Predmet
Fizika 4
Veličina slova
Naslovna slika
scenarij poučavanja

Upotreba i zloupotreba

Naziv predmeta
Fizika 4

Razred
4. razred, srednja škola

Odgojno-obrazovni ishodi
ključni pojmovi
  • atomske jezgre
  • nuklearne reakcije

Mračna strana

Razgovarajte s učenicima o odgovornosti koju nose različiti poslovi.

Kakvu odgovornost imaju znanstvenici za zlouporabe svojih otkrića? Gdje su granice te odgovornosti?

Potaknite ih da se pokušaju prisjetiti primjera i razgovaraju o njima.

Najavite da ćete sljedeći put nastaviti raspravljati o ovoj temi na primjeru Projekta Manhattan.

Podijelite učenike u grupe, koje će dobiti zadatak, koji treba biti gotov do sljedećeg sata Fizike, kada ćete ovaj aspekt obraditi metodom obrnute učionice.

Uputite učenike da istraže činjenice o Projektu Manhattan.

Neka na mrežnim stranicama nađu fotografije na kojima su prikazane posljedice atomskih bombi koje su pale na Hiroshimu i Nagasaki.

Svaka grupa neka odabere jednog od znanstvenika koji je u sudjelovao u Projektu Manhattan i napiše kratak esej o njegovu znanstvenom radu.

Svoj istraživački rad neka objave u obliku prezentacije u alatu Prezi, kojem učenici pristupaju služeći se AAI@Edu.Hr identitetom te izrađujući prezentaciju na mreži.

Unaprijed ograničite vrijeme izlaganja.

Zajednički raspravite o prezentacijama prepuštajući inicijativu učenicima. Nastavite uvodnu raspravu s prethodnog sata u svjetlu priređenih izlaganja. Potaknite ih da rasprave o dvojbama pojedinih znanstvenika o opasnostima koje proizlaze iz njihova rada, ali i o povijesnom kontekstu u kojem se Projekt Manhattan odvijao.

Pitajte učenike što znaju o Hipokratovoj zakletvi za liječnike.

Kako biste formulirali osnovne iskaze nove „Hipokratove zakletve“ za znanstvenike?

Osim o prikazanom sadržaju razgovarajte i o opasnosti od atomskog i nuklearnog naoružanja.

Neka navedu međunarodne sporazume o kontroli nuklearnog naoružanja!

Koliko ih ima? Koje su zemlje s nuklearnim oružjem potpisnice sporazuma, a koje nisu?

Postupci potpore

Tijekom prilagodbe scenarija važno je imati na umu da učenici s teškoćama u razvoju i učenici sa specifičnim teškoćama učenja predstavljaju heterogenu skupinu i da odabir prilagodbi valja temeljiti na pojedinačnim značajkama svakoga učenika (jakim i slabim stranama, specifičnim interesima…), kao i obilježjima same teškoće. Preporučuje se, u dogovoru s učenikom, učenika s teškoćama premjestiti u prednje klupe u razredu kako bi ga se moglo popratiti i pružiti mu dodatnu uputu ili pomoć pri izvršavanju zadatka.

Pri podjeli u parove uvijek je važno voditi računa o obilježjima pojedinog para. Vodite računa o tome da je učenik s teškoćama u paru s onim učenikom koji nema poteškoća u svladavanju gradiva, koji je strpljiv i pozitivno utječe na učenika s teškoćama.

S učenicima s oštećenjem sluha i učenicama s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije treba provjeriti jesu li razumjeli upute te snalaze li se u korištenju digitalnim alatima. Ako je potrebno, osigurajte učenicima pisane i slikovne upute za korištenje digitalnim alatom.

U prezentacijskom dijelu aktivnosti važno je voditi računa o tome da predstavnik para ne bude učenik koji osjeća nelagodu tijekom čitanja ili javnog nastupa zbog svoje teškoće (primjerice, učenik s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije ili učenik koji ima izraženu anksioznost).

Dodatne informacije o postupcima potpore učenicima s teškoćama u učenju možete potražiti u priručniku Didaktičko-metodičke upute za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Također, potražite Smjernice za rad s učenicima s teškoćama i savjete učiteljima na stranicama Hrvatske udruge za disleksiju.

