Φωτορύπανση και Ποσότητα Φωτός: Σχεδιασμός ενός λαμπτήρα που αποτρέπει τη φωτορύπανση.

Εμπλακείτε: 

Δραστηριότητα 1: Δάσκαλος, “Περπατάς για να συναντήσεις τους φίλους σου στο πάρκο μετά το σχολείο… Το πάρκο είναι κλειστό για συντήρηση εδώ και λίγο καιρό… Αναρωτιέσαι για τις πρόσφατες αλλαγές στο πάρκο… Ήρθες στο πάρκο… Ένιωσες ανακούφιση όταν είδες τα δέντρα στη θέση τους… Πήρες μια βαθιά ανάσα από το άρωμα του πάρκου… Συναντήθηκες με τους φίλους σου κάτω από αυτό… Κρεμάστηκες στο ψηλότερο κλαδί της αχλαδιάς και έκοψες το αχλάδι… Έφαγες το αχλάδι με ευχαρίστηση… Σφύριζες στους ήχους των πουλιών που άκουγες… Έπαιξες για λίγο σαν μπάλα με τα κουκουνάρια που έπεφταν… Παρακολουθούσες τα αστέρια να αρχίζουν να λάμπουν στον ουρανό… Πάνω από τις λάμπες φωτισμού που ήταν τοποθετημένες στο έδαφος του πάρκου πήδηξες… Παρατήρησες πόσο φωτεινό ήταν το πάρκο…” λέει. Ο δάσκαλος δίνει οδηγίες στα κατάλληλα διαστήματα. Οι μαθητές ενεργούν σύμφωνα με τις οδηγίες.

Δραστηριότητα 2: Ένας λιγότερος αριθμός χαρτιών Α4 από τον αριθμό των μαθητών διασκορπίζεται στο πάτωμα. Κάθε ένα από τα απλωμένα χαρτιά είναι ένα δέντρο. Οι μαθητές υποθέτουν ότι κάθονται στη σκιά των δέντρων όταν πατούν πάνω στα χαρτιά. Οι μαθητές χορεύουν ανάμεσα στα δέντρα όταν αρχίζει η μουσική. Ο δάσκαλος ανάβει τον φακό στα καθορισμένα χρονικά διαστήματα. Όταν το φως αρχίζει να ανάβει, οι μαθητές κάθονται στη σκιά ενός δέντρου. Μόνο ένας μαθητής μπορεί να καθίσει στη σκιά κάθε δέντρου. Ο μαθητής που εκτίθεται επειδή δεν μπορεί να καθίσει είναι εκτός παιχνιδιού. Όταν το φως σβήσει, οι μαθητές αρχίζουν να χορεύουν. Ωστόσο, ένα από τα δέντρα στο πάρκο ξεραίνεται. Ένα κομμάτι χαρτί λείπει από το πάτωμα. Ο στόχος των μαθητών είναι να βρουν κάθε φορά ένα δέντρο για να σκιάσουν τον εαυτό τους. Το παιχνίδι συνεχίζεται μέχρι να μείνει μόνο ένας μαθητής.

Δραστηριότητα 3: Ο δάσκαλος μπαίνει ανάμεσα στους μαθητές με μια πηγή φωτός. Ο δάσκαλος είναι η πηγή φωτός. Οι μαθητές είναι τα αστέρια στον ουρανό. Η πηγή φωτός κάνει αόρατο το αστέρι που αγγίζει. Τα αστέρια τρέχουν μακριά για να αποφύγουν να πιαστούν από την πηγή φωτός. Το αστέρι που αγγίζει η πηγή φωτός γίνεται αόρατο και βγαίνει από το παιχνίδι. Το παιχνίδι συνεχίζεται μέχρι να εξαφανιστούν όλα τα αστέρια. Το παιχνίδι μπορεί να παιχτεί για αρκετή ώρα με τον εντοπισμό νέων πηγών φωτός.

