Pokažite učenicima nekoliko primjera gdje vidimo lom svjetlosti, npr. noge i dio trupa labudova ili divljih patki dok plivaju po rijeci, „slomljeno“ veslo veslača ili plesači zumbe u vodi.

Potaknite učenike na raspravu: Što se događa sa zrakom svjetlosti kad prolazi kroz različita optička sredstva (vodu, staklo, prozirnu plastiku)?

Pokus 1

Podijelite učenike u skupine. Ako je moguće, zamračite učionicu.

Svaka skupina na papir formata A4 postavlja kutomjer (360º) i planparalelnu ploču odnosno polucilindar. Na izvor svjetlosti umetnite slajd s jednostrukim prorezom. Pod kutom od 30º u odnosu na okomicu na granici sredstava propuštajte snop svjetlosti.

Ako pokus izvodite u učionici na danjem svjetlu, uz pomoć prepreke od bijeloga papira nađite točku ulaza zrake svjetlosti u sredstvo, zatim točku izlaza zrake svjetlosti iz sredstva i na kraju neku proizvoljno udaljenu točku u zraku.

Zatražite od učenika da opišu što se događa sa zrakom svjetlosti kad prolazi kroz različita optička sredstva (npr. zrak – staklo, staklo – zrak, plastika – zrak).

Izvedite najmanje pet mjerenja. Mijenjajte upadne kutove zrake svjetlosti. Učenici neka kutomjerom izmjere kut loma i podatke zapišu u tablicu u programu Excel Online. Neka snime tijek izvođenja pokusa. Učenici mogu pogledati simulacije u Flashu: simulacija1, simulacija2 i simulacija3. 

Nakon pregledavanja predložene simulacije učenici neka usporede svoje rezultate mjerenja s vrijednostima na simulaciji. Neka se osvrnu na razlike u mjerenjima za pojedine materijale. Svoje zaključke kako se zraka svjetlosti lomi prolaskom kroz različita optička sredstva iznose uz pomoć tabličnog programa Excel Online.

Aktivnost možete ostvariti suradničkim radom učenika različitih škola u virtualnoj učionici uz pomoć platforme za suradničko učenje Edmodo, tako da članovi drugih skupina mogu komentirati i postavljati pitanja, ili u eTwinningu ako učenici rade projekt na temu loma svjetlosti s drugim školama.

Tijekom suradnje podsjetite učenike na uvažavanje mišljenja drugih učenika i pravila ponašanja na internetu (Netiquette).

Učenici koji žele kod kuće mogu istražiti o astronomskoj refrakciji i povezanim pojavama.

Postupci potpore

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike uključiti u praktični rad i uporabu web-animacija.

Ako u razredu imate učenika s oštećenjem vida (slabovidnost), izvedite navedeni pokus na danjem svjetlu. Tijekom bilježenja mjerenja učenicima pripremite pisane predloške s tablicom u koju će unositi podatke, a kasnije te podatke upisivati u tablicu u Excelu. To će im olakšati organizaciju podataka.

Neki učenici s teškoćama mogu imati poteškoća u rukovanju geometrijskim priborom poput kutomjera, pri čemu ih je važno ohrabriti i pružiti im podršku u mjerenju. Kad zbog svojih poteškoća učenik ne može upotrebljavati kutomjer, osigurajte mu podršku pomoćnika ili suučenika, koji će izvoditi rad prema učenikovim naputcima.

Ako u razredu imate učenika s oštećenjem vida (sljepoća), uz usmeno objašnjenje i taktilni predložak (npr. konkretni predmet koji opisuje lom svjetlosti) prikažite mu što se događa pri lomu svjetlosti u stvarnosti.

Zajedno s učenicima razgovarajte u uvodnoj motivaciji o ribarima i njihovu životu te važnosti ribe u prehrani ljudi nekad i danas. Posebno se osvrnite na zaštitu riba i vodenih organizama, kako u Hrvatskoj, tako i u svijetu.

Potaknite učenike na raspravu kako trebaju gledati da bi vidjeli ribicu kao podvodni ribolovci, a kako loveći ribu s obale.

Pokus 2

Podijelite učenike u skupine. Svaka skupina bira među sobom članove podskupina koji će biti podvodni ribolovci, a koji ribolovci s obale. Podijelite učenicima laboratorijske čaše u koje ste ulili vodu do tri četvrtine čaše. U svaku čašu postavite ribe (igračke, npr. iz Kinder jaja, koje neće plutati). Ako ih nemate, možete staviti šarene kuglice koje neće plutati. Po duljini prepolovite slamku. Slamka predstavlja ribički štap ili osti. Zarežite jedan kraj slamke škaricama na tri dijela tako da predstavljaju osti ili postavite udicu načinjenu od tanke žice. Svaka skupina iznosi usmeno svoje pretpostavke kako bi uspješno upecali ribu.