Nastavna aktivnost za predmet X

Mračna strana

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • Učenik objašnjava primjere povezanosti ljudskog djelovanja i nuklearne energije.
Razina složenosti primjene IKT
  • Početna
Korelacije i interdisciplinarnost
  • GOO B.5.1. Učenik promiče pravila demokratske zajednice
  • ODR A.5.1. Učenik kritički promišlja o povezanosti vlastitog načina života s utjecajem na okoliš i ljude.

Drži stvari pod kontrolom

Razgovarajte s učenicima o tome što su čitali ili gledali o nesrećama koje su se događale u nuklearnim elektranama.

Koja je razlika između kontrolirane nuklearne reakcije u elektrani i nuklearne bombe?

Koji parametri po vašem mišljenju utječu na reakciju u nuklearnom reaktoru u elektrani?

Kada će ta reakcija biti stabilna?

Neka učenici iznesu pretpostavke i rasprave o njima.

Raspravite i o tome kako bi učenici opisali razliku između subkritične, kritične i superkritične reakcije.

Kreirajte na platformi MS Teams sustava Office 365 OneNote bilježnicu, kojoj pristupaju služeći se računalom i AAI@Edu.Hr identitetom, a u kojoj ćete s učenicima podijeliti upute za izradu vježbe.

Pripremite 50-ak loptica za stolni tenis (mogu biti i lagane spužvaste loptice ili slično).

Rasporedite učenike na vrhove kvadrata koji su dijelovi zamišljene kvadratne mreže na podu tako da razmak između svakog pojedinog učenika bude oko pola metra. Svakom učeniku dajte dvije loptice.

Što predstavljaju loptice u vašem pokusu? A što „glumi“ jezgre urana?

Zatražite od učenika da uoče analogiju vaših pokusa i reakcija koje se zbivaju u nuklearnim reaktorima.

Neka iznesu svoje pretpostavke o parametrima reakcije u pokusu.

Jednog učenika zadužite da mobitelom snima aktivnosti koje slijede.

Jednu lopticu vi bacite u zrak prema učenicima.

Učenik koji je pogođen ovom loptom baca svoje dvije lopte okomito u zrak. Svaki od idućih učenika koji bivaju pogođeni bacaju svoje loptice u zrak. „Reakcija“ se nastavlja toliko dugo dok više ne bude loptica u zraku.

Zatražite od učenika da pretpostave kako će se mijenjati parametri reakcije kada se mijenja razmak među sudionicima pokusa.

Ponovite postupak, ali ovaj put postavite učenike tako da su udaljeni jedni od drugih samo 30 cm i izvedite aktivnost.

Ponovite postupak posljednji put, ali postavite učenike u zbijeni niz bez razmaka među njima.

Podijelite učenike u grupe koje broje 3 do 4 učenika. Učenik koji je snimao pokuse neka na OneNote bilježnicu postavi videozapise pokusa u prostor koji ste vi unaprijed kreirali. Učenici na svojim mobitelima pregledavaju videozapise. Neka pripreme tablicu u alatu MS Word i ugrade je u OneNote bilježnicu. U tablicu neka unesu:

  1. koliko je svaki od pokusa trajao (vrijeme otkad je započeo do trenutka kad više nije bilo niti jedne loptice u zraku). Svaka grupa upisuje srednju vrijednost svojih očitavanja vremena trajanja.
  2. koja riječ najbolje opsuje reakciju u pokusu: subkritična, kritična ili superkritična.

Kada učenici podijele odgovore, potaknite ih na to da argumentirano rasprave o njima i otklone eventualne greške i nedoumice.

Nakon toga im postavite pitanja i raspravite s njima o sljedećem:

  1. U kojem je pokusu najbrže završila reakcija?
  2. Gledajući sva tri pokusa, koji su parametri bitni za reakciju koju opažate?
  3. Koji bi vaš pokus opisao situaciju kada je reakcija u reaktoru u stabilnom stanju?
  4. Što je superkritična masa?
  5. U kojem se od vaših pokusa razina snage povećavala?
  6. Koja je uloga kontrolnih šipki?
  7. Osvrnite se na svoje pretpostavke prije izvođenja pokusa!

Razgovarajte s učenicima o propisima koje ima Republika Hrvatska, a odnose se na postupanje u slučaju nuklearne nesreće.

Razgovarajte i o tome što znaju o radu Nuklearne elektrane Krško. Kako se zbrinjava radioaktivni otpad iz ove elektrane?

Potaknite učenike da se uključe u demokratske procedure odlučivanja u Republici Hrvatskoj o ovim pitanjima.

