NAUKI PRZYRODNICZE NA SCENIE - Science on Stage

RAPORT Z OGÓLNOPOLSKIEGO FESTIWALU

Nauki Przyrodnicze na Scenie 6.

Poznań, Wydział Fizyki UAM, 19-20 września 2014 roku

PRZEDSTAWIENIA

Nagrodzone przedstawienia łączyły ze sobą piękno teatralne, przekazywaną wiedzę i często myśl, jakby filozofa skierowaną do nas – uczestników tego spotkania. We wszystkich dało się zauważyć dostosowanie tempa przedstawienia do widza, który lubi ruch, ale też lubi zadumę, bo posiada umysł refleksyjny. Wielką rolę odgrywa barwa i światło, a nawet kontrast ciemności i światła. Także strój aktorów podkreślający niezwykłość oglądanego zjawiska. Poczytajmy poniżej o szczegółach.

I miejsce: Wielka chemiczna podróż – I Liceum Ogólnokształcące im. J. Słowackiego w Przemyślu

Od razu wiemy, że podróż, słyszymy dźwięki, jakie słychać na peronie w Poznaniu i zapowiedź pociągu: Poznań – Londyn. Ważne jest to doświadczenie wprowadzające nas w zmiany, które nastąpią wraz z czasem jazdy. Tymczasem widzimy lokomotywę i... już Paryż – miasto zakochanych. Odpowiednia ciemność, ale to dla uzyskania efektu chemicznego obrazującego Księżyc w pełni widoczny w kulistej kolbie. Odpowiednie reakcje chemiczne są właśnie zapisane na ekranie. Pociąg jest wyraźnie pospieszny. Już jesteśmy w Egipcie. Następuje chemiczne zwiedzanie piramid przy ognia pochodni. Ogień ze spalania butanu. Już Indie – stacja Bombaj. Hinduski wytwarzają w kolbie pianę do pastowania słonia. Jak w Egipcie były stroje egipskie, tak w Indiach widzimy hinduski w strojach Indii przy reakcjach chemicznych. Chiny – Szanghaj. Interakcja z salą – pytanie: „Z czym kojarzą się Chiny?” Odpowiedź: „Ze smokami”. Wiemy, że smoki zieją ogniem. Widzimy jak zieją czerwonym i zielonym ogniem. To wszystko służy omówieniu budowy atomu. W Tokio obserwujemy, jak kwiaty zmieniają kolor, a uwijają się przy tym przepiękne Japonki. W Houston w Teksasie widzimy jak Indianka spala wodór w tlenie. Od tego kowboj pada - taka to broń. Wreszcie Londyn. Anglia - Sylwester. Opiłki metali sypane w płomień dają fajerwerki. Objaśniono, że to były opiłki żelaza i magnezu. Widzieliśmy, że przedstawieniu towarzyszył blask ognia różnie otrzymywanego. Nadawało to niesamowity koloryt całości przy szybko zmieniających się miejscach i strojach.

Brawo, Przemyśl!

II miejsce: Egzamin z wiedzy magicznej – Gimnazjum im. Ks. J. Twardowskiego w Chwiramie

Scena zapełniona dziewczynami ubranymi w stroje z elementami czerni i spiczaste kapelusze. Wszystko to zwiewne i delikatne. Sama główna czarownica raczej j nie wygląda strasznie – wszak to Pani Profesor. Dziewczyny mają zdać egzamin z wiedzy magicznej jako wstęp do studiów dla czarownic.

Dziewczyny mają pięć zadań do wykonania, by zdać egzamin – każda dwójka po jednym.

1. Zgasić płomień świecy – zaklęcia magiczne z „świeczkos zgasus” nie pomogły. Trzeba sięgnąć do wiedzy. Udało się przyrządzić roztwór gaszący wydzielający dwutlenek węgla, który zamknął dopływ tlenu do ognia świec.

2. Butelka ma pożerać jajka (średnica jajka jest przecież większa od średnicy szyjki butelki). Smarowanie otworu butelki pastą do zębów plus zaklęcia nie dało efektów. Dziewczyny sprawdzają jak to robią naukowcy. Nasyciły wacik denaturatem, podpaliły i wrzuciły do butelki – przykryły ją jajkiem. Jajko weszło do butelki! Różnica ciśnień – zewnętrznego atmosferycznego i mniejszego wewnętrznego w butelce była przyczyną wejścia jajka do butelki.

