Razgovarajte s učenicima o tome bez čega njihov mobilni uređaj ili tablet ne bi mogao raditi.

Koje izvore električnog napona upotrebljavate?

Ponovite koji su dijelovi jednostavnog strujnog kruga i koja je osnovna zadaća baterije. Koje vrste električne struje poznajete? Pitajte učenike jesu li znali da je poznati australski rok sastav AC/DC dobio ime po engleskim skraćenicama za izmjeničnu i istosmjernu struju.

Uputite učenike na članak Ancient Batteries, u kojem se govori o novijim otkrićima arheologa i znanstvenika i u kojem su iznesene pretpostavke o pronađenim glinenim posudama kao mogućim drevnim baterijama.

Razgovarajte s učenicima o osnovnim dijelovima baterije i na kojem načelu radi.

Podsjetite učenike na to kako su istrošene baterije onečišćivači okoliša i trebaju se odlagati u posebne spremnike kojih ima na svakom zelenom otoku ili ekodvorištu.

Uputite ih na obvezno pranje ruku nakon kontakta s baterijama koje su oštećene ili su „iscurile“.

Podijelite učenike u skupine po četvero i svakoj skupini pripremite jedan veći limun, četiri vijka od nikla duljine dva do tri centimetra, četiri bakrena vijka jednake duljine, tanku bakrenu žicu te LED žarulju od 3 V. Prikažite im videozapis 3,5 V baterija od jednog limuna (engl. 3.5 V Battery with a single lemon), u trajanju od 4:45 min.

Pomozite učenicima da limun izrežu na četiri dijela. U svaki dio limuna neka na jednom kraju postave vijak od nikla, a na drugom od bakra. Četvrtine limuna spojite tankom žicom tako da se vijak od nikla spaja s vijkom od bakra (kao u videozapisu).

Kad su dijelovi limuna spojeni, voltmetrom očitajte električni napon. Na slobodne krajeve žice učenici neka spoje led žarulju. Što opažaju?

Razgovarajte s učenicima o tome koje elemente baterije koje su izradili mogu pronaći u suvremenim baterijama.

Za ponavljanje uputite učenike na pretraživanje interneta prema ključnim pojmovima: baterije, vrste baterija, tehnologija izrade baterija, način rada baterija i sl., a nekog od učenika zadužite da izradi prezentaciju Baterije u programu PowerPoint, koju će prezentirati učenicima u razredu.

Postupci potpore

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike uključiti u aktivnost praktičnog rada.

Za sudjelovanje u pokusu unutar aktivnosti učenicima s teškoćama (npr. učenicima s intelektualnim teškoćama, s poremećajem iz spektra autizma, poremećajem pažnje i hiperaktivnosti, sa specifičnim teškoćama učenja, s oštećenjem sluha) pripremite kratke pisane upute koje će ih uputiti na pravilan slijed postupaka i način izvođenja pokusa. Neka upute učenici uvijek imaju uza se, kao oblik podsjetnika.

Raspravite s učenicima o tome kako su dokazali funkcionalnost baterija koje su izradili od limuna. Koji su učinak električne struje u toj vježbi uočili. Pitajte učenike: Što je žarulja, koji su dijelovi žarulje? Kako nastaje svjetlost?

Potaknite učenike na raspravu o tome koliko je svjetlosti potrebno za obavljanje pojedinih aktivnosti. Je li jednaka količina svjetlosti potrebna u diskoklubu i na nogometnom stadionu? Kako treba postaviti rasvjetna tijela u tvornici, a kako u uredu? Koliko svjetla imate u prostoriji u kojoj učite? Imate li stolnu svjetiljku i kakvu je žarulju u njoj? Zašto se žarulje sa žarnom niti povlače iz svakodnevne uporabe i koje ih žarulje zamjenjuju?

