15
K ako znati odakle duva vetar? Ovaj deo programa omogu}ava ilustrovawe veze izme|u nauke (sticawe znawa: ovde je to materijalnost vazduha, dejstvo sila) i tehnologije (konstrukcija sa odre|e- nom namenom). Vazduh u pokretu mo`e proizvesti silu i izazvati kretawe. Mo`e se iskoristiti pri funkcionisawu raznih predmeta. – Oni se mogu iskoristiti za proizvodwu energije (vetrewa~e, mlinovi), ili pak za odre|ivawe pravca duvawa vetra (vetrokazi). Pomo}u wih je mogu}e dobiti i podatke o brzini vetra. Wihova je konstrukcija, kao drugi ciq ove teme, jednostavna i pedago{ki vrlo interesantna (postoje ose rotacije, veza sa stranama sveta). U opcionom delu programa, u vezi s energijom, mogu}e je posvetiti deo vremena konstrukciji vetrewa~e, vozila koje se kre}e uz pomo} jedra... 96 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3 ciklus 3 Slika 1. – Nekoliko primera vetrokaza

ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

  • Upload
    vodiep

  • View
    256

  • Download
    11

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Kako znati odakle duvavetar?

Ovaj deo programa omogu}ava ilustrovawe veze izme|u nauke (sticawe znawa: ovdeje to materijalnost vazduha, dejstvo sila) i tehnologije (konstrukcija sa odre|e-nom namenom).

– Vazduh u pokretu mo`e proizvesti silu i izazvati kretawe.– Mo`e se iskoristiti pri funkcionisawu raznih predmeta.– Oni se mogu iskoristiti za proizvodwu energije (vetrewa~e, mlinovi), ili

pak za odre|ivawe pravca duvawa vetra (vetrokazi). Pomo}u wih je mogu}edobiti i podatke o brzini vetra.

Wihova je konstrukcija, kao drugi ciq ove teme, jednostavna i pedago{ki vrlointeresantna (postoje ose rotacije, veza sa stranama sveta).U opcionom delu programa, u vezi s energijom, mogu}e je posvetiti deo vremenakonstrukciji vetrewa~e, vozila koje se kre}e uz pomo} jedra...

96 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3

ci

klus

3

Slika 1. – Nekoliko primera vetrokaza

Page 2: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Mesto u programu

Kako znati odakle duva vetar? 97

– Ciklus 2: u okviru izu~avawa materije, u~enici su se uverili u postojawe vazduha. Saznali sune{to vi{e o gasnom stawu izu~avaju}i materijalnost vazduha. Izu~avaju}i prostor, nau~ilisu da predstavqaju bli`u okolinu, da odrede svoj polo`aj i da se orijenti{u. Znaju da re~imaopi{u i lokalizuju razli~ite elemente organizovanog prostora.

– Ciklus 3: deo posve}en vetru nalazi svoje mesto u vi{e delova programa eksperimentalnihnauka i tehnologije, ali i matematike:

Izvodi iz programa Izvodi iz dokumenata za primenu

^ovekove konstrukcije Specifi~ne sposobnosti Komentari

U~enici se navode da, u okviruprograma, tra`e tahni~kare{ewa, prema svom izboru,razmi{qaju}i o predmetima imaterijalima.

– Poluga i vaga; ravnote`e.

– Mehani~ki predmeti;preno{ewe kretawa.

„U nastavku aktivnosti zapo~etih u drugom ciklusu,u~enici se navode, u okviru nekog problema, da na|utehni~ko re{ewe razmi{qawem i upotrebomnajpogodnijih predmeta i materijala.“

Materija– Vazduh, wegovo svojstvo

te`ine.– Horizontalna, vertikalna

ravan: interesantna zanekoliko tehni~kih ure|aja.

Energija

Jedinstveni primeri nekolikoupotrebivih energetskih izvora(vetar je jedan energetski izvor).

Nebo i zemqa

Strane sveta i kompas.

Prostor i geometrija(program iz matematike)

Geometrijske osobine i relacije:prava, normalnost, osnasimetrija

Pokazati sposobnostkvalitativnog predvi|awa iinterpretacije nekolikosituacija ravnote`e,posebno kada su u pitawusile koje ne deluju najednakim rastojawima odoslonca.

Pokazati sposobnostupotrebe slede}e dveosobine:

– ista sila pokazuje ve}iuticaj na rotaciju akodeluje na ve}em rastojawuod ta~ke oslonca;

– velika sila ima ve}iuticaj od male sile akodeluju na istom rastojawuod ta~ke oslonca.

Samo preko uspe{nihkonkretnih ostvarewau~enici se podsti~u narazmi{qawa (