"Πολιορκώντας τα Τείχη: Από την Αρχαία
Μηχανική στη Σύγχρονη Καινοτομία".
Κατά την εκτίμησή μας παραθέτουμε παράδειγμα μαθήματος ιστορίας, για να μην υπάρχουν αμφιβολίες ότι δεν μπορούν τα θεωρητικά αυτά μαθήματα να διδαχθούν με τη διεπιστημονική μεθοδολογία του STEM....
1.
Σενάριο Μαθήματος (Scenario)
Η Πρόκληση: Έτος 332 π.Χ. Ο
Μέγας Αλέξανδρος βρίσκεται μπροστά στα απόρθητα τείχη της Τύρου. Η Τύρος είναι
μια νησιωτική πόλη, και ο στρατός του Αλεξάνδρου δεν μπορεί να πλησιάσει. Αν
δεν βρει τρόπο να ξεπεράσει τα τείχη, η εκστρατεία κινδυνεύει.
Η Αποστολή: Οι μαθητές
αναλαμβάνουν τον ρόλο των μηχανικών του Αλεξάνδρου. Πρέπει να σχεδιάσουν, να
κατασκευάσουν και να δοκιμάσουν μια πολιορκητική μηχανή που μπορεί να
εκτοξεύσει ένα "βλήμα" (π.χ. μια μπάλα ping pong) με ακρίβεια, ώστε
να καταρρίψει ένα "τείχος" (π.χ. μια στοίβα από πλαστικά ποτήρια).
Στόχος: Να κατανοήσουν τη
σημασία της τεχνολογίας και της μηχανικής στην αρχαιότητα, και πώς οι ίδιες
αρχές της φυσικής ισχύουν και σήμερα.
2.
Σχέδιο Μαθήματος (Lesson Plan)
Θέμα: Αρχαία Ελληνική Μηχανική
και Πολιορκητική Τέχνη.
Ηλικιακή Ομάδα:
12-15 ετών (Γυμνάσιο).
Διάρκεια: 3 διδακτικές ώρες (ή
μία μεγάλη δράση).
Γιατί είναι διεπιστημονικότητα
(STEM):
S (Science): Μηχανική,
νόμοι του Νεύτωνα, τροχιές βλημάτων, δυναμική και κινητική ενέργεια.
T (Technology): Χρήση
εργαλείων για κατασκευή, χρήση ψηφιακών πόρων για έρευνα.
E (Engineering):
Σχεδιασμός, κατασκευή πρωτοτύπου, δοκιμή, βελτίωση.
M (Mathematics):
Μέτρηση γωνιών εκτόξευσης, υπολογισμός απόστασης και ακρίβειας.
Υλικά:
- Ξυλάκια χειροτεχνίας (διαφόρων μεγεθών).
- Λάστιχακια.
- Πλαστικά κουτάλια.
- Σπάγκος.
- Θερμοκόλλα ή ταινία διπλής όψεως.
- Μπαλάκια ping pong (βλήματα).
- Πλαστικά ποτήρια (για το "τείχος").
- Χάρακες, μοιρογνωμόνια, μεζούρα.
Βήματα:
Εισαγωγή
(20'): Παρουσίαση του σεναρίου. Ιστορική αναδρομή στις πολιορκητικές
μηχανές (καταπέλτες, πολιορκητικοί κριοί). Συζήτηση για τις
προκλήσεις που αντιμετώπιζαν οι αρχαίοι μηχανικοί.
Έρευνα
και Σχεδιασμός (30'): Οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες (3-4
άτομα). Ερευνούν σχέδια πολιορκητικών μηχανών (online ή σε βιβλία). Σχεδιάζουν
τη δική τους μηχανή στο φύλλο εργασίας, επιλέγοντας τα υλικά τους.
Κατασκευή
(1 ώρα): Οι ομάδες κατασκευάζουν το πρωτότυπό τους,
ακολουθώντας το σχέδιό τους. Οι εκπαιδευτικοί βοηθούν με τη θερμόκολλα ή άλλα
εργαλεία.
