Predmet
Fizika
Veličina slova
scenarij poučavanja

Eppur si muove

Naziv predmeta
Fizika

Razred
1. razred, srednja škola

Odgojno-obrazovni ishodi
ključni pojmovi
  • Foucaultovo njihalo
  • calendar
  • obodna brzina
  • precesija
  • revolucija Zemlje
  • rotacija Zemlje

Nebo se okreće i njiše

Problem otvorite razgovorom o kalendaru. Čemu služi kalendar? Za kakve ste kalendare čuli? Imaju li kalendari u različitim kulturama nešto zajedničko?

Razgovarajte s učenicima o mjernim jedinicama dan godina i tražite da ih povežu s nebeskim pojavama. Razgovarajte i o vezi s izmjenom godišnjih doba.

Uputite učenike na virtualni teleskop Stellarium.

Za početak neka na izabranoj lokaciji prate položaj Sunca tijekom 24 sata.

Nakon toga neka potraže zvijezdu Polaris (Sjevernjača). Zatim neka mijenjaju vrijeme, mjesec po mjesec kroz cijelu godinu i promatraju promjene položaja zviježđa oko Sjevernjače.

Neka opišu što vide, a zatim neka po gibanju zviježđa pokušaju opisati kako se Zemlja giba oko Sunca.

Napomena: Neka se pokušaju zamisliti visoko iznad sjevernog pola Sunca te zamisliti giba li se Zemlja u smjeru kazaljke na satu ili obrnuto.

Na kraju neka pronađu zviježđe Orion i provjere tijekom kojih ga mjeseci u godini vidimo iznad horizonta danas, a tijekom kojih ga se mjeseci moglo vidjeti prije 1500 godina, 3000 godina, 4500 godina?

Razgovarajte o tome što primjećuju te ih potaknite da pokušaju objasniti tu pojavu. Ako im je potrebna pomoć, pokažite im animirani poučni videozapis Zemljina os rotacije – njihalo (engl. The Axis of Rotation), u trajanju od 2:55 min.

Napomena: U videozapisu je prikazano kako Zemlja rotira, čineći jedan puni krug dnevno oko osi koja je nagnuta pod kutom 23,5° prema okomici na ekliptiku. U prikazu rotacije oko Sunca najprije je prikazana kad je sjeverna polutka okrenuta Suncu pa je na njoj ljeto, dok je na južnoj zima. Prikazano je zatim gibanje Zemlje oko Sunca obrnuto od smjera kazaljke na satu tijekom pola godine do položaja kad je na sjevernoj polutki zima, a na južnoj ljeto. Cijelo vrijeme os rotacije zadržava isti smjer.

U drugom dijelu videozapisa prikazana je precesija Zemljine osi, koja je kao kod zvrka. Zemljina os obiđe stožac precesije za 25800 godina. Precesija je odgovorna za to što se tijekom tisuća godina na mjestu Sjevernjače izmjenjuju zvijezde te da Orion prije 4500 godina nije bio vidljiv u isto vrijeme tijekom godine kad i danas. U videozapisu možete još vidjeti smjer Zemljine osi danas, prije 3000 godina i za 13 000 godina, kad će os „pokazivati“ u smjeru zvijezde Vega.

Neka učenici tijek istraživanja i zaključke prikažu uz pomoć alata za izradu interaktivnih prezentacija Prezi.

Pokažite učenicima videozapis Najstariji europski (indoeuropski) kalendar – Orion, u trajanju od 00:46 min. Kao samostalan učenički projekt zadužite nekoga od učenika da uz pomoć interneta i drugih izvora prouči vučedolski kalendar – orionski kalendar, najstariji indoeuropski kalendar, koji datira 2600 godina prije Krista, a temelji se na astralnom simbolizmu koji predstavlja relevantne značajke zviježđa svih četiriju godišnjih doba.

