Masarykova univerzita Pedagogická fakulta
KATEDRA FYZIKY
Jednoduché fyzikální experimenty na 1. stupni základní školy
DIPLOMOVÁ PRÁCE
Brno 2007
Vedoucí diplomové práce:
Vypracovala:
Mgr. Ladislav Dvořák
Jana Vrbová
Prohlášení
Prohlašují, že jsem diplomovou práci
zpracovala samostatně
a použila jen prameny uvedené v seznamu literatury.
Souhlasím, aby práce byla uložena na Masarykově univerzitě v Brně v knihovně
Pedagogické
fakulty
a
zpřístupněna
ke
studijním
účelům.
..................... podpis
2
Chtěla bych touto cestou poděkovat panu Mgr. Dvořákovi za jeho cenné rady a pomoc při tvorbě této diplomové práce.
3
Obsah 1. ÚVOD ....................................................................................... 6 2. EXPERIMENT (Pokus) ................................................................ 8 3. Učebnice přírodovědy pro čtvrté ročníky základní školy .............. 11 3.1 PŘÍRODOVĚDA 4 - učebnice pro 4. ročník ZŠ (Nová škola) ...... 11 3.2.PŘÍRODOVĚDA 4 (Scientia) ................................................... 13 3.3. ROK V PŘÍRODĚ - přírodověda pro 4. ročník (Fortuna) ............ 15 3.4. PŘÍRODOVĚDA PRO 4. ROČNÍK ZÁKLADNÍ ŠKOLY (Státní pedagogické ................................................................................. 17 nakladatelství) ............................................................................. 17 3.5 PŘÍRODOVĚDA 4 (Alter)........................................................ 18 3.6.PŘÍRODOVĚDA PRO 4. ROČNÍK ZŠ (Scientia a Státní pedagogické nakladatelství) .......................................................... 21 4. Učebnice přírodovědy pro páté ročníky základní školy ................. 23 4.1. PŘÍRODOVĚDA 5 - učebnice pro 5. ročník základní školy (Nová škola) .......................................................................................... 23 4.2 PŘÍRODOVĚDA 5 (Scietia) .................................................... 25 4.3 OD VESMÍRU K ČLOVĚKU - Přírodověda pro 5. ročník základní školy ( Fortuna) ........................................................................... 26 4.4 PŘÍRODOVĚDA 5 - (Alter) ..................................................... 28 5. Dotazník a grafy ....................................................................... 31 5.1. Úvod ..................................................................................... 31 5.2. Dotazník ............................................................................... 32 5.3. Grafy .................................................................................... 35 5.4 Shrnutí ................................................................................... 40 PRAKTICKÁ ČÁST ....................................................................... 41 JEDNODUCHÉ FYZIKÁLNÍ EXPERIMENTY ................................ 41 Úvod ........................................................................................... 41 6.1.1 Plove se snadněji ve slané vodě než ve sladké (např. v moři)? 43 6.1.2 Vodní vír .......................................................................... 45 6.1.3 Rozpustí plamen sněhovou kouli? ........................................ 47 6.1.4 Vytvoření vodní lupy ......................................................... 49 4
6.1.5 Je voda roztažitelná? .......................................................... 51 6.2 VZDUCH A JEHO VLASTNOSTI ............................................. 53 6.2.1 Stoupá teplý vzduch vzhůru nebo klesá? .............................. 53 6.2.2 Je potřeba vzduch k hoření? ................................................ 55 6.2.3 Je vzduch stlačitelný? ........................................................ 57 6.2.4 Lze vzduch zvážit? ............................................................ 59 6.2.5 Roztažnost vzduchu ........................................................... 61 6.3 MAGNETISMUS ..................................................................... 63 6.3.1 Jaké látky magnety přitahuj?............................................... 63 6.3.2 Lze pomocí magnetu posunout kancelářskou sponku? ............ 65 6.3.3 Přitahují se nebo se odpuzují? ............................................. 67 6.4 JEDNODUCHÉ STROJE .......................................................... 69 6.4.1 Jak páka usnadňuje práci? .................................................. 69 6.4.2 Jak pomáhá kladka při zvedání nákladu? .............................. 71 6.4.3 Jak kolo pomáhá při práci? ................................................. 73 6.5. MĚŘENÍ ............................................................................... 75 6.5.1 Jak lze měřit teplotu? ......................................................... 75 6.5.2 Čas - odhad ....................................................................... 77 6.5.3 Měření rychlosti ................................................................ 78 6.6 VLASTNOSTI LÁTEK ............................................................ 79 6.6.1 Mohou látky přecházet z jednoho skupenství do druhého? ..... 79 6.6.2 Tají všechny pevné látky při stejné teplotě? ......................... 81 6.7 ZAJÍMAVÉ POKUSY .............................................................. 83 6.7.1 Je možno vsunout natvrdo uvařené oloupané vejce do láhve s užším hrdlem, aniž by se vejce poškodilo? ................................. 83 6.7.2 Hustota kapalin ................................................................. 85 6.7.3 Lze vytvořit horkovzdušný balón ve škole? .......................... 87 6.7.4 Balónek v mikrovlnné troubě .............................................. 89 6.7.5 Balónky, které se přitahují a odpuzují ................................. 91 7. Závěr ....................................................................................... 93 Seznam použité literatury: ............................................................. 95 RESUMÉ ..................................................................................... 98
5
TEORETICKÁ ČÁST 1. ÚVOD Příroda je krásná kniha, ze které se učíme číst celý život. Dnešní doba klade stále větší důraz na vědu a přírodní jevy. Přírodní jevy můžeme poznávat různými způsoby. Mě nejvíce zaujal způsob pomocí jednoduchých fyzikálních experimentů. „Fyzikální část prvouky a přírodovědy je zastoupena ve všech programech primární propojeny
školy.
Všechny
s ostatními
oblasti fyzikálního učiva jsou úzce
částmi
prvouky
a přírodovědy.
Oblast
fyzikální části můžeme koncipovat různými způsoby. U nás se tradiční
přístup
orientuje
v
koncipování
této
části
prvouky
a přírodovědy především na fyzikální informace a fyzikální způsob pozorování a experimentování.“ [ 2 0 ] Podle mého názoru se dítě, ale i dospělí učí nejlépe a nejsnadněji tehdy, když ani neví, že se učí a nebo si na objevení
přijde sám. V tomto případě bych se řídila
heslem Johna Deweye: „ Učení prostřednictvím činnosti.“
Cílem této diplomové práce je zhodnocení učebnic pro čtvrtý a pátý ročník základní školy vzhledem k fyzikálním jednoduchým experimentům
a navrhnout
soubor
pokusů,
které
by
měly
v učebnicích pro čtvrtý a pátý ročník základní školy doplnit stávající stav. Měly by to být takové pokusy, které žákům nejlépe objasní daný problém, které jim pomohou pochopit fyzikální procesy, ale i takové, které děti pobaví.
Ve
druhé
kapitole
„Experiment“
jsem
shrnula
důležitost,
funkčnost a význam experimentu na prvním stupni základní školy.
[20]
PODROUŽEK, Ladislav. Úvod do didaktiky prvouky a přírodovědy pro primární školu. 6
Ve třetí kapitole nazvané „ Učebnice pro čtvrtý ročník základní školy“ se zabývám výskytem experimentů v učebnicích určených pro čtvrtou třídu. Pro srovnání jsem se zabývala analýzou výskytu experimentů
v učebnicích
z různých
nakladatelství.
Zjišťuji
dostatečné množství, kvalitu pokusů a jejich vhodnost pro čtvrtý ročník základní školy.
Ve čtvrté kapitole „Učebnice přírodovědy pro pátý ročník základní
školy“
experimentů
v
sleduji těchto
výskyt
učebnicích.
jednoduchých Zjišťuji
fyzikálních
jejich
úroveň
a
aplikovatelnost na prvním stupni.
Pátou kapitolu jsem nazvala „Dotazník“. V této kapitole jsem se snažila shrnout informace získané pomocí dotazníků u učitelů učících přírodovědu ve čtvrtých a pátých ročnících na prvním stupni základní školy. Dotazníkem jsem chtěla zjistit, zda učitelé používají experimenty, jak často je provádí a odkud berou inspiraci.
V šesté kapitole nazvané „Jednoduché fyzikální experimenty“ navrhuji jaké jednoduché experimenty bych já, jako učitelka, uvítala
v učebnicích,
jaké
mě
nejvíce
zaujaly
a
jaké
bych
doporučila provádět s dětmi na prvním stupni základní školy.
V závěru diplomové práce jsem shrnula informace o diplomové práci a zhodnotila informace získané pomocí dotazníků.
7
2. EXPERIMENT (Pokus)
Mezi metody práce, které se využívají nejen na prvním stupni základní školy, jsou metody: -
metoda
monologická
–
založená
na
využívání
souvislého mluveného projevu jednotlivce – učitele nebo žáka -
metoda práce s textem – založená na práci s textovými pomůckami jako činnosti základní pro tento postup
-
metoda dialogická – založená především na činnostním principu rozhovoru
-
metoda rozborová, situační, projektová a inscenační – založené především na analyticko – syntetické činnosti žáka a na principu „hraní rolí“
-
didaktická hra a soutěž jako vyučovací metoda
-
metoda názorně – demonstrační a metoda praktických činností (experiment – dříve pokus) – založené na pozorovací činnosti žáka a na vlastní praktické aktivitě
Metody
názorně
demonstrační
jsou
založené
především
na
pozorovací činnosti žáka. Působí na rozvoj paměti, jsou oporou myšlenkové
činnosti
žáků,
uvádějí
žáka
do
přímého
styku
s poznávanou skutečností, obohacuje jejich představy, konkretizuje abstraktní systém pojmů. Sama demonstrace znamená názornou ukázku předmětu či procesu. Účelem například výkladu spojeného s názornou
metodou
je
objasnit
žákům
určitý
úsek
učiva
s demonstrovanými předměty a jevy, což dohromady tvoří logicky strukturovaný celek.
„Mezi nejjednodušší demonstrační metody patří ilustrace, která doplňuje většinou slovní výklad. Jako příklady lze uvést schémata a kresby na tabuli, diagramy, obrazy, mapy, tabulky.“ [ 2 5 ] [25]
VALIŠOVÁ, Alena, KASÍKOVÁ, Hana. Pedagogika pro učitele. 8
Při demonstraci se představují předměty, činnosti, procesy. Při demonstraci můžeme použít dvourozměrné názorné pomůcky. Jako například klasický obrazový materiál, grafy, schémata a fotografie, ale i film, video záznam.
Metody demonstrační jsou úzce spjaty s metodami praktických činností. Metody praktických činností můžeme rozdělit na: -
Didaktické montážní a demontážní práce žáků – jsou využívány již v předškolním věku, jde o manipulaci s předměty
(sestavování
a
rozdělávání
stavebnice
lego). Na prvním stupni se již jedná o montáž a demontáž
technických
výrobku
nebo
fyzikálních
pomáhají
v rozvíjení
pomůcek. -
Laboratorní schopností
práce žáků
upevňovat komunikovat. krátkodobé
žáků
–
pozorovat,
manuální
samostatně
dovednosti,
Rozlišujeme (fyzikální
uvažovat, dovednosti
laboratorní
pokus)
a
práce
dlouhodobé
(vypěstování rostliny)
Podle mého názoru je jednou z nejvýznamnějších metod, kde člověk může manipulovat s přírodninami je pokus. Při této metodě můžeme
ovlivnit
průběh
jevů.