3. Przyrządzić szaszłyk z balonów dla głodnej Profesorki – trzeba mieć szaszłyk na patyku. Jak to zrobić, gdy zaklęcie nie działa? Za patyk służy długa wykałaczka, którą zanurzono w oleju. Teraz kierowany dziewczęcą ręką patyk wchodzi w balon w miejscu najmniej naprężonym. Balon nie pęka. Profesorka ma szaszłyki! Pięknie wyglądają – kolorowe!

4. Wyprodukować pastę do mycia zębów słonia – czyli dużo. Tytania i Izyda ubrały się w białe fartuchy ochronne i założyły rękawice. Nadało to powagi przedsięwzięciu i zwiększyło bezpieczeństwo eksperymentatorek. Wzięły szklane naczynie, wlały płyn do naczyń, wsypały pomarańczowe kryształki. Perhydrolem spieniają płyn - jest go dużo i kolor ma słoniowy dzięki związkom chromu z kryształków.

5. Ręce się mają palić magicznym ogniem. Trzeba było zwiększyć bezpieczeństwo dodając do ubiorów - jak u poprzedniczek - jeszcze okulary ochronne. Spieniony płyn do mycia naczyń na dłonie położony – podpalony zapalniczką płonie! Egzamin zdany!

Wszystkie dziewczyny zdały. Dyrektor szkoły z Łysej Góry wręcza dyplomy. Wszystkie oceny są czarujące. Jak to podobnie brzmi do celujących!
Zobaczyliśmy, że wszystkie efekty specjalne, to nie magia, a fizyka i chemia. To jest sztuka: teatralnie i z wdziękiem przekazać wiedzę. Brawo, dziewczyny z Chwirama!

Brawo za zwrócenie strojami uwagi na bezpieczeństwo w laboratorium!

II miejsce – Pracownia krawiecka PRYZMAT - Gimnazjum im. Prof. S. Kielicha w Borowie

Doskonała ściąga z fizyki! Przy tym prawdziwa maszyna do szycia i efektowny pryzmat – artystyczny! Wzorki na nim i pionowa linia – jakby wejście do wiedzy. Przykroić na miarę i ubrać nasze zwykłe poszukiwanie ubioru jak poszukiwanie istoty sensu światła! Taka scenografia i do tego aktorzy pewni siebie, bo w pracowni krawieckiej jest przytulniej niż w pracowni fizycznej, a dowiedzieć się było można, że aż hej! Na ekranie obraz stosowny do piosenki „Do przodu żyj...”. Dalej widzimy teleskop na scenie, a taczkę na ekranie. Przez teleskop następuje oglądanie gwiazd i pojawia się pytanie: „Skąd jesteśmy”?. Światło, Słońce – te wszystkie pytania i dywagacje były najpierw w historii filozofii. A obecnie widzimy na ekranie plazmę – kulę plazmową w prof. S. Kielichem w tle. Wspomniano, że zajmował się nieliniową teorią światła. Naraz gaśnie światło (w ramach sztuki), ale zjawia się elektryk i naprawia tekturową żarówkę, ale ona świeci. Gdy jest światło zaczyna się zabawa kolorami i tłumaczenie, co to jest światło białe i jak przez załamanie w pryzmacie rozszczepia się na barwy. Potem coś się „zwiedzowało, zjonizowało” i scena weszła w dualizm światła. Ono korpuskularną ma naturę i falową. A teraz niby proza: szyjemy garnitur na uroczystość nadania imienia Profesora Kielicha jednej z sal na Wydziale Fizyki UAM (na Morasku). Przy okazji przytoczony jest życiorys Profesora. Słyszymy: la, la, la... kolorowe otwierasz okno. Więc chodź, pomaluj mój świat... pomaluj mi życie... na żółto i na niebiesko. Kolory wymieniono łącznie z indygo.

Wspaniałe przedstawienie! 

Wyróżnienie – Niesforne fotony Profesora Plancka – I Społeczne LO im. Z Herberta w Częstochowie

Nauczyciel fotonów, czyli Profesor Planck ma pięć fotonów, jak w klasie uczniów. Ruchliwi, gadający, a on usiłuje omówić widmo atomu wodoru, potem skręca w stronę pulsarów, a tu jeden foton: „Od pulsarów boli mnie głowa”! Jak mogą takie ruchliwe stworzenia jak fotony wytrzymać na krzesłach – przecież nie mogą. Ten, który się zwie Mikrofala nie chce podgrzewać, ale zna badania mikrofalowego promieniowania tła (pozostałość z kilkuset lat po Wielkim Wybuchu). Niesforni, a się chwalą, co robią, np. Radiosław podłożył głos kaczora Donalda pod Orędzie Noworoczne Prezydenta. Ten od światła widzialnego ma przecież mnóstwo roboty od czasu wynalezienia żarówki – wciąż świeci. Jednak zorientowaliśmy się, że energia tych uczniów jest związana z promieniowaniem im przydzielonym, i że nie chcą podlegać dwu postulatom Bohra. Kończy się ta cała utarczka życzeniami Profesora jakby do fotonów, a może do nas: „Wypełniajcie swoją misję jak najlepiej”! To potwierdził foton mówiąc: „Znajdźcie takie miejsce, na którym będziecie się spełniać jak najlepiej”.

