Úkol 6

Pomůcky pro dvojici/skupinu:

různé magnety, kovová sponka na spisy, pravítko

Postup:

V následujícím úkolu se budou žáci věnovat výzkumné otázce, jejíž cílem bude zjistit, zda stejný magnet přitahuje stejný předmět vždy ze stejné vzdálenosti. Tak jako u  jiných výzkumných úkolů, také tady je důležité výzkumnou otázku zdůraznit: Přitahuje stejný magnet stejný předmět vždy ze stejné vzdálenosti?Na rozdíl od předcházejícího výzkumného úkolu, v tomto je postup daný, a to ve formě předem připravené tabulky, do které mají žáci doplnit výsledky. Diskuze k postupu probíhá spíše s důrazem na praktickou realizaci měření vzdálenosti, ze které magnet přitáhne předmět. Například je důležité realizovat všechna měření na stejném podkladu; předmět musí být nasměrován k magnetu vždy stejným způsobem; magnet musíme přibližovat vždy stejnou stranou a podobně.

Úkolem žáků bude měřit velikost magnetického pole dvou různých magnetů předem stanoveným postupem. Cílem realizace úkolu je rozvinout u  žáků způsobilost zpracovat data do výsledků a následně do relevantních závěrů(t. j. závěrů ukotvených v datech). Učí se přiměřeně pracovat s  identifikací výjimky a  pravidla při opakovaných měřeních, čímž si objasňují i samotný význam realizace opakovaných měření.

Učitel žákům vysvětlí postup. K pozici 0 na pravítku položeném na hladkém povrchu (na lavici) přiloží jeden z předmětů, který budou na pozorování používat (sponka, mince – viz tabulka v Úkolu 6 v pracovních listech pro žáka). Magnetem se pomalu přibližují k předmětu podél pravítka a sledují, kdy bude předmět přitažen magnetem. Odměří vzdálenost a zapíšou si ji do tabulky. Měření zopakují 4 krát pro ten stejný předmět a ten stejný magnet. Poté měření realizují pro druhý magnet, znovu 4 krát. Měření realizují také s mincí a dalším předmětem, který si sami zvolí.

Úkolem žáků je prohlédnout si tabulku a uvažovat nad tím, co a jak je potřebné měřit, aby mohli do tabulky doplnit data. Následně realizují pozorování, přičemž do tabulky doplní další dva libovolné předměty, se kterými budou měření realizovat. Musí se jednat o předměty, které jsou magnetem přitahovány. Učitel během práce žáky pozoruje, jak v měření postupují a individuálně (v případě potřeby) upozorňuje žáky ve skupinách, aby měli snahu realizovat pozorování tak, aby výsledkům důvěřovali.

Po realizaci měření je úkolem žáků odpovídat na otázky pod tabulkou výsledků. Otázky je navádějí na identifikaci pravidla v získaných datech a navádějí je na využití dat na podporu svých závěrů a jiných zevšeobecňujících tvrzení.

Učitel může k  výsledkům iniciovat diskusi. Například vyzve jednu skupinu, aby své výsledky prezentovala, přičemž úkolem ostatních skupin je porovnat vlastní výsledky zkoumání s těmi, které prezentují spolužáci a vyslovit zjištěné podobnosti a rozdíly. Pokud se zjistí rozdílné výsledky, učitel by měl mít snahu spolu se žáky identifikovat důvod získání jiných výsledků, a tím rozdílnost opodstatnit.

Během tvorby závěru učitel upozorňuje na porovnávání údajů získaných při měření stejným magnetem a stejným předmětem (opakované měření). Pokud je mezi naměřenými údaji velký rozdíl, měření by se měla opakovat a  údaje, které mají velmi vysokou nebo velmi nízkou hodnotu ze souboru dat vyloučit a zdůvodnit to chybou v měření (tzv. akceptování chyby, výjimky). Porovnáním výsledků by měli žáci zjistit, že v případě různých předmětů a toho stejného magnetu jsou naměřené hodnoty různé. Pokud však má jeden předmět větší magnetické pole (přitahuje předměty z větší vzdálenosti), hodnoty naměřené pro ten stejný předmět jsou u tohoto magnetu vždy větší než u druhého magnetu (rozpoznávání pravidla, hledání odpovědi na výzkumnou otázku v datech).