Εκτύπωση σελίδας

 

   

 Διδακτικοί στόχοι

 
   


Ο μαθητής στο τέλος του μαθήματος να μπορεί: 1. Να εξακριβώνει πειραματικά αν ένα αντικείμενο είναι θερμικός μονωτής ή θερμικός αγωγός. 2. Να αναφέρει τρία θερμομονωτικά υλικά και τρεις θερμικούς αγωγούς. 3. Να εξηγεί το μηχανισμό θερμομόνωσης και γιατί φοράμε διαφορετικά ρούχα το χειμώνα από το καλοκαίρι. 4. Να διακρίνει το μηχανισμό μεταφοράς θερμότητας με αγωγή από το μηχανισμό με ρεύματα μεταφοράς.

 

 
   

 Βασικές ιδέες μαθήματος

 
   


·

Η θερμότητα δε διαδίδεται ακαριαία σε ένα υλικό, αλλά απαιτείται κάποιο χρονικό διάστημα.

·

Τα υλικά δεν είναι από μόνα τους θερμά ή ψυχρά, έχουν τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος.

·

Ο βαθμός δυσκολίας της διάδοσης της θερμότητας διαφέρει από υλικό σε υλικό, για αυτό έχουμε θερμικούς μονωτές και θερμικούς αγωγούς.

·

Το νερό και ο αέρας είναι θερμικοί μονωτές.

· 

Τα μέταλλα είναι συνήθως θερμικοί αγωγοί.

· 

Η θερμική αγωγιμότητα των υλικών λαμβάνεται υπόψη στις τεχνικές και τεχνολογικές εφαρμογές.

· 

Στη διάδοση θερμότητας με ρεύματα συμβαίνει μεταφορά ύλης, ενώ με αγωγή όχι.

 

 
   

 Εννοιολογικές δυσκολίες

 
   


Οι μαθητές ηλικίας 13-17 ετών συνήθως δυσκολεύονται να ερμηνεύσουν τη μεταφορά θερμότητας με αγωγή σε μια μεταλλική ράβδο και την αποδίδουν στην κίνηση θερμών μορίων από το ένα άκρο της, δηλαδή αποδίδουν στα μόρια μακροσκοπικές ιδιότητες.
Τα παιδιά θεωρούν ότι τα μεταλλικά αντικείμενα είναι από τη φύση τους κρύα σε σχέση με τα ξύλινα ή τα πλαστικά, ενώ έννοιες όπως αγωγός και μονωτής θεωρούνται αντίθετες χωρίς κριτήρια αγωγιμότητας.
Επίσης ένα μεγάλο δείγμα μαθητών ηλικίας 15 ετών θεώρησε ότι το «κρύο» μεταφέρεται από το ψυχρό αντικείμενο στον άνθρωπο και όχι ότι η θερμότητα μεταφέρεται από τον άνθρωπο στο αντικείμενο (δηλ. δε χρησιμοποιούν την προηγούμενη γνώση ότι η θερμότητα μεταφέρεται από σώματα που έχουν υψηλή θερμοκρασία σε σώματα που έχουν χαμηλότερη θερμοκρασία).

 
     

  

   

 Λέξεις κλειδιά

 
   


Μεταφορά θερμότητας με αγωγή / ρεύματα μεταφοράς, θερμική αγωγιμότητα, θερμικός αγωγός/ μονωτής.

 

 

 

 

 

   

 Βήματα κατά τη διαχείρηση του μαθήματος 

 

 


1. Να γίνει το πείραμα επίδειξης με τη θέρμανση τριών μεταλλικών ράβδων ίσου μήκους από διαφορετικά μέταλλα (ποιοτικό πείραμα διαφορετικής αγωγιμότητας).
2. Να γίνει το πείραμα επίδειξης με τη θέρμανση σπείρας από αλουμινόχαρτο πάνω από φλόγα κεριού (ποιοτικό πείραμα μεταφοράς θερμότητας με ρεύματα).
3. Να γίνει βήμα προς βήμα το εικονικό εργαστήριο.