Τι γνώμη έχετε για τα γεγονότα;

Γιατί μπορεί να έχουν ξεραθεί τα δέντρα στο πάρκο;

Γιατί τα αστέρια δεν είναι ορατά;

Τι πιστεύετε για την πηγή των προβλημάτων στο πάρκο;

Τι επιπτώσεις πιστεύετε ότι μπορεί να έχει η αύξηση του φωτισμού στο περιβάλλον μας;

Υλικά: χαρτί Α4, music player, μουσική για χορό, φακός.

Προετοιμασία: [ 5] λεπτά 

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [15] λεπτά 

Μετάβαση: [ 10] λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Ο εκπαιδευτικός δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να διερωτηθούν για τα αποτελέσματα της αύξησης της ποσότητας του φωτισμού στο περιβάλλον.

Οι μαθητές θα: Διερωτώνται για τις επιπτώσεις του πλεονάζοντος φωτισμού στο ζωντανό και μη ζωντανό περιβάλλον.

Εξερευνήστε: 

Δραστηριότητα 4:

Οι εικόνες αναπαράγονται όσο και ο αριθμός των μαθητών. Οι εικόνες τοποθετούνται στο έδαφος. Οι μαθητές αρχίζουν να χορεύουν με τη συνοδεία μουσικής. Όταν η μουσική σταματήσει, οι μαθητές παίρνουν μια εικόνα από το πάτωμα. Σχηματίζονται ομάδες των 6 μαθητών, με μία εικόνα σε κάθε ομάδα.

Ο δάσκαλος λέει σε κάθε ομάδα να δημιουργήσει μια βαρετή εικόνα δίνοντας μια από τις ακόλουθες καταστάσεις. Τους δίνεται αρκετός χρόνος για να προετοιμαστούν.

1. Τα αποδημητικά πουλιά χάνουν τις μεταναστευτικές τους διαδρομές λόγω του φωτός που αναδύεται από τις πόλεις.
2. Οι θαλάσσιες χελώνες που έχουν εκκολαφθεί δεν μπορούν να φτάσουν στη θάλασσα λόγω του υπερβολικού φωτός στις παραλίες.
3. Το πολύ φως εμποδίζει την ανάπτυξη των φυτών και προκαλεί την ξήρανση των δέντρων.
4. Η απώλεια της νυχτερινής όρασης λόγω του υπερβολικού φωτισμού προκαλεί τροχαία ατυχήματα.
5. Ο υπερβολικός φωτισμός εμποδίζει τη θέαση του σύμπαντος και την παρατήρηση ουράνιων σωμάτων.
6. Το πολύ φως προκαλεί στους ανθρώπους απώλεια της υγείας τους, καθώς διαταράσσει τις συνήθειες του ύπνου και τους ρυθμούς ανάπτυξής τους.

Οι ομάδες παρουσιάζουν εναλλάξ τις θαμπές εικόνες τους. Οι μαθητές ρωτούνται τι σημαίνει η βαρετή εικόνα. Ο μαθητής, με την αφήγηση του δασκάλου, εξηγεί την κατάστασή του/της με τη θαμπή εικόνα. Συζητήστε για τις θαμπές εικόνες ολόκληρων ομάδων.

Ποια είναι η επίδραση της υπερβολικής ποσότητας φωτός στη ζωή των έμβιων όντων;

Μπορεί να ειπωθεί ότι η υπερβολική ποσότητα φωτός προκαλεί ρύπανση; Γιατί;

Τι μπορεί να γίνει για να αποφευχθεί η φωτορύπανση;

Οι ομάδες συναρμολογούν τις εικόνες που έλαβαν στην αρχή της δραστηριότητας. Σε συνεννόηση με τους συμμαθητές τους, επιλέγουν τις κατάλληλες και ακατάλληλες λάμπες φωτισμού (παράρτημα III).