Experiment
je
vždy
spojen
s pozorováním a podle mého názoru, je velmi názorný a rozšiřuje u žáků pozorovací schopnosti a jejich myšlení. Pokus neboli experiment se od pozorování liší tím, že při něm měníme podmínky přírodního děje a taky tím, že ho můžeme kdykoliv zopakovat.
9
Nejčastěji se používá pro demonstraci jevů, které by byly těžko pozorovatelné v přirozeném prostředí. Ve škole jsou užívány dva základní typy pokusů: - demonstrační pokus - provádí jej sám vyučující, učitel na tomto pokusu názorně demonstruje přírodovědný jev. Měl by být, co nejlépe připraven a předem odzkoušen. -
frontální
pokus
-
provádí
jej
žáci
samostatně
nebo
ve skupinách tento typ pokusu je velmi náročný na organizaci práce a na disciplinovanost žáka. Je velmi důležité, aby činnost žáků byla neustále kontrolována.
„Významnou etapou při provádění pokusů je přesné vymezení výsledků pokusů, vyvozování závěrů a zdůrazňování významu pokusů pro další poznávání a praktický život žáků.“ [ 2 0 ]
„Na 1. stupni základní školy je pokus náročnou metodou. Pokus musí být názorný, pochopitelný všem žákům, snadno proveditelný, bezpečný. Pokus by se měl vždy zdařit. Výsledek experimentu se nemá žákům sdělovat předem.“ [ 3 ]
Pokusy můžeme provádět krátkodobé. Při nich je experiment proveden v jedné vyučovací hodině a tuto hodinu učitel uzavře nějakou poučkou nebo závěrem. Existují
také
pokusy
dlouhodobé,
které
zaberou
více
času
a vyžadují přesné a dlouhodobé zápisy (datum zahájení, záznam podmínek, měření hodnot na začátku pokusu, měření v průběhu a na konci, náčrty, výsledek a závěr). Jevy, které žáci pomocí pokusů zjišťují dokáží lépe vysvětlit a v praktickém životě je dokáží lépe použít.
[20]
PODROUŽEK, Ladislav. Úvod do didaktiky prvouky a přírodovědy pro primární školu [3] FABIÁNKOVÁ, Bohumíra. Didaktika prvouky. 10
3. Učebnice přírodovědy pro čtvrté ročníky základní školy 3.1 PŘÍRODOVĚDA 4 - učebnice pro 4. ročník ZŠ (Nová škola) [29]
Učebnice vydaná v nakladatelství Nová škola je velmi přehledná, rozdělená do několika kapitol. O jednoduché fyzice se zmiňuje v podkapitole Měření. Žáci se tam
Nejprve se žáci seznámí s tím, co je to vlastně měření. Vyberou jednoho spolužáka a jeho výšku potom porovnají se zbytkem třídy jde o srovnávání výšky bez využití jakýchkoliv měřidel. Například o délce učebnice informuje žáky jaká existují měřidla pro určení délky. Autoři navrhují malý experiment, který je vždy viditelně označen malou sněhovou vločkou. Jde o měření lavice různými měřidly a porovnávání výsledků.
Žáci se seznámí také s měřením hmotnosti, v tomto případě učebnice nenavrhuje žádný experiment.
Teplota a čas jsou v učebnici dostatečně popsány, objevují se i obrázky, ale ani u těchto veličin učebnice nenavrhuje žádný jednoduchý experiment.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 11
seznamují s tí
Na konci každé podkapitoly učebnice odkazuje na pracovní sešit. Pracovní sešit rozšiřuje informace a žák se může s učivem více a podrobněji seznámit. K podkapitole měření jsou v pracovním sešitě věnovány čtyři strany. K veličině délka autorka navrhuje odhadování délky lavice, tabule, šířku sešitu a žák se má zamyslet, čím by jednotlivé předměty měřil.
Pro měření hmotnosti je v pracovním sešitě navrhnut malý jednoduchý experiment, který je doprovázen otázkou: Změní se hmotnost předmětu, změníme - li jeho tvar? Žáci si tento pokus mohou vyzkoušet s plastelínou a váhou.
Další návrh na pokus se týká zjištění hmotnosti 1 litru vody. Žák pomocí odměrky a váhy může zjistit hmotnost 1 litru vody. Podobný experiment je navržen pro zvážení vzduchu.
Pro veličiny čas a teplota jsou v pracovnám sešitě uvedeny pouze cvičení na doplňování - verze pracovního listu.
Učebnice je přehledná, slovní popis je doplněn i obrázky pro lepší představivost žáka. Experimentů není v učebnici ani v pracovním sešitě mnoho, ale jsou dostatečné k objasnění problému měření a žáka jistě zaujmou.
12
3.2.PŘÍRODOVĚDA 4 (Scientia) [29]
Tato
učebnice
se
fyzikálním
učivem
zabývá v kapitolách „Člověk si usnadňuje práci“, „Kolo na hřídeli, kladka“, „Elektrická energie“,
„Jak
zacházíme
s
elektrickou
energií“, „Technika a věda“.
Kapitola nazvaná „Člověk si usnadňuje práci“ podporuje žáka ve zkoumání jednoduchých strojů jako je páka. Jev je v kapitole vysvětlen nejen pomocí textu, ale i obrázku. Na konci podkapitoly jsou navrhnuty pokusy, které si mohou žáci vyzkoušet přímo ve škole. Například si pomocí gumy a tužky vytvoří páku (guma je podložka a tužka je páka), žák si vyzkouší, které předměty se mu podařilo nadzdvihnout.
Po vysvětlení nakloněné roviny si žáci mohou vyzkoušet výhody práce s nakloněnou rovinou. Pomocí siloměru změří sílu, která je zapotřebí ke zvednutí balíku učebnic ze země na lavici a kolik je potřeba síly k vyzdvižení balíku na lavici pomocí nakloněné roviny.
Kapitola „Kolo na hřídeli, kladka“ opakuje pokus přemisťování učebnic pomocí kovových válečků, ale k tématu kolo na hřídeli a kladka je v učebnici pouze slovní popis a obrázek, ale není navrhnut žádný jednoduchý experiment.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 13
Kapitoly „Elektrická energie“ a „Jak zacházíme s elektrickou energií“ jsou spolu propojeny a plynule na sebe navazují. Zatímco v první části (Elektrická energie) se žáci dozví, kde a jak se elektřina vyrábí (vysvětleno slovem i obrázkem), ve druhé kapitole (Jak zacházíme s elektrickou energií) si mohou podle návodu na pokus sestavit jednoduchý elektrický obvod.
Kapitola „Technika a věda“ shrnuje kdy a kde se setkáváme s technickými vymoženostmi a jak je využíváme. Tato část učebnice je bez návrhu na pokus.
K učebnici přísluší i pracovní sešit. K některým kapitolám jsou uvedeny pracovní listy. K pokusu v kapitole „Kolo na hřídeli, kladka“ je v pracovním sešitě list, kde je pokus rozšířen o více variant (tlačení nákladu po hladké ploše, tlačení nákladu po válečcích nebo po drsné ploše, ...). Kapitola „Jak zacházíme s elektrickou energií“ je rozšířena o přesnější popis pro zapojení jednoduchého elektrického obvodu.
Pokusy jsou v učebnici velmi dobře označeny, a to pomocí piktogramů. Učebnice Přírodověda 4 od nakladatelství Scientia je velmi dobře koncipována, jednoduché experimenty jsou vysvětleny krátce, ale výstižně. Pouze bych doporučila obrázků pro lepší představivost dětí.
14
použití barevných
3.3. ROK V PŘÍRODĚ - přírodověda pro 4. ročník (Fortuna)
Učebnice Rok v přírodě je rozdělena do kapitol dle ročního období. Fyzikální učivo je
zahrnuto
v
kapitole
„Zima“
a v podkapitole Zkoumáme ve škole a doma.
V části měření jsou na malém obrázku ukázána jaká máme měřidla a poté následují
úkoly, které mají žáci řešit.
Například zjišťují hmotnost prázdné nádoby, odměří do ní 1 litr a určí hmotnost - úkolem je zjistit hmotnost jednoho litru vody.
Na část, která je zaměřená na měření teploty učebnice navrhuje společný pokus ve třídě. Na sv. Barboru si mají děti utrhnout větvičku třešně a dát jí do vázy do místnosti, kde každé ráno měří teplotu. Změří teplotu jak vnitřní, tak venkovní, údaje si zapisují až do Vánoc a potom výsledky porovnávají. Další návrh je na odpařování vody. Do dvou odměrných válců nalijí stejný objem vody a údaje si zapíší, jeden válec umístí ven za okno a druhý nechají v místnosti. Odměrné válce pozorují a zapisují, kde se odpařilo více vody a vyvozují závěry.
V učebnici se dále vyskytuje jednoduchý návod na srážkoměr, nápad je to velmi dobrý, ale není k němu žádný slovní popis, pouze obrázek. Nejsem si jistá, zda je to dostačující pro žáka čtvrté třídy.
Téma „Voda“ je v učebnici doprovázeno pouze doplňujícími otázkami bez návrhu na nějaký pokus.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 15
[29]
Dalším tématem je „Vzduch“, který je v učebnici velmi stroze popsán, bez nějakého praktického cvičení. Jediné, co učebnice v tomto tématu navrhuje, je měření teploty vzduchu při zemi a ve výšce nad dveřmi pomocí teploměru.
Podkapitola
Zkoumáme
ve
škole
i
doma
obsahuje
i
část
o magnetismu. Prvním návrhem na pokus jsou 2 tyčové magnety a žák přikládáním konců magnetu k sobě zjišťuje, co se s nimi děje a vyvozuje závěry. Žáci si také pomocí magnetů mohou vyzkoušet, které předměty v jejich okolí mají magnetické vlastnosti.
Učebnice Rok v přírodě je velmi nápaditá. Jen škoda, že navrhované pokusy jsou málo rozpracované a provázené, jak slovem, tak obrázky.
16
3.4. PŘÍRODOVĚDA PRO 4. ROČNÍK ZÁKLADNÍ ŠKOLY (Státní pedagogické nakladatelství) [29]
Fyzikální
učivo
se
v
této
učebnici
vyskytuje pouze v kapitole „Podmínky života
na
Zemi
a jejich
rozmanitost“.
V podkapitole Vzduch se žáci dozvědí z čeho se skládá vzduch, kde se vyskytuje a závislost pohybu vzduchu na jeho teplotě. Na konci podkapitoly je uveden odkaz na pracovní sešitě,a kde si mají děti pokus s
teplým a studeným
vzduchem vyzkoušet.
Návrh na pokus v pracovním sešitě je doprovázen i obrázkem. Děti si mají vystřihnout papírového hada ve tvaru spirály, který je součástí přílohy pracovního sešitu. Do středu hlavy zapíchnou špendlík a špendlík zapíchnou do špejle a to celé usadí do moduritu. Hada postaví na topení a pozorují, co se s hadem děje. Vzduch pozorují i při mávání rukou nad kousky papíru → kousky papíru se rozletí, děti hledají odpověď na otázku „Proč k tomu došlo?“. Poslední návrh na pokus v tématu „Vzduch“, který je v pracovním sešitě, je vsypání křídy do kádinky s vodou, do jiné kádinky vhodíme kostku cukru, při zahřívání pozorujeme jestli je někde vzduch a proč.
