6.5. Tanulói kísérlek a környezet és természetismeret foglalkozásokon
„A
gyerekek született tudósok, csak ébren kell tartani kíváncsiságukat.
A
tudomány nem egyéb, mint kísérletezés és jó mulatság”
(Albert
Einstein)
A
környezet- és természetismeret tantárgyak tanításának legfőbb célja a tanulók
természet iránti érdeklődésének felkeltése, kíváncsiságuk, kutatási kedvük
felcsigázása, a természet megismeréséhez, a környezettudatos magatartás
gyakorlásához szükséges kompetenciák kialakítása.
A szemléletes és cselekvő tanulás egyik leghatékonyabb formája lehet a tanulói kísérletek alkalmazása.
A
természetes környezet témáinak tanulása során számos lehetőség adódik a tények,
jelenségek igazolását szolgáló kísérletek bemutatására. A kisiskolások számára
egy látványos kísérlet hasonló hatású lehet, mint a játék, hiszen ők ezt még
„játékként” élik meg. Ezt a pozitív hatást kamatoztathatjuk, ha kisiskolásoknál
játékos kísérleteket alkalmazunk. Példaként lássunk olyan egyszerű
kísérleteket, amelyek bármelyik iskolában kivitelezhetők, hiszen nem igényelnek
drága eszközöket, mégis nagy élményt jelenthetnek a kisiskolások számára.
-
Szivárványvarázslás
Napos időben az iskola udvarán 5-10 perc
alatt kivitelezhető.
Szükséges eszköz: tanulókként 1
vízpermetező flakon vagy szappanbuborék fújó.
Állítsuk a gyerekeket háttal a napnak.
Kérjük meg őket, hogy permetezzenek vizet a levegőbe, majd figyeljék meg, mit
látnak.
Másik változata: ha szappanbuborékokat
fújnak (háttal legyenek a napnak), abban is láthatják a szivárvány színeit.
Háttér-információ a tapasztalatok
megbeszéléséhez: A napfényt színek elegye alkotja. A prizma hét színre bontja a
rajta áthatoló napfényt oly módon, hogy a különböző színű fényeket különböző
szögekben töri meg. A legkevésbé megtörő vörös fény látszik legfelül, a
leginkább elhajló ibolyaszín legalulra kerül. Szivárvány akkor tűnik fel, ha a
napfény a fentebb említett módon megtörik az eső vagy vízcseppek millióin (a
vízcseppek is megtörik a fényt, mint a prizma). Ezért nem látható borús, csak
derűs időben szivárvány. Említsük meg, hogy prizmával majd későbbi fizika
tanulmányaik során végeznek kísérleteket, és akkor tanulnak a fénytörésről is
részletesebben. Rajzórán megfesthetik a szivárványt a gyerekek.
-
Játék az
árnyékkal
Állítsuk a gyerekeket egyesével egy
világító eszköz fénysugarának útjába, de tárgyakat is helyezhetünk a fény
útjába. Ha közelítjük a tárgyat a
fényforráshoz, annak árnyéka hosszabb, ha távolítjuk rövidebb lesz. Az iskola
udvarán napos időben is megfigyelhetik az árnyékukat, ekkor eljátszhatjuk velük
a „Ne lépj az árnyékom fejére” ügyességi
játékot is. Kérjük meg őket, hogy a nappal háttal képezzenek félkört egy
kijelölt területen, majd adott jelre kezdjenek el úgy mozogni, hogy a társuk
árnyékfejére lépjenek. Az a tanuló, akinek az árnyéka fejére léptek kiesik a
játékból. Az a tanuló győz, aki a legtovább megőrizte az árnyfejét.
A tanteremben árnyképeket is
varázsolhatunk a falra különböző kéztartásokkal. A játék után kezdeményezzünk
beszélgetést arról, hogyan keletkezik az árnyék. Kérdezzük meg, hogy lehet-e
valaminek vagy valakinek két árnyéka. (Igen, ha két irányból világítjuk meg.)