Kako se svjetlost širi prostorom? Kako će se svjetlost ponašati kad prolazi kroz različita optička sredstva? Zajedno raspravite o opaženom kako se zraka svjetlosti ponaša prolazeći kroz različita optička sredstva te o tome slaže li se to s njihovim očekivanjima.

Učenici neka nacrtaju put zrake svjetlosti od ribice do ljudskoga oka u oba slučaja, a svaka podskupina neka prikaže svoj tijek istraživanja u alatu za izradu animiranog sadržaja Moovly.

Ako imate pametnu ploču na kojoj se može podijeliti zaslon (Screen Mirroring) mobilnih uređaja učenika, neka svaka skupina podijeli zaključke istraživanja sa svojeg uređaja s ostatkom razreda.

Učenici koji žele mogu kod kuće u istome alatu izraditi svoj animirani videouradak Starac i more, u kojem će objasniti lom svjetlosti.

Postupci potpore

Učenike s teškoćama uključite u raspravu i davanje prijedloga o načinima na koje se može upecati riba. Ako učenik ne može samostalno dati primjer ili zaključiti o promatranome, pružite mu podršku postavljajući mu usmjerena pitanja kojima će lakše doći do zaključka. U aktivnosti uporabe web-alata važno je da učitelj i učenik zajedno odrade dio aktivnosti te da učitelj bude siguran da je učenik usvojio sve potrebne korake koji su potrebni za uporabu tog web-alata. Učenicima s teškoćama možete pripremiti i kratke vizualne upute za uporabu pojedinog web-alata, koje učenik može zalijepiti u bilježnicu i na taj će mu način služiti kao podsjetnik kroz cijelu nastavnu godinu.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike uključiti u aktivnost prezentacije podataka uz pomoć digitalnih alata.

Kao uvodnu motivaciju pokažite svojim učenicima različite primjere svjetlovoda: svjetlosne instalacije visećih i samostojećih rasvjetnih tijela, božićna drvca kojima vrhovi grana svijetle te svjetlovodne trake koje daju naznaku za kretanje u zamračenom prostoru (npr. kino), a osvijetljeni piktogrami redova i sjedala omogućuju posjetiteljima orijentaciju.

Razgovarajte s učenicima o mjerama zaštite od požara u domaćinstvu i ozljedama ljudi povezanim s osvijetljenim božićnim drvcima.

Pokus 3

Istražite s učenicima u sljedećem pokusu što se događa kad je upadni kut svjetlosne zrake veći od graničnoga kuta.

Podijelite učenike u skupine. Šilom napravite otvor na 10 cm od dna plastične boce. Učenike podsjetite na mjere opreza pri rukovanju alatom koji može uzrokovati ozljede. Ljepljivom vrpcom zalijepite otvor boce. U bocu ulijte vodu do vrha i zatvorite je čepom. Bocu postavite na plastični podložak na stolu dimenzija najmanje 30 cm • 30 cm • 5 cm. Što je moguće više zamračite prostoriju u kojoj izvodite pokus. Odlijepite ljepljivu vrpcu s napravljenoga otvora, iz kojeg istječe voda na plastični podložak.

Snop svjetlosti iz lasera usmjerite prema rupici kroz koju istječe voda, pod kutom za koji imamo totalnu refleksiju na granici voda-zrak. Potrebno je kutomjerom mjeriti kut upada zrake svjetlosti i usporediti ga s graničnim kutom za totalnu refleksiju na granici voda-zrak.

Tijek izvođenja pokusa učenici neka fotografiraju, a opažanja prezentiraju koristeći se alatom za izradu prezentacija Piktochart.

Postupci potpore

Učenike s teškoćama uključite tako da aktivno sudjeluju u aktivnosti. Učenici mogu mjeriti i zapisivati podatke u svojim skupinama te snimati i fotografirati pokus. Tijekom izvođenja pokusa učenicima s teškoćama postavljajte dodatna pitanja kojima ćete provjeravati razumijevanje izvođenja pokusa.

Učeniku s oštećenjem vida tijekom provedbe pokusa neprestano i detaljno objašnjavajte što se događa u kojem trenutku. Ključne pojmove objasnite vizualno uz kratak, jasan i zoran tekst.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći dodatne upute kako učenike uključiti u praktičan rad i prezentaciju podataka uz pomoć digitalnih alata.

