Dzieci bliżej ognia

Ogień ciekawi dzieci, ale ze względu na różne przyczyny społeczno-kulturowe nie mają okazji poznać jego właściwości. Kompensują to sobie, gdy eksperymentują z nim samodzielnie, korzystając z nieuwagi dorosłych.

Media pełne są doniesień o samodzielnych próbach poznawania przez dzieci ognia. Potwierdzają to także statystyki pożarnicze, np. w 2012 r. odnotowano 1481 pożarów, które spowodowały nieletnie dzieci. Wiele z tych prób kończy się tragicznie. Pojawia się zatem pytanie: czy rzeczywiście dzieciom należy ograniczać dostęp do ognia i szanse poznawania jego właściwości? W podstawie programowej wychowania przedszkolnego i edukacji wczesnoszkolnej (rozporządzenie ministra edukacji narodowej w sprawie podstawy programowej wychowania przedszkolnego oraz kształcenia ogólnego w poszczególnych typach szkół, zał. 1 i 2, DzU poz. 977) nie ma treści dotyczących ognia. Dzieci poznają go tylko w kontekście pracy strażaka czy niebezpieczeństw z nim związanych.

Nauczyciele mówią, że ogień jest niebezpieczny, ale nie uświadamiają dzieciom, jak się on zachowuje. To tak, jakby uczyć dziecko pływać, będąc na pustyni. Od kiedy człowiek nauczył się panować nad ogniem, przekazywał tę umiejętność z pokolenia na pokolenie. Dzieci dorastały w lepiankach bądź szałasach, w których ogień był czymś naturalnym. Uczone były, jak go podtrzymywać i jak gasić. Człowiek jednak okiełznał ogień do tego stopnia, że ten został zminiaturyzowany i zamknięty w urządzeniach elektrycznych. Trzeba bowiem pamiętać, że one również wykorzystują zjawisko ognia. Żarnik w żarówce lub impuls elektryczny w sieci urządzenia jest iskrą, z której może powstać ogień. Za jego pomocą uruchamia się dziś większość urządzeń w otoczeniu dziecka. Trudno zatem zrozumieć, dlaczego o ogniu nie mówi się na zajęciach z przyrody.

Wiele dzieci w przedszkolu, a nawet w szkole reaguje lękiem na widok zapalanej zapałki. Zakazy związane z rozniecaniem ognia w miastach powodują, że dzieci mają z nim kontakt jedynie wtedy, gdy rodzice zapalają świeczki. Obserwując na przykład ognisko, dzieci widziały, jak wygląda jego kolor, jak reaguje drewno w kontakcie z ogniem, podobnie było z liśćmi, tkaniną czy metalem. Takich jednak doświadczeń brakuje współczesnemu dziecku. W placówkach edukacyjnych nie ma miejsc do bezpiecznego rozpalania ognisk czy grilla. Dzieci poznają zatem ogień tylko z kart książki.

Ogniki to szczególne miejsce

Powstanie Ogników daje wielu polskim dzieciom okazję do bezpiecznego eksperymentowania z ogniem. Poznania jego właściwości i odpowiedniego zachowania się wobec niego pod okiem specjalistów. Jako nauczyciel widzę w Ognikach i całym projekcie „Bezpieczna+” szansę na uzupełnienie szkolnych treści edukacyjnych, których z różnych względów nie uwzględniono w programie nauczania.

W artykule przedstawiam propozycję doświadczeń i eksperymentów, które warto organizować z dziećmi w wieku przedszkolnym i z klas I-III szkoły podstawowej. Zagadnienia podzieliłem według charakterystycznych haseł. Dodam, że sposób prowadzenia zajęć na temat ognia musi mieć charakter bezpośredni – dzieci stykają się z ogniem, a jednocześnie dowiadują się, że jest on niebezpieczny. Prowadząc doświadczenia, należy dzieci przestrzec, że nie mogą przeprowadzać ich same w domu (bez opieki dorosłego), gdyż jest to niebezpieczne. Warto z nimi porozmawiać o tym, co może się stać podczas podejmowania tego typu samodzielnych doświadczeń (poruszając też temat odpowiedzialności prawnej).

