Μάθημα : Τεχνολογία Γ΄Γυμνασίου

Σκοπός του Μαθήματος

• Να κατανοήσουν οι μαθητές τη διαφορά μεταξύ εξαρτημένων και ανεξάρτητων μεταβλητών.
• Να μάθουν πώς οι μεταβλητές σχετίζονται με τη διεξαγωγή επιστημονικών ερευνών και πειραμάτων.

Εισαγωγή 

Ορισμοί:

• Ανεξάρτητη Μεταβλητή: Η μεταβλητή που ο ερευνητής αλλάζει ή ελέγχει στο πείραμα. Αντιπροσωπεύει την αιτία.
• Εξαρτημένη Μεταβλητή: Η μεταβλητή που μετράται στο πείραμα. Εξαρτάται από την ανεξάρτητη μεταβλητή και αντιπροσωπεύει το αποτέλεσμα.

Παράδειγμα:

• Στο πείραμα που μετράμε την ανάπτυξη φυτών, η ανεξάρτητη μεταβλητή είναι η ποσότητα φωτός που παρέχεται στα φυτά, και η εξαρτημένη μεταβλητή είναι η ανάπτυξη του φυτού (ύψος, αριθμός φύλλων κ.λπ.).

Σχέση με την Έρευνα:
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τις ανεξάρτητες και εξαρτημένες μεταβλητές για να κατανοήσουν τη σχέση αιτίου-αποτελέσματος. Π.χ., στην ιατρική έρευνα, η ανεξάρτητη μεταβλητή μπορεί να είναι η δοσολογία ενός φαρμάκου και η εξαρτημένη μεταβλητή η υγεία του ασθενούς.

Κύριο Μέρος

Παραδείγματα Πειραμάτων:

• Π.χ.  ένα απλό παράδειγμα:
  • Πείραμα: Ελέγχουμε πώς η ποσότητα του νερού επηρεάζει την ανάπτυξη φυτών.
  • Ανεξάρτητη Μεταβλητή: Η ποσότητα νερού που δίνεται στο φυτό.
  • Εξαρτημένη Μεταβλητή: Η ανάπτυξη του φυτού (π.χ. ύψος).

1. Καλλιέργεια φυτών με διαφορετικές ποσότητες νερού

• Υλικά: Μικρές γλάστρες, σπόροι (π.χ. φακές), μεζούρες, νερό.
• Διαδικασία:

1. Δώστε στις γλάστρες διαφορετική ποσότητα νερού (π.χ. 50 ml, 100 ml, 150 ml) καθημερινά.
2. Μετρήστε την ανάπτυξη των φυτών (ύψος σε cm) σε συγκεκριμένα διαστήματα (π.χ. κάθε 3 μέρες).

Ανάλυση:

• Ανεξάρτητη μεταβλητή:
• Εξαρτημένη μεταβλητή:

2. Ο χρόνος διάλυσης διαφορετικών τύπων καραμελών στο νερό

• Υλικά: Διάφοροι τύποι καραμελών, ποτήρια, χλιαρό νερό, χρονόμετρο.
• Διαδικασία:

1. Ρίξτε έναν τύπο καραμέλας σε κάθε ποτήρι νερού.
2. Μετρήστε τον χρόνο που χρειάζεται για να διαλυθεί κάθε καραμέλα.

Ανάλυση:

• Ανεξάρτητη μεταβλητή:
• Εξαρτημένη μεταβλητή:

3. Ταχύτητα ροής νερού από διαφορετικά ύψη

• Υλικά: Πλαστικά μπουκάλια, νερό, χάρακας, χρονόμετρο.
• Διαδικασία:

1. Τρυπήστε ένα πλαστικό μπουκάλι κοντά στη βάση.
2. Γεμίστε το με νερό και σημειώστε το ύψος από το οποίο αρχίζει η ροή (π.χ. 5 cm, 10 cm, 15 cm).
3. Μετρήστε τον χρόνο που χρειάζεται για να αδειάσει το μπουκάλι.

Ανάλυση:

• Ανεξάρτητη μεταβλητή:
• Εξαρτημένη μεταβλητή:

4. Η επίδραση της γωνίας σε ένα αυτοκινητάκι που κατεβαίνει ράμπα

• Υλικά: Παιδικά αυτοκινητάκια, ράμπες (π.χ. ξύλινες σανίδες ή χαρτόνια), μεζούρα, χρονόμετρο.
• Διαδικασία:

1. Αλλάξτε τη γωνία της ράμπας (π.χ. 10°, 20°, 30°).
2. Μετρήστε τον χρόνο που χρειάζεται το αυτοκινητάκι για να φτάσει στο τέλος της ράμπας.

