Problem otvorite razgovorom o primjerima iz života: Zašto nam se kosa diže za češljem dok se češljamo ili zašto na zaslonu računala i televizora uvijek ima više prašine nego na površini stola? Kada nekom strši kosa, zašto kažemo da izgleda kao da se priključio na struju?

 Pokus 1: Elektrostatičke pojave

Kako biste s učenicima proučili elektrostatičke pojave, izvedite jednostavan pokus.

Uzet ćemo napuhani balon i vunenu krpu. Primaknut ćemo ih jedno drugom. Primjećujemo da se ne događa ništa. Nakon što balon i krpu međusobno protrljamo, počinju se privlačiti. Zatražite od učenika da objasne što se događa: Koja sila djeluje? Zašto u prvom slučaju nije djelovala, a u drugom jest? Kako su se tijela elektrizirala? Koje su se čestice pri tome premještale s krpe na balon?

Kada kažemo da je neko tijelo neutralno, a kada da je pozitivno ili negativno elektrizirano? Hoće li se tijela više elektrizirati ako ih dulje trljamo?

Neka učenici uz pomoć Phet interaktivne simulacije provjere točnost svojih odgovora. Povežite to u razgovoru s primjerima iz života. Zaključke neka učenici pripreme u alatu za izradu stripa Pixton.

Postupci potpore

Omogućite učenicima s teškoćama da budu izravno uključeni u izvođenje pokusa, odnosno neka sudjeluju kao jedan od učenika koji će izvesti pokus. Davanje odgovora na pitanja i zaključaka bit će znatno lakše nakon neposredno demonstriranog pokusa u kojem je učenik bio aktivni sudionik. Taj način poučavanja posebno se preporučuje za učenike s oštećenjem vida.

Po potrebi učenike možete podsjetiti i na iskustvo dizanja kose uz pomoć balona. U slučaju da postoje učenici koji nisu imali to iskustvo, taj kratki pokus možete izvesti i tako da učenik bude model u toj vježbi.

Potaknite učenike na raspravu s vršnjacima iznošenjem vlastitih iskustava u vezi s temom. Pri uporabi simulacije učenicima s teškoćama možete zadati zadatak da zabilježe što se događalo kad su trljali primjerice balon o džemper ili prislonili balon o zid kako bi im te natuknice kasnije pomogle u sastavljanju zaključka uz pomoć alata Pixton.

Otvorite problem primjerima iz života o međusobnom privlačenju i odbijanju nabijenih tijela. Učenici će se vjerojatno sami prisjetiti nekih primjera na koje se u razgovoru možete osloniti, ali ako se ne sjete, primjere možete iznijeti i vi (npr. kosa koja ide za češljem ili za majicom koju skidamo, nabijeni napuhani baloni i slično).

O čemu ovisi sila između nabijenih tijela? Neka učenici iznesu pretpostavke te ih obrazlože.

Uputite učenike da svoje pretpostavke provjere uz simulacije.

Zaključke neka prezentiraju u alatu za izradu stripa Pixton.

Napomena: Videozapis je na engleskome jeziku, ali zorno demonstrira Coulombov zakon pa točan tekst videozapisa nije važan. Videozapis možete prikazati bez zvuka, a vi protumačite problem uz videozapis kao vizualno pomagalo.

Postupci potpore

Učenici s teškoćama vida, sluha i motoričkim teškoćama mogu sudjelovati u gledanju videozapisa zajedno s vršnjacima iz razreda, ali im je pritom važno osigurati primjereno mjesto za sjedenje kako bi mogli vidjeti i/ili čuti ono što se prikazuje. Učenike koji zbog svojih teškoća vida nisu u mogućnosti gledati videozapis usmjerite na slušanje uz dodatna objašnjenja povezana s prikazivanim sadržajima.

Učenici s oštećenjem sluha trebali bi sjediti na mjestu s kojeg će nesmetano moći pratiti učitelja i komunikaciju učenika; a idealno bi bilo da razred bude amfiteatarskog/polukružnog oblika. Omogućite svim učenicima da dobiju zaključke donesene u vezi s aktivnošću. Zaključke im možete ispisati ili proslijediti.

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

Što sve nazivamo poljem u svakodnevnom životu? Kako se taj pojam upotrebljava u fizici? Zašto je važno da se u stručnoj terminologiji (u znanosti i tehnici) točno i jednoznačno definiraju pojmovi? Što je električno polje?

Neka učenici uz pomoć simulacije istraže električno polje i pripreme vlastite zaključke.

Nakon rasprave zajednički zaključite što bi o električnom polju trebalo zapamtiti.

Učenici mogu izraditi umnu mapu o temi električnog polja u alatu Mindmeister.