Podijelite učenike u skupine po četvero. Svakoj skupini pripremite stakleni balon (može i staklenka za zimnicu obujma jedne litre), drveni ili kartonski podložak dimenzije stranice 15 cm, dvije „krokodilke“ (metalne spojnice), dva komada vodiča duljine 20 cm, komad plastelina, grafitnu minu za tehničke olovke od 0,5 mm i bateriju od 9 V.

Pogledajte s učenicima videozapis Izradite žarulju (engl. Make a Homemade Lightbulb), u trajanju od 2:57 min., u kojem je prikazan postupak izrade žarulje.

Neka učenici po skupinama od dobivenih elemenata izrade žarulje.

Ako možete nabaviti helij ili balon napunjen helijem, u svaku staklenku, prije nego je učvrstite na plastelin pustite helij kako biste istisnuli zrak koji se u njoj nalazi. Kisik iz zraka pospješuje gorenje, dok helij nije zapaljiv i daje jaču svjetlost.

Zamračite prostoriju te zatražite od svake skupine da svoju žarulju priključe na bateriju te ispitaju njezinu funkcionalnost.

Raspravite s učenicima o tome kako je nastalo svjetlo.

Jednu žarulju ostavite dulje vrijeme priključenu na bateriju. Što će se dogoditi s grafitom?

Za ponavljanje uputite učenike na pretraživanje interneta prema ključnim pojmovima: žarulja, vrste žarulja, zbrinjavanje iskorištenih žarulja, a nekog od učenika zadužite da napravi prezentaciju na temu Žarulje u programu PowerPoint, koju će prezentirati učenicima u razredu.

Postupci potpore

Prije gledanja videozapisa učenike s teškoćama (npr. s poremećajem pažnje i hiperaktivnosti, s intelektualnim teškoćama) usmjerite na što trebaju obratiti pažnju. Nakon gledanja videozapisa navedenim učenicima s teškoćama možete pripremiti pitanja u vezi s videozapisom na koja će nakon gledanja odgovoriti zaokruživanjem točnog odgovora ili nadopunjavanjem jedne od ponuđenih riječi koja nedostaje.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike uključiti u aktivnost praktičnog rada, uporabe digitalnih alata i mrežnih simulacija.

Razgovarajte s učenicima o tome jesu li kada pokušali dotaknuti žarulju koja je dulje vrijeme svijetlila. Osim svjetlosti kod žarulje, možete li uočiti još jedan učinak električne struje? Koji? Razgovarajte s učenicima o uređajima koji koriste električnu struju, a proizvode toplinu, s kojima se svakodnevno susreću. Na kojem načelu oni rade? Zašto sušilo za kosu, kao i kalorifer, mogu puhati hladan ili topli zrak?

Razgovarajte s učenicima o električnoj struji kao čistoj energiji koja ne onečišćava okoliš i koja je energija budućnosti.

Podijelite učenike u skupine po dvoje. Iz starog i neispravnog sušila za kosu izvadite metalnu spiralu te je izrežite na komadiće duljine od 1 do 1,5 cm.

Učenicima pripremite metalne spirale, dva vodiča duljine 20 cm i bateriju od 9 V.

Zatražite od učenika da spiralu uz pomoć vodiča spoje na bateriju. Nakon kratkog vremena spirala će se zagrijati. Zagrijanost spirale možete provjeriti termometrom (pripazite na temperaturu da se termometar ne bi oštetio).

Analizirajte s učenicima aktivnost koju su proveli te kroz raspravu izvedite zaključke o tome na kojem načelu rade sušilo za kosu ili male kućne grijalice (poznate kao kaloriferi).

Pokažite učenicima 3D animaciju Kako radi sušilo za kosu (engl. How does a Hair Dryer Work), u trajanju od 1:33 min., u kojoj je pojašnjeno načelo rada sušila za kosu.

Za ponavljanje uputite učenike na pretraživanje interneta prema ključnim pojmovima: toplinski učinak električne struje i električno trošilo.

Jednog od učenika zadužite da napravi plakat na temu Primjena toplinskog učinka električne struje u programu PowerPoint, na kojem će prikazati npr. električni radijator, električnu termoakumulacijsku peć, razna električna grijala i dr. Postavite plakat u učionicu.

