Aktivnost doprinosi razumijevanju primjene zakona o očuvanju energije na sustav tijela koje titra na opruzi ili na sustav matematičkog njihala, čime se često koristimo u svakodnevnom životu, za što su primjeri dječje ljuljačke ili jo-jo igračke. Učenici primjenjuju jedan od temeljnih zakona fizike korištenjem simulacija kako bi opisali i analizirali svakodnevne pojave. U ovoj se aktivnosti koristi alat Bubbl.us jer omogućuje svim učenicima da na jednostavan način kreiraju umne mape koje će im poslije biti dostupne za nadogradnju i/ili ispis.

Kako biste pobudili interes kod učenika, razgovarajte o izmjenama energije prilikom skakanja na trampolinu.

Pitajte učenike:

Skačemo li na trampolinu, o čemu će ovisi visina na koju odskočimo?

Koje energije prepoznajete u navedenoj situaciji?

Neka učenici rade u paru.

Raspravite o izmjenama energije titrajnih sustava.

Neka učenici istraže kako se mijenja energija harmonijskog oscilatora primjenom simulacije.

Konstantu opruge neka postave na 2,0 N/m, masu kuglice na 2 kg i lopta neka oscilira između -1 m i 1 m. Učenicima postavite sljedeća pitanja:
Koji oblik energije predstavlja plava krivulja?
Koji oblik energije predstavlja crvena krivulja?
Koji oblik energije predstavlja zelena krivulja?
U kojem je položaju kinetička energija jednaka nuli?
Na kojem je položaju potencijalna energija jednaka nuli?
Na kojem je položaju kinetička energija jednaka potencijalnoj energiji?
Kolika je brojčana vrijednost ukupne energije? (J)

Pritom ih potičite da uvažavaju tuđe mišljenje čak i kada se s njime ne slažu te da vlastita razmišljanja potkrjepljuju argumentima.

Skrenite im pozornost na to da u svakoj raspravi, u znanosti, a tako i u društvu treba poticati dijalog uz međusobno uvažavanje. Potrebno je izbjegavati da zbog predrasuda o sugovorniku unaprijed odbacujemo njegov stav.

Neka učenici procijene period titranja, potom neka ga pokušaju izmjeriti služeći se prijenosnim telefonom. Mjerenja neka ponove deset puta te izračunaju srednju vrijednost te pripadnu pogrešku. Rezultate mjerenja i podatke neka prikažu tablično korištenjem alata MS Excel.
Neka učenici potom promijene konstantu opruge na 3,5 N/m.

Pitajte učenike:
Kolika je vrijednost ukupne energije?
Kolika je najveća vrijednost kinetičke energije u usporedbi s prethodnim primjerom?
Neka učenici procijene period titranja, potom neka ga pokušaju izmjeriti služeći se prijenosnim telefonom. Mjerenja neka ponove deset puta, neka izračunaju srednju vrijednost te pripadnu pogrešku. Rezultate mjerenja i podatke neka prikažu tablično koristeći se alatom MS Excel.

Za nepromijenjenu konstantu opruge neka učenici istražite kako energija titranja ovisi o različitim masama.

Raspravite s učenicima o dobivenim rezultatima.

Potičite kod učenika odgovorno i suradničko učenje tijekom rada u paru, s naglaskom na međusobnom poštovanju, dopunjavanju, argumentiranoj razmjeni stavova i mišljenja. Podsjetite ih na razumijevanje njihovih prava i odgovornosti u radu u paru i u razredu, čineći ih osjetljivima za prava drugih bez obzira na međusobne razlike.

Poučeni pretvorbom energije matematičkog njihala neka učenici naprave samostalno istraživanje pretvorbe energije harmonijskog oscilatora i LC kruga. Nakon samostalnog istraživanja energije pri titranju neka učenici kreiraju umnu mapu s temom Energija titranja, služeći se pritom ovim alatom.

Raspravite s učenicima o zaključcima.

Podudaraju li se vaša očekivanja s dobivenim rezultatima?

Što se događa s ukupnom energijom titranja?

Kako bi se sadržaj ove aktivnosti prilagodio učenicima s teškoćama u razvoju, uvijek trebate imati na umu da je taj par različit te da se uz navedene prilagodbe mogu dodati još neke, ovisno o pojedinačnim potrebama učenika. Postupke prilagodbe važno je osmisliti i provoditi u suradnji sa stručnim suradnikom škole, ovisno o vrsti teškoće koju učenik ima (sa psihologom, edukacijskim rehabilitatorom, logopedom...). U svim aktivnostima, a osobito u aktivnostima samostalnog rada osigurajte dodatno vrijeme za učenike s teškoćama.