Υλικά: Εικόνες

Προετοιμασία: [ 5] λεπτά 

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [25] λεπτά 

Μετάβαση: [ 10] λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Ο εκπαιδευτικός μπορεί να αλλάξει τον αριθμό των εικόνων στο 4ο γεγονός. Υποστηρίζει τους μαθητές στη διαδικασία προετοιμασίας της θαμπής εικόνας και επιτρέπει την αμφισβήτηση της έννοιας της φωτορύπανσης.

Οι μαθητές θα: Οι μαθητές διερωτώνται αν η υπερβολική ποσότητα φωτός και ο λανθασμένος φωτισμός θα προκαλέσουν φωτορύπανση. Εντοπίζει τα κατάλληλα δείγματα λαμπτήρων εξωτερικού φωτισμού.

Εξηγήστε: 

Δραστηριότητα 5:

Εξετάζεται η εικόνα που λαμβάνεται από τις δορυφορικές εικόνες της Γης. Σημειώνονται οι περιοχές με μεγάλη ποσότητα φωτός που διαφεύγει στο διάστημα. Μοιράζονται τα κατά προσέγγιση κόστη του φωτός που διαφεύγει στο διάστημα σε ορισμένες μεγάλες πόλεις.

Λονδίνο – 3 εκατομμύρια δολάρια

Νέα Υόρκη – 14 εκατομμύρια δολάρια

Κωνσταντινούπολη – 1 εκατομμύριο δολάρια

Παρίσι – 3 εκατομμύρια δολάρια

Οι μαθητές ενημερώνονται για το διάγραμμα στήλης. Μαζί, δημιουργείται το διάγραμμα στήλης.

Κάντε ερωτήσεις σχετικά με το γράφημα. Οι ερωτήσεις των μαθητών απαντώνται.

Δραστηριότητα 6 :

Παρακολουθείστε το βίντεο Losing the Dark. 

https://www.youtube.com/watch?v=dd82jaztFIo&list=PLDD79FC8870945AA5&t=42s 

Απαντώνται οι ερωτήσεις των μαθητών. Οι ακόλουθες ερωτήσεις τίθενται στους μαθητές.

Τι επιπτώσεις έχει η φωτορύπανση στη φυσική ζωή;

Πώς μπορεί η ποσότητα του φωτός να είναι καθοριστική στη διαδικασία παρατήρησης του σύμπαντος;

Ποια είναι η επίδραση της φωτορύπανσης στην ανθρώπινη υγεία;

Πώς μπορεί να αποφευχθεί η φωτορύπανση;

Πώς να αποφασίσετε αν ένας λαμπτήρας εξωτερικού φωτισμού είναι κατάλληλος ή όχι ;

Γιατί είναι σημαντικό να αποτρέψουμε τη διαρροή φωτός στο διάστημα;

Η εικόνα προβάλλεται στους μαθητές. Τους ζητείται να επιλέξουν ποια λάμπα φωτισμού είναι κατάλληλη. Οι μαθητές εξηγούν τις σκέψεις τους με αιτιολόγηση. Περιγράφουν τα χαρακτηριστικά του κατάλληλου λαμπτήρα φωτισμού εξωτερικού χώρου.

Οι μαθητές μπορούν να κατευθυνθούν να παρακολουθήσουν τα παρακάτω βίντεο ανάλογα με τις ερωτήσεις, τα ενδιαφέροντα και τις ανάγκες τους. Ο εκπαιδευτικός μπορεί να λάβει αυτή την απόφαση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.

https://www.youtube.com/watch?v=V_A78zDBwYE

https://www.youtube.com/watch?v=5gYIeT6GrkA

Παρουσιάζεται στους μαθητές η Διεθνής Ένωση Σκοτεινού Ουρανού (IDA). Αναφέρεται ότι η φωτορύπανση είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα και ότι η IDA αγωνίζεται με αυτό. Αναφέρεται ότι ο ιστότοπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έρευνα. 

https://www.darksky.org

Υλικά: εικόνες, σύνδεσμοι βίντεο

Προετοιμασία: [5 ] λεπτά 

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [ 30] λεπτά 

Μετάβαση: [ 5] λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Ο εκπαιδευτικός αναπληρώνει τις μαθησιακές ελλείψεις των μαθητών. καθοδηγεί τους μαθητές ανάλογα με τις μαθησιακές τους ανάγκες.