Jak powstaje ogień?

Dzieci zapytane, jak powstaje ogień, najczęściej odpowiadają, że dzięki zapałkom. Wiedzą dokładnie, jak wygląda czynność pocierania zapałki o trzaskę. Nie wiedzą jednak, w jaki sposób zwykłe pocieranie powoduje powstanie iskry i w konsekwencji ognia. Warto zatem nauczyć je bezpiecznego pocierania zapałki. Poinstruujmy każde z dzieci, jak należy trzymać zapałkę (w jakiej odległości od główki zapałki i pod jakim kątem), jaki ruch wykonać, aby skutecznie ją zapalić. Dzieci muszą wiedzieć, że wykonując tę czynność, muszą mieć na uwadze określony cel (np. zapalenie świeczki), że nie należy zapalać zapałki tylko dla jej zapalenia (działanie bezcelowe). Chodzi bowiem o to, że długość zapałki jest niewielka i gdy ogień będzie trawił drewno, wkrótce dotrze do palców i oparzy je. A zatem niech każde z dzieci zapali świeczkę (np. podgrzewacz).

Na zajęciach z dziećmi warto pokazać, jak człowiek uczył się podtrzymać ogień i skonstruować własną świeczkę. W tym celu można wypełnić w połowie małą szklankę smalcem lub olejem parafinowym, umieszczając we wnętrzu knot – łatwopalny sznurek. Tworząc świeczkę, warto zwrócić uwagę, dlaczego tłuszcz (roślinny czy zwierzęcy) pali się.

Innym modelem wartym pokazania dzieciom jest pochodnia, która świeciła przez kilka minut i tym samym przypominała współczesną latarkę. Jeśli jeden koniec kija obwiniemy włóknistym materiałem, a następnie zanurzymy go w tłuszczu czy oleju, otrzymamy gotową pochodnię. Podpalony materiał będzie świecił mocnym, jasnym światłem.

Wróćmy jednak do zapałek. Pojawia się pytanie, dlaczego w wyniku pocierania pojawia się ogień. Czy trąc inne przedmioty, też go wytworzymy? Można to sprawdzić, pocierając swoje dłonie jedna o drugą. Poczujemy ciepło. Powstaje ono także wtedy, gdy będziemy pocierali dwa kawałki drewna. Odpowiednio mocując drewienka, możemy stworzyć ogień bez korzystania z siarki. Wystarczy, że jedno z nich wprawimy w ruch obrotowy. Można to zrobić, jeśli wokół jednego z patyczków obwiniemy sznurek, który przywiążemy do obu krańców drugiego patyczka (patrz fot. 1).

Innym sposobem wytwarzania ognia poprzez wykorzystanie zjawiska tarcia jest uderzanie kamienia o kamień. Jeśli użyjemy krzemienia, wówczas efektem pocierania będą iskry. A jeżeli spróbujemy krzesać iskry nad źdźbłami wysuszonej trawy, łatwo będzie o jej zapalenie.

Ogień powstaje nie tylko w wyniku zjawiska tarcia. Może powstać samoczynnie, w wyniku skupienia wiązki światła białego (słonecznego). Aby to zademonstrować, należy ustawić lupę tak, aby promień światła słonecznego przechodził przez nią i tworzył wiązkę na kartce papieru (fot. 2 i 3). Przypominam, że tego typu doświadczenie można przeprowadzać w ciągu dnia, wykorzystując bezpośrednie światło słoneczne (nie zza okna). Doświadczenie to jednak za mało. Trzeba dzieciom wyjaśnić, że wykorzystana w pokazie lupa może przyjąć inną postać. Pokazując dzieciom szklaną butelkę, warto zwrócić uwagę, że lupą jest także samo szkło butelki i ono również może spowodować powstanie ognia. Tak więc wyrzucona na wysuszoną ziemię szklana butelka może stać się źródłem pożaru (w haśle „Nie śmieć!” nie chodzi tylko zanieczyszczenie środowiska, lecz także o bezpieczeństwo).