Pokažite učenicima nekoliko primjera iz svakodnevnog života u kojima vidimo lom svjetlosti, npr. kod skoka u vodu na glavu, kad dolazi do pogrešne procjene dubine vode. Uputite učenike na sigurno skakanje u vodu gdje nije provjerena dubina vode.

Pokus 4

Ako nemate mogućnosti izvesti pokus kao u aktivnostima B. i C., virtualni lom svjetlosti možete istražiti uz pomoć Phet interaktivne simulacije.

Učenici neka pretpostave što će se dogoditi s upadnom zrakom svjetlosti kad ona prolazi kroz različita optička sredstva. Mijenjajte upadni kut zrake svjetlosti za najmanje tri različite vrijednosti. Za pripadni upadni kut učenici neka mjere lomljeni kut. Zadajte im neka dobivene podatke zapišu tablično u programu Excel Online. Nakon što popune tablicu, neka pokraj nje nacrtaju put upadne i lomljene zrake svjetlosti pri prolasku kroz različita optička sredstva kako je prikazano simulacijom.

Ako imate pametnu ploču na kojoj se može podijeliti zaslon (Screen Mirroring) mobilnih uređaja (tableta ili mobitela) učenika, neka svaka skupina podijeli zaključke istraživanja sa svojeg uređaja s ostatkom razreda.

Postupci potpore

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike s teškoćama uključiti u aktivnost uporabe web-simulacija.

Kao uvodnu motivaciju zajedno s učenicima pogledajte nekoliko geometrijskih 3D op art radova i prokomentirajte s učenicima kako ih oni vide.

Pokus 5

Podijelite učenike u skupine. Svaka skupina upotrebljavat će staklenu laboratorijsku čašu ili staklenku, vodu, papirnati karton ili papir formata A4 te marker u boji ili kolažni papir.

Učenici markerima crtaju emotikone u dvije različite boje (ili strelice, pravokutnike ili likove po želji) ili izrezuju željene likove iz kolažnog papira.

Postavite staklenu laboratorijsku čašu 10 cm ispred emotikona. Učenici neka istraže i opišu kako vide emotikon gledajući ga kroz staklenu čašu prije i nakon izlijevanja vode u laboratorijsku čašu. Fotografirajte tijek izvođenja pokusa. Neka jedan učenik u skupini prvo ulije vodu u staklenu čašu do visine pri kojoj se vidi pola emotikona, a zatim do visine pri kojoj je cijeli emotikon ispod razine vode. Potaknite učenike na raspravu.

Kroz koja sve sredstva prolazi svjetlost, što se događa sa slikom emotikona kad mijenjamo udaljenost laboratorijske čaše s vodom od emotikona i mijenja li se izgled emotikona dodavanjem vode?

Učenici svoje fotografije i opažanja bilježe u alatu za izradu infografika i plakata Piktochart. Potaknite učenike na suradnju i uvažavanje različitih mišljenja tijekom rada.

Ako imate pametnu ploču na kojoj se može podijeliti zaslon (Screen Mirroring) mobilnih uređaja (tableta ili mobitela) učenika, neka svaka skupina podijeli zaključke istraživanja sa svojeg uređaja s ostatkom razreda.

Ovu aktivnost zajedno s učenicima možete završiti uz pomoć Phet interaktivne simulacije, koja objašnjava opaženo.

Postupci potpore

Tijekom rada u skupinama učenicima s teškoćama odredite njihovu ulogu u skupini i podijelite zadatak/zadatke koje trebaju izvršiti u skladu sa svojim sposobnostima i teškoćama. Na taj način omogućit ćete im aktivno sudjelovanje u zadatku unutar skupine, što će pridonijeti uspješnijem usvajanju njima postavljenih ciljeva, a istovremeno ćete izbjeći situaciju da učenici u svojoj skupini budu samo pasivni promatrači.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike uključiti u praktični rad.

Za učenike koji žele znati više

Učenici koji žele znati više mogu istražiti aktivnost A na platformi Arduino, namijenjenoj izradi uređaja za povezivanje računala sa stvarnim svijetom.

Na eksperimentalnu pločicu postaviti laser i žicama ga spojiti s fotootpornicima i računalom. Usmjeriti snop svjetlosti iz izvora kako je opisano u aktivnosti A. Moguće je upotrijebiti i motor s enkoderom, koji može pratiti zakretanje polucilindra te dati Arduinu da samostalno pronađe kut zakretanja kad se svjetlost slomi na samo jednome fotootporniku.

Neka učenici podatke prikupe i obrade u programu Excel Online.

Uputite učenike na alat za lakšu organizaciju i podjelu poslova tijekom rada te međusobnu suradnju Trello.

Tijek projekta, kao i rezultate, učenici neka prikažu u alatu za izradu videomaterijala Moovly.