Gymnázium INTEGRA BRNO, s. r. o. Metodická příručka pro zavádění nových předmětů Fyzikální praktikum

Transkript

1 Gymnázium INTEGRA BRNO, s. r. o. Metodická příručka pro zavádění nových předmětů Fyzikální praktikum Mgr. Lukáš Zámečník Brno 2011

2 Charakteristika předmětu Biologicko-fyzikální praktikum (BFP): BFP je povinný předmět určený pro třetí stupeň nižšího gymnázia předmět je realizován na bázi mezipředmětových vztahů biologie a fyziky, a to především v oblasti environmentální problematiky hlavním záměrem je prohloubení praktických dovedností žáků s důrazem na budování interdisciplinárních přesahů (biologie, chemie, IVT ad.) předmět je realizován jako dvouhodinový blok v laboratorní učebně (hodinová dotace 1 hodina za týden), biologická a fyzikální část se pravidelně střídá (celkově 1 fyzikálně orientované praktikum za měsíc) žáci v průběhu fyzikálního bloku řeší úkoly popsané v pracovním listu a další úlohy zadané v podobě předtištěného protokolu výstupem z laboratorní činnosti je proto vždy vyplněný pracovní list a vyplněný protokol výsledné hodnocení práce je vyhotoveno srovnáním biologické a fyzikální části činnosti žáků, děje se formou známek

3 Charakteristika pracovního listu (PL) jako učebního materiálu: je to originální učební materiál (oboustranný list formátu A4) umožňuje aktuálně reagovat na potřeby skupiny a přizpůsobit se požadavkům žáků žáci si PL zakládají do desek, a vytváří si tak originální pracovní sešit během hodiny je PL doplněn dalšími aktivitami, učitel s žáky se k němu průběžně vrací 1 pracovní list může posloužit na několik hodin, když jej doplníme dalšími vhodnými aktivitami je jasný, přehledný, poutavý, bez chyb důležité je přesně vědět, k čemu které cvičení a informace slouží a jak se s nimi bude pracovat

4 I. Tvorba pracovního listu (PL): PL tvoříme vždy pro konkrétní skupinu, s konkrétními komunikačnímu potřebami rozmyslíme si, co bude součástí PL a co stačí napsat a připravit na tabuli vycházíme ze struktury daného tématu obtížnost cvičení volíme s ohledem na různé stupně pokročilosti žáků snažíme se do hodiny zařazovat všechny dovednosti (teoretické i praktické) máme připravené aktivity, které PL doplní a jejich posloupnost II. Metody tvorby pracovního listu (PL): 1. stříhací metoda koláž : nevyužita okopírujeme si jednotlivé pasáže z učebnic nebo autentických materiálů, napíšeme si vlastní texty či cvičení na počítači nebo ručně, vystříháme a nalepíme podle pořadí na papír formátu A4 a zkopírujeme Výhoda: můžeme dopisovat a dokreslovat ručně Nevýhoda: nemusí se nám vždy povést papír vzhledně okopírovat

5 2. elektronická metoda : zvolena jako nejvhodnější PL si vytváříme na počítači v elektronické podobě, cvičení si můžeme sami vytvořit, obrázky lze stáhnout z internetu (s ohledem na autorský zákon), Výhody: PL lze bez problému měnit a obměňovat, lépe tak můžeme reagovat na konkrétní potřeby žáků Nevýhoda: je to časově náročné III. Struktura a obsah pracovního listu: PL zahrnuje texty, cvičení, obrázky, schémata, grafy ad. každý PL je rozčleněn na tři části: 1. učivo 2. pokusy 3. úkoly

6 1) Učivo: stručný přehled základních poznatků k danému tématu přehledné členění, heslovité vypracování (krátké věty, spíše jednotlivé body) doplněno schématy a obrázky vzorce přehledně zvýrazněny Př.: Pracovní list 1. Mechanická práce (zmenšeno, upraveno)

7 UČIVO: Když působíme silou F po dráze s, vykonáme práci W: práce = síla dráha W = F s Pozor: Práce se koná, jen když síla působí ve směru pohybu. F F s Práce je fyzikální veličina, značí se W a její jednotkou je 1 J joule (džaul). Práci 1 J vykonáme, když silou 1 N působíme po dráze 1 m. Další jednotky práce: kilojoule 1 kj = 1000 J, megajoule 1 MJ = 1000 kj = J Pozor: Když síla působí, ale ničím nepohybuje, nekoná žádnou práci.

8 2) Pokusy: několik praktických činností k předloženému učivu většinou uváděny s postupem a pomůckami (x někdy pro problémovou výuku vyžadováno samostatné vymyšlení postupu a zvolení vhodných pomůcek) Př.: Pracovní list 6. Šíření tepla POKUSY: a) Vedení tepla v kapalinách a plynech - Zkumavka s vodou (Na dno zkumavky zatižte matičkou kousek ledu a dolijte studenou vodou. Horní konec zkumavky ohřívejte kahanem. Voda nahoře začne vřít. Co se děje s ledem, Vysvětli.) b) Vodiče a izolanty - Hřebík a skleněná tyčinka (Vlož do plamene jedním koncem hřebík a poté skleněnou tyčinku která z těchto látek je tepelný vodič a která izolant?) c) Odvádění tepla - Špejle a hřebík s namotaným papírem (Proužek papíru těsně namotej na hřebík. Zkus papír zapálit. Jde to? Vysvětli.) d) Proudění ve vodě - Kádinka s hypermanganem a s tuší (Do skleničky s trochou tuše přilij horkou vodu, promíchej a zavři. Skleničku ponoř do kádinky se studenou vodou. Opatrně otevři skleničku. Co pozoruješ a proč?)

9 3) Úkoly: teoretické úlohy výpočetního i úvahového rázu důraz na provázanost s učivem a navrženými pokusy úlohy voleny nejčastěji jako problémové Př.: Pracovní list 5. Měření tepla ÚKOLY: 1. Doplň u následujících látek měrnou tepelnou kapacitu (pomocí MFCH tabulek): Sn Al Cu Ni Pb Fe 2. Vypočítejte, jak velké teplo je potřeba dodat k ohřátí 100 l vody z teploty 20 C na 100 C. Vyjádřete tuto teplotu v J a kwh. Za předpokladu, že 1 kwh stojí 2 Kč určete kolik toto ohřátí stojí.

10 3. Jaké teplo se uvolní při vychladnutí 1 dm 3 hliníku, železa a mědi z 30 C na 20 C? (Z MFCH tabulek musíte zjistit hustoty uvedených kovů.) 4. Horské jezírko má plochu 100 m 2 a průměrnou hloubku 1 m. Přes den v něm slunce zahřeje vodu na 16 C, v noci voda vychladne na 9 C. Kolik tepla voda v noci uvolní? 5. Do vody o hmotnosti 0,3 kg a teplotě 20 C byla přilita voda o teplotě 100 C. Po proběhnutí tepelné výměny se výsledná teplota ustálila na 70 C. Jak velké množství vody bylo přilito?

11 IV. Seznam vytvořených pracovních listů (v učebnici Fyzikálního praktika): Látka a těleso Měření délky Měření objemu Měření hmotnosti a hustoty Měření času a síly Měření teploty Gravitační síla Magnetická síla Tlak Mechanická práce Mechanický výkon Pohybová a polohová energie Vnitřní energie Měření tepla Šíření tepla Změny skupenství Atomy a Ionty Elektrický proud Elektrické napětí a elektrický odpor Spojování rezistorů a elektrická energie