Wyróżnienie – Niebiański taniec planet – Gimnazjum im. M. Kopernika w Złotym Stoku

Trzeba to przedstawienie wyciąć z całości przedstawień i umieścić na You Tube. Niech idzie w świat to, czego tutaj doświadczyliśmy. Piękno razem z wiedzą! Zauważmy, że aktorzy ubrani w czarne kostiumy taneczne, byli boso. Bose stopy to jak szacunek dla dzieła stworzenia. Najpierw wyszli tylko z kolorowymi chustami, którymi delikatnie w ręku powiewali. W rytm muzyki się poruszali, najpierw bezładnie, potem już z większą masą, czyli planetą w ręku. Do tego zadziwiająca pieśń, że gwiazdy się budziły z mądrością starych ksiąg. Słuchaliśmy śpiewu, że trzeba patrzeć w niebo długo, by odczytać, a także długo w życiu się trudzić... Kopernik znalazł błąd, że gwiazdy się budziły... z mądrością starych ksiąg i postawił wszystko jak ma być. Zatem planety wokół Słońca i piękny marsz planet. Potem okrąg. Ziemia ze swoim satelitą księżycem, Jowisz ze orbitami satelitów, Plutona nie było wśród planet, bo zdelegalizowany. Marsz planet jak taniec. Jakby kto nie wiedział, jak się nazywają, to aktorzy mają korony ze złotymi napisami nazw planet. Skrzy w nich złoto. Zauważmy, że chaos uporządkowała pieśń, a pieśń – to harmonia. Słowa pieśni są nieznanego autora, a muzyka Pana od historii.

Zachwyt wiedzą był jakby mocą i pieśnią tych wszystkich nagrodzonych zespołów. Jeszcze trzeba dodać, że zaprezentowali nam duże umiejętności pracy zespołowej – wszystko „grało”.

DEMONSTRACJE

Demonstracje przyrodnicze, to pokaz, który przystępnie objaśnia zjawisko fizyczne, chemiczne czy biologiczne. Uzupełnia treść podaną słowami, na schemacie, wykresie, w tabelce. Czasem najpierw jest pokaz, a potem jego wytłumaczenie. Pokaz zachęca do ilościowego badania zjawiska, prowokuje do poszerzania wiedzy, rodzi pytania. Efektowny udany pokaz-demonstracja jest wynikiem wielu prób, aż jesteśmy pewni, ze nie zawiedziemy uczestników spotkania. Nagrodzone opisane poniżej demonstracje pokazały nam w praktyce, jak to osiągnąć.

I miejsce – Fontanna w roli głównej – Samorządowy Zespół Szkół Gimnazjalnych im. M. Kopernika w Złotym Stoku

Na stole pojawiają się różnego rodzaju butelki, nawet butelka na butelce, wanienka, miseczki. Ponieważ fontanny są atrakcją turystyczną, przekonano nas, że warto się nimi zająć. Dowiadujemy się od demonstrantów, że wywierając nacisk na powierzchnię cieczy możemy ją przemieszczać do naczynia z mniejszym ciśnieniem. Ogrzewanie lub oziębianie powietrza w butelce także wpływa na ciśnienie w niej.

Pokazano nam siedem przykładów konstrukcji fontann: 1/ do butelki z wodą strzykawką wtłoczoną powietrze, co powoduje, że woda wytryskuje; 2/ układ 2 butelek, gdzie z jednej przez rurkę wtłacza się wodę do drugiej, a tam tworzy się kolorowa fontanna: 3/ fontanna uzyskana przy pomocy balonu w butelce; 4/ dwie butelki jedna nad drugą z dwiema rurkami z małymi otworkami; 5/ fontanna Herona, czyli układ 3 butelek połączonych rurkami na zewnątrz; 6/ odmiana fontanny Herona z rurkami w środku butelek; 7/zielona fontanna uzyskana dzięki ogrzaniu kolby ciepła wodą. Demonstracje pokazały nam piękno zjawisk fizycznych, a dodatkowo uzyskane efekty były wytłumaczone z punktu widzenia fizyki.