Ogień może powstać także jako efekt reakcji chemicznej. Na przykład w wyniku połączenia nadmanganianu potasu i gliceryny dochodzi do samozapłonu. Dla dzieci, które po raz pierwszy widzą to doświadczenie, zachodząca reakcja jest dużym zaskoczeniem. Na pierwszy rzut oka nic nie wskazuje, że powstanie ogień. Eksperyment ma ukazać, że istnieją substancje chemiczne, których połączenie spowoduje powstanie niebezpiecznego ognia. Trzeba je jednak przestrzec, że samodzielne wykonywanie takich doświadczeń może być niebezpieczne, ponieważ tylko odpowiednia wiedza na temat tych związków może uchronić przed pożarem. Warto uzmysłowić dzieciom, że związki chemiczne służące zdrowiu (nadmanganian potasu służy do odkażania, a gliceryna jest wykorzystywana do nawilżania dłoni) w połączeniu ze sobą mogą być niebezpieczne.

Kolejnym źródłem ognia są wyładowania elektryczne – popularnie nazywane piorunami. Można je również przedstawić jako zjawisko elektrostatyczne. Pocierając balon o włosy, można przybliżyć do końcówek świetlówki. W konsekwencji potencjał, który zgromadził się na balonie, zacznie przechodzić do świetlówki, powodując jej świetlenie. Będzie to można zobaczyć, gdy zgasimy światło. Ponadto, jeśli przyjrzymy się, jak ładunek przechodzi na świetlówkę, będziemy mogli tam dostrzec wyładowania elektryczne – takie jak podczas burzy.

Przedstawiając dzieciom zjawisko powstawania piorunów, warto porozmawiać o tym, jak należy zachować się podczas burzy. Trzeba jednak pamiętać, że same słowa nie wystarczą. Dzieci muszą wiedzieć, dlaczego należy wówczas wyjść z wody i nie chować się pod drzewami. Dobrym sposobem jest pokazanie im doświadczenia udowadniającego, że woda przewodzi prąd elektryczny. Zaprośmy dzieci do stworzenia prądu elektrycznego (więcej o tym jak zorganizować z dziećmi zajęcia na temat prądu elektrycznego w: J.A. Jelinek, Pali się, pali się! Ogień, czyli zapomniany żywioł, „Bliżej przedszkola” 2015, nr 11.170, s. 34-35 oraz na stronie http://dzieciecafizyka.pl/eksperymenty). Po zbudowaniu obwodu (złożonego z żarówki, baterii, włącznika i dwóch wystających przewodów elektrycznych) dzieci sprawdzają, jakie materiały przewodzą prąd, a jakie nie. Uwaga, jeśli w obwodzie użyjemy baterii 4,5 V i żarówki 3,6 V, nie będziemy w stanie udowodnić dzieciom, że kranowa woda przewodzi prąd elektryczny. Wówczas, nawet jeśli przewody te będą znajdowały się blisko wnętrza szklanki, żarówka nie zawsze się zaświeci. Przyczyną tego zjawiska jest niskie napięcie prądu elektrycznego. Wystarczy zamienić żarówkę na diodę lub nawet brzęczyk (6 V). Prezentując to doświadczenie, chcę zaznaczyć, że w jego trakcie nauczyciel nie powinien wykorzystywać żarówek, tylko od razu diody. Jest to dość istotne, ponieważ eksperyment, który przeprowadzamy z dziećmi, musi udać się za pierwszym razem, inaczej wywoła tylko zamęt w dziecięcej głowie.

