Podijelite razred u grupe po tri do četiri učenika.

Ponovite s učenicima:

1. Osnove rada i svojstva poluvodičke diode. Posebno ulogu pn spoja.
2. Ulogu diode u strujnom krugu kao ventila.
3. Kako dioda u krugu izmjenične struje služi kao ispravljač.

Pogledajte s učenicima shemu strujnog kruga u kojem su dvije jednake žaruljice spojene u seriju s dvije sklopke na izvor izmjeničnog napona kako je prikazano na slici.

Postavite učenicima sljedeća pitanja:

Kakav rezultat očekujete u slučajevima:

• kad su obje sklopke otvorene?
• kad su obje sklopke zatvorene?
• Pretpostavimo da smo prvo zatvorili samo sklopku 1.
• Nakon toga zatvorimo samo sklopku 2. Što pretpostavljate, hoće li žaruljice u strujnom krugu svijetliti?

Unaprijed pripremite dokument sa slikama i pitanjima, koji ćete postaviti na platformu Wakelet, a koji će učenici po grupama zajednički popunjavati na računalima, a alatu pristupiti korištenjem AAI@Edu.Hr identiteta.

Svoje pretpostavke o tome kada koja žaruljica svijetli neka označe na slici.

Nakon toga neka učenici otvore simulaciju Phet na poveznici.

Želimo da strujni krug sa žaruljicama daje rezultate kako je prikazano na slici.

Ako je sklopka S1 zatvorena i S2 zatvorena, svijetlit će žaruljica 1, a žaruljica 2 neće svijetliti. Otvori li se sklopka S1, a sklopka 2 zatvori, žaruljica 1 neće svijetliti, a žaruljica 2 će svijetliti.

Prema opisu učinaka predloženog strujnog kruga neka učenici popune tablicu koju ste priredili u alatu MS Word i podijelili s učenicima na platformi Wakelet.

Neka učenici sastave strujne krugove u simulaciji Phet.

Neka učenici zapišu:

Jesu li opažanja u skladu s popunjenom tablicom?

Je li moguće ostvariti strujni krug u kojem žaruljice svijetle prema rezultatima u tablici?

Pretpostavimo da je moguće ostvariti takav strujni krug. Ako prethodni strujni krug nije u simulaciji davao tražene uvjete, kako biste možda doradili strujni krug?

Prema rezultatima iz tablice očito je da nisu svi potrebni elektronički elementi uključeni u strujni krug.

Na raspolaganju su četiri diode. Neka učenici istraže koliko je dioda potrebno i kako ih treba spojiti u strujni krug da bi se dobili rezultati predviđeni tablicom.

Također, neka nacrtaju skicu ostvarenoga strujnog kruga, koji izvršava ono što je tablicom zadano, te neka obrazlože korekcije ili izmjene u strujnom krugu.

Rezultate neka grupe podijele korištenjem platforme Wakelet. Raspravite s učenicima o rješenjima.

Iskoristite priliku i da razgovarate o tome kako možemo biti sigurni da nam simulacije, kao uostalom i ostali izvori na mreži, ne lažu.

Kako možemo provjeriti je li rezultat koji smo dobili radeći sa simulacijom dobar?

Koje su nam mogućnosti provjere na raspolaganju?

Dobiveni rezultat s pomoću simulacije Phet provjerite i eksperimentalno, sastavljanjem realnoga strujnog kruga koristeći se izvorom izmjeničnog napona, dvjema sklopkama, dvjema žaruljicama, četirima diodama, spojnim žicama, krokodilskim štipaljkama.

Raspravite s učenicima o rješenjima nakon čega može slijediti diskusija i o rješenjima i o sigurnosti prikaza u virtualnom svijetu.

Koje bi nam mogućnosti provjere rješenja simulacije bile na raspolaganju kada ne bismo mogli provesti eksperiment?

Kako bismo birali izvor informacija na mreži?

Na koji način provjeravate informacije koje nalazite na mreži?

Na koji način birate informacije kada tražite podatke koji vam trebaju za školu?

Na koji način provjeravate informacije općenito? Koji su vaši kriteriji pri ocjeni neke stranice pouzdanom?

Raspravite s učenicima i o tome kako neodgovorno objavljivanje dezinformacija utječe na demokratske procese. Raspravite o tome kako se svatko od nas može uključiti u argumentiranu raspravu na razini Republike Hrvatske, ali i Europske unije o tome kako regulirati širenje dezinformacija. Potaknite ih na raspravu o tome što oni mogu i žele učiniti.

