Klub Szalonego Naukowca – radość odkrywania!

Fizyka i jej pochodne to niełatwe dziedziny. Nieczęsto znajdujemy szczerych jej pasjonatów wśród dorosłych. A jak zaszczepić dzieciom i młodzieży bakcyla techniki, postępu, kreatywnego myślenia i działania? Jednym z ciekawych pomysłów na to jak skutecznie zainteresować jakże niełatwą ale i jednocześnie niezwykłą dziedziną nauki jaką jest fizyka. Polska Szkoła SEN stworzyła „Klub Szalonego Naukowca”. Jest on prowadzony przez mgr Macieja Wnuka, specjalisty w dziedzinie fizyki nauk ścisłych i przyrodniczych. Ten młody i kreatywny pedagog wprowadza młodzież w świat magii jaką jest fizyka. [end] Fizykę najprościej można zdefiniować jako naukę przyrodniczą, zajmującą się badaniem otaczającego nas świata i praw nim rządzących. Czy zastanawialiście się jaki wpływ ma fizyka na rozwój techniki? Odpowiedź jest prosta: podstawowy. Wszelkie urządzenia elektroniczne, mechaniczne czy innego typu powstały na skutek różnych odkryć fizycznych. Urządzenia techniczne, których działanie opiera się na prawach fizyki wykorzystywane są przez zwykłych ludzi, lekarzy, sportowców, policjantów, czy naukowców, którzy zajmują się różnymi dziedzinami życia. Fizykę dzielimy na: fizykę teoretyczną i fizykę doświadczalną. Właśnie takie zajęcia pełne doświadczeń to chleb codzienny w „Klubie Szalonego Naukowca”. Od jakiegoś czasu tematem nr 1 zajęć wszystkich klubowiczów był pomysł wykonania wyrzutni rakiet wodnych. Pomysł niełatwy w realizacji ale realny i bardzo spektakularny.Rakieta o napędzie wodnym jest prawdziwą rakietą, gdyż działa na zasadzie odrzutu. Startuje ona z sykiem, wyrzucając chmurę rozpylonej wody, co daje wrażenie dymu. „Paliwem„ tej rakiety jest sprężone powietrze i woda.Do rozmowy o projekcie zaprosiłam Pana Macieja Wnuka.Zacznijmy może od początku. – Panie Macieju proszę powiedzieć nam skąd pojawił się pomysł na stworzenie wodnej wyrzutni rakiet? – Pomysł wyrzutni pojawił się na zielonej szkole, która odbyła się w Obserwatorium Astronomicznym w Armagh rok temu. Tam znajdują się modele – odwzorowujące prawdziwe rakiety. Znajduje się tam również podobna rakieta na wodę. To stamtąd zaczerpnęliśmy pomysł. Na zielonej szkole widziała to tylko grupa dzieci – uczestników oraz nauczycieli, a teraz może to zobaczyć większa część nas wszystkich w Dublinie. A więc w oparciu o zdjęcia i częściowe wyjaśnienia nauczycieli, którzy to widzieli w Armagh musiałem domyśleć się zasady działania tej wyrzutni, jej konstrukcji i jej kluczowych składników jakimi są lufa i uchwyt do rakiet.-Jak długo zajęło stworzenie takiej wyrzutni?- Stworzenie wyrzutni zajęło jeden dzień pracy: cięcia, spawania, wiercenia, skręcania, dopasowywania wszystkich jej stalowych elementów w jedną całość. Oczywiście musiałem spędzić kilka tygodni na dobraniu właściwych elementów stalowych, przewodów ciśnieniowych i zaworów do sprężarki.-Co jest potrzebne do zbudowania wyrzutni? Proszę wymienić części składowe.- Najważniejszym elementem jest lufa wykonana ze stalowej rury. Rurka musi mieć taką średnicę zewnętrzną żeby po włożeniu (nabiciu) na nią butelki (rakiety z wodą) woda z tej butelki nie wyciekła. Drugim najważniejszym elementem jest uchwyt, który trzyma butelkę na lufie podczas pompowania powietrza do butelki. Ten uchwyt jest przyspawany do rury, na którą jest nałożona butelka z wodą. To były dwa kluczowe elementy, które muszą być idealnie i precyzyjnie dopasowane. Szczegóły są tu bardzo ważne. Sprężarka jest podłączona przewodami i zaworami do lufy. Bez sprężarki i sprężonego powietrza nie byłoby ciśnienia i odrzutu odpychającego butelkę. Reszta projektu to stelaż wykonany z kątowników stalowych, nóg stelaża, płyty stalowej, śrub i widełek. Na tym stelażu montuje się lufę w której panuje ciśnie 3-4 krotnie wyższe niż w kole samochodowym.