Na prethodnom satu zadajte nekome od učenika da izradi kratku prezentaciju u alatu Prezi o uređaju CCD (charge-coupled device), koji je u osnovi rada digitalne kamere.

Aktivnost započnite prezentacijom. Razgovarajte o tome što su učenici čuli.

Koja se fizikalna pojava primjenjuje pri nastanku fotografskog zapisa?

Ponaša li se svjetlost pri fotoelektričnom učinku kao val ili kao da je građena od čestica?

S druge strane, podsjetite ih što se događa pri prolasku svjetlosti kod naočala ili kontaktnih leća?

Zašto neki imaju plus, a neki minus dioptriju?

Je li lom svjetlosti valno ili čestično svojstvo?

Je li svjetlost val ili čestica?

Potaknite učenike na razvoj vještina javnoga govorništva: postavljanje pitanja, raspravu i iznošenje zaključaka u razredu, uvažavajući pritom tuđe mišljenje i argumentirajući svoje.

Potom napravite osvrt na povijesne teorije o prirodi svjetlosti Christiaana Huygensa (valna ili undulatorna teorija svjetlosti) i Isaaca Newtona (čestična ili korpuskularna teorija svjetlosti).

Učenike potom podijelite u parove te u razrednom timu u platformi MS Teams sustava Office 365 na kartici Datoteke podijelite datoteku s tablicom u alatu Word, koju će učenici preuzeti ili je podijelite u odjeljku prostora za pohranu u oblaku (OneDrive).

Neka na mreži i s pomoću sinkrone komunikacije, u suradnji, sa suučenikom u paru, popunjavaju tablicu kako bi ta dva modela svjetlosti usporedili uspoređujući njihova tumačenja određenih svjetlosnih pojava.

Zajednički raspravite o njihovim bilješkama.

Prije popunjavanja tablice neka pogledaju videozapis.

Zadatak za učenike

Ponudite učenicima šest pojava (odbijanje svjetlosti, lom svjetlosti, disperzija svjetlosti, pravocrtno širenje svjetlosti, ogib svjetlosti i djelomična refleksija svjetlosti). Neka učenici razvrstaju pojave s obzirom na to odnose li se na Newtonovu teoriju čestične prirode svjetlosti ili Huygensovu teoriju o valnoj prirodi svjetlosti.

Neka pronađu i primjere iz okoline koji potkrjepljuju jednu ili drugu teoriju i zapišu ih. Nakon toga neka podijele rezultate u obliku kratke prezentacije u MS PowerPointu te uz usmeno izlaganje rasprave o njima.

Važna je argumentacija kod učeničkih odgovora. Argumentirana rasprava jedan je od temelja razvoja znanosti, ali i demokracije te je treba njegovati u svakoj situaciji.

Postupci potpore

Pri prilagodbi 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 svakog učenika (jakim i slabim stranama, specifičnim interesima…) te obilježjima same teškoće. Preporučuje se učenika s teškoćama premjestiti u prednje klupe u razredu kako bi ga se moglo popratiti i kako bi mu se mogla pružiti dodatna uputa ili pomoć pri izvršavanju zadatka.

Učenicima sa specifičnim teškoćama učenja pripremite kratak sažetak povijesnih teorija o prirodi svjetlosti Christiaana Huygensa i Isaaca Newtona kako bi lakše pratili sadržaj. Treba grafički i jezično prilagoditi tekst. Jezična prilagodba podrazumijeva kraće rečenice uobičajenog poretka riječi u rečenici s jasno izrečenim svim njezinim dijelovima, bez metafora, s izdvojenim i objašnjenim nepoznatim i/ili ključnim pojmovima. Grafička prilagodba podrazumijeva prilagodbe poput upotrebe određene vrste fonta (npr. OmoType, Arial, Verdana) koji je uvećan, dvostruki prored, povećan razmak među slovima, poravnavanje teksta ulijevo.

