Razvoj fizičkih koncepata pomoću istraživanja prirodnih pojava

(prilog online nastavi fizike u srednjim školama)

Ishod FIZ SŠ B.1.4.

Primjenjuje 3. Newtonov zakon i zakon očuvanja količine gibanja

Razrada ishoda

Primjenjuje zakon očuvanja količine gibanja.

• Analizira primjere pomoću III. Newtonovog zakona.
• Povezuje impuls sile s promjenom količine gibanja.
• Primjenjuje 3. Newtonov zakon i zakon očuvanja količine gibanja

Odgojno-obrazovni ishodi na razini ostvarenosti "dobar" na kraju razreda

• Određuje u primjerima odgovarajuće parove sila prema III. Newtonovu zakonu.
• Na primjerima povezuje impuls sile i promjenu količine gibanja tijela.

Ishod FIZ SŠ D.1.5.

Primjenjuje zakon očuvanja energije

Razrada ishoda

• Tumači i matematički opisuje kinetičku, elastičnu potencijalnu i gravitacijsku potencijalnu energiju.
• Tumači i primjenjuje rad, snagu i korisnost.
• Primjenjuje zakon očuvanja energije.

Odgojno-obrazovni ishodi na razini ostvarenosti "dobar" na kraju razreda

• Opisuje primjere zakona očuvanja energije.
• Razlikuje pozitivan i negativan rad i navodi primjere.
• Razlikuje fizički koncept rada od rada iz svakodnevnog života i navodi primjere.
• Opisuje unutarnju energiju.
• Tumači i primjenjuje korisnost rada i energije.

Pretvorba energije iz jednog oblika u drugi

Različite pojave u prirodi, poput gravitacijskih, elektromagnetskih, nuklearnih ili onih unutar jezgre moguće je opisati velikim brojem točnih zakona. Bez obzira na različitost prirodnih pojava, sve se one podvrgavaju nekim općim principima, odnosno zakonima. Jedan od tih općih principa je i princip očuvanja. Princip očuvanja vrijedi za električni naboj, količinu gibanja, energiju itd.

Bilo koji zakon očuvanja možemo jednostavno opisati:

Postoji jedan broj, točnije fizička veličina, koju je u nekom trenutku moguće izračunati i ta će veličina u bilo kojem sljedećem trenutku imati istu vrijednost, bez obzira kakvi su se jednostavni ili složeni procesi s tom veličinom u međuvremenu događali.

Koncept energije je jedan od najvažnijih koncepata u fizici. Iako je teško formulirati što je energija, mi ju u fizici uspješno koristimo za rješavanje mnogih problema. Ne koristimo ju samo u fizici, nego u svim prirodnim znanostima. Svako tijelo ima neki oblik ili vrstu energije. Postoje različite vrste i oblici energije: kemijska energija, energija vjetra, vode, plime i oseke, geotermalna energija (toplinska energija u unutrašnjosti Zemlje), energija Sunca itd.

U mehanici energija postoji u dva oblika, kao kinetička i kao potencijalna energija.

Energiju karakteriziraju pretvorbe iz jednog oblika u drugi.
Da bismo koncept energije mogli koristiti, moramo usvojiti i znati primijeniti sljedeće činjenice:

• Energiju je moguće izračunati
• Energija može prelaziti iz jednog oblika u drugi
• Energija je uvijek očuvana

Radionice

Kroz radionice sudionici skupa moći će ostvariti ciljeve skupa:

• procijeniti važnost razvijanja fizičkih koncepata,
• procijeniti važnost razvijanja prirodoznanstvene pismenosti učenika,
• provesti istraživanje fizičkih pojava,
• analizirati probleme prikazivanja rezultata učeničkih istraživanja,
• analizirati načine otklanjanja problema prikazivanja rezultata učeničkih istraživanja.

Radionice su zamišljene tako da budu prilagodljive online izvođenju nastave. Svi će materijali biti dostupni online kao cjelina, ali postoji mogućnost da se preuzmu samo interaktivni apleti pa na osnovu njih nastavnik može stvarati neki drugi kontekst ili postavljati neka druga pitanja.

Struktura radionica prilagođena je znanstvenoj metodi.

1. Promatranje pretvorbe energije za odabrani primjer
2. Postavljanje hipoteze
3. Prikupljanje podataka pomoću virtualnog pokusa
4. Analiza podataka
5. Rezultat (i njegov prikaz)
6. Usporedba rezultata sa hipotezom.