V této učebnici je fyzikální učivo minimálně zastoupeno a podle mého názoru, ty pokusy, které tam jsou, nestačí pro vysvětlení jevů. Zbytek učebnice je věnována hlavně fauně a flóře. Návrhy na pokusy se vyskytují pouze v pracovním sešitě a to z velké většiny pouze slovním doprovodem, který je, podle mého názoru, trochu strohý
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 17
3.5 PŘÍRODOVĚDA 4 (Alter) [29]
V této učebnici se s fyzikálním učivem setkáváme v kapitole „Vlastnosti látek“. Tato
kapitola
je
rozdělena
na
několik
podkapitol. V podkapitole Měření vlastností látek - opakování si žáci mohou zopakovat učivo ze třetího ročníku, jako je měření zahrady
-
délka,
šířka,
měření
času,
hmotnosti, objemu a teploty. Doplní si do tabulky, čím se tyto hodnoty měří a v jakých jednotkách je zapisujeme.
V podkapitole jiné vlastnosti látek se můžeme setkat s tématem magnetická síle. Učebnice navrhuje k této části hned tři pokusy. První pokus je pozorování působení magnetické síly. K pokusu je zapotřebí magnet a předměty z různých materiálů (železné, dřevěné, hliníkové, papírové, ...). Žáci si zapíší do tabulky, které předměty magnet přitahoval a které ne. Druhý pokus se věnuje určování pólů magnetu. Do misky s vodou vložíme menší misku, ve které je páskou přilepený tyčový magnet. Po uklidnění hladiny si pomocí plastelíny na misku označíme kam magnet směřuje a zkontrolujeme pomocí kompasu, který z pólů magnetu směřuje na sever. Pokus se dá několikrát zopakovat. Třetí pokus se zabývá vzájemným silám působících mezi magnety. Žáci se pomocí dvou tyčových magnetů mohou vyzkoušet, co se stane, když k sobě přiblíží magnety se stejnými a s opačnými póly.
V kapitole „Neživá příroda“ se můžeme setkat s vlastnostmi vzduchu. Na tohle téma autoři navrhují 3 pokusy. Při prvním pokusu pozorujeme, jak se při zahřívání mění objem vzduchu.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 18
Plastovou
láhev
naplníme
do
poloviny
studenou
vodou,
zašroubujeme víčko se zasunutým brčkem ponořeným ve vodě, víčko utěsníme plastelínou. Láhev postavíme do nádoby s horkou vodou a dále zahříváme. Žáci po provedení pokusu mají možnost zhodnotit, jestli se bude či nebude ohřívat vzduch v láhvi.
Druhým pokusem pozorujeme, jak se při ochlazování mění objem vzduchu. Na horkou sklenici přetáhneme balónek a strčíme ji do mrazicího boxu. Žáci pozorují, co se stane s horkým vzduchem a balónkem. Třetí pokus je věnován působení síly vzduchu. PET láhev, která má ve dně a ve víčku díru (obě díry jsou ucpané plastelínou)
naplníme
vodou
a
nad
umyvadlem
odstraníme
plastelínu ze dna. Žáci pozorují, zda voda odtéká nebo ne. Poté odstraníme i plastelínu z víčka, žáci mohou pozorovat, jestli nastaly nějaké změny.
V části „Vlastnosti vody“ autoři navrhují 3 pokusy. Prvním pokusem zkoumáme slanost vody. Do půl litru vlažné vody rozpustíme 20 g kuchyňské soli o ochutnáme - žáci mohou popisovat, jakou má roztok chuť. V druhém pokusu pozorujeme změnu skupenství vody. Pomocí dvou misek naplněných vodou, zjišťujeme změny. Jednu misku umístíme do chladu (např. za okno), druhou misku necháme v místnosti v teple (např. na radiátoru). Každý den mohou žáci pozorovat, kde mizí více vody. Na toto téma autoři navrhují i jiný pokus. Plechový hrneček naplníme roztlučeným ledem a na 15 minut hrníček strčíme do mrazícího boxu. Potom na teplé místo. Žáci mohou pozorovat vnější stranu hrnečku. Třetí pokus navržený na zkoumání vlastností vody si mohou žáci provést i sami doma. Skleničku naplníme vodou a na hladinu položíme
složený
kousek
ubrousku
s
kancelářskou
Pozorováním žák zjistí, co se s ubrouskem stalo.
19
sponkou.
Učebnice Přírodověda 4 je velmi nápaditá, pokusy jsou velmi dobře a srozumitelně popsány a slovní doprovod je obohacen i o kvalitní obrazový materiál. Pokusy v podkapitole Jiné vlastnosti látek
jsou
jednoduché,
ale
dostatečně
objasňující
daný
jev.
Experimenty v podkapitole Vlastnosti vody jsou vhodné a ne příliš náročné.
20
3.6.PŘÍRODOVĚDA
PRO
4.
ROČNÍK
ZŠ
(Scientia
a
Státní
pedagogické nakladatelství)
Na fyzikální učivo můžeme narazit již v první kapitole „Země, Slunce a hvězdy ve vesmíru“. Po důkladném vysvětlení, co je to Sluneční soustava, Slunce a kde se nachází se můžeme setkat s návrhem na pokus, který se týká střídání ročních období. Pokus je pouze na obrázku, žák se doprostřed pomyslné kružnice postaví lampu a okolo rozestaví 4 glóby. Na glóbech můžeme pozorovat, jaké světadíly jsou zrovna osvícené, které jsou ve stínu. Pokus by mohl být více popsán slovně. Nejsem si jistá, že by všichni žáci pochopili, co mají dělat. Tento typ pokusu by šlo využít i pro vysvětlení střídání dne a noci. V části Lidé pronikají do vesmíru se můžeme setkat s experimentem na vypuštění vesmírné raketoplánu. Děti si mají nafouknout pouťový balónek a pustit ho do vzduchu. Mohou pozorovat jak je balónek poháněn vzduchem, stejně jako raketoplán.
V podkapitola Měříme gravitační sílu Země autoři navrhují experiment se siloměrem a různými předměty na něm zavěšenými. Mohou prostřídat tužku, pouzdro, klíč a porovnat zjištěné údaje.
Část „Poznáváme magnetické jevy“ je doplněna o návrhy na pokus
s magnety.
Potřeba
jsou
jen
2
tyčové
magnety
a
se
spolužákem mohou děti zjistit, že strany se přitahují a odpuzují. Mohou magnety přikládat k různým předmětům. Zjistí, že některé jsou přitahovány a některé ne. Autoři v této části také navrhují „kouzlo s magnetem“ - kancelářskou sponku položíme na papír a pod papír položíme magnet, na kterou stranu magnet posuneme, tam se bude pohybovat i sponka.
21
Kapitola
„Technika
a
my“
začíná
jednoduchými
stroji
usnadňujícími práci. Po vysvětlení co je to páka, kladka a nakloněná rovina, mají pouze nakreslit, kde se takové to stroje dají využít. Až u tématu elektrický obvod autoři navrhují sestrojit jednoduchý elektrický obvod.
Učebnice
je
systematicky
rozdělena
do
kapitol.
Ve
všech
kapitolách jsou navrženy nějaké pokusy. Ne vždy jsou dostatečně vysvětleny, většinou jsou doprovázeny pouze obrázkem. Pokusy bych zařadila ke každému tématu a nechala bych výběr pokusu na uvážení vyučujícího. Návrh na pokus je vždy viditelně označen zeleným puntíkem, je to výhoda pro lepší orientaci žáka, ale i učitele.
22
4. Učebnice přírodovědy pro páté ročníky základní školy 4.1. PŘÍRODOVĚDA 5 - učebnice pro 5. ročník základní školy (Nová škola) [29]
Přírodověda 5 - Člověk a jeho svět je rozdělena
do
několika
kapitol
a podkapitol. V podkapitole Magnetická síla se mohou žáci seznámit s tím, co magnet dokáže pomocí navrhovaných pokusů. Prvním pokusem si děti vyzkouší jaké tvary může magnet vykouzlit. Pomocí magnetu, drobných hřebíčků a tvrdého výkresu. Magnet uložíme pod výkres a na něj nasypeme drobné hřebíčky, které se díky magnetu zformují do obrazců. V druhém pokusu si děti vyzkouší, co vše je magnetem přitahováno (špendlík, sirka, tužka, mince, ...).
V části Země si mohou žáci vyzkoušet střídání dne a noci přímo ve třídě. Rozsvítí si lampu na glóbus a vyhledají Českou republiku. Otáčejí - li glóbem, si mohou demonstrovat střídání dne a noci i na jiných místech Země. Malý pokus autoři navrhli i v podkapitole Člověk a energie. Žáci si podle návodu vyzkouší sestavit a zapojit malý jednoduchý elektrický obvod pomocí baterky a žárovičky.
Dalšími fyzikálními pokusy se autoři zabývali v kapitole „Člověk si dokáže svou práci usnadnit“. Pokus na nakloněnou rovinu se skládá ze zvedání autíčka směrem přímo nahoru a pomocí nakloněné roviny. Siloměrem si žáci teorii mohou ověřit. Pokus spojený s kladkou spočívá ve zvedání předmětů pomocí jednoduché kladky sestrojené pouze z vařečky a provázku. Žák zjistí, že pomocí jednoduché kladky si usnadní práci.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 23
V
části,
která
je
věnována
páce
je
také
navrhnut
malý
experiment. Žáci k tomuto pokusu potřebují pouze pravítko, tužku a předmět, který zvedají. Pravítko poslouží jako páka, děti si mohou vyzkoušet kam musí prstem zatlačit, aby předmět uzvedly. I k tématu kolo je navrhnut pokus. Různými způsoby mohou žáci přemisťovat kostku po stole. Siloměrem vždy změří vynaloženou sílu. Při přemisťování po stole kostku podloží špejlemi nebo ji položí na vozíček.
Učebnice Přírodověda 5 od nakladatelství Nová škola je velmi kreativní, zdařilá a uzpůsobená pro děti pátých tříd. Navrhované pokusy jsou jednoduché, výstižné a myslím si, že dostatečně objasní daný problém. Pokusy jsou lehce proveditelné ve škole, ale může si je stejně tak žák vyzkoušet doma. Jsou totiž doprovázeny nejen slovním popisem, ale i dostatečným obrazovým materiálem. Jsou vyhovující pro školní účely, nejsou na jejich provedení potřeba žádné speciální pomůcky, které by museli žáci nebo učitel složitě zajišťovat.
24
4.2 PŘÍRODOVĚDA 5 (Scietia) [29]
V kapitole „Člověk vnímá, přemýšlí, koná“ se můžeme setkat s rozborem přírodních zákonitostí, kde se autoři zabývají teorií,
že
s klesajícím třením klesá síla, kterou je potřeba vynaložit – autoři se snaží tímto způsobem objasnit přesouvání předmětů či břemen po válečcích. Tato teorie je doprovázena pouze obrázkem, což je podle mého názoru nedostačující.
