Aktivnost počnite pitanjima o primjerima iz svakodnevice.

Što mjerimo u svakodnevnom životu?

Što mjere liječnici?

Što mjere meteorolozi?

Što mjere automehaničari?

Što je cilj mjerenja?

U znanstvenom eksperimentu kao i u svim primjerima koje su učenici spomenuli mjerenje je izvor brojčanih podataka.

Vaši učenici već puno znaju o greškama pri mjerenju pa se zajedno prisjetite i toga.

Postoji li granica nakon koje mjerenje postaje „besmisleno“, i gdje je ta granica?

Što učenici misle o tome?

Podijelite razred u parove. Za praktičan zadatak Neodređenost potrebno je pripremiti pribor (za svaki par): deblji arak papira ili karton, škare, ravnalo. Upute podijelite u bilježnici alata OneNote sustava Office 365 u kojem će oni na kraju podijeliti zaključke.

Uputa za praktičan zadatak: Neodređenost

Želimo nekom objektu pridružiti određeno stanje. Da bismo to napravili, treba utvrditi koje su karakteristične veličine kojima se dano tijelo opisuje. Želimo pridružiti upravo vlastito svojstvo danom fizičkom sustavu.

Pogledajte idući primjer.

Neka učenici nacrtaju na debljem papiru kvadrat duljine stranice 10 cm i krug promjera 10 cm te ih izrežu.

U alatu Mentimeter postavite učenicima sljedeća pitanja:

Kojom veličinom je opisan krug?

Kojom veličinom je opisan kvadrat?

Pod pojmom veličina misli se na sve ono što možemo mjeriti. Veličine kojima opisujemo odabrana tijela, svojstvo su tih tijela. Krugu je svojstven promjer, a kvadratu duljina stranice.

Neka potom mjere promjer:

1. kruga
2. kvadrata.

Promjere treba mjeriti s pomoću ravnala tako da ravnalo uvijek prolazi kroz središte tijela kao na slici.

Za svako tijelo treba napraviti 10 mjerenja i mjerenja unijeti u tablicu koju ste pripremili online u Wordu sustava Office 365 prema danom predlošku. Word se koristi jer su tablice najniže razine složenosti, unaprijed su pripremljene te su dio ostalog teksta koji se traži u zadatku.

Krug – promjer/cm	Kvadrat – promjer/cm

Neka učenici odgovore jesu li mjerenja raspršena ili nisu!

Potom mjere duljinu stranice:

1. kruga
2. kvadrata.

Treba postaviti dulje ravnalo ili letvicu na stol i prisloniti krug i zatim kvadrat uz letvicu. Ravnalo kojim mjere duljinu mogu vući okomito na letvicu i očitavati duljine stranica kao na slici.

Rezultatima treba popuniti sljedeću tablicu:

Krug – duljina stranice/cm	Kvadrat – duljina stranice/cm

Neka učenici odgovore jesu li mjerenja raspršena ili nisu!

Potom neka učenici odgovore na pitanja i o njima rasprave.

Ima li smisla mjeriti promjer kvadrata ili duljinu stranice kruga?

Što možete zaključiti na osnovi svojih mjerenja?

I ovdje napomenite da su parovi u kojima rade u osnovi istraživački timovi. U timskom radu svatko preuzima svoj dio odgovornosti i svatko doprinosi. To je osnova timskog rada, ali i osnova funkcioniranja društva i međuljudskih odnosa u cjelini. Donosimo odluke, preuzimamo obveze i odgovornost da ih izvršavamo. Ni jedan pojedinac nije izdvojen, a izvršavanje preuzetih obveza utječe i na druge ljude oko nas.

I za kraj, vratimo se na naslov aktivnosti – „Ima li smisla mjeriti?“. U znanosti se oslanjamo na mjerenje. Razgovarajte s učenicima o situacijama u odnosima među ljudima ili u društvu u cjelini, kada je beskompromisno oslanjanje na „brojke“ opasno i može dovesti do diskriminacije. Neka se pokušaju sjetiti primjera (recimo kada većina diskriminira manjinu ili kada se diskriminiraju ljudi zbog tjelesnih osobina i slično). Što oni, kao uskoro punoljetni građani, mogu učiniti da spriječe diskriminaciju u društvu?

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 pružiti mu dodatnu uputu ili pomoć pri izvršavanju zadatka.

U razrednoj diskusiji nemojte isticati učenika s teškoćama ako pogriješi. Također ne ustrajte u tome da u raspravi sudjeluju učenici s poremećajem jezično-govorno-glasovne komunikacije (npr. mucanje, apraksija, artikulacijsko-fonološki poremećaj) osim ako to sami ne traže, no dajte im mogućnost za razrješavanje potencijalnih pitanja.

