Navrhnite a zostrojte zariadenie, ktoré na svoju
činnosť využíva premenu energie. Popíšte, aké premeny energie pri jeho
činnosti nastávajú a pokúste sa nájsť uplatnenie činnosti zariadenia v
praxi.
Túto úlohu je vhodné zaradiť do vyučovania fyziky v
kvinte do tematického celku Energia. Žiakom je však vhodné zdôrazniť, že
použitie elektrických zdrojov je nežiadúce.
Tento tematický celok sa preberá na konci alebo na
začiatku kalendárneho roka, kedy majú žiaci zimné prázdniny. Keď im túto
úlohu zadáme na prázdniny, budú mať dostatok času na realizáciu svojho
projektu. Všetci učitelia vedia, že žiaci sú na prvých hodinách po
prázdninách nesústredení. Musia sa porozprávať s kamarátmi, ktorých dlhší
čas nevideli, pochváliť sa, čo našli pod vianočným stromčekom... Táto úloha
však žiakom i učiteľovi umožní stráviť hodinu fyziky trochu netradične, a
pritom užitočne, lebo sa navzájom učia.
Nie je dôležité, aby žiaci vedeli pri prezentácií
pomenovať všetky druhy energie správne (kinetická, potenciálna, energia
pružnosti...). Cieľom projektov by malo byť aj to, aby si žiaci uvedomili,
že ich zariadenie by nepracovalo, keby mu nedodali zvonku nejakú energiu -
tým, že začnú ohrievať, zdvihnú predmet hore alebo natočia gumičku…A rovnako
dôležité je, aby si uvedomili, že ich zariadenie prestane bez dodávania
energie pracovať, že nebude pracovať len tak samo od seba. Projekt umožňuje
učiteľovi pripraviť žiakov na pojem účinnosť. Keď učiteľ (alebo aj sami
žiaci) uvedú, kde dochádza k „strate energie" - kde sa prejavuje trenie a
ako.
Tvorivý charakter úlohy nemožno poprieť. Táto úloha
vyžaduje od žiakov, aby si uvedomili, v akých formách energia existuje,
akým spôsobom sa môže jedna forma energie premeniť na druhú (prípravná fáza
tvorivého procesu). Tieto poznatky musia ďalej využiť pri návrhu zariadenia,
musia nájsť vhodné pomôcky, z ktorých zariadenie skonštruujú (fáza
iluminácie). Fáza verifikácie pri tejto úlohe spočíva v posúdení
realizovateľnosti a funkčnosti navrhnutého zariadenia.
Túto úlohu som zadala svojim žiakom v dvoch triedach.
Musím sa priznať, že na začiatku som od tejto úlohy veľa neočakávala. Keď
som sa totiž zamyslela, aké zariadenie by som asi zostrojila ja, nenapadlo
ma toho veľa. O to viac som bola prekvapená, keď ma 25 žiakov (čo je
približne 1/2 všetkých žiakov) čakalo po prázdninách s pripravenými
projektmi. Niektoré boli rovnaké (konkrétne 3), ale kvôli prázdninám som
mohla spoluprácu žiakov vylúčiť. Vo väčšine projektov žiaci použili premenu
tepelnej energie (použili sviečku) na iné formy. Pri zadávaní úlohy som od
žiakov nepožadovala, aby mi k projektu odovzdali jeho písomné spracovanie.
Napriek tomu, žiaci, ktorí prešli FAST-om, ho odovzdali. Ostatní sa
uspokojili s jeho realizáciou.
Niektorí žiaci do projektu zapojili aj svojich rodičov, čo sa prejavilo na
profesionálnej realizácií - ohnutá rúrka, použitie ohýbaného plechu, jeho
nitovanie a pájkovanie. Myslím, že spolupráca rodiča a dieťaťa pri príprave
do školy je tiež dôležitá.
Žiaci na hodine svoje projekty prezentovali, t.j.
predviedli, ako zariadenie funguje, popísali premeny energie a povedali
svoju predstavu o možnosti využitia zariadenia v praxi. Ostatní žiaci mali
možnosť klásť otázky. Väčšinou ich zaujímala realizácia projektu a pýtali
sa, prečo je to špicaté, na čo je tam gumička, ako si to spojil, odkiaľ si
zobrala skúmavku… Mali tiež možnosť vyjadriť sa k projektu - nájsť iný
spôsob realizácie, prípadne navrhnúť, ako inak využiť premenu energie...
Dôležité je uviesť, že na Gymnáziu na ulici Vazovova v
Bratislave nemajú 2 delené hodiny fyziky každý druhý týždeň, ale každý žiak
má jednu delenú hodinu fyziky týždenne. Takýto systém umožnil, aby v jeden
deň svoj projekt prezentovali všetci žiaci, ktorí mali pripravené
projekty.
Dobré hodnotenie projektov umožnil bodový systém
hodnotenia na fyzike. Maximálny možný počet bodov za túto úlohu mohol byť
5 z 0 - bola to úloha dobrovoľná. Samozrejme, nie každý dostal týchto päť
bodov. Pri hodnotení sa bral do úvahy nápad, realizácia, schopnosť popísať
premeny energie a možnosti uplatnenia zariadenia v praxi. Nie všetci žiaci
našli možnosť použitia svojho zariadenia v praxi. Ale môžem tvrdiť, že na
hodine, pri prezentácií projektov, žiaci našli využitie pre každé
zariadenie. Niektoré využitia neboli síce najvhodnejšie, ale boli
originálne.
Niektorí žiaci komentovali využitie svojho zariadenia
nasledovne: „…a toto kolečko na konci sa tu točí. Dalo by sa to využiť na
výrobu elektriny." Na otázku, ako by sa z toho točenia dala vyrobiť
elektrina, však nikto nevedel odpovedať. O výrobe elektrickej energie vedia
iba to, že je potrebné točenie a turbíny. Rovnako nevedia, čo je turbína,
ale s týmto pojmom sa už stretli.
Pomôcky, ktoré žiaci pri realizácii projektu použili boli
rôznorodé, vo väčšine to však boli predmety, ktoré našli doma. Súčasťou
niektorých projektov boli stavebnice Merkúr a Lego. Zaujímavý je prípad
jednej žiačky, ktorá ku svojmu projektu potrebovala ľad. Priniesla si ho z
domu zabalený do niekoľkých vrstiev alobalu a novín a na začiatku každej
hodiny (každú hodinu majú v inej triede) ho položila na okno. Takýmto
spôsobom ho "opatrovala" a podarilo sa jej uchovať ho až do piatej hodiny,
kedy bola fyzika! Niektorí neváhali a do školy priniesli i ťažký podstavec
z lampy, ktorý použili ako stojan. Iní využili pomoc rodičov a požiadali
ich o odvoz do školy.