Raspravite s učenicima o tome zašto je školska torba nekom učeniku lakša, a nekome teža iako su približno iste mase. Zašto je nekom čovjeku potrebno manje vremena da obavi isti rad od drugoga? U kakvom su odnosu rad i snaga?

Razgovarajte s učenicima o obavljanju teških fizičkih poslova te o opasnostima po zdravlje i mogućnosti ozljede pri obavljanju takvih poslova.

 Pokus 1

Za pokus pripremite „medicinke“ (lopte) mase 5 kg.

Podijelite učenike u skupine od četiri učenika. Iz svake skupine odaberite po jednog učenika (neka budu različite tjelesne građe) koji će podizati „medicinku“ s poda do visine od 1,5 m u tri ponavljanja. Drugi učenik iz skupine mjeri vrijeme potrebno za obavljanje rada zapornom urom na mobilnom uređaju. Izračunajte rad koji učenik obavi na lopti. Unesite u tablicu u programu Excel Online iznos obavljenog rada na lopti i prosječno vrijeme (izračunano iz tri ponavljanja) potrebno za obavljanje toga rada te izračunajte snagu svakog pojedinog učenika.

Analizirajte po skupinama dobivene podatke i usporedite snage učenika. Grafički prikažite ovisnost vremena, potrebnog za obavljanje istog rada, o snazi učenika koji obavlja rad na lopti.

Postupci potpore

Nekim učenicima s teškoćama (npr. učenici s intelektualnim teškoćama) bit će potrebna podrška pri organizaciji i unošenju podataka u tablicu s pomoću programa Excel Online. Podrška se može odnositi na pomoć pri odabiru i unošenju oznaka fizičkih veličina, ali i njihovih vrijednosti.

Pri rješavanju zadataka u kojima je potrebno izračunati snagu i rad omogućite učenicima (kojima je to potrebno) uporabu podsjetnika s formulama koje su im za to potrebne, a koje ćete pripremiti za njih ili zajedno s njima. Najvažnija pitanja za raspravu s učenicima pripremite unaprijed na pisanom predlošku s ponuđenim odgovorima. Neka učenici tijekom rasprave zaokruže odgovor koji je točan. Na taj način imat će sažetak aktivnosti koji im može poslužiti za ponavljanje ili uvježbavanje gradiva.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike uključiti u aktivnosti prikupljanja i prezentacije podataka uz pomoć digitalnih alata.

Raspravite s učenicima kako je kroz povijest ljudska snaga (snaga mišića) zamijenjena snagom domaćih životinja. Neka učenici navedu neke primjere u kojima su životinje zamijenile ljudski rad. Kako je snaga životinja zamijenjena snagom iz prirode (vjetrenjače, vodenice)? Što je industrijska revolucija i tko je izumio parni stroj? Raspravite s učenicima o iskoristivosti uložene energije i obavljenog rada tijekom povijesti.

 Pokus 2

Podijelite učenike u skupine od četiri učenika te zatražite od njih da kod kuće naprave model vodenoga kola služeći se videozapisom Pribor za pokus, u trajanju od 0:31 min. (ili neka sami pronađu upute za izradu jednostavnog vodenog kola) te ga donesu na sat.

Otvorite raspravu pitanjem o čemu ovisi snaga kojom vodeno kolo podiže uteg s poda. Učenici neka iznesu svoje pretpostavke te opišu kako bi ih provjerili. Iz rasprave zaključite na koji će način izvesti pokus kako bi dokazali svoje pretpostavke.

Svakoj skupini dajte posudu s jednakom količinom vode. Model vodenoga kola postavite na školsku klupu tako da uteg bude na podu. Učenici mijenjaju i mjere visinu s koje će izlijevati vodu te vrijeme za koje se uteg podiže s poda na stol. Podatke unose u tablicu te računaju snagu i izvode zaključke. Rezultate mjerenja i obradu rezultata neka učenici unesu u program Excel Online.

Postupci potpore

Uz predloženi videozapis, u kojem je vidljivo kako vodeno kolo treba izgledati, učenicima s teškoćama (npr. sa specifičnim teškoćama poučavanja, intelektualnim teškoćama, poremećajem pažnje i hiperaktivnosti) pripremite i dodatne upute za izvođenje praktičnog rada. Upute pripremite tako da u koracima opišete izradu vodenoga kola i napravite popis potrebnih materijala uz vizualne predloške (fotografije ili slike) tih predmeta. Iako je zadatak namijenjen radu u skupini, jako je važno da svaki učenik razumije zadatak kako bi mogao dati svoj doprinos.

Raspravite s učenicima o tome što znači da dva stroja imaju istu snagu. Istražite vezu između rada i vremena u kojem je rad obavljen uz istu snagu motora. Postavite učenicima pitanje: Dva učenika različite mase penju se stubama na prvi kat zgrade i na cilj dolaze u isto vrijeme. Koji će učenik imati veću snagu?

Ukažite učenicima na oprez pri rukovanju strojevima, moguću opasnost od strujnoga udara te na obveznu zaštitu na radu.

 Pokus 3

Izradite s učenicima model krana koristeći se elektromotorom koji pokreće baterija. Kran postavite na rub školske klupe, jedan kraj tankog užeta zavežite za rotor elektromotora, a na drugi pričvrstite uteg od 200 grama. Mjerite vrijeme potrebno da elektromotor podigne uteg s poda učionice do vrha stola. Učenici neka mijenjaju masu utega te svaku promjenu mase i vremena potrebnog da se obavi rad unose u tablicu u programu Excel Online. Neka učenici izračunaju rad i snagu elektromotora pri različitim masama utega.