II miejsce: Tajemnice komórki – I LO im. T. Kościuszki w Wieluniu

Ci, którzy chcieli wejść w tajemnice komórki, nauczyli się najpierw sprawnie przeprowadzać doświadczenia z wycinkami przyrody (tutaj rośliny), rozumieć je by potem wiedzieć co mówią. Jeśli do tego dodamy urok osobisty to zaglądanie chemiczne w organizmy komórkowe przynosi oglądającym radość. Widzieliśmy cztery poważne doświadczenia. Pierwsze z kropelką etanolu na kwiatek i potem do oglądania po pokazie wyniku chromatografii (na wynik trzeba dłużej czekać). Z kolei pokazano, że fermentacja alkoholowa roztworu drożdży z cukrem i ciepłą wodą zwiększa pH roztworu przez wydzielanie wodoru - widać było jak wywar z czerwonej kapusty pojaśniał po dodaniu do niego roztworu drożdży) przez wydzielanie wodoru. Następnie pokazano, że świeży sok z ziemniaków zawierający organelle komórkowe z enzymem katalazą rozkłada nadtlenek wodoru na wodę i tlen – zaobserwowano pienienie się. Bardzo pouczającym okazało się obserwowanie, co się dzieje po dodaniu kwasu cytrynowego do roztworu skrobii ziemniaczanej z dwiema kropelkami jodyny. Roztwór się odbarwia. Stwierdzono, że najbardziej roztwór odbarwia czysta witamina C, potem sok ze świeżej pomarańczy, a soczek pomarańczowy dla dzieci wzięty ze sklepu prawie nie daje efektu. Z takich prostych doświadczeń wiemy, na ile jest prawdziwe to, co napisano na opakowaniu soku.

III miejsce: Wytrzymałość – I LO im. T. Kościuszki w Wieluniu

Na początku podano spostrzeżenie dotyczące gotowanych parówek, że pękają zawsze wzdłuż. To skłoniło uczniów do zajęcia się problemem wytrzymałości. Pokazano plan prezentacji. Wytłumaczono, że parówka pęka przy ogrzewaniu, bo wzdłuż parówki naprężenie prostopadłe do ścianek jest większe niż w poprzek. Przy pęknięciach lokalne naprężenia mogą być większe od naprężenia krytycznego. To tłumaczenie stało się zrozumiałe po pokazaniu na ekranie, kiedy przestaje obowiązywać prawo Hooke’a. Aby szczelina ruszyła z miejsca trzeba jej dostarczyć energii sprężystej zmagazynowanej w ciele. Wszystkie te wiadomości należy uwzględniać w praktyce, np. wykonując liny z wielu skręconych lin, a także przy budowaniu mostów. Pokazano, że lina skręcona z wielu skręconych warstw papieru toaletowego wytrzyma nawet dziewczynę zawieszoną na niej. Konstrukcja z makaronu rurek wytrzymuje ponad 10 kg, a most z makaronu około 6 kg. Konstrukcja Leonardo da Vinci wytrzymuje stojącego na niej człowieka, co widać na zdjęciu. Pokazane mosty nie były klejone, a utrzymywały się dzięki sile tarcia. Całość była pokazana w sposób nie tylko zabawny, ale i fascynujący.

Wyróżnienie: Łatwopalni bawią się w chemię – Prywatne Gimnazjum nr 1 w Obornikach

Jedenaście doświadczeń w 15 minut! Całość utrzymana w relacji zawodów: dwa zespoły rywalizują. Częściej zespół 2 ma sukcesy, ale nie o to chodzi. Jeden z dwóch na pewno pokaże widowni efekt. Więc zobaczyliśmy wodór z octu i magnezu, zielony płomień nadziei z boranu metylu, niebieski płomień (tak pali się wodór) z rozkładu wody na mieszaninę piorunującą, niebieski płomień z dwustopniowej reakcji chlorku miedzi z folią aluminiową, strzelanie z probówki, w której z reakcji sody oczyszczonej z kwasem cytrynowym otrzymano dwutlenek węgla, który wyrzuca zatyczkę probówki. Widzieliśmy też produkcję pianki poliuretanowej, lekki strzał z podgrzewania nitrocelulozy, ochotników dmuchających w roztwór wapnia i fenoloftaleiny, co dało odbarwienie roztworu, produkcję napisów na koszulkach markerami plus spirytus salicylowy, chemiczny wulkan uzyskany z potraktowania dwuchromianu amonu wstążką magnezową, spalaną wełnę stalową. Oczywiście, trzeba wiedzieć, kiedy przyłożyć zapalniczkę, gdy wydziela się gaz. Dla nas wszystkie reakcje chemiczne były wypisane na ekranie. Dodatkowo zespół przywiózł plakat i koszulki przez siebie pomalowane – plakaty na zdjęciach poniżej.