Uz pomoć virtualnog teleskopa Stellarium neka taj učenik provjeri koja su zviježđa bila vidljiva stanovnicima toga područja prije 4600 godina te ih usporedi sa simbolima prikazanim na kalendaru.

Rezultate istraživanja o vučedolskom kalendaru neka odabrani učenik prikaže ostalim učenicima uz pomoć alata za izradu interaktivnih prezentacija Prezi.

Napomena: Na vučedolskom kalendaru moguće je jasno definirati zviježđa, a zone ili pojasevi na koje je podijeljena posuda Orion označavaju određeno godišnje razdoblje. Među zviježđima koja su prikazana i koja simboliziraju pojedina godišnja doba nalaze se: Orion, Plejade, Blizanci, Kasiopeja i Labud. Godina je započinjala proljetnim ekvinocijem, kad je Sunce simbolički mijenjalo Orion na nebu, čiji se pojas, vidljiv kao tri zvijezde, tada posljednji put nakratko pojavljivao na zimskom nebu te nestajao na nekoliko mjeseci.

Postupci potpore

Potaknite učenike s teškoćama na donošenje zaključaka o promatranom usmjerenim pitanjima. Ako učenik ima poteškoća u zaključivanju o promatranom, pružite mu podršku tako da mu ponudite dva odgovora, od kojih je jedan točan.

Tijekom gledanja videozapisa učenicima s oštećenjem sluha usmeno opisujte i objašnjavajte sve što se događa na videozapisu. Učenicima s oštećenjem sluha pripremite sažetak videozapisa u pisanom obliku.

Tijekom gledanja videozapisa provjeravajte razumiju li učenici navedene pojave, a po potrebi zaustavite videozapis i objasnite učenicima pojedine istaknute točke vrtnje.

Nepoznate pojmove učenicima objasnite na jednostavan način, uz pomoć što više primjera iz svakodnevnog života (npr. pojam stožac precesije).

Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći više smjernica kako učenike uključiti u aktivnosti gledanja videozapisa.

Nastavna aktivnost za predmet X

Nebo se okreće i njiše

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • tumačiti povijesni razvoj ideja o gibanju Zemlje i nebeskih tijela te promjenjivost znanstvenih ideja
  • opisati rotaciju Zemlje oko svoje osi i oko Sunca
  • povezati i objasniti vezu između promjena koje opažamo na nebu s rotacijom Zemlje oko svoje osi i oko Sunca
  • izabrati ili izvesti demonstracijski pokus ili računalnu simulaciju te uz pomoć nje izvesti zaključke o rotaciji Zemlje
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
Korelacije i interdisciplinarnost

Bez dži-pi-esa sa nebesa

Jedno od popularnih vjerovanja današnjice jest vjerovanje u astrologiju, bilo da se prate predviđanja o događajima, bilo da se samo vjeruje da ljudi nose osobine svojega horoskopskog znaka. Izradite online upitnik uz pomoć Google obrazaca (odgovore je moguće pohranjivati u samom obrascu ili u proračunskoj tablici), s pitanjem tko od učenika vjeruje ili ne vjeruje u horoskop. Raspravite s njima, ako vjeruju, u što točno vjeruju, npr. u predviđanje budućnosti, da im „njihov znak“ daje neke karakteristične osobine i sl. Razgovarajte zatim o pretpostavkama na kojima astrologija počiva (temelji li se na znanstvenoj metodi?).

Pitajte učenike: Što vidimo na nebu kad kažemo da je Sunce u Jarcu ili Mjesec u Djevici?

Zbog čega nam se čini da Sunce, planeti i Mjesec tijekom godine prolaze kroz zviježđa Zodijaka na nebu?

Raspravite i o tome što su uopće zviježđa. Jesu li zvijezde koje su susjedne na nebeskom svodu nužno susjedi i u svemirskom prostoru?

Nakon što iznesu svoja mišljenja, uputite ih na virtualni teleskop Stellarium.

