„VARÁZSTORONY”

TERMÉSZETTUDOMÁNYOS JÁTSZÓHÁZ NYÍLIK

AZ EGRI LYCEUMBAN

A természettudományos tantárgyak: a fizika, a kémia, a biológia és a földrajz sokszor csodálkozásra késztető, a bennünket körülvevő világ dolgainak, jelenségeinek megértését segítő ismereteket közvetítenek. Az iskolákban a pénz-, időhiány és egyéb okok miatt kevés lehetőség kínálkozik a kísérletezésre, ami pedig nélkülözhetetlen a természettudományos érdeklődés felkeltéséhez és fenntartásához.

Ezt a hiányt szeretnénk pótolni egy olyan kiállítás és játszóház létrehozásával, amelyben a látogatók

· érdekes, természetben zajló folyamatokat figyelhetnek meg az alapvető fizikai jelenségektől a kémiai reakciókon és a biológiai folyamatokon át az ökoszisztémák működéséig;

· saját maguk is végezhetnek kísérleteket, tudományos „játékokat” játszhatnak (interaktív kísérletezés), alapelv: a játszva tanulás;

· számítógépen természeti jelenségek eredeti felvételeit, animációit futtathatják, de lehetőség nyílik az Interneten természettudományos csatornák, honlapok böngészésére is;

· régi kísérleti eszközökből, tudománytörténeti könyvekből, feltárások ősmaradványaiból, növény- és állattani szemléltető eszközökből álló kiállítást tekinthetnek meg;

· rendkívüli, iskolában nem látott érdekes kísérletekkel színesített foglalkozásokon vehetnek részt.

Úgy gondoljuk, az itt szerzett ismeretek hasznosak lesznek az ide látogatóknak, és az itt eltöltött idő színvonalas szórakozást nyújt majd számukra.

Az elmúlt év végén megkezdődött a Varázstorony kialakítása. Helye a Lyceum tornyában (6. emeleten), a Csillagászati Múzeummal szemközti Pedagógiatörténeti Múzeum szomszédságában található.

Az ünnepélyes megnyitó április 25-én 16.00 órakor lesz.

A Varázstorony megnyitásánál különleges Guinnes-rekord kísérletnek lehetünk majd tanúi: a kémia tanszék oktatói 24 órás, megszakítás nélküli kémiai kísérletsorozatot hajtanak végre.

A játszóház gondolatát több évvel megelőzően, érdeklődő diákcsoportoknak rendhagyó fizika és kémiaórákat tartottunk, melyek mostantól szervesen kapcsolódnak a Varázstorony programjához, s az Egerbe érkező iskolai osztályok számára, földrajz órákkal kiegészülve, továbbra is rendelkezésre állnak. Ezen kísérleti bemutatókkal, magas színvonalú szemléltetéssel ötvözött foglalkozásokat előre egyeztetett témákban és időpontokban, a főiskola tanszékeinek előadó termeiben tartjuk.

Alábbiakban a fizika, a kémia és a földrajz tantárgyak rendhagyó óráit ismertetjük.

FIZIKA (Egyeztetés: 36 / 520 471; fizika@ektf.hu)

1.) Kísérletek –196°C-on

Ilyen alacsony hőmérséklet a Földön nem létezik, éppen ezért tarthat különösen érdeklődésre számot a folyékony nitrogénnel végzett kísérletsor. Bemutatjuk, hogy az anyag tulajdonságában, gumiban, élő növényi szövetekben stb. milyen változások mennek végbe, ha a folyékony nitrogén hőmérsékletére lehűtjük. Hőtágulással kapcsolatos kísérletek, Leydenfrost-tünemény, gőzszökőkút, nitrogénrakéta stb. nyújthatnak rendkívüli élményt az érdeklődőknek.

2.) A napenergia hasznosítása

Az ókortól napjainkig (rövid történeti áttekintés). A korszerű napenergia-eszközök (napkollektorok, napelemek, naperőművek) bemutatása és működésük ismertetése. A napenergia: a jövő egyetlen alternatívája.