Postupci potpore

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 koja je prisutna kod učenika (s psihologom, edukacijskim rehabilitatorom, logopedom...). U svim aktivnostima, posebno u aktivnostima samostalnoga rada, osigurajte dodatno vrijeme za učenike s teškoćama.

Učenicima s teškoćama objasnite i zorno pokažite rad sa simulatorom ako ćete se njime koristiti. Učenicima s poremećajem iz autističnog spektra najavite slijed radnji unutar aktivnosti.

Učenike s teškoćama podijelite u grupe u kojima će biti jedan učenik koji će ih aktivno uključivati u sve aktivnosti. Poželjno je da učenik s poremećajem aktivnosti i pažnje dobije aktivan zadatak tijekom eksperimenta, primjerice, neka spaja žarulje kako bi bio stalno stimuliran. Učeniku s intelektualnim teškoćama pojednostavnite važnost izvršavanja eksperimenta te tablicu koju moraju popunjavati popratite vizualnom podrškom za učenika (npr. stavite sličicu žarulje koja svijetli kod Z i slično).

Tijekom cijelog eksperimenta neka jedan učenik učeniku oštećena vida opisuje što se događa sa žaruljicama u jednom trenutku te neka prije samog eksperimenta učenik oštećena vida ima mogućnost opipati pribor (koji je siguran za opipavanje) kojim će se koristiti.

Potaknite učenike u grupama, u kojima je učenik s teškoćama, da pri radu u alatu MS Word prilagode način pisanja učenikovu funkcioniranju (npr. povećaju font na način koji odgovara učeniku oštećena vida, da se koriste lijevim poravnanjem, fontom Arial/Calibri 14 pt i lijevim poravnanjem za učenike sa specifičnim teškoćama učenja i sličnim).

Pri korištenju digitalnim alatom Wakelet provjerite snalaze li se učenici s teškoćama u korištenju navedenim alatom. Prije aktivnosti prođite s njima navedene digitalne alate i pokažite im kako mogu unositi odgovore u alat.

U raspravi o opaženom potaknite na raspravu učenike s teškoćama; neka slobodno iznose svoja zapažanja, ali nemojte ustrajati u tome da svoja zapažanja usmeno izražavaju učenici kojima je izazovno usmeno izlagati (npr. učenici s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije) osim ako ne izraze želju.

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.

Ova je vježba zamišljena tako da učenici pokrenu simulaciju s nastavnikom, prođu kako radi i rasprave o navedenim pitanjima, a zatim u parovima pristupe mjerenju.

Kreirajte na platformi MS Teams sustava Office 365 OneNote bilježnicu kojoj učenici pristupaju putem AAI@Edu.Hr identiteta, a u kojoj ćete s učenicima podijeliti upute za izradu vježbe.

Potrebno je računalo, internetski pristup, Java instalirana na računalo.

Određivanje kapaciteta kondenzatora krugu izmjenične struje

Raspravite s učenicima:

Kondenzator u krugu izmjenične struje pruža struji tzv. kapacitivni otpor.

O čemu ovisi kapacitivni otpor?

Mjerenja se izvode s pomoću strujnog kruga prikazanog na slici.

Postavite pitanje:

Kako biste s pomoću danog strujnog kruga odredili kapacitivni otpor?

Tražite od učenika da iznesu svoje ideje kako bi na osnovi mjerenja odredili kapacitet kondenzatora.

Upozorite učenike na to da je uvijek potrebno argumentirati vlastite stavove i uvažavati tuđe mišljenje, pa i ako se ono razlikuje od našeg. Drukčija mišljenja od našeg trebaju biti poticaj da još jednom razmotrimo vlastite argumente.

Potrebna mjerenja izvest će se s pomoću simulacije Phet. Kako se radi o Java inačici (ne postoji html 5), mora se pokrenuti s računala.

Upoznajte učenike s elementima i instrumentima koji će se upotrebljavati, a nalaze se u vertikalnom izborniku s desne strane.

Prema prethodnoj shemi strujni se krug sastavlja u simulaciji kako je prikazano na slici.

Pitajte:

Je li moguće u simulaciji mjeriti izmjenične napone i struje s pomoću ampermetra i voltmetra?

Kakve vrijednosti napona i struje pokazuju voltmetar i ampermetar?

Odaberite jednu od frekvencija i ne mijenjajte je pri mjerenjima koja slijede! Mijenjaju se naponi.

Neka učenici tablično i grafički prikažu ovisnost struje I o naponu U za napravljenih 10 mjerenja te provjere vrijedi li Ohmov zakon. Neka odrede na osnovi mjerenja kapacitet kondenzatora u strujnom krugu i istraže kako se mijenja struja pri promjeni napona i frekvencije!

