1. 1
ΕΠΙΠΛΕΕΙ Ή ΒΥΘΙΖΕΤΑΙ;
ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΤΗΣ ΑΝΩΣΗΣ
Διδασκαλία με καθοδηγούμενη ανακάλυψη
Διάρκεια 45 λεπτά
Στόχος του μαθήματος: Στο τέλος του μαθήματος να μπορούν οι μαθητές:
• Να περιγράψουν τί συμβαίνει και κάποια σώματα επιπλέουν μέσα σε
υγρό, ενώ άλλα όχι.
• Να έχουν ανακαλύψει την δύναμη της άνωσης από τα υγρά και ένα
παράγοντα από τον οποίο εξαρτάται.
• Να γίνει προετοιμασία για την ανακάλυψη της αρχής του Αρχιμήδη
την επόμενη δ.ω.
Υλικά: Δοχεία με νερό
Όμοια φύλλα αλουμινίου.
Αρκετά νομίσματα του ενός ευρώ (1€).
Μαρκαδόρος.
Πλαστελίνη (πιθανή χρήση)
Σύντομη περιγραφή της δραστηριότητας
Παίρνουμε δύο φύλλα αλουμινίου εντελώς όμοια κομμένα και μερικά
νομίσματα του 1€. Αφού προσθέσουμε ένα νόμισμα πάνω σε κάθε ένα από τα
φύλλα αλουμινίου, σχηματίζουμε με το ένα φύλλο ένα «πουγκί», το
αφήνουμε στην επιφάνεια του νερού και επιπλέει, ενώ τσαλακώνουμε το άλλο
κομμάτι και το ρίχνουμε στο νερό ώστε να βουλιάξει. Στόχος μας είναι να
συζητήσουμε για τη δύναμη που κρατά το ένα φύλλο στην επιφάνεια του
υγρού, ενώ το δεύτερο όχι. Θα πρέπει να γίνει συζήτηση για τον/τους
παράγοντες που επηρεάζει/ζουν τη δύναμη αυτή.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Το νόμισμα θα πρέπει να είναι σχετικά «βαρύ» ώστε να
εξασφαλισθεί η βύθιση του τσαλακωμένου κομματιού.
Ερωτήσεις κατά την αρχή του μαθήματος
Είναι ίδια τα δύο φύλλα αλουμινίου;
Τι έχουν ίδιο;
Προσθέτουμε το ίδιο νόμισμα ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΥΓΚΡΙΣΗΣ
σε κάθε ένα κομμάτι, ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ
Χρήστος Γκοτζαρίδης

2. 2
τώρα θα αλλάξει το βάρος τους; ΑΝΑΚΛΗΣΗΣ ΓΝΩΣΕΩΝ
Τσαλακώνουμε το ένα κομμάτι με το νόμισμα, ΔΙΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ ΠΡΟΣΕΓ.
Θα αλλάξει τώρα το βάρος;
Τι νομίζετε ότι θα συμβεί αν βάλουμε
στο νερό το ατσαλάκωτο φύλλο με το νόμισμα;
Γιατί το λέτε αυτό;
Θα λέγατε το ίδιο και για το τσαλακωμένο φύλλο;
Πού στηρίζετε αυτή τη πρόβλεψη;
Ας τα δούμε τη συνέχεια πιο αναλυτικά:
Τοποθετούμε το φύλλο στο νερό και ισορροπεί.
Αφού ισορροπεί ας βάλουμε δυνάμεις (χρήση του πίνακα).
Το βάρος είναι το ίδιο μέσα και έξω απ’ το νερό;
Δώστε μία ερμηνεία για αυτό. (Συζήτηση στη περίπτωση παρανόησης)
Σχεδιάστε στο φύλλο σας τη δύναμη αυτή. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
Αφού ισορροπεί θα πρέπει να ΚΑΘΟΔΗΓΟΥΜΕΝΗΣ
υπάρχει και μία άλλη δύναμη; ΑΝΑΚΑΛΥΨΗΣ
Δικαιολογείστε το συλλογισμό σας.
Σχεδιάστε αυτή τη δύναμη στο φύλλο σας.
Ονομάζουμε αυτή τη δύναμη, και τη λέμε Άνωση.
Περιγράφουμε με γενικές παρατηρήσεις και
δίνουμε ιδιότητες στη δύναμη αυτή.
Τί θα συμβεί όταν ρίξουμε στο νερό
το τσαλακωμένο μπαλάκι;
Θα επιπλεύσει ή όχι; ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ
Γιατί το λέτε αυτό; ΑΝΑΚΛΗΣΗΣ ΓΝΩΣΕΩΝ
Γιατί δεν είπατε το ίδιο για το ΔΙΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ ΠΡΟΣΕΓ.
προηγούμενο φύλλο; Σε τι διαφέρουν;
Το μπαλάκι βυθίζεται, άρα;
Συζήτηση για δυνάμεις. (Αναζήτηση εναλλακτικών απόψεων) ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ
Υπάρχει ή όχι άνωση; ΚΑΘΟΔΗΓΟΥΜΕΝΗΣ
ΑΝΑΚΑΛΥΨΗΣ
Αφού το βάρος είναι ίδιο στα δύο φύλλα γιατί
το τσαλακωμένο δεν ισορροπεί;
Τι συμπέρασμα βγάζετε για τη δύναμη της άνωσης;
Χρήστος Γκοτζαρίδης