U aktivnosti Čas me ima, čas me nema učenicima s teškoćama podrobno objasnite što će se raditi, što se od njih očekuje i koji je planirani slijed radnji u aktivnostima, što je osobito važno za učenike s poremećajem iz autističnoga spektra. Uvjerite se da se učenici s teškoćama znaju koristiti aplikacijom za izradu umnih mapa te im ponudite gotovu strukturu umne mape i ključne pojmove koje treba sadržavati. Učeniku s intelektualnim teškoćama ograničite broj pojmova i dijelova koje treba uvrstiti u umnu mapu te mu pripremite gotove predloške s rečenicama koje u nju treba prepisati. Pri izboru uloge učenika s teškoćama u paru vodite računa o tome da uloga bude primjerena mogućnostima i sposobnostima učenika. Učenike koji imaju jezične teškoće, poremećaj govora, apraksiju i slične teškoće nikada ne ispravljajte i ne inzistirajte na tome da ti učenici govore pred razredom ako to sami ne žele.

Dodatne informacije o postupcima potpore učenicima s teškoćama u razvoju 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.

Aktivnost sadržava istraživački rad koji potiče razvoj znanstvenog i stvaralačkog mišljenja. Rad obuhvaća sadržaje vezane za koncepte titranja, njihala, energije pri titranju te zakona očuvanja energije. U ovoj se aktivnosti koristi alat MS Sway sustava Office 365 jer omogućuje učenicima rješavanje zadataka i usredotočenost na njih jednakim tempom, u kojem se nijedan učenik ne osjeća kao da zaostaje za drugima.

Kako biste pobudili interes kod učenika, razgovarajte s njima o izmjenama energije prilikom ljuljanja. Pokažite im fotografiju.

Pitajte učenike:

Koje energije prepoznajete u navedenoj situaciji?

Kako biste istražili promjene energije pri ovom gibanju?

Potaknite učenike na razmjenu ideja te na kritički osvrt. Važno je uvažiti sve odgovore učenika na sva pitanja prije izvođenja pokusa, kao i njihovu „logiku“, te osvijestiti to i kod učenika kako bi poslije moglo doći do prekonceptualizacije ako se nove spoznaje ne poklapaju s predviđanjima odnosno kako bi učenici potvrdili svoje koncepte ako se predviđanja potvrde.

Neka učenici rade u paru.

Zadajte im da snime gibanje učenika na ljuljački te da snimke obrade u alatu za videoanalizu Tracker.

Pribor: uređaj za snimanje videosadržaja, tronožac, ljuljačka, predmet poznatih dimenzija za baždarenje skale duljine.

Povedite učenike u park ili na dječje igralište. Porazgovarajte o sigurnosti koju moraju zadovoljiti sprave na dječjem igralištu. Neka učenici pomoću aplikacije snime gibanje ljuljačke, s tim da uređaj za snimanje trebaju postaviti tako da bude okomit na ravninu u kojoj se ljuljačka giba. Neka snime kako se ljuljačka giba.

Snimku neka analiziraju pomoću alata Tracker.

Nakon što snime ljuljanje, pitajte učenike:

Koji su vam podatci potrebni kako biste izračunali energije?

Kako izgleda graf ovisnosti brzine o vremenu i položaja o vremenu za snimljeno gibanje?

Što iz toga možete zaključiti?

Neka učenici izračunaju kinetičku i potencijalnu energiju u nekoliko točaka putanje ljuljačke. Neka izračunaju ukupnu energiju za svaku točku.

Raspravite s njima o zaključcima.

Podudaraju li se vaša očekivanja s dobivenim rezultatima?

Što se događa s ukupnom energijom titranja?

Potičite kod učenika odgovorno i suradničko učenje tijekom rada u paru, s naglaskom na međusobnom poštovanju bez isključivosti te argumentiranoj razmjeni stavova i mišljenja. Podsjetite ih na razumijevanje njihovih prava i odgovornosti u radu u paru i u razredu, čineći ih osjetljivima za prava drugih bez obzira na međusobne razlike.

Kako bi se sadržaj ove aktivnosti prilagodio učenicima s teškoćama u razvoju, uvijek trebate imati na umu da je ta skupina heterogena te da se uz navedene prilagodbe mogu dodati još neke, ovisno o pojedinačnim potrebama učenika. Postupke prilagodbe važno je osmisliti i provoditi u suradnji sa stručnim suradnikom škole, ovisno o vrsti teškoće koju učenik ima (sa psihologom, edukacijskim rehabilitatorom, logopedom...). U svim aktivnostima, a osobito u aktivnostima samostalnog rada osigurajte dodatno vrijeme za učenike s teškoćama.

U aktivnosti Ljuljam se i snimam učenicima s teškoćama podrobno objasnite što će se raditi, što se od njih očekuje i koji je slijed radnji u aktivnostima, što je osobito važno za učenike s poremećajem iz autističnoga spektra. Učenicima s poremećajem aktivnosti i pažnje najavite odlazak van i jasno dajte do znanja koja se ponašanja od njih očekuju. Ako je moguće, ulogu koja uključuje ljuljanje na ljuljački dodijelite upravo učeniku s poremećajem aktivnosti i pažnje. Alate MS Word i MS Sway bilo bi poželjno učenicima s teškoćama poslati prije sata, kako bi se unaprijed upoznali s njihovim funkcijama, a prije samog izvođenja aktivnosti potrebno im je objasniti služenje tim alatima. Za učenike s diskalkulijom potrebno je pripremiti formule kojima će se koristiti pri izračunima.

