Σχολικά βραβεία του ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ 2007

Το σχολείο συμμετείχε στο διαγωνισμό σχολικών βραβείων του ΙΤΕ/ΕΙΧΗΜΥΘ στις 21/4/2007 και κατέλαβε τη δεύτερη θέση.
Το βραβείο αντιστοιχούσε στο χρηματικό ποσό των 1.000 ευρώ.


Διαγωνισμός Σχολικών Βραβείων ΙΤΕ / ΕΙΧΗΜΥΘ

με θέμα: «Επιστημονικές και Τεχνολογικές Εργασίες»

Τίτλος Έργου:

«Παγιδεύοντας τη φύση ανακαλύπτουμε τη γνώση»

Ονόματα μαθητών: Εμμανουήλ Κολοβούρης, Ευθύμης Κουκούλης, Νικόλαος Κουνέλης, Νικόλαος Κρίκης, Κυριάκος Μιχαλόπουλος, Σπύρος Νικολόπουλος, Δημήτριος Νιφόρας, Χρυσοβαλάντω-Φανή Ορφανού.

Επιβλέπουσα εκπαιδευτικός: Αγγελική Γαριού, Βιολόγος, PhD

Επικοινωνία: papalex@otenet.gr

Σχολείο:     2ο Γυμνάσιο Πατρών

Διεύθυνση:   Μαιζώνος 156, 26222 Πάτρα

Τηλέφωνο:    2610 322407

Φαξ:             2610 317866

e-mail: mail@2gym-patras.ach.sch.gr

Πάτρα, Μάρτιος 2007


theate3 theate2 theate1

 

Περίληψη

Η εργασία μας βασίστηκε στη χρήση μιας συνθετικής ρητίνης μέσα στην οποία παγιδεύσαμε ολόκληρους οργανισμούς ή τμήματά τους. Εμπνευστήκαμε από το κεχριμπάρι και χρησιμοποιήσαμε απλά καθημερινά υλικά και αυτοσχέδια εργαλεία, ώστε με έξυπνο αλλά και οικονομικό τρόπο, να δημιουργήσουμε κατασκευές, εγκλωβίζοντας στοιχεία του βιοτικού και αβιοτικού περιβάλλοντος. Η εργασία χαρακτηρίζεται από πρωτοτυπία, επιστημονική μεθοδολογία, αισθητική αξία και εκπαιδευτικό ενδιαφέρον.

 

 

Abstract

Our project was based on the use of a synthetic resine in which we trapped whole organisms or parts of them .We were inspired by the amber and used simple ordinary materials and tools we made ourselves, so as to create constructions in a clever and economic way, implementing elements of biotic and abiotic environment. The project is characterized by originality, scientific methodology, aesthetic value and educational interest.

Εισαγωγή ? Σκοπός

Ζωικοί ή φυτικοί οργανισμοί ή μέρη αυτών είναι δυνατόν να κλειστούν μέσα σε διάφορα υλικά και να διατηρηθούν για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους στη φύση και οδηγεί στη δημιουργία απολιθωμάτων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το κεχριμπάρι (ή ήλεκτρο), μία απολιθωμένη ρητίνη κωνοφόρων συνήθως κίτρινη και διαφανής που σκληραίνει σταδιακά, μέσα στην οποία έχουν διατηρηθεί θαυμάσια πολλά είδη αρθρόποδων εδώ και πεντακόσιες χιλιάδες χρόνια (1).

Το κεχριμπάρι αποτέλεσε την πηγή έμπνευσης αυτής της εργασίας. Σκεφτήκαμε ότι θα μπορούσαμε να παγιδεύσουμε κι εμείς ορισμένα υλικά από το βιοτικό ή το αβιοτικό περιβάλλον, δημιουργώντας πρωτότυπες κατασκευές που θα έχουν τόσο αισθητικό όσο και εκπαιδευτικό ενδιαφέρον.