Wyróżnienie: Połączenie szeregowe i równoległe żarówek – Niepubliczna Szkoła Podstawowa w Głotowie

Uczniowie IV klasy mówią z pamięci, bez kartek. Zwracają uwagę ich stroje – proste ciepłe w kolorach, koszule z emblematami szkoły. Uczniowie przygotowali pokaz posługując się najpierw programem interaktywnym z internetu. Na nim wypróbowali to, co chcieli zrozumieć. W trakcie demonstracji pokazali, jak w tym programie łączą elementy obwodu, jak mierzą napięcia na poszczególnych elementach oraz natężenie prądu w obwodzie. Rzeczywiste obwody łączą bezpośrednio na stole. Demonstrują uzyskane sygnały dźwiękowe świadczące o przepływie prądu w obwodach. Zbudowali także działającą planszę do obsługi obwodów. Na niej pokazali, że wyjęcie jednej żarówki w obwodzie szeregowym gasi pozostałe żarówki, a w obwodzie równoległym pozostałe żarówki świecą. Poniżej na zdjęciach pokazano tę planszę oraz z ekranu złotą myśl Einsteina, którą zapewne się kierowali przygotowując tę demonstrację: „Nauka w szkołach powinna być prowadzona w taki sposób, aby uczniowie uważali ją za cenny dar, a nie za ciężki obowiązek”.

Wyróżnienie: Bez młota nie ma robota – Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych nr 2 w Piotrkowie Trybunalskim

Na statywie wiszą trzy młotki. Prowadzący uczniowie ubrani w kombinezony z warsztatu pytają: „Czy wy wierzycie w fizykę”? Proponują ochotnikowi doświadczenie z wahadłami. Potem tłumaczą obserwowane zjawiska, a także zderzenia sprężyste młotków, zachowanie się młotka kosmicznego, który nie daje odrzutu, wytwarzanie ciepła przez uderzenia młotkiem, obrót młotka względem różnych osi, wbijanie trzonka w młotek, uderzanie małego młotka w rękę przez powierzchnię dużego młotka. Bardzo ożywiło demonstrację wzywanie ochotników z sali oraz lekki sposób prowadzenia opowieści o podstawowych zjawiskach z mechaniki.

Dyplom Uznania: Czy umiemy się dziwić – Bartosz Peter – Szkoła Podstawowa im. Marynarki Wojennej RP w Świnoujściu

Sześcioletni Bartek, uczeń klasy I, rozpoczął swoje demonstracje fizyczne od słów : Dzień dobry. Pokazał, ze ciśnienie w zamkniętej butelce z lodem spada deformując butelkę i to objaśnił. Z wielką powagą czynił dalsze doświadczenia: z kulką styropianową na wodzie, gdy przykrywał ją szklanką z dnem, a następnie bez dna. Pokazał też, że połówki skorupek od jaj umieszczone dnem do góry mogą wytrzymać 3 kg soli umieszczonej w płaskim pudełku położonym na skorupkach. Doświadczenie z kieliszkiem z wodą: „wrzucam pieniążki, aż się robi górka, bo atomy się mocno trzymają i woda się nie wylewa, nawet jak jest nad kieliszkiem” – tak objaśnił zjawisko menisku wypukłego. Bartek pokazał, że na bibule uczynione kropki kolorowymi flamastrami wędrują do góry, gdy tę bibułę pionowo włożyć do roztworu wody z octem. Ostatnie doświadczenie, to wracającą puszka z nakręcaną gumką - „prawie tak jak jo-jo”, stwierdził Bartek. Potem powiedział: „Do widzenia”. To wszystko ma szczególny urok, gdy widzimy postać małego naukowca, (któremu usługuje jego Babcia-fizyk).