Određivanje induktiviteta zavojnice u krugu izmjenične struje

Raspravite s učenicima o pitanjima:

O čemu ovisi otpor zavojnice koja je spojena u krug izmjenične struje?

Pruža li zavojnica i omski otpor u tom krugu?

Kako se određuje ukupni otpor ili impedancija zavojnice u krugu s izmjeničnom strujom?

Zadajte učenicima da radeći u paru odrede impedanciju zavojnice pri frekvenciji gradske mreže I, U metodom s pomoću strujnih krugova prikazanih na slici i slici.

Raspravite s učenicima:

Što se mjerilo u prvom strujnom krugu, a što u drugom strujnom krugu.

Kako su izračunali induktivitet zavojnice?

Neka parovi međusobno rasprave o rezultatima i zaključcima koje su podijelili u OneNote bilježnici.

Pitajte učenike:

Gdje se sve koristimo kondenzatorima?

Kako odlažemo iskorištene kondenzatore i nepotrebne elektroničke elemente?

Što je moguće reciklirati?

Uputite učenike na Zakon koji propisuje mjere radi zaštite okoliša i ljudskoga zdravlja sprječavanjem ili smanjenjem nastanka otpada, smanjenjem negativnih učinaka nastanka otpada te gospodarenja otpadom, smanjenjem ukupnih učinaka uporabe sirovina i poboljšanjem učinkovitosti uporabe sirovina te povećanjem recikliranja i ponovnog korištenja reciklata, što je nužno za prelazak na kružno gospodarstvo i osiguranje dugoročne konkurentnosti Republike Hrvatske i Europske unije.

Postupci potpore

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 koja je prisutna kod učenika (s psihologom, edukacijskim rehabilitatorom, logopedom...). U svim aktivnostima, posebno u aktivnostima samostalnoga rada, osigurajte dodatno vrijeme za učenike s teškoćama.

U raspravi o otporu, opisivanju strujnog kruga na slici i razgovoru o uočenom potaknite na raspravu učenike s teškoćama, neka slobodno iznose svoja zapažanja i rezultate mjerenja, ali nemojte ustrajati u tome da usmeno izražavaju svoja zapažanja učenici kojima je izazovno usmeno izlagati (npr. učenici s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije) osim ako ne izraze želju.

Učenicima s teškoćama objasnite i zorno pokažite rad sa simulatorom. Učenicima s poremećajem iz spektra autizma najavite slijed radnji unutar aktivnosti. Poželjno je ovu cijelu aktivnost predvidjeti kao rad u paru za učenike s teškoćama kako bi imali podršku vršnjaka (primjerice ako učenik ima oštećenje vida, drugi mu učenik može čitati i opisivati te pomoći da nauči, uz pomoć dostupne asistivne tehnologije, izraditi potrebne grafičke prikaze). Pri podjeli učenika u parove neka učenici s teškoćama budu u paru s učenikom koji će ih aktivno uključivati u sve aktivnosti.

Ako niste u mogućnosti aktivnost izvesti u paru, onda učenicima s teškoćama pripremite pisani predložak s koracima koje trebaju poduzeti u mjerenju i izradi grafikona. Učeniku s intelektualnim teškoćama smanjite broj zadataka u simulatoru.

Tijekom korištenja digitalnim alatom OneNote bilježnica provjerite snalaze li se učenici s teškoćama u korištenju navedenim alatom. Prije aktivnosti prođite s njima način rada navedenog digitalnog alata i pokažite im kako mogu unositi odgovore i informacije.

Zakon kojim se propisuju mjere radi zaštite okoliša i ljudskoga zdravlja sprječavanjem ili smanjenjem nastanka otpada, smanjenjem negativnih učinaka nastanka otpada te gospodarenja otpadom, smanjenjem ukupnih učinaka uporabe sirovina i poboljšanjem učinkovitosti uporabe sirovina te povećanjem recikliranja i ponovnog korištenja reciklata, a na koji ćete uputiti učenike, pripremite u sažetom i pisanom obliku s ključnim odredbama za učenike s poremećajem aktivnosti i pažnje te za učenike sa specifičnim teškoćama čitanja kako bi se znali usmjeriti na ono što je važno u navedenom zakonu.

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.

Pitajte učenike kako radijski prijamnicii,TV prijamnici te mobiteli primaju signal. Što znaju o načelu na kojem rade?

Pitajte učenike što je to električni titrajni krug. Gdje se s njim susrećemo? Neka iznesu svoja tumačenja primjera koje navode, uvažavajući pritom tuđa mišljenja i argumentirano raspravljajući o njima.