Postupci potpore

Pri izradi umne mape o temi električnog polja učenicima s teškoćama omogućite uporabu ključnih pojmova s objašnjenjima. Prema potrebi pružite im podršku u određivanju temeljnih ključnih pojmova koje bi trebali istaknuti u umnoj mapi (naglasite što je važno). Neka svaki učenik dobije priliku izraditi svoju umnu mapu. Potaknite učenike na uporabu crteža, slika ili fotografija koji opisuju ključne pojmove.

Tijekom izvođenja praktičnog rada ili rada u alatima za izradu umnih mapa učenicima s teškoćama (kojima je potrebno) možete omogućiti podršku suučenika ili pomoćnika u nastavi, koji će izvoditi praktičan rad prema usmenom naputku učenika.

Otvorite raspravu pitanjem kad su se učenici u životu našli u situaciji da osjete djelovanje električne sile. Neka opišu svoja iskustva. Zadržite se na nekoj od situacija koje opišu.

Primjerice, ako hodamo po podu pokrivenom laminatom, a relativna vlaga je niska, nabit ćemo se elektricitetom, i ako dotaknemo metalnu površinu ili joj se približimo, osjetit ćemo da smo se izbili. Osim toga, u vožnji po suhom vremenu auto se električki nabije pa ako pri izlasku ruku približimo karoseriji, izbit će se preko nas. Isto tako, približimo li se naelektriziranom zaslonu televizora, osjetit ćemo djelovanje električne sile. Međutim, njezino djelovanje ne osjetimo u cijeloj sobi.

Tražite od učenika da iznesu pretpostavke što se događa s jakosti električnog polja i električnim potencijalom u navedenim primjerima kad se krećemo po prostoru.

Kako biste istražili električno polje, uputite učenike na Phet interaktivnu simulaciju.

U simulaciji je ponuđeno da u prazan prostor unosite pozitivne i negativne naboje vrijednosti 1 nC te senzor koji mjeri jakost polja u točki u koju ga stavite. Sa strane se nalaze i mjerilo za udaljenost te instrument koji mjeri električni potencijal u točki u koju ga unesemo.

U gornjem desnom uglu po volji uključujte i isključujte prikaz polja (electric field), prikaz usmjerenosti (direction only), potencijal (voltage), mjerene vrijednosti (values), te mrežu koja će vam pomoći da usporedite udaljenosti (grid).

Uputite učenike da postave jedan pozitivan naboj u središte zaslona i kliknu na prikaz polja te prikažu polje pozitivnog naboja silnicama i vektorima. Kako bi izmjerili vrijednosti polja, neka unesu senzor. Nakon što izmjere vrijednost polja na najmanje 5 točaka, neka zaključe o matematičkoj vezi između udaljenosti i izmjerene vrijednosti na senzoru.

Učenici iznose pretpostavke o tome što će se promijeniti ako povećamo iznos naboja (to na simulaciji činite tako da na postojeći stavite još jedan ili više pozitivnih naboja iz sekcije na dnu zaslona), kako će izgledati dijagram polja ako su na zaslonu dva točkasta naboja te ako imamo pozitivan i negativan naboj (gdje će biti jače, gdje slabije, hoće li iščezavati na nekim područjima).

Pretpostavke provjerite s pomoću simulacije te o njima raspravite.

Konačno, uputite učenike da uključe potencijal u gornjem desnom uglu te pretpostave kako bi izgledale linije koje povezuju točke jednakog potencijala na zaslonu.

Mjereći s pomoću mjernog instrumenta vrijednosti potencijala u pojedinim točkama neka učenici odrede matematičku ovisnost električnog potencijala o udaljenosti od naboja, a time provjerite pretpostavke.

Što se događa zbog razlike potencijala u električnom polju?

Raspravite s učenicima o tome kako je s time povezan nastanak grmljavine, kako od nje štitimo sebe i imovinu te kako se treba ponašati ako nas grmljavinsko nevrijeme uhvati na otvorenom, na livadi, u planini itd. Ako je netko od učenika izviđač ili član planinarskog društva, neka drugima ispriča što zna o tome.

Postupci potpore

Prije sudjelovanja u aktivnostima važno je provjeriti razumijevanje ključnih pojmova, pogotovo kod učenika sa specifičnim teškoćama poučavanja. Navedenim učenicima, kao i učenicima s poremećajem pažnje i hiperaktivnosti, zadajte okvir ili postavite određena pitanja na koja trebaju pronaći odgovor tijekom istraživanja električnog polja i potencijala.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći kako učenike s teškoćama uključiti u praktičan rad i uporabu web-animacija.

Za učenike koji žele znati više

Neka učenici pronađu što je zajedničko, a što različito gravitacijskom i električnom polju te koje razlike proizlaze iz toga da je gravitacijska sila uvijek privlačna.

Osim toga, neka uz pomoć numeričkog primjera usporede jakost električne i gravitacijske sile (red veličine).