Úkol 6

Pomůcky pro dvojici/skupinu:

baterka, barevné lepící papírky (na označení bodů na stěně), zrcadlo

k Úkolu 6c: materiál a pomůcky, které navrhnou žáci (příp. krabice od džusu, nůžky, zrcátka, plastelína, lepící páska, zrcadla a pod.)

Postup

Šestý úkol je zaměřen na zkoumání toho, jak se světlo odráží od zrcadla. Kromě jiného žáci zjistí, že světlo putuje prostorem přímočaře a dá se odklonit předměty, které světlo víc odrážejí než pohlcují. V Úkolu 6a učitel vede žáky k tomu, aby si podle nákresu v úloze zaznačili na dvě protilehlé stěny místnosti čtyři body. Pokud je místnost široká a světelný zdroj (baterka) nemá dosah na druhou stěnu, je vhodné druhou stěnu nahradit například svislým plátnem nebo deskou. Úkolem žáků je nasměrovat baterku na bod 1 a  pokusit se světlo zrcadly přesměrovat tak, aby baterka svítila postupně na body 2, 3 a 4. Nejdříve o  této situaci žáci přemýšlejí hypoteticky a  tvoří předpoklady. Do obrázku se pokoušejí zakreslit, kolik zrcadel budou potřebovat a kde a jak je umístí. Následně se pokouší své přemýšlení o této situaci potvrdit praktickou realizací situace.

To, jak ve skutečnosti bylo možné světlo přesměrovat, žáci zakreslí do vedlejšího sloupce. Na základě porovnání předpokladu s výsledkem pozorování formulují závěr, jehož součástí je popis toho, jak se světlo při putování prostorem chovalo. Odpovědi žáků mohou být různé, podmínkou je, že formulovaný závěr vyplývá z pozorování, které realizovali a je v souladu se zjištěními. Následně učitel s žáky diskutuje o tom, zda je možné bez zrcadla nahlédnout za roh, čímž je navádí k další výzkumné úloze.

V Úkolu 6b se žáci zaměří na zjišťování toho, jak funguje periskop. Nejdříve učitel diskutuje s dětmi o jejich vědomostech o periskopu – kde se používá, jak funguje a také o tom, zda ho už někdy používali. Poté soustředí jejich pozornost na obrázek, kde je schématicky zobrazen jednoduchý periskop. Úkolem žáků je přemýšlet, jak se obraz (v principu světlo, které je nositelem obrazu) předmětu dostane do oka člověka, pokud používá periskop způsobem, jaký vidí na obrázku. Do schématu periskopu se snaží naznačit, kudy světlo putuje a  jak se odráží od zrcadel, které se v  periskopu nacházejí. Cílem úlohy je ukázat žákům princip fungování periskopu, a to způsobem, prostřednictvím kterého si všimnou, jak musí být periskop konstruován.

Žáci své vlastní chápání fungování periskopu vyjadřují i řešením dílčí úlohy, ve které mají označit ty předměty za zdí, které pomocí takto uloženého periskopu pozorovatel uvidí (označují některé z  následujících předmětů: květ, strom a  jeho části, třešně na stromě, pavučina a pavouk, mravenci a motýl). Označení vybraných předmětů následně žáci vysvětlí pod obrázkem. Po individuálním (případně skupinovém) řešení úkolu učitel s žáky o jejich řešeních diskutuje, čímž se vytváří výzkumná otázka pro další zkoumání. Učitel vyzve žáky, aby se pokusili periskop vytvořit z dostupných materiálů a ověřit si, zda uvidí jen některé předměty nebo úplně vše, co se za zdí nachází.

V Úkolu 6c se žáci věnují tvorbě vlastního periskopu. Kromě zjišťování toho, jak je potřeba ho sestrojit, abychom viděli za zeď, nad vodu nebo za roh, žáci zjišťují i to, zda je možné v  periskopu vidět člověka (nebo jeho oko), který nás pozoruje, pokud se do periskopu díváme z opačné strany (viz obrázek k Úkolu 6c). Žákům vyhradíme dostatečný prostor na návrh vlastního periskopu, případně je požádáme, aby o  návrhu přemýšleli v  rámci domácího zadání. Pokud chce učitel žákům v tvorbě periskopu pomoct, může jim podsunout některé vhodné materiály, například krabice od džusu, nůžky, zrcátka, plastelínu. Více aktivita rozvíjí vědecké myšlení žáka tehdy, když si musí sám promyslet, jaké různé pomůcky bude potřebovat. Musí přemýšlet nejen o základních konstrukčních materiálech (zrcadla, vhodná krabice), ale i o pomůckách na úpravu těchto materiálů (nůžky a pod.) a o spojovacích materiálech (např. plastelína, lepící páska a pod.).

Žáci vytvoří periskop. Modifikují ho do té doby, dokud není funkční. Následně si pomocí vytvořeného periskopu ověřují, co všechno můžou vidět, když ho zvednou nad zeď (například, zda je možné vidět i předměty, které se nacházejí těsně pod zdí). Poté sledují i to, zda je vidět z opačné strany než je pozorovatel. Výsledky tohoto pozorování učitel využije na vysvětlení toho, že do periskopu se dostává světlo odražené od předmětů, které následně vidíme. Pokud se předmět nenachází přímočaře před periskopem, tak ho nevidíme, a to z toho důvodu, že světlo odražené od tohoto předmětu se do periskopu nedostane. To, proč lze vidět oko pozorovatele v periskopu, pokud se do něj díváme z opačné strany, se mohou pokusit vysvětlit žáci. Do výsledku zkoumání zaznamenají to, co se naučili, že je podstatné při konstrukci periskopu (kdy funguje a kdy už nefunguje). Například to, že zrcadla v periskopu musí být k sobě otočené rovnoběžně a pod.

Výsledek zkoumání periskopu žáci aplikují v Úkolu 6d, kde se zaměřují na zjišťování toho, zda i pozorovaný vidí v zrcadle pozorovatele, když někdo pozoruje někoho pomocí zrcadla, například za rohem. Žáci navrhnou způsob, jak by to zjistili. Navržený postup realizují a na základě získaných výsledků formulují závěr v podobě odpovědi na otázku.