Vodite računa da je učenik s teškoćama u paru s onim učenikom koji nema teškoća u svladavanju gradiva, koji je strpljiv i pozitivno utječe na učenika s teškoćama. Provjeravajte s parom kako napreduju u izvršavanju zadatka.

Uputite učenika s oštećenjem sluha da pri gledanju videozapisa uključi opciju „titlovi“. Za učenike s oštećenjem vida valja prilagoditi svjetlinu u prostoru, na zaslonu te kontrast pozadine i teksta.

Pri razrednoj diskusiji nemojte isticati učenika s teškoćama ako pogriješi. Nakon razredne diskusije omogućite učeniku s teškoćama odgovore na pitanja koja su se postavljala tijekom rasprave. Učeniku s oštećenjem sluha osigurajte dobru vidljivost lica i usana govornika. Pričekajte nakon postavljanja pitanja kako bi i učeniku s oštećenjem sluha dali priliku da se javi i odgovori (stanka osigurava vrijeme za obradu informacija).

Dodatne informacije možete potražiti na poveznicama:

• Hrvatska udruga za disleksiju – savjeti učiteljima
• Informativni letak o razvojnom jezičnom poremećaju
• Didaktičko-metodičke upute za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama
• Smjernice za rad s učenicima s teškoćama MZO-a.

Osobama, kao i predmetima, pripisujemo neka svojstva. Ponekad smo skloni „ubaciti ih u ladice“, a na neke osobine gledati s predrasudama. Jedinstvenost svake osobe čini njezin identitet. Vaši učenici formiraju svoj identitet i interakcijom s ljudima iz okoline grade sliku o sebi.

Razgovarajte o tome doživljavaju li se prihvaćenima u zajednici s obzirom na svoje osobine? Prihvaćaju li druge ljude s njihovim različitim identitetima? Što mogu učiniti da unaprijede svoj odnos prema drukčijima od sebe?

Raspravite s učenicima o tome možemo li svjetlost strpati u ladicu „val” ili u ladicu „čestice”.

U digitalnoj kameri, pri stvaranju zapisa, svjetlost pokazuje čestičnu prirodu.

Kod sunčanih naočala s polarizatorskim filterom koristimo činjenicu da je svjetlost transverzalni val.

Uputite učenike na e-Škole DOS Fizika 4, Modul 2,, Jedinica 2.3.

Neka pročitaju dio o Youngovu pokusu na dvije pukotine.

Raspravite o rezultatu pokusa tako da se svjetlost promatra kao snop fotona koji prolaze kroz dvostruku pukotinu i dolaze do detektora (uređaj koji može bilježiti pojedinačne fotone). Nakon toga ih uputite da pročitaju nastavak teksta i raspravite o tome što se događa ako se jedna pukotina prekrije.

Nakon toga učenike podijelite u manje grupe (tri do četiri učenika) i uputite ih neka pogledaju videozapis.

Neka rasprave unutar grupe o tome što su vidjeli. U Microsoft Forms na MS Teams postavite pitanja na koja trebaju odgovoriti i argumentirati svoje odgovore, nakon rasprave i dogovora unutar grupe. Odgovarajući na vaša pitanja neka objasne je li svjetlost val ili čestica te može li foton interferirati sam sa sobom. Neka svaki učenik u timu doprinese radu kako bi bili uspješniji.

Nakon toga zajednički raspravite o odgovorima koje su grupe podijelile.

Postupci potpore

Učenike s disleksijom uputite da na Edutoriju odaberu opciju načina čitanja za disleksiju, a učenike oštećena vida uputite na opciju povećanja fonta pri radu na stranici Edutorija.

U samostalnom radu predvidite više vremena za rješavanje zadataka za učenike s teškoćama, što se posebno odnosi na učenike s disleksijom, kojima je potrebno duže vrijeme za čitanje ili ponovno čitanje kako bi bolje razumjeli sadržaj.