Doświadczenie obrazujące, że woda przewodzi prąd elektryczny, wymaga odpowiedniego korzystania z urządzeń elektrycznych. Potwierdzić to musi również doświadczenie z żarnikiem – cienkim ocynkowanym drutem miedzianym (można go znaleźć jako plecionkę w kablach zasilających monitory), który po podłączeniu do baterii nagrzewa się i zaczyna świecić. Jednak już po kilku sekundach przepala się, puszczając iskrę.

Te dwa eksperymenty kończą szereg doświadczeń mających na celu zademonstrowanie, jak w różny sposób może powstawać ogień.

Jak ogień trawi (niebezpieczeństwo)?

Realizując powyższe doświadczenia, dzieci poznały tylko fragmentarycznie, jak reagują różne materiały na kontakt z ogniem (pojawiło się drewno i drucik). To jednak nie wystarczy, by mogły skutecznie oceniać sytuacje zagrożenia związane z pożarem, a przy tym rozumieć, dlaczego osłonki do świeczek wykonane są z aluminium (w świeczkach typu podgrzewacz), a miejsce na ognisko otacza się kamieniami. Dzieci potrzebują dostrzec, jak zachowują się różne materiały. Do ognia ze świeczki można więc na ich oczach włożyć niewielkie drewniane patyczki (np. do szaszłyków), plastikowy kubeczek i różne rodzaje metali (np. aluminium, miedź, cynę). Doświadczenie to ma pokazać dzieciom, że drewno w kontakcie z ogniem spala się, podobnie jak jej pochodne – tektura, kartki do ksero, chusteczki itd. W wyniku spalania przybiera ono czarną postać, która po dotknięciu kruszy się. W trakcie spalania (szczególnie papieru) z ognia unosi się dym. Efektem tego procesu jest niebezpieczny dla organizmu człowieka gaz, który powoduje zadymienie miast – smog.

Ukazanie dzieciom, jak powstaje smog, nie jest skomplikowane. Na odwróconym denku od słoika należy położyć kilka kawałków pasków papieru, a następnie podpalić je (najlepiej doświadczenie to wykonywać na metalowej płytce, np. blasze do pieczenia). Nad unoszący się dym należy nałożyć odwrócony do góry dnem słoik w taki sposób, aby dym wchodził do jego wnętrza. Czynność należy wykonywać tak długo, aż w środku słoika będzie można zobaczyć wyraźnie szary dym. Po zakręceniu słoika denkiem, na którym przed chwilą paliły się kawałki papieru, można na szkle narysować schematycznie obrazki domów, aby zobrazować, że gęsty dym powoduje zmniejszenie widoczności. Po 1-2 godzinach (bez otwierania słoika) będziemy mieli wrażenie, że dym znikł. To jednak pozór – wystarczy otworzyć słoik, by się przekonać, że nieprzyjemny zapach wciąż tam jest.

Tego typu zajęcia mogą być podstawą do stworzenia na zajęciach modelu maski przeciwpyłowej. Potrzebna jest kartka papieru formatu 10 × 7 cm, w której przy węższych krawędziach wykonamy dziurkaczem otwory i przewleczemy przez nie po jednej gumce recepturce. Pośrodku kartki taśmą dwustronną przykleimy wacik do twarzy. Zakładając na uszy gumkę recepturkę, możemy przymocować do nosa wacik, na wzór prawdziwej maski przeciwpyłowej (więcej: na www.dzieciecafizyka.pl w zakładce Urządzenia).

Do płomienia świeczki możemy przyłożyć też kawałek szkła. Pokażemy w ten sposób, że nie topi się ono, a jedynie czernieje w wyniku osadzania się na jego powierzchni sadzy z płonącego knota. Podobnie zrobimy z plastikowym kubeczkiem, który wyraźnie zacznie się topić, zmieniając swój kształt. Doświadczenie to ma zobrazować różnorodność zachowania się materiałów.

