-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Mat
9-11years
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
The content of the present document only reflects the author’s
views and the European Union is not liable for any use that may be
made of the information therein.
Vzduch – víc než nic
Author: Christian Bertsch
Vzdělávací obsah: Člověk a příroda / Fyzika Klíčové pojmy:
Hustota pevných látek a kapalin
Cílová věková skupina: 9 -11 let
Délka aktivity: 2 hodiny
Shrnutí:Žáci si mají osvojit poznatek, že vzduch je látka (i
když jí nemůžeme vidět) se specifickými fyzikál-ními vlastnostmi.
Žáci zkoumají, že vzduch se při zahřívání roztahuje
(expanduje)..
Cíl: Žáci pochopí, že vzduch je látka. Žáci pochopí, že vzduch
při zahřívání expanduje. Žáci umí vysvětlit, proč vzduch při
zahřívání ex-panduje s použitím částicového modelu látky.
Materiály a pomůcky (pro každou skupinu): Experiment 1: 1 miska
naplněná vodou, 1 brčko, 1 sešit, 1 balónek, 1 malá láhev (bez
víčka)Experiment 2: 1 miska vody, horní část 1 práz-dné plastové
láhve (rozstřihnete láhev nůžkami na dvě části), víčko od láhve, 2
fazole v loďce (čajová svíčka) Experiment 3: 1 prázdná plastová
láhev (bez víčka), 1 malá koule z papíruExperiment 4: 1 balónek, 1
prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 nůžkyExperiment 5: 1 prázdná
plastová láhev (bez víčka), voda, malý trychtýř, modelína
Experiment 6: 1 balónek, fén, krejčovský metrExperiment 7: 1
prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 balónek, 1 miska s horkou
vodou, 1 miska se studenou vodou.
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
VZDUCH – VÍC NEŽ NIC
Plán hodiny (spolu s poznámkami pro učitele) – Popis
aktivity
(popište činnost žáků a způsob, jakým učitel řídí aktivitu)
Experimenty 1 – 5 mohou být prováděny v jedné vyučovací hodině,
protože se týkají stejného
tématu: vzduch je látka.
Experimenty 6 – 7 mohou být prováděny také v jedné vyučovací
hodině, protože se týkají
stejného tématu: vzduch při zahřívání expanduje.
Učitel rozdělí žáky do skupin po čtyřech a rozdá každé skupině
pomůcky a pracovní listy.
Motivace (Formulace hypotézy)
Všechny aktivity začínají otázkou; Žáci mohou o této otázce
diskutovat za použití svých
předchozích zkušeností. Žáci předvídají, co se během experimentu
může stát, a zapíší své vlastní
nápady.
Poté co se žáci shodnou na možných výsledcích experimentu,
začnou provádět různé experimenty
za použití poskytnutých pomůcek. Pozorují, pracují, měří a
kreslí svá pozorování.
Bádání (Návrh a průběh experimentů, jejich pozorování)
Vlastní provedení pokusů viz přílohy – pracovní listy.
Experiment 1: 1 miska naplněná vodou, 1 brčko, 1 sešit, 1
balónek, 1 malá láhev (bez víčka)
Experiment 2: 1 miska vody, horní část 1 prázdné plastové láhve
(rozstřihnete lahev nůžkami na
dvě části), víčko od láhve, 2 fazole v loďce (čajová svíčka)
Experiment 3: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 malá koule
z papíru
Experiment 4: 1 balónek, 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1
nůžky
Experiment 5: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), voda, malý
trychtýř, modelína
Experiment 6: 1 balónek, fén, krejčovský metr
Experiment 7: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 balónek, 1
miska s horkou vodou, 1 miska
se studenou vodou.
Evaluace (záznam výsledků)
Experiment 1-5: Studenti dojdou k závěru, že vzduch je látka, a
proto potřebuje prostor. Po
provedení pěti experimentů, žáci zapíší, co zjistili. Je velmi
důležité, aby každý žák zvlášť zapsal
svými vlastními slovy, na co přišel. Poté mohou být jednotlivé
záznamy a poznámky porovnány.
