Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Gravitační síla – tíhové zrychlení
4,0 (3 hodnocení)
Námět do výuky předmětu Fyzika, rozvíjející matematickou, čtenářskou a digitální gramotnost. Cílem aktivity je prohloubení zájmu o fyziku badatelskou formou, při které si žáci ověří a porovnají své znalosti o fyzikálních jevech na Zemi a ve Vesmíru.
Projekt PPUČ, financovaný z Evropských strukturálních a investičních fondů, podporuje pedagogy mateřských a základních škol v jejich snaze rozvíjet čtenářskou, matematickou a digitální gramotnost dětí a žáků. Jeho realizaci zajišťuje Národní pedagogický institut České republiky (NPI ČR).
Stupeň vzdělávání, období:
2. stupeň ZŠ / 6. ročník / alespoň 4 vyučovací hodiny
Rozvíjená gramotnost:
Čtenářská gramotnost
Žák:
● nalezne v textu požadované informace
● porovná informace z více zdrojů
● komunikuje věcně s oporou o informační zdroje, dodržuje ve škole (třídě) stanovená pravidla komunikace, respektuje komunikační situaci (výuka) a spolužáky a učitele
● vyvodí z nalezených informací další souvislosti nebo závěry
● zvolí vhodný text v souladu s účelem čtení (učení); posoudí jeho relevantnost a spolehlivost podle učitelem daných kritérií
Matematická gramotnost
Žák:
• využívá číselnou osu, tabulky, diagramy a grafy a názorná schémata
• využívá přirozený i symbolický jazyk, je schopen jeden nahradit druhým
• správně interpretuje získané výsledky
• formuluje závěry na základě dílčích poznatků
Digitální gramotnost
Žák:
• během svého vzdělávání kombinuje různá digitální zařízení za účelem efektivnějšího plnění zadaných úkolů
• využívá digitální technologie v navrženém postupu, kterým řeší vybrané problémy, potřebné informace získává z různých digitálních zdrojů na základě vlastních kritérií pro vyhledávání
• ukládá informace tak, aby je znovu našel a mohl použít
Cíl činnosti:
Žáci se naučí pracovat s informačními zdroji a rozlišovat relevantní zdroje informací. Na základě získaných informací formulují odpovědi na učitelem zadané otázky a podpoří je vhodnými argumenty. Společně s učitelem stanoví pravidla diskuze, která následně dodržují. Při řešení zadaného problému využívají rovněž dostupné digitální technologie.
Popis činnosti:
1. Aktivita začíná v průběhu vyučovací hodiny poté, co se žáci seznámí se zákonitostmi a jevy týkajícími se gravitační síly na Zemi, její hodnotou a závislostí na hmotnosti. Učitel podnítí žáky k přemýšlení nad tématem gravitační síly na Měsíci krátkou filmovou ukázkou „měsíční“ chůze kosmonautů. Žáci na základě vlastních zkušeností a porovnáváním s již získanými znalostmi o gravitační síle vyvozují závěry týkající se velikosti gravitační síly na Měsíci a důvody dané chůze v porovnání s chůzí na Zemi. Ze které planety sluneční soustavy by se kosmonautům nejlépe startovalo? Žáci se rozdělí do skupin po 2–3 členech. Každá skupina shromáždí do příští vyučovací hodiny co nejvíce informací, které by jim pomohly odpovědět na danou otázku a zároveň by jim pomohly formulovat argumenty podporující jejich názor. K získání informací mohou použít nabízené či vlastní zdroje, včetně digitálních zdrojů. Měli by posoudit relevantnost informace (týká se gravitační síly a planet sluneční soustavy) i zdroje (liší se forma seriózního informačního zdroje a zdroje zábavového, který zjednodušuje a zkresluje fakta).
2. Druhou hodinu proběhne diskuse. Před samotnou diskusí jsou žáci seznámeni s jejími pravidly, které si žáci s učitelem společně stanoví krátkou aktivitou. Žáci chápou, že nechají mluvit pouze jednoho, neskáčou si do řeči a nesnižují to, co řekli jiní, ani jinak nedehonestují názory ostatních. Učitel je v roli moderátora. Každá skupina postupně předkládá své závěry a argumenty na podporu svých tvrzení. Učitel vše zapisuje na tabuli (alternativně může zapisovat někdo z žáků, kdo třeba nebyl v předchozí hodině přítomen, a nebyl by proto zapojen do žádné ze skupin). Žáci mají dostatek prostoru pro vyjádření svých poznatků, jsou učitelem vedeni vyslechnout názory a poznatky ostatních a zvážit jejich argumenty. Na konci vyučovací hodiny jsou žáci vybídnuti k tomu, aby vyhledali a porovnali velikosti gravitační síly u planet sluneční soustavy minimálně ze dvou zdrojů informací.
3. Cílem následující hodiny je, aby žáci společně vytvořili přehlednou tabulku s údaji o velikostech gravitační síly jednotlivých těles sluneční soustavy a dokázali společně odpovědět na několik otázek ověřujících jejich schopnost správně interpretovat a vyhodnocovat text. K vytvoření tabulky mohou využít tabulkový editor. Každá skupina vytvoří svůj návrh tabulky, který uloží do sdíleného prostoru tak, aby byla přístupná ostatním spolužákům. Žáci vytvořené tabulky navzájem hodnotí a vyberou jednu, kterou by používali všichni. Vše probíhá formou diskuse, při které je učitel znovu moderátorem. Jednotlivé údaje, na kterých se žáci domluví, zapisuje na tabuli. Nejprve by se žáci měli dohodnout, která tělesa patří do sluneční soustavy (neměli by zapomenout na Slunce), a k nim následně přiřadit velikosti gravitační síly (hodnoty se budou mezi žáky určitě lišit, je potřeba, aby se žáci shodli na jedné). Žáci si vytvořenou tabulku vytisknou a nalepí do svých sešitů. Nakonec je úkolem učitele ověřit, jak jednotliví žáci údajům uspořádaným v tabulce rozumějí. Ověření probíhá formou otázek, např.: Na které planety působí větší gravitační síla než na Zemi? Na která tělesa působí menší gravitační síla než na Zemi? Na které planetě by na tvůj mobil působila nejmenší a kde největší gravitační síla? Která planeta má nejpodobnější gravitační sílu jako naše planeta Země?
