by 
Πραγματικά πειράματα και εικονικά “πειράματα”
επειδή πολύς λόγος γίνεται…
η θέση μου έχει κατατεθεί πολλές φορές: πειράματα είναι τα πραγματικά πειράματα, μακάρι τα μετωπικά, “ζωντανά”, εντός τάξης ή σχολικού εργαστηρίου, με καθοδήγηση και παρέμβαση του διδάσκοντος, καλύτερα να είναι δύο, όπου χρειάζεται, με τροποποίηση του προγράμματος και συνεχόμενο 2ωρο, όπου οι μαθητές παρατηρούν, συναρμολογούν, συμμετέχουν, καταγράφουν, περιγράφουν, συμπεραίνουν, είναι συνυπεύθυνοι της επιτυχίας ή μη,
αλλά έστω και τα επίδειξης, 5 τον χρόνο τουλάχιστον, δεν είναι και για χόρταση, υπάρχουν δυσκολίες, τις γνωρίζω, προτίθεμαι να βοηθήσω, απολύτως δωρεάν εννοείται, 33 χρόνια ήμουν στο κουρμπέτι
τα εικονικά δεν είναι, κατά την άποψή μου, πειράματα, είναι σαν πειράματα, βοήθεια ναι, μια κάποια λύση ναι, κυρίως χρόνου και ακρίβειας, αλλά ετοιματζίδικα κατασκευάσματα είναι, από καθέδρας γνώση είναι, αφήνουν, όμως, τους μαθητές παθητικούς αναγνώστες, στο περιθώριο, είναι όπως ένα διάγραμμα ή μια θεωρία ή ένας μαθηματικός τύπος
έχουν, όμως και ένα πολύ μεγάλο, θεωρώ, ελάττωμα, που προσωπικά δεν έχω διαπιστώσει να σημειώνεται από κανέναν, και που φαίνεται κατ΄ αρχήν ως μεγάλο προτέρημα:
δεν κάνουν λάθος!
ενώ στην πράξη το απόλυτα σωστό δεν το γνωρίζει κανείς, διότι όλα είναι στο περίπου, κατά προσέγγιση είναι, διότι το δείχνει η εικόνα είναι
προσωπική εμπειρία: πριν κάπου 25 χρόνια σε μεγάλο σεμινάριο πειραμάτων σε σχολείο της Δυτικής Αθήνας, δεν θυμάμαι ποιο, ο Σχολικός Σύμβουλος της περιοχής, εξαιρετικός Φυσικός, παρουσίασε πειράματα στατικού ηλεκτρισμού, εγώ ήμουν Πειραματικός ναι, αλλά απλός “μαθητής” τότε
σε ένα από αυτά έτριψε με το ίδιο μάλλινο ύφασμα, δύο ίδια καλαμάκια, κρεμασμένα από το ταβάνι με μονωτική βυσίνα και αυτά μετά, αντί να απωθούνται, έλκονταν, το θυμάμαι ακόμη,
γύρισε και μου είπε “Βαγγέλη τί γίνεται εδώ”;
φάγαμε κάπου μισή ώρα για πιθανές εξηγήσεις της παραξενιάς, διότι κατά πως έλεγε ο συγχωρεμένος φίλος και Δάσκαλος Ανδρέας Κασσέτας πήραμε το λάθος αγκαλιά…
Γεια σας παιδιά.
Ας δούμε κάτι ούτως ειπείν “υβριδικό”.
Πειράματα μέσω ανάλυσης βίντεο με το Τράκερ.
Ταιριάζει με το πείραμα που έγινε στην αυλή από τον Βαγγέλη.