S učenicima možete raspraviti o prednostima i nedostatcima grijanja na električnu struju.

Postupci potpore

Uključite učenike u raspravu postavljajući im dopunska pitanja u vezi s promatranim pokusom. Po završetku rasprave učenicima (npr. učenicima s intelektualnim teškoćama, učenicima sa specifičnim teškoćama učenja) dajte unaprijed pripremljen sažetak s odgovorima na postavljena pitanja. Isto tako, učenicima (npr. učenicima s intelektualnim teškoćama) možete unaprijed na pisanom predlošku pripremiti pitanja na koja će tijekom praktičnog rada zaokruživati točne odgovore. Određene faze praktičnog rada mogu se fotografirati i staviti u sažetak kako bi se učenici lakše prisjetili aktivnosti.

U Didaktičko-metodičkim uputama u prirodoslovnim predmetima i matematici za učenike s teškoćama možete pronaći smjernice kako sastaviti pitanja za kviz za učenike s teškoćama. Neka pitanja budu jasno i precizno formulirana te ih obogatite i slikovnim materijalom kad je to moguće.

Razgovarajte s učenicima o tome što su iz Kemije učili o procesu elektrolize.

Zašto za neke uporabne ili ukrasne predmete kažemo da su poniklani ili pocinčani? Jesu li ti predmeti od nikla ili cinka? Ako je neki predmet pozlaćen, je li on načinjen od zlata?

Kakva je uloga električne struje u procesu elektrolize?

Ako su pretpostavke znanstvenika i arheologa točne da su pronađene glinene posude primitivne baterije, koliko je predmeta iz davne prošlosti, za koje smo mislili da su zlatni, ustvari samo pozlaćeno?

Podijelite učenike u skupine po troje ili četvero. Svakoj skupini pripremite laboratorijsku čašu ili staklenku od zimnice, vodu, kuhinjsku sol, dvije grafitne mine za tehničku olovku debljine 0,5 ili 1 mm, dvije krokodilke, dva vodiča duljine 20 cm i bateriju od 9 V.

Pokažite im videozapis Elektroliza vode uz pomoć olovaka (engl. Electrolysis of water experiment using pencils), u trajanju od 3:02 min.

Učenici neka u laboratorijsku čašu ili staklenku uliju 2 dl vode te dodaju dvije žlice kuhinjske soli i miješaju dok se sol ne otopi u vodi. Na svaku krokodilku neka zakače po jednu grafitnu minu. Grafitne mine neka urone u vodu tako da se ne dodiruju, a vodičem krokodilke spoje s baterijom. Nakon kratkog vremena uočit će promjene na krajevima grafita uronjenog u vodu.

Pitajte učenike što su mjehurići koji su se pojavili na krajevima grafita.

Od kojih je atoma građena molekula vode? Da smo u epruvetu „uhvatili“ mjehuriće nastale elektrolizom, koje bismo plinove u epruveti dobili?

Pitajte učenike kako bi izgledao automobil koji bi imao motor na vodu.

Napomenite im da je voda dobar vodič električne struje i neka obrate pozornost da kod kupanja ili tuširanja u blizini ne smije biti aparata i strojeva priključenih u strujni krug, a koji bi mogli doći u kontakt s vodom. Isto tako nikako ne smiju vlažnim rukama upravljati strojevima koji su priključeni u strujni krug.

Napomena: Grafitne mine možete zamijeniti i grafitnim olovkama zašiljenim s obje strane, a kao vodič može poslužiti i aluminijska folija.

Postupci potpore

Učenicima s teškoćama (npr. učenicima s oštećenjem sluha, učenicima sa specifičnim teškoćama učenja) može biti potrebno videozapis dodatno objasniti (pogotovo što se događa i zbog čega).

Prije početka rada u skupinama važno je kod učenika s teškoćama provjeriti razumijevanje pravila za rad u skupini i dodatno ih po potrebi objasniti.