Háttér-információ a beszélgetéshez: A fény
egyenes vonalban terjed. Ha olyan tárgy állja útját, amin nem képes áthatolni,
árnyék keletkezik. Ha a fényforrás gyenge vagy borús napon csak halvány árnyék
látható. Az árnyék nagysága attól függ, hogy a fény milyen nagy felületen éri
az útjába kerülő tárgyat vagy személyt.
- Jeges
kísérletek
Adjunk a gyerekeknek műanyag tálcákra
helyezett jégdarabot és hurkapálcát (tanulókként egy-egy darabot). Kérjük meg
őket, hogy a hurkapálcát helyezzék a jégdarab közepére, majd folyamatosan
fújjanak bele levegőt. Kérdezzük meg, mi történt és miért. (A meleg
leheletükkel lyukat tudnak fújni a jégbe.) Ezután beszélgethetünk az olvadás
jelenségéről.
Ha jégkockákat adunk a tanulóknak, amit
megsózatunk velük, akkor azt tapasztalhatják, hogy azok összetapadnak, mert
sózás hatására is megolvad a jég felülete. A jeges utakat néhány éve még
sózták, de Magyarországon már ezt betiltották. Kérdezzük meg, hogy ők mit
gondolnak erről. A hűtőszekrény feltalálása előtt nagyon értékes volt a jég. A
tanulók derítsék ki kutatómunkában, hogy régen hogyan tartósították a jeget.
A fenti játékos kísérlet példája is
érzékelteti, hogy az élményeken kívül újabb ismeretekhez, tapasztalatokhoz
jutnak a tanulók, és a kíváncsiságukat, érdeklődésüket is fenn tudjuk tartani a
természeti jelenségekkel kapcsolatban.
-
Színváltó (kaméleon) növények
Ezt a kísérletet 4-5 fős tanulócsoportokkal
végezhetjük el. A csoportok munkapadjára
készítsük elő a következező eszközöket és anyagokat: kék, lila vagy
vörös színű virágok, mint például az őszirózsa, mezei zsálya, szarkaláb,
vöröskáposzta, vörös cékla stb.; háztartási ecet, konyhasó, szemcseppentők, vagy olyan kis műanyag fiolák, amelyek
alkalmasak csepegtetésre.
A kísérlet végrehajtása: kérjük meg a
tanulókat, hogy csepegtessenek néhány csepp ecetet az őszirózsa, szarkaláb,
mezei zsálya sziromleveleire (attól függően, hogy melyik virágot sikerült
beszerezni), majd figyeljék meg, hogy mi történik. Ha vörös káposztával vagy
vörös céklával végezzük a kísérletet, akkor daraboljuk apróra, csipet sóval
szórjuk meg, keverjük össze, így szép lila színű növénydarabkákat kapunk. (A
tanító előre készítse el, de ismertesse a tanulókkal, hogy mit végzett.) A
tanulók feladata, hogy néhány csepp ecetet cseppentsenek a feldarabolt és
enyhén sózott káposztára vagy céklára. Mondják el, milyen változást figyeltek
meg, ezután beszélgethetünk arról, hogy mi is történt.
Háttérinformáció a beszélgetéshez: A
virágok, gyümölcsök, zöldségfélék sokféle színben pompáznak, de ennek ellenére
színanyagaik – néhány kivételtől eltekintve – festésre nem alkalmazhatók, mert
színeik nem állandóak. Napfény, savak vagy lúgok hatására megváltozik a színük.
Már a középkorban foglalkoztak az alkimisták a növényi színek vizsgálatával,
úgy hogy forró vízzel, alkohollal próbálták kivonni a virágok, gyümölcsök
festékanyagait. Később felfedezték, hogy a kék, a lila és a vörös színt okozó festékek
nagyon hasonló szerkezetűek, hasonlóképpen reagálnak különböző vegyi anyagok
hozzáadására, ezért közös néven antociánoknak (virágkék) nevezték őket. A
kísérletben azt láthatjuk, hogy a lila színű virágok sav hatására vörösek
lesznek. A vöröskáposzta vagy cékla darabkái vagy a sózás hatására kieresztett
levük savas közegben vörös színű lesz. (Semleges közegben lila színűek.) Az
antocián tartalmú növények indikátorként is használhatók, erről későbbi kémiai
tanulmányaik során többet is megtudhatnak. Vannak növények, amelyek tartósan
megőrzik színeiket, ezért ruhák festésére vagy ételek színezésére alkalmasak.