Prethodno izradite tablicu uz pomoć alata Google Tablice iz paketa aplikacija Google Disk(Google Drive), u koju će učenici unijeti svoj datum rođenja, „horoskopski znak“ i, nakon istraživanja u Stellariumu, zviježđe u kojem se prividno nalazilo Sunce na datum njihova rođenja.

S lijeve strane zaslona, na izborniku neka kliknu postavljanje datuma te neka izaberu svoj datum rođenja, provjere u kojem zviježđu se toga dana prividno nalazilo Sunce i usporede to sa „svojim znakom“. Podijelite učenike tako da za svako zviježđe Zodijaka jedan ili više učenika provjeri datume kad Sunce zaista ulazi i izlazi iz njega te to usporedi s datumima koji se rabe u astrologiji.

Osim toga, zatražite od učenika da provjere udaljenosti nekoliko zvijezda (najmanje 4) u dodijeljenom zviježđu (to čine tako da kliknu na nju, pa među podatcima u gornjem lijevom uglu nađu udaljenost (distance) izraženu u svjetlosnim godinama (light years)).

Rezultate neka prezentiraju uz pomoć alata za izradu interaktivnih prezentacija Prezi.

Raspravite s učenicima o prikazanim rezultatima istraživanja i o tome što zaključuju o astrološkim „činjenicama“ koje su upravo provjeravali. Raspravite o tome zašto se Sunce, Mjesec i planeti prividno gibaju u odnosu na zvijezde te zbog čega je pri tome gibanje planeta „nepravilnije“ od Sunčeva.

Možete i proširiti istraživanje pa s učenicima uspoređivati tjedne ili dnevne horoskope iz tiskovina ili s internetskih stranica s istim datumom ili uspoređivati predviđanja poznatih astrologa i sl.

Raspravite s učenicima o pseudoznanosti općenito. Pseudoznanost, posebno kad se pokušava nametnuti kao zamjena za medicinu, može biti i izrazito štetna.

Razgovarajte s učenicima o važnosti kritičkog propitivanja kako bismo sebe i druge zaštitili od prevare.

Postupci potpore

Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći smjernice za izradu upitnika za učenike s teškoćama.

Učenicima dajte detaljne upute za uporabu alata Stellarium. Isto tako, s nekim učenicima možete odraditi i dio aktivnosti i pratiti njihov rad uz pomoć alata dok učenici ne budu samostalni u njegovoj uporabi.

Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći više smjernica kako učenike uključiti u aktivnost uporabe digitalnih alata.

Nastavna aktivnost za predmet X

Bez dži-pi-esa sa nebesa

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • tumačiti povijesni razvoj ideja o gibanju Zemlje i nebeskih tijela te promjenjivost znanstvenih ideja
  • opisati rotaciju Zemlje oko svoje osi i oko Sunca
  • povezati i objasniti vezu između promjena koje opažamo na nebu s rotacijom Zemlje oko svoje osi i oko Sunca
  • izabrati ili izvesti demonstracijski pokus ili računalnu simulaciju te uz pomoć nje izvesti zaključke o rotaciji Zemlje
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
Korelacije i interdisciplinarnost

Šalu na stranu…

Netko bi mogao reći da je lako dokazati rotaciju Zemlje uz pomoć računalnih simulacija, no možemo li je mi dokazati pokusom?

Neka učenici pokusom dokažu da Zemlja rotira oko svoje osi. Zadajte nekolicini učenika da izrade Foucaultovo njihalo, no i prethodno možete s cijelim razredom razraditi osnovnu ideju.

Pokažite im jednostavan pokus u nastavku.

 Pokus 1: Foucaultovo njihalo

Na postolje koje se može rotirati (npr. stolić ili stolac s ravnom gornjom plohom) stavite stalak i na njemu njihalo (običnu kuglicu na koncu). Zanjišite kuglicu. Neka učenici dobro upamte smjer titranja njihala.

