6-8 years Vědní oblast: Přírodověda Cílové koncepty: Podpora vztahu dětí k poznávání a získávání vědomostí, prostřednictvím vlastního zkoumání. Rozvoj představ o statické elektřině předmětů. Věkové zaměření žáků:: 6-8 letí žáci Délka trvání aktivity: 2 x 45 minut (90 minut) Shrnutí: Rozvíjet představy dětí o vlastnostech různých materiálů a předmětů. Rozvíjet představy dětí o statické elektřině. Osvojování pojmu statická elektřina. Cíle: Vnímat a rozlišovat, že hračky a předměty jsou z různého materiálu, který má různý povrch, tvar, barvu, velikost, atd. Rozvíjet pozorovací schopnosti dětí. Rozvíjet schopnost třídění v jednoduché výzkumné činnosti. Rozvíjet schopnost tvořit závěr z pozorované činnosti. Pomůcky: hřebeny, papíry, pastelky, nafukovací míčky, látky, vlasy, voda. Statická elektřina Authors: Kristína Žoldošová The content of the present document only reflects the author s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein. This project Pri-Sci-Net has received funding from the European Union Seventh
STATICKÁ ELEKTŘINA CÍL V OBLASTI ROZVOJE SOCIÁLNÍCH KOMPETENCÍ Žáci pracují ve dvojici, ve skupině, kolektivu, Rozvoj vytrvalosti při hře aj. činnostech a jejich dokončování. CÍL V OBLASTI ROZVOJE KOMUNIKAČNÍCH KOMPETENCÍ Žák vede monolog, odpovídá, navazuje a vede dialog a rozhovor s dětmi a dospělými, vyjadřuje a komunikuje své myšlenky, názory. CÍL V OBLASTI ROZVOJE KOGNITIVNÍCH KOMPETENCÍ řeší jednoduché problémové úlohy, hledá a objevuje souvislosti mezi jednotlivými informacemi, porovnává podobnosti a rozdíly předmětů, zdůvodňuje svoje názory, vyslovuje jednoduché úsudky, objevuje a nachází funkčnost věcí, uvědomuje si jejich změny. CÍL V OBLASTI ROZVOJE UČEBNÍCH KOMPETENCÍ učí se spontánně (vlastní zvědavostí) i záměrně projevuje zvědavost a spontánní zájem poznávání nového, využívá přiměřených pojmů, pozoruje, zkoumá, objevuje a hledá souvislosti mezi vlastní zkušeností a poznatky. CÍL V OBLASTI ROZVOJE INFORMAČNÍCH KOMPETENCÍ projevuje radost ze samostatně získaných informací.
Plán hodiny (spolu s poznámkami pro učitele) Popis aktivity (popište činnost žáků a způsob, jakým učitel řídí aktivitu) Motivace (Formulace hypotézy) POSTUP A ORGANIZACE ČINNOSTI ŽÁKŮ STIMULUJÍCÍ SE ZÁMĚREM IDENTIFIKOVAT VÝZKUMNÝ PROBLÉM Učitel (nejlépe po dobu pobytu dětí v umývárně) demonstruje dětem, co se mu stalo s vlasy, když si je česal. Ukazuje jim, že si chtěl pořádně přečesat vlasy a ty se mu vztyčily, když se k nim přiblížil hřebenem. A to není vše, když chtěl umýt hřeben vodou, jak mu to v takovém případě poradili kamarádi, zjistil, že voda před hřebenem uhýbá. Učitel demonstruje dětem, jak jemný proud vody uhýbá před zelektrizovaným hřebenem. Ptá se dětí, zda mu nepomohou něco více zjistit o tomto jevu, o kterém se dozvěděl, že se nazývá statická elektřina. Předtím dá dětem možnost, si s tímto jevem mohou pohrát v umývárně. Instruuje děti, že hřeben, kterým si chtějí zelektrizovat vlasy, musí být suchý a musí si s ním čechrat vlasy (jinak provádět tření) nebo s ním musí třít o chlupatý předmět, například nohavice nebo suchý ručník. Když si děti jev dostatečně prozkoumají (a ztrácejí zájem), učitel se s nimi přesune do třídy s tím, že zkusí zjistit více. Bádání (Návrh a průběh experimentů, jejich pozorování) PRAKTICKÁ ORGANIZACE A SEZNÁMENÍ DĚTÍ S CÍLEM AKTIVITY Děti jsou rozdělené do 4-5 členných skupin a pracují na spojených stolech. Zatím mají na stolech jen pastelky a nůžky. Učitel dětem vysvětlí, že si zkoušel přitáhnout vlasy