STEM Project: "Φτιάξε το δικό σου οικολογικό πλαστικό"
Σε αυτό το μάθημα, οι μαθητές δεν θα μάθουν απλώς για τα πολυμερή μέσα από ένα βιβλίο, αλλά θα γίνουν "μηχανικοί υλικών". Θα αντιμετωπίσουν το παγκόσμιο πρόβλημα της ρύπανσης από τα πλαστικά, δημιουργώντας μια βιοδιασπώμενη εναλλακτική λύση χρησιμοποιώντας απλά υλικά κουζίνας.
Το μάθημα αυτό σχεδιάστηκε κατά την εκτίμηση του Blogger.
Πώς εντάσσεται το STEM:
S (Science - Επιστήμη):
Κατανόηση των πολυμερών, του αμύλου και της χημικής αντίδρασης (πολυμερισμός)
που συμβαίνει κατά τη θέρμανση.
T (Technology - Τεχνολογία):
Χρήση ψηφιακών θερμομέτρων, ζυγαριών ακριβείας και έρευνα στο διαδίκτυο για τις
ιδιότητες των βιοπλαστικών.
E (Engineering - Μηχανική):
Σχεδιασμός και δοκιμή διαφορετικών "συνταγών" για την επίτευξη της
επιθυμητής ελαστικότητας ή σκληρότητας του πλαστικού.
M (Mathematics - Μαθηματικά): Μέτρηση όγκων και μαζών, χρήση αναλογιών και ποσοστών για τη δημιουργία της συνταγής.
Υλικά:
- Άμυλο αραβοσίτου (corn flour).
- Νερό.
- Λευκό ξύδι.
- Γλυκερίνη (από φαρμακείο).
- Χρώμα ζαχαροπλαστικής (προαιρετικό).
- Εστία θέρμανσης, κατσαρολάκι, αναδευτήρας.
Σχέδιο Μαθήματος
Θέμα: Φτιάξε το δικό σου
οικολογικό πλαστικό
Τάξη: Α' ή Β' Γυμνασίου
Διάρκεια: 90 λεπτά (2
διδακτικές ώρες)
Μαθησιακοί Στόχοι:
S (Science): Οι
μαθητές θα κατανοήσουν την έννοια των πολυμερών και του αμύλου, καθώς και τη
χημική αντίδραση του πολυμερισμού.
T (Technology): Οι
μαθητές θα χρησιμοποιήσουν ψηφιακά θερμόμετρα και ζυγαριές ακριβείας, και θα
ερευνήσουν στο διαδίκτυο για τις ιδιότητες των βιοπλαστικών.
E (Engineering): Οι
μαθητές θα σχεδιάσουν και θα δοκιμάσουν διαφορετικές "συνταγές" για
να επιτύχουν την επιθυμητή ελαστικότητα ή σκληρότητα του πλαστικού.
M (Mathematics): Οι
μαθητές θα μετρήσουν όγκους και μάζες, και θα χρησιμοποιήσουν αναλογίες και
ποσοστά για τη δημιουργία της συνταγής.
Εισαγωγή (15 λεπτά):
Η Πρόκληση: Παρουσιάστε το
παγκόσμιο πρόβλημα της ρύπανσης από τα πλαστικά. Ζητήστε από τους μαθητές να
σκεφτούν εναλλακτικές λύσεις.
Καταιγισμός Ιδεών:
Συζητήστε τι είναι τα πλαστικά και γιατί είναι τόσο ανθεκτικά. Εισαγάγετε την
έννοια των πολυμερών.
Έρευνα
και Σχεδιασμός (15 λεπτά):
Έρευνα: Ζητήστε από τους
μαθητές να ερευνήσουν στο διαδίκτυο για τα βιοπλαστικά και τις ιδιότητές τους.
Σχεδιασμός: Χωρίστε τους μαθητές
σε ομάδες και ζητήστε τους να σχεδιάσουν μια "συνταγή" για το δικό
τους βιοπλαστικό, χρησιμοποιώντας τα διαθέσιμα υλικά. Θα πρέπει να αποφασίσουν
τις ποσότητες των υλικών που θα χρησιμοποιήσουν.
Υλοποίηση
(30 λεπτά):
Η "Συνταγή":
Κάθε ομάδα αναμιγνύει τα υλικά σύμφωνα με τη συνταγή της.
Η Αντίδραση:
Θερμαίνουν το μίγμα αναδεύοντας συνεχώς μέχρι να γίνει μια πηκτή, διαφανής
γέλη. Χρησιμοποιούν τα θερμόμετρα για να παρακολουθούν τη θερμοκρασία.
Η Διαμόρφωση:
Απλώνουν τη γέλη σε μια αντικολλητική επιφάνεια (ή σε καλούπια) και το αφήνουν
να στεγνώσει (24-48 ώρες).
Αξιολόγηση
και Συζήτηση (30 λεπτά):
Δοκιμή: Ζητήστε από τους
μαθητές να δοκιμάσουν το τελικό προϊόν της ομάδας τους. Είναι ανθεκτικό; Είναι
ελαστικό; Τι θα άλλαζαν στη συνταγή;
Παρουσίαση: Κάθε ομάδα
παρουσιάζει τα αποτελέσματά της και συζητά τι έμαθε.
Συμπεράσματα: Συνοψίστε τα κύρια σημεία του μαθήματος.
P.S. Ενδιαφέρον υπάρχει στο άρθρο μας πως κατανέμουμε τους μαθητές σε ομάδες:
https://sv1ahh1.blogspot.com/2021/03/stem_21.html
όπως και η προσφορά της συνεργασίας σε ομάδες:
https://sv1ahh1.blogspot.com/2021/12/stem_30.html
Πολύδωρος Σταυρόπουλος, Μηχανολόγος Εκπαιδευτικός,
MSc STEM in Education (Παιδαγωγικό Τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ), Επιθεωρητής Ασφάλειας, Υγείας και Ποιοτικού
Ελέγχου, Συγγραφέας, Πρέσβης STEM Scientix.