Úloha 7

Pomôcky pre dvojicu/skupinu:

pomôcky na výrobu kyvadla navrhnuté žiakmi

Postup:

V predchádzajúcich úlohách (1 – 6) žiaci skúmali, čo vplýva na pohyb kyvadla. Vhodné je na záver so žiakmi diskutovať o všeobecnom závere. T. j. žiaci by mali odpovedať na všeobecne postavenú otázku o tom, aké vlastnosti kyvadla ovplyvňujú to, či sa bude kývať rovnako rýchlo alebo rôzne rýchlo. Pri tvorbe záveru by sa mali odvolávať na získané dáta zo skúmania, ktoré majú zaznamenané v tabuľkách k jednotlivým úlohám. Tvorba opodstatneného záveru patrí k rozvoju predstavy o procese vedy a je možné ju výrazným spôsobom ovplyvniť práve v tomto období.

Následne môže učiteľ vytvoriť situáciu, ktorá evokuje transfer nadobudnutých informácií zo skúmania. Úlohou žiakov je navrhnúť kyvadlo, ktoré sa bude kývať určeným spôsobom, konkrétne 30 kmitov za minútu. Žiaci by pri riešení tejto úlohy nemali vytvárať nepodložené dohady a riešiť úlohu pokusom a omylom (aj keď aj to je jedno z riešení). Vhodnejšie je zamerať žiakov na to, aké výsledky získali v jednotlivých Úlohách 1 – 6 a využiť tieto výsledky na tvorbu opodstatneného predpokladu. Môže sa stať, že niektoré z kyvadiel, ktoré počas riešenia Úloh 1 – 6 žiaci riešili, sa kývalo práve takým spôsobom, ako sa očakáva v siedmej úlohe. Vtedy stačí svoj predpoklad opodstatniť výsledkom získaným z riešenia danej úlohy. V princípe ide o rozvoj spôsobilosti „čítať“ namerané dáta a odôvodňovať nimi prípadné ďalšie predpoklady.

V úlohe sa očakáva, že žiaci navrhnú hmotnosť, veľkosť, dĺžku a výšku spúšťania kyvadla, a to na základe toho, aké majú skúsenosti s kyvadlami, ktoré používali. Potom si svoj predpoklad overia premeraním rýchlosti kývania kyvadla. Ak sa ich predpoklad nepotvrdí, upravujú kyvadlo tak, aby kmitalo očakávaným spôsobom. Pri úprave kyvadla učiteľ pozoruje žiakov, aké premenné na kyvadle menia. Ak sa snažia meniť niečo iné ako je dĺžka kyvadla, upozorní ich, že riešením Úloh 1 – 6 predsa zistili, že rýchlosť kmitania ovplyvňujeme len dĺžkou špagátu, na ktorom je závažie umiestnené.

Po ukončení skúmania kyvadiel (Úlohy 1 – 7) učiteľ so žiakmi diskutuje spätne o tom, čo spôsobuje, že kyvadlo sa kýva, ak ho spustíme z výšky. Cieľom je, aby si žiaci uvedomili, že po spustení závažia je to priťahované gravitáciou, ale zároveň ho drží špagát upevnený. v pevnom bode, preto nespadne smerom dolu, ale pokračuje smerom hore. Tiež je dôležité, aby si deti uvedomili, že zemská príťažlivosť spôsobuje zrýchľovanie pohybu kyvadla vtedy, keď padá smerom dolu. Rovnaká sila – gravitačná – spôsobuje plynulé spomaľovanie kyvadla pri pohybe smerom hore.

Úlohy 8 – 15 (pokyny)

V Úlohách 8 – 15 žiaci skúmajú rôzne situácie, kedy sú predmety dané do pohybu rôzne veľkými silami pôsobiacimi v rôznom smere, vzhľadom na pôsobenie gravitačnej sily. Vhodné je, aby mal učiteľ snahu diskutovať so žiakmi o prítomnosti gravitačnej sily, ktorá pôsobí na pozorované predmety neustále, a to vždy smerom do stredu Zeme. Vhodné je preto, aby v každej z týchto úloh žiaci do kreslených schém pozorovaných situácií zaznamenávali, ktorým smerom pôsobí gravitačná sila na predmet, ktorý dávajú určitou silou do pohybu.

Keďže v jednotlivých úlohách žiaci spôsobujú pohyb predmetov (napríklad strieľaním ľahkých predmetov z praku, katapultu, prúdom vzduchu), zároveň učiteľ vedie žiakov k tomu, aby sa pokúsili zaznačiť aj to, ako pôsobí vyvíjaná sila, ktorá dáva predmet do pohybu vzhľadom na to, ako pôsobí na ten istý predmet gravitačná sila. Týmto spôsobom vedieme pozornosť žiakov k tomu, aby si uvedomovali, že výsledný pohyb predmetu nie je spôsobený len silou, ktorou teleso rozhýbeme, ale aj gravitačnou silou. Vzhľadom na myslenie detí tohto veku zatiaľ nie je možné očakávať, že pochopia skladanie síl, ku ktorému tieto aktivity vytvárajú predispozičné predstavy. Preto nie je úlohou učiteľa vysvetľovať žiakom pozorované javy v tejto súvislosti. Stačí, ak sústredí pozornosť žiakov na uvedomenie si toho, že na každý predmet, či už v pokoji alebo pohybe, neustále pôsobí gravitačná sila.