Experiment 6 -7: Žáci dojdou k závěru, že vzduch při zahřívání
expanduje a mohou vysvětlit tento
fenomén s použitím modelu částic. Po provedení těchto dvou
experimentů, každý student zapíše, co
zjistil.
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Přílohy:
Základní informace:
Vzduch není nic, i když ho nemůžeme vidět. Vzduch je neviditelná
směs plynů, která nemá vůni ani
chuť, ale je základní podmínkou pro život na Zemi. Dusík (N2; 78
%) a kyslík (O2; 21%) jsou dvě
základní složky vzduchu. Zbytek (1 %) se skládá z argonu, oxidu
uhličitého (CO2, 0,03%), neonu a
helia.
Ačkoliv je vzduch neviditelný, potřebuje prostor. Skládá se z
mnoha různých částic (atomů a
molekul), které spolu nejsou spojeny, pohybují se velkou
rychlostí (500 m/s při 20°C) a často se
sráží. Tyto částice zcela vyplňují prostor, který mají. V
uzavřeném prostředí se tyto částice sráží
mezi sebou, ale také naráží například do stěn láhve nebo
balónku, a proto působí tlak i na tyto stěny.
Pokud se vzduch otepluje, částice se pohybují rychleji, a proto
potřebují více prostoru. Když se
vzduch zahřeje o 1 °C, jeden litr vzduchu se zvětší o velikost
náprstku.
Částice vzduchu při 20 °C Částice vzduchu při 90 °C
Jaká je představa vzduchu u žáků?
V porovnání s pevnými látkami a tekutinami nejsou mladšími dětmi
chápány plynné látky jako
látky, protože se jich nemohou dotknout nebo je vidět. Slovo
„plyn“ je často spojováno
s negativními vlastnostmi jako „jedovatý“, „páchnoucí“ a
„hořlavý“. Naopak „vzduch“ je chápán
jako něco čistého a zdravého.
Ve věku pěti let už děti vědí o existenci vzduchu, ale většinou
jen v souvislosti s pohybujícími se
jevy – jako je vítr. V těchto situacích totiž mohou vzduch
cítit. Přítomnost vzduchu ve statických
situacích je přijata kolem věku 8 let. Nicméně skutečnost, že
vzduch není nic a má zvláštní
hmotnost, je intuitivně těžko představitelná. Dokonce i některé
děti ve věku 12 let mají představu,
že vzduch nemá žádnou nebo zápornou hmotnost, protože plynné
látky jsou chápány jako něco
lehkého, co stoupá nahoru místo toho, aby prokazovalo nějakou
hmotnost.
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Vzduch – víc než nic
Experiment 1: Můžeš vidět, slyšet nebo cítit vzduch?
Už jsi někdy viděl, slyšel nebo cítil vzduch? Napiš své
zkušenosti:
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Za použití těchto pomůcek zkus, jestli vzduch uvidíš, uslyšíš
nebo ucítíš:
1 miska naplněná vodou, 1 brčko, 1 sešit, 1 balónek, 1 malá
láhev
Vyznač pokusy, u kterých jsi mohl vidět, cítit nebo slyšet
vzduch:
S těmito pomůckami
můžeme vidět, cítit
nebo slyšet vzduch.
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Co se stane, pokud ponoříš malou láhev do vody? Nakresli, co
vidíš:
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Experiment 2: Potápějící se medvědi
Pomůcky: 1 miska vody, horní část 1 prázdné plastové láhve
(nůžkami rozstřihni láhev na dvě části),
víčko od láhve, 2 medvědi v lodi (čajová svíčka)
Výzkumná otázka: Jak se mohou medvědí průzkumníci potopit na dno
misky, aniž by se
namočili?
