Καταστροφές στο εργαστήριο: δημιουργική μάθηση μέσω της αφήγησης Teach article

Author(s): Paula Havaste, Jasmina Hlaj
Translator(s): Βασιλική Ψαρίδου

Αυτό το άρθρο προσαρμόστηκε από το Δραστηριότητα Lab Disasters στην πλατφόρμα e-learning OTA.

Τι μπορεί να πάει στραβά σε ένα εργαστήριο χημείας; Εξερευνήστε την ασφάλεια του εργαστηρίου και εδραιώστε τη νέα γνώση δημιουργώντας μια διασκεδαστική ιστορία τρόμου για μια εργαστηριακή καταστροφή.

Οι εργαστηριακές καταστροφές είναι μια άσκηση αφήγησης σχετικά με τη χημεία και την ασφάλεια του εργαστηρίου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην τάξη ή διαδικτυακά και είναι μάθηση που βασίζεται έντονα στην έρευνα.

Η άσκηση προετοιμάστηκε για μαθήματα χημείας με μαθητές ηλικίας 10–14 ετών, αλλά έχει βρεθεί ότι λειτουργεί και με μαθητές άνω των 14 ετών. Ακόμη και οι ενήλικες βρίσκουν αυτή την άσκηση διασκεδαστική και εκπαιδευτική. Η δραστηριότητα αφορά τη γενική ασφάλεια με έμφαση στην ασφάλεια στο εργαστήριο .

Οι μαθητές μελετούν πρώτα την ασφάλεια εξετάζοντας ένα έργο τέχνης, μετά αναλογίζονται τις προφυλάξεις για την ασφάλεια του εργαστηρίου και, τέλος, λένε μια ιστορία τρόμου για μια επίσκεψη στο εργαστήριο όπου όλα πάνε στραβά. Το περίγραμμα δραστηριότητας βασίζεται στο μοντέλο των τριών σταδίων, [1,2] στο οποίο τρία διαφορετικά στάδια δραστηριότητας – κίνητρα, διερεύνηση και ενοποίηση – χρησιμοποιούνται για την προώθηση της μάθησης.

Το μοντέλο των τριών σταδίων

1. Στάδιο παρακίνησης

Σε αυτό το στάδιο, δημιουργείται ένας σύνδεσμος μεταξύ ενός θέματος από το πρόγραμμα σπουδών και παραδειγμάτων από τον πραγματικό κόσμο που είναι σχετικά ή ενδιαφέροντα από την οπτική γωνία των μαθητών, για παράδειγμα, κάτι που συνδέεται με ένα φαινόμενο στη φύση ή από την καθημερινή ζωή των μαθητών. Η σωστή ρύθμιση του πρώτου σταδίου είναι ένα από τα κρίσιμα σημεία κατά τον προγραμματισμό των σχολικών μαθημάτων. Εάν παρουσιαστεί στους μαθητές ένα θέμα που τους ενδιαφέρει, είναι πιο πιθανό να ασχοληθούν ενεργά με το περιεχόμενο του μαθήματος.

2. Ερευνητικό στάδιο

Αυτό το στάδιο είναι μια φυσική συνέχεια του πρώτου σταδίου, όπου οι μαθητές παίρνουν την κατάσταση στα χέρια τους, με αυξημένο κίνητρο να ολοκληρώσουν την εργασία και να βρουν λύσεις.

Οι εκπαιδευτικοί θα πρέπει να εστιάζουν στο θέμα, να θέτουν στόχους της μαθησιακής ενότητας και να καθοδηγούν τη διαδικασία με κατάλληλη(ες) μέθοδο(ους) διδασκαλίας, για παράδειγμα, μάθηση με βάση τους πόρους, μάθηση βάσει διερεύνησης ή καθορισμό εργασιών μικρών ομάδων. Οι μαθητές θα πρέπει να έχουν όλες τις απαραίτητες πληροφορίες, ώστε να μπορούν να ακολουθούν εργασίες με όσο το δυνατόν λιγότερη παρέμβαση, και αυτό είναι επίσης το στάδιο όπου πρέπει να δημιουργηθεί ένας χώρος για ανοιχτές ερωτήσεις.