Σαν πρώτο βήμα χρειαζόταν να βρούμε το κατάλληλο υλικό που θα έπαιζε το ρόλο του ήλεκτρου. Μετά από κάποιες δοκιμές καταφέραμε να εντοπίσουμε μία συνθετική ρητίνη που θα εξυπηρετούσε το σκοπό μας.

Στη συνέχεια συλλέξαμε υλικό από τη φύση κατάλληλο για να το εγκλωβίσουμε στη ρητίνη. Το αποτέλεσμα ήταν όντως πρωτότυπο και ελκυστικό: στοιχεία του φυσικού περιβάλλοντος μένουν ανέπαφα στο πέρασμα του χρόνου, ανεπηρέαστα από τις εξωτερικές επιδράσεις.

Τέλος πραγματοποιήθηκε μια προσπάθεια επιστημονικής μελέτης τού εγκλωβισμένου βιολογικού υλικού, όπως προσεκτική παρατήρηση, συστηματική κατάταξη, συλλογή πληροφοριών (2), ώστε το όλο εγχείρημα να αποκτήσει και πρακτικό ενδιαφέρον στη διδακτική των φυσικών επιστημών.

Δεν είναι όμως μόνον τα παραπάνω που καθιστούν την εργασία πρωτότυπη, αλλά και τα εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν. Κατασκευάστηκαν αυτοσχέδιες βελόνες ανατομίας, συνδυάζοντας απλά υλικά ?στυλό και καρφίτσες- με έξυπνο τρόπο.

Συνοψίζοντας, θα μπορούσαμε να πούμε ότι εμπνευσμένοι από το κεχριμπάρι ή αλλιώς ήλεκτρο, γνωστό από τα πανάρχαια χρόνια, και χρησιμοποιώντας απλά υλικά όπως κόλλα, στυλό, καρφίτσες με πολύ πρωτότυπο τρόπο καταφέραμε να δημιουργήσουμε «τεχνητά απολιθώματα» που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παρατήρηση και μελέτη ακόμα και μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα και ταυτόχρονα αποτελούν αντικείμενα ιδιαίτερης αισθητικής αξίας.

Υλικά και μέθοδοι

Για την πραγματοποίηση του πειραματικού μέρους της εργασίας ακολουθήθηκαν οι εξής διαδικασίες:

α) Επιλογή μονιμοποιητικού μέσου

Προκειμένου να καταφέρουμε να εγκλωβίσουμε στοιχεία του βιοτικού και αβιοτικού περιβάλλοντος πειραματιστήκαμε αρχικά με διάφορα υλικά που φέραμε από το σπίτι μας, όπως κόλλα UHU, βενζινόκολλα, αραλδίτη. Τα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά, αλλά δεν μας ικανοποίησαν πλήρως. Έτσι αναζητήσαμε στο εμπόριο κάποιο υλικό πιο κατάλληλο για το σκοπό μας.

Το υλικό αυτό θα έπρεπε να πληροί κάποιες προϋποθέσεις:

  • να είναι διάφανο για να μπορούμε να παρατηρήσουμε στο εσωτερικό του
  • να είναι εύπλαστο και ίσως υγρό αρχικά, ώστε να είναι δυνατό να τού δώσουμε σχήμα και να τοποθετήσουμε το αντικείμενο στο εσωτερικό του
  • να σκληραίνει και να στερεοποιείται τελικά, ώστε να μπορεί να διατηρηθεί για αρκετό χρονικό διάστημα και να μπορούμε να το επεξεργαζόμαστε.
  • να μην αλλοιώνεται το περιεχόμενο

Αφού μελετήσαμε τα χαρακτηριστικά διαφόρων υλικών, καταλήξαμε σε μία συνθετική ρητίνη με την εμπορική ονομασία: EFCO-Produkte GmbH. Πρόκειται για μία κρυσταλλικής καθαρότητας, άχρωμη πολυεστερική ρητίνη, η οποία είναι ακίνδυνη όταν στερεοποιείται. Αρχικά το υλικό είναι υγρό και μετά την προσθήκη του σκληρυντικού (hardener) μετατρέπεται σε στερεό. Η σκληρότητα του τελικού προϊόντος εξαρτάται από την ποσότητα του σκληρυντικού που προστίθεται και εμφανίζεται μετά από 3 με 5 ώρες.

