Úloha 13

Pomôcky pre dvojicu/skupinu:

špajdle, drevené špachtle, štipce, plastové lyžičky, plastelína, gumičky rôznych veľkostí, lepiaca páska alebo taviaca pištoľ

Postup:

V predchádzajúcich úlohách si žiaci preskúmali, ako padajú predmety k zemi, keď sú vystrelené rôznym smerom a  rôznou silou, a  ako pád ovplyvňuje to, aký tvar má vrhaný predmet. Učiteľ najskôr zhrnie, čo už skúmaním zistili a začne diskusiu o tom, ako ľudia tieto informácie v minulosti využívali. Tiež môže len priamo nadviazať na dvanástu úlohu a pripomenúť historické zariadenie na vrhanie predmetov – katapult. Môže žiakom historické katapulty ukázať alebo so žiakmi diskutovať o ich skúsenostiach s katapultom (či ich už videli, či o nich počuli, či si ich všimli v historických filmoch, v múzeách či v rozprávkach). Následne žiakom navrhne, aby sa pokúsili vytvoriť vlastný malý, ale funkčný model katapultu, pomocou ktorého by bolo možné vystreliť polystyrénovú guľu, ktorú používali v predchádzajúcich úlohách a to tak, aby dopadla čo najďalej (technická výzva). 

Učiteľ ukáže žiakom pomôcky, z ktorých budú katapult stavať (špajdle, drevené špachtle, štipce, plastové lyžičky, plastelína, gumičky rôznych veľkostí, lepiaca páska alebo taviaca pištoľ). Keďže od nich najskôr bude požadovať tvorbu návrhu, tak im materiály len ukáže. Taktiež vedie žiakov k tomu, aby si pozorne prezreli nákres katapultu v Úlohe 13 a pokúsili sa nakresliť čo najjednoduchšiu verziu z dostupných materiálov do vyhradeného priestoru. 

Pri tvorbe návrhov vedie učiteľ žiakov k tomu, aby sa pokúsili zvážiť, čo všetko vedia o vystreľovaní predmetov a o tom, ako ich dostať čo najďalej. Klasické premyslené technické riešenie stavia na prírodovednom poznaní toho, ako sa jav správa v  rôznych podmienkach. Vhodné by bolo, keby sa učiteľ v tejto fáze riešenia vyhol pokusu a omylu. Intuitívne riešenia sú tiež zaujímavé v  rámci rozvoja technického vzdelávania, avšak táto úloha je zámerne zaradená za skúmanie šikmého vrhu, a preto by bolo zaujímavé využiť potenciál nadobudnutých vedomostí v predchádzajúcich výskumných úlohách. Podporí sa tým pragmatický význam prírodovedného poznávania (rozvoj predstavy o vede; 13. veľká vedecká predstava). Žiaci si môžu svoje návrhy vzájomne prezentovať alebo ich učiteľ vyzve, aby sa ich hneď pokúsili zrealizovať. Žiaci vytvárajú prototyp katapultu podľa vlastného návrhu. Už pri samotnom konštruovaní pravdepodobne zistia, že nie všetko sa dá skonštruovať tak, ako predpokladali, a tak môžu robiť intuitívne zmeny. Ide najmä o spôsoby spájania častí konštrukcie, keďže tieto detaily návrhu zvyčajne žiaci nemajú veľmi premyslené, čo však nemožno považovať za chybu, len majú málo skúseností s konštruovaním. 

Keďže katapult bolo potrebné (podľa výzvy) vytvoriť tak, aby vystrelený predmet doletel čo najďalej, žiaci si úspešnosť konštrukcie katapultu preveria vzájomným porovnávaním toho, kam až dostrelia svojim katapultom polystyrénovú guľu. Víťazný katapult je potom predmetom ďalšieho pozorovania, kedy sa žiaci snažia usúdiť, čo je na katapulte konštruované inak, t. j. čo spôsobilo, že hádže predmety ďalej. Na základe porovnania, ale aj precízneho pozorovania toho, ako sa katapult správal pri vystreľovaní gule, si môžu skupiny svoje katapulty upraviť a znovu vyskúšať. Práve tie zmeny, ktoré žiaci uskutočnili na svojich prototypoch sú podkladom pre tvorbu záveru, v ktorom žiaci skonštatujú, ako je potrebné katapult zostrojiť (čo je na konštrukcii podstatné), aby predmet doletel čo najďalej.