Úvodná hodina fyziky

Myšlienková rutina: Chalk Talk ("hovoriaca krieda")

Myšlienkovú rutiny "Hovoriaca krieda" som využil na úvodnej hodine fyziky. Zadania na jednotlivých papieroch boli:

1. Aké sú tvoje myšlienky, otázky, v súvislosti s fyzikou vo všeobecnosti? (What are your ideas, thoughts, questions, wonderings on physics?)
2. Aké sú tvoje myšlienky, otázky, pochybnosti v súvislosti s tým, ako je fyzika dôležitá pre teba a pre tvoj život. (What are your ideas, thoughts, questions, wondering on importance of physics for you and for your life?)
3. Aké sú tvoje myšlienky, otázky, v súvislosti s fyzikou ako vyučovacím predmetom? (What are your ideas, thoughts, questions, wonderings on physics lessons on this school year?)

Priebeh hodiny:

Cieľom je zistiť východiskové postoje žiakov voči fyzike. Tieto podklady zároveň môžu slúžiť na overovanie toho, či sa očakávania žiakov naplnili, zároveň je to podklad k diskusii na konci školského roka.

Žiaci boli rozdelení do 3 skupín. Každá skupina mala na začiatku jedno zadanie s centrálnou otázkou, na ktorú mala písomne na flipchart odpovedať v priebehu 8 min. Všetci žiaci v skupine mali v tichosti napísať svoje myšlienky alebo úvahy na papier, zároveň je dôležité povzbudiť žiakov, aby rozvíjali myšlienky svojich spolužiakov buď s nimi súlasili alebo ich rozvinuli.

Po 8 minútach sa skupiny vymenia tak, aby každá skupina bola pri každom flipcharte.

Po skončení aktvity by mala prebehnúť spoločná diskusia. Dôležité je, aby práca v skupinách prebehla v tichosti, cieľom je, aby sa zapojili všetci žiaci, aby vznikol priestor na to, aby aj tí, ktorí by sa inak nevyjadrili, mali možnosť vyjadriť sa v takejto písomnej podobe.

Odporúčanie: Je dobré sa k týmto záznamom vrátiť nielen na konci roka, ale možno aj v jeho priebehu, čo by mohlo slúžiť ako podklad sebareflexii tak učiteľa ako aj žiakov.

Záznamy žiakov z hodiny:

Trenie

Myšlienková rutina: See - Think - Wonder (STW) - Pozoruj - Rozmýšľaj - Zaujímaj sa

Myšlienkovú rutiny STW som použil na hodine, ktorej cieľom bolo, aby žiaci pochopii fyzikálny význam statického a dynamického trenia. Celý priebeh hodiny je zaznamenaný na videu.

Od žiakov vyžadujeme najprv, aby čo najpresnejšie popísali (SEE) to, čo vidia, cítia alebo počuju pri pozorovaní úvodného deja. Následne majú vyjadriť, čo si o pozorovanom deji myslia (THINK)- teda majú napísať svoju interpretáciu. Kladenie otázok (WONDER) v prípade tejto myšlienkovej rutiny je absolútne nevyhnutné pretože odkrýva další priestor, ktorým sa učiteľ spolu so žiakmi môže vybrať pri uvažovní o danej téme.

V každej z jednotlivých fáz myšlienkovej rutiny pracujú najprv samostatne, urobia si o tom záznam do zošita, potom diskutujú v dvojiciach a následne prebehne spoločná diskusia celej triedy spolu so záznamom na tabuľu alebo priamo do počítača s výstupom na projektor.

Výstupy:

Niektoré záznamy žiakov z hodiny (iba otázky žiakov -WONDER):

• Čo by sa stalo, keby sme vymenili chalanov?
• Aká je maximálna záťaž, ktorú by Erik ešte zvládol odtlačiť?
• Aké dáta vieme zmerať z daného procesu?
• Čo je kritický bod, kedy sa už lavica pohne?
• Je ľahšie tlačiť alebo ťahať predmet - lavicu?
• Čo by sa stalo, keby chalani nesedeli na lavici ale stáli?

Celé video z hodiny:

Zostrih priebehu hodiny:

Ako hodnotia priebeh hodiny žiaci:

Ťažisko a jeho význam

Myšlienková rutina: See - Claim - Support - Question

Myšlienkovú rutinu CSQ som skombinoval s tým, že žiaci mali najprv popísať čo vidia. Žiaci boli rozdelení do 4 skupín, pričom každá skupina dostala rôzne predmety (krabica, škatule od zápalok, ceruzka a nožík, geometrické útvary, koliesko od pásky s škoubikmi, lienka). Zadanie úlohy:

Napíšte a prediskutujte:

Ako tieto predmety súvisia s preberanou látkou o ťažisku, podmienkach rovnováhy a druhoch stability telesa?

1. Čo vidíte alebo pozorujete?

2. Ak zmeníte nejaké parametre, ako sa zmení správanie predmetu?

3. Aké zovšeobecňujúce tvrdenia môžete v súvislosti s pozorovaním povedať?

4. Akými argumentami môžete podporiť svoje tvrdenia?

5. Aké otázky máte v súvislosti s predmetmi a s experimentami, ktoré ste urobili?

Žiacke záznamy:

Tvrdenia:

• Ťažisko lienky je na jej nose.
• Ťažisko sústavy ceruzka - nožík je v hrote ceruzky.
• Priesečník 3 čiar, ktoré by boli vedené z 3 rôznych vrcholov telesa predstavuje ťažisko.
• Ak je objek podporený pod ťažiskom alebo zavesený nad ťažiskom, ostáva v rovnováhe

Podpora tvrdení:

• veľmi malá alebo žiadna

Otázky:

• Čo by sa stalo, ak by drôtiky lienky boli bližšie alebo ďalej k jej nosu?
• Ako vieme predpovedať, na ktorú stranu padne krabica, ak je umiestnená na rohu? Čo rozhoduje?
• Ako môžem nájsť ťažisko telesa výpočtom? Dá sa to aj inak? AKo vieme zistiť ťažisko, ak nevieme jeho hmotnosť?
• Prečo ceruzka - nožík nepadnú ale sú v rovnovážnom stave?

