Το πρακτικό ημερολόγιο Physics in Advent Inspire article

Κάθε Δεκέμβριο, το Physics in Advent (PiA) ανοίγει την πόρτα σε 24 διασκεδαστικά πειράματα φυσικής που προκαλούν σκέψη, με την ευκαιρία να κερδίσετε εντυπωσιακά βραβεία!

©PiA

Ένα πρακτικό ημερολόγιο Physics in Advent

Με το σύνθημα “ακόμα 24 πειράματα μέχρι τα Χριστούγεννα”, το Physics in Advent (PiA) προσφέρει απλά πειράματα με τη μορφή βίντεο YouTube σε μαθητές ηλικίας 11 έως 18 ετών καθημερινά από 1 έως 24 Δεκεμβρίου. Από την 1η Νοεμβρίου, οι μαθητές μπορούν να εγγραφούν στην ιστοσελίδα του PiA και τον Δεκέμβριο ανοίγουν μια μικρή πόρτα κάθε μέρα για να βρουν ένα πείραμα φυσικής που παρουσιάζεται από την κυρία ή τον κύριο Σάντα (Αϊ – Βασίλη). Οι μαθητές κάνουν τα πειράματα χρησιμοποιώντας οικιακά υλικά, παρακολουθούν το φαινόμενο, εισάγουν τις απαντήσεις τους στις ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής μας στον ιστότοπο του PiA και την επόμενη μέρα βλέπουν το αντίστοιχο βίντεο λύσης με επεξήγηση. Τα Χριστούγεννα οι μαθητές που έχουν συγκεντρώσει έως και 24 πόντους λαμβάνουν ατομικά πιστοποιητικά τα οποία μπορούν να παραδώσουν στο σχολείο και να κερδίσουν βραβεία. Όλα τα βίντεο προσφέρονται στα γερμανικά και στα αγγλικά, με γαλλικούς, ιταλικούς, ουκρανικούς, λιθουανικούς και σλοβενικούς υπότιτλους. Η εγγραφή και η συμμετοχή είναι δωρεάν.

©PiA

Στόχος του έργου

Ο στόχος του Physics in Advent (PiA) είναι να παρακινήσει και να εμπνεύσει μαθητές γυμνασίου να δοκιμάσουν πειράματα και να κατανοήσουν τα ίδια τα φυσικά φαινόμενα της φύσης με πρακτικό τρόπο, χωρίς την ανάγκη περίπλοκων θεωρητικών υπολογισμών. Δείχνουμε τα εφέ φυσικής καθώς και τις τεχνολογικές τους εφαρμογές και οι μαθητές διδάσκονται ότι η φυσική και ο πειραματισμός – μόνοι ή σε ομάδα – είναι διασκεδαστικές. Το έργο έχει κερδίσει πολλά βραβεία, για παράδειγμα, τη 2η θέση στο Βραβείο Καινοτομίας 2015 στην περιοχή μας. Το 2023, εγγράφηκαν περίπου 70 000 συμμετέχοντες από περισσότερες από 72 χώρες, συμπεριλαμβανομένων περισσότερων από 63 800 μαθητών (52% γυναίκες) και κατά τη διάρκεια του Advent μετρήσαμε περίπου 2,5 εκατομμύρια επισκέπτες. Η προώθηση της φυσικής και των νέων επιστημόνων είναι ένας από τους βασικούς στόχους.