Dodatne informacije o postupcima potpore učenicima s teškoćama u razvoju 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.

Kako biste zainteresirali učenike, razgovarajte s njima o primjeni opruga u automobilu. Razgovarajte o izmjeni energije u amortizacijskom sustavu automobila. Osvrnite se na važnost ispravnosti amortizera automobila te na sigurnost u prometu.

Zadajte učenicima da snime titranje utega u zraku te snimke obrade u alatu za videoanalizu Tracker. Neka učenici rade u parovima.

Pribor: uređaj za snimanje videosadržaja, tronožac, stalak, opruga, uteg, predmet poznatih dimenzija za baždarenje skale duljine.

Neka učenici najprije snime titranje. Neka objese oprugu na stalak, a na nju objese uteg. Uređaj za snimanje neka postave tako da je okomit na ravninu u kojoj opruga titra. Potom neka snime kako opruga titra.

Snimku analiziraju pomoću alata Tracker.

Energiju njihala u alatu Tracker možete prikazati tako da definirate funkcije kinetičke, potencijalne i ukupne energije. U izborniku prozora tablice odaberete Table, pri čemu se otvori prozor za dodavanje varijabli. U tablici zatim odaberete Define, koji otvara prozor za definiranje varijabli i funkcija. Funkcije definirate pritiskom na Add u prozoru Data Functions. Ime funkcije napišete u prozoru Name, a jednadžbu funkcije u prozoru Expression.

Neka učenici grafički prikaz prikažu preko cijelog prozora i usporede grafove kinetičke, potencijalne, odnosno ukupne energije titranja.

Raspravite s učenicima o zaključcima:

Podudaraju li se vaša očekivanja s dobivenim rezultatima?

Što se događa s ukupnom energijom titranja?

Kako izgleda graf ukupne energije?

Kako objašnjavate odstupanje grafa ukupne energije od očekivanog?

Potičite kod učenika odgovorno i suradničko učenje tijekom rada u paru, s naglaskom na međusobnom poštovanju, dopunjavanju, argumentiranoj razmjeni stavova i mišljenja. Podsjetite ih na razumijevanje njihovih prava i odgovornosti u radu u paru i u razredu, čineći ih osjetljivima za prava drugih bez obzira na međusobne razlike.

Kako bi se sadržaj ove aktivnosti prilagodio učenicima s teškoćama u razvoju, uvijek trebate imati na umu da je ta skupina heterogena te da se uz navedene prilagodbe mogu dodati još neke, ovisno o pojedinačnim potrebama učenika. Postupke prilagodbe važno je osmisliti i provoditi u suradnji sa stručnim suradnikom škole, ovisno o vrsti teškoće koju učenik ima (sa psihologom, edukacijskim rehabilitatorom, logopedom...). U svim aktivnostima, a osobito u aktivnostima samostalnog rada osigurajte dodatno vrijeme za učenike s teškoćama.

U aktivnosti Tracking učenicima s teškoćama podrobno objasnite što će se raditi, što se od njih očekuje i koji je slijed radnji u aktivnostima, što je osobito važno za učenike s poremećajem iz autističnoga spektra. Pri izboru uloge učenika s teškoćama u grupi vodite računa o tome da uloga bude primjerena mogućnostima i sposobnostima učenika. Korištenje alatom Tracker podrobno im objasnite i zorno pokažite na nekom primjeru. Učenicima s poremećajem aktivnosti i pažnje, učenicima s oštećenjem sluha, intelektualnim teškoćama i s poremećajem iz autističnoga spektra podijelite predložak u kojem će biti objašnjeno definiranje funkcija i postavki u alatu Tracker. Učenicima s oštećenjem vida osigurajte vršnjačku potporu u korištenju alatom s obzirom na to da čitači zaslona (ako se učenik njima koristi) često nisu primjenjivi na interaktivne alate. Nekoliko dana prije sata uputite učenike s teškoćama da instaliraju aplikaciju StopMotion kako bi mogli unaprijed uvježbati neke njezine funkcije potrebne za uspješno izvršavanje zadatka.

Dodatne informacije o postupcima potpore učenicima s teškoćama u razvoju 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.

Podijelite učenike u grupe te im zadajte da istraže promjene energije u aktivnosti bungee jumping. Neka izrade prezentaciju u alatu PowerPoint te rezultate istraživanja predstave ostalim učenicima u razredu. Nakon svih prezentacija dodatno s učenicima raspravite o temi kako biste provjerili razumijevanje sadržaja i moguću pojavu pogrešnih predodžaba.