Διδακτική πρόταση για το κεφάλαιο των δυνάμεων της Φυσικής της Β΄Γυμνασίου

1. ∆Ι∆ΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΤΑΣΗ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗ ∆Ι∆ΑΣΚΑΛΙΑ ΤΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ
ΤΗΣ ∆ΥΝΑΜΙΚΗΣ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ ΤΗΣ Β΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ
Η εµπειρία που έχουµε από τα δύο χρόνια χρήσης του παρόντος σχολικού βιβλίου δείχνει ότι η
διδασκαλία του κεφαλαίου των δυνάµεων στη Β΄ Γυµνασίου εκτείνεται χρονικά και θεµατικά
τόσο πολύ ώστε να δηµιουργεί έντονα προβλήµατα κατανόησης στους µαθητές, κυρίως λόγω
πλατειασµών και της πολυδιάσπασης της µελέτης σε «περιφερειακά» φαινόµενα. Στη συνέχεια
παρουσιάζεται µια διδακτική προσέγγιση, σχετικά εκτενής χρονικά (οκτώ διδακτικές ώρες),
αλλά πάντως πιο περιορισµένη από τη συνήθη έκταση που δίνουν οι συνάδελφοι. Στην
πρόταση περιλαµβάνονται και σχόλια-προτάσεις-παρατηρήσεις σχετικά µε το υλικό που
περιλαµβάνεται στο βιβλίο και την πιο ορθή χρήση του. Σύµφωνα µε υπολογισµούς η έκταση
αυτή η µέγιστη δυνατή ώστε να υπάρξει χρόνος για τη παρουσίαση και του κεφ. της
θερµότητας.
Σχετικά τις ερωτήσεις και τις ασκήσεις που περιλαµβάνονται στο βιβλίο η γενική παρατήρηση
είναι ότι οι περισσότερες έχουν µια αρκετά µεγάλη δυσκολία για να απευθύνονται σε µαθητές
που µόλις άρχισαν να µελετούν Φυσική. Για το λόγο αυτό θα ήταν σκόπιµο να αναπτύξει ο κάθε
συνάδελφος τις δικές του ερωτήσεις, εφαρµογές και ασκήσεις και να στηριχθεί όσο το δυνατόν
λιγότερο στο σχολικό εγχειρίδιο.
1η ώρα
Γενική συζήτηση για τις δυνάµεις µε παραδείγµατα από τη καθηµερινή ζωή, ή συζήτηση για τις
φωτογραφίες του βιβλίου 3.1, 33, 3.4 (όχι 3.2)
• Παρατηρήσεις: Στις πρώτες σειρές αναφέρεται η φράση «…..πρέπει να γνωρίσουµε τον
τρόπο µε τον οποίο ένα σώµα επηρεάζει τη κίνηση ενός άλλου σώµατος». Είναι πολύ
πολύπλοκη η σκέψη για παιδιά αυτής της ηλικίας, θα ήταν προτιµότερο να γίνει
εισαγωγή στο θέµα µε εκφράσεις του τύπου: Τι πρέπει να κάνουµε για να αλλάξει η θέση
ενός αντικειµένου, ενός βιβλίου, ή ασκώ δύναµη µε το χέρι στο….. κτλ., Ας έχουµε
υπόψη µας ότι σε αυτές τις ηλικίες τα παιδιά συνήθως προσωποποιούν (θεωρούν ότι οι
δυνάµεις ασκούνται από ζωντανούς οργανισµούς) την άσκηση δύναµης ξεκινήσουµε
λοιπόν µε ανάλογη προσέγγιση, πριν περάσουµε αργότερα σε δυνάµεις «µη ορατές» π.χ.
τριβή, ή σε δυνάµεις πεδίου.
∆ύναµη (µε επαφή) και κίνηση, ∆ύναµη (µε επαφή) και παραµόρφωση. ∆ύναµη και ελατήριο,
µία πρώτη ποιοτική προσέγγιση του νόµου του Hooke.
• Παρατηρήσεις: ∆εν µιλάµε καθόλου για δυνάµεις από απόσταση παραµένουµε στην
προσωποποιηµένη άσκηση δύναµης µε επαφή.
ΟΧΙ δυνάµεις και αλληλεπίδραση, Είναι πολύ δύσκολη προσέγγιση για τα παιδιά, άλλωστε θα
µελετηθεί διεξοδικά µε το νόµο δράσης αντίδρασης.