Kutatófeladatként adhatjuk a tanulóknak, hogy készítsenek kiselőadást vagy
posztert a festőnövényekről, természetes ételszínezőkről. Technikaórán vagy
erdei iskolai foglalkozáson fehér ruhahulladék (pamut) festését is elvégezhetik
a tanulók, amelyből különböző apró emléktárgyakat is készíthetnek maguknak.
Nagyon látványos, ha a gyerekekkel közösen ciklámen színűre „varázsoljuk” a
majonézt vagy tartásmártást. (A fő szempont, hogy csak természetes anyagokat
használjunk.) Ezeken a foglalkozásokon beszélgethetünk az ételek mesterséges
színezésének, és egyéb élelmiszer adalékanyagoknak a káros hatásairól, és
arról, hogyan válthatók fel természetes anyagokkal.
- Vizsgálatok
hangyákkal
Terepi
foglakozáson nagyon egyszerűen, ugyanakkor látványosan felcsigázhatjuk a
gyerekek érdeklődését erre a témára, ha a hangyák által termelt hangyasavat
észleltetjük és vizsgáltatjuk velük. Ha szerencsénk van, akkor láthatunk az
erdei túránk során gallyakból, leveles szárakból, fenyőtűkből összehordott
dombocskát, azaz hangyabolyt. Ezt erdei vöröshangyák építik, hogy betakarják és
eltüntessék föld alatti fészküket. A hangyák apró bejárati nyílásokat vágnak a
boly tetején, amelyeket lezárnak, ha hűvösre fordul az idő. A túra során
vegyünk le néhány lila színű virágot (például mezei zsálya, szarkaláb), majd
dobjuk őket a hangyabolyra. A hangyák védekezés céljából hangyasavat
fecskendeznek a boly tetejére, így próbálják távol tartani az idegen
élőlényeket. A gyerekek is látni fogják a bekövetkező színváltozást:
rózsaszínűre vagy fakó vörösre változnak hasonlóképpen, mint amikor ecettel
végezzük a kísérletet. (A terepi foglalkozásokat bemutató fejezetben további
ötleteket írunk a hangyák vizsgálatához.)
A
fentebb bemutatott példák is érzékeltetik, hogy drága eszközök nélkül is
végezhetünk a gyerekekkel egyszerű, gyorsan megvalósítható kísérleteket,
amelyek felkeltik az érdeklődésüket, kíváncsiságukat és várhatóan kérdéseket is
feltesznek, amelyek alapján beszélgethetünk az élőlények tulajdonságairól,
élet- vagy természeti jelenségekről.
Nézzük
meg, milyen szempontokat érdemes figyelembe venni a kísérletek tervezéséhez,
alkalmazásához.
-
Ne legyen balesetveszélyes, egészségkárosító.
-
A jó láthatóságot minden tanuló számára biztosítsuk.
-
A tanulók életkorának megfeleljen.
-
Érdekességével motiváló hatást fejtsen ki.
-
Ne legyen túl összetett és túl időigényes.
-
A kísérlet menetét lépésekre bontva adjuk meg.
-
Készítsünk listát (leltárt) a kísérlethez szükséges
eszközökről, anyagokról, és azokat készítsük elő tálcán a munkapadokra.
-
Állatokkal csak olyan kísérletet végezzünk, amellyel
nem okozunk fájdalmat.
-
Védett élőlényeket ne használjunk a kísérletek során!
A
kísérletezők száma, személye alapján megkülönböztethetünk tanári bemutató
kísérletet, vagy tanulói kísérletet, amelyet egyéni, páros, csoportos
munkaformában valósíthatunk meg. A tanári bemutató kísérletet akkor
alkalmazzuk, ha drága eszközöket, anyagokat igényelnek, vagy távolabbról is
látványosak. (Balesetveszély esetén is előnyösebb a tanári bemutató kísérletet alkalmazni az első négy évfolyamon.)