Ένα εισαγωγικό μάθημα για τους μαθητές που τώρα αρχίζουν να μελετούν Φυσική. Μπορεί να δοθεί στους μαθητές απλά ως ανάγνωσμα ή να γίνει παρουσίαση και συζήτηση στη τάξη σρ διάρκεια μίας διδακτικής ώρας.

1. ΦΥΣΙΚΗ Α' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
Μία εισαγωγική συζήτηση με τους μαθητές που τώρα αρχίζουν
να μελετούν φυσικές επιστήμες στο Γυμνάσιο
Σας αρέσουν οι φυσικές επιστήμες; Η Φυσική; Η απάντησή
σας μάλλον είναι αρνητική και μας την λέτε συχνά και με
πολλούς τρόπους. Σας αρέσουν όμως οι ιστορίες
μυστηρίου και αναζήτησης; Σας αρέσουν τα παιχνίδια
στρατηγικής στο internet; Βάζετε συχνά το εαυτό σας στη
θέση ενός ντετέκτιβ ερευνητή καθώς παρακολουθείτε
ταινίες;
Ας προσπαθήσουμε μαζί να βρούμε τί είναι αυτό που σας αρέσει. Οι ντετέκτιβς και οι
ερευνητές μελετούν κάποια γεγονότα, προσπαθούν να βρουν μία λογική εξήγηση για κάτι
που συνέβη και πριν απ΄ όλα ψάχνουν να βρουν την αιτία που συνέβησαν τα γεγονότα που
μελετούν. Επιπλέον, αν σας αρέσουν και τα παιχνίδια στρατηγικής, τότε σας αρέσει να
σχεδιάζετε πορείες δράσης, να μελετάτε απαντήσεις σε γεγονότα και να δίνετε λύσεις σε
σύνθετα προβλήματα.
Α
ν έχετε τα παραπάνω ενδιαφέροντα, έχετε ό,τι χρειάζεται για να κάνετε την μελέτη των
Φυσικών επιστημών στο σχολείο, ένα πολύ ενδιαφέρον ταξίδι για σας. Πιο συγκεκριμένα
όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά που σας συναρπάζουν και με τα οποία είσαστε
εξοικειωμένοι, είναι χαρακτηριστικά της "επιστημονικής μεθόδου" μελέτης των φυσικών
επιστημών.
Βασικά η επιστημονική μέθοδος είναι ένας οργανωμένος τρόπος
(μέθοδος) για να βρείτε το "γιατί συμβαίνει κάτι" ή τον τρόπο
Ό
που συμβαίνει κάτι.
πως στις έρευνες έτσι και στην επιστημονική μέθοδο, η αρχή γίνεται πάντοτε με ένα
ερώτημα. Επειδή όμως εδώ μας ενδιαφέρουν ερωτήματα σε θέματα επιστήμης,
φροντίζουμε ώστε η ερώτηση που θα διατυπωθεί να περιέχει και κάτι που να μπορεί να
μετρηθεί ώστε να έχουμε τη δυνατότητα να συγκρίνουμε
αποτελέσματα. Ίσως να υπάρχει ήδη μία καλή απάντηση στην
ερώτησή σας, γι αυτό είναι σημαντικό για την οικονομία της
έρευνάς σας να οργανώσετε πρώτα μία βιβλιογραφική έρευνα γι
αυτά που είναι ήδη γνωστά σχετικά με το ερώτημα που σας
απασχολεί.
Όπως οι ντέντεκτιβς οργανώνουν μία "λίστα με υπόπτους" που
μπορεί να ευθύνονται γι αυτό που ερευνούν, έτσι και στην
Χρήστος Γκοτζαρίδης
Σχ. Σύμβουλος ΠΕ4

2. ΦΥΣΙΚΗ Α' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
επιστημονική μέθοδο εργασίας δημιουργούμε μία "λίστα υπόπτων μας" που την
ονομάζουμε "υπόθεση εργασίας" ή σκέτα "υπόθεση". Αυτή η υπόθεση είναι μία
επιστημονική πρόταση για το πώς (πιθανόν) να δουλεύει αυτό που ψάχνουμε με το
επιστημονικό μας ερώτημα. Για να δεχθούμε ή να απορρίψουμε την υπόθεση
που κάναμε θα πρέπει να σχεδιάσουμε ένα πείραμα που να μας
βοηθήσει να βγάλουμε τα σχετικά συμπεράσματα.