ΟΧΙ κατηγορίες δυνάµεων. Εδώ θα παραµείνουµε στις δυνάµεις µε επαφή.
2η ώρα
Πειραµατική προσέγγιση του νόµου του Hooke, δηµιουργία δυναµόµετρου ορισµός µονάδας
δύναµης.
Χρήστος Γκοτζαρίδης 1
Σχ. Σύµβουλος ΠΕ4

2. Με τις εκφράσεις µικρή δύναµη –µεγάλη δύναµη, πλαγία προς τα εδώ προς τα κάτω κτλ.
κατευθυνθούµε τη συζήτηση για τον ορισµό της δύναµης ως διανυσµατικό µέγεθος.
• Παρατηρήσεις: Η διανυσµατική φύση της δύναµης προκύπτει και µε πολύ απλούστερες
δραστηριότητες από την εικόνα 3.12 η οποία δηµιουργεί επιπλέον ερωτηµατικά. Για
παράδειγµα αρκεί η δραστηριότητα εικόνας 3.11 και οι συµβολική της αναπαράσταση
εικόνα 3.13
3η ώρα
Συζήτηση για την έννοια του βάρους σώµατος, ορισµός του βάρους ως δύναµης από απόσταση,
συζήτηση γενικά για τις δυνάµεις από απόσταση (κυρίως τις βαρυτικές), αναζήτηση των
προσωπικών απόψεων των µαθητών πάνω στο θέµα, πιθανές παρανοήσεις.
Μια δύναµη από τη καθηµερινή ζωή, ή τριβή συζήτηση ανάκληση σχετικών γνώσεων των
µαθητών.
• Παρατηρήσεις: Το µάθηµα ακολουθεί µία καθαρά θεωρητική προσέγγιση µε συζήτηση
προσωπικών απόψεων και εµπειριών κτλ. Σκόπιµο θα ήταν σε κάθε θέµα που
συζητείται να γίνεται και η συµβολική-σχηµατική του αναπαράσταση στο πίνακα.
Στόχος είναι να εξοικειωθούν οι µαθητές µε το σχεδιασµό των δυνάµεων, την επιλογή
του σωστού σηµείου εφαρµογής και της σωστής κατεύθυνσης.
4η ώρα
Σύνθεση (παραλλήλων) δυνάµεων. Η έννοια της σύνθεσης δυνάµεων να προκύψει ως
απάντηση σε ερωτήµατα του τύπου «εγώ τραβάω το θρανίο προς τα εδώ, ο Γιώργος προς τα
εκεί, τι θα συµβεί τελικά;» Η έννοια της συνισταµένης δύναµης. Παραδείγµατα από τη
καθηµερινή ζωή µε περιγραφή τους, σχηµατική αναπαράσταση (διανύσµατα, σηµεία
εφαρµογής κτλ) υπολογισµός της συνισταµένης.
ΟΧΙ Σύνθεση δυνάµεων σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Η περίπτωση αυτή θα αναφερθεί µε ένα
παράδειγµα, µόνο ποιοτικά π.χ. εικόνα 3.26, 3.27 χωρίς περισσότερες λεπτοµέρειες και
υπολογισµούς. Θα στηριχθούµε στη διαισθητική ικανότητα των παιδιών για την αναζήτηση της
συνισταµένης δύο δυνάµεων που τέµνονται.
ΟΧΙ ∆υνάµεις από τραχιά επιφάνεια. Είναι πολύ δύσκολη προσέγγιση ακόµη και για το
Λύκειο.
ΟΧΙ Ανάλυση δύναµης.
5η ώρα
Παραδείγµατα και ασκήσεις εύρεσης συνισταµένης δυνάµεων.
∆ύναµη και ισορροπία. Η συνθήκη ισορροπίας προκύπτει από τη παρατήρηση σύνθεσης
δυνάµεων παρ/λων και αντίρροπων. Το συµπέρασµα της παρατήρησης γενικεύεται και στη
περίπτωση «αοράτων δυνάµεων» όπως βάρος τριβή κτλ. και ορισµός του υλικού σηµείου.