3. 3
Εξαρτάται από το σχήμα των σωμάτων η άνωση;
Το σχήμα οδηγεί σε έναν παράγοντα πιο… γεωμετρικό ή πιο «φυσικό».
Μπορείτε να υποθέσετε τον παράγοντα αυτό;
Αλλάζοντας το σχήμα άλλαξε και ο όγκος του σώματος.
ΠΡΟΣΟΧΗ: Εδώ βρίσκεται η μεγάλη πρόκληση της παρουσίασης, στη
περίπτωση που οι μαθητές αρνηθούν την ύπαρξη της άνωσης στη περίπτωση του
τσαλακωμένου φύλλου.
Θα πρέπει να γίνει επίκληση της ελεύθερης πτώσης
Και να διαπιστωθεί ότι το μπαλάκι στο νερό πέφτει πιο αργά
Άρα κάποια δύναμη αντιστέκεται δηλ. υπάρχει άνωση.
Στη περίπτωση που δεν προκύπτει η σχέση όγκου- άνωσης ως εναλλακτική
δραστηριότητα προτείνεται η εξής:
Σχηματίζουμε ένα καραβάκι με το ατσαλάκωτο
φύλλο αλουμινίου. Προσθέτουμε νομίσματα (ένα-ένα) στο «καραβάκι»
και επαναλαμβάνουμε τις ερωτήσεις.
Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η άνωση εξαρτάται
από τον όγκο του σχήματος που είναι βυθισμένο στο νερό.
Ακολουθεί συζήτηση σχετικά με εφαρμογές όπως:
• Χρώμα στα ύφαλα ή παρατηρώ τα μεγάλα φορτηγά καράβια κτλ.
• Γιατί επιπλέει και βυθίζεται άλλοτε λιγότερο κι άλλοτε περισσότερο
μία βάρκα;
• Κάτω από ποιες συνθήκες βουλιάζει τελείως μία βάρκα;
Άσκηση των μαθητών σε ομάδες με δοχεία νερού και «βαρκούλες». Αντί
νομισμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθούν όμοια κομμάτια πλαστελίνης.
Αρχή του Αρχιμήδη
Στα δοχεία με το νερό, που χρησιμοποιούν οι μαθητές, σημειώνουμε με το
μαρκαδόρο το επίπεδο της ελεύθερης επιφάνειας του υγρού.
Καθώς προσθέτουν οι μαθητές νομίσματα, ή κομμάτια πλαστελίνης, βυθίζεται
το σχήμα-βάρκα στο νερό, ταυτόχρονα όμως ανεβαίνει το επίπεδο της
ελεύθερης επιφάνειας του νερού.
Κατευθύνουμε τους μαθητές να αναγνωρίσουν την άνοδο της στάθμης του
νερού, ως «νερό που εκτοπίζεται από το βυθιζόμενο σώμα» και τους
προετοιμάζουμε για την μελέτη της αρχής του Αρχιμήδη.
Αξιολόγηση
Τέλος θα ζητηθεί από τους μαθητές να σκεφτούν και να προτείνουν τρόπους
ώστε να κάνουν να μη βυθίζεται στο νερό ένα κομμάτι πλαστελίνης.
Χρήστος Γκοτζαρίδης

4. 4
Βιβλιογραφία
Abruscato, Joseph. (2004) Teaching Children Science: Discovery Methods for the
Elementary and Middle Grades. Allyn and Bacon Boston
HOTCHALK Lesson plans page
http://www.lessonplanspage.com/ScienceWillTheBoatSinkOrFloat4.htm
Χρήστος Γκοτζαρίδης