Ας μελετήσουμε μαζί ένα παράδειγμα για να γίνουν σαφή τα παραπάνω:
Έστω ότι θέλουμε να μελετήσουμε το πώς μεγαλώνουν καλύτερα τα φυτά που έχουμε στο
μπαλκόνι μας. Αυτή είναι η αρχική επιστημονική μας ερώτηση.
Κάνουμε την υπόθεση ότι το λίπασμα που
ρίχνουμε την Άνοιξη τα βοηθάει να
μεγαλώσουν γρήγορα.
Το σημαντικό για τη συνέχεια είναι να βρούμε
ένα τρόπο, μέγεθος το λέμε στις φυσικές
επιστήμες, το οποίο να μπορούμε να το
μετρήσουμε ώστε να μελετήσουμε τα
αποτελέσματα της υπόθεσης που κάναμε.
Επιλέγουμε λοιπόν να μετρήσουμε το ύψος
των φυτών που το μετράμε σχετικά εύκολα με ένα χάρακα.
Στη συνέχεια θα πρέπει να οργανώσουμε ένα πείραμα που να μελετάει την υπόθεση που
κάναμε. Ρίχνουμε λοιπόν λίπασμα σε ένα ή σε περισσότερα φυτά και μετράμε πόσο
μεταβλήθηκε το ύψος τους σε ορισμένο χρονικό διάστημα, ας πούμε δύο μηνών. Φαίνεται
λοιπόν σωστή η υπόθεση από τα αποτελέσματα που θα προκύψουν; Αν η απάντηση είναι
"ΝΑΙ" τότε δεχόμαστε ως σωστή την υπόθεση που κάναμε ότι δηλαδή το ανοιξιάτικο
λίπασμα βοηθά τα φυτά να μεγαλώσουν γρήγορα.
ΠΡΟΣΟΧΗ όμως!! Ένας καλός ντέντεκτιβ- ερευνητής δεν μένει σε τόσο απλοϊκές έρευνες.
Πάντοτε ψάχνει και τις λεπτομέρειες, πάντα ψάχνει αν βρει μήπως και του έχει "ξεφύγει"
κάτι ή κάποιο στοιχείο. Μήπως λοιπόν θα πρέπει να
σκεφτούμε και κάποιους άλλους παράγοντες που
επιδρούν στο μεγάλωμα των φυτών; Για παράδειγμα
γνωρίζουμε ότι το πότισμα, η ηλιοφάνεια, η
θερμοκρασία είναι μερικοί τέτοιοι παράγοντες. Πώς
λοιπόν θα ελέγξουμε την δική μας αρχική υπόθεση
που σχετίζεται μόνο με την λίπανση των φυτών αν
είναι σωστή ή λάθος;
Θα πρέπει λοιπόν να οργανώσουμε πιο μεθοδικά την
έρευνα μας δηλαδή το πείραμα που θα κάνουμε. Αυτό το πείραμα θα πρέπει να ελέγχει
μόνο την υπόθεση που κάναμε και να μην επηρεάζεται από κάτι άλλο. Δηλαδή σε κάθε
πείραμα που σχεδιάζουμε φροντίζουμε να μεταβάλλεται μόνο ο παράγοντας που έχουμε
Χρήστος Γκοτζαρίδης
Σχ. Σύμβουλος ΠΕ4

3. ΦΥΣΙΚΗ Α' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
υποθέσει στην "υπόθεση εργασίας", ενώ όλοι οι άλλοι παράγοντες που πιθανόν να
επηρεάζουν το αποτέλεσμα θα πρέπει να παραμένουν ίδιοι-σταθεροί.
Και μία ερώτηση ακόμη. Άραγε αρκούν δύο φυτά για να κάνετε το πείραμά μας; Εδώ θα
πρέπει να σας πούμε ότι οι επιστήμονες ερευνητές πάντοτε κάνουν το ίδιο πείραμα πολλές
φορές ώστε να ελαχιστοποιήσουν το τυχαίο σφάλματα ή να μηδενίσουν κάποιο τυχαίο
παράγοντα που μπορεί να εμφανίστηκε κάποια στιγμή του πειράματος. Τότε και μόνο τότε
καταλήγουν σε ασφαλή συμπεράσματα.