©PiA

Τα πειράματα

Τα πειράματα παρουσιάζονται από την κυρία ή τον κύριο Σάντα με μια προσέγγιση αφήγησης ιστορίας. Μπορούν να γίνουν εύκολα από όλους και βασίζονται σε οικιακά υλικά χαμηλού κόστους, όπως ποτήρια, νερό, αλάτι, ζάχαρη, ψαλίδι, κεριά, μπαλόνια, σπίρτα, χαρτί, βελόνες, πιρούνια, κουτάλια ή βιβλία. Κάθε χρόνο στοχεύουμε να συμπεριλάβουμε ένα ή δύο πειράματα που χρησιμοποιούν αισθητήρες smartphone για τη λήψη μετρήσεων φυσικής. Με αυτόν τον τρόπο οι μαθητές μπορούν να κάνουν πλήρη χρήση των ισχυρών smartphone τους, αλλά αυτοί που δεν διαθέτουν δεν χάνουν πολλά. Μερικές φορές το παρατηρούμενο αποτέλεσμα είναι αυτό που περιμένουν οι συμμετέχοντες και μερικές φορές συμβαίνει κάτι πολύ εκπληκτικό! Τα αποτελέσματα ορισμένων πειραμάτων μαντεύτηκαν λανθασμένα από αρκετούς πανεπιστημιακούς καθηγητές φυσικής, οπότε για να κερδίσουν τους μέγιστους βαθμούς οι μαθητές μαθαίνουν γρήγορα ότι πρέπει να κάνουν τα πειράματα και να αποδεχτούν την απάντηση της Φύσης, αντί να μαντέψουν με βάση τις προκατειλημμένες προσδοκίες τους!

©PiA

Τα πειράματα καλύπτουν θέματα του προγράμματος σπουδών όπως η μηχανική, η οπτική, η θερμοδυναμική, ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός, και μερικές φορές αγγίζουν ακόμη και την κβαντική μηχανική. Τα πειράματα μπορούν να προταθούν από όλους και να επιλεγούν από μια επιτροπή προγράμματος που αποτελείται από έξι δασκάλους, ειδικούς στη μεθοδολογία διδασκαλίας της φυσικής ή καθηγητές πειραματικής φυσικής. Τα περισσότερα πειράματα μπορούν να γίνουν σε πέντε λεπτά, ενώ μερικά χρειάζονται λίγο περισσότερο χρόνο προετοιμασίας και συνήθως προσφέρονται το Σαββατοκύριακο. Μερικά από τα πειράματα είναι πιο απαιτητικά τεχνικά και είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για μεγαλύτερους μαθητές ή νεότερους μαθητές με κάποια βοήθεια, ενώ τα πιο εύκολα πειράματα είναι κατάλληλα για νεότερους μαθητές που μπορούν να δοκιμάσουν μόνοι τους.

©PiA

Μια τυπική ημέρα PiA

Δεδομένου ότι πρόκειται για ένα πλήρως διεθνές έργο, λαμβάνονται υπόψη οι ζώνες ώρας ώστε όλοι να έχουν τις ίδιες πιθανότητες. Κάθε μέρα μια νέα πόρτα ανοίγει στις 5:00 π.μ. τοπική ώρα. Οι μαθητές μπορούν να παρακολουθήσουν την ταινία και να κάνουν το πείραμα οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας και μπορούν να επαναλάβουν το πείραμα υπό ελαφρώς τροποποιημένες συνθήκες. Μπορούν επίσης να συζητήσουν με τους φίλους και την οικογένειά τους και να συγκρίνουν τα αποτελέσματά τους. Οι απαντήσεις πρέπει να υποβάλλονται μέσω πολλαπλής επιλογής μέχρι τις 23:00 τοπική ώρα. Το επόμενο πρωί στις 8:00 π.μ. CET, μπορούν να δουν τη λύση και να πάρουν τον βαθμό τους ή όχι. Οι ερωτήσεις του Σαββατοκύριακου μπορούν να απαντηθούν μέχρι τις 23:00 το βράδυ της Δευτέρας. Εάν μια απάντηση δεν υποβληθεί ή μπορεί να μην είναι σωστή, ένας από τους τζόκερ μπαίνει αυτόματα. Οι μαθητές ξεκινούν με δύο τζόκερ και μπορούν να κερδίσουν ένα επιπλέον τζόκερ βλέποντας δέκα βίντεο με λύσεις. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα τζόκερ κοινού, το οποίο δείχνει ποιο ποσοστό των άλλων συμμετεχόντων επέλεξε ποια απάντηση, ή ένα τζόκερ 50:50, το οποίο ακυρώνει δύο από τις τέσσερις επιλογές πολλαπλών επιλογών.