Podziękowanie: Powietrzne opowieści, czyli Bernoulli w praktyce – Fundacja Einsteina w Poznaniu

Prawo Bernoulliego mówi o tym, że szybko poruszające się płyny mają niższe ciśnienie niż ich otoczenie. Pokazano doświadczenia przydatne nauczycielom w szkole, np. z balonem unoszącym się nad włączoną suszarką do włosów, wentylatorem bezłopatkowym zaciągającym więcej powietrza niż przez otwory na obrzeżu, dmuchawą do rozwijania wstęgi papieru, działem do strzelania z wiatru. Aby pokazać, co się dzieje z powietrzem dobrze mieć dmuchawę dyskotekową, która zabarwia powietrze. Np. w przypadku działa zrobionego z kosza do śmieci, w którym usunięto dno, a na przeciwległy otwór założono membranę obserwujemy, że po napełnieniu kosza zabarwionym powietrzem, lekkie pukanie w membranę powoduje, że wydobywają się z działa kulki powietrza. Znajomość aerodynamiki pozwala zrozumieć zasadę lotu samolotem. Szczegóły na www.fundacjaeinsteina.pl

Podziękowanie: Fizyka z odkurzaczem – Wydział Fizyki Techniczne na Politechnice Poznańskiej

Doświadczenia aerodynamiczne z odkurzaczem, który od strony wylotu powietrza ma zamontowaną rurę z kolankiem pozwalającym na zmianę nachylenia rury względem pionu. Rura dodatkowo ma odgałęźnik podobnie zamontowany jak pod zlewem. Rury są właśnie te kanalizacyjne. Taki układ tłumaczy rozpylanie płynów lub w wojsku zianie ogniem ciągłym. Pokazano rozwijanie wstęgi. Jeśli wstęga jest zawiązana i przepuszczona przez odgałęźnik i rurę wylotową widoczny jest jej ruch po włączeniu odkurzacza. Jeśli z kolei przez rozgałęźnik podawać piłeczki ping-pongowe, to można nimi strzelać w sposób sterowany. Jeśli na rurę wylotową założyć rękaw, otrzymujemy armatę probalistyczną, czyli wylot piłeczek już nie jest sterowalny. Pokazano także nad wylotem rury lewitację aerodynamiczną kółka plastikowego, takiego jak kółka pływackie dla dzieci. Efektowne doświadczenia mogą być pomocą do zachęcenia uczniów do poznania praw aerodynamiki.

Nagroda Specjalna Fundacji Zaawansowanych Technologii: Usłyszeć światło – Joanna Balanda – I LO w Lesznie

Joanna pokazała nam działanie bramki świetlnej: światło pada na fotodiodę lub foto- rezystor, a przez układ elektryczny efekt padającego światła jest słyszany z głośnika. Przeszkadzanie światłu przez palce, grzebień, kółko obracające się oraz strunę drgającą daje efekt słyszalny. W analizie teoretycznej pokazała, że tylko drgającą struną możemy zmieniać natężenie dźwięku. Można zatem usłyszeć efekty miksowania. Zaprezentowała także działanie mikrofonu optycznego: na membranie głośnika umieszczone zwierciadło odbija światło, które potem pada na fotorezystor i dalej jak w bramce świetlnej. W ten sposób można inwigilować mieszkańców domku stojącego na stole laboratoryjnym. W podsumowaniu Joanna podała zastosowanie przedstawionych zjawisk do wytwarzania sygnałów dźwiękowych impulsowych, do transmisji dźwięku, do maskowania informacji i do separacji obwodów elektrycznych od źródeł dźwięku. Były to doświadczenia optyczno-dźwiękowe dające dużo wiedzy, a przy tym dużo radości.
Na zdjęciu obok: Joanna eksperymentuje.

Dzięki tym wszystkim, nauczycielom i uczniom mogliśmy zobaczyć, że demonstracjami z nauk przyrodniczymi można się zachwycić. Zachwyt demonstrantów udziela się oglądającym. Jest to zasadniczy element przekazu wiedzy. Wiele demonstracji tu nie wymienionych też usiłowało przekazać podziw światem stworzonym. Wszystkim dziękuję i cieszę się, ze mogłam oglądać to, co przygotowaliście.

PREZENTACJE MULTIMEDIALNE

Prezentacje multimedialne, które zostały nagrodzone, pokazują szczególne efekty pracy własnej uczniów, sformułowany cel badań i ich zadziwiające wyniki. Na Festiwalu widzieliśmy je przedstawione w postaci zdjęć i wykresów lub filmu dokumentującego zjawisko w czasie. Prezentacje były ciekawe do oglądania i poszerzające naszą wiedzę. Widzieliśmy też podane przykłady zastosowań przeprowadzonych eksperymentów.