Tato
učebnice
vůbec
nenavazuje
na
předchozí
učebnici
Přírodověda 4 od nakladatelství Scientia, což je obrovská chyba a škoda. V této učebnici se nevyskytují žádné náměty na pokusy, ani v kapitole „Země a vesmír“ nebo „Vesmírné pohyby“. Kniha je plná teorie, spousty poznatků i pěkných obrázků, ale vůbec v ní nenajdeme námět na praktické ověření teoretických poznatků. Myslím si, že poskytovaní teoretických znalostí tím, že je někomu řekneme není moc efektivní, ani obrázek tento problém nevyřeší. Doporučila bych vždy na uzavření kapitoly navrhnout nějaký pokus na dané téma. Žáci si učivo lépe osvojí a později snadněji a rychleji vybaví.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 25
4.3
OD
VESMÍRU
K ČLOVĚKU
-
Přírodověda pro 5. ročník základní školy
(
Fortuna) [29]
Fyzikální učivo můžeme najít v této učebnici už v části „Země jako magnet“. Učebnice využívá návaznosti na předchozí Přírodovědu 4 a žák si může
zopakovat
z
minulého
roku
práci
s magnety
a
jejich
vlastnosti.
Kapitola „Člověk a technika“ nás uvede do světa jednoduchých experimentů. Nejprve si žák může vyzkoušet jakou sílu musí vynaložit na přetahování se s kamarádem nebo na zvedání učebnic. Sílu může změřit pomocí siloměru.
K
tématu
páka
jsou
v
učebnici
uvedeny
věcné
obrázky
s houpajícími se dětmi. Z obrázku je jasně vidět, že je-li jeden z dětí na houpačce těžší je nutné posunout těžiště. Jen je škoda, že autoři pojali tento problém spíše jako slovní úlohu než, aby navrhli pokus. Dále autoři navozují pomocí otázek různé příležitosti, ve kterých můžeme páku využít, ale nenavrhují žádný „problém“, který by museli žáci vyřešit.
Při tématu „Nakloněná rovina“ je hned na začátku navrhnut experiment. Žák se zhotoví břemeno (balíček starých novin) a zavěsí jej na siloměr. O hranu židle si opře velké pravítko čí desku a vytvoří nakloněnou rovinu. Břemeno po nakloněné rovině třikrát vytáhne na siloměru a zaznamená si vynaloženou sílu. Poté úkol zopakuje, ale bez nakloněné roviny. Výsledky porovná a vyvodí závěr.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 26
Kladka je nástroj usnadňující práci a žák si podle návodu z učebnici může vyzkoušet její činnost. Pomocí špulky od nitě, provázku a tužky. Provázek omotá kolem tužky a zkouší jak tahem dolů táhne tužku nahoru. Je to podle mě velmi dobrý pokus, který je lehce proveditelný ve škole a nezabere příliš času na přípravu. V tématu „Kolo“ si děti mohou vyzkoušet přemisťování předmětů pomocí válečků, kol anebo bez jejich pomoci.
Autoři učebnice se zabývali i silou poháněcí svět, např. parním strojem. V učebnici je jednoduchý parní stroj. Žák se může alespoň seznámit s jeho chodem.
Energie, která svět pohání a kterou si můžeme podle učebnice vyzkoušet, je energie elektrická. Žáci si podle návodu mohou sestavit jednoduchý elektrický obvod.
Učebnice Od vesmíru k člověku je nesmírně zajímavá, se spoustou nápadů k pokusům. Jen by jich mohlo být více takových, které lze provést ve škole.
27
4.4 PŘÍRODOVĚDA 5 - (Alter) [29]
Učebnice Člověk a technika společně s částí Život na Zemi a Země ve vesmíru tvoří soubor tří učebnic přírodovědy pro pátý
ročník
základní
školy
od
nakladatelství Alter. V učebnici Člověk a technika
můžeme
najít
témata
jako
například nakloněná rovina. Toto téma je dostatečně vysvětleno pomocí textu ale i obrázků. Žák zde má rozhodnout o tom na kterou činnost vynaloží více síly - na zvedání sudu svisle vzhůru nebo pomocí šikmého prkna. V tomto tématu není navržen žádný praktický pokus.
Páka je v učebnici vysvětlena i pomocí praktického pokusu. Na tužku si položíme pravítko, tužka tvoří střed pravítka. Na každý konec pravítka položíme jednu stejnou minci, pozorujeme, co se s pravítkem, tedy s pákou, děje. Další vyzkoušíme dvě mince na jedné straně a jedna mince na druhé straně. Dvě mince posouváme na střed tak dlouho, dokud není pravítko ve vodorovné pozici.
K tématu kladka je pouze textový a obrazový materiál, bez návrhu na experiment.
Část věnována kolu je hned na začátku vysvětlena pomocí pokusu. Žák si naskládá na sebe několik knih a zkusí je prstem posunout. Poté si pod knihy vloží tři pastelky válečkového tvaru a posune knihy. Může porovnat, kdy byla práce s posunutím knih snadnější.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 28
Témata parní stroj, spalovací motory, energie a elektrická energie jsou doprovázeny slovním popisem s obrázky, bez návrhu na jednoduchý experiment. Až u elektrického proudu se můžeme setkat s prací s elektrickým obvodem a návrhem na sestavení jednoduchého elektrického obvodu.
Učebnice
je
velmi
dobře
koncipována,
ale
spíše
bych
ji
doporučila jako doplňkovou literaturu pro učitele. Návrhů na pokus je hodně a myslím si, že všechny
tři učebnice se nedají za jeden
školní rok probrat.
Země ve vesmíru (Alter) [29]
V kapitole „Poznáváme magnetickou sílu“ si žák může vyzkoušet, které předměty magnet přitahuje a které ne. Dále se mohou žáci seznámit s tím, jak se mění velikost magnetické síly, měníme - li vzdálenost mezi magnetem a předmětem. sponku.
Na
Sponku
tužku
navlékneme
přibližujeme
a
gumičku oddalujeme
a
kancelářskou od
magnetu.
Pozorováním mohou žáci zjistit, jak na sebe působí dva magnety pokud je k sobě přibližujeme souhlasnými nebo nesouhlasnými póly.
Pomocí siloměru si každý žák zkusí jakou silou působí který předmět. Na háček siloměru zavěšují postupně různé předměty.
Když vyhodí míč do vzduchu mohou si žáci dokázat gravitační sílu Země. Míč letí chvíli vzhůru, dokud nedosáhne určité výšky a pak ho začne padat k Zemi.
[29]
ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] 29
Na témata Slunce, sluneční soustava a Měsíc autoři nenavrhují žádný experiment. Pro objasnění střídání dne a noci učebnice navrhuje použít glóbus a lampu. Můžeme například pozorovat, že když se stmívá v Evropě, tak se rozednívá v Americe. Střídání ročních období učebnice vysvětluje tím, že nakreslíme křídou na stůl kružnici, do středu položíme lampičku. Glóbem pohybujeme po kružnici proti směru hodinových ručiček. Lampa představuje Slunce a glóbus Zemi.
Učebnice by se hodila, podle mého názoru, jako doplňující učivo pro žáky. Pokusy jsou zajímavé, dobře popsané, jednoduché na provedení.
Třetí část učebnice Přírodověda 5 - Život na Zemi je věnována pouze fauně, flóře a člověku. Nevyskytuje se v ní žádné jednoduché fyzikální experimenty.
Navrhovala bych spojení těchto tří učebnic v jednu a její malé zkrácení. Informací by nemuselo být tolik. Myslím si, že všechny tři učebnice nemohou žáci zvládnout a navrhované pokusy by byly vynechány.
30
5. Dotazník a grafy 5.1. Úvod
Pro zjištění, zda se ve školách užívají experimenty jakou součást výuky a jaké zdroje informací používají učitelé, jsem si zvolila dotazník.
Tento
dotazník
jsem
rozeslala
dvaceti
učitelům
vyučujících na vesnických školách a dvaceti učitelům z městských škol. Městské školy byly zastoupeny z 99% v Brně. Vesnické školy jsem volila okolo svého bydliště - většinou v okrese Brno - venkov. Dotazník jsem rozesílala do škol v září 2006.
Dotazník vyplňovali učitelé, někteří s krátkou praxí, a také učitelé, kteří učí již přes dvacet let. Většina (35) z dotázaných učitelů má vystudovaný obor pro učitelství prvního stupně základní školy a někteří z nich mají obor rozšířený o specializaci, většinou o výtvarnou výchovu nebo tělesnou výchovu. Pouze pět učitelů, které jsou oslovila mají vystudovaný jiný obor než učitelství pro prvním stupeň. Jde převážně o kombinaci přírodopisu s jiným předmětem a vyučují přírodovědu ve 4. a 5. ročnících.
Podle dotazníků používá přírodovědné pokusy a experimenty 36 ze 40 dotázaných učitelů, což je 90% . Ti čtyři učitelé, kteří nepoužívají v hodinách přírodovědy žádné pokusy jsou dva z města a dva z vesnice. A to vylučuje, že by využívání experimentů bylo závislé na umístěním školy.
Učitelé, kteří mají zkušenosti s pokusy a experimenty stručně v dotazníku popsali pokusy, které děti nejvíce zaujaly. V nejvíce případech
učitelé
uváděli
pokusy
s gravitací
a
magnetismem,
experimentování s vodou a zjišťování jejích vlastností, zvedání břemene, práce s jednoduchými stroji a měření, ať už délky, hmotnosti nebo síly. V otázce, zda učitelé využívají pro inspiraci média jich kladně odpovědělo pouze 13, což je jen 32,5%. 31
Nejčastějším médiem využívaným pro inspiraci učitelů je televize (např. pořady Věda je zábava a Clever). Velmi populární jsou i časopisy (např. ABC, Šikula).
Dále
následuje
dotazník,
který
jsem
použila
k
zjišťování
potřebných informací a grafické zpracování odpovědí dotázaných učitelů.
5.2. Dotazník
1) Kolika letou praxi máte na 1. stupni ZŠ? Do 5 let
do 10 let
více než 10 let
2) Jaké máte vzdělání? Pro 1. st. ZŠ
3)
Provádíte
- jiné __________
v
hodinách
přírodovědné
experimenty? Ano
ne
4) Využíváte k experimentům náměty z učebnic přírodovědy? Ano
ne
32
5)
Využíváte
pro
inspiraci
média
(např.
televizní pořady)?
Jestliže ano jaké?
Ano
Ne
6) Jak často experimenty provádíte? velmi často
zřídka
často
nikdy
7) Experimenty provádíte vy nebo žáci? Učitel
8)
Který
žák
pokus
děti
nejvíce
zaujal?
Stručně
popište 9) Zaujala, podle Vás, hodina s pokusy děti více než běžný výklad?