3.) Örvényáramok, elektromágneses indukció

A hasonló című iskolai tananyag sokaknak riasztóan érthetetlen törvényei elevenednek meg az érdekfeszítő, meglepő kimenetelű kísérletekben. A Lenz-ágyú, a mágnes lassú esése rézcsőben, az indukciós kemence, a Waltenhofen-féle inga, az igen erős mágnesekkel végzett kísérletek sora tartozik a rendhagyó fizikaórába.

4.) Az ezerarcú fény csodái

A fény kettős természete. Alapvető geometriai optikai jelenségek bemutatása lézerrel. A fény részecsketulajdonsága, kísérletek a külső fényelektromos hatásra, a fényelem, a fotocella és napelem működésének szemléltetése. Interferencia. Fényelhajlás résen, színkép előállítása optikai ráccsal, diszperzió, prizmás színbontás Bunsen-féle spektroszkóppal. Színkeverés (additív és szubtraktív). A poláros fény tulajdonságai. Fotoelasztikus jelenségek. A fényvezető szál működésének szemléltetése, alkalmazása. Látvány lézer.

5.) Csillagászat: a Naprendszer

A belső bolygók, a külső bolygók és a kisbolygók (aszteroidák). Az üstökösök és a meteorok eredete. A Naprendszer távolabbi környezete. A Nap és a Naprendszer keletkezése és jövőbeli fejlődése. (Vetítettképes előadás.)

6.) „Hangos” fizikai kísérletek

A hangrezonancia bemutatása hangrezonátorokkal, félhullámú, negyedhullámú rezonátorok, a hang terjedési sebességének meghatározása különböző gázokban, a szirénák működési elve, fúvós hangszerek működése, egyszerű pán-síp készítése, a hang terjedésének vizsgálata vákuumban, az emberi hang magasságának mesterséges megváltoztatása, mind megannyi lebilincselő kísérlet.

7.) Időjárás, éghajlatváltozás

Az időjárási jelenségek (szélrendszerek, ciklonok) bemutatása egyszerű kísérletekkel. Az üvegházhatás és a globális felmelegedés és várható következményei; az emberi tevékenység hatása. Van-e lehetőség a katasztrófa elkerülésére?

8.) Légnyomással kapcsolatos kísérletek

Csattanó pezsgősüveg, összeroppanó sörös doboz, felszívódó léggömb, Heron-féle szökőkút, forgó, repülő pohár, légpárnás léggömb, newtoni-ejtőcső, megbolondult kémcső, magdeburgi-féltekék, lufi pillepalackban… csupa egyszerű, többségében otthon is elvégezhető kísérletek sora kápráztatja el a figyelmes közönséget.

9.) Arkhimédész törvénye vízben, levegőben

Miért tűnnek el hajók nyomtalanul a Bermuda háromszögben?, a levegőben ható felhajtóerő egyszerű szemléltetése baroszkóppal, a levegőnél „nehezebb” és „könnyebb” szappanbuborékok, a renitens Cartesius-búvár, szoba-hőlégballonok, játékléggömbök röptetése szórakoztatják a rendhagyó óra résztvevőit.

10.) Rugalmas ütközések

Mindenki számára otthon is hozzáférhető tárgyakkal – pénzérmékkel, gombokkal – mutatjuk meg a rugalmas ütközések alapeseteit. Megfigyeléseink után a „gondolkodó golyósor” mozgásának megfejtése már nem okoz gondot. Bonyolultabb ütközéseket hozunk létre légpárnás sínen mozgó kocsikkal, ill. légpárnás asztalon ütköző korongokkal.