I miejsce: Matematyczna partytura – I LO w Lesznie

W prezentacji pokazano, co w szeregu harmonicznym dźwięku odpowiada za barwę dźwięku. Pokazano alikwot (alikwot oznacza ton podstawowy dźwięku decydujący o jego barwie), czyli fortepian na 88 klawiszy, których częstotliwości tworzą ciąg geometryczny o wyrazach określonych przez oraz , co oznacza, że co 12 półtonów częstotliwość wzrasta dwukrotnie. Zobaczyliśmy, że jeśli dźwięk A ma 440 Hz, to wyliczony F powinien mieć częstotliwość 698,56 Hz. Także usłyszeliśmy, że Interwał, to odległość między dwoma dźwiękami mierzona w półtonach. Szereg podstawowy jest używany od Arnolda Schoenberga, a jego pojęcie dodekafonii jest związane z nową techniką kompozytorską. Sposób przedstawienia tych informacji i precyzyjność zachwycała słuchaczy. Dźwięk przyjemny dla ucha jest zawsze opisywalny szeregiem harmonicznym i to powiązanie dźwięku z matematyką nadaje jej sens widziany oczami, a słuchem wprowadza w ucztę duchową.

II miejsce: Etiam in caelo, czyli jak badać atmosferę – II LO im. A. Mickiewicza w Słupsku

Etiam (łac.) – także, również, czyli początek tytułu brzmi: Także w niebie. Ciąg dalszy wyjaśnia po polsku. Eksperyment przygotowany i opracowany przez uczniów w kooperacji z aeroklubem (z okolic Slupska). Celem projektu było zbudowanie sondy stratosferycznej, która w odróżnieniu od tych wysyłanych na co dzień, nie wymagałaby uzyskania pozwoleń radiowych i byłaby na tyle prosta, aby można było odtworzyć ją w warunkach domowych Pokazano konstrukcję balonu i lot balonu oraz sondę meteorologiczną, która może badać różne parametry atmosfery i drogą radiową przekazuje je do komputera, gdzie są zapisywane w specjalnym programie. Zebrane w ten sposób dane można śledzić na stronie internetowej. Wykonano pomiary temperatury i ciśnienia w atmosferze (docelowo w stratosferze). Pierwszy zbudowany prototyp został wysłany do stratosfery w maju 2013 roku. Podczas misji zapisywał dane telemetryczne, pogodowe oraz rejestrował pracę systemu, a także robił zdjęcia.

III miejsce: Niezwykły świat kropli – Zespół Szkół Ogólnokształcących im. Jana Pawła II w Pawłowicach

Prezentacja pokazała cel badań, wyniki, podsumowanie i wnioski, czyli w porządku naukowym. Podano materiały użyte do doświadczenia, czyli wodę, glicerynę, mleko i alkohol etylowy. Do rejestracji zjawiska użyto kamery Phantom 2200/s oraz aparatu fotograficznego Canon 1/1000 s oraz studyjnych lamp fotograficznych. Zmierzono, że krople wody miały objetość od 0,4 mm3 do 0,65 cm3. Pokazano fazy upadku kropli na powierzchnię cieczy, gdy odstęp między zdjęciami był 10 ms. W wyniku upadku kropli tworzy się korona – nieregularna dla wody, a regularna dla mleka. Podano, że liczba Webera jest związana z ilością kolców koronie, np dla wody wynosi W = 240, a dla mleka W = 580. Otrzymano dla badań korony wyniki powtarzalne. Objaśniono także, co test powierzchnia lotosu i że charakteryzuje ona niepolarne powierzchnie hydrofobowe. Pokazano np., że na parafinie, sadzy, sproszkowanym polichlorku winylu tworzą się kuliste kopce cieczy hydrofobowej. Ciekawe wyniki, dobrze pokazane i zinterpretowane.

Wyróżnienie: Katapulta Leonarda da Vinci, rzut ukośny – I LO w Lesznie

Prawidłami mechaniki ludzkość zajmowała się od dawnych wieków. Na przykładzie konstrukcji Leonarda da Vinci uczniowie pokazali w atrakcyjny sposób zagadnienie rzutu ukośnego, przeważnie nielubianego przez uczniów w szkołach. Autorzy prezentacji postawili i zrealizowali następujące cele: Kim był Leonardo da Vinci? W jaki sposób działa jego machina wojenna? Czym jest rzut ukośny? Jak strzelić, aby pocisk poleciał jak najdalej? Jak opory powietrza zmieniają tor lotu pocisku? Pokazali na prezentacji jak działa katapulta Leonardo.