U kojem će smjeru njihalo titrati ako postolje zakrenemo za 45° ili 90°?

Nakon što iznesu pretpostavke, zakrenite postolje. Zajednički komentirajte opaženo. Njihalo zadržava smjer titranja kad zakrenemo postolje. A vrijedi li isto i ako je postolje Zemlja?

Raspravite s učenicima o tome. Neka iznesu pretpostavke, obrazlože ih te iznesu svoje prijedloge kako bi pretpostavke provjerili.

Pokažite im videozapis Foucaultovo njihalo (engl. The Foucault pendulum), u trajanju od 1:38 min., koji im ukratko objašnjava Foucaultovo njihalo.

Nekolicinu učenika zadužite neka pokušaju napraviti njihalo kojim bi dokazali rotaciju Zemlje.

Napomena: Vama za dokaz ne treba njihalo koje će se njihati 34 sata, koliko je potrebno da ravnina njihanja napravi puni krug na našoj geografskoj širini. Dovoljan je malen pomak koji pokazuje da se tlo ispod zakreće, tj. da njihalo „izdrži“ nekoliko sati.

U načelu, učenicima treba nekoliko metara duge i čvrste niti na kojoj će visjeti dovoljno masivan teret. Da bi dokazali zakretanje ravnine, neka označe početni smjer titranja crtom na podu, pa će pomak uočiti u odnosu na nju. Neka učenici uz pomoć aplikaciju za izradu interaktivne prezentacije Sway prezentiraju i objasne korake pokusa ostalim učenicima.

Razgovarajte s učenicima o primjenama njihala u svakodnevnom životu kao što su npr. ure njihalice ili mehanički seizmografi.

Isto tako, razgovarajte i o razvoju ideja o rotaciji Zemlje i njezinu položaju u svemiru od antike do modernog doba te o tome kako su te ideje bile povezane s prevladavajućim svjetonazorom u vremenu u kojem su nastajale. Razvoj kritičkog znanstvenog mišljenja bio je uvjet za razvoj tehnologije koju danas imamo.

Postupci potpore

Sve nove i nepoznate pojmove učenicima s teškoćama (sa specifičnim teškoćama poučavanja) potrebno je objasniti usmeno, ali i u pisanom obliku uz, ako je moguće, i vizualan prikaz nepoznatog pojma.

Prije rada na alatu Sway potrebno je provjeriti znaju li se učenici njime koristiti. Ako ga upotrebljavaju prvi put, odradite s njima dio aktivnosti dok se učenici samostalno ne upoznaju s alatom i njegovim sastavnicama. Ako je potrebno, učenicima možete pripremiti i kratke upute s vizualnim predlošcima na kojima će se nalaziti slike sučelja toga alata s najvažnijim uputama za uporabu. Tijekom gledanja videozapisa, ali i tijekom izvedbe praktičnog rada koji uključuje uporabu njihala, provjeravajte razumijevanje učenika te im po potrebi dodatno objasnite sve uzročno-posljedične veze.

Nastavna aktivnost za predmet X

Šalu na stranu…

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • opisati rotaciju Zemlje oko svoje osi i oko Sunca
  • izabrati ili izvesti demonstracijski pokus ili računalnu simulaciju te uz pomoć nje izvesti zaključke o rotaciji Zemlje
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
Korelacije i interdisciplinarnost

Gosti iz srednjeg vijeka u posjeti

Iznesite hipotetsku situaciju učenicima: Zamislite da pred posjetiteljima iz prošlosti morate obraniti tezu da Zemlja nije u središtu svemira oko kojeg se sve okreće.

Organizirajte u razredu debatu na tezu: Sunce – središte našeg planetarnog sustava, s kojom unaprijed upoznajte učenike kako bi se mogli pripremiti.

Ako u školi djeluje školski debatni klub, prethodno potaknite i angažirajte članove da održe prezentacijsku debatu kako bi se učenici upoznali s teorijom debate.

