Na početku sata s učenicima ponovite značajke krutog, tekućeg i plinovitog agregacijskog stanja. U kojem će se agregacijskom stanju tvari nalaziti ovisi o kinetičkoj energiji čestica i njihovoj međusobnoj udaljenosti. Radi bolje vizualizacije ponašanja čestica u određenom agregacijskom stanju, poslužite se animacijom u trajanju od 0:25 do 2:43 min. U završnom dijelu animacije uvodi se pojam četvrtog agregacijskog stanja, koji može poslužiti kao dodatna tema za istraživanje učenicima koji žele znati više.

Tekst uz animaciju: Postoje tri agregacijska stanja tvari: kruto (s), tekuće (l) i plinovito (g). Upoznajmo kruto agregacijsko stanje uz pomoć računalne simulacije. Čestice u krutom agregacijskom stanju nalaze se međusobno vrlo blizu i među njima vladaju jake sile. Njihov je poredak pravilan i nemaju slobodu gibanja. One samo osciliraju oko nekog središnjeg položaja, što uzrokuje da tvari u krutom stanju imaju stalan oblik i stalan volumen te da se opiru njihovoj promjeni. Voda je u tekućem agregacijskom stanju. Kao i kod krutog agregacijskog stanja, značajke tekućeg agregacijskog stanja ovise o položaju čestica, koje nisu zbijene kao u krutom stanju te imaju određenu slobodu gibanja. Čestice tekućine poprimaju oblik posude u kojoj se nalaze i zadržavaju stalan volumen. Česta je zabluda da tvari u tekućem agregacijskom stanju uz promjenjiv oblik imaju i promjenjiv volumen. Ali od jedne pune čaše piva ne možete prelijevanjem dobiti dvije pune čaša piva! Primjer tvari koja se nalazi u plinovitom agregacijskom stanju jest helij. Njegova je gustoća manja od gustoće zraka i on je inertan plin. U plinovitom stanju udaljenost je među česticama velika, među njima djeluju slabe privlačne sile. Čestice tvari u plinovitom agregacijskom stanju međusobno se sudaraju. Kaotično gibanje čestica postaje sve jače s porastom temperature – plin lako mijenja volumen s promjenom tlaka i temperature.

Za objašnjenje pojmova tekućina u užem smislu i fizikalnih svojstava tekućina izradite prezentaciju u alatu Padlet. Izdvojite fotografije koje prikazuju različite vrste tekućina i neka njihova osnovna fizikalna svojstva koja su učenicima poznata iz svakodnevnog života. Primjerice, fotografije mogu prikazivati sljedeće motive; voda, brom i živa (jedini nemetal i metal koji su pri sobnoj temperaturi u tekućem agregacijskom stanju), pucanje vodovodnih cijevi zimi, jutarnje kapljice rose, istjecanje meda iz posude, miješanje tekućina različitih gustoća i sl. Prezentaciju podijelite s učenicima. Alat daje mogućnost postavljanja komentara – zatražite od učenika da komentiraju postavljene fotografije i upišu svoja razmišljanja te odgovore na pitanje Što prikazuju fotografije?. Učenike pri tome potičite na istraživačko i suradničko učenje.

Napomena: Velik broj fotografija koje možete upotrijebiti u izradi prezentacije objavljene pod licencom Creative Commons možete pronaći na izvoru 1.

Postupci potpore

Odabrani videozapis potrebno je s obzirom na vrijeme trajanja pogledati tako da se prvo pogleda u cjelini, a onda ponovno dio po dio, uz dodatna tumačenja.

Učenicima s teškoćama (npr. učenicima s govorno-jezičnim teškoćama, oštećenjima sluhom, poremećajem iz spektra autizma, intelektualnim teškoćama) u prevedenom tekstu o agregacijskim stanjima potrebno je podebljanim fontom i bojom teksta istaknuti riječi / ključne pojmove. Tekst uredite tako da bude lako čitljiv (font Arial, lijevo poravnati tekst, povećan razmak između riječi i redaka; vizualizirati, objasniti nove pojmove). Tako će učenici lakše izdvojiti i radom u paru dodatno istražiti značenje pojmova stlačiti, nestlačivost. Dobro je razmisliti o mogućim primjerima bliskim spoznajnim sposobnostima učenika (npr. Može li se snjegović otopiti, ili se mora stlačiti?). Na kraju učenicima ponudite kratka tumačenja te nedvosmislena pitanja kako bi nakon gledanja videozapisa i fotografija o agregacijskim stanjima mogli dati kratke i jasne odgovore.