10)
Ano
ne
Při
pokusech
pracujete
ve
skupinách
využíváte spíše frontální výuku? Skupiny
frontální výuka
33
obojí
nebo
11) V jaké fázi hodiny používáte nejčastěji experiment? Motivace
expozice
fixace
aplikace
12) Pomůcky pro experimenty používáte: vlastní výroby
kupované
Škola, ve které učím, je ve: Počet tříd v ročníku:
34
jednoduché
vesnici
- městě
5.3. Grafy
5.3.1. Provádíte v hodinách přírodovědné experimenty?
An
N
o
e
36
4
ano ne
5.3.2. Využíváte k experimentům učebnice přírodovědy? An
Ne
o 28
12
ano ne
35
36
5.3.3. Využíváte pro inspiraci média? Ano
Ne
13
27
ano ne
5.3.4. Jak často pokusy provádíte?
V e lm i
Často
často 0
Zř íd k
N ik d y
a 8
28
4
velmi často často zřídka nikdy
37
5.3.5. Experimenty provádí učitel nebo žák?
U č it e l
Žá k
Oba
Neprovádí
1
28
7
4
učitel žák oba neprovádí
5.3.6. Zaujala hodina s experimenty více než běžný výklad? Ano
Ne
Nevyjadřuji se
36
0
4
ano ne nevyjadřuji se
38
5.3.7. Při pokusech využíváte práce ve skupinách, frontální výuku nebo obojí?
S k u p in o v á p r á c e
F r o n t á ln í v ý u k a
Obojí
18
2
20
skupinová práce frontální výuka obojí
5.3.8. V jaké fázi hodiny experimenty používáte? M o t iv a c
Ex p o zic
F ix a c
A p lik a c
e
e
e
e
23
3
24
4
39
motivace expozice fixace aplikace
40
5.3.9. Jaké využíváte pomůcky?
V la s t n í v ý r o b a
Kupovan
Jednoduché
é 18
17
22
vlastní výroba kupované jednoduché
41
5.4 Shrnutí Z dotazníků a grafů vyplynulo, že vyučující na prvním stupni základní Většina
školy
používají
dotázaných
experimenty
učitelů
dokáže
k rozšíření
využít
jiných
své
výuky.
zdrojů
pro
získávání námětů na pokusy, než jsou učebnice. Z dotazníků také vyplývá, že učitelé využívají pomůcky, jak kupované, tak i vlastní výroby. Experimenty provádí častěji žák než učitel, což je pro žáky a jejich osvojení si informací a získaných dovedností velmi důležité. Pokusy jsou často používány pro motivaci žáků, ale i pro fixaci, tedy upevnění učiva. Učitelé jsou schopni nejen díky pokusů pomoci dětem osvojit si důležité informace z přírodovědy pomocí experimentů.
42
PRAKTICKÁ ČÁST JEDNODUCHÉ FYZIKÁLNÍ EXPERIMENTY Úvod Učebnic pro přírodovědu pro první stupeň základní školy bylo vydáno velké množství, ale podle mého názoru, jich je jen velmi málo takových, které v dostatečném množství a kvalitě nabízí žákům a učitelů experimenty, o které by mohli rozšířit výuku. Myslím si, že je mnohem jednodušší a účinnější, když učitel s dětmi provede nějaký pokus, na kterém daný jev demonstruje, než když dětem učivo vysvětluje pouze slovy. Proto bych ráda uvedla několik experimentů, který bych jako učitelka v učebnicích uvítala. V této části mé diplomové práce bych se ráda zabývala experimenty, které jsou, podle mého názoru, vhodné zařadit do učebnic přírodovědy pro čtvrtý a pátý ročník základní školy. Jsou to pokusy, které mohou žákům pomoci pochopit a ujasnit si znalosti z přírodovědy.
Ráda bych pokusy roztřídila tématicky. Nejprve bych se chtěla zabývat měřením. Ať už jde o měření délky, hmotnosti, času nebo teploty. Určitě bych chtěla do učebnic zařadit pokusy na téma voda. Voda je, jak známo, základem života, a proto si myslím, že by děti měly vědět, jaké má voda vlastnosti a co může způsobit. Důležitým tématem, se kterým by se děti na prvním stupni základní školy měly seznámit, je vzduch a jeho vlastnosti a magnetismus. Určitě budou dětem v životě velkým pomocníkem také informace z tématu jednoduché stroje. Dalšími tématy, která by se, podle mého názoru, v učebnicích pro první stupeň měla objevit vlastnosti látek a pomocníkem jim bude také měření.
43
Témata
zpracovaná
v této
části
diplomové
práce
podněcují
k tvořivému myšlení a logickému uvažování. Pokusy rozvíjí klíčové kompetence,
které
představují
souhrn
vědomostí,
dovedností,
schopností a postojů, které se musí u dětí rozvíjet.
Kompetence k učení:- žák samostatně pozoruje, experimentuje, získané výsledky porovnává, kriticky posuzuje a vyvozuje z nich závěry pro využití v budoucnosti - vybírá a využívá pro efektivní učení vhodné způsoby, metody a strategie, plánuje, organizuje a řídí vlastní
učení,
projevuje
ochotu
věnovat
se
dalšímu
studiu
a celoživotnímu učení Kompetence
k řešení
problémů:
žák
ověřuje
prakticky
správnost řešení problémů a osvědčené postupy aplikuje při řešení obdobných nebo nových problémových situací, sleduje vlastní pokrok při zdolávání problémů
Kompetence komunikativní: žák naslouchá promluvám druhým lidí, porozumí jim, vhodně na ně reaguje, účinně se zapojuje do diskuse, obhajuje svůj názor a vhodně argumentuje
Kompetence
sociální
a
personální
žák
účinně
spolupracuje
ve skupině, podílí se společně s pedagogy na vytváření pravidel práce v týmu, na základě poznání nebo přijetí nové role v pracovní činnosti pozitivně ovlivňuje kvalitu společné práce
Kompetence pracovní: žák používá bezpečně a účinně materiály, nástroje a vybavení, dodržuje vymezená pravidla, plní povinnosti a závazky, adaptuje se na změněné nebo nové pracovní podmínky
44
6.1. VODA A JEJÍ VLASTNOSTI 6.1.1 Plove se snadněji ve slané vodě než ve sladké (např. v moři)? Pomůcky: - 2 sklenice naplněné do dvou třetin vodou - 2 natvrdo uvařená vajíčka - 1 polévkové lžíce soli
Postup:- připravíme si dvě sklenice vody - v jedné sklenici vody rozpustíme sůl - vložíme jedno vejce do sklenice s čistou vodou a druhé vejce vložíme do sklenice se slanou vodou
Slaná voda
sladká voda 45
Otázky k zamyšlení: Má slaná voda větší hustotu než sladká voda? Má slaná voda větší hustotu než vejce? Proč má slaná voda větší hustotu něž sladká
Závěr: vejce v čisté vodě klesne ke dnu, ale ve slané vodě bude částečně plavat.
Náměty na příbuzné činnosti: Vyprávění si o zkušenostech s plaváním ve slané vodě. Co je to schopnost nadnášet?
Rozvíjené kompetence: komunikativní, pracovní
46
6.1.2 Vodní vír Pomůcky: - dvě PET láhve - vrtáček - vodu - hořák
Postup: - nad plamenem zahřejeme dvě plastová víčka a za tepla je horními částmi spojíme - víčka středem provrtáme (otvor asi 1 cm) - pomocí slepených víček sešroubujeme dvě plastové láhve k sobě, jednu z nich naplníme vodou - postavíme láhve do svislé polohy a krouživým pohybem roztočíme vodu v horní láhvi - v horní láhvi vznikne vzduchový vír a voda přetéká do spodní láhve
47
Otázky k zamyšlení: Kde v přírodě se s tímto jevem setkáváme? V jakých zemích jsou tornáda velmi častá?
Závěr: při přelívání vody z jedné PET láhve do druhé vzniká vodní vír, děti se seznámí s tím, na jakém principu funguje tornádo
Náměty na příbuzné činnosti: Možnost zaměnit vodu za písek – vysvětlení jak probíhají písečné bouře.
Rozvíjené kompetence: pracovní, k učení, řešení problémů
48
6.1.3 Rozpustí plamen sněhovou kouli? Pomůcky: - sníh – z něho vytvořená koule - kahan nebo 4 svíčky - stojan - sirky nebo zapalovač - hadr
Postup: - sněhovou kouli položíme na stojan a zapálíme kahan - umístíme plamen tak, aby „olizoval“ sněhovou kouli - žáci budou čekat, že bude sníh roztávat a odkapávat z něj voda - plamenem budeme neustále kouli zahřívat, ale sníh se bude ihned odpařovat - v kouli vznikne začouzená jeskyně - voda začne odkapávat teprve až po několika minutách - poté odstavíme kahan - zmáčkneme zbytek sněhové koule – bude z ní vytékat spousta vody
[26]
[26]
[26]
PISKÁČ, Václav. Návody na pokusy. [online] 49
Otázky k zamyšlení: Diskuse nad tím, co se dělo se sněhem? Jak je možné, že nebylo vidět, že sníh taje, i když jsme ho zahřívali?
Závěr: - sníh je tvořen malými krystaly ledu ve tvaru vloček - převážnou část objemu tvoří vzduch - když sníh začne při zahřívání tát, vzniklá voda se nasává do kapilár mezi vločkami - odkapávat začne až v okamžiku, kdy je vzduch mezi vločkami vytlačen vodou
Náměty na příbuzné činnosti: Sníh vměstnáme do odměrného válce (umačkáme ho). Po roztátí změříme objem vzniklé vody. Vhodné předvést při probírání změn skupenství.
Rozvíjené kompetence: sociální a personální, komunikativní
50
6.1.4 Vytvoření vodní lupy Pomůcky: - kelímek od másla (Ramy) - ostrý nůž - nůžky - průhledná pružná potravinářská fólie - gumička - pravítko - voda
Postup: - z boku kelímku od másla vyřežeme otvor o rozměrech 6x3 cm -
přes
okraj
nádoby
dáme
pružnou
průhlednou
potravinářskou fólii - upevníme ji gumičkou - zlehka zatlačíme uprostřed fólie, aby se vytvořil důlek, do kterého nalijeme vodu - fólie musí být naplněná vodou celá – uprostřed do výšky asi 1 – 2 cm - otvorem vložíme do nádoby libovolný drobný předmět (prst, mince, kousek textu) - přes vodní hladinu pozorujeme předmět v misce
Otázky k zamyšlení: 51
Jak je možné, že je předmět přes vodu vidět zvětšeně?
Závěr: - blána s vodou vytvořily čočku – spojku - pomocí takto vyrobené lupy získáme zvětšený zdánlivý obraz
Náměty na příbuzné činnosti: Lze s dětmi vyhlásit soutěž ve čtení textu pod hladinou.
Rozvíjené
kompetence:
pracovní,
komunikativní
52
sociální
a
personální,
6.1.5 Je voda roztažitelná?
Pomůcky: - sklenice od piva nebo vína - voda - mrazicí box - tácek nebo jiná podložka - špunt – např. korkový
Postup:- sklenici naplníme vodou a zašpuntujeme ji - sklenici s vodou vložíme na tác do mrazicího boxu - sklenici asi po 3 hodinách vyjmeme z mrazicího boxu a pozorujeme, co se s ní stalo
53
Otázky k zamyšlení: Jak je možné, že sklenice praskla? Funguje tento jev i u jiných kapalin? Může zmrznout alkohol? Proč?