ΤΩΡΑ ΠΟΥ ΓΙΝΑΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ ΣΩΣΤΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ ΝΑ ΣΧΕΙΔΑΣΕΤΕ ΕΝΑ ΠΕΙΡΑΜΑ ΠΟΥ ΝΑ
ΑΠΑΝΤΑΕΙ ΣΤΗΝ ΥΠΟΘΕΣΗ ΟΤΙ ΤΟ ΑΝΟΙΞΙΑΤΙΚΟ ΛΙΠΑΣΜΑ ΒΟΗΘΑΕΙ ΤΑ ΦΥΤΑ ΝΑ
ΜΕΓΑΛΩΣΟΥΝ ΠΙΟ ΓΡΗΓΟΡΑ. Μη ξεχάσετε ότι το μεγάλωμα εξαρτάται και από άλλους
παράγοντες όπως η υγρασία, η ηλιοφάνεια, η θερμοκρασία του περιβάλλοντος, το είδος
του φυτού.
Χρήστος Γκοτζαρίδης
Σχ. Σύμβουλος ΠΕ4

4. ΦΥΣΙΚΗ Α' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
Στη καθημερινή μας ζωή χρησιμοποιούμε πολλές
φορές τις αρχές της επιστημονικής μεθόδου. Για
παράδειγμα θέλοντας να βελτιώσουμε την
ανάπτυξη των φυτών μας, κάναμε υποθέσεις και
σχεδιάσαμε και την "επαλήθευση" της υπόθεσής
μας με ένα πείραμα. Τα αποτελέσματα του
πειράματος θα μας δείξουν αν ήταν αληθής ή όχι η
υπόθεση που κάναμε.
Όπως ήδη είπαμε, το πείραμα που θα σχεδιαστεί
για να ελέγξει την αλήθεια μιας υπόθεσης, πρέπει
να σχεδιαστεί προσεκτικά ώστε να ήμαστε βέβαιοι
ότι μετρά αυτό που πρέπει να μετράει και μάλιστα
το μετράει και με ακρίβεια. Είδαμε επίσης ότι
πρέπει να ελέγχεται η ακρίβεια των
αποτελεσμάτων συνήθως με πολλαπλές
επαναλήψεις του πειράματος.
Τέλος, κάτι που δεν έχουμε αναφέρει μέχρι τώρα,
το πείραμα θα πρέπει να περιγράφεται αναλυτικά
έτσι ώστε να μπορεί να επαναληφθεί από κάθε
έναν που θα ήθελε να επιβεβαιώσει την ίδια
υπόθεση με μας.
Υπενθυμίζεται ότι με τα
πειράματα που
σχεδιάζουμε για να
ερευνήσουμε μία
υπόθεση, συνήθως μετράμε την
επίδραση ενός παράγοντα πάνω σε
έναν άλλον. Δηλαδή μεταβάλλεται ο
ένας παράγοντας και μελετάμε το πώς
επηρεάζει αυτή η μεταβολή τον δεύτερο
παράγοντα. Αυτό το θέμα θα
μελετήσουμε στο επόμενο μάθημα με
λίγο πιο επιστημονικούς όρους.
Όπως είπαμε, τα
πειράματα σχεδιάζονται
για να αποδείξουν την
αλήθεια μιας υπόθεσης
που έχει διατυπωθεί για
κάποιο επιστημονικό
ερώτημα.
Όμως πολλά πειράματα
δεν καταφέρνουν να
αποδείξουν ότι η υπόθεση
που έγινε είναι σωστή.
Είναι άχρηστα αυτά τα
πειράματα;
Όπως ένας ντεντέκτιβ που
δεν κατάφερε να λύσει μία
υπόθεση δεν μπορεί να
χαρακτηριστεί
αποτυχημένος, έτσι δεν
μπορεί κάποιος να
χαρακτηρίσει άχρηστα τα
πειράματα που δεν
απαντούν στην υπόθεση
που έγινε. Αντίθετα, στην
επιστημονική μέθοδο
εργασίας και αυτά τα
πειράματα αξιοποιούνται
πολλές φορές σε άλλες
υποθέσεις. Επιπλέον η
εμπειρία που αποκτήθηκε
από το σχεδιασμό τους θα
φανεί χρήσιμη σε
μελλοντικές έρευνες.
Με άλλα λόγια σε μία
"επιστημονική αναζήτηση"
τίποτα δεν πάει χαμένο. Η
εμπειρία που αποκτείται
κάθε φορά που γίνεται μία
υπόθεση, ακόμη και αν το
πείραμα αποτύχει να
δώσει επιστημονικά
συμπεράσματα, είναι η
καλύτερη εγγύηση ότι το
επόμενο ερώτημα θα
μελετηθεί με ακόμη
μεγαλύτερη ακρίβεια και
συνέπεια.
Χρήστος Γκοτζαρίδης
Σχ. Σύμβουλος ΠΕ4