Svakako vodite računa ako u razredu imate učenika s umjetnom pužnicom (zbog mogućeg utjecaja napona na procesor uređaja).

Razgovarajte s učenicima o ukrasnim magnetićima koji se kupuju kao suveniri i „lijepe“ na hladnjake ili metalne površine u sobama. Što je magnet i kako ga nalazimo u prirodi? Jeste li kada pokušali metalni predmet namagnetizirati (trljati u magnet)? Koliko je dugo takav metalni predmet imao svojstvo magneta? Na kojem su načelu radile nekadašnje audio i videovrpce? Može li metal postati magnet, a da nije u dodiru s prirodnim magnetom? Što je to elektromagnet?

Podijelite učenike u skupine po troje. Za svaku skupinu pripremite tri vijka jednake duljine i promjera te tanku bakrenu žicu i bateriju od 9 V.

Napomena: Poželjno je da se vijci po skupinama razlikuju duljinom i promjerom.

Zatražite od učenika neka svatko na svoj vijak namota bakrenu žicu, i to prvi učenik 10 namotaja, drugi 20 namotaja, a treći 50 namotaja. Jedan kraj žice neka spoje na + pol baterije, a drugi na – pol baterije. Neka tako dobivenim magnetom pokušaju podići metalne spajalice sa stola.

Raspravite s učenicima o tome što su primijetili. Jesu li sva tri magneta u skupini mogli podići jednak broj spajalica? Koji je magnet podigao najviše, a koji najmanje spajalica? Jesu li vijci različitih duljina i promjera, a jednakog broja namotaja, mogli podići jednak broj spajalica? Ostaje li metalni vijak namagnetiziran i nakon što ga odspojimo s baterije? Neka učenici iskušaju navedeno.

Razgovarajte s učenicima gdje se takvi magneti primjenjuju.

Učenici neka svoje znanje o magnetizmu kao učinku električne struje provjere u interaktivnoj Phet simulaciji Magneti i elektromagneti.

Napomena: U simulaciji postoji odabir za hrvatski jezik. U lijevom izborniku pod Simulations kliknite na Translate Sims i odaberite hrvatski jezik.

Postupci potpore

Učenicima tijekom rasprave možete postaviti pitanja u pisanom obliku, i to u obliku nadopunjavanja u kojem ćete ponuditi riječi među kojima će se kriti točan odgovor (metoda odabira točnog odgovora od ponuđenih riječi).

Tijekom rada u skupini vodite brigu o tome da učenik s teškoćama ima svoju ulogu kako bi se postiglo aktivno sudjelovanje učenika u radu u skupini, a izbjeglo pasivno promatranje.

U Didaktičko-metodičkim uputama u prirodoslovnim predmetima i matematici za učenike s teškoćama možete pronaći smjernice kako učenike uključiti u aktivnost praktičnog rada i uporabe mrežnih simulacija

Za učenike koji žele znati više

Učenici koji žele znati više mogu napraviti jednostavni elektromotor, za što im je potrebna samo baterija od 1,5 V (AA), okrugli magnet i bakreni vodič. Neka pogledaju videozapis Kako napraviti jednostavni elektromotor (engl. How To Make a Simple Homopolar Motor), u trajanju od 4:41 min. Neka od bakrenog vodiča, magneta i baterije od 1,5 V konstruiraju jedan od predloženih elektromotora.

Uz pomoć bakrene spirale, baterije od 1,5 V i okruglog magneta učenici mogu napraviti magnetni vlak. Izradu vlaka učenici neka pogledaju na videozapisu Najjednostavniji električni vlak na svijetu (engl. World’s Simplest Electric Train), u trajanju od 1:44 min.

Učenici neka se dogovore s ostalim učenicima iz razreda koji odluče napraviti svoj magnetni vlak i donijeti svoje uratke na sat Fizike, da spoje spirale u jednu dugačku spiralu pa mogu organizirati utrku vlakova. Neka izmjere vrijeme koje je potrebno da vlak prođe s jednoga na drugi kraj spirale.