Δοκιμές και Βελτίωση (45'): Οργανώνεται ένας
χώρος δοκιμών. Κάθε ομάδα κάνει 3 δοκιμές εκτόξευσης. Καταγράφουν τα
αποτελέσματα (απόσταση, ακρίβεια). Με βάση τα δεδομένα, βελτιώνουν το σχέδιό
τους (π.χ. αλλάζουν τη γωνία εκτόξευσης, προσθέτουν λάστιχα).
Τελικός Διαγωνισμός και Παρουσίαση (30'): Ο
τελικός διαγωνισμός. Κάθε ομάδα έχει 3 προσπάθειες να "καταρρίψει το
τείχος" (τη στοίβα από ποτήρια) από μια καθορισμένη απόσταση. Νικήτρια
είναι η ομάδα που θα καταρρίψει τα περισσότερα ποτήρια. Ακολουθεί παρουσίαση
των σχεδίων και συζήτηση για το τι έμαθαν.
3.
Φύλλο Εργασίας (Worksheet)
Μπορείτε να το εκτυπώσετε και να δοθεί στους
μαθητές.
Φύλλο Εργασίας STEM Ιστορίας:
"Πολιορκώντας τα Τείχη"
Όνομα Ομάδας: ____________________________
Μέλη Ομάδας: ____________________________
Ημερομηνία: ____________________________
Βήμα 1: Η Ιστορική Πρόκληση
Ποια ήταν η μεγαλύτερη πρόκληση που
αντιμετώπισε ο Μέγας Αλέξανδρος στην πολιορκία της Τύρου;
Πώς η τεχνολογία και η μηχανική βοήθησαν τον
στρατό του Αλεξάνδρου;
Βήμα 2: Σχεδιασμός της Μηχανής
Ποια πολιορκητική μηχανή επιλέξατε να
κατασκευάσετε (π.χ. καταπέλτης, τρεμπουσέ, πολιορκητικός κριός) και γιατί;
Σχέδιο Πρωτοτύπου: Σχεδιάστε εδώ τη μηχανή
σας. Σημειώστε τα υλικά που θα χρησιμοποιήσετε.
[Χώρος για Σχέδιο]
Βήμα 3: Δοκιμές και Δεδομένα
Καταγράψτε τα αποτελέσματα των δοκιμών σας
στον παρακάτω πίνακα:
|
Δοκιμή |
Γωνία Εκτόξευσης (μοίρες) |
Απόσταση (εκατοστά) |
Ακρίβεια (Στόχος Ναι/Όχι) |
Παρατηρήσεις |
|
1 |
||||
|
2 |
||||
|
3 |
Βήμα 4: Βελτίωση και Συμπέρασμα
Με βάση τα δεδομένα σας, τι αλλαγές κάνατε
στο σχέδιό σας για να βελτιώσετε την απόσταση ή την ακρίβεια;
Πώς οι αρχές της φυσικής (δυναμική/κινητική
ενέργεια, τροχιά) επηρέασαν την απόδοση της μηχανής σας;
Πώς αυτή η δραστηριότητα σας βοήθησε να κατανοήσετε καλύτερα την ιστορία και την αρχαία τεχνολογία;
Το σενάριο που αναφέρεται στην αρχή του
άρθρου αυτού δεν έχει καμία απολύτως σχέση με το ψηφιακό διδακτικό σενάριο μάθησης
που περιλαμβάνει τις φάσεις ολοκλήρωσης μίας διδασκαλίας. Είναι η υπόθεση που
θα ακολουθήσουν οι μαθητές για την ολοκλήρωση της ενεργοποίησής τους.
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για τα διδακτικά
ψηφιακά σενάρια πατήστε στην ετικέτα ψηφιακά σενάρια στο επάνω μέρος της σελίδας
μας, εκεί υπάρχουν πολλές πληροφορίες για το πώς συντάσσονται.
Για σχέδιο μαθήματος επισκεφθείτε την ανάρτησή μας:
https://sv1ahh1.blogspot.com/2018/03/blog-post.html
Πολύδωρος Σταυρόπουλος, Μηχανολόγος Εκπαιδευτικός, MSc STEM in Education (Παιδαγωγικό Τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ), Επιθεωρητής Ασφάλειας, Υγείας και Ποιοτικού Ελέγχου, Συγγραφέας, Πρέσβης STEM Scientix.