Pri podjeli u parove uvijek je važno voditi računa o obilježjima pojedinog para. Pri rješavanju zadataka 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 teškoća, za učenike s motoričkim teškoćama osigurajte fizičku podršku vršnjaka. Treba češće provjeravati funkcioniranje para u kojem je učenik s teškoćama.

S učenicima s oštećenjem sluha i učenicama s jezičnim teškoćama treba provjeriti jesu li razumjeli upute. Uputu u bilježnici alata OneNote grafički prilagodite upotrebom određene vrste fonta (npr. OmoType, Arial, Verdana) koji je uvećan, dvostrukim proredom, povećanim razmakom među slovima, poravnavanjem ulijevo. Grafička prilagodba je važna i za učenike s oštećenjem vida.

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

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.

Aktivnost možete početi pitanjem poput postavljenoga u naslovu aktivnosti.

Naši učenici nemaju neposredno iskustvo koje bi im pomoglo da razumiju de Broglijevu hipotezu. Posvuda oko nas su tijela koja se gibaju i imaju određenu količinu gibanja, ali ne primjećujemo valove pridružene automobilu koji vozi određenom brzinom ili atletičaru koji trči na stadionu. Zatražite od učenika da kažu što misle o tome:

Zašto ne vidimo val pridružen ovim tijelima?

Gdje je granica nakon koje primjećujemo kvantnomehaničke učinke?

Podijelite učenike u parove i uputite ih na e-Škole DOS Fizika 4, Modul 2, Jedinica 2.4., De Brogliev kalkulator.

Od učenika zatražite da prvo međusobno rasprave o pitanjima i napišu svoje odgovore na pitanja koja ste im postavili te pretpostavku o čemu ovisi valna duljina de Broglieva vala.

U raspravi neka argumentiraju svoje mišljenje. Također, upozorite ih da postavljanje hipoteze nije igra na sreću. Nije cilj „pogoditi“ točan odgovor pa, prema tome, nema pobjednika i gubitnika. Na putu do znanstvene spoznaje krive pretpostavke su sastavni dio procesa, a ako se pažljivo saslušaju argumenti koji stoje iza pretpostavki, vidimo da mnoge od njih i nisu „toliko krive“ i iako ne objašnjavaju sve, mogu biti korak na putu do rješenja. Povijest znanosti, ali i povijest ljudskog društva u cjelini pune su takvih primjera. Učenici se i sami sigurno mogu sjetiti primjera za to iz društvenog života ako od njih to zatražite.

U kalkulatoru učenici upisuju brzinu i masu čestice, a ona im računa valnu duljinu pridruženog vala. Mogu birati između ponuđenih mjernih jedinica u padajućem izborniku.

Napomena: Znanstveni zapis broja treba unijeti na sljedeći način: masa elektrona 9.1e-31.

Neka naprave izračune za pet tijela, od kojih neka jedno bude elektron koji se giba brzinom 10e6 m/s, jedno neka bude netko od njih kada trči brzinom 3 m/s, a ostala tri neka sami izaberu.

Neka s pomoću alata MS Excel upišu unesene podatke i izračunatu valnu duljinu za 5 tijela te izvedu zaključke o kojima su prethodno zapisali pretpostavke. Kada podijele odgovore, zajedno raspravite o njima.

Postupci potpore

Učeniku s oštećenjem sluha osigurajte mirno i tiho okružje (koliko je to moguće) kako bi mogao čuti vršnjake tijekom diskusije. Osigurajte dobru vidljivost lica i usana govornika. Unaprijed osigurajte ključne pojmove iz same aktivnosti kako bi se učenik s oštećenjem sluha s njima upoznao. Pričekajte nakon postavljanja pitanja kako bi i učeniku s oštećenjem sluha dali priliku da se javi i odgovori (stanka osigurava vrijeme za obradu informacija). Nakon razredne diskusije omogućite učeniku s teškoćama odgovore na pitanja koja su se postavljala tijekom rasprave.

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

Vodite računa o tome 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. Vodite brigu o tome da učenici sudjeluju u aktivnostima koje za njih imaju najmanje prepreka u odnosu na prisutno ograničenje, primjerice da učenik s poremećajem glasovno-jezično-govorne komunikacije u zadatku ne treba govoriti ili da učenik s disleksijom i/ili disgrafijom ne piše (osim ako ne izrazi želju).