Ανάλυση:

• Ανεξάρτητη μεταβλητή:
• Εξαρτημένη μεταβλητή:

5. Ο αριθμός των αναπηδήσεων μιας μπάλας σε διαφορετικές επιφάνειες

• Υλικά: Μια μικρή μπάλα (π.χ. μπάλα του πινγκ πονγκ), διάφορες επιφάνειες (π.χ. μάρμαρο, χαλί, ξύλο).
• Διαδικασία:

1. Ρίξτε τη μπάλα από το ίδιο ύψος πάνω σε κάθε επιφάνεια.
2. Μετρήστε τον αριθμό των αναπηδήσεων.

Ανάλυση:

• Ανεξάρτητη μεταβλητή:
• Εξαρτημένη μεταβλητή:

6. Πείραμα με την τήξη πάγου

• Υλικά: Κύβοι πάγου, διαφορετικά υλικά (π.χ. ξύλο, μέταλλο, πλαστικό), χρονόμετρο.
• Διαδικασία:

1. Τοποθετήστε έναν κύβο πάγου σε κάθε υλικό.
2. Μετρήστε τον χρόνο που χρειάζεται για να λιώσει ο πάγος σε κάθε επιφάνεια.

Ανάλυση:

• Ανεξάρτητη μεταβλητή:
• Εξαρτημένη μεταβλητή:

 

 

Τεστ:  Εξαρτημένες και Ανεξάρτητες Μεταβλητές

Ερώτηση 1: Πολλαπλής Επιλογής

Ποια από τις παρακάτω προτάσεις περιγράφει σωστά την έννοια της ανεξάρτητης μεταβλητής;

1. A) Είναι η μεταβλητή που επηρεάζεται από το πείραμα.
   B) Είναι η μεταβλητή που ελέγχει ο ερευνητής στο πείραμα.
   C) Είναι η μεταβλητή που παραμένει σταθερή καθ’ όλη τη διάρκεια του πειράματος.
   D) Είναι η μεταβλητή που χρησιμοποιείται για να μετρηθεί το αποτέλεσμα του πειράματος.

Ερώτηση 2: Πολλαπλής Επιλογής

Σε ένα πείραμα όπου ελέγχεται η επίδραση της ποσότητας νερού στην ανάπτυξη φυτών, ποια είναι η εξαρτημένη μεταβλητή;

1. A) Η ποσότητα νερού που παρέχεται στα φυτά.
   B) Η ανάπτυξη των φυτών (π.χ., ύψος).
   C) Η θερμοκρασία του δωματίου.
   D) Η ώρα της ημέρας.

Ερώτηση 3: Πολλαπλής Επιλογής

Ποιο από τα παρακάτω είναι ένα παράδειγμα επιστημονικού πειράματος που χρησιμοποιεί ανεξάρτητες και εξαρτημένες μεταβλητές;

1. A) Εξέταση πώς ο ήλιος επηρεάζει την ανάπτυξη των φυτών.
   B) Μέτρηση του ύψους ενός φυτού σε διάστημα μιας εβδομάδας.
   C) Καταγραφή των καιρικών συνθηκών σε μια περιοχή για έναν μήνα.
   D) Παράδοση διαλέξεων στους μαθητές για τη φωτοσύνθεση.

Ερώτηση 4: Συμπλήρωσης Κενού

Στο πείραμα που εξετάζει πώς η θερμοκρασία επηρεάζει την ταχύτητα διάλυσης του αλατιού στο νερό, η ___________ (ανεξάρτητη/εξαρτημένη) μεταβλητή είναι η θερμοκρασία του νερού και η ___________ (ανεξάρτητη/εξαρτημένη) μεταβλητή είναι ο χρόνος διάλυσης.

 Εργασία για το σπίτι:

Ερώτηση 5: Ανάπτυξης

Περιγράψτε ένα πείραμα που θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί για να μετρηθεί η επίδραση της ποσότητας φαγητού στη δραστηριότητα ενός ζώου. Ποιες είναι οι ανεξάρτητες και εξαρτημένες μεταβλητές του πειράματος;

Ερώτηση 6: Ανάπτυξης

Πώς θα μπορούσατε να βελτιώσετε την ακρίβεια ενός πειράματος που μετρά τη σχέση μεταξύ της ποσότητας νερού και της ανάπτυξης φυτών; Εξηγήστε ποιες μεταβλητές θα πρέπει να κρατηθούν σταθερές και πώς.