Závěr: sklenice praskla, protože voda změnila svůj objem
Rozvíjené kompetence: k řešení problémů, k učení
54
6.2 VZDUCH A JEHO VLASTNOSTI 6.2.1 Stoupá teplý vzduch vzhůru nebo klesá? Pomůcky: - nit nebo provázek - pravítko - tužka - několik knížek - stůl - 2 stejné papírové sáčky - svíčka - zápalky
Postup: - z kousku provázku nebo niti (asi 30 cm) si připravíme smyčku a upevníme ji do středu pravítka - druhým koncem provázku zavěsíme pravítko na tužku položenou na okraji stolu a zatíženou několika knížkami -
do
dna
z každého
sáčku
propíchneme
dva
otvory
a protáhneme jimi provázek a svážeme ho do smyčky - oba sáčky zavěsíme smyčkou na konce zavěšeného pravítka ve stejné vzdálenosti od obou konců pravítka (asi 1 až 2 cm) podle obrázku. Pokud jsou oba sáčky stejně těžké,
bude
pravítko
vyvážené
(případně
vyvážíme
opatrným posouváním po pravítku) - zapálíme svíčku a přidržíme ji asi 30 cm nebo více pod otevřeným koncem jednoho sáčku, dokud se vzduch v sáčku neohřeje -
opatrně
s plamenem
–
opatrně
odsuneme
svíčku
a zhasneme ji - po opětovném vyvážení sáčků vložíme zapálenou svíčku pod druhý sáček, opět svíčku odsuneme a plamen uhasíme
55
Otázky k zamyšlení: S jakými problémy se setkávají lidé létající s horkovzdušnými balóny? Jak se změní pneumatiky automobilu nebo kola, jestliže se ohřejí nebo ochladí? Jak se dají vlastnosti teplého nebo horkého vzduchu využít?
Závěr: - sáček s teplým vzduchem stoupne vzhůru po odsunutí svíčky a ochlazení vzduchu přejdou sáčky opět do vyváženého stavu - po ohřátí druhého sáčku stoupne vzhůru opět tento sáček
Náměty na příbuzné činnosti: Změřte teplotu vzduchu v různých částech místnosti a školy. Sledujte pohyb vzduchu ve třídě. Použijte spirálu na sledování vzduchu
Rozvíjené
k řešení
kompetence:pracovní,
a personální
56
problémů,
sociální
6.2.2 Je potřeba vzduch k hoření? Pomůcky: - svíčka - zápalky - sklenice (např. zavařovací)
Postup: - svíčku zapálíme - na svíčku postavíme sklenici dnem vzhůru (svíčku do sklenice „schováme“) - pozorujeme, co se se svíčkou děje
57
Otázky k zamyšlení: Uhasne oheň, když nebude mít dostatečný přístup kyslíku? Využívají tohoto jevu hasiči?
Závěr: svíčka uhasne, protože nemá přístup kyslíku, pokus lze několikrát zopakovat
Rozvíjené
kompetence:
pracovní,
a personální
58
komunikativní,
sociální
6.2.3 Je vzduch stlačitelný?
Pomůcky: - injekční stříkačka - sirka nebo párátko
Postup: - do injekční stříkačky natáhneme vzduch - otvor utěsníme sirkou nebo párátkem
59
Závěr: vzduch je do určité míry stlačitelný, píst se v injekční stříkačce posune vpřed, ale jakmile přestaneme na píst tlačit, vrátí se do původní polohy
Náměty na příbuzné činnosti: Nafoukněte si pouťový balónek a zkuste, zda v něm lze vzduch stlačit.
Rozvíjené
kompetence:
komunikativní,
a personální
60
pracovní,
sociální
6.2.4 Lze vzduch zvážit?
Pomůcky: - pouťový balónek - váhy
Postup: - nejprve zvážíme balónek a údaj si zapíšeme - balónek nafoukneme a zvážíme ho na váze – údaj si opět zapíšeme - porovnáme údaje a zhodnotíme zda má vzduch nějakou hmotnost
61
Otázky k zamyšlení: Lze vzduch zvážit? Jak lze využít vážení vzduchu v běžném životě? Lze vůbec vážit vzduch ve vzduchu?
Závěr: - z pokusu vyplynulo, že balónek prázdný váží úplně stejně, jako balónek nafouknutý
Náměty na příbuzné činnosti: Pokus lze provést i s míčem na volejbal.
62
6.2.5 Roztažnost vzduchu
Pomůcky: - menší baňka - mince
Postup: - na hrdlo baňky položíme minci (např. dvacetník) - baňku uchopíme do dlaní a zahříváme ji -
pozorujeme
minci,
která
nadskakovat
63
bude
lehce
nad
hrdlem
Otázky k zamyšlení: Jak je možné, že mince nadskakuje?
Závěr: v baňce se vzduch dlaněmi zahřál a zahřátí způsobilo roztažnost vzduchu a díky tomu mince lehce poskakuje na hrdle baňky
Náměty na příbuzné činnosti: Žáci mohou vyzkoušet mince různé hmotnosti – jaká mince ještě roztažností vzduchu nadskočí
Rozvíjené
kompetence:
k učení,
k řešení
a personální
64
problémů,
sociální
6.3 MAGNETISMUS 6.3.1 Jaké látky magnety přitahuj? Pomůcky: - stůl - magnet - hřebíky - špendlíky - tužky - měď - hliník - drobné mince - jiné malé předměty
Postup: - rozložíme všechny drobné předměty po stole - magnetem se dotkneme každého předmětu - pozorujeme výsledek
Otázky k zamyšlení: Jak lze vyzkoušet, že určitý předmět obsahuje železo? Jak lze použít magnet k nalezení jehly? Má tvar magnetu vliv na jeho působení?
65
Závěr:- předměty ze železa a oceli jsou magnetem přitahovány
Náměty na příbuzné činnosti: Vyzkoušení dalších předmětu, zda jsou magnetem přitahovány (např: pryž, mosaz, papír, dřevo. Snažte se zjistit, zda oba konce podkovovitého magnetu mají stejné nebo opačné póly.
Rozvíjené kompetence: k učení, k řešení problémů, pracovní
66
6.3.2 Lze pomocí magnetu posunout kancelářskou sponku? Pomůcky: - tyčový magnet - čtvrtka papíru - kancelářská sponka - dva stolky u sebe
Postup: - na mezeru mezi dvěma stoly položíme čtvrtku papíru - na papír položíme kancelářskou sponku - pod papírem přidržíme magnet - s magnetem pod papírem pohybujeme sem a tam - sponka se pohybuje stejným směrem jako magnet
Otázky k zamyšlení: Jak je možné, že se kancelářská sponka pohybuje spolu s magnetem? Můžeme měřit magnetickou sílu siloměrem?
Závěr: - magnety na sebe přitahují železné předměty
67
Náměty na příbuzné činnosti: Bude se sponka pohybovat, i když magnet otočíme? Vyzkoušejte, s kterými předměty lze ještě takto pohybovat?
Rozvíjené kompetence: pracovní, k učení, k řešení problémů
68
6.3.3 Přitahují se nebo se odpuzují? Pomůcky: - dva tyčové magnety
Postup: - dvě děti si vezmou každý jeden tyčový magnet - budeme je k sobě přibližovat a oddalovat - pozorujeme, co se s magnety stane, když je jeden z dětí otočí
69
Otázky k zamyšlení: Co se stane s magnety, když jeden z nich otočíme? Které póly se přitahují, a které odpuzují?
Závěr: - magnety, které jsou u sebe opačnými póly se přitahují -
přiblížíme-li
k sobě
magnety
póly
stejnými,
tak
odpuzují
Rozvíjené kompetence: pracovní, k učení, k řešení problémů
70
se
6.4 JEDNODUCHÉ STROJE 6.4.1 Jak páka usnadňuje práci? Pomůcky: - kniha - pravítko - pouzdro (penál) - sešit - tužku
Postup : - na tužku položíme pravítko na jeden konec pravítka položíme břemeno (kniha, pouzdro, sešit, …) - zatlačením na druhý konec pravítka se snažíme břemeno zvednout - břemena můžeme vyměnit, zkoumáme, jestli je potřeba vynaložit na zvednutí knihy větší sílu než na zvednutí sešitu
Otázky k zamyšlení: Zamyšlení, zda je potřeba vynaložit větší síla při zvedání většího předmětu. Jak se páka využívá v běžném životě? Jaké páky naleznete doma? 71
Závěr: - děti se naučí využívat páku
Náměty na příbuzné činnosti: Vyzkoušejte si zvednout různé předměty. Vyzkoušejte si zvedat předměty i pomocí dvojzvratné páky
Rozvíjené
kompetence:
pracovní
problémů, k učení
72
,
komunikativní
k řešení
6.4.2 Jak pomáhá kladka při zvedání nákladu? Pomůcky: - jednoduchou kladku (může být jen dřevěná cívka od nití) - kbelíček nebo závaží - silný provaz - siloměr - podpěra
Postup: - nejprve si vyzkoušíme břemeno (kbelík,hrníček) zvednou bez pomoci kladky - siloměrem změříme vynaloženou sílu -
na
hrníček
navážeme
provaz
a
ke
druhému
připevníme siloměr - závaží s provazem připevníme ke kladce - břemeno zdvihneme pomocí kladky - pomocí siloměru změříme vynaloženou sílu
73
konci
Otázky k zamyšlení: Diskuse nad přínosem kladky při výkonu práce Jak využíváme kladku v běžném životě?
Závěr: - děti se seznámí s využitím kladky - seznámí se s přínosem kladkostroje
Náměty na příbuzné činnosti: Postavíme proti sobě dvě dospělé osoby podle obrázku. Každá z nich bude držet vodorovně násadu od koštěte. Malé dítě nyní přiváže jeden konec prádelní šňůry k jedné tyči a ovine šňůru asi 4-5x okolo obou tyčí. Druhý konec bude držet v ruce. Dospělí se budou snažit vzdálit od sebe, ale dítě je tahem za svůj konec šňůry snadno přitáhne k sobě.
Rozvíjené
kompetence:
komunikativní,
k řešení problémů
74
sociální
a
personální,
6.4.3 Jak kolo pomáhá při práci? Pomůcky: - břemeno (bedýnka, stoh svázaných knih, …) - tři válečky - siloměr - provázek
Postup: - na knížku přivážeme provázek a za ten zachytíme siloměr -
knížku
táhneme
po
zemi
a
siloměrem
změříme
vynaloženou sílu (údaj zapíšeme) - pod knížku dáme válečky - knížku táhneme po zemi pomocí válečků – siloměrem změříme vynaloženou sílu (údaj si zapíšeme) - zapsané údaje porovnáme
75
Otázky k zamyšlení: Diskuse nad využitím kola v běžném životě. Usnadňuje kolo práci? Kde se dá využít kolo na hřídeli?
Závěr: rozdíly v údajích siloměru zřetelně ukazují, že s využitím koleček stačí vynaložit menší sílu
Náměty na příbuzné činnosti: Našli byste ve třídě nějaké kolo na hřídeli? Využíváte doma k usnadnění práce kolo? Jsou kolečkové brusle také příkladem kola na hřídeli?
Rozvíjené kompetence: sociální a personální, pracovní, k učení
76
6.5. MĚŘENÍ 6.5.1 Jak lze měřit teplotu? Pomůcky: - venkovní teploměr - pokojový teploměr
Postup: - do třídy přiděláme teploměr a zapíšeme si teplotu - venkovní teploměr dáme za okno třídy a zapíšeme teplotu, kterou ukazuje -
každé
ráno
budeme
zapisovat
teplotu
pokojového
teploměru a venkovního teploměru - teploty porovnáváme
[27]
Otázky k zamyšlení: Jaký je rozdíl mezi venkovním a pokojovým teploměrem? K čemu nám může sloužit to, že víme kolik je venku stupňů?