Učenike s deficitom pažnje valja uklopiti u grupu u kojoj se nalaze učenici koji djeluju poticajno (oblik vršnjačke podrške).

Uputite učenike s oštećenjem sluha da pri gledanju videozapisa uključe opciju „titlovi“. Za učenike s oštećenjem vida valja prilagoditi svjetlinu u prostoru, na zaslonu te kontrast pozadine i teksta.

Tijekom rada u skupini vodite brigu o tome da učenici sudjeluju u aktivnostima koje za njih imaju najmanje prepreka s obzirom na njihovo ograničenje, primjerice da učenik s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije u zadatku ne treba govoriti.

Učeniku s oštećenjem sluha osigurajte mirno i tiho okružje te dobru vidljivost lica i usana govornika kako bi mogao pratiti raspravu. Unaprijed osigurajte ključne pojmove i pitanja za raspravu kako bi se učenik s oštećenjem sluha s njima unaprijed upoznao i bolje pratio sadržaj. Nakon razredne diskusije omogućite učeniku s teškoćama odgovore na postavljena pitanja iz rasprave.

Započnite razgovorom s učenicima.

Kako vidimo? Što se događa sa svjetlosti pri ulasku u oko?

Što se događa sa svjetlosti pri prolasku kroz naočale ili kontaktnu leću?

Što se događa sa svjetlosti pri nastanku našeg odraza u zrcalu?

Kako nastaje zapis na kameri?

Gdje susreću fotonaponski članak? Znaju li kako on radi?

Svjetlost se ponaša kao val ili kao čestice, ovisno o situaciji.

U kojim se od primjera svjetlost ponaša kao val, a u kojim kao čestice?

Što znači da je svjetlost i val i čestice? Kada je što? O čemu ovisi koja ćemo svojstva svjetlosti uočiti? Potaknite učenike da iznesu svoja mišljenja o tome i o njima rasprave.

Podsjetite ih da treba saslušati mišljenje i ako se ne slažemo s njime, kao i da je u znanosti, ali i u svakodnevnom životu, dobro odustati od svog stava ako ga argumenti pobijaju.

U nastavku je eksperimentalni zadatak koji se može provesti kao grupni rad u učionici, a omogućit će učenicima da bolje istraže valno-čestičnu prirodu svjetlosti.

Zadatak, koji će biti opisan u nastavku, može se zadati u tehnički pojednostavnjenom obliku i kao projektni zadatak koji odrađuju kod kuće u grupama po četiri učenika, uz prezentaciju rezultata na satu.

Neka učenici mobilnim uređajem snime proces izvođenja pokusa. Korištenjem alata MS PowerPoint neka učenici uklone pozadinske zvukove te snime vlastiti govor na videozapis, vodeći učenike drugih grupa pri procesu izvođenja vlastitog pokusa. Vlastite videouratke neka podijele u bilježnicu alata OneNote, neka komentiraju te o njima raspravljaju s ostalim grupama.

Ako eksperimentalni zadatak radite tijekom nastave, podijelite razred u grupe do četiri učenika, pri čemu svaki učenik dobije arak papira na kojem će biti rezultati njegovih mjerenja.

U nastavku slijedi detaljna uputa za nastavnika.

Pokus

Prethodno je potrebno prirediti eksperimentalni postav.

Kao pribor su potrebne dvije lesonit ploče debljine 3 mm (jedna dimenzija oko 40 cm x 30 cm i druga dimenzija 40 cm x 10 cm), šira ljepljiva traka, škare, veća čelična kuglica, list bijelog papira ili milimetarskog papira, list indigo-papira, drvena podloga, drveni klin sa žlijebom, kutomjer, ravnalo, nekoliko knjiga kao podložak za lesonit ploču.

Lesonit ploče trebaju duž jedne dulje stranice biti lagano ukošene. Ukositi se mogu brušenjem pod kutom duž stranice (strojno ili turpijom). Ukošene dijelove treba s donje strane povezati širom ljepljivom trakom kako je prikazano na slici.