Παρατηρήσεις:
• Τα παραδείγµατα που επικαλείται το βιβλίο στην αρχή της παραγράφου µε το κουτί και
το τραχύ έδαφος ή τον πάγο, περισσότερο µπερδεύουν παρά ενισχύουν τη προσπάθεια
κατανόησης. Αυτό συµβαίνει διότι χρειάζεται να συζητηθούν θέµατα κίνησης µε
επιβράδυνση που από µόνα τους αποτελούν ένα δύσκολο θέµα µελέτης. Οµοίως η
συζήτηση για µία….κάποια αεροτράπεζα που έχεις και κάποιες ιδιότητες δεν βοηθούν
Χρήστος Γκοτζαρίδης 2
Σχ. Σύµβουλος ΠΕ4

3. στην εξοικείωση µε τις έννοιες της Φυσικής, αντίθετα δηµιουργούν ή ενισχύουν την
αίσθηση της επιστήµης των εργαστηρίων και όχι της πραγµατικότητας.
6η ώρα
Η έννοια της αδράνειας στη Φυσική. Η δύναµη και η µεταβολή της ταχύτητας.
Παρατηρήσεις:
• Το παράδειγµα µε τη Γη στην αρχή της παραγράφου 3.6 είναι ατυχέστατο, η εµπειρία
δύο χρόνων έδειξε ότι δηµιουργεί αντί να λύνει απορίες. Οµοίως και η προσέγγιση µε το
ηλεκτρόνιο.
• Όταν το σώµα παραµένει ακίνητο λέµε ότι ισορροπεί, όταν κινείται µε σταθερή ταχύτητα
πάλι ισορροπεί; Γιατί συµβαίνει αυτό; Πως προσεγγίζουµε το θέµα; Σε κάθε απάντηση
που θα δώσουµε θα πρέπει να στοχεύσουµε στη κατανόηση του θέµατος από
δεκατετράχρονους που µόλις άρχισαν να µελετούν Φυσική.
• Η έννοια της αδράνειας των σωµάτων µπορεί να προσεγγιστεί µε παραδείγµατα
καθηµερινής ζωής κάτι που δε συµβαίνει στο βιβλίο. Θα χρειαστεί λοιπόν να συζητηθούν
εικόνες της καθηµερινής ζωής (και όχι το τράβηγµα του βιβλίου)όπως τι είναι πιο εύκολο
να σπρώξεις ένα ποδήλατο όταν έχει πάνω του µόνο το ∆ηµήτρη ή όταν έχει µαζί µε το
∆ηµήτρη και το Γιώργο; Ή πιο ξεκινά πιο γρήγορα στα φανάρια; ένα φορτηγό ή ένα
κουρσάκι και γιατί; κτλ.
• Πολύ καλή η δραστηριότητα µε τα κρεµασµένα κουτιά κόκα κόλα σελ.56 δίνει βιωµατικά
την έννοια της αδράνειας ως δυσκολία στη κίνηση (ορθότερα µεταβολή της κίνησης)
υποστηρίζοντας τη σχέση µεγάλη µάζα- µεγάλη αδράνεια.
ΟΧΙ ∆ιαφορές µάζας και βάρους. Μόνο ως επιλεγµένη προσέγγιση µετά το τέλος του
κεφαλαίου. Εδώ διασπά τη συνέχεια των συλλογισµών.
ΟΧΙ Στον τύπο του βάρους και το g.
7η ώρα
∆ύναµη και αλληλεπίδραση. Αρχή µε σελ. 44. Παραδείγµατα δράσης- αντίδρασης από τη
καθηµερινή ζωή, να παγιωθεί η ιδέα της δράσης και ταυτόχρονα της αντίδρασης. Για
παράδειγµα χτυπώ τον τοίχο (ασκώ δύναµη στον τοίχο) πονάω κι εγώ (µου ασκεί δύναµη
και ο τοίχος) κτλ. Προσπάθεια να γίνει κατανοητό ότι οι δυο δυνάµεις ασκούνται σε
διαφορετικά σώµατα και ότι είναι ίσες και αντίθετες (στο βιβλίο λείπει η λέξη ίση).
Παρατηρήσεις:
• Το παράδειγµα µε τον κωπηλάτη να αγνοηθεί, είναι εξαιρετικά δύσκολη η µελέτη του.
Οµοίως τα παραδείγµατα µε ελικόπτερο και αεροπλάνο.
• Γιατί η δύναµη που προκαλεί το µήλο δεν κινεί τη Γη; Ερώτηση κρίσεως για πολύ
µεγαλύτερους µαθητές.
8η ώρα
Επανάληψη των νόµων του Νεύτωνα. Ολιγόλεπτο τεστ
Χρήστος Γκοτζαρίδης 3
Σχ. Σύµβουλος ΠΕ4