Postupci potpore

Ako u razredu postoje učenici s poremećajem iz autističnog spektra, valja im najaviti strukturu sata na početku, kao i svaku promjenu aktivnosti.

Tijekom rada u skupini vodite računa o tome da učenik s teškoćama aktivno sudjeluje u svim aktivnostima te da nikako ne bude dio skupine kao pasivni promatrač. Važno je da unutar skupine učenik s teškoćama dobije jasne upute i zadatke. Vodite brigu o tome da učenici sudjeluju u aktivnostima koje za njih imaju najmanje prepreka u odnosu na prisutno ograničenje, primjerice da učenik s motoričkim teškoćama ne izrađuje direktno sadržaj u digitalnom alatu.

Provjeravajte snalaze li se učenici s teškoćama u spomenutim digitalnim alatima. Po potrebi osigurajte i pisane upute sa slikovnim prikazima radi lakšeg korištenja alatom.

Učenike s poremećajem aktivnosti i pažnje valja uklopiti u skupinu u kojoj se nalaze učenici koji djeluju usmjeravajuće (oblik vršnjačke podrške).

Tijekom razredne rasprave nemojte isticati učenika s teškoćama ako pogriješi. Nakon razredne rasprave omogućite učeniku s teškoćama odgovore na pitanja koja su se postavljala tijekom rasprave.

Nastavna aktivnost za predmet X

Drži stvari pod kontrolom

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • Učenik objašnjava nuklearne reakcije.
Razina složenosti primjene IKT
  • Srednja
Korelacije i interdisciplinarnost
  • GOO B.5.1. Učenik promiče pravila demokratske zajednice
  • ODR A.5.1. Učenik kritički promišlja o povezanosti vlastitog načina života s utjecajem na okoliš i ljude.

Kontroliram se

Razgovarajte s učenicima o tome na kojem se principu zasniva rad nuklearnih elektrana. Koja je razlika između kontrolirane fisije i nuklearne bombe?

Koji se izotopi upotrebljavaju u nuklearnim reaktorima?

Neka iznesu pretpostavke o tome što je lančana reakcija, kako se potiče, kako se kontrolira, kako izotopi koji se nalaze u reaktoru utječu na nju. Neka argumentiraju pretpostavke i rasprave o njima, a potom neka ih provjere s pomoću simulacije Phet Nuklearna fisija“ na poveznici. Podijelite učenike u parove.

Na platformi Loomen, kojoj će učenici pristupiti koristeći se AAI@Edu.Hr identitetom sa svojih računala, podijelite zadatke koji su niže navedeni, kao i prostor za raspravu. Također, neka učenici na kraju na istom mjestu podijele svoje odgovore i zaključke.

Prvo ih uputite na opciju „Fisija – jedna jezgra“.

Što će se dogoditi kada neutron pogodi 235U?

Kada provjere pretpostavke, uputite ih na opciju „Lančana reakcija“.

Neka učenici postave početno stanje uz broj jezgri 238U na vrijednosti 100 i broj jezgri 235U na vrijednosti 0.

Neka pretpostave što će se dogoditi, a potom provjere pretpostavke.

Zatim neka pretpostave:

Kako biste postavili početne vrijednosti jezgri 235U i 238U ?

Što će se događati pri promjeni udjela jezgri 238U?

Neka provjere pretpostavke te kreiraju tablicu u alatu MS Word sustava Office 365, kojem pristupaju služeći se računalom i AAI@Edu.hr identitetom te u nju upišu rezultate svojih opažanja. Taj dokument također neka postave na platformu Loomen na mjesto koje ste predvidjeli za to.

Potaknite ih na raspravu o opažanjima.

Jesu li opažanja u skladu s pretpostavkama? Objasnite!

Nastavite s raspravom:

Kako biste postavili početne vrijednosti jezgri 235U i 238U ? Objasnite!

Kako biste ostvarili najefikasniji fisijski reaktor, koji je omjer 235U i 238U potreban? Objasnite.

Potom neka odaberu opciju „Nuklearni reaktor“.

Prije nego pokrenu simulaciju zatražite od učenika da pretpostave koja je uloga kontrolnih šipki i neka pokušaju obrazložiti svoju pretpostavku.

Neka potom pokrenu opciju i provjere pretpostavke. Kada podijele opažanja, raspravite s njima o ulozi kontrolnih šipki. Zatražite od njih i da pokušaju zaključiti što predstavljaju veličine „Snaga“ (izlazna snaga) i „Energija“, označene na sučelju s desne strane reaktora te raspravite o navedenom s njima.

