Voda a její využití P Ř Í R O D O V Ě D N Ý P R O J E K T O V Ý D E N Obsah projektového dne Cíl Projektový den má především přispět k odstranění vzájemných obav a předsudků mezi německými a českými žáky a pomoci navzdory jazykové bariéře objevit společné zájmy a navázat přeshraniční přátelství. Záměrem je, aby žáci ke konci projektového dne byli schopni pronést základní fráze každodenního jazyka jako 'dobrý den', 'děkuji', atd. v češtině, resp. v němčině a prokázali tak, že si váží sousedů a respektují je. Anglický jazyk, který je v obou zemích povinným předmětem, má být podle úrovně znalostí žáků zapojen jako spojující prvek. Vědomosti a znalosti, které žáci získali především ve vyučování přírodovědných předmětů, budou aplikovány a upevňovány experimentováním s měřícím systémem Vernier. Studenti se seznámí s použitím různých měřících senzorů tohoto systému, které pak použijí k ověření různých přírodovědných zákonů. Systém Vernier jim také umožní přehledné zpracování výsledků jejich měření. Přírodovědný projektový den se skládá z osmi dílčích experimentů, které se zabývají vlhkostí vzduchu, tvarem mořského dna, předpovědí počasí, čerpadly, vodním zdrojem energie, cestou na Mars, zákalem vody a vlhkostí půdy. Úvod, seznámení, vzájemné poznávání Teambuildingové aktivity jsou v ranním bloku rozděleny do tří částí v závislosti na počtu žáků. Jsou věnovány vzájemnému poznávání a utužení obou smíšených dvojjazyčných skupin. Cílem první fáze je především prolomit počáteční ostych a získat v rámci aktivit pocit vzájemné důvěry mezi účastníky a koordinátorem. Velmi důležitým faktorem je role koordinátora, který je v této fázi zapojen a zaujímá ústřední pozici. Jde příkladem pro všechny žáky, kteří ho sledují, a tím zároveň zabraňuje potencionálnímu neúspěchu v této fázi poznávání Ve druhé fázi se koordinátor snaží přimět účastníky ke vzájemné kooperaci a interakci. Koordinátor se snaží co nejméně se zapojovat, jeho role je úmyslně upozaděna. V této fázi jsou účastníci rozděleni do smíšených skupin menšího počtu (4-6) studentů. Je vhodné zkombinovat přibližně stejný počet chlapců a dívek. Aktivity jsou dynamické, zaměřené především na spolupráci všech členů skupiny. V rámci jednotlivých skupin se vykrystalizují vedoucí skupin. Koordinátor dává dostatek času a prostoru při plnění činností, jeho funkce by měla být v ideálním případě jen doprovodná. Ve třetí fázi ranního bloku se utužuje vzájemná důvěra a zároveň je dán prostor pro sebeprezentaci a pozitivní soutěživost. Účastníci spolupracují ve stejných skupinách, lépe se znají a komunikují. Koordinátor přihlíží a pokouší se do práce skupin co nejméně zasahovat. Důležité je při plnění těchto úkolů dbát na časové a prostorové rámcové podmínky. Na konci třetí fáze koordinátor hodnotí celý ranní blok a zároveň je dán prostor pro zpětnou vazbu žáků (feedback). Strana 1 ze 5
Geografické úkoly Experiment: Měření vlhkosti vzduchu Žáci pomocí měřiče vlhkosti vzduchu zjišťují tento údaj v právě nafouknutém balónku a poté do balonku dají silikagel (pohlcuje vlhkost). Výstupem je graf, na kterém je patrný pokles vlhkosti vzduchu po použití silikagelu. Experiment: Simulace mořského dna Pomocí krabic žáci nasimulují mořské dno a s využitím sonaru zjišťují jeho profil. Výstupem je graf, který žáci překreslí na čtverečkový papír a poté porovnají se skutečností rozložením krabic. Experiment: Meteostanice Žáci na webové stránce www.yr.no najdou aktuální předpověď počasí pro Teplice a zapíší do tabulky informace o teplotě, oblačnosti, srážkách a rychlosti a směru větru. Poté pomocí meteostanice (škola) zjistí odpovídající údaje a zapíší pro aktuální čas. Výstupem je porovnání obou sloupců a vysvětlení případných rozdílů. Fyzikální úkoly Experiment: Čerpadla Žáci se v této experimentální úloze seznámí s funkcí různých druhů čerpadel (pístové, membránové, lamelové, Lobe) a vyzkouší si těmito čerpadly přečerpat určitý objem vody. Dále změří výšku hladiny, do které vodu čerpali, a objem, který přečerpali za určený čas. Ze získaných hodnot vypočítají vlastní výkon při čerpání jednotlivými čerpadly. Na závěr si žáci porovnají své hodnoty výkonů u jednotlivých čerpadel, popřípadě je možné