Γειά σου Βαγγέλη. Ευχαριστούμε για το θέμα που επέλεξες να αναδείξεις. Για τη βαθύτερη σημασία του αλλά και για τη σαφήνεια και πληρότητα της παρουσίασης. Για τη σπουδαιότητα του θα πρόσθετα ότι στην επιστήμη δεν υπάρχουν απόλυτες ή ευγενείς αλήθειες που να μην υποβάλλονται στον εμπειρικό έλεγχο. Και ο έλεγχος αυτός στις φυσικές επιστήμες είναι το πείραμα! Δεν μπορεί λοιπόν να μην αποτελεί και θεμέλιο και αναφορά στη διδασκαλία αυτών των επιστημών! Ούτε υπάρχει υποκατάστατο του . Στις προσομοιώσεις δίνονται εντολές εφαρμογής της τρέχουσας γνώσης στους διάφορους τομείς των εν λόγω επιστημών . Είναι μια διδακτική πρακτική που η κατάλληλη χρήση της μπορεί να εμπλουτίσει τη διδασκαλία. Είναι εντελώς άλλης τάξεως μέγεθος.
Καλημέρα παιδιά.
Η ολοένα αυξανόμενη χρήση αισθητήρων και λογισμικών επεξεργασίας των μετρήσεών τους τροποποιεί τα πειράματα μέτρησης.
Λόγου χάριν για να μετρήσουμε την περίοδο του εκκρεμούς μετρούσαμε τη διάρκεια 10 ταλαντώσεων και διαιρούσαμε διά 10. Τώρα η περίοδος υπολογίζεται με δύο κλικ από το διάγραμμα που δίνει ο αισθητήρας θέσης ή και δύναμης.
Θέλαμε να μετρήσουμε το g και το κάναμε μέσω της μέτρησης της περιόδου εκκρεμούς γνωστού μήκους. Τώρα αρκεί να βιντεοσκοπήσουμε την πτώση αντικειμένου και να εισάγουμε το βίντεο στο Τράκερ.
Με το ίδιο πρόγραμμα έχουμε τα διαγράμματα x-t , υ-t και α-t ενός δρομέα που βιντεοσκοπήσαμε.
Αισθητήρες πίεσης, τάσης, ρεύματος, κινητά τηλέφωνα κ.λ.π. κάνουν εύκολες τις άλλοτε αδιανόητες άμεσες μετρήσεις. Οι ρομαντικοί θα μας πουν ότι περιορίζεται έτσι η φαντασία και η δημιουργικότητα του πειραματιστή, όμως αυτός είναι καλύτερα προσαρμοσμένος στην σύγχρονη πραγματικότητα.
Οι προσομοιώσεις είναι κάτι άλλο, πολύ χρήσιμο εργαλείο.
Εδώ οι 4 δίσκοι, πολύ χρήσιμη προσομοίωση.
Πείθει όσους άπιστους Θωμάδες διαφωνούσαν για το θέμα των δύο δίσκων.
Οι οπτικοποιήσεις είναι άλλη ιστορία. Δεν πείθουν μια και κατασκευάστηκαν με βάση τα πιστεύω του κατασκευαστή τους. Είναι σαν ένας πίνακας με κίνηση.
Παλιές τέτοιες:
Ισόθερμη.
Ισόχωρη.
Ισοβαρής
Καλημέρα σε όλους
ευχαριστώ σε, Γιάννη, και που με διαβάζεις και που μου προτείνεις άλλες προσεγγίσεις,
αλλά το μάθημα για τον Τράκερ το είχα χάσει,
διότι ο συμμαθητής μου, τότε, ο αγαπημένος Αβερέλ Ντάλντον, με είχε πάρει μαζί του ψάχνοντας ανά τας ρύμας και τας οδούς με το ερώτημα “πότε θα φάμε ρε παιδιά;”
ευχαριστώ και σένα Γιώργο, για τα καλά σου λόγια, και την όλη τοποθέτησή σου
προσωπικά έκανα περισσότερο μετωπικά πειράματα μέσα στην τάξη, με συμμετοχή και συνευθύνη, αυτή κυρίως ήταν ο στόχος, όλων των μαθητών μου
π.χ. μέτρηση της έντασης του πεδίου βαρύτητας με τη βοήθεια απλού εκκρεμούς,
ένα απλό εκκρεμές σε κάθε θρανίο
(για την ιστορία, δηλαδή αν υπάρχει Θεός,
το απλό εκκρεμές το είχα περιγράψει ο ίδιος, και πειραματικά, στο υπάρχον, εδώ και 24 χρόνια, επίσημο σχολικό βιβλίο Φυσικής της Β Λυκείου Γενικής,
(όποιος αμφιβάλλει ρίχνει μια ματιά στη σελίδα με τους συγγραφείς),
είχα γράψει ολόκληρο το Κεφάλαιο των Ταλαντώσεων,
το οποίο κάποιοι ασχετόπουλοι ινστρούκτορες το αφαίρεσαν εντελώς!