též nafouknutým balonem. Demonstruje dětem, jak balon působí na vlasy, když ho předtím třel o vlasy, případně po koberci. Pokusí se balon přiblížit ke stěně a děti sledují, jak k ní přilne. Učitel vezme druhý balon a též ho tře a děti sledují, co se děje s dvěma balony, které k sobě přiblížíme. Následně děti motivuje, že zatím nezjistily, jaké jiné předměty by se mohly takto chovat. Zdůrazní, že jejich cílem bude zjistit, které předměty je možné zelektrizovat tak, aby přitahovaly vlasy. USMĚRŇOVÁNÍ DĚTÍ PŘI JEJICH VLASTNÍ VÝZKUMNÉ AKTIVITĚ Učitel rozdá do skupin nejdříve pracovní listy (pro každé dítě jeden) a vysvětlí, že jako výzkumníci se nejdříve pokusí uhádnout, které předměty po přejetí po koberci přitáhnou vlasy tak, jako balon. Povzbudí děti k tomu, aby řešily prvou část úlohy (1) v pracovním listu. Pomáhá jim s vyplněním tabulky příkladem: vezme si vlastní tabulku a nahlas přemýšlí: Já si myslím, že když přejedu alobalem po koberci, tak ten mi určitě vlasy přitáhne a možná i lépe než balon, proto dám do rámečku za alobal zelenou značku / fajfku. Též si myslím, že euro deskami si vlasy nepřitáhnu a proto tam dám červený křížek. Učitel dále pomáhá individuálně, více příkladů neuvádí, aby neměli děti tendenci kopírovat jeho vlastní předpoklady. Když děti dokončí tvorbu svých předpokladů, učitel je vyzve, aby si svoje předpoklady vzájemně porovnaly. Aby jim srovnání ulehčil, může vyzvat jedno dítě ze třídy, aby sdělilo, co si myslí o alobalu. Žáci, kteří mají stejný názor, se přihlásí a potom ti, kteří mají názor odlišný - nesouhlasí. Zároveň dětem vysvětluje, že jsou to zatím jenom předpoklady a že uvidíme, jak se ve skutečnosti budou předměty projevovat.
Učitel může tímto způsobem získat zajímavé informace o tom, co si o materiálech děti myslí, především jak se v mnoha případech shodnou, může se jich i pokusit zeptat na důvod: Proč si myslíš, že ten-který materiál bude vlasy přitahovat? Myslíš si to jen tak, nebo máš nějakou zkušenost, která ti pomohla vytvořit tento předpoklad? Není však prioritou zjišťovat předpoklady, neboť v mnoha případech děti vytvářejí spíše vlastní dohady (tipnou si). Učitel poskytne dětem ve skupinách pomůcky, které jsou uvedené v tabulce. Poté je instruuje, jak si mají ověřit svoje předpoklady. Vysvětlí jim, že předmětem musí důkladně (několikrát) přejet po koberci, ne příliš silně, aby některé křehčí předměty nepraskly. Potom si je přiloží k vlasům a budou sledovat, zda jsou vlasy předmětem přitahované nebo nikoliv. Předtím, než si přiblíží nový předmět k vlasům, si vlasy jemně přejedou dlaní, aby přestaly elektrizovat. Děti si postupně zapíší výsledky do druhého sloupce v tabulce. Po ukončení prvé úlohy jim učitel vysvětlí, že by bylo zajímavé zjistit, který zelektrizovaný předmět má největší sílu (nejvíc přitahuje). Nejdříve diskutuje s dětmi o tom, jak by bylo možné toto zjistit. Věnuje se všem nápadům, hodnotí je. Jestliže nápady nejsou, poskytne vlastní, ke kterému se s dětmi dopracuje tehdy, když děti navrhují svoje postupy. Dětem dá k dispozici 20 ks konfet (nebo si je vyrobí pomocí děrovačky). Vysvětlí jim, že nejdříve vezmou předmět, který mají vyobrazený v tabulce a třou s ním o koberec nebo o polyesterovou látku, vhodný je chlupatý svetr. Potom přiblíží předmět k papírkům a tolik papírků, kolik se jich na předmět přilepí, označí do tabulky (úloha (2)) tím, že vybarví ekvivalentní počet políček. Učitel dále pomáhá dětem ve skupinách a individuálně jim radí, když se jim nedaří zelektrizovat předměty