Przeprowadzono symulacje rzutu ukośnego pod różnym kątem wyrzutu, z różnej wysokości oraz z różnymi oporami ruchu. Obliczenia koncentrujące się na tym jak strzelić najdalej są przydatne nie tylko w wojsku, ale także sportowcom. Przytaczam zdania z ich prezentacji: „Skoczek zjeżdżając z rampy stara się uzyskać jak największą prędkość. Oprócz tego, że posiada specjalnie dostosowany do tego strój, stara się utrzymać jak najniższą pozycję. Dzięki temu zmniejsza się jego przekrój poprzeczny i tym samym opory powietrza. Tuż przed wybiciem skoczek podnosi się, dzięki czemu środek ciężkości znajduje się wyżej i osiągnie większą wysokość. W momencie wybicia ustawia się w pozycji, która będzie zwiększała jego siłę nośną i jednocześnie zmniejszała opory powietrza, czyli krótko mówiąc: przyjmuje pozycję optymalną aerodynamicznie”. Co jeszcze było ciekawego? - Uczniowie podali spis literatury, z której korzystali do przygotowania tej prezentacji, a całość była bardzo dynamiczna i do polubienia.

Wyróżnienie: (Nie)śmierdzący Biznes – II LO im. A. Mickiewicza w Słupsku

Prezentacja mówiła o ekologicznych rozwiązaniach problemów na terenie hodowli ryb. Przedstawiono pomysł na zagospodarowanie odpadów ze stawów rybnych. Wykazano, że uzyskane w ten sposób związki azotu doskonale wpływają na rozwój i wzrost niektórych roślin ogrodowych i strączkowych. Temat odpadów i poszukiwania źródeł śmierdzącego powietrza jest bardzo aktualny dla Słupska i dlatego ta praca budzi nadzieje na zastosowanie praktyczne.

Wyróżnienie: Gdzie groch nie może tam bakterie pośle, czyli o roli bakterii brodawkowych w obiegu azotu – I LO w Lesznie

Najpierw była ciekawa informacja: azot pod wysokim ciśnieniem wywołuje napady śmiechu u ludzi. Następnie podano do czego jest niezbędny i gdzie jest azot: potrzebny do syntezy białek, znajduje się w chlorofilu, nukleotydach, porfirynach w hormonach roślinnych, w metabolitach wtórnych ATP. Rośliny pobierają z gleby -NO3, -NO2, -NH4, także przez mięsożerne pułapki roślinne.

W powietrzu azot stanowi około 70 % zawartości gazów. Bakterie mają olbrzymią rolę w obiegu azotu, szczególnie korzeniowe, czyli właśnie brodawkowe. Podano, że do rozerwania wiązania potrójnego występującego w azocie N2 z powietrza potrzeba energii 1000 kJ. Dla Porównania zerwanie wiązania podwójnego w tlenie z powietrza wymaga energii 500 kJ. Natomiast bakterie brodawkowe świetnie przekształcają N2 w związki azotu przyswajalne dla roślin, np. motylkowatych (łubin). Co ma z tym wspólnego groch? Też należy do motylkowatych (kwiat ma w kształcie motyla).

Wyróżnienie specjalne: CERN, czyli ciekawska Emilka rusza na poszukiwanie bozonu Higgsa – Gimnazjum nr 56 im. J. Wybickiego w Poznaniu

Z powodu zbliżającego 60-lecia CERN-u przygotowano tę prezentację. Jest to film zrobiony metodą animacji poklatkowej. Wykorzystano też film CERNU-u przeznaczony dla dzieci. Mile zadziwia podane tłumaczenie części tytułu wystąpienia w odniesieniu do CERNU-u: C – ciekawska, E – Emilka, R – rusza, N – na.

Film zrobiono dla tematu lekcji: CERN i cząstki elementarne. Wszystko zbudowano przy wykorzystaniu klocków Lego. Śliczne są pokazane na początku krowy i pociąg. Potem chodząca mała Emilka i wielkie budowle laboratorium. Przy okazji podano podstawowe informacje o tym laboratorium: 12 tys. pracujących tam aktualnie, restauracja jednoczy ich i jest miejscem powstawania pomysłów, detektory cząstek porównano do dużych aparatów fotograficznych oraz że w eksperymentach następuje stwarzanie bozonu Higgsa.
Dodatkowo przygotowano plakat dotyczący tego przedsięwzięcia uczniowskiego.

Poziom przedstawionych prezentacji z Festiwalu na Festiwal ciągłe wzrasta. Widać, że coraz więcej jest pokazywanych prezentacji z eksperymentów wykonanych w środowisku uczniów, że dokumentują one pracę laboratoryjną długoczasową. Tak więc prezentacja to nie tylko umiejętność obsługi programu, ale głównie zastosowanie programu multimedialnego do przedstawiania wyników prac „prawie naukowych”. Wszyscy, którzy się do tego zabrali, nawet, gdy nie znaleźli wśród nagrodzonych, mają szansę w przyszłości być ludźmi nauki i tego im życzę.

 dr Asja Kozak (Wydział Fizyki UAM)