Hodnotenie priebehu hodiny:

Výstupy z tejto hodiny považujem za veľmi chabé, o čom svedčia záznamy z poznámok žiakov a z tvrdení, ktoré urobili. Dopada tejto hodiny pre žiakov bol minimálny.

• Návrhy na zmenu: Jasnejšie formulovať otázky. Nerobiť experimenty s predmetmi v skupinách, ale frontálne, pričom žiaci by mali zodpovedať otázky tak, ako sú uvedené vyššie najprv samostatne a následne by ich prediskutovali v dvojiciach a potom celá trieda.
• Nasledujúcu hodinu bol urobený súhrn k danej téme a urobené závery. Boli položené otázky: Čo sisa naučil? Ako to súvisí s tvojími každodenými skúsenosťami a životom? Doplň: Pred tým som si myslel ...., teraz si myslím ....

Premety použité počas hodiny:

Odpor vzduchu

Myšlienková rutina: Tvrdenie - Podpora - Otázka; Claim - Support - Question

Žiaci generujú všetky tvrdenia, ktoré im napadnú v súvislosti s odporom vzduchu. Napíšeme ich na tabuľu, následne o nich diskutujeme - hľadáme podporné agrumenty pre tvrdenia alebo agrumenty, ktoré vyvracajú dané tvrdenia. Učiteľ zároveň povzbudzuje žiakov k tomu, aby kládli otázky, ktoré súvisia s témou alebo s tvrdenimi, o ktorých diskutujeme.

Po diskusie si žiaci môžu prečítať študijný text a znovu sa vrátime k diskusii a ku korekcii tvrdení, prípadne doplníme novými poznatkami, ktoré žiaci neuviedli medzi tvrdeniami.

Tvrdenia žiakov, ktoré uviedli na hodine o odpore vzduchu:

• Odpor vzduchu existuje stále
• Čím väčší vietor, tým väčší odpor
• Čím väčší dodpor vzduchu, tým je ťažšie sa pohnúť
• Spôsobuje zastavenie objektu
• Závisí na váhe objektu
• Čím rýchlejšie ideš, tým máš väčší odpor vzduchu
• Závisí od tvaru objektu, ktorý sa hýbe

Rovnováha na páke

Myšlienková rutina: What Makes You Say That? CSQ (Claim, Support, Question)

Zadanie úlohy

60 kg žena stojí na konci dosky, ktorá je podopretá v jednej štvrtine od okraja, celá sústava je v rovnováhe. Akú hmotnosť má doska? a) 15 kg b) 20 kg c) 30 kg d ) 60 kg e ) 120 kg.

Jeden žiak prišiel s riešením zadanie veľmi rýchlo, riešenie bolo prezentované na tabuli, následne bola vyžiadaná argumentácia. Následne ďaľšia žiačka prišla s inýmriešením, tiež to musela svoj postup zargumentovať. Rozprúdila sa diskusia. Hodina skončila s ďalšími otázkami a pochybnosťami. Ja som prezentoval tiež jedno riešenie.

Riešenia z hodiny:

1. riešenie:

1/4*60kg = 3/4 * m; m = 20 kg (celková hmotnosť dosky)

2. riešenie:

na ľavej strane mame 3 diely celkovej hmotnosti dosky, na pravej strane ma 1 diel hmotnosti dosky a ženu (4*m=celková hmotnosť dosky):

3*m = m + 60 kg; m = 30 kg; celková hmotnosť dosky je 4*30kg = 120 kg.

3. riešenie:

1/4 * m*g = 1/4 * g * 60 kg; celkovová hmotnosť dosky je m = 60 kg.

Miskoncepcie:

Tento príklad je výborny na odhalenie a diskusiu o podstate ťažiska telesa a o tom, prečo pri výpočtoch umiestňujeme pôsobenie gravitačnej sily do ťažiska. V prvom prípade umiestňujú žiaci pôsobenie gravitačnej sily na koniec dosky, v druhom vychádzajú z mylného predpokladu, že vzdialenosť pôsobiacich síl na ľavej a na pravej strane sú v rovnakej vzdialenosti od osi otáčania - obdoba rovnoramenných váh. Tretie riešenie vychádza z predpokladu rovnosti momentov síl a toho, že gravitačná sila pôsobiaca na dosku pôsobí v ťažisku dosky t.j. v 1/4 vzdialenosti od osi otáčania.

Diskusia k tejto úlohe pokračovala aj po skončení hodiny, nakoniec musel o správnosti výsledkov rozhodnúť experiment (viď video nižšie), keďže ani moje riešenie nebolo dostatočne presvedčivé.

Video z experimentu

Výkon

Myšlienková rutina: Think - Puzzle - Explore

Otázky žiakov:

Ako je výkon spojený s prácou? Aké sú rozdiely vo významoch, keď používame výraz práca a výkon? Aký je rozdiel medzi prácov a silou?

Táto rutina bola použitá iba čiastočne na EXPLORE nebola. Tam by mohli nastúpiť aktivity: čítanie študijných texto, internet atď.