Podijelite učenike u parove. Svaki par treba imati računalo, mobitel ili tablet.

Nastavnik neka, koristeći se aplikacijom TeamViewer, podijeliti zaslon tako da učenici jednostavnije prate i obrađuju rezultate mjerenja.

Pribor koji se upotrebljava: generator signala, računalo i vanjska zvučna kartica (ili osciloskop), ampermetar i voltmetar za izmjeničnu struju, zavojnica 10 mH (od školskog transformatora), otpornici do 10 kΩ (ili promjenjivi otpornik), kondenzator od 500 pF, spojni vodiči, eksperimentalna pločica, stereokabel sa steroutikačem 3,5 mm, računalni program za obradu zvuka Audacity učitan na računalu.

Nastavnik uz pomoć učenika dobrovoljca sastavlja strujni krug kao na slici.

Zatražite od učenika da opišu električni titrajni krug, te raspravite s njima o rezonanciji u serijskom RCL krugu i otporima koji se u njemu pojavljuju. Zatražite da iznesu pretpostavku o čemu će ovisiti amplituda prisilnih električnih titraja uelektričnom strujnom krugu? Koji dio sklopa ima ulogu vanjske periodične sile?

Pomoću sklopa na slici mogu se opažati promjene napona na kondenzatoru.

Nakon postavljanja i provjere eksperimentalnog postava, uključuje se generator signala i odabire sinusni oblik signala.

Namjestite vrijednost na 2 kHz. Pokrenite program Audicity.

Prikažite sliku prisilnih titranja na zaslonu. Učenici istu sliku opažaju na svojim računalima.

Snimite mjerenje.

Tražite od učenika da izračunaju vlastitu frekvencija titrajnog kruga i zabilježe podatak u OneNote bilježnici kojoj pristupaju putem AAI@ Edu.Hr identiteta.

Mijenjajte amplitudu (napon na generatoru signala).

Što se događa s naponskom amplitudom prisilnih titranja?

Dodajte zatim u seriju s kondenzatorom i zavojnicom omski otpor.

Prespojite elemente strujnog kruga kako je prikazano na slici.

Postoji li (osim omskog otpora) u ovom strujnom krugu još neki otpor?

Snimite titranja ovog kruga. Otpornik je otpora 10 kΩ

Ponovite mjerenja za nekoliko manjih vrijednosti otpora.

Utječe li omski otpor na amplitudu titranja?

Pri odabranom stalnom naponu na generatoru signala mijenjajte frekvenciju titranja.

Kako se mijenja amplituda titranja?

Odaberite snimku titranja s najvećom dobivenom amplitudom i podijelite tu snimku s učenicima.

Program Audicity omogućuje nam da odredimo period titranja ovog sustava.

Grafički prikaz mjerenja uvećajte.

Zadajte učenicima da u audioeditoru odrede vrijeme između dviju susjednih maksimalnih amplituda, očitaju period i zabilježe podatak u alatu OneNote bilježnica i zabilježe odgovore na sljedeća pitanja:

Kolika je rezonantna frekvencija ovog titranja?

Usporedite dobivenu rezonantnu frekvenciju sa vlastitom frekvencijom titrajnog kruga.

Neka parovi međusobno rasprave o rezultatima i zaključcima koje su podijelili u OneNote bilježnici.

Postavite učenicima pitanje:

Utječe li radni otpor na rezonantnu frekvenciju?

Ponovite mjerenje za još dvije vrijednosti otpora.

Obradu grafičkog očitavanja neka ponovo zabilježe u OneNote bilježnici.

Neka parovi međusobno rasprave o rezultatima i zaključcima koje su podijelili u OneNote bilježnici, te svojim početnim pretpostavkama o čemu ovisi amplituda prisilnih električnih titranja u električnom titrajnom krugu.

Pitajte učenike na kojim frekvencijama rade odašiljači radio i TV signala, a na kojima mobitela? Kako zovemo tu vrstu zračenja? Kako je zakonski regulirana zaštita od neionizirajućeg zračenja?

Osvrnite se i na dezinformacije i teorije zavjere. Spomenite HAKOM (Hrvatska regulatorna agencija za mrežne djelatnosti) i njenu ulogu. Potaknite učenike da se kao građanke i građani uključe u procese odlučivanja o pitanjima koja ih zanimaju, ali i naglasite važnost pronalaženja provjerenih činjenica pri stvaranju vlastitih argumenata.

Postupci potpore

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 koja je prisutna kod učenika (s psihologom, edukacijskim rehabilitatorom, logopedom...). U svim aktivnostima, posebno u aktivnostima samostalnoga rada, osigurajte dodatno vrijeme za učenike s teškoćama.