Podijelite učenike u dvije skupine (po tri govornika u svakoj ekipi): dvije suprotstavljene strane – afirmacijsku, koja treba dokazati zadanu tezu (Sunce – središte našeg planetarnog sustava), nudeći za nju čvrstu argumentacijsku liniju i negacijsku (Zemlja – nepomično središte svemira oko kojeg se okreću nebeska tijela), koja treba osporiti zadanu tezu svojim argumentima i pobiti argumente afirmacije nudeći protuargumente.

Učenici na unaprijed zadanu tezu s točno definiranim zadatcima za afirmacijsku i negacijsku skupinu neka pripremaju svoje stajalište istražujući područje teze ponavljajući gradivo te dodatno pretražuju internet i druge izvore, pripremaju argumente, pitanja za suparničku ekipu i dokaze za vlastite argumente. Neka pripremaju i iskušavaju govore, a tijekom debate uz poštovanje njezine strukture i kroz argumente dokazuju/osporavaju zadanu tezu.

Uputite učenike na alat za poticanje skupne rasprave TodaysMeet, gdje će moći razmjenjivati ideje pripremajući se za raspravu.

Napomena: Debata se sastoji od šest govora (tri afirmacijska i tri negacijska) pojedinih govornika te od dvaju unakrsnih ispitivanja (jedno s afirmacijske strane upućeno negacijskoj i obratno), u kojima se susreću članovi suprotstavljenih ekipa. U debati aktivno sudjeluje cijeli razred: šest govornika, jedan mjerač vremena, dok ostatak razreda ima ulogu postavljača pitanja i sudaca. Oni tijekom debate bilježe pitanja koja žele postaviti debatantima za vrijeme otvorene rasprave i odlučuju o pobjedniku debate.

Vi ste moderator rasprave, što znači da dajete mogućnost postavljanja pitanja zainteresiranim učenicima, a ako razred nije motiviran za postavljanje pitanja, postavite pitanje vi i time potaknite raspravu. Suci odlučuju koja je ekipa bolje obranila svoje vrijednosti i u većoj mjeri dokazala kako argumenti suprotne strane ne stoje.

Napomenite učenicima da tijekom debate ne upadaju jedni drugima u riječ, ne drže duge monologe, ne mijenjaju temu o kojoj govore te da na organiziran i uljuđen način raspravljaju o tezi, uvažavajući različita mišljenja.

Isto tako, iskoristite priliku da razgovarate s učenicima o razlici između debate i dijaloga te ih uputite na značenje dijaloga u komunikaciji među ljudima.

Postupci potpore

Pravila za sudjelovanje u debati možete prije debate osmisliti s učenicima. Neka učenici daju prijedloge za primjerice pet pravila kojih se tijekom debate potrebno pridržavati. Možete ih napisati na ploču ili na list papira koji će biti vidljiv svima. To je posebno važno ako u razredu imate učenike s poremećajem pažnje i hiperaktivnosti ili učenike s problemima u ponašanju.

Kad govorite o pravilima, uvijek ih uputite svim učenicima, bez isticanja učenika koji su inače skloni narušavanju pravila. Kad učenik prekrši pravilo, uputite ga na pravilo koje je prekršio. Uputite učenike na uvažavanje mišljenja svih učenika.

Prije početka debate dobro je s učenicima odraditi jedno ili dva probna pitanja kako bi lakše razumjeli ono što se od njih traži. Učenicima je dobro u obliku kratkog sažetka dati zaključke debate.

Za učenike koji žele znati više

Postavite učenicima pitanje: Što bi se dogodilo da se Zemlja prestane okretati oko svoje osi? Bismo li mi to osjetili? Kakve bi posljedice to imalo za život?

Zatražite od njih da uz pomoć podataka o polumjeru Zemlje na ekvatoru i perioda rotacije odrede obodnu brzinu tijela na površini Zemlje.