Nakresli svůj nápad.
Umíš vysvětlit, proč se medvědi nenamočili? Napiš to!
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Jestli se ti povedlo, že se tvůj medvěd potopil, aniž by se
namočil, odšroubuj víčko láhve a pozoruj,
co se stane. Nakresli, co vidíš.
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Experiment 3: Je prázdná láhev opravdu prázdná?
Pomůcky: 1 prázdná plastová láhev, 1 malá koule z papíru
Dej kouli z papíru do hrdla prázdné láhve.
Výzkumná otázka: Jak dostaneš papírovou kouli dovnitř do láhve,
aniž by ses dotkl láhve nebo
papírové koule? Napiš svůj nápad předtím, než ho zkusíš.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Teď to vyzkoušej!
Co se stalo:
_______________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Umíš vysvětlit, co se stalo?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Experiment 4: Jak těžké je nafouknout balónek?
Pomůcky: 1 balónek, 1 prázdná plastová láhev, 1 nůžky
Dej balónek do prázdné láhve. Dokážeš nafouknout balónek uvnitř
láhve?
Dohodněte se ve skupině, jestli ano nebo ne, předtím než to
zkusíte!
□ Ano, můžeme nafouknout balónek uvnitř láhve.
□ Ne, nemůžeme nafouknout balónek uvnitř láhve.
Zkus nafouknout balónek. Napiš, co můžeš pozorovat.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Zkus vysvětlit své pozorování.
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Jakým způsobem by šlo nafouknout balónek uvnitř láhve? Zkus
najít řešení a nakresli ho.
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Experiment 5: Přetékající voda – ne tak snadné!
Pomůcky: 1 prázdná plastová láhev, voda, malý trychtýř,
modelína
Dej trychtýř do láhve a nalij do trychtýře vodu. Co se
stane?
_________________________________________________________
_________________________________________________________
______________________________________________
Dej trychtýř do láhve a hrdlo láhve utěsni modelínou. Nalij vodu
do trychtýře. Co můžeš
pozorovat? Nakresli, co vidíš!
Jak bys to vysvětlil?
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Co jsem se dnes naučil?
______________________________________________________
______________________________________________________
_____________________________________________________________________
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Experiment 6: Rozdíl mezi studeným a teplým vzduchem
Pomůcky: balónek, fén, krejčovský metr
Nafoukni balónek a krejčovským metrem změř jeho obvod. Zapiš si
výsledek.
Zahřej nafouklý balónek fénem a znovu změř jeho obvod. Zapiš si
výsledek.
Počkej pár minut a znovu změř obvod balónku. Zapiš si
výsledek.
Balónek s normálním vzduchem: obvod _________ cm
Balónek s horkým vzduchem: obvod _________ cm
Balónek se studenějším vzduchem: obvod _________ cm
Podívej se na výsledky svého měření. Je zde nějaký rozdíl mezi
horkým a studeným vzduchem?
Napiš, co pozoruješ.
________________________________________________________________________________
__________________________________________________________
Vezmi si nafouklý balónek domů a dej ho do mrazáku. Po jedné
hodině změř jeho obvod.
Balónek s velmi studeným vzduchem
Můj odhad: obvod _________ cm
Mé měření: obvod _________ cm
-
This project Pri-Sci-Net has received funding from the European
Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant
agreement No.266647
Experiment 7: Džin v lahvi
Pomůcky: 1 prázdná plastová láhev, 1 balónek, 1 miska s horkou
vodou, 1 miska se studenou vodou
Navlékni balónek na hrdlo láhve. Co si myslíš, že se stane, když
dáš láhev do horké vody a poté do
studené vody? Napiš, co si myslíš, že se stane:
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Teď to vyzkoušej a napiš, co vidíš:
Můžeš vysvětlit, co se stalo?
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Co jsem dnes poznal-a a dozvěděl-a jsem se?
______________________________________________________
______________________________________________________