Závěr: - žáci si uvědomí rozdíl mezi teplotou vnitřní a vnější - dokáží přečíst teplotu -
umí
používat
nejužívanější
stupnici
Celsiovu - znají základní jednotku teploty – 1 0 C
Náměty na příbuzné činnosti:
77
na
teploměru –
Žáci si mohou změřit tělesnou teplotu ráno, než jdou do školy a večer než jdou spát a porovnat ji.
Rozvíjené
kompetence:
pracovní,
sociální
a
personální,
komunikativní
[27]
[27] [27]
ŠTIKOVÁ, Věra. Přírodověda 4, učebnice pro 4. ročník ZŠ ŠTIKOVÁ, Věra. Přírodověda 4, učebnice pro 4. ročník ZŠ 78
6.5.2 Čas - odhad [27]
Pomůcky: - stopky -papír - psací potřeba
Postup č.1: - žáky rozdělíme do skupinek maximálně po čtyřech - do skupinky rozdáme stopky - nejprve žáci budou odhadovat kolikrát se nadechnou za minutu - své odhady si zapíší na papír - až mají všichni odhad zapsaný, tak mohou spustit stopky na jednu minutu a počítat kolikrát se nadechnou - výsledky si zapíší a porovnají se svým odhadem Postup č.2: - práce ve dvojicích - jeden žák spustí stopky a druhý zkouší
odhadnout
daný čas - jakmile bude mít pocit, že už daný čas uběhl, řekne stop a podívá se na stopky, jestli je jeho odhad správný anebo alespoň přibližný
Otázky k zamyšlení: Kde všude se můžeme setkat s měřením času? Čím se dá čas měřit?
Závěr: - žáci jsou schopni odhadnout čas, znají jednotku času
Náměty k příbuzným činnostem: Měření tepu. Měření mrkání oka. Napiš za minutu, co nejvíce slov začínajících na písmeni M. Rozvíjené kompetence: pracovní, komunikativní, k učení
[27]
ŠTIKOVÁ, Věra. Přírodověda 4, učebnice pro 4. ročník ZŠ 79
6.5.3 Měření rychlosti Pomůcky: - stopky - psací potřeba - papír
Postup: - učitel drží stopky - žáci jsou nachystáni s psací potřebou a papírem - učitel zapne stopky a děti se snaží po dobu jedné minuty napsat, co nejvíce čísel z číselné řady - čísla musí být čitelná - kdo má nejvíce čísel vyhrává
Otázky k zamyšlení: Kdo musí umět psát hodně rychle? Jak se dá změřit rychlost psaní třeba na počítači?
Závěr: žáci se seznámí s měřením času
Náměty na příbuzné činnosti: Měření nemusí provádět jen učitel, žáci se mohou rozdělit do skupinek a měřit si čas navzájem. Například lze využít téma vyjmenovaná
slova
a
žáci
mohou
měřit
kdo
je
a bezchybně napíše.
Rozvíjené kompetence: komunikativní, sociální a personální
80
rychle
6.6 VLASTNOSTI LÁTEK 6.6.1 Mohou látky přecházet z jednoho skupenství do druhého? Pomůcky: - zdroj tepla - pánvička (nebo jiná nádoba na vaření) - obyčejný led (malé kousky) - zrcátko
Postup: - dáme obyčejný led na pánvičku a začneme ho zahřívat - zahříváme, dokud led neroztaje - zahříváme, dokud se nevypaří voda
81
Otázky k zamyšlení: Mohou se všechny látky vyskytovat ve třech skupenstvích? Znáte kromě vody nějakou jinou látku, která se vyskytuje ve všech třech skupenstvích?
Závěr: z ledu vznikne voda, voda se změní v páru,
Náměty na příbuzné činnosti: Změny
skupenství
mohou
být
i
opačné.
Na
chladném
předmětu lze kondenzovat páru. Kapalinu lze kondenzovat pomocí ledu a kuchyňské soli zmrazit. Při pokusu můžeme s dětmi měřit teplotu. S dětmi můžeme sepsat seznam látek, o kterých víme, že mají více než dvě skupenství
Rozvíjené
kompetence:
komunikativní,
a personální
82
pracovní,
sociální
6.6.2 Tají všechny pevné látky při stejné teplotě? Pomůcky: - skleničky - voda - nádoba s dvojitým dnem nebo pánev - zdroj tepla - drcený led - teploměr - máslo - vosk - cukr - další pokusné látky (křída) - rukavice k manipulaci s horkými předměty
Postup: - do sklenice dáme led, jakmile led taje, zaznamenáváme jeho teplotu - vylijeme vodu - děti si z bezpečnostních důvodů vezmou rukavice, protože některé látky mohou při ohřívání stříkat - do nádoby s dvojitým dnem nebo na pánev dáme máslo a zahříváme ho dokud neroztaje - děti zaznamenávají teplotu, při které máslo taje - stejným způsobem postupujeme i u dalších pokusných látek - nakreslete graf nebo tabulku bodu tání jednotlivých látek použitých při pokusech
83
Otázky k zamyšlení: Má olovo bod tání? Znáte nějakou pevnou látku, kterou nelze roztavit?
Závěr: Každá látka taje při jiné teplotě.
Náměty na příbuzné činnosti: Prodiskutovat, při které teplotě taje sníh. Prodiskutovat, při které teplotě tají bonbóny.
Rozvíjené kompetence: komunikativní k řešení problémů, pracovní
84
6.7 ZAJÍMAVÉ POKUSY 6.7.1 Je možno vsunout natvrdo uvařené oloupané vejce do láhve s užším hrdlem, aniž by se vejce poškodilo? Pomůcky: - láhev s otvorem trochu menším než velikost vejce - kousek zmačkaného papíru nebo podpalovač „PEPO“ - zápalky - jedno natvrdo uvařené vejce (oloupané)
Postup: - ukážeme dětem, že vejce nelze do láhve vsunout, aniž by se rozmačkalo - zapálíme kousek zmačkaného papíru a opatrně ho vložíme do láhve - okamžitě potom vložíme vejce do otvoru láhve - vyzveme žáky, aby pozorovali výsledek pokusu
85
Otázky k zamyšlení: Co by se stalo s vejcem, kdybyste se ho snažili rukou protlačit do láhve? Proč nejsou měkké předměty rozmačkány tlakem vzduchu, který nás obklopuje?
Závěr: vejce nejdříve nadskočí na otvoru láhve, potom pomalu vklouzne do láhve a nakonec spadne dovnitř s hlasitým žbluňknutím
Náměty na příbuzné činnosti: Použijeme malou svíčku a oloupané natvrdo uvařené vejce. Svíčku zapálíme a společně s vejcem zakryjeme do sklenice otočené dnem vzhůru. Můžeme vyzkoušet, zda tlak vzduchu udrží vodu ve sklenici, která je dnem vzhůru a podepřená papírem.
Rozvíjené kompetence: komunikativní, k učení, pracovní
86
6.7.2 Hustota kapalin Pomůcky: - vysoká průhledná nádoba - tekutý med nebo hustý sirup - stolní olej - nádoba s vodou - korek (zátka) - hrací kostička z plastu - bobulka hroznového vína
Postup: - do vysoké průhledné nádoby vlijeme med nebo sirup - přilijeme stejný objem oleje - do nádoby přidáme stejnou dávku studené vody - na hladinu položíme bobulku hroznového vína, lego kostičku a korek - pozorujeme, které předměty plavou, na kterých hladinách kapalin
87
Otázky k zamyšlení: Jaké kapaliny jsou lehčí než voda – tedy plavou na hladině vody? Která kapalina z našeho pokusu je tedy nejméně hustá? Proč korek na oleji plave?
Závěr: děti mohou pozorovat, že různé kapaliny mají různou hustotu, zjistí, že nejhustší kapalina je také nejtěžší, proto klesla nejníže
Náměty na příbuzné činnosti: Můžeme vyzkoušet, které předměty klesnou ve vodě, které v oleji a které v medu. Které kapaliny jsou hustší než voda? Které kapaliny jsou méně husté než voda?
Rozvíjené kompetence: pracovní, komunikativní, k učení, k řešení problémů
88
6.7.3 Lze vytvořit horkovzdušný balón ve škole? Pomůcky: - malá plechovka - 4 svíčky - sirky - velký mikrotenový sáček (alespoň objem 20 litrů) - malé samolepky - plechovka - staré nůžky nebo kleště
Postup: - roztaveným voskem přilepíme do malé plechovky 4 svíčky - nůžkami nebo kleštěmi odstraníme z plechovky dno a do boku uděláme několik děr, kterými bude dovnitř proudit vzduch -
otvor
v pytli
zmenšíme
několikerým
přehnutím
a
přilepíme ho samolepkami - postavíme komín (plechovku bez dna) na zapálený hořák (menší plechovka se svíčkami) - sáček nafoukneme a nasuneme ho otvorem na komín – POZOR na plameny svíček - sáček přidržíme, jakmile se vzduch uvnitř zahřeje, má snahu stoupat - pustíme ho ale až po chvíli
89
Otázky k zamyšlení: Jak je možné, že se balón vznesl? Jak vlastně fungují horkovzdušné balóny? Jak s balónem přistávají?
Závěr: - horký vzduch má menší hustotu než okolní studený vzduch - balón začne stoupat v okamžiku, kdy jeho průměrná hustota klesne pod hustotu okolního vzduchu
Rozvíjené kompetence: komunikativní, pracovní
90
6.7.4 Balónek v mikrovlnné troubě Pomůcky: - nafukovací pouťový balónek - voda - mikrovlnná trouba
Postup: - naplníme balónek malým množstvím vody - vytlačíme z něj zbývající vzduch - vložíme balónek do mikrovlnné trouby a zapneme ji - po chvíli se balónek začne nafukovat - troubu vypneme předtím, než se balónek dotkne stěn trouby - po chvíli se balónek začne opět smrskávat
[28]
Otázky k zamyšlení: Co by se stalo s balónkem, kdyby se dotkl stěny mikrovlnné trouby? Kdyby nebyla v balónku voda, roztahoval by se?
Závěr: - mikrovlnná trouba ohřívá potraviny díky tomu, že rozkmitává molekuly vody – ty zahřívají okolní látku - voda v balónku je ohřátá až k varu – přemění se na páru
[28]
PISKÁČ, Václav. Návody na pokusy. [online] 91
- vznikající pára chce zaujmout větší prostor, než měla původní voda a tím se nafoukne balónek - poté, co troubu vypneme, pára se ochladí a zkapalní, což znamená, že zmenší svůj objem na původní hodnotu
Rozvíjené
kompetence:
pracovní,
problémů, sociální a personální
92
komunikativní,
k řešení
6.7.5 Balónky, které se přitahují a odpuzují Pomůcky: - dva pouťové balónky - provázek – asi metr dlouhý
Postup č.1: - balónky silně otřeme o naše oblečení nebo vlasy - to bude mít za následek přenesení určitého počtu elektronů záporného náboje na balónky - jeden z balónků postavíme na stůl a druhým se k němu přibližujeme - můžeme říci, že balónek, kterým se přibližujeme k druhému odpuzuje balónek na stole - lze odpuzovat a oddalovat balónek na stole i bez toho, abychom se ho dotkli (záhadná síla, která působí na dálku)
Postup č.2: - dva balónky připevníme na konce asi jeden metr dlouhý provázek - balónky otřeme o naše oblečení nebo vlasy - provázek uchopíme uprostřed - můžeme pozorovat, že balónky se odpuzují - vložíme ruku mezi balónky a zjistíme, že balónky se hned přibližují k ruce - jakmile ruku odtáhneme, balónky se budou zase odpuzovat
Otázky k zamyšlení: 93
Jak je možné, že balónky se odpuzují, jakmile je otřeme o oblečení nebo vlasy? Co se změnilo mezi balónky, když mezi ně vložíme ruku?