Za određivanje gustoće učenici neka naprave pokuse radom u skupinama. Svaka skupina neka odredi relativnu gustoću krute tvari menzurom, relativnu gustoću tekućine areometrom i gustoću krute tvari piknometrom. Moguće je da se neki od učenika po prvi puta susreću s pojmovima piknometar i areometar. Kako bi ih upoznali s načinom pretraživanja pojmova i ostalih sadržaja dostupnih u online Kemijskom rječniku, demonstrirajte im pretraživanje tih pojmova te ih uputite da preuzmu crteže posuđa za potrebe vođenja laboratorijskog dnevnika rada.

Prijedlozi pokusa:

 Pokus 1: Određivanje relativne gustoće krutih uzoraka menzurom

 Pokus 2: Određivanje relativne gustoće tekućine areometrom

 Pokus 3: Određivanje gustoće krute tvari piknometrom

Napomena: Opise pokusa preuzmite u repozitoriju digitalnih obrazovnih sadržaja – izvor 2.

Učenici neka fotografiraju izvedbu svih pokusa te ih u sklopu domaće zadaće prikažu u alatu Tackk dostupnom svim učenicima. Potrebno je upoznati učenike s nedostacima alata i objasniti im kako zaštititi svoj uradak. Svaka skupina potom neka sažeto iznese rezultate i zaključke svojih pokusa.

Postupci potpore

Sve aktivnosti koje se provode po prvi put (npr. određivanje gustoće) moraju se provoditi tako da učenik i učitelj zajedno prođu sve korake i da učenici dobiju hodogram aktivnosti sa slikovnim predloškom za njihovo samostalno izvođenje.

U svrhu ponavljanja sadržaja na temelju viđenog videozapisa o Arhimedovu zakonu preporučuje se izrada sažetka, podsjetnika, uputa i pravila, posebno za učenike s intelektualnim teškoćama, učenike s poremećajem iz spektra autizma, učenike oštećena sluha i dr. Pri svemu se važno služiti zornom podrškom, konkretnim materijalima i izvornom stvarnošću. U poučavanju se koristite slikovnim podsjetnicima, odnosno pokažite učenicima tehniku vizualizacije i bržeg zapamćivanja ključnih činjenica, načine poučavanja uz pomoć sažetaka ili rječnika ključnih pojmova. Perceptivno prilagodite sredstva promatranja (npr. prekrivanjem nevažnih dijelova i detalja, povećavanjem, smanjivanjem itd.) i osigurajte učenicima dovoljno vremena za promatranje. Jezični izraz prilagodite pojedinom učeniku i češće provjeravajte razumijevanje uputa, pravila, zadataka itd.

Učenicima po završetku eksperimentalnoga dijela rada prikažite i neke dijelove videozapisa Gustoća, koji je dostupan na obrazovnom portalu HRT-a. Videozapis prikazuje zanimljive pokuse za određivanje gustoće različitih tvari. Za nastavu Kemije primjereniji su pokusi prikazani od 21. min.

Učenicima predložite da se kod kuće tijekom ponavljanja sadržaja prisjete Arhimedova zakona te pogledaju videozapis How taking a bath led to Archimedes`s Principle (Kako je kupanje dovelo do Arhimedov principa).

Tekst uz videozapis: Arhimed se rodio 287. godine pr. n. e., u Sirakuzi na Siciliji. Bio je grčki matematičar, fizičar, izumitelj i astronom. Jednoga dana Arhimeda je pozvao kralj Sicilije. Kralj je dao zlataru dovoljnu količinu zlata da mu napravi krunu. Ipak, kada je kruna bila gotova, kralj je posumnjao da je prevaren te da je zlatar tijekom izrade, da zadrži zlato za sebe, pomiješao zlato sa srebrom. Kralj je Arhimedu zadao zadatak da ga razriješi sumnje. No uz jedan uvjet: Arhimed nije smio oštetiti krunu. Jednoga dana dok se kupao u kadi, Arhimed je primijetio da se razina vode u kadi podiže te shvatio da volumen vode koji se prelije iz kade ovisi o tome koliki je dio njegova tijela uronjen u vodu. To otkriće toliko ga je oduševilo da je iskočio iz kade i gol potrčao kroz ulice vičući: „Eureka!“, što na starogrčkom znači: „Pronašao sam.“ A što je to pronašao? Arhimed je pronašao način da riješi kraljev problem. Trebao je odrediti gustoću krune da provjeri odgovara li gustoća gustoći čistog zlata. Gustoća je omjer mase tijela i njegova volumena. Čisto zlato ima veću gustoću od srebra. Ako je u kruni bilo srebra, ona bi imala manju gustoću nego da je napravljena od čistog zlata. Dakle, ako bi Arhimed prvo izmjerio masu krune, a onda izmjerio njezin volumen, mogao bi otkriti kolika je gustoća. No nije jednostavno odrediti volumen krune, zbog njezina nepravilnog oblika. Ipak, Arhimed je shvatio da je rješenje u tome da odredi razinu vode koja se podigne nakon uranjanja krune u vodu. Arhimed je svoj plan demonstrirao pred kraljem. Otkrio je da je zlatar zaista prevario kralja.