Postupci potpore

Uključite učenike s teškoćama u raspravu tijekom izvođenja praktičnog rada. Provjeravajte njihovo razumijevanje demonstriranog postavljajući im pitanja u vezi s praktičnim radom koji se izvodi. Neki učenici s teškoćama mogu imati poteškoća u odgovaranju na pitanje Zašto?, pa je stoga dobro postaviti pitanje s ponuđenim odgovorima, među kojima će učenik odabrati točan.

Pri izračunavanju rada i snage, primjenjujući izvedene formule za rad i snagu, najprije provjerite razumiju li učenici sve oznake fizičkih veličina i znaju li na ispravan način uvrstiti poznato u formulu. Učenicima s teškoćama kojima je to potrebno možete ponuditi i primjer riješenoga zadatka s drugim brojevima, na temelju kojeg će rješavati ostale zadatke.

Raspravite s učenicima o tome kako kućanski aparati olakšavaju obavljanje svakodnevnih poslova te na koju fizikalnu veličinu trebaju obratiti pozornost pri kupovini kućanskih aparata. Kako različite snage uređaja utječu na obavljeni rad? Ima li to veze s energetskom učinkovitošću aparata?

 Pokus 4

Podijelite učenike u tri skupine i svakoj dajte jedno kuhalo za vodu različite snage (učenici ne znaju snagu kuhala koje su dobili) i jednaku količinu vode. Učenici neka izmjere temperaturu vode, uliju je u kuhalo te kuhalo uključe mjereći zapornom urom vrijeme potrebno da se voda zagrije do vrenja (kuhalo se pri tome samo isključuje).

Podatke neka unesu u tablicu u programu Excel Online. U alatu Web Whiteboard potaknite učenike da dođu do matematičkog izraza za snagu grijača kuhala iz poznatih varijabli. Pitajte učenike: Do kojih je pretvorbi energije došlo pri zagrijavanju vode u kuhalu?

Neka učenici izračunaju snagu kuhala, a zatim usporede iznos koji su dobili za snagu s iznosom snage označenim na kuhalu. Raspravite s učenicima o tome jesu li vrijednosti jednake.

Učenici mogu ponoviti pokus tako da smanje ili povećaju količinu vode.

Postupci potpore

Učenicima s teškoćama (npr. intelektualnim teškoćama) i drugim učenicima kojima je to potrebno pružite podršku pri unosu podataka u tablicu u programu Excel Online.

Tijekom rješavanja zadataka omogućite im uporabu podsjetnika s matematičkim izrazima koji su im potrebni.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike uključiti u aktivnosti mjerenja i obrade podataka uz pomoć digitalnih alata te praktični rad.

Učenicima zadajte da kod kuće zbroje sve snage kućanskih aparata koje upotrebljavaju i iskažu ih u vatima (W). Pretvorite ukupnu snagu u veću mjernu jedinicu, kW, ili još veću, MW. S većim mjernim jedinicama upoznajte se uz pomoć mrežne stranice Hrvatske enciklopedije. Neka učenici objasne značenje snage na primjeru kućanskih aparata, npr. miksera: Koja se količina električne energije u jedinici vremena pretvara u mehaničku energiju?

Za domaću zadaću učenici mogu odrediti koliko su električne energije „potrošili“ upotrebljavajući različita trošila tijekom jednoga sata (najmanje tri trošila, npr. mikrovalna pećnica, sušilo za kosu, stolna svjetiljka i dr.). Učenici neka odaberu jedno trošilo i njegovu snagu iskažu u mjernoj jedinici kWh. Raspravite s učenicima o tome u koji se oblik energije pretvorila električna energija.

Prikažite učenicima videozapis koji se nalazi na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ – Digitalni obrazovni sadržaji, Fizika nastavnici, Snaga., na str. 5./14., koji govori o tome odakle mjerna jedinica „konjska snaga“. Za pristup Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ potreban je elektronički identitet u sustavu AAI@EduHr.

Učenici koji žele mogu samostalno istražiti snage automobila, izražene u KS, te ih pretvoriti u mjernu jedinicu kW. Uputu za pretvorbu KS u kW mogu pronaći u Hrvatskoj enciklopediji. Neka istraže snage automobila od njihovih početaka primjene do današnjih dana te procijene snage automobila u budućnosti.

Neka istraže i fotografije ili videozapise automobila tijekom povijesti i budućnosti te ih postave na vremensku crtu koristeći se alatom namijenjenom izradi vremenskih rasporeda Tiki-Toki.

Postupci potpore

Pri određivanju zadatka za rad kod kuće, nekim učenicima s teškoćama (npr. s intelektualnim teškoćama) možete ponuditi primjer riješenoga zadatka s drugim brojevima, na temelju kojeg će rješavati svoje zadatke.

Učenicima ponudite sažetak koji će im (na njima primjeren način) približiti pojam mjerne jedinice za snagu koja je izvan SI sustava (pojam konjske snage).

Za učenike koji žele znati više

Zadajte učenicima neka istraže kako bi odredili korisnost vodenog kola iz aktivnosti B.

Problem možete otvoriti pitanjima: Do kojih pretvorbi energije dolazi? Pretvori li se sva gravitacijska potencijalna energija vode koju izlijevamo u koristan rad?

Raspravite s učenicima o njihovim pretpostavkama, a zatim ih provjerite pokusom i izvedite zaključke.

Učenici mogu usporediti snage i korisnost elektrana u Hrvatskoj koje iskorištavaju obnovljive i neobnovljive izvore energije te rezultate prezentirati suučenicima u razredu u programu PowerPoint Online. U prezentaciji neka navedu ulogu obnovljivih izvora energije danas i u budućnosti.