©PiA

PiA στα σχολεία

Κατά τη διάρκεια της εβδομάδας, οι μαθητές μπορούν να κάνουν, να δείξουν και να συζητήσουν τα πειράματά τους στο σχολείο, είτε ως μέρος των μαθημάτων τους είτε κατά τη διάρκεια ενός διαλείμματος, ίσως ακόμη και ως πρωτοβουλία σε όλα τα επίπεδα και τις τάξεις. Οι ερωτήσεις του Σαββατοκύριακου μπορούν να συζητηθούν και να παρουσιαστούν την επόμενη Δευτέρα ή μέσω ενός δωματίου συνομιλίας. Οι δάσκαλοι μπορούν να καθοδηγήσουν τους μαθητές, να τους δώσουν χώρο να κάνουν και να παρουσιάσουν τα πειράματα μεμονωμένα ή να επεξεργαστούν ένα σχέδιο για να μοιραστούν και να συγκρίνουν τα αποτελέσματα της τάξης. Οι δάσκαλοι μπορούν να δουν πόσοι μαθητές στην τάξη τους είναι ενεργοί, αλλά δεν μπορούν να δουν τις απαντήσεις ή τα σημεία μεμονωμένων μαθητών, για να διατηρήσουν το απόρρητο των δεδομένων και να μειώσουν την πίεση. Εάν τα πειράματα ανατεθούν ως κατ’ οίκον εργασία, προτείνουμε πρώτα μια συζήτηση με τους γονείς, καθώς ορισμένοι γονείς μπορεί να αισθάνονται υποχρεωμένοι να βοηθήσουν και μπορεί να αισθάνονται καταβεβλημένοι. Τα πειράματα είναι κατάλληλα για έναν ανταγωνισμό μεταξύ μεμονωμένων μαθητών μέσα σε μια τάξη, μεταξύ τάξεων μέσα σε ένα σχολείο ή μεταξύ ολόκληρων σχολείων.

©PiA

Τέλος, τα πειράματα των τελευταίων 12 ετών παραμένουν στο διαδίκτυο στη σελίδα του αρχείου PiA και στο κανάλι YouTube και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την υποστήριξη της διδασκαλίας καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.

Πιστοποιητικά και βραβεία

Όλοι οι συμμετέχοντες λαμβάνουν ατομικό πιστοποιητικό με το όνομα και τη βαθμολογία τους. Σε ορισμένα σχολεία, τα πιστοποιητικά μπορούν να αναγνωριστούν για περαιτέρω επιτεύγματα ή πιστοποιητικά STEM ή να αναφέρονται στο κανονικό σχολικό πιστοποιητικό στο τέλος του έτους.

Αντλούμε τυχαία από τους κορυφαίους συμμετέχοντες ως προς τον αριθμό των βαθμών ή το μέρος των μαθητών που συμμετέχουν σε μια σχολική τάξη ή σχολείο και απονέμουμε βραβεία όπως ένα ταξίδι στο Λονδίνο για να επισκεφτούμε τις κινηματογραφικές σπουδές του Χάρι Πότερ, ένα άλμα σε μια κατακόρυφη αεροδυναμική σήραγγα, μια πτήση με ανεμόπτερο, iPad, βιβλία, σετ πειραμάτων, κιτ επιστήμης, μια παράσταση φυσικής από το “Physikanten” και πολλά άλλα. Τα τελευταία χρόνια, έχουμε απονείμει έως και 1 700 βραβεία ετησίως.