Time se izbjegava preskakanje kuglice pri prijelazu s jedne ploče na drugu. Prijelaz kuglice ne bi trebao biti skokovit. Čelična kuglica bi trebala biti najmanje promjera 20 mm.

Jednostavnija inačica je uporaba kartonskih ploča i većih staklenih kuglica (pikula), ali je rezultat tada manje precizan.

Za drveni klin sa žlijebom potrebna je drvena letva otprilike presjeka 3 cm x 2 cm i duljine 10 do 12 cm, koje se uzdužno prepile kako je prikazano na slici.

Tako su dobivena dva klina. Na nagnutoj plohi klina treba urezati žlijeb da bi dobili vodilicu za kuglicu koju puštamo niz klin. Žljeb se može jednostavno izvesti i s pomoću akumulatorske bušilice i prikladnim svrdlom koje služi za bušenje i rezanje. S obiju strana klina udubi se žlijeb tako da se svrdlo bočno položi uz klin.

Pred učenike postavite pribor i podijelite s njima upute u bilježnicu alata OneNote.

Nakon što učenici pročitaju upute, neka slože eksperimentalni postav prema slici 3.

Uputu prilagodite svojim učenicima, a u osnovi sadržava sljedeće:

Pribor treba složiti prema slici.

Širi i uži dio lesonit ploča spojite širom ljepljivom trakom. Ispod gornje ploče postavite nekoliko knjiga. Uži dio postavite pod kutom u odnosu na horizontalnu podlogu. Preko gornje ploče, nagnute ploče i podloge učenici će postaviti bijeli list papira (ili milimetarski papir), a preko bijelog lista indigo-papir, tako da je strana koja ostavlja otisak okrenuta prema bijelom listu. Pri rubu papira na gornjoj ploči postavlja se mala drvena kosina ili klin sa žlijebom.

Prije izvođenja pokusa raspravite s učenicima o sljedećem:

Zamislite gibanje kuglice. Zanemarimo trenje i otpor zraka.

Kako bismo odredili brzinu kojom se kuglica giba po gornjoj plohi?

Što se događa s njezinom brzinom pri prijelazu s gornje horizontalne plohe na nagnutu plohu?

Što se događa pri prijelazu s nagnute na donju horizontalnu plohu?

Neka učenici iznesu svoje pretpostavke i rasprave o njima, uvažavajući tuđa mišljenja.

Nakon toga u grupama kreću u izvođenje pokusa.

S vrha kosine koja je postavljena kao na slici na kojoj je prikazan eksperimentalni postav, uz gornju horizontalnu plohu učenici puštaju kuglice.

Raspravite s učenicima o sljedećem:

Postavili ste indigo-papir preko bijelog papira. Zbog čega?

Koje ćete veličine mjeriti?

Raspravite s učenicima o tome kakvo je gibanje kuglice na pojedinim plohama.

Pitajte učenike što će se dogoditi ako se mijenja položaj kosine? Neka iznesu pretpostavke, a zatim izvrše mjerenja za još najmanje četiri različita položaja.

Raspravite i o tome kako bi trebala biti postavljena kosina da se kuglica pri prijelazu s jedne na drugu plohu ne otklanja?

Mijenjanjem položaja kosine dobit će se različiti parovi kutova $\alpha$ i $\beta$ .

Svaki učenik radi najmanje pet mjerenja s pomoću svog arka papira, a onda cijela grupa objedinjuje rezultate za obradu.

Prema Snellovu zakonu neka prikažu grafičku ovisnost $\sin \left(\beta \right)$ o $\sin \left(\mathrm{\alpha .}\right)$

Pritom neka utvrde je li dobiveni graf pravac.

Neka učenici postave kosinu približno na položaj pri prvom mjerenju, a zatim ih pitajte kako bi sada mijenjali brzinu kuglice na gornjoj horizontalnoj plohi.

Nakon provedene rasprave neka izvrše po pet mjerenja za najmanje još dvije različite brzine.