U raspravi o otporu potaknite na raspravu učenike s teškoćama; neka slobodno iznose svoja zapažanja, ali nemojte ustrajati u tome da usmeno izražavaju znanje učenici kojima je izazovno usmeno izlagati (primjerice učenici s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije) osim ako ne izraze želju.

Učenicima s poremećajem iz autističnog spektra najavite slijed radnji unutar aktivnosti. Učenicima oštećena vida omogućite da sjede dovoljno blizu mjesta na kojem izvodite zadatak kako bi bili što bliže vizualnim informacijama. Ako ni na najbližoj mogućoj udaljenosti ne mogu vidjeti, neka im jedan učenik opisuje što se događa tijekom uključivanja titrajnog signala.

Formule kojim se učenici trebaju koristiti tijekom rješavanja zadataka, primjerice izračunavanje vlastite frekvencije titrajnog kruga, za učenike s teškoćama pripremite u pisanom predlošku tako da se njima mogu koristiti tijekom cijele aktivnosti. Učenicima s intelektualnim teškoćama smanjite broj pitanja na koja trebaju odgovoriti u pisanom obliku. Provjerite jesu li učenici s teškoćama stigli odgovoriti na sva pitanja, posebno učenici s motoričkim teškoćama, a ako nisu, pošaljite im odgovore na pitanja.

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.

Za učenike koji žele znati više

Zainteresiranim učenicima, na satu izvannastavnih aktivnosti ili dodatne nastave, postavite pitanje:

Poznato vam je već da u vašim mobitelima postoji električni titrajni krug. Radi li se ovdje o serijskom ili paralelnom spoju elemenata titrajnog kruga?

Što mislite u realnom svijetu prevladavaju li u našim uređajima paralelni ili serijski titrajni krugovi?

Kreirajte na platformi MS Teams sustava Office 365 OneNote bilježnicu , kojoj učenici pristupaju putem AAI@Edu.Hr identiteta, u kojoj će upisivati rezultate mjerenja i zaključke.

Zadatak je istražiti svojstva paralelnog električnog titrajnog kruga. Potrebna su računala i internetski pristup.

Učenike podijelite u parove. Potrebna mjerenja izvest će se s pomoću simulacije Phet,

Neka učenici u Phet simulaciji sastave strujni krug kao je prikazano na slici.

Postavite učenicima pitanje:

Kako su kondenzator i zavojnica na shemi spojene?

Neka odaberu vrijednosti kapaciteta od 0,1 F i induktiviteta 1H.

Kao generator signala koristi se izvor izmjeničnog napona. U simulaciji je na njemu moguće mijenjati frekvencije.

Postupno neka povećavaju frekvenciju naponskog signala i opišu svoja opažanja u OneNote bilježnicu.

Neka zapišu pretpostavke:

O kakvoj se zavojnici u ovom strujnom krugu radi?

Kako možemo razmatrati ovaj strujni krug?

Kako ćete izračunati vlastite frekvencije ovakva titrajnog kruga?

Koliko iznosi vlastita frekvencija?

Neka ponove opažanja i obrate pozornost na sjaj svake žarulje zasebno i to:

• pri frekvencijama manjim od izračunate vlastite frekvencije,
• pri vlastitoj frekvenciji i

• na frekvencijama nešto višim od vlastite frekvencije.

Potom neka učenici opišu mijenja li se, povećava li se ili se smanjuje sjaj žarulje te neka usporede međusobno sjaj žarulja u zadanim situacijama i svoja opažanja zabilježe u OneNote.

Neka zabilježe odgovore na sljedeća pitanja:

Što možete zaključiti o iznosu struje I, i kako se odnose struje I_c i I_L, za zadana frekventna područja?

Raspravite s učenicima o pitanjima:

Kolika je izmjerena struja I pri rezonantnoj frekvenciji u ulaznom dijelu kruga?

Usporedite pri rezonanciji struje I_c i I_L sa strujom I!

Kakav je ukupni otpor u paralelnom spoju otpornika?

Kakvi se otpori javljaju kad se u krug izmjenične struje spoje zavojnica i kondenzator?

Kakav je odnos faza struja I_c i I_L kod idealnog paralelnog LC kruga pri pojavi rezonancije?

Kolika je tada ulazna struja I?

Kakva je impedancija LC kruga u slučaju rezonancije?

Neka parovi međusobno rasprave o rezultatima i zaključcima koje su podijelili u OneNote bilježnici.

Neka usporede razmatranja s otprije poznatim uvjetima rezonancije kod serijskog LC kruga.