porovnat si i jednotlivé výkony mezi sebou. Experiment: Vodní zdroj energie V experimentu žáci porovnají energie, které jsou skryty ve vodním a elektrickém zdroji, pomocí měření frekvence otáčení rotoru. Dále si mohou vyzkoušet další zdroje energie, např. větrnou či mechanickou. Biologické úkoly Experiment: Kolik vzduchu potřebujeme na cestu na Mars a zpět Žáci si touto aktivitou procvičí jednoduché početní odhady a upevní některé dovednosti (stlačování a zkapalňování plynu, elektrolýza, hmotnostní zlomek, procenta, složení atmosféry, práce s grafy, ). S použitím tlakového senzoru GPS-BTA a pásu pro monitorování dýchání RMB žáci změří dechovou frekvenci a následně spočítají spotřebu vzduchu při cestě na Mars. Uvedené množství pak přepočítají na počet objemů jedné třídy. Experiment: Měření zákalu Optický zákaloměr (nefelometr) Vernier TRB-BTA umožňuje zkoumat jednu ze základních vlastností kvality vody - zákal. Žáci nejprve změří zakalení pitné vody, tekoucí vody z potoka a stojaté rybniční vody. Potom budou ředit mléko a sledovat změny zakalení. Tímto úkolem si procvičí ředění tekutiny v daném poměru a práci se zákaloměrem. Strana 2 ze 5
Experiment: Vlhkost půdy V následujícím úkolu se žáci naučí měřit vlhkost půdy senzorem vlhkosti SMS-BTA. Porovnají vlhkost různých druhů půdy (vysušená, mírně vlhká, mokrá atd.). Cílem úkolu je získat orientační přehled o obsahu vody v dané půdě a porovnat se zrakovým a hmatovým (případně čichovým) vjemem. Prohlídka historické části města Projektový den je zakončen prohlídkou centra města se zaměřením na lázeňství. U nejvyšší kategorie se koordinátor snaží co nejvíce zapojovat studenty do programu. Na určených stanovištích (Zámecké náměstí, Pravřídlo, Lázeňská ulička, prostor kolem lázeňských domů) jsou studenti rozděleni do dvoujazyčných skupin. Čeští studenti jsou schopní poskytnout základní informace o daných lokalitách svým německým kolegům. Výklad je pak doplněn o postřehy koordinátora. Důraz je kladen na samostatnost a kooperaci. Program dne Projektový den obsahuje seznámení a úvod do tématu Voda a její využití, experimenty se systémem Vernier a čerpadly, které jsou rozděleny do tří bloků, a následuje prohlídka města a zakončení dne. Seznámení a úvod do tématu Voda a její využití absolvuje celá česko-německá skupina. K tomu budou vytvořeny menší mezinárodní skupinky. Tyto skupinky budou nadále spolupracovat v jednotlivých blocích při experimentech. Prohlídka města a závěr proběhne opět společně. Plánovaná doba trvání modulů Příjezd, snídaně, jmenovky Seznámení se a úvod do tématu Bloky 1 a 2 Oběd, čas pro individuální kontakty Blok 3 Závěr: Prohlídka historické části města, prezentace výsledků modulu, předání certifikátů, evaluace, svačina 25 min 55 min 60 min 40 min 60 min 120 min Personál České a německé skupiny žáků má doprovázet nejméně jeden učitel/učitelka. Pro ranní blok apod. s představením tématu bude potřeba jeden projektový učitel, na každý další modul vždy po jednom odborném učiteli a překladateli. Výhodou jsou další jazykoví asistenti. Prostory Pro účely provedení je třeba jedna velká místnost pro zahájení, závěr a stravování. Pro bloky jsou třeba tři oddělené místnosti. Strana 3 ze 5
Pracovní materiály Experiment: Měření vlhkosti vzduchu Silikagel Senzor relativní vlhkosti Nafukovací balónky Experiment: Simulace mořského dna LabQuest Sonar Go!Motion Různé krabice Pravítko Čtverečkovaný papír Experiment: Meteostanice Meteostanice www.yr.no Experiment: Čerpadla Čerpadlo pístové Čerpadlo lamelové Čerpadlo membránové Čerpadlo Lobe Stopky Metr Kalkulačka Experiment: Vodní zdroj energie Senzor rotačního pohybu (RMV-BTD) Motorek (MK-RMV) Zdroj vodního toku Zdroje elektrického napětí LabQuest Experiment: Kolik vzduchu potřebujeme na cestu na Mars a zpět Tlakový senzor GPS-BTA Pás pro monitorování dýchání RMB Spirometr SPR-BTA Strana 4 ze 5
Experiment: Měření zákalu Mléko Destilovaná voda Zákaloměr Vernier TRB-BTA Experiment: Vlhkost půdy Senzor vlhkosti SMS-BTA Různé druhy hlíny Čtyři větší odměrné válce Velké a malé kamínky Písek Další informace Literatura: Physics with Vernier Biology with Vernier Internetové stránky: www.vernier.cz www.zemepis.com Strana 5 ze 5