Název: Chladnoucí šálky

Transkript

1 Název: Chladnoucí šálky Témata: přenos energie, grafická reprezentace, elektřina a diskuze výsledků. Čas: 120 minut Věk: Diferenciace: Schopnější studenti by měli být schopni spočítat energetickou ztrátu za vteřinu během experimentu a tudíž i elektřiny. Diferencované pracovní listy umožňují studentům zaměřit se na adekvátní úroveň dovedností a znalostí. Instrukce, ICT podpora atd.: Pro tuto aktivitu není potřeba žádného speciálního IT vybavení. Při této aktivitě budou skupiny potřebovat velký pracovní prostor. Studenti mohou vyplnit dokument ve wordu a vytisknout, následně pak dokreslit grafy. Pomůcky: 4 hrnečky pro každou skupinu teploměr pro každou skupinu stopky/časovač milimetrový papír izolační materiál kalkulačka papír pro záznam výsledků Výstupy: Studenti by měli navrhnout objektivní experiment. Každý člen skupiny může přispět svými nápady. Studenti by měli být schopni bez pomoci vytvořit tabulky a zkonstruovat grafy. Studenti by měli být schopni spočítat energetické ztráty na základě tepelné kapacity. Požadované znalosti: základní operace s čísly Bezpečnost: Buďte obezřetní při manipulaci s horkou vodou.

2 Popis hodiny Úvodní aktivita (20 minut) Na úvod by vyučující měl krátce zrekapitulovat pojmy vedení tepla, proudění tepla a záření, se kterými se studenti setkali již dříve. Pro demonstraci termínů můžeme využít jednorázový šálek; šálek má zvýšené dno, redukuje se tak vedení tepla. Jeho vnitřní povrch je bílý a snižuje tak efekt záření. Jeho víčko snižuje efekt proudění tepla. Šálek naplníme horkou vodou. Použijeme digitální teploměr, který po celou dobu této úvodní aktivity bude ukazovat snižující se teplotu kapaliny. To může výrazně pomoci iniciovat diskuzi. Hlavní aktivita (80 minut) Studenti pracují v schopnostně různorodých skupinách. Jejich úkolem je vytvořit experiment a připravit materiál, který využijí v druhé polovině této aktivity. Otázka pro studenty; Když dochází k ochlazování šálku, ztrácí se nejvíce energie vedením, proudění nebo zářením? Studenti musí vyrobit dno, aby zabránili vedení tepla, a změřili účinky. vyrobit obal, aby zabránili záření tepla, a změřili účinky. vyrobit víčko, aby snížili proudění tepla, a změřili účinky. Studenti musí také vytvořit vhodnou tabulku pro záznam svých výsledků a rozhodnout se, jaký typ grafu využijí pro ilustraci svých výsledků. Přikládáme pracovní list, který mohou využít méně zdatní studenti. Pracovní list můžete změnit jakýmkoliv způsobem, aby plně vyhovoval potřebám třídy. Dále připojujeme pracovní list, který mohou využít zdatnější studenti pro rozšíření aktivity. Úkolem studentů je převést pokles teploty na skutečnou energetickou ztrátu.

3 Závěrečná aktivita (20 minut) Studenti prezentují své výsledky. Musí identifikovat jakékoliv nestandartní výsledky a navrhnout postupy, jak zlepšit svou proceduru. Skupiny mezi sebou výsledky porovnávají. Rozdíly ve výsledcích musí vysvětlit. Hodnocení své práce a výsledků můžeme využít k vyzdvihnutí vědeckého přístupu. Na závěr může kterákoliv skupina identifikovat hlavní zdroj ztráty tepla a obhájit své tvrzení.

4 Chladnoucí šálky pracovní list 1 Co zkoumáte? (Vlastními slovy vysvětlete, proč toto zkoumání provádíte) Plán Napište si seznam věcí, které budete potřebovat. Seznam vybavení Plán (vysvětlete, co budete dělat v průběhu svého zkoumání)

5 Fotografujte jednotlivé kroky svého zkoumání. Holý šálek Víčko (proudění) Obal (záření) Dno (vedení) Výsledky Počáteční teplota Konečná teplota Rozdíl Holý šálek Víčko Obal

6 Dno Graf (znázorněte své výsledky graficky) Závěr (S odkazem na své výsledky vysvětlete, co jste zjistili.)

7 Hodnocení (Vysvětlete, co byste na svém výzkumu změnili, abyste jej zlepšili.) Chladnoucí šálky pracovní list 2 Vysvětlete, co zkoumáte. Napište seznam věcí, které budete potřebovat (Počet řádků uzpůsobte svým potřebám.) Popište plán (v odrážkách vysvětlete, jak provedete svůj experiment)

8 Jak zajistíte bezpečnost zúčastněných v průběhu tohoto experimentu? Výsledky Tabulka výsledků 50 ml vody Holý šálek Snížené vedení Počáteční teplota Konečná teplota Změna teploty Energetická ztráta Nejmenší energetická ztráta Snížené záření Snížené proudění Graf

9 Závěr (Vyjděte z informací ve své tabulce a grafu a vysvětlete, co jste zjistili.) Hodnocení (Můžete navrhnout nějaké jednoduché zlepšení tohoto experimentu, Své návrhy obhajte a vysvětlete, jak by zlepšily výsledky experimentu.)

10 Hodnocení