3. Στάδιο ενοποίησης

Αυτό το στάδιο περιλαμβάνει τον προβληματισμό σχετικά με τα ζητήματα μέσω μεθόδων όπως η συζήτηση, η επιχειρηματολογία και το παιχνίδι ρόλων και η λήψη σχετικών αποφάσεων εξετάζοντας το ζήτημα.

Οι μαθητές αναμένεται να συνδέσουν το επιστημονικό ζήτημα με το θέμα που τους παρουσιάστηκε στο στάδιο της παρακίνησης και να ολοκληρώσουν τα μαθήματα με ένα ουσιαστικό συμπέρασμα, είτε πρόκειται για μια παρουσίαση για την τάξη, μια συναινετική απόφαση ή μια έκθεση σχετικά με τα πειραματικά αποτελέσματα.

Δραστηριότητα 1: Στάδιο παρακίνησης

Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές συνδέουν τη χημεία με την τέχνη μέσω της αφήγησης εξετάζοντας κλασικούς πίνακες ζωγραφικής

Ένας αλχημιστής στο εργαστήριό του. Ελαιογραφία από έναν ακόλουθο του Ντέιβιντ Τένιερς του νεότερου.
Εικόνα ευγενική προσφορά του Wellcome Collection, Public Domain

Αυτή η δραστηριότητα πρέπει να διαρκέσει περίπου 15 λεπτά.

Υλικά

Διαδικασία

  1. Εισαγάγετε το θέμα εξηγώντας ότι αυτή είναι μια δραστηριότητα σχετικά με την ασφάλεια του εργαστηρίου, στην οποία οι μαθητές θα ξεκινήσουν βρίσκοντας τους κινδύνους ασφαλείας σε έναν κλασικό πίνακα, στη συνέχεια θα εξετάσουν τις σύγχρονες προφυλάξεις ασφαλείας και τέλος θα γράψουν μια φανταστική ιστορία για μια εργαστηριακή καταστροφή που προκλήθηκε από την αποτυχία παρακολούθησης των μέτρων ασφαλείας.
  2. Παρουσιάστε τον επιλεγμένο πίνακα στους μαθητές.
  3. Είτε ο εκπαιδευτικός παρέχει κάποιο πλαίσιο, για παράδειγμα, πληροφορίες για τη σκηνή και την ημερομηνία που έγινε ο πίνακας, είτε οι μαθητές ενθαρρύνονται να το ερευνήσουν οι ίδιοι. Μπορεί να είναι σχετικό για τον εκπαιδευτικό να αναφέρει πώς η επιστήμη και η ιατρική συχνά γινόταν στα σπίτια των ανθρώπων ή σε μικρά ιδιωτικά εργαστήρια.
  4. Ρωτήστε τους μαθητές τι πιστεύουν για το περιβάλλον που απεικονίζεται στον πίνακα για να κάνουν επιστημονικά πειράματα. Φαίνεται ασφαλές;
  5. Οι μαθητές καταγράφουν τυχόν ανησυχίες για την ασφάλεια που παρατηρούν στον πίνακα, είτε μόνοι τους είτε σε μικρές ομάδες. Υπάρχουν κάποιες τρέχουσες κατευθυντήριες γραμμές για την ασφάλεια του εργαστηρίου που φαίνεται ότι δεν τηρήθηκαν όταν έγινε ο πίνακας;
  6. Ολοκληρώστε τη δραστηριότητα με μια συζήτηση στην τάξη σχετικά με τους κινδύνους ασφάλειας στον πίνακα.

Δραστηριότητα 2: Ερευνητικό στάδιο

Επειδή οι επικίνδυνες ουσίες και ενώσεις χειρίζονται στο εργαστήριο, είναι σημαντικό να λαμβάνονται προφυλάξεις ασφαλείας. Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές συζητούν και ανακεφαλαιώνουν τις προφυλάξεις για την ασφάλεια του εργαστηρίου. Ιδανικά, η δραστηριότητα θα πρέπει να διεξάγεται σε σχολικό επιστημονικό εργαστήριο.