Przyłóżmy teraz do ognia (trzymając obcęgami) drucik miedziany. Okaże się, że ten metal ani nie zmienia swojego koloru, ani też kształtu. Nie oznacza to jednak wcale, że nie zmienia on swojej temperatury. Dzieci z własnych obserwacji mogą same ustalić, że zimą, gdy temperatura jest niska, druty na słupach telegraficznych wydają się być mocno naprężone, a latem, gdy jest ciepło, zwisają luźno. Tak samo może być z naszym drutem – pod wpływem ciepła w trakcie doświadczenia zmienia on swoją długość. Do drutu zaraz po wyjęciu z ognia można przyłożyć termometr kuchenny, aby sprawdzić, jak wysoka jest jego temperatura. Doświadczenie to obrazuje, że metal, choć nie widać tego po nim, jest gorący i nie należy go dotykać.

Inaczej będzie reagował inny metal – drut cynowy (do lutowania), który pod wpływem wysokiej temperatury topi się, podobnie jak plastik. Doświadczenie to można kontynuować, pokazując drut, który już wykorzystaliśmy, aby pokazać, że elektryczność ma również związek z ogniem – ocynkowany drucik miedziany, nagrzewając się, czerwienieje. Rozgrzany drut można włożyć do wody i obserwować, jak zareaguje. Wydobywający się syk i unosząca się para to efekt natychmiastowego ochłodzenia – w podobny sposób strażacy gaszą ogień.

Doświadczenia zaprezentowane w tej części mają pokazać, jak zachowuje się ogień w kontakcie z różnymi materiałami. Najlepiej przeprowadzać je w małych grupach, pod stałą kontrolą. Zanim wprowadzimy materiał do ognia, warto pytać dzieci, co może się zdarzyć i dlaczego. Im więcej dzieci będą miały okazji do poznania różnych rodzajów zachowania się materiałów, tym łatwiej będzie im przewidzieć zachowanie przedmiotów w codziennym życiu.

Jak przenosi się ogień?

Temat ten obejmuje nie tyle problem trawienia przez ogień różnych materiałów, lecz jego tempo i to, czym są elementy zapalne. Mam tu na myśli eksperymenty obrazujące, że suche liście, w przeciwieństwie do mokrych, łatwiej ulegają zapaleniu. Podobnie z materiałem czy drewnem.

W przypadku np. świeczek możemy pokazać, że ogień przenosi się nie tylko za pomocą bezpośredniego kontaktu zapalonego przedmiotu z innym przedmiotem. Świeżo zgaszona świeczka może bardzo szybko ponownie zapłonąć, pod warunkiem, że ogień z zapałki sięgnie dymu, który uniósł się znad zgaszonej świeczki. Dym ten jest łatwopalny i po zapaleniu wzdłuż niego przenosi się płomień, ponownie trafiając do świeczki. Doświadczenie to ma zobrazować, że ogień może przenosić się, korzystając również z drogi powietrznej.

Jak gasi się ogień?

Przede wszystkim należy pomóc dzieciom rozróżnić ogień, który może zgasić samo i taki, którego zgaszenie będzie wymagało pomocy dorosłego. Ten pierwszy nie przekracza ognia powstałego z zapałki i świeczki. Dzieci mogą samodzielnie go zgasić poprzez zdmuchnięcie czy ograniczenie dostępu do niego powietrza – przez zasłonięcie (zakrycie) słoikiem. Każdy ogień, który rozmiarami przekracza ten ogień, jest już dla dziecka przedszkolnego i szkolnego zbyt dużym.

Omawiając sposoby gaszenia ognia, należy również rozmawiać z dziećmi o przekazywaniu informacji na temat ognia. Warto w tym celu pokazać zdjęcia różnego rodzaju płonących przedmiotów. Zadaniem dziecka jest zadzwonić na numer 112 (998) z zabawkowego telefonu i poinformować o tym, co widzi na zdjęciu, tak jakby było świadkiem tego wydarzenia.