4. V následující hodině žáci aplikují znalosti o vztahu mezi silou a hmotností těles. Vypočítají hmotnost několika (alespoň 3) vybraných těles pomocí změřené síly, kterou tělesa působí na Zemi. Pro naměření co nejpřesnějších hodnot žáci využívají digitální siloměr s připojením k počítači (mohou využít i klasické siloměry). Tato úloha slouží žákům k uvědomění si vztahu mezi jednotlivými fyzikálními veličinami. Jak velká bude tíhová síla, kterou bys působil/a na povrch planety Venuše (můžeme zaměnit i za jinou planetu)? Položená otázka vede žáky k využití propojení znalostí z aktuální vyučovací hodiny o měření síly a výuky předchozí. Žáci na základě již získaných údajů o velikostech jednotlivých gravitačních sil vypočítají, jakou tíhovou silou by působili na povrch Venuše pomocí vzorce F = m*g (g je tíhové zrychlení na Venuši, m je jejich hmotnost), a výsledek porovnají s tíhovou silou, kterou působí na povrch Země podle stejného vzorce (g je v tomto případě tíhové zrychlení Země). Aby měli žáci přesné údaje o své hmotnosti, poskytneme jim osobní váhu. Tato úloha mnohé žáky podnítí ke zjišťování jejich silového působení i na dalších planetách sluneční soustavy.
Komentář:
Komentář z pohledu vzdělávacího oboru
Žáci si během této aktivity blíže seznámí s jevem gravitační síly na různých tělesech sluneční soustavy. Porozumí vztahu mezi gravitační silou a hmotností člověka a porozumí otázkám kosmonautiky a cestám do Vesmíru. Pomocí diskuse se naučí shromažďovat informace a vytvářet argumenty. Seznámí se s možnými měřidly síly a aktivně je využívají pro získání odpovědí na otázky. Samotné velikosti jednotlivých gravitačních sil u těles sluneční soustavy pro ně nejsou až tak podstatné jako uvědomění si toho, co znamenají pro vesmírnou kosmonautiku (např. co znamená pro start raketoplánu velikost gravitační síly, apod.). Úloha vede žáky k hledání a objevování odpovědí na velké otázky 21. století o cestování Vesmírem. Tato aktivita propojuje fyziku, přírodopis, matematiku, informatiku.
Komentář z pohledu gramotností
1. Žáci zlepšují svou čtenářskou gramotnost, neboť musí nashromáždit dostatek relevantních informací, aby mohli odpovědět na otázky. Získané informace dále využívají v diskuzi tak, aby se neopírali pouze o vlastní dojmy, či pocity lidí z různých diskuzních fór nebo o názory z nerelevantních zdrojů. Je dobré dbát také na to, aby si žáci nevybírali články z neodborných či bulvárních zdrojů. Žáci vyhodnotí na základě kritérií pro určení relevance (Je uveden autor informace?; Je uvedeno jeho celé jméno a příjmení?; Je zdroj/internetová stránka důvěryhodná (výzkumný ústav, univerzita, škola, ...)?; Z kolika zdrojů článek/internetová stránka čerpá?) relevanci a kvalitu použitého média jako nositele informace. Tím je rozvíjena nejen čtenářská gramotnost, ale i digitální. Digitální gramotnost je dále rozvíjena využitím digitálních technologií při experimentální části aktivity (měřicí přístroj, siloměr, připojený k PC), ale také při zpracování získaných dat. Žáci si výstupy (tabulka) ukládají do online prostoru, který je logicky strukturován a přístupný ostatním spolužákům. Matematická gramotnost se rozvíjí při správné interpretaci a kritickém zhodnocování získaných výsledků, při tvorbě tabulek a vyhodnocení správnosti odpovědí na otázky. Dále se matematická gramotnost rozvíjí při porovnávání jednotlivých údajů a hodnot.
Možnosti individualizace a diferenciace výuky: Máme možnost přizpůsobit otázky na dané objekty sluneční soustavy podle zájmu žáků. Lze zařadit i další objekty vesmíru (např. komety, asteroidy, černé díry…) nejen sluneční soustavy. Podle zájmů žáků lze vybrat vhodné předměty pro praktické cvičení. Při menší časové dotaci lze poslední úlohu (Jakou silou bychom působili na jiné planetě?) rozdělit mezi jednotlivé skupiny tak, aby každá skupina měla vytvořit srovnání pouze s jednou planetou (je nutné se předem dohodnout, kterou hmotnost budou porovnávat) a poté dát výsledky dohromady. Další rozšíření této aktivity by se dalo zajistit otázkou: Jak vysoko člověk vyskočí na planetách sluneční soustavy?
Postřehy z ověřování: Porozumění získaným hodnotám je dobré ověřovat zejména u žáků, kteří nebyli při předchozích úlohách tolik aktivní. Největší objekt zájmu si u žáků vysloužila planeta Mars a černé díry. Je dobré vytvářet skupinky v zastoupení žáků s rozdílnými schopnostmi tak, aby v žádné skupině nebyli pouze žáci, kteří mají výrazné specifické poruchy učení a potřebují značnou dopomoc.