Αυτή η δραστηριότητα πρέπει να διαρκέσει περίπου 25 λεπτά.

Υλικά

  • Στυλό και χαρτί
  • Ασφαλές επιστημονικό εργαστήριο (ιδανικά ένα πραγματικό εργαστήριο στο σχολείο, διαφορετικά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εικόνες)
  • Πίνακας/μαυροπίνακας/ψηφιακός πίνακας

Διαδικασία

  1. Εισαγωγή στην εργασία: να προσδιορίσετε τις προφυλάξεις ασφαλείας που απαιτούνται όταν κάνετε εργαστηριακές εργασίες και να εξηγήσετε γιατί είναι απαραίτητες/ποιοι είναι οι κίνδυνοι εάν δεν τηρηθούν. Αυτό θα χρησιμοποιηθεί ως βάση για μια ιστορία τρόμου σχετικά με καταστροφές στο εργαστήριο στην επόμενη δραστηριότητα.
  2. Ζητήστε από τους μαθητές να εξετάσουν και να αναφέρουν τις απαραίτητες προφυλάξεις ασφαλείας για την εργασία στο εργαστήριο. Αυτό μπορεί να γίνει μεμονωμένα ή ομαδικά και θα πρέπει να περιλαμβάνει ενασχόληση με το εργαστηριακό περιβάλλον και όχι απλώς την καταγραφή κανόνων από τη μνήμη. Τα παρακάτω είναι μόνο προτάσεις. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να αναλάβουν τις δικές τους εργασίες:
    1. Ζητήστε από τους μαθητές να περπατήσουν στην αίθουσα και να τραβήξουν φωτογραφίες ή να γράψουν πέντε αντικείμενα εξοπλισμού ασφαλείας (π.χ. γυαλιά ασφαλείας, εργαστηριακά γυαλιά, πυροσβεστήρες, οφθαλμικό πλύσιμο) και για καθένα, θα πρέπει να σημειώσουν ποιες καταστροφές μπορουν να προβλεφθούν από τον εξοπλισμό.
    2. Ζητήστε από τους μαθητές να αναφέρουν πέντε κινδύνους ασφαλείας που σχετίζονται με μη ασφαλή συμπεριφορά (π.χ. μακριά λυμένα μαλλιά, φορώντας ανοιχτά παπούτσια, τρέξιμο με εξοπλισμό, φαγητό στο εργαστήριο) αντί για καθαρή τύχη ή ελαττωματικό εξοπλισμό.
    3. Ζητήστε από τους μαθητές να κοιτάξουν γύρω στο εργαστήριο (ή τη φωτογραφία ενός εργαστηρίου) και να εντοπίσουν όσο το δυνατόν περισσότερους κινδύνους ασφαλείας όπως έκαναν για τον πίνακα. Ποιες προφυλάξεις ασφαλείας μπορούν να μετριάσουν κάθε κίνδυνο; Αυτό μπορεί να γίνει και ως διαγωνισμός. Ποιος μαθητής ή ομάδα μπορεί να εντοπίσει τους περισσότερους κινδύνους;
    4. Χωρίστε τους μαθητές σε ομάδες των 2-3 και ζητήστε τους να γράψουν μια σύντομη λίστα κανόνων ασφαλείας για το εργαστήριο. Συγκεντρώστε όλες τις λίστες και ζητήστε από τους μαθητές να ψηφίσουν τους έξι καλύτερους.
    5. Ζητήστε από τους μαθητές να αναφέρουν τις παραβιάσεις ασφαλείας στην εικόνα Εύρεση σφαλμάτων και ποια προβλήματα θα μπορούσαν να προκαλέσουν.
  3. Φέρτε την τάξη ξανά μαζί για μια συζήτηση για το τι βρήκαν. Καταγράψτε όλες τις προφυλάξεις ασφαλείας (και τον εξοπλισμό) που προσδιορίζονται στον πίνακα και για καθεμία, συζητήστε εν συντομία τι μπορεί να πάει στραβά εάν δεν τηρηθούν.
Γυναίκα επιστήμονας με εργαστηριακή ρόμπα δίπλα από τραπέζι με νεροχύτη και εξοπλισμό.
Βρείτε τα σφάλματα: ποιες παραβιάσεις ασφάλειας εργαστηρίου μπορείτε να εντοπίσετε σε αυτήν την εικόνα;
Εικόνα ευγενική προσφορά του συγγραφέα

