Problem ovisnosti tlaka o obujmu plina pri stalnoj temperaturi otvorite uz pomoć alata za suradnju Collaborize Classroom postavljanjem pitanja: Možemo li napuhati balon u štrcaljci? Neka učenici iznesu pretpostavke.

 Pokus 1: Balon u štrcaljci

Izvedite s učenicima pokus prikazan u videozapisu Boyle’s Law – Balloon Test – Cool Science Experiment, u trajanju od 1:14 min., te ga snimite i izradite uz pomoć alata za izradu videomaterijala/animacija Moovly.

Potaknite učenike da svoje odgovore obrazlože u komentarima ispod rasprave. Neka opišu što su u prikazanome pokusu uočili: upotrijebljeni pribor, postupak i opažanje te neka iznesu svoje objašnjenje za opaženo. Potaknite ih da se pri objašnjavanju u što većoj mjeri koriste molekulsko-kinetičkom teorijom plina i modelom idealnog plina. Neka učenici pročitaju ono što su napisali. Raspravite.

Promjenom obujma koji zauzima zrak u štrcaljci mijenjamo mu tlak. Kako bi učenici dobili bolju predodžbu što se pri promjeni obujma događa sa zrakom, prikažite im simulaciju.

Mijenjajte postavke u simulaciji. Najprije mijenjajte tlak bez prikaza čestica zraka, zatim prikažite i čestice zraka.

Nakon toga, ako je potrebno, nadopunite objašnjenje izvedenoga pokusa.

Postupci potpore

Uključite učenike s teškoćama da samostalno uz upute izvedu jednostavni pokus s balonom i štrcaljkom.

Slijepom učeniku detaljno objasnite sve etape rada u pokusu te što se pritom događa. Slabovidnim učenicima (po potrebi) osigurajte pribor većih dimenzija (npr. štrcaljke od 100 ml ili 150 ml) i balon u boji koji će se više isticati i na kojoj će bolje uočiti navedene promjene. U odabir boja i dimenzija pribora uključite slabovidnog učenika te ga pitajte što i kako vidi.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako uključiti učenike s teškoćama u aktivnostima gledanja videozapisa, uporabu simulacija i izvođenje praktičnog rada.

Što se događa s tlakom plina kad mu mijenjamo obujam? Pitajte učenike mogu li odnos tih veličina opisati nekim primjerom iz života.

Neka učenici uz pomoć alata za suradnju Collaborize Classroom iznesu pretpostavke o matematičkom odnosu tlaka i obujma plina. Nakon toga provedite mjerenja uz pomoć simulacije, držeći se prikazanog postupka (napravite sedam mjerenja za navedena četiri plina, uzimajući približno jednake vrijednosti za obujam (jednaki dijelovi skale)). Potaknite učenike da pri radu što više međusobno surađuju i uključe svakog učenika skupine u rad, uvažavajući tuđe argumente i ideje.

Tablice, u kojima će biti prikazane vrijednosti za obujam i tlak, mogu se izraditi, urediti i zajednički upotrebljavati u programu Excel Online.

Neka učenici pismeno odgovore na pitanja postavljena u vrednovanju na kraju simulacije.

Ta ih pitanja vode do formulacije matematičke veze tlaka i obujma plina (Boyle-Mariotteov zakon).

Napomena: 1 psi = 6894,8 Pa

Postupci potpore

Omogućite učenicima da u papirnatom obliku ili e-poštom dobiju predloške iz simulacije na kojima su bilježili mjerenja i odgovarali na pitanja. Predlošci predstavljaju sažetke koji mogu biti korisni svim učenicima za ponavljanje gradiva, a posebno učenicima s teškoćama poučavanja i poremećajem pažnje i hiperaktivnosti.

Potaknite učenike da na temelju primjera iz života pokušaju pretpostaviti kako će izgledati grafički prikaz kojim prikazujemo međuovisnost tlaka i obujma. Zadajte učenicima da u programu Excel Online prikažu grafičku ovisnost tlaka o obujmu (p–V dijagram) upotrebljavajući tablične podatke nakon provedenih mjerenja uz pomoć simulacije, držeći se prikazanog postupka (napravite sedam mjerenja za navedena četiri plina, uzimajući približno jednake vrijednosti za obujam (jednaki dijelovi skale)).

Kakvu su krivulju učenici dobili? Koje svojstvo plina pritom nisu mijenjali? Zadajte učenicima da pronađu na internetu kako glasi naziv krivulje koja prikazuje promjene termodinamičkog stanja plina pri stalnoj temperaturi.

Napomena: 1 psi = 6894,8 Pa.

Postupci potpore

Pri pretraživanju interneta uputite učenike na mrežne stranice koje im mogu olakšati pretragu. Nekim učenicima s teškoćama pružite podršku u odabiru ključnih pojmova koje će upisivati u tražilicu.

Kako funkcioniraju naša pluća? Koliki je tlak u njima?

Učenicima kao projektni zadatak možete zadati da naprave model pluća.

Uputite ih na poveznicu Kako napraviti model pluća, gdje je opisan postupak izrade modela pluća.

Osim izrade modela neka opišu i način rada pluća te objasne je li Boyle-Mariotteov zakon primjenjiv u tome primjeru.

Što se događa s tlakom i obujmom u plućima dok dišemo? Jesu li veličine koje trebaju biti stalne u ovom primjeru konstanta (temperatura, broj čestica)?

Raspravite s učenicima o tome što se tijekom ronjenja na dah događa s obujmom pluća (kako se mijenja tlak, a time i obujam pluća pri ronjenju, u odnosu na dubinu na kojoj se roni).

Razgovarajte s učenicima i o dekompresijskoj bolesti.

Postupci potpore

Sve učenike s teškoćama uključite u aktivnost izrade modela pluća kako biste potaknuli njihovu kreativnost, što je važan element u procesu usvajanja i primjene stečenih znanja. Ako zadatak zadajete kao samostalni projekt učenika kod kuće, nekim učenicima s teškoćama će dobro doći podrška suučenika pa im možete zadati da projektni zadatak odrade u paru.

Za učenike koji žele znati više

Učenicima koji žele znati više zadajte zadatak da razmisle, a potom sami potraže u literaturi ili na internetu postoje li kod realnih plinova odstupanja od Boyle-Mariotteovog zakona, pri kojim vrijednostima tlaka se to događa i zašto.

Svoje zaključke neka podijele s ostalim učenicima uz pomoć alata za suradnju Collaborize Classroom.

Druga je mogućnost da osmisle pokus kojim će provjeriti Boyle-Mariotteov zakon i demonstriraju ga u razredu ili izrade videozapis uz pomoć alata za izradu videomaterijala/animacija Moovly, a zatim ga podijele uz pomoć alata za suradnju Collaborize Classroom.