Raspravite s učenicima o prednostima i rizicima pri dobivanju električne energije u nuklearnim elektranama.

Koja je moguća uloga nuklearnih elektrana u ograničavanju klimatskih promjena?

Koliko svojih potreba zadovoljava Republika Hrvatska iz Nuklearne elektrane Krško?

Koje se europske zemlje najviše koriste nuklearnim elektranama? Gdje se u blizini naših granica nalaze nuklearne elektrane susjednih zemalja?

Koji su rizici?

Što im je poznato o uzrocima nesreća u Černobilu, Fukushimi, Otoku tri milje?

Koje su moguće posljedice katastrofe u nuklearnim elektranama?

Što znaju o protokolu o postupanju u slučaju nuklearne katastrofe?

Koje propise kojima se regulira ovo područje ima Republika Hrvatska? Kako se rješava zbrinjavanje radioaktivnog otpada?

Kao građanke i građani vaši će učenici uskoro sudjelovati u demokratskim procedurama odlučivanja u Republici Hrvatskoj. Potaknite ih da se uključe u rasprave o ovome argumentirajući svoje stavove i uvažavajući tuđa mišljenja.

Kako bi oni regulirali ovu problematiku? Kako mogu utjecati na odluke povezane s tom problematikom?

Postupci potpore

Tijekom razredne rasprave učeniku s oštećenjem sluha osigurajte dobru vidljivost govornikova lica i usana. Pričekajte nakon postavljanja pitanja kako bi i učeniku s oštećenjem sluha dali priliku da se javi i odgovori (pauza osigurava vrijeme za obradu informacija). Ne ustrajte u tome da učenici s teškoćama (kao što su poremećaj govora ili izražena anksioznost) govore, osim ako se sami ne jave.

U radu predvidite više vremena za rješavanje zadataka za učenike s teškoćama, što se posebno odnosi na učenike s disleksijom, kojima je potrebno više vremena za čitanje i pisanje.

S učenicima s oštećenjem sluha i učenicama s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije provjerite jesu li razumjeli upute.

Učenike s poremećajem aktivnosti i pažnje valja poticati na sudjelovanje i usmjeravati njihovu pažnju na zadatak.

Za učenike koji žele znati više

Učenicima na izvannastavnoj aktivnosti ili na dodatnoj nastavi zadajte da istraže kako se upotrebljava ugljik da bi odredili koliko je dugo neki organizam mrtav.

Prethodno razgovarajte s njima o tome što p navedenom znaju i zatražite da pokušaju na temelju svog predznanja rekonstruirati ideju koja je osnova ove metode.

Nakon toga uputite učenike da pogledaju videozapis na poveznici.

Zatim neka na poveznici pročitaju dio o Utvrđivanju starosti s pomoću radioaktivnih elemenata (radioaktivno datiranje) i odgovore na postavljena pitanja te prirede kratko izlaganje za učenike u razredu u kojem ćete opisati svoje istraživanje i zaključke. Neka se za izlaganje koriste alatom MS Sway sustava Office 365.

Prije njihove prezentacije u razredu upitajte ostale učenike što znaju o ovoj metodi, a nakon izlaganja ih potaknite da razgovaraju i postavljaju pitanja. Po potrebi se uključite u razgovor s informacija i objašnjenjima.

Nastavna aktivnost za predmet X

Kontroliram se

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • Učenik objašnjava načela dobivanja energije iz nuklearnih reakcija (fisija i fuzija).
Razina složenosti primjene IKT
  • Napredna
Korelacije i interdisciplinarnost
  • GOO B.5.1. Učenik promiče pravila demokratske zajednice
  • ODR A.5.1. Učenik kritički promišlja o povezanosti vlastitog načina života s utjecajem na okoliš i ljude.

Dodatna literatura, sadržaji i poveznice

Dodatna objašnjenja pojmova možete potražiti na relevantnim mrežnim stranicama – Google znalac, Struna (Hrvatsko strukovno nazivlje), Hrvatska enciklopedija i sl.

  1. Douglas C. Giancoli. (7th Edition, 2014). Physics: Principles with Applications
  2. Raymond A. Serway, John W. Jewett. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics
  3. OneNote Class Notebook priručnik za učitelje

Povratne informacije i/ili prijava greške

Želite nam reći svoje mišljenje o ovom sadržaju ili ste uočili grešku? Javite nam to popunjavanjem ovog obrasca. Vaše povratne informacije su nam važne.