Ανακαλύπτω το Άτομο με ένα μοντέλο 3D

Δρ. Βασίλειος Αγ. Δρούγας

1ο και 2ο Γυμνάσιο Φιλιππιάδας  Πρέβεζα,  bdrougas@yahoo.com

Η διδακτική αυτή προσέγγιση στις εφαρμογές της φυσικής αναφέρεται σε μαθητές της Β και Γ Γυμνασίου  . Δημιουργήθηκε με παιδαγωγικό πρότυπο το μαθητοκεντρισμό, τον εποικοδομητισμό, τη διερευνητική μάθηση,  αλλά και της ομαδικής επεξεργασίας της πληροφορίας (Χρυσαφίδης 1994). Χρησιμοποιήθηκε μια πραγματική τρισδιάστατη μορφή – αναπαράσταση του ατόμου ενός στοιχείου για να αναγνωρίσουν οι μαθητές τη δομή του. Το μοντέλο το οποίο δημιουργήθηκε φτιάχτηκε από απλά υλικά που μπορούν τα παιδιά να βρουν κατά τη συμμετοχή τους στα μαθήματα των καλλιτεχνικών. Αρχικά σχεδιάστηκε η αναπαράσταση του ατόμου σε χαρτί ακολουθώντας τη δομή της θεωρίας από τα σχολικά βιβλία και μετά τα παιδιά δημιούργησαν ερωτήματα και δώσαν προτάσεις σχετικά με την παράσταση του ατόμου στο χώρο. Οι προτάσεις των παιδιών καταγράφηκαν και συζητήθηκαν .Όπως για παράδειγμα πως θα μπορούσε δηλαδή να είναι στην πραγματικότητα το άτομο. Τα παιδιά ανακαλύπτουν σημεία πάνω στο μοντέλο, που έχουν σχέση με τη δομή του ατόμου. Δημιουργούν μια  ερευνητική ομάδα αναζητώντας πληροφορίες στην επιστήμη της Χημείας και βρίσκουν  εφαρμογές στη δημιουργία μιας χημικής ένωσης. Αυτά τα καταγράφουν σε μια μικρή εργασία (Σάββας 1996). Η εργασία έχει διάρκεια έως και τρεις διδακτικές ώρες  όπου συζητούνται τα θέματα στην τάξη. Οι μαθητές ανά ομάδα περιγράφουν τη δομή του ατόμου και αναλαμβάνουν να βελτιώσουν το μοντέλο ενώ ζητείται από τον εκπαιδευτικό να δημιουργήσει κάθε ομάδα το δικό της μοντέλο.  διαδικασία της κατασκευής και της αναπαράστασης ολοκληρώθηκε. Οι μαθητές στο τέλος  συμπληρώνουν ανώνυμο ερωτηματολόγιο όπου καταγράφονται τα αποτελέσματα της χρήσης του μοντέλου στη μάθηση της δομής του ατόμου επίσης οι προτάσεις τους και αξιολογούν τη μαθησιακή διαδικασία. 

Λέξεις-κλειδιά:  Άτομο, ηλεκτρόνια , Πραγματικό 3D μοντέλο, εκπαιδευτικό υλικό

Ανακαλύπτω τη Δομή του Ατόμου με ένα μοντέλο 3D

Αρχικό σχέδιο για το άτομο που δημιούργησαν τα παιδιά με βάση τη θεωρία τους σχολικού βιβλίου. Στο μέσον έχουν σχεδιάσει τον πυρήνα του ατόμου.

Το πρώτο μας 3D μοντέλο που φτιάχτηκε με απλά υλικά στην αίθουσα. Στο μέρος αυτό διερευνήσαμε τη γεωμετρία του χώρου στο άτομο. Επιλέχθηκε  ένα μπαλάκι από φελιζόλ στο οποίο φτιάχτηκε ο Πυρήνας του ατόμου και τα Ηλεκτρόνια σε τροχιές γύρω από αυτόν

Μετα χρησιμοποιήθηκε ένα πλαστικο κυκλικό υπόθεμα όπου τοποθετήθηκαν πλαστικά μικρά μπαλάκια για να δείξουν το άτομο με τον πυρήνα και τις τροχιές των ηλεκτρονίων σε δύο στιβάδες γύρω από αυτόν.

Τέλος κατασκεύασα  ένα τρισδιάστατο μοντέλο παρουσίασης των τροχιών των ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα με μπαλάκια του πινκ πόνκ που ήταν στερεωμένα σε  μεταλλικό έλασμα τοποθετημένο πάνω σε μια ξύλινη πλάκα.
Ο σκοπός αυτού του 3D μοντέλλου αυτού ήταν να αναδείξει τη γεωμετρία του χώρου σε σχέση με το επίπεδο και να αναγνωρισθούν οι διακεκριμένες τροχιές των ηλεκτρονίων σε στιβάδες.

Η παρουσίαση του μποντέλου αυτού στη διδακτική ώρα βοήθησε τους μαθητές να αντιληφθούν τη σπουδαιότητα και την ιδιομορφία της κίονησης στο χώρο. Έτσι θα μπορούσαν πιο εύκολα να κατανοήσουν έννοιες που υπήρχαν στο βιβλίο σχετικά με την κίνηση των ηλεκτρονίων και τη θέση τους κάθε χρονική στιγμή γύρω από τον πυρήνα. Επιλάχθηκαν σε όλες τις περιπτώσεις διαφορετικά χρώματα  στα σωματίδια του πυρήνα και στα ηλεκτρόνια , για την ρεαλιστική αποτύπωση των χαρακτηριστικών τους.

Η μελέτη και διερεύνηση και η συμμετοχή εκ μέρους των μαθητών ήταν πολύ μεγάλη και βοήθησε σημαντικά στηνκατανόηση των εννοιών. Για την πληρέστερη διρεύνηση της αποτύπωσης των διδακτικών στόχων της δημιουθργίας του μοντέλου θα δοθεί στους μαθητές ανώνυμο ερωτηματολόγιο αξιολόγησης του μοντέλου καθώς και καταγραφής των προτάσεών τους για πληρέστερη αποτύπωση.