-Co sprawiło największe trudności przy realizacji wyrzutni?- Największą trudnością było znalezienie stalowej rury lufy o ściśle i precyzyjnie dobranej średnicy bliskiej 20 milimetrów. Były też pewne kłopoty przy wierceniach w twardej stali kątowników, gdzie tępiły się lub łamały wiertła. – Co stanie się z tą wyrzutnią, czy odejdzie w zapomnienie czy będziemy mogli pochwalić się tym projektem wśród innych?- Na pewno kiedyś ta wyrzutnia odejdzie w zapomnienie – no chyba, że trafi do mauzoleum (śmiech), bo wszystko co stalowe na tym Świecie rdzewieje i niszczy się. Nie inny los spotka tę wyrzutnię. Nie wiem gdzie ona jeszcze będzie prezentowana, ale ważne jest dla mnie aby była ona używana w bezpieczny sposób, ponieważ maszyna ta nieodpowiednio użyta może wyrządzić nonszalanckiemu człowiekowi lub obserwatorowi krzywdę.– Z punktu widzenia pedagoga proszę powiedzieć nam o największych plusach wprowadzania tego typu projektów w zajęciach dla dzieci?- Dzieci widzą jak się strzela do celu; dzieci obserwują efekt wizualny w postaci długiego strumienia wody wypychanego przez dyszę rakiety (wieko butelki) i słyszą efekty akustyczne (gwałtownie rozprężające się powietrze) dzieci widzą, że czemuś pospolitemu jak butelka można nadać nadzwyczaj dużą energię, przyśpieszenie, prędkość, pęd. Na początku rakiety leciały maksymalnie na odległość około 20-30 metrów. Potem jedna szczególnie skonstruowana rakieta zaczęła latać na odległość około 50 metrów i to pod wiatr. No to może któraś z nich po kolejnej przeróbce poleci na odległość lub wysokość 70-80 lub nawet 100-150 metrów. Nie wiem. Trzeba próbować, eksperymentować. No i tu jest ewentualnie moment na wartość pedagogiczną tego naukowego projektu – czyli pokazanie dziecku, że rakieta A leci na odległość A, a nie na odległość B ponieważ że rakieta A jest inna niż rakieta B, etc. A więc największą wartość pedagogiczną projekt ten będzie miał gdy będzie w nim różnorodność – naukowa przyczynowo-skutkowość dostrzegalna przez dzieci.- Czego się uczą i czego doświadczają dzieci podczas realizacji takich pomysłów?– Uczą się jak się dobrze bawić w szkole. No i jak robić fajne efekty. Na aplikację wielkiej nauki i teorii u tych dzieci na ich etapie rozwoju nie ma co liczyć, bo one nie rozumieją jeszcze dobrze idei mnożenia czy dzielenia a cóż tu dopiero mówić o innych zagadnieniach naukowo – fizycznych związanych z tym bądź co bądź prostym w praktyce projektem. A więc pozostaje tylko prosta teoria i efektowna praktyka. Osobiście uważam, że dzieciom tym może się kiedyś przydać informatyka dlatego powinny one być oswajane z komputerem, aplikacjami komputerowymi, programowaniem gier komputerowych, językami programowania, kryptologią, hakowaniem złych stron internetowych, pisaniem wirusów komputerowych, graniem w pokera i w szachy – to może kiedyś zaprogramują trajektorię lotu dla prawdziwej rakiety lub zniekształcą trajektorię lotu rakiety nieprzyjaciela. A nawet jak nie będą robić nic z prawdziwymi rakietami, to nabyte umiejętności komputerowe czy logiczne i tak im się przydadzą gdzie indziej. Nauki ścisłe na studiach są w niektórych krajach może i sprytnymi i potrzebnymi teoriami ale za mało jest tam praktyki w której można by się tymi teoriami bawić i cieszyć i pokazać ich użyteczność. No i jest to część przyczyny dla której nauki ścisłe są naukami znienawidzonymi, a jednocześnie najbardziej pożądanymi na rynku pracy. Bez robienia czegoś praktycznego te dzieci samą teorią nie będą się cieszyć.- Dziękuje serdecznie za rozmowę i przedstawienie tego jakże ciekawego projektu. A całej grupie z „Klubu Szalonego Naukowca” życzymy niezwykłych chwil odkrywania i poznawania. Mamy również nadzieję że już niebawem poznamy kolejne projekty.Rozmawiała i zrobiła zdjęcia: Elżbieta Dobrzyńska