ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΝΕΡΟΥ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ.
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΙΣ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ
β΄γυμνασίου
Η παρακάτω πειραματική δραστηριότητα πραγματοποιήθηκε σε διδακτική ώρα των μαθηματικών β΄γυμνασίου στις 29 Φεβρουαρίου 2016. Αφορούσε στις γραφικές παραστάσεις συναρτήσεων και ανήκει στην ειδική περίπτωση βιωματικής μάθησης στα μαθηματικά που αποκαλείται "πειραματικές δράσεις με χειραπτικά αντικείμενα". Στόχος ήταν να κατανοήσουν οι μαθητές το σχεδιασμό των γραφικών παραστάσεων αλλά και τη λειτουργικότητά τους στην εξαγωγή προβλέψεων και συμπερασμάτων.
Χρόνος υλοποίησης δραστηριότητας : Δευτέρα 29 Φεβρουαρίου 2016
Κοινωνική ενορχήστρωση της τάξης: Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες των 5 ατόμων.
Πορεία δραστηριότητας: Αρχικά πάνω στην έδρα τοποθετήσαμε ένα καμινέτο που πάνω του βρισκόταν ένα κυλινδρικό δοχείο με νερό. Μέσα στο δοχείο τοποθετήσαμε θερμόμετρο οινοπνεύματος. Τα υλικά του πειράματος λοιπόν ήταν :
1. Καμινέτο
2. Κυλλινδρικό δοχείο
3. Νερό
4. Θερμόμετρο οινοπνεύματος
5. Αναπτήρας
6. Χαρτί μιλιτρέ ( ένα για κάθε ομάδα).
7. Χρονόμετρο.
7. Χρονόμετρο.
Στη συνέχεια μετρούσαμε κάθε ένα λεπτό τη θερμοκρασία του νερού όπως την κατέδειχνε το θερμόμετρο. Συγκεκριμένα ένας μαθητής χρησιμοποιούσε το χρονόμετρο και μόλις περνούσε ένα λεπτό ειδοποιούσε τον άλλον μαθητή και παρατηρούσε τη θερμοκρασία. Κατασκευάσαμε έτσι έναν πίνακα τιμών χρόνου - θερμοκρασίας.
Χρόνος 0 1 2 3 4 5 6
Θερμοκρασία 20 32 37 42 47 51 55
Αποτυπώθηκαν οι τιμές του πίνακα τιμών σε σημεία γραφήματος στο χαρτί μιλιμιτρέ.
Κατόπιν ενώνοντας τα διαδοχικά σημεία με ευθύγραμμα τμήματα σχηματίσαμε την γραφική παράσταση που παριστάνει την εξέλιξη του φαινομένου.
Το τελευταίο βήμα ήταν να εκτιμήσουμε τη θερμοκρασία του νερού 2,5 λεπτά και 4,5 λεπτά μετά το άναμμα της φωτιάς.Χρησιμοποιήσαμε κατακόρυφες κι οριζόντιες γραμμές στο χαρτί μιλιμετρέ. Συγκεκριμένα βρήκαμε τη θέση 2,5 ( και 4,5 αργότερα) στον οριζόντιο άξονα και από τη θέση αυτή σχεδιάσαμε κατακόρυφο ευθύγραμμο τμήμα μέχρι να συναντήσει την γραφική παράσταση. Από το σημείο εκείνο κατασκευάσαμε οριζόντιο τμήμα μέχρι να συναντήσει τον κατακόρυφο άξονα yy΄. Σε εκείνη τη θέση καταγράφεται η ζητούμενη τιμή θερμοκρασίας. Παρατηρήσαμε έτσι ότι η γραφική παράσταση είναι ένα εύχρηστο εργαλείο στην εκτίμηση και πρόβλεψη φαινομένων.
ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΜΕ ΤΟ ΧΡΟΝΟ - ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΚΑΛΥΤΕΡΟΥ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ - ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΣΤΙΣ ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ
Η παρακάτω κατασκευή πραγματοποιήθηκε στις 24 Φεβρουαρίου 2016 σε διδακτική ώρα της άλγεβρας β΄ γυμνασίου. Αφορούσε στην διδακτική ενότητα της λειτουργικότητας των γραφικών παραστάσεων.
Χρόνος υλοποίησης δραστηριότητας : Σε 1 διδακτική ώρα στις 24 Φεβρουαρίου 2016.
Κοινωνική ενορχήστρωση της τάξης: Οι μαθητές χωρίστηκαν σε ομάδες των 5 ατόμων.
Πορεία δραστηριότητας: Σε κάθε ομάδα δόθηκαν τα παρακάτω χειραπτικά υλικά:
1. 4 όμοια τενεκεδάκια αναψυκτικού
2. αλουμινόχαρτο , χαρτί , βαμβάκι , μάλλινο ύφασμα
3. θερμόμετρο
4. καμινέτο
5. πυρίμαχο δοχείο
6. ζιλοτέιπ
7. χαρτί , χαρτί μιλιμιτρέ ,μολύβι
8 ψαλίδι
9. Χρονόμετρο
Σκοπός της δράσης είναι να εντοπίσουμε ποιο από τα υλικά : αλουμινόχαρτο , χαρτί , βαμβάκι , μάλλινο ύφασμα είναι το καλύτερο θερμομονωτικό υλικό. Για το σκοπό αυτό επενδύουμε με καθένα από τα υλικά αυτά καθένα από τα πανομοιότυπα τενεκεδάκια. Στο πυρίμαχο δοχείο προσθέτουμε νερό και το τοποθετούμε πάνω στο αναμμένο καμινέτο. Μέσα στο δοχείο με το νερό βάζουμε ένα θερμόμετρο και παρακολουθούμε την άνοδο της θερμοκρασίας του. Μόλις η ένδειξη του θερμομέτρου είναι 70 βαθμοί απομακρύνουμε το δοχείο από την εστία φωτιάς και ρίχνουμε ίση ποσότητα νερού στα 4 τενεκεδάκια. Στη συνέχεια με βοήθεια χρονομέτρου κια θερμομέτρου καταγράφουμε τη θερμοκρασία του νερού σε καθένα από τα τενεκεδάκια στα 3 , 6 , 9 ,12 λεπτά μετά από την είσοδο του νερού. Παριστάνουμε τα αποτελέσματα σε πίνανα και σε γραφική παράσταση σε χαρτί μιλιμιτρέ.
Στη συνέχεια καταγράψαμε τις μετρήσεις σε πίνακα και στη συνέχεια τις παραστήσαμε σε γραφική παράσταση χρόνου - θερμοκρασία.
Διδακτικά οφέλη: Παρατηρήσαμε έτσι ότι η γραφική παράσταση αποτελεί ένα εύχρηστο κι αξιόπιστο εργαλείο για την παρουσίαση μετρήσεων και κυρίως για την ασφαλή εξαγωγή συμπερασμάτων . Έτσι από αυτήν φαίνεται ότι το καλύτερο θερμομονωτικό υλικό είναι το μάλλινο ύφασμα. Ακολουθεί το βαμβάκι και μετά το χαρτί και τέλος το αλουμινόχαρτο.