Πειράματα μικροβαρύτητας

Στο πλαίσιο τού μαθήματος τής Τεχνολογίας μαθητές και μαθήτριες τής Γ΄ τάξης τού Α΄ Αρσακείου Γυμνασίου Ψυχικού ολοκλήρωσαν, την Πέμπτη 11 Απριλίου 2024, την πειραματική τους έρευνα με τίτλο «Πώς ο προσανατολισμός / κατεύθυνση φύτευσης σπόρων σε τρυβλίο Petri θα επηρεάσει την ανάπτυξη των σπόρων (προσομοίωση μικροβαρύτητας με κλινοστάτη, Arduino και σερβοκινητήρα)».

Στην αρχή τής σχολικής χρονιάς οι μαθητές διδάχθηκαν τις μεταβλητές τής επιστημονικής έρευνας και τα βήματα τής επιστημονικής μεθόδου και επέλεξαν το θέμα. Στη συνέχεια, αναζήτησαν και βρήκαν στη σχετική βιβλιογραφία πληροφορίες για τις θεωρητικές έννοιες που σχετίζονται με την έρευνα, όπως είναι: μικροβαρύτητα, κλινοστάτης, τρυβλίο Petri, Arduino, σπόροι (κάρδαμου, σχοινόπρασου, τομάτας και βασιλικού), βαρυτροπισμός, στατοκύτταρα, στατόλιθοι, μεταγωγή σήματος, έρευνες NASA για φύτευση σε συνθήκες μικροβαρύτητας (πρόγραμμα ARTEMIS MISSION).

Για την εκτέλεση τού πειράματος τα παιδιά τοποθέτησαν σπόρους κάρδαμου, τομάτας, σχοινόπρασου και ραπανακίων σε τρία τρυβλία Petri με διαφορετικό προσανατολισμό. Το πρώτο τρυβλίο έμεινε ακίνητο σε όλη τη διάρκεια τού πειράματος, το δεύτερο περιστράφηκε κατά 90 μοίρες μετά την ανάπτυξη ριζών στους σπόρους και το τρίτο περιστρεφόταν 360 μοίρες. Για το τελευταίο τρυβλίο οι μαθητές χρειάστηκε να κατασκευάσουν μια πειραματική διάταξη που περιλάμβανε έναν κλινοστάτη (ξύλινη κατασκευή για την τοποθέτηση τού τρυβλίου Petri). Για τον έλεγχο τής περιστροφής οι μαθητές τοποθέτησαν την πλακέτα Arduino, έναν σερβοκινητήρα, ένα ποτενσιόμετρο για τον έλεγχο τών στροφών και power bank για την τροφοδοσία τού κυκλώματος. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια τής καθηγήτριάς τους κ. Γαλιάνδρα, «φόρτωσαν» το πρόγραμμα στην πλακέτα Arduino προκειμένου να επιτευχθεί η συνεχής κίνηση τού τρυβλίου.

Στο τέλος τού πειράματος οι μαθητές παρατήρησαν τα εξής: οι ρίζες των σπόρων τού κάρδαμου και των ραπανακίων στο 1ο τρυβλίο είχαν προσανατολισμό προς τα κάτω, στο 2ο τρυβλίο οι ρίζες λύγισαν προς τα κάτω, αποδεικνύοντας τον βαρυτροπισμό των ριζών τού κάρδαμου και των ραπανακίων. Τέλος, οι ρίζες των σπόρων που τοποθετήθηκαν στον κλινοστάτη δεν έδειξαν ξεκάθαρα κάμψη προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, αποδεικνύοντας ότι η περιστροφή δημιούργησε σύγχιση στις ρίζες των σπόρων και δημιούργησε συνθήκες προσομοίωσης μικροβαρύτητας για αυτές.

Εκτός από την ανάπτυξη των ριζών οι μαθητές παρατήρησαν και διάφορες κηλίδες που αναπτύχθηκαν γύρω από τους σπόρους λόγω τής υγρασίας και τού μη επαρκούς αερισμού τής ντουλάπας όπου τοποθετήθηκαν. Οι σπόροι τής ντομάτας και τού σχοινόπρασου δεν αναπτύχθηκαν καθόλου. Με όλες αυτές τις πειραματικές παρατηρήσεις τα παιδιά είχαν την ευκαιρία να συνειδητοποιήσουν τις διαφορετικές συνθήκες που θεωρούνται κατάλληλες για την ανάπτυξη διαφόρων φυτών.