Οι μαθητές θα: Απαντά σε ερωτήσεις και ερωτήματα για να βρει πληροφορίες.

Επεξεργαστείτε: 

Δραστηριότητα 7: Παρουσιάζονται και διανέμονται στους μαθητές απλά στοιχεία ηλεκτρικού κυκλώματος, τα οπτικά στοιχεία των οποίων δίνονται παρακάτω. Οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες για να σχηματίσουν ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα.

Οι ομάδες κάνουν καταιγισμό ιδεών σχετικά με τα χαρακτηριστικά των κατάλληλων λαμπτήρων εξωτερικού φωτισμού που προσδιόρισαν στην προηγούμενη δραστηριότητα. Καθορίζουν τα χαρακτηριστικά των κατάλληλων λαμπτήρων εξωτερικού φωτισμού.

Οι μαθητές εισάγονται στη Διαδικασία Μηχανικού Σχεδιασμού . Επανεξετάζεται κάθε βήμα (Ρωτήστε, Φανταστείτε, Σχεδιάστε, Δημιουργήστε, Δοκιμάστε, Βελτιώστε). Οι μαθητές σχεδιάζουν έναν λαμπτήρα για φωτισμό χώρου στάθμευσης, λαμβάνοντας υπόψη τα βήματα που πρέπει να ακολουθηθούν. Σχεδιάζουν τα σχέδιά τους (παράρτημα IV). Τα σχέδια των ομάδων εξετάζονται και ακούγονται οι εξηγήσεις τους..

Δραστηριότητα 8: Δίνονται στις ομάδες αλουμινόχαρτο, απλά στοιχεία ηλεκτρικού κυκλώματος, εύκαμπτο σύρμα, χαρτόνι μοντέλο, ψαλίδι, χάρακας, ταινία, κόλλα. Οι ομάδες δημιουργούν μοντέλα κατάλληλων λαμπτήρων εξωτερικού φωτισμού που έχουν σχεδιάσει για το πάρκο.

Οι ομάδες μετρούν την ποσότητα του φωτός 10 cm πάνω από τους λαμπτήρες που μοντελοποιούν. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων καταγράφονται με τη χρήση εφαρμογών που μετρούν την ποσότητα του φωτός. Τα μοντέλα μπορούν να βελτιωθούν με επανεξέταση, οι μετρήσεις μπορούν να επαναληφθούν. Οι μαθητές μοιράζονται τι άλλαξαν στα μοντέλα τους και γιατί. Εξηγούν την επίδραση των αλλαγών στο αποτέλεσμα (παράρτημα V). Οι μελέτες αξιολογούνται με την αναλυτική ρουμπρίκα για το σχεδιασμό λαμπτήρων.

Δραστηριότητα 9: Οι ομάδες παρουσιάζουν τα τελικά τους σχέδια. Εξηγούν τις καταστάσεις στις οποίες έδωσαν προσοχή κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού. Μετρούν την ποσότητα του φωτός δοκιμάζοντας τα μοντέλα τους. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων των ομάδων καταγράφονται στο ραβδόγραμμα (παράρτημα VI). Απαντώνται ερωτήσεις σχετικά με το γράφημα.

Ποια ομάδα έχει περισσότερο φως στο σχέδιό της;

Υπάρχει ομάδα με ίση ποσότητα φωτός;

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των αποτελεσμάτων των μετρήσεων της ομάδας με τη μεγαλύτερη ποσότητα φωτός και της ομάδας με τη μικρότερη ποσότητα φωτός;

Γιατί είναι σημαντικό να αναπαριστούμε αριθμητικά δεδομένα με γραφικά;

Υλικά: χαρτόνι, ψαλίδι, χάρακας, ταινία, κόλλα, φωτόμετρο.

