστέθηκε ίση ποσότητα νερού στα δύο δοχεία και το ένα συνέχισε να είναι σκεπασμένο με διαφανή μεμβράνη ενώ το άλλο όχι. - Στο δεξιό διάγραμμα προστέθηκε ίση ποσότητα νερού στα δοχεία και στο ένα τοποθετήθηκε ένα μικρό διάφανο δοχείο που επέπλεε στο νερό και περιείχε μικρά κομμάτια κιμωλίας με υδροχλωρικό οξύ για παραγωγή CO2. Τώρα και τα δύο δοχεία ήταν σκεπασμένα με διαφανή μεμβράνη, με σκοπό να δούμε την επίδραση του CO2 στη θερμοκρασία του κλειστού συστήματος 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ [ Περιβαλλοντική Εκπαίδευση, Φυσικά ΣΤ´ Δημοτικού ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθεί η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Ηλιακή ενέργεια Ανανεώσιμες – Μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Δύο χάρτινα κουτιά Δύο πλαστικά παράθυρα (π.χ. διαφάνειες) Δύο θερμόμετρα Ένα κομμάτι χαρτόνι 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

Παραθέτουμε μία γραφική παράσταση, που προέκυψε από μετρήσεις που χρησιμοποιήσαμε σαν καταγραφέα θερμοκρασιών τους αισθητήρες θερμοκρασίας του Multilog. H  (μικρότερη κλίση) αντιστοιχεί στο κλειστό κουτί και η  στο ανοικτό (χωρίς να σκεπάζεται η διαφάνεια). Η πτώση της θερμοκρασίας άρχισε όταν ο ήλιος σταμάτησε να πέφτει στη θέση που ήταν τα κουτιά. 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΑΤΜΟΚΙΝΗΤΟ ΓΑΪΤΑΝΑΚΙ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθεί η μετατροπή της θερμικής σε κινητική ενέργεια. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Θερμική – Κινητική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα στήριγμα μαγνητών Σύρμα. Βαμβάκι. Οινόπνευμα. Μία σύριγγα με βελόνα. Δύο αυγά. 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΦΛΑΣ [ Φυσικά Ε´, ΣΤ´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθεί η μετατροπή της χημικής σε φωτεινή ενέργεια. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Φωτεινή - Χημική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα κομμάτι φύλλου Mg Ένα ξύλινο μανταλάκι Αναπτήρας ή σπίρτα 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΠΟΔΗΛΑΤΟ [ Φυσικά Ε´, ΣΤ´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθούν οι μετατροπές ενέργειας από μία μορφή σε άλλη. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Ηλεκτρική – Κινητική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΣΥΣΚΕΥΕΣ: Ποδήλατο με δυναμό και φως ή μόνο το δυναμό και το φως 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ [ Φυσικά Ε´, ΣΤ´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθεί η μετατροπή της δυναμικής ενέργειας σε κινητική. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Δυναμική, κινητική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα κομμάτι σπάγκου ή νήμα ή κλωστή μεγάλου μήκους Ένα καλαμάκι Ένα μακρόστενο μπαλόνι (υπάρχουν μπαλόνια μακρόστενα που σφυρίζουν καθώς ξεφουσκώνουν, αν θέλετε να προσθέσετε ηχητικά εφέ) Κολλητική ταινία (σελοτέιπ) 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ [ Φυσικά Ε´, ΣΤ´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθούν οι μετατροπές ενέργειας από μία μορφή σε άλλη. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Χημική – Ηλεκτρική – Κινητική ενέργεια - Φωτεινή ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Μία μπαταρία 4,5 V Καλώδια Ένα λαμπάκι Ένα ποτήρι με αλατόνερο Δύο μεγάλα καρφιά Ένας μικρός ηλεκτρικός κινητήρας 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΥΔΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθούν οι μετατροπές ενέργειας από μία μορφή σε άλλη. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Δυναμική –Κινητική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα χάρτινο κουτί από γάλα Ένας εργαστηριακός υδροστρόβιλος Κλωστή 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΕΝΑ ΑΥΤΟΚΙΝΟΥΜΕΝΟ ΚΟΝΣΕΡΒΟΚΟΥΤΙ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθούν οι μετατροπές ενέργειας από μία μορφή σε άλλη. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Δυναμική – Κινητική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα άδειο κονσερβοκούτι γάλακτος (ή κουτί από νες-καφέ ή κάτι ανάλογο) Ένα λαστιχάκι Ένα βαρίδι (π.χ. από ψάρεμα) 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΛΕΜΟΝΙΑ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθούν οι μετατροπές ενέργειας από μία μορφή σε άλλη. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Χημική – Ηλεκτρική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Τρία λεμόνια Τρία ελάσματα ψευδαργύρου Τρία ελάσματα χαλκού Ένα χάλκινο σύρμα ή καλώδια Ένα λαμπάκι 1,5 V ή ένα πολύμετρο 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΗΛΙΑΚΟΣ ΦΟΥΡΝΟΣ [ Περιβαλλοντική Εκπαίδευση, Τεχνολογία Α´ Γυμνασίου, Φυσικά ΣΤ´ Δημοτικού ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθούν οι μετατροπές ενέργειας από μία μορφή σε άλλη. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Ηλιακή – Θερμική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα κουτί πίτσας Μαύρο χαρτόνι Αλουμινόχαρτο Διαφανές πλαστικό Μη τοξική κόλλα Κολλητική ταινία Ένα ξύλινο υποστήριγμα 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΧΩΡΙΣ ΦΩΤΙΑ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΧΩΡΙΣ ΦΩΤΙΑ [ Φυσικά Ε´ Δημοτικού, Φυσική Β´ Γυμνασίου ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθεί η μετατροπή της χημικής σε θερμική ενέργεια. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Θερμική – Χημική ενέργεια Εξώθερμη χημική αντίδραση ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένας δοκιμαστικός σωλήνας Ένα σταγονόμετρο Λίγο πυκνό H2SO4 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

ΦΩΤΕΙΝΟΣ ΠΑΝΤΟΓΝΩΣΤΗΣ [ Τεχνολογία Α´ Γυμνασίου, Φυσικά Ε´ Δημοτικού ] ΣΤΟΧΟΣ: Να παρατηρηθεί η μετατροπή της χημικής σε φωτεινή ενέργεια. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ: Φωτεινή – Χημική ενέργεια ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ: Ένα χαρτόνι Συνδετήρες Καλώδια Μία μπαταρία 4,5V Ένα λαμπάκι Μία πινέζα Ένα μικρό κομμάτι ξύλου 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

Αν πληκτρολογήσετε http://ekfe.kar.sch.gr … και κάνετε κλικ εδώ … … θα μπείτε στην ιστοσελίδα του ΕΚΦΕ Καρδίτσας! 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος

… θα κατεβάσετε πλήρες το βιβλίο με τα Αν κάνετε κλικ εδώ … … και μετά εδώ … … θα κατεβάσετε πλήρες το βιβλίο με τα πειράματα, που σας παρουσιάσαμε! 7 Απριλίου 2017 Σεραφείμ Μπίτσιος