Závěr:- všechny jevy elektrického původu jsou založeny na dvou typech nábojů - náboje stejného typu se odpuzují a když je každý jiného typu, tak se přitahují
Rozvíjené kompetence: pracovní, k řešení problémů, k učení
94
7. Závěr V předchozích částech mé diplomové práce jsou se zabývala učebnicemi přírodovědy pro čtvrtý a pátý ročník základní školy. Hodnotila
jsem
v učebnicích
výskyt
jednoduchých
fyzikálních
experimentů. V další části jsem navrhla soubor pokusů vhodných, podle mého názoru, pro děti ve čtvrtých a pátých ročnících základní školy.
Při zpracovávání této diplomové práce jsem čerpala hlavně z učebnic přírodovědy pro čtvrtý a pátý ročník základní školy, z knih, které jsou věnovány jednoduchým fyzikálním pokusům a ze stránek internetu.
Ve své práci jsem se zabývala výskytem jednoduchých fyzikálních pokusů v učebnicích pro čtvrtý a pátý ročník základní školy. Pro
zjišťování
informací,
zda
učitelé
vůbec používají
experimenty jsem si zvolila dotazník. Dotazník jsem rozeslala do škol a z něj jsem zjišťovala například, jak často učitelé experimenty používají, v jaké časti hodiny a jaké typy experimentů děti nejvíce zaujaly.
V praktické části jsem navrhla soubor pokusů, které jsou, podle mého názoru, vhodné pro žáky čtvrtých a pátých ročníků základní školy. Experimenty byly seřazeny podle témat. Hlavně jsem se věnovala tématům, jako například „Měření“, „Jednoduché stroje“, „Vzduch a jeho vlastnosti“, „Voda a její vlastnosti“, „Magnetismus“. Navrhla jsem také pokusy, které jsou spíše pro žáky, kteří se fyzikou baví a zajímají se o ni. Jsou trošku složitější a rozšiřují učivo více než je dáno v osnovách pro první stupeň. Ale jsem si jistá, že se v každém ročníku najde nějaký žák, který se bude zajímat o tyto vědy více než ostatní žáci. Proto si myslím, že by měl být učitel připraven a mít zásobu trošku složitějších úkolů.
95
Soubor pokusů by měl sloužit jako motivace pro žáky, ale také jako inspirace pro učitele. Myslím si, že jsou to pokusy, které lze provést v podmínkách školy a nevyžadují žádnou speciální místnost
nebo
přípravu.
Pokusy
by
porozumění nových pojmů.
96
měly
žákům
pomoci
při
Seznam použité literatury: 1. BDINKOVÁ, Věra a kol.Hrajeme se s fyzikou. [online] poslední
revize
2005[c.19.3.2007].
Dostupné
ze
stránek
http://kdf.mff.cuni.cz/veletrh/sbornik/Veletrh/_01/01_02Bdink ova.html 2. BRADÁČ, Petr. KOLÁŘ, Miroslav a kol. Přírodověda 5: Člověk a technika. Všeň: Alter, 1996. ISBN 80-85775-58-1 3. FABIÁNKOVÁ, Bohumíra. Didaktika prvouky. Brno: Paido, 1995. ISBN 80-85931-03-06 4. HOLOVSKÁ, Helena. Rykl, Antonín. Přírodověda 5: Země ve vesmíru. Všeň: Alter, 1996. ISBN 80-85775-54-9 5. JEŘÁBEK, Jaroslav a kol. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. Praha: VÚP, 2005. ISBN 80-87000-02-1 6. KHOLOVÁ, Helena a kol. Přírodověda 5: Život na Zemi. Všeň: Alter, 1997. ISBN 80-85775-61-1 7. KOMANOVÁ, Eva. ZIEGLER, Václav. Přírodověda 4. Praha: Scientia, 1996. ISBN 80-7183-052-6 8. KOMANOVÁ,
Eva.
ZIEGLER,
Václav.
Pracovní
sešit
k učebnici Přírodověda 4. Praha: Scientia. 1997. ISBN 807183-104-2 9. KOMANOVÁ, Eva. ZIEGLER, Václav. Přírodověda 5. Praha: Scientia, 1997. ISBN 80-7183-106-9 10. KVASNIČKOVÁ, Danuše. FRONĚK, Jiří. Rok v přírodě – Přírodověda pro 4. ročník. Praha: Fortuna, 1995. ISBN 807168-268-3 11. KVASNIČKOVÁ, Danuše. FRONĚK, Jiří. ŠOLC, Martin. Od vesmíru k člověku: přírodověda pro 5. ročník základní školy. Praha: Fortuna, 1996. ISBN 80-7168-348-5 12. MATYÁŠEK,
Jiří.
ŠTIKOVÁ,
Věra.
TRNA,
Josef.
Přírodověda 5:učebnice pro 5. ročník základní školy. Brno: Nová škola, 2004. ISBN 80-7289-063-8
97
13. MATYÁŠEK, Jiří. ŠTIKOVÁ, Věra. TRNA, Josef. Pracovní sešit pro 5. ročník základní školy.
Brno: Nová škola, 2005
ISBN 80-7289-069-7 14. MLADÁ, Jarmila. PODROUŽEK, Ladislav. Přírodověda pro 4. ročník základní školy. Praha: SPN, 1998. ISBN 80-7235029-3 15. MLADÁ, Jarmila. PODROUŽEK, Ladislav. Pracovní sešit k učebnici
Přírodověda
pro
4.
ročník
základní
školy.
Praha:SPN, 1998. ISBN 80-7235-024-2 16. PISKÁČ, Václav. Návody na pokusy. [online]. Poslední revize 25.3.2007
[c.
19.3.2007].
Dostupné
ze
stránek
http://fyzweb.cuni.cz/piskac/pokusy/balon/cindex.htm 17. PISKÁČ, Václav. Návody na pokusy. [online]. Poslední revize 25.3.2007
[c.
19.3.2007].
Dostupné
ze
stránek
http://fyzweb.cuni.cz/piskac/pokusy/mikrobalon/cindex.htm 18. PISKÁČ, Václav. Návody na pokusy. [online]. Poslední revize 25.3.2007
[c.
19.3.2007].
Dostupné
ze
stránek
http://fyzweb.cuni.cz/piskac/pokusy/snih_a_plamen/cindex.ht m 19. PODROUŽEK,
Ladislav
a
kol.
Poznáváme
přírodu
a
techniku: Přírodověda pro 4. ročník ZŠ. Praha: Scientia a SPN, 1993. ISBN 80-04-26348-8 20. PODROUŽEK, přírodovědy
Ladislav. pro
Úvod
primární
do
didaktiky
školu.
Dobrá
prvouky
a
voda
u
Pelhřimova:Vydavatelství a nakladatelství Aleš Čeněk, 2003. ISBN 80-85931-03-6 21. SKALKOVÁ,
Jarmila.
Obecná
didaktika.
Praha:
ISV
nakladatelství, 1999. ISBN 80-855866-33-1 22. ŠTIKOVÁ, Věra. Přírodověda 4, učebnice pro 4. ročník ZŠ. Brno: Nová škola, 2003. ISBN 80-7289-052-2 23. ŠTIKOVÁ, Věra. Pracovní sešit pro 4. ročník základní školy. Brno: Nová škola, 2003. ISBN 80-7289-053-0
98
24. NOVOTNÝ, Aleš a kol. Přírodověda 4: II. Díl. Všeň: Alter, 1999. ISBN 80-7245-005-0 25. VALIŠOVÁ,
Alena,
KASÍKOVÁ,
Hana.
Pedagogika pro
učitele. Praha:Grada, 2007. ISBN 978-80-247-1734-0
Použité obrázky: 26. PISKÁČ, Václav. Návody na pokusy. [online]. Poslední revize
25.3.2007
[c.
19.3.2007].
Dostupné
ze
stránek
http://fyzweb.cuni.cz/piskac/pokusy/snih_a_plamen/cindex.ht m 27. ŠTIKOVÁ, Věra. Přírodověda 4, učebnice pro 4. ročník ZŠ. Brno: Nová škola, 2003. ISBN 80-7289-052-2 28. PISKÁČ, Václav. Návody na pokusy. [online]. Poslední revize 25.3.2007
[c.
19.3.2007].
Dostupné
ze
stránek
http://fyzweb.cuni.cz/piskac/pokusy/mikrobalon/cindex.htm 29. ČÍŽEK, Jaroslav. SEVT.[online] [c. 19.3.2007] Dostupné ze stránek
http://www.sevt.cz/obchod/ucebnice/prirodovedne-
obory/prirodoveda/
99
RESUMÉ
Tato diplomová práce pojednává o jednoduchých fyzikálních experimentech.
V první
části
jsem
se
zabývala
učebnicemi
přírodovědy pro čtvrtý a pátý ročník základní školy. Zajímala jsem se o to, zda se jednoduché fyzikální experimenty v učebnicích vyskytují a jak jsou zpracované. Chtěla jsem také zjistit, zda učitelé na prvním stupni základní školy používají experimenty k obohacen jejich výuky a proto, jsem rozeslala do základních škol dotazníky. V dotaznících jsem se hlavně zajímala o to, jak často učitelé provádí
experimenty,
kupované,
jestli
berou
jestli
používají
inspiraci
pomůcky
z učebnic
vlastní
nebo
přírodovědy
nebo
z médií,v jaké části hodiny nejčastěji experimenty zařazují.
V druhé části diplomové práce jsem navrhla soubor pokusů, které jsou, podle mého názoru, vhodné pro děti čtvrtých a pátých ročníků ZŠ. Jsou to pokusy, které mohou dětem pomoci lépe pochopit učivo. Věnovala jsem se hlavně tématům, jako je voda, vzduch, magnetismus nebo jednoduché stroje. Tento soubor pokusů by měl pomoci jak žákům, tak učitelům v jejich práci.
SUMMARY My diploma is about simple physical
experiments . In the
first part I was occupied with science textbooks for the 4 t h and the 5 t h class at primary school. I was intrested in experiments, if they are in textbooks and how they are work up. I wanted to know, how teachers use experiments at primary school for enriching their lessons. So that was the reason why I send some qustionnaires into to elementary schools. I asked if the teachers use experiments in their lessons or not, if the teachers use their own tools, if the teachers take an inspiration from textbooks or from television or radio and how often they practice an experiments.
100
In the second part I propose a set of experiments for the 4 t h and the 5 t h class at primary school. It ´s experiments which are, in my opinion, good for children., which can help to children to understand water,
the science. I intrested in themes about measurement,
wind,
simple
machines
and
magnetism.
That
set
of
experiments can help to both children and teachers, too in their work.
101