βέβαια και δεν με συμβουλεύτηκαν ούτε με ενημέρωσαν, σπέκουλα πάνω στη δική μου δουλειά, Αιδώς Αργείοι!)
ενεργοποίηση, μέτρηση μήκους νήματος, χρόνου περιόδου, πράξεις και…
και όχι 9,81(SI)!
εδώ ήταν “όλα τα λεφτά”, στο “χαστούκι” της απόκλισης ήταν
έδινα τη μάχη μαζί τους, να καταλάβουν ότι δεν μέτρησαν σωστά το μήκος του νήματος, (10 φορές και μέσος όρος), τον χρόνο της περιόδου , (10 φορές και μέσος όρος), ότι το χρονόμετρό τους και η μεζούρα τους δεν ήταν τέλεια, ότι δεν πρόσθεσαν στο μήκος του εκκρεμούς την ακτίνα του κρεμασμένου σφαιριδίου, ότι δεν έλαβαν υπόψη τους την άνωση και την αντίσταση στον αέρα, αλλά και ότι το γεωγραφικό μας πλάτος δεν είναι 45ο
δι ό και έχω ξαναγράψει πολλές φορές: ένα πείραμα αποτυγχάνει, με ή χωρίς εισαγωγικά, αν δεν μπορείς να εξηγήσεις την αποτυχία του
Βαγγέλη δεν αποτυγχάνει το πείραμα αν δεν μετρηθεί καλά το g.
Μένει η διαδικασία και ότι αυτή πρόσφερε στο μυαλό των πειραματιστών.
Αυτή ενδιαφέρει και όχι η μέτρηση του g.
Αν θέλω να μετρήσω το g χρησιμοποιώ βαρυτόμετρο.
Ο Γεωλόγοι και οι εταιρείες εξόρυξης τα χρησιμοποιούν και φυσικά δεν παίζουν με εκκρεμή, ακριβώς γιατί θέλουν μεγάλη ακρίβεια.
Τα πειράματα μέτρησης θα αποτύχουν όχι αν δεν κάνουν καλούς υπολογισμούς αλλά αν εκτελεστούν μηχανικά χωρίς εμβάθυνση. Τέτοιες αποτυχίες γνωρίσαμε πολλές στα εργαστήρια του Πανεπιστήμιου αλλά και ως διδασκόντες στο Λύκειο και στο Γυμνάσιο. Και εμείς ως φοιτητές και τα παιδιά στο εργαστήριο ακολούθησαν οδηγίες, ως εάν εκτελούσαν μαγειρική συνταγή, χωρίς να τις καταλάβουν.
Κάποιες φορές προβλήματα έχουν και τα πειράματα επίδειξης.
Κάποιες φορές η βαριά σφαίρα τσουλάει πιο γρήγορα από την ελαφριά στο κεκλιμένο!!
Φυσικά δεν φταίει αυτή αλλά εμείς που επιλέξαμε το κεκλιμένο χωρίς να πιάσουμε χαρτί και μολύβι. Χωρίς να δούμε τη Γεωμετρία της διάταξης.
Άλλες φορές το πείραμα επίδειξης είναι άσχετο με το θέμα. Παράδειγμα:
Το πείραμα “επιτυγχάνει” αλλά μην το παρουσιάσουμε ως πείραμα επίδειξης του νόμου Μπερνούλι.