Συζήτηση

Ας ελπίσουμε ότι οι μαθητές θα έχουν καταλήξει σε κάτι σαν την ακόλουθη λίστα (ή τη λίστα ασφαλείας που χρησιμοποιείται από το σχολείο). Ο εκπαιδευτικός μπορεί να προσθέσει οποιουσδήποτε σημαντικούς κανόνες που έχουν παραλείψει οι μαθητές. Εάν η περίληψη για την ασφάλεια του εργαστηρίου είναι ανεπαρκής, περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις οδηγίες για την ασφάλεια του εργαστηρίου μπορείτε να βρείτε στο διαδίκτυο.[3]

Προφυλάξεις για την ασφάλεια του εργαστηρίου

  • Δεν επιτρέπεται η εργασία κάποιου μόνου στο εργαστήριο.
  • Πρέπει να είστε εξοικειωμένοι με τις οδηγίες ασφαλείας και να γνωρίζετε πού μπορούν να βρεθούν οι πρώτες βοήθειες και ο εξοπλισμός ασφαλείας.
  • Ο γενικός εξοπλισμός ασφάλειας εργαστηρίου περιλαμβάνει ένα μπουκάλι οφθαλμικό πλύσιμο, ένα ντους έκτακτης ανάγκης και πυροσβεστήρες.
  • Φοράτε γυαλιά ασφαλείας, κατάλληλη εργαστηριακή στολή και γάντια εργαστηρίου στο εργαστήριο. Πρέπει να πλένετε τα χέρια σας κατά την είσοδο και την έξοδο από το εργαστήριο.
  • Απαγορεύεται το φαγητό ή το ποτό στο εργαστήριο.
  • Τα μακριά μαλλιά πρέπει να είναι δεμένα πίσω και να φοράτε κλειστά παπούτσια.
  • Η διατήρηση της καλής τάξης μειώνει τον κίνδυνο ατυχημάτων.
  • Πρέπει να εστιάσετε στην εργασία σας και να χρησιμοποιείτε μόνο άθικτο εξοπλισμό.
  • Αναζητείτε πάντα τους κινδύνους τυχόν χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται.
Γάντια ασφαλείας
Εικόνα: Bee Naturalles/Unsplash

Δραστηριότητα 3: Στάδιο ενοποίησης

Σε αυτήν την τελική δραστηριότητα, οι μαθητές εμπεδώνουν όσα έχουν συζητήσει για την ασφάλεια του εργαστηρίου μέσω μιας διασκεδαστικής άσκησης, όπου λένε μια ιστορία για μια εργαστηριακή καταστροφή.

Αυτή η δραστηριότητα αναμένεται να διαρκέσει περίπου 40 λεπτά, ανάλογα με το μέγεθος της τάξης.