Η νικήτρια του PiA 2018, Laura (αριστερά) και η εκπομπή Physics από το “Physikanten” για τον νικητή του PiA 2018 στο Ernst-Abbe-Gymnasium στην Jena (δεξιά).
©PiA

Τα βραβεία για τις σχολικές τάξεις περιλαμβάνουν επισκέψεις σε μουσεία επιστημών, ερευνητικά ινστιτούτα και βιομηχανικές εταιρείες. Η εμπειρία δείχνει ότι τέτοιοι εξωσχολικοί χώροι μάθησης αφήνουν μια μόνιμη και εμπνευσμένη εντύπωση στους μαθητές και προκαλούν προσωπικές επαφές μεταξύ δασκάλων, φοιτητών και εταιρειών, που συχνά μπορεί να είναι η αρχή για την πρακτική άσκηση, την επαγγελματική εκπαίδευση ή την επιλογή πανεπιστημιακών σπουδών. Γνωρίζουμε ότι οι εταιρείες αναζητούν τους ειδικευμένους εργάτες του αύριο. ας βοηθήσουμε με τη δημιουργία αντιστοιχιών.

Πώς να λάβετε μέρος

Οι εγγραφές ξεκινούν την 1η Νοεμβρίου στην ιστοσελίδα του PiA και είναι ανοιχτές έως τις 24 Δεκεμβρίου. Ακόμη και όσοι καθυστερούν μπορούν να κερδίσουν βραβεία, για παράδειγμα, τα ειδικά βραβεία Σαββατοκύριακου για σωστές ερωτήσεις το Σάββατο και την Κυριακή. Οι συμμετέχοντες μπορούν να εγγραφούν ως άτομα (μαθητής, δάσκαλος ή ενήλικας) ή από κοινού ως σχολική τάξη. Για το τελευταίο, το σχολείο πρέπει να είναι εγγεγραμμένο και ένας δάσκαλος πρέπει να εγγράψει τουλάχιστον μία σχολική τάξη. Στη συνέχεια, οι μαθητές εγγράφονται μεμονωμένα και προσθέτουν τον κωδικό τάξης στον λογαριασμό τους. Έτσι οι μαθητές μπορούν να συμμετέχουν ατομικά και στον διαγωνισμό της τάξης.

Ελπίζουμε εσείς και οι μαθητές σας να έρθετε μαζί μας τον Δεκέμβριο για να κάνουμε μαζί πειράματα φυσικής και να διασκεδάσουμε!

©PiA

Ευχαριστίες

Το PiA – Physics in Advent υποστηρίζεται από τους φυσικούς συλλόγους της Γερμανίας (DPG), της Αυστρίας (ÖPG), της Ελβετίας (SPS), της Ολλανδίας (NNV), της Λιθουανίας (TUM) και της Ευρώπης (EPS), καθώς και πολλών άλλων STEM πρωτοβουλιών και θεσμών, όπως το Science on Stage. Τα βραβεία παρέχονται ως συνεισφορές σε μετρητά ή σε είδος από πολλές εταιρείες και ιδρύματα.


Resources

Author(s)

Ο καθηγητής Δρ. Arnulf Quadt είναι καθηγητής πειραματικής σωματιδιακής φυσικής. Σπούδασε φυσική και μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο της Βόννης, έλαβε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και πέρασε την επιστημονική του σταδιοδρομία στα πανεπιστήμια της Οξφόρδης, της Βόννης, του Γκέτινγκεν και του Ρότσεστερ/NY και στα ερευνητικά εργαστήρια Fermilab κοντά στο Σικάγο και στο CERN στη Γενεύη. Προσφέρει το ημερολόγιο Physics in Advent από το 2013.

Ο Δρ Steffen Korn είναι ένας φυσικός που ειδικεύεται στη φυσική υψηλής ενέργειας στο πείραμα ATLAS. Έλαβε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν, όπου εστιάζει στη φυσική Top και Higgs. Από το 2017, αποτελεί βασικό μέρος του προγράμματος Physics in Advent, συμβάλλοντας στην οργάνωσή του και φέρνοντας τη φυσική εκπαίδευση σε ένα ευρύ κοινό μέσω αυτής της πρωτοβουλίας.

License

CC-BY