Pojam viskoznosti približite učenicima motivacijskim pitanjima, primjerice: Zašto med sporije istječe iz čaše od vode? Zašto voda i ulje pokazuju različitu otpornost na istjecanje? i sl. Nakon objašnjenja unutarnjeg trenja među slojevima u tekućini te trenja tekućine sa stjenkama posude, učenicima postavite pitanja za razmišljanje: Hoće li na viskoznost tekućine utjecati oblik i veličina molekula? Utječe li na viskoznost tekućine promjena temperature? Ovisi li o viskoznosti tekućine i brzina padanja čvrstih čestica kroz tekućinu? Odgovore na pitanja učenici će dobiti na temelju rezultata pokusa. Učenici neka radom u skupini izvedu pokus. Opis pokusa Viskoznost preuzmite na repozitoriju digitalnih obrazovnih sadržaja, izvor 3. Zadužite po jednog učenika iz svake skupine da opiše rezultate pokusa u programu Word te ih podijeli s drugim učenicima u skupini na Google Disku. Svi učenici jedne skupine neka dorade dokument sa što preciznijim i kraćim objašnjenjem pokusa, a najbolju skupinu nagradite. Na taj ćete način učenika potaknuti motivaciju, kreativnost i razvoj natjecateljskog duha kod učenika.

Učenike potom informirajte o različitim područjima ljudske djelatnosti u kojima viskoznost ima važnu ulogu, npr. u proizvodnji složenih motornih ulja (ljetna i zimska ulja), tekstilnoj industriji, kao i kod erupcije vulkana (viskoznost lave). Učenici neka istraže kemijski sastav motornih ulja pretraživanjem mrežnih stranica prema ključnim pojmovima: motorna ulja, ljetna i zimska ulja, ulja za benzinske i dizel-motore i sl. S učenicima u razredu povedite raspravu o važnosti pravilnog odabira ulja za rad motora i pravilnog skladištenja otpadnog ulja te njihovu utjecaju na okoliš.

Učenike uputite na poveznicu Vulkani, gdje će na interaktivnoj karti vidjeti gdje se nalaze aktivni vulkani na Zemlji i u suradnji s učiteljem Geografije neka odrede vulkanske zone. Uputite učenike i na pretraživanje mrežnih stranica prema ključnim pojmovima, npr. lava, magma, uzgon magme, kemijski sastav magme, vulkansko tlo i sl. Na temelju istraživanja učenici neka radom u skupinama izrade letke o različitim vrstama vulkana s obzirom na različita svojstva, npr. stratovulkani, supervulkani i sl. u programu Word Online. Izrađene letke o vrstama vulkana učenici poslije mogu upotrijebi i u nastavi Geografije.

Uputite učenike da svaka skupina izradi križaljku u alatu Crossword Labs, u kojoj će integrirati pitanja iz područja geologije, geografije i kemije na temu vulkana. Križaljke se mogu riješiti i na satu Geografije radi integracije nastavnih sadržaja.