Προετοιμασία: [ 10] λεπτά 

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [ 10] λεπτά 

Μετάβαση: [ 60] λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Ο εκπαιδευτικός υποστηρίζει τη διερευνητική διαδικασία των μαθητών. τους οδηγεί στην έρευνα. Τους διευκολύνει να εξηγήσουν τα αποτελέσματά τους.

Οι μαθητές θα: Οι μαθητές δοκιμάζουν συνεχώς τα μοντέλα τους. Μετρούν μέχρι να πάρουν το καλύτερο αποτέλεσμα. Αναπτύσσουν τα μοντέλα τους.

Αξιολογήστε: 

Δραστηριότητα 10: Οι μαθητές συγκεντρώνονται σε ομάδες των 4. Ο δάσκαλος γράφει τις λέξεις στα χαρτιά (βιολόγος, μηχανικός, αστρονόμος, γιατρός) και διπλώνει τα χαρτιά. Οι ομάδες επιλέγουν έναν εκπρόσωπο. Οι εκπρόσωποι τραβούν μία από τις κάρτες. Οι ομάδες εργάζονται σύμφωνα με την ειδικότητα του επαγγέλματος που επέλεξαν.

Ο δάσκαλος λέει: “Ως αποτέλεσμα των εργασιών συντήρησης που πραγματοποιήθηκαν στο πάρκο, αποφασίσατε ότι ο φωτισμός του πάρκου ήταν έτσι διαμορφωμένος ώστε να προκαλεί φωτορύπανση. Θα πρέπει να δείξετε στη μονάδα που είναι υπεύθυνη για τη διαρρύθμιση του πάρκου, τις αρνητικές επιπτώσεις που μπορεί να παρουσιαστούν αν το πάρκο δεν είναι σωστά φωτισμένο. Επιπλέον, στοχεύετε να επιστήσετε την προσοχή των κατοίκων της γύρω περιοχής στο σημείο αυτό. Προετοιμάστε μια αφίσα που έχετε σχεδιάσει για το σκοπό αυτό, στην οποία αφενός θα προβάλλετε το φωτιστικό εξωτερικού φωτισμού και αφετέρου θα αποτυπώνετε την επαγγελματική σας άποψη”. Δίνονται στις ομάδες χρωματιστό χαρτόνι, κραγιόνια, κόλλα, ψαλίδι, χάρακας.

 Προετοιμασμένες αφίσες αναρτώνται στον τοίχο. Οι μαθητές εξετάζουν τις αφίσες. Εκφράζουν τα συναισθήματα και τις σκέψεις τους σχετικά με τις δραστηριότητες.

Υλικά: κόλλα, ψαλίδι, χάρακα.

Προετοιμασία: [ 5] λεπτά 

Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [10] λεπτά 

Μετάβαση: [ 35] λεπτά

Ο δάσκαλος θα: Ο εκπαιδευτικός ενθαρρύνει τους μαθητές να εκφράσουν τα συναισθήματα και τις σκέψεις τους. Υποστηρίζει τη διαδικασία εντοπισμού και επίλυσης των προβλημάτων των μαθητών.

Οι μαθητές θα: Οι μαθητές παρουσιάζουν τα σχέδιά τους. Επαναπροσδιορίζουν το πρόβλημα από επαγγελματική σκοπιά και κινητοποιούνται για μια λύση.

Ανεξάρτητες Μαθησιακές Εργασίες (ILT): 

Οι μαθητές θα παρακολουθήσουν τους συνδέσμους βίντεο που θα τους δώσει ο καθηγητής για να βελτιώσουν τις γνώσεις τους.

Οι μαθητές παρατηρούν τα εργαλεία φωτισμού σε χώρους όπως πάρκα, δρόμους κ.λπ. γύρω τους. Ανταλλάσσουν φωτογραφίες από κατάλληλες και ακατάλληλες λάμπες φωτισμού. Ενημερώνουν τους ανθρώπους γύρω από την περιοχή.