Το κόστος αγοράς της συσκευασίας των 250ml ήταν 13.80 ευρώ και χρησιμοποιήσαμε δύο συσκευασίες.

theate4

 

β) Συλλογή υλικού

Συγκεντρώσαμε υλικά από το βιοτικό και αβιοτικό περιβάλλον της καθημερινότητάς μας. Τέτοια ήταν: τμήματα φυτικών οργανισμών (πεύκο, διακοσμητικό κυπαρίσσι, τσουκνίδα, ξινόχορτο, θρούμπι, ρίγανη, κ.ά), έντομα (μύγα των φρούτων, μουσίτσα του κρασιού), όστρακα μαλακίων.

theate5

 

γ) Κατασκευή αυτοσχέδιων «βελόνων ανατομίας»

Χρησιμοποιήσαμε στυλό τύπου ?Bic?, από τους οποίους αφαιρέσαμε το μελάνι και κρατήσαμε το πλαστικό περίβλημα. Τοποθετήσαμε το περίβλημα πάνω από τη φλόγα ενός λύχνου (γκαζάκι), έως ότου το πλαστικό υλικό αρχίσει να μαλακώνει. Κατόπιν τοποθετήσαμε μία μεταλλική καρφίτσα στο μαλακό πλαστικό άκρο και με μία λαβίδα πιέσαμε, ώστε να εγκλωβιστεί η κεφαλή της καρφίτσας μέσα στο πλαστικό, ενώ η μύτη να προεξέχει. Αφήσαμε την αυτοσχέδια κατασκευή να κρυώσει και να σταθεροποιηθεί. Η βελόνα ανατομίας μας ήταν έτοιμη! Επαναλάβαμε ?10 φορές, ώστε όλα τα μέλη της ομάδας να έχουν από ένα εργαλείο.

Σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας τα μέλη της ομάδας φορούσαν μάσκα για να προστατευθούν από τις ουσίες που εκλύονταν από το λιώσιμο του πλαστικού.

theate6

 

δ) Εγκλεισμός σε ρητίνη

Προσθέσαμε στο υγρό υλικό (ρητίνη) το σκληρυντικό και αναμίξαμε πολύ καλά. Κατόπιν μοιράσαμε μία μικρή ποσότητα από το μίγμα σε πλαστικά κουτάκια από παλιά φιλμς που χρησιμοποιήθηκαν ως καλούπια, ώστε να καλυφθεί ο βυθός. Τοποθετήσαμε επάνω το δείγμα του βιολογικού υλικού που είχαμε συλλέξει. Το χειριστήκαμε με τις βελόνες ανατομίας, ώστε να ισορροπήσει σε κατάλληλη θέση και να απελευθερωθούν φυσαλίδες αέρα που τυχόν είχαν παγιδευτεί. Προσθέσαμε από πάνω κι άλλη ποσότητα μίγματος, μέχρι να καλυφθεί πλήρως το υλικό. Τέλος το αφήσαμε να ηρεμήσει και να στερεοποιηθεί. Την επόμενη μέρα πιέσαμε περιφερειακά για να ξεκολλήσει το στερεό πλέον περιεχόμενο, χτυπήσαμε ανάποδα τα κουτάκια και απελευθερώσαμε τις κατασκευές μας. Το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό!!!

Σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας φορούσαμε προστατευτική μάσκα και γάντια μιας χρήσης, ώστε να μην έρθουμε σε άμεση επαφή με το χημικό αυτό προϊόν.

theate7

 

ε) Μελέτη του εγκλωβισμένου υλικού

Από τη στιγμή που είχαμε στα χέρια μας τα «τεχνητά απολιθώματα», όπως τα ονομάσαμε, προσπαθήσαμε να τα μελετήσουμε. Παρατηρήσαμε πιο προσεκτικά τις λεπτομέρειες της δομής τους, συλλέξαμε πληροφορίες από εγκυκλοπαιδικό υλικό και προσπαθήσαμε να αναγνωρίσουμε και να ταξινομήσουμε όσο το δυνατό περισσότερα δείγματα.

Αποτελέσματα – Συμπεράσματα

Η παρούσα εργασία μπορεί να χωριστεί σε πέντε στάδια, που το καθένα διαθέτει έναν διακριτό βαθμό πρωτοτυπίας και εκπαιδευτικής αξίας: τη συλλογή υλικού από τη φύση, την επιλογή κατάλληλης ουσίας για τον εγκλωβισμό του βιολογικού υλικού, την κατασκευή αυτοσχέδιων βελόνων ανατομίας, την κατασκευή των «τεχνητών απολιθωμάτων» και την επιστημονική μελέτη αυτών.

theate8

 

Πιο συγκεκριμένα, η συλλογή του βιολογικού υλικού και η επιλογή της συνθετικής ρητίνης μάς δραστηριοποίησε στον τομέα της παρατήρησης, της δοκιμής και της λήψης απόφασης.

Η σύλληψη και η κατασκευή των αυτοσχέδιων βελονών ανατομίας, όπως περιγράφηκε παραπάνω, στέφθηκε με απόλυτη επιτυχία. Απλά, καθημερινά υλικά μετατράπηκαν σε επιστημονικά όργανα!

Η κατασκευή των «τεχνητών απολιθωμάτων», που ήταν και ο κύριος στόχος της εργασίας, εμπνευσμένου από το κεχριμπάρι, μας έδωσε ένα εντυπωσιακό αποτέλεσμα. Σε μικρούς διάφανους κυλίνδρους, διαμέτρου περίπου δύο εκατοστών, καταφέραμε και μονιμοποιήσαμε διάφορα υλικά. Τέτοια ήταν:

Τμήματα φυτών, όπως αναπαραγωγικά μέρη κωνοφόρων, βλαστοί θάμνων, άνθη ποωδών φυτών, φύλλα και καρποί.

Έντομα, όπως μύγα των φρούτων, μουσίτσα του κρασιού.

Όστρακα μαλακίων.

Οι κατασκευές αυτές διακρίνονται από την πρωτοτυπία τους, την ιδιαίτερη αισθητική παρουσία τους, αλλά και τη δυνατότητα χρήσης στην εκπαιδευτική πρακτική.

Μελετώντας τις κατασκευές αυτές κάτω από τον μεγεθυντικό φακό, μπορεί κανείς να διακρίνει λεπτομέρειες της δομής τους και να επιχειρήσει μία συστηματική κατάταξη σε γένη ή και είδη. Αυτή η προσπάθεια βρίσκεται ακόμα σε εξέλιξη και ελπίζουμε μέχρι την παρουσίαση της εργασίας μας να έχουμε κατατάξει τα περισσότερα δείγματά μας.

Επίσης πρέπει να τονιστεί, ότι η εργασία μας μπορεί να αποτελέσει μία βάση για τη δημιουργία συλλογής εκπαιδευτικού υλικού συμβατού με την ύλη του γυμνασίου, που θα μπορεί ο εκπαιδευτικός να επιδεικνύει στους μαθητές ανά πάσα στιγμή.

Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι η εργασία πραγματοποιήθηκε με σχετικά μικρό κόστος (αγορά της ρητίνης και των μασκών προστασίας), αφού τα υπόλοιπα υλικά τα συλλέξαμε από τη φύση ή ήταν απλά αντικείμενα που τα φέραμε από το σπίτι.

theate9