Postupci potpore

Učenicima s teškoćama potrebno je nakon provedenog pokusa ponuditi sažetak uz sliku sa zaključkom. Nove pojmove o viskoznosti potrebno je istaknuti masnim slovima posebice složene nazive, uz sliku. Jednostavnom i preciznom formulacijom pitanja provjerite jesu li učenici oštećena vida, oštećena sluha, učenici s motoričkim poremećajima, poremećajem pažnje i hiperaktivnosti razumjeli promatrani pokus, pojavu vulkana na interaktivnoj karti. Zbog mogućih teškoća orijentacije na geografskoj karti učenicima s teškoćama pružite podršku uporabom prostornih orijentira, označivača (zastavice sa simbolom vulkana) i dr. Kod učenika oštećena vida koristite se konkretnim reljefnim ili trodimenzionalnim materijalima kako bi učenici lakše predočili pojave. Isto se odnosi i na učenike oštećena sluha jer se susreću s pojmovima koji su rjeđi u svakodnevnom, pragmatičnom govoru. Pri izradi križaljke potrebno je voditi računa o oblikovanju pitanja i tvrdnji, koje trebaju biti kratke, jasne i nedvosmislene. Pitanja u križaljkama mogu biti obogaćena slikom.

S obzirom na to da učenici imaju predznanja o napetosti površine, nekolicini učenika zadajte da iz izrađene prezentacije u aktivnosti A odaberu fotografije ili pretraživanjem pronađu fotografije koje prikazuju napetost površine. Neka ih poslože u novi dokument te ih podijele s ostalim učenicima uz pomoć alata Lino. Podijeljene fotografije u sklopu domaće zadaće učenici neka opišu i navedu primjenu i važnost prikaza u svakodnevnom životu. Učenici mogu svoju fotogaleriju proširiti i samostalnim pretraživanjem fotografija objavljenim pod licencom Creative Commons. Pri tome je svakako poželjno učenike upoznati s autorskim pravima i posljedicama kršenja autorskih prava.

Samostalnim izvođenjem pokusa učenici neka odrede napetost površine vode te objasne kako dodatak aktivnih tvari utječe na površinsku napetost. Na satu stoga izvedite dva vrlo jednostavna pokusa, Prah na površini vode i Šareno mlijeko, čije opise možete pronaći ovdje. Pri objašnjavanju adhezije i kohezije poslužite se crtežima na, izvoru 6 uz pomoć kojih podsjetite učenike na ispravno očitavanje volumena.

Učenicima se može zadati da kod kuće pogledaju videozapis u trajanju od 6:57 Površinska napetost, koji mogu preuzeti iz online udžbenika e-Kemija, autora M. Sikirice, M. Vrbnjak Grđan i K. Holenda.

Učenici mogu u sklopu istraživačkog projekta Onečišćenje vode kao predaktivnost istražiti čitanjem etiketa sastav sredstava za čišćenje i pranje koje imaju u svojem kućanstvu te potom na satu raspraviti o njihovu utjecaju na onečišćenje vode. Radi popularizacije teme i razvitka svijesti o racionalnoj uporabi pitke vode uputite učenike da izrade i provedbu anketu među učenicima škole o očuvanju pitke vode. Anketu mogu izraditi u alatu Google obrasci, a rezultate iskoristiti za istraživački projekt. Radi stjecanja dodatnih informacija uputite učenike na pretraživanje mrežnih stranica prema ključnim pojmovima: pitka voda, podzemne vode, prirodni resursi, zagađenje okoliša i dr. Sva svoja saznanja učenici mogu prikazati izradom plakata u alatu Canva te ga postaviti u školi ili na mrežnim stranicama škole tijekom obilježavanja Svjetskog dana voda.

Postupci potpore

Predviđene aktivnosti potrebno je povezivati sa svakodnevnim životom i osobnim iskustvima učenika. Više se služite metodom demonstracije, uz prikladne vizualne predloške, poželjno fotografije i crteže koji će učenicima s teškoćama (posebno učenicima s intelektualnim teškoća) olakšati razumijevanje videozapisa i ključnih pojmova te mu pomoći u lakšem usvajanju planiranih ishoda poučavanja. Pripremite semantički pojednostavnjeni sažetak teksta u kojem ćete izdvojiti važno. Pri pretraživanju novih mrežnih stranica potrebno je uvažiti teškoće učenika u odnosu na razumijevanje uputa, način uporabe stranice i vrijeme rada. Dobro je organizirati rad u paru, s vršnjakom, a povremeno s učiteljem.

Za učenike koji žele znati više

Učenici koji žele znati više mogu istražiti četvrto agregacijsko stanje, stanje plazme. Istraživanje teme učenici mogu ostvariti pretražujući mrežne stranice po ključnim pojmovima, a dobra polazna točka može biti izvor 5.