Za učenike s disleksijom prilagodite i umanjite kontrast teksta i pozadine (npr. tamnoplava slova na žutoj pozadini), dok za učenike s oštećenjem vida povećajte kontrast (npr. bijela slova na crnoj pozadini). Kontraste dogovorite s učenikom ovisno o njegovim željama.

Učenicima s diskalkulijom i onima s teškoćama radnog pamćenja (što je često slučaj s učenicima s disleksijom) dopustite upotrebu podsjetnika pri izračunu valne duljine.

Učenicima je već poznata difrakcija elektromagnetskih valova. Razgovarajte s učenicima znaju li za što se koriste difrakcijske metode.

Sjećaju se da je difrakcijom rendgenskih zraka Rosalind Franklin opisala strukturu DNK, važno otkriće za koje je dobila priznanje tek posthumno.

Ali difrakcija se upotrebljava i u istraživanju strukture drugih materijala.

Za istraživanje strukture molekula plina ponekad se upotrebljava difrakcija elektrona.

Je li vašim učenicima nešto čudno u toj tvrdnji?

Nije li difrakcija svojstvo valova?

Upravo je pokus s difrakcijom elektrona bio eksperimentalna potvrda de Broglijeve hipoteze.

Podijelite učenike u grupe po četvero i neka pogledaju videozapis demonstracijskog pokusa Ogib elektrona.

Neka rasprave o sljedećim pitanjima i zaključe:

Što su vidjeli u videozapisu?

Koja pojava je dokaz valne prirode elektrona u viđenom pokusu?

Dodatno, neka se upoznaju s pokusom ogiba elektrona na tankoj polikristaličnoj grafitnoj pločici preko slika.

Eksperimentalni postav prikazan je na slici kao i shematski prikaz eksperimenta na slici. Osnovni dijelovi i elektronske difrakcijske cijevi prikazani su na slici.

Neka svaka grupa napiše zajednički izvještaj koji će sadržavati opis pokusa, opažanja i zaključke. Za vježbu možete se koristiti programom MS Sway. U rad neka se uključe svi članovi grupe. Svaki član grupe je bitan za uspješan rad cijelog tima, pa zato, kao i u drugim situacijama u društvenom i privatnom životu, treba preuzeti svoj dio odgovornosti.

Kada učenici podijele bilješke, raspravljajte zajedno o njima.

Istaknite da se difrakcija elektrona upotrebljava i u elektronskom mikroskopu, a njegova je primjena široka. Koristi se u istraživanjima u biologiji i medicini i općenito u istraživanjima strukture tvari.

Postupci potpore

U razrednoj diskusiji nemojte isticati učenika s teškoćama ako pogriješi. Također ne ustrajte u tome da u diskusiji sudjeluju učenici s poremećajem glasovno-jezično-govorne komunikacije (npr. mucanje, apraksija, artikulacijsko-fonološki poremećaj) osim ako to sami ne traže, no dajte im mogućnost za razrješavanje potencijalnih pitanja.

Tijekom rada u grupi vodite računa o tome da učenik s teškoćama aktivno sudjeluje u svim aktivnostima te da nikako ne bude dio grupe kao pasivni promatrač. Važno je da unutar grupe učenik s teškoćama dobije jasne upute i zadatke. Pri radu u grupi vodite brigu o tome da učenici sudjeluju u aktivnostima koje za njih imaju najmanje prepreka u odnosu na prisutno ograničenje, primjerice da učenik s disleksijom ne piše u izvještaj.

Poželjno je da videozapis demonstracijskog pokusa Ogib elektrona sadrži titlove. Unaprijed osigurajte ključne pojmove iz samog videozapisa kako bi se učenik s oštećenjem sluha s njima upoznao.

Pri upoznavanju s pokusom ogiba elektrona na tankoj polikristaličnoj grafitnoj pločici preko slika, za učenika s oštećenjem vida valja prilagoditi svjetlinu te kontrast na zaslonu i obratiti pažnju na veličinu slova.

Provjeravajte snalaze li se učenici s teškoćama u alatu MS Sway. Po potrebi osigurajte i pisane upute sa slikovnim prikazima radi lakšeg korištenja alatom.

Za učenike koji žele znati više

Učenike koji žele znati više uputite na poveznicu 1, poveznicu 2, poveznicu 3 i poveznicu 4 o elektronskom mikroskomu i pretražnom mikroskopu s tuneliranjem.

Neka pripreme poster u digitalnom alatu Canva, u kojem će objasniti načelo rada tih mikroskopa i neke njihove primjene.

Kao zaključak neka navedu što je zajedničko prikazanim mikroskopima, a u čemu su posebnosti svakog od njih.