11.) Fizika és képzőművészet

Fizikai fogalmak és jelenségek egész sora tárul fel a műalkotásokon a figyelmes szemlélő számára. Az egyensúly, a mozgás, az áramlások, az erőterek, a színek dinamikája, a fényelhajlás és még sok egyéb észrevehető a festményeken, szobrokon, és gyakran a művészi kifejezés fontos elemévé válik. Sőt, olyan megfoghatatlannak látszó fogalmak, mint a "szépség", világosan értelmezhetők fizikai-energetikai alapon. Vagyis a szépség is mérhetővé válik!(?)

KÉMIA (Egyeztetés: 36 / 520 471; kemia@ektf.hu)

1.) Párbaj

A kísérletezők egymással mintegy versenyezve, egymást túl licitálva mutatnak be látványos kísérleteket. A kísérletek „blokkok”-ba csoportosítva kerülnek bemutatásra úgymint piromániás-, italos-, reklám-, military- és társtudományos blokk. Blokkonként értékelik a bemutatók teljesítményüket.

2.) Sebesség a kémiában

Alias reakciósebesség: a bemutató során különböző halmazállapotú reaktánsok eltérő sebességű reakcióval szemléltetjük a kémiai reakciók sokszínűségét. Bepillantást nyernek a látogatók a reakciósebességet befolyásoló tényezőkbe, úgymint koncentráció, hőmérséklet, hatásos felület. Bemutatunk példákat a homogén, heterogén katalízisre, megismerkedünk az autokatalízis fogalmával is.

3.) Tűz és tűzszerű jelenségek

Az égés fogalmának tisztázása, feltételeinek bemutatása. Tűzoltás elve. Az égés sebességét, minőségét befolyásoló tényezők körüljárása. Gyakorlati felhasználások, pl. lángfestés, pirotechnika. Tűzszerű jelenségek.

4.) Színek a kémiában

A bemutató alapjelensége a színváltozás. Színeket „hívunk elő”, színeket tüntetünk el. Mindezeket minden halmazállapotban megpróbáljuk előidézni: bemutatunk komplex reakciókat, termokolor anyagokat, bevezetjük a látogatókat a titkosírás rejtelmeibe, láthatjuk egy anyag sokszínűségét.

5.) Energiatermelő kémiai folyamatok

A kísérletek témája: milyen formában és mekkora energia szabadul fel a kémiai folyamatok során, hogyan tudja ezt az energiát az ember hasznosítani. Példákat láthatnak az érdeklődők különböző típusú exoterm reakciókra, fénykibocsátással járó, továbbá elektromos áram termelő folyamatokra.

6.) A fémek

Célunk a mindennapi élet egyik legfontosabb anyagcsoportjának sokrétű jellemzése. Bemutatjuk a fémek néhány – igencsak eltérő – fizikai és kémiai tulajdonságát, megismerkedünk a fontosabb fém előállítási módszerekkel, a korrózió jelenségével és a korrózióvédelem kémiai lapjaival. Megvizsgálunk néhány fémet fontos biológiai szerepkörében.

7.) Egy kis szerves kémia

Ebben az összeállításban a szerves kémia tárgykörébe tartozó kísérleteket láthatnak az érdeklődők. Főbb témák: a szerves kémiai reakciók típusai, fontosabb vegyületcsoportok és jellemző reakcióik, természetes anyagok kinyerése, tulajdonságaik vizsgálata, átalakításaik.

8.) Műanyagok

A műanyagok mindennapi életünk elengedhetetlen részei. Példákat mutatunk be előállításukra, megvizsgáljuk eltérő fizikai tulajdonságaikat, kémiai viselkedésüket, felhasználásuk környezetkémiai vonzatait.

9.) Kísérletek a konyhában

Bemutatónk mottója minél egyszerűbb eszközökkel, minél egyszerűbb „vegyszerekkel” látványos kísérleteket végezni. Kísérleteink nagy részét a látogatók – kellő óvatossággal – otthon megismételhetik.

10.) „Survivor” avagy túlélési gyakorlat kémikus módra

A bemutató egy elképzelt szituációs gyakorlat, amelynek során azt szemléltetjük, hogyan segít a kémiatudás a túlélésben.