Υλικά

  • Στυλό και χαρτί ή ένας πίνακας για να γράψει ο δάσκαλος την ιστορία

Διαδικασία

  1. Εισαγάγετε την εργασία, η οποία είναι να γράψετε μια διασκεδαστική ιστορία για μια εργαστηριακή καταστροφή που συμβαίνει όταν κάποιος αγνοεί τους κανόνες ασφάλειας του εργαστηρίου.
  2. Ιδανικά, η τάξη δημιουργεί την ιστορία από κοινού, με κάθε μαθητή να προσθέτει μια πρόταση, η οποία διασφαλίζει ότι όλοι είναι αφοσιωμένοι και κάνει την ιστορία ζωντανή και εκπληκτική. Ωστόσο, είναι επίσης δυνατό για κάθε μαθητή να γράψει τη δική του ιστορία ή οι μαθητές να εργαστούν σε ομάδες και στη συνέχεια να μοιραστούν τις ιστορίες στο τέλος.
  3. Καθορίστε τη σειρά στην οποία θα κληθούν οι μαθητές (η σειρά θέσεων είναι η πιο εύκολη).
  4. Στήστε το σκηνικό και μετά καλέστε τον πρώτο μαθητή.
  5. Κάθε μαθητής με τη σειρά του συνεισφέρει με μια πρόταση, την οποία ο εκπαιδευτικός σημειώνει, ή εναλλακτικά όλοι οι μαθητές θα πρέπει να γράφουν την ιστορία καθώς εκτυλίσσεται, ώστε να έχουν όλοι ένα αντίγραφο στο τέλος. Ο εκπαιδευτικός εργάζεται ως γραμματέας, αλλά οι αποφάσεις σχετικά με την ιστορία είναι αυστηρά δικές τους.
  6. Στο τέλος, ο εκπαιδευτικός ή ένας από τους μαθητές μπορεί να διαβάσει ολόκληρη την ιστορία.
Επίδειξη έκρηξης σκόνης σε εργαστήριο
Εικόνα: deradrian/Flickr, CC BY-SA 2.0

Συζήτηση

Αυτή η διασκεδαστική άσκηση, όπου οι μαθητές επινοούν ένα σενάριο καταστροφής, τους ενθαρρύνει να ασχοληθούν πραγματικά με τον σκοπό των προφυλάξεων ασφαλείας και τι μπορεί να πάει στραβά εάν δεν ακολουθηθούν. Οι ιστορίες μπορεί να είναι πολύ περίεργες και σκοτεινές, και συνήθως στο τέλος δεν εκρήγνυται μόνο το εργαστήριο, αλλά ολόκληρος ο κόσμος. Ο εκπαιδευτικός δεν πρέπει να προσπαθεί να αποτρέψει τρελές ιδέες, αλλά να αφήσει τους μαθητές να είναι πολύ δημιουργικοί με την ιστορία τους. Μέχρι το τέλος αυτής της δραστηριότητας, οι μαθητές αναμένεται να κατανοήσουν τη σημασία της προληπτικής συμπεριφοράς στο εργαστήριο.

Online διδακτική πρόοδος (OTA) – Επιστήμη μέσω της Τέχνης

Αυτή η δραστηριότητα αναπτύχθηκε από το OTA – Science through Art, ένα έργο Erasmus+.

Η κοινοπραξία αποτελείται από έξι οργανισμούς από τέσσερις διαφορετικές ευρωπαϊκές χώρες:
Σλοβενία: το Εκπαιδευτικό Κέντρο Geoss είναι ο συντονιστής του έργου, με εταίρους το Δημοτικό Σχολείο Litija  και την Εθνική Πινακοθήκη της Σλοβενίας.
Φινλανδία: Επιστημονικό Κέντρο Heureka
Κύπρος: Καινοτόμος ερευνητικός οργανισμός;
Ιταλία: Κέντρο μελέτης CESIE.
Οι εταίροι του έργου ετοίμασαν υλικό για εκπαιδευτικούς πρωτοβάθμιας/δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης μαθημάτων θετικών επιστημών στην τυπική εκπαίδευση.