Što se događa sa svjetlošću kada prelazi u optički gušće sredstvo?

Vrijedi li to i za čestice?

Ako čestice zadovoljavaju Snellov zakon, što je s brzinama? A s kutovima?

Ponaša li se svjetlost pri lomu kao čestica?

Grupe neka izvedu i procjenu točnosti mjerenja.

Svaka grupa formulira svoje zaključke i odgovore na postavljena pitanja. Pri obradi podataka i formuliranju zaključaka neka uvijek uvažavaju tuđe mišljenje. Također, svoje stavove treba uvijek argumentirati. U raspravama u svakoj demokratskoj zajednici ili timu treba se pridržavati tih osnovnih načela.

Videouratke, rezultate i zaključke neka podijele u bilježnici alata OneNote kako bi se svi učenici u razredu mogli s njima upoznati.

Nakon što sve grupe podijele svoje materijale, potaknite učenike na zajedničku raspravu i donošenje zajedničkih zaključaka.

Svjetlost se ponaša kao val ili kao čestice, ovisno o tome „kako je pitamo što je”.

Vrijedi li to i kod ljudi?

Znaju li neku „umjetničku dušu” i „znanstvenog tipa”?

Neka vaši učenici razmisle imaju li i oni „više identiteta” koje pokazuju ovisno o situaciji? Potaknite ih da se prisjete vlastitih primjera.

Razvijaju li sve strane svoje ličnosti?

Razgovor možete nastaviti i pitanjima:

Može li nam ovo pomoći kod razbijanja predrasuda prema primjerice seksualnim ili nacionalnim manjinama? Potaknite ih da se prisjete primjera.

Postupci potpore

Ako učenicima dajete projektne zadatke koje će odraditi kod kuće, osigurajte za njih i pisane upute sa slikovnim prikazima za korištenje alatima MS PowerPoint i OneNote.

Pri eksperimentalnim zadatcima učenicima s motoričkim teškoćama, ali i učenicima s diskalkulijom, valja osigurati više vremena ili odrediti manji broj mjerenja koje trebaju napraviti. Ako postoji potreba i ovisno o stupnju teškoće, za učenike s motoričkim teškoćama osigurajte fizičku podršku vršnjaka. Treba češće provjeravati funkcioniranje grupe u kojoj je učenik s teškoćama.

Učenike s poremećajima aktivnosti i pažnje valja poticati na sudjelovanje, usmjeravati njihovu pažnju na zadatak te provjeravati čine li nepromišljene greške.

S učenicima s oštećenjem sluha i učenicama s jezičnim teškoćama treba provjeriti jesu li razumjeli upute. Ako je moguće, treba osigurati kombinirane pisane i slikovne upute za provedbu eksperimenta.

Pri razrednoj diskusiji i iznošenju zaključaka ne ustrajte u tome da učenici s teškoćama kao što su mucanje ili izražena anksioznost govore osim ako se sami ne jave. Nemojte isticati učenika s teškoćama ako pogriješi. Nakon razredne diskusije omogućite učeniku s teškoćama odgovore na postavljana pitanja iz rasprave.

Za učenike koji žele znati više

Učenike koji pokažu zanimanje za ovu temu uputite na neki od izvora u kojima mogu saznati više o detektorima koji se upotrebljavaju za pojedinačno brojenje fotona.

Uputite učenike na izvor u kojem su prikazani primjeri vrsta detektora koji se upotrebljavaju za pojedinačno brojenje fotona.

O uporabi SPAD (jednofotonskog lavinskog diodnog senzora slike) kod DSLR-a mogu pročitati na poveznici.

Posebno ako ih zanima što je lavinska dioda, gdje se koristi i kako radi može ih se uputiti i na poveznicu.

Neka o onome što su saznali prirede prezentaciju koristeći se alatom Emaze.

Neka prezentacija, osim objašnjenja samog detektora, sadržava i neku njegovu primjenu.