Podczas zajęć w Ogniku dzieci powinny zostać zapoznane z technikami gaszenia pożaru przez strażaków. Najlepiej, jeśli pokaz ten będzie wzbogacony omówieniem budowy prawdziwego urządzenia, np. rozkręceniem butli gaśniczej, zademonstrowaniem topora czy hełmu. Aby pokazać sposób działania gaśnicy, warto stworzyć analogiczne doświadczenie z połączenia kwasu z zasadą. Płomień świeczki można zgasić za pomocą gazu (CO2) wytwarzającego się podczas reakcji octu z sodą oczyszczoną. Gaz ten można pokazać, jeśli doświadczenie z mieszaniem obu substancji wykonamy w wysokim pojemniku, a następnie będziemy delikatnie wkładać do niego zapalone zapałki. Co prawda będą one zaraz gasły, ale część dymu zatrzyma się wewnątrz chmury dwutlenku węgla. Powtarzając tę czynność kilkakrotnie (na czarnym tle), będziemy mogli zobaczyć, jak gaz porusza się w przechylanym pojemniku.

Warto także pokazać, jak ogień zostaje ugaszony pod wpływem zasypania go piaskiem czy przykrycia kocem. Wyjaśnijmy dzieciom, w jaki sposób wykorzystuje się sprzęt strażacki: wozy bojowe, sprzęt ratowniczy, opiszmy techniki gaszenia pożaru w lesie czy w budynku oraz powiedzmy, dlaczego nie każdy pożar gasi się wodą. Podkreślmy, że pożaru powstałego w wyniku zwarcia instalacji elektrycznej nie można gasić wodą. Wyjaśnienie tego zjawiska już po części zostało pokazane w części poświęconej doświadczeniu z żarnikiem.

Opisując wszystkie te doświadczenia, chciałbym podkreślić, że Ognik musi być według mnie miejscem, w którym dzieci poznają ogień w sposób bezpośredni. To w nim powinny dowiedzieć się, jak powstaje, jak się przenosi i jak się go gasi. Pod opieką dorosłych dzieci mogą się nawet podjąć próby zgaszenia niewielkich ognisk zapalnych. Taka praktyczna lekcja z pewnością zaprocentuje w sytuacji rzeczywistego zagrożenia.

Przećwiczyć ewakuację

Podczas pobytu dziecka w salach Ognik warto zorganizować w formie teatralnej ewakuację „na poważnie”. Po nagłym włączeniu się syreny prowadzący powinien zachować się tak, jakby rzeczywiście następowała ewakuacja. W tym czasie nauczyciel pobieżnie zwraca uwagę dzieci na oznaczenia drogi ewakuacji. A gdy się już zakończy w punkcie zbiórki, powinien wrócić i ponownie pokazać dzieciom znaczenie poszczególnych znaków. Dobrze byłoby też w jasny i prosty sposób przedstawić zasady prawidłowego zachowania się podczas pożaru.

Jan Amos Jelinek

Autor jest doktorem nauk humanistycznych w zakresie pedagogiki. Pracuje w Katedrze Pedagogiki Małego Dziecka na Akademii Pedagogiki Specjalnej w Warszawie. Zajmuje się problematyką edukacji matematycznej, technicznej i przyrodniczej na etapie edukacji przedszkolnej i szkolnej. Prowadzi internetowy portal dla rodziców i nauczycieli www.dzieciecafizyka.pl.

Podpisy:
fot. 1 Odpowiednio mocując drewienka, możemy stworzyć ogień bez korzystania z siarki. Wystarczy, że jedno z nich wprawimy w ruch obrotowy. Można to zrobić, jeśli wokół jednego z patyczków obwiniemy sznurek, który przywiążemy do obu krańców drugiego patyczka, fot. Jan Amos Jelinek
fot. 2 i 3 Ogień może powstać samoczynnie, w wyniku skupienia wiązki światła białego (słonecznego). Aby to zademonstrować, należy ustawić lupę tak, aby promień światła słonecznego przechodził przez nią i tworzył wiązkę na kartce papieru, fot. Jan Amos Jelinek

{gallery}galeria/03-17/dzieci{/gallery} 

marzec 2017