Αναπτύχθηκαν περισσότερες από 100 δραστηριότητες, που καλύπτουν περισσότερα από 60 μαθήματα από τη χημεία έως τα μαθηματικά και τη φυσική, για μαθητές ηλικίας 12–14 ετών. Οι δραστηριότητες ενσωματώνουν την προσέγγιση STEAM: τα επιστημονικά θέματα συνδέονται με διάφορες τέχνες και εκφράσεις τέχνης και οι δραστηριότητες βασίζονται στη βιωματική μάθηση και είναι διαδραστικές και συνδέονται με κοινωνικά ζητήματα ή φαινόμενα. Μπορείτε να δείτε όλα τα αποτελέσματα του έργου στην πλατφόρμα e-learning OTA: https://elearning.ota-project.eu/

Ευχαριστίες

Αυτό το άρθρο είναι εμπνευσμένο από το έργο Erasmus+ ΟΤΑ – Επιστήμη μέσα από την Τέχνη . Το περιεχόμενο του άρθρου συνδέεται στενά με τα αποτελέσματα του έργου, τα οποία αναπτύχθηκαν από την κοινοπραξία του έργου και χρηματοδοτήθηκαν από την Ευρωπαϊκή Ένωση.

References

[1] Sormunen K, Keinonen T, Holbrook J (2014) Finnish science teachers’ views on the three stage model. Science Education International 25: 43–56.

[2] Η Μεθοδολογία Εκμάθησης ΟΤΑ: https://elearning.ota-project.eu/methodology/

[3] Γενικό εγχειρίδιο εργαστηριακής ασφάλειας: https://uh.edu/ehs/manuals/files/laboratory-safety-manual.pdf

Resources

  • Ανακαλύψτε απλές προσαρμογές πειραμάτων για να κάνετε τη χημεία προσβάσιμη σε μαθητές με προβλήματα όρασης: Chataway-Green R, Schnepp Z (2023) Making chemistry accessible for students with vision impairment. Science in School 64.
  • Διαβάστε ένα άρθρο σχετικά με το πώς να εκτελέσετε αποτελεσματικές επιδείξεις στα μαθήματα επιστήμης: Walsh E (2021) The art of science demonstration. Science in School 55.
  • Μάθετε πώς να εντοπίζετε ψευδοεπιστημονικές ψεύτικες ειδήσεις στα μέσα ενημέρωσης: Domenici V (2022) Fake news in chemistry and how to deal with it. Science in School 59.
  • Διαβάστε για το μπλε χρώμα στη φύση και τη χημεία πίσω από αυτό: Bettucci O (2022) Colour in nature: true blue. Science in School 60.
  • Εξερευνήστε χημικές αντιδράσεις χρησιμοποιώντας τσάι: Prolongo M, Pinto G (2021) Tea-time chemistry. Science in School 52.
  • Εξερευνήστε την ιξωδοελαστικότητα φτιάχνοντας λάσπη: Ospina V, Ospina C (2024) Beyond solids and liquids: the science of slime. Science in School 67.
  • Υπολογίστε το CO 2 που απορροφάται από ένα δέντρο στην αυλή του σχολείου: Schwarz A et al. (2024) How much carbon is locked in that tree? Science in School 67.
  • Εξερευνήστε πώς προκύπτουν τα χρώματα μέσω της αντανάκλασης, της απορρόφησης και της μετάδοσης: Félix RC, Paleček D, Correia TM (2024) Colour science with lasers, gummy bears, and rainbows. Science in School 66.
  • Πάρτε την πρόκληση του μυστηριώδους κουτιού για να μάθετε για τη φύση της επιστήμης: Kranjc AH et al. (2022) The mystery box challenge: explore the nature of science. Science in School 59.

Author(s)

Η Δρ. Paula Havaste είναι επικεφαλής θεμάτων και ειδικός στην επιστημονική επικοινωνία στο Heureka, το Φινλανδικό Επιστημονικό Κέντρο. Είναι επίσης συγγραφέας μη φανταστικών βιβλίων για την ιστορία της επιστήμης, βιβλία για σχολεία και ιστορικά μυθιστορήματα. Πιστεύει πολύ στη δημιουργικότητα των νέων.

Η Jasmina Hlaj είναι εμπειρογνώμονας συνεργάτης στο Εκπαιδευτικό Κέντρο Geoss στη Litija Σλοβενίας –  συντονίστρια του έργου και επικεφαλής της παραγωγής για την ανάπτυξη Μεθοδολογίας OTA.

License

CC-BY

Related articles