a pomáhá jim s vyplňováním pracovního listu. Když děti ukončí svoje zkoumání, učitel přejde k zhodnocení toho, co děti vyzkoumaly. Evaluace (záznam výsledků) ZHODNOCENÍ ŘEŠENÍ VÝZKUMNÉHO PROBLÉMU Učitel vede děti k tomu, aby se pokusily udělat závěr z toho, co pozorovaly a zjišťovaly. Pomáhá jim v tom, aby při tvorbě závěru používaly svoje závěry. Nejdříve je vyzve, aby si prohlédly prvou tabulku a zkusily říci, které předměty elektrizovaly, ale děti to od nich neočekávaly (nepotvrzený předpoklad). Po diskusi vytvoří učitel velmi jednoduchý závěr, ve kterém použije nejčastěji prezentované výsledky v diskusi. Připomene, že cílem zjištění bylo to, které předměty kromě hřebenu se dají elektrizovat. Povzbudí děti k tomu, aby jednotlivé předměty vyjmenovaly. Potom přejde ke zhodnocení výsledků druhé tabulky. Znovu požádá děti, aby si tu svoji prohlédly a pokusily se zhodnotit výsledek. Požádá jedno dítě, aby se o zhodnocení s jeho pomocí pokusilo. Pomáhá mu otázkami a ukazuje na jeho vyplněné tabulce to, o čem hovoří. Nejvhodnější je, jestliže je pracovní list připnutý na magnetickou tabuli a dítě s učitelem ukazuje prstem na výsledky, o kterých hovoří. Zhodnocení se zaměří na množství přitáhnutých papírků na určitý předmět. Porovná se počet vybarvených políček. Učitel po zhodnocení vyzve děti, aby svoje výsledky porovnaly, zda získaly stejné nebo rozdílné výsledky. Potom dá ještě prostor dítěti, které prezentuje, zda ještě něco nezjistilo, o čem by se dalo vyprávět. Jestliže ne, poděkuje za prezentaci a přejde k závěru vzdělávací aktivity.
ORGANIZACE ZÁVĚRU VZDĚLÁVACÍ AKTIVITY V závěru činnosti učitel znovu připomene, že jev, který společně zkoumali, se nazývá statická elektřina. Předměty, které získávají statickou elektřinu, se nazývají zelektrizované. Vysvětlí, že předměty se zelektrizují vzájemným třením o sebe, některé více, jiné méně. Zelektrizované předměty se přitahují a statickou elektřinu je možné zrušit například navlhčením předmětu, ale někdy též dotykem s jiným předmětem tehdy je možné dokonce vidět elektrickou jiskru. Všechno dětem demonstruje pomocí nafouknutého mikrotenového sáčku nebo ještě vhodněji prostřednictvím volně přístupných videí na stránce www.youtube.com, kde je možné zajímavě demonstrovat též souvislost se statickým výbojem (když nám předměty dávají ránu ). Na konec učitel vyzve děti, aby v rámci třetí (3) úlohy v pracovním listě nakreslily, jak vypadaly jejich zelektrizované vlasy. Cílem je, aby do kresby dítě nakreslilo kromě hlavy též předmět, kterým si vlasy elektrizovaly a aby byl v blízkosti vlasů, které jsou zelektrizované. Přiložené materiály: Pracovní listy
PRACOVNÍ LISTY Úloha (1): Nakresli symbol nebo do prvého sloupce vedle obrázku, podle toho, zda si myslíš, že předmět bude nebo nebude přitahovat vlasy, jestliže si s ním počechráš - přejedeš po hlavě. Potom si svůj předpoklad ověř a do druhého sloupce zapiš výsledek, jak tomu ve skutečnosti bylo. přitahuje vlasy nepřitahuje vlasy Alobal deska Euroobal lžička Kámen svetr Kniha talíř Papír hřeben Sešit vlna Pohár balon Ručník víčko
Úloha (2): Třete předměty vyobrazené v tabulce po koberci (vhodnější je polyesterová látka/svetr) a přiložte je ke kouskům papírků. Vybarvi tolik zelených okének, kolik papírků se ti k předmětu přilepilo. Předmět přetři vlhkou utěrkou a znovu zkus přiblížit k papírkům.
Úloha (3): Do rámečku nakresli sebe s vlasy, které sis počechral nafouknutým balonkem. Okolo nakresli též jiné předměty, kterými si můžeš elektrizovat vlasy.