Što se događa s tijelima u sustavu koji se giba velikom brzinom i naglo zakoči?

Učenike koji žele znati više zadužite da istraže što bi se dogodilo s atmosferom, vodenim masama na površini Zemlje, kako bi promjena perioda izmjene noći i dana utjecala na klimu. Što bi se dogodilo s magnetskim poljem Zemlje? Bi li život na takvom planetu uopće bio moguć?

Kao pomoć u odgovorima na pitanja uputite zainteresirane učenike na videozapis Što kad bi Zemlja prestala rotirati oko svoje osi (engl. If the Earth stopped spinning), u trajanju od 01:57 min., i videozapis Što ako Zemlja prestane rotirati oko svoje osi (engl. What if the Earth STOPS Spinning), u trajanju od 45:01 min.

Učenici neka izrade prezentaciju uz pomoć alata za izradu interaktivnih prezentacija Prezi te je prezentiraju u razredu ili podijele na društvenoj mreži Yammer.

Nastavna aktivnost za predmet X

Gosti iz srednjeg vijeka u posjeti

Informacije o aktivnosti
Odgojno-obrazovni ishodi
  • tumačiti povijesni razvoj ideja o gibanju Zemlje i nebeskih tijela te promjenjivost znanstvenih ideja
  • opisati rotaciju Zemlje oko svoje osi i oko Sunca
  • povezati i objasniti vezu između promjena koje opažamo na nebu s rotacijom Zemlje oko svoje osi i oko Sunca
Razina složenosti primjene IKT
  • napredna
Korelacije i interdisciplinarnost

Dodatna literatura, sadržaji i poveznice

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

  1. Aleksandar Durman. (2001.): Godišnji orjentiri i nebeska simbolika Vučedolske kulture, Zagreb
  2. Borg, J. (2010). Moć uvjeravanja. Zagreb: Veble commerce.
  3. Dario Hrupec. (2017.). Ažurirani svemir: novosti iz fizike i astronomije, In.Tri d.o.o.
  4. Gabrijel Divjanović. (1997.). Čovjek i svemir, Zagreb, Školska knjiga
  5. Grant, M.M. , Branch, R.M. (2005.): Project.based learning in a middle school: Tracing Abilities through the artifacts of learning. J. Res. Technol. Edu. 38 (1), 65.-98.
  6. Hrvatsko debatno društvo. (2012). Karl Popper debata. Zagreb: Hrvatsko debatno društvo.Tekst dostupan ovdje.
  7. Kerry Logan Holliha. (2012.). Isaac Newton i fizika za mlade, Zagreb, Školska knjiga
  8. M. Matijević – T. Topolovčan. (2017.): Multimedijska didaktika, Zagreb, Školska knjiga
  9. P. G. Hewitt, J. Suecki, L. A. Hewitt. (2004.): Conceptual Physical Science, 3rd edition, Addison Wesley,
  10. R. Krsnik. (2008.): Suvremene ideje u metodici nastave fizike, Zagreb, Školska knjiga
  11. Reškovac, T. (2012.): Logika debate. Zagreb: Hrvatsko debatno društvo. Tekst dostupan ovdje
  12. Richard Panchyk. (2012.): Galileo za mlade, Zagreb, Školska knjiga
  13. Robert Hofstetter. (1997.): Filozofija, društvo i fizika, Zagreb, Školska knjiga
  14. Vladis Vujnović. (1990.). Astronomija 1, osnove astronomije i planetni sustav, Zagreb, Školska knjiga
  15. Žarko Dadić. (1992.). Povijest ideja i metoda u matematici i fizici, Zagreb, Školska knjiga
  16. Željko Andreić. (2008.).Naše noćno nebo, Zagreb, Školska knjiga

 

Napomena: Valjanost svih mrežnih poveznica zadnji put utvrđena 17.5.2018.

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.