FÖLDRAJZ (Egyeztetés: 36 / 520 467; foldr@ektf.hu)

1.) Van-e élet a földön kívül?

Színes dia és videofilm szemléltetéssel tartott rendhagyó óra, melynek keretében az érdeklődők megismerhetik a világegyetem történetét, az életlehetőségeket a naprendszerben, az univerzumban, és szó lesz arról is, hogy vannak-e UFO-k.

2.) A titokzatos Mars

A számítógépes prezentációval és színes diavetítéssel ötvözött rendhagyó óra megismerteti a közönséget a Mars történetével, a Mars kutató űrszondákkal, valamint azzal, hogy lehetséges-e a víz és az élet előfordulása ezen a bolygón.

3.) Az ásványvilág csodái

A Földön valamivel több, mint 4200 féle ásvány fordul elő. Színük, formájuk, méreteik, alakgazdagságuk csodálatra méltó. Ásványok építik fel a környezetünkben előforduló kőzeteket is. A gazdaságilag hasznosítható ásványok, ércek köre egyre bővül. Az ásványok közé tartoznak a drágakövek is, valamint léteznek olyanok, amelyeket naponta fogyasztunk.

4.) Beszélő kövek

A kőzetek megjelenése, szerkezete, szövete, színe, a belőlük, rajtuk kialakult formák utalnak a keletkezési körülményekre. Legyenek azok akár magmás, üledékes vagy átalakult kőzetek, jellegzetességeik alapján megállapítható hol, miféle környezetben képződtek, hogyan alakult a sorsuk kialakulásuktól a mai állapotig.

5.) Magyarországi vulkánok

A földtörténeti múltban, számos esetben működtek vulkánok hazánk földjén. Az óra keretében bemutatásra kerül az, hogy mikor, hol, hogyan működtek ezek a vulkánok, és mi utal egykori tevékenységükre.

6.) Kirándulás egy működő tűzhányóba

A vulkánok szépek, hasznot hajtanak, kárt okoznak.

A földkéregben elhelyezkedő magmakamrából indulva követjük végig az izzón folyó kőzetolvadék útját, sorsát, változásait a vulkáni kürtőn keresztül a felszínig, a kőzettéválásig.

7.) Vándorló kontinensek nyomában

A Föld szilárd külső burka nem egységes. Különböző kiterjedésű táblák, lemezek alkotják. Ezek a lemezek egymáshoz viszonyítva helyüket változtatják. Mi készteti mozgásra ezeket? Hogyan történik az elmozdulás? Mi játszódik le ezen mozgások során? Ezekre a kérdésekre ad választ ez a lemeztektonikáról szóló óra.

8.) Óceánok, tengerek nyomában hazai tájakon

Az üledékes kőzetek döntő többsége óceánok, tengerek medencéiben keletkezett a Föld távoli és közeli múltjában. Jellegzetességeik, szerkezetük, rétegződésük, ősmaradványaik utalnak arra az ősi tengeri környezetre, amelyikben keletkeztek.

Számos példán keresztül kerül bemutatásra az, hogy Magyarország földjén gyakoriak a földtörténeti múlt tengereire utaló képződmények.

9.) Bontsunk fel egy napkonzervet!

A kőszén keletkezéséről szól ez a rendhagyó óra.

A karbon időszaki mocsárerdők világa kerül bemutatásra, részletesen elemezve az akkori nővényeket, állatokat, ősföldrajzi körülményeket.

10.) Mamutvadászaton

Jégkorszaki tájakon mamutvadászokkal tartunk. Végigkísérjük a vadászat egyes fázisait és a zsákmány feldolgozását. Közben megismerkedhetünk az eljegesedést kiváltó okokkal és a jégkorszak jellegzetes élővilágával.

Eger, 2006-02-28

Dr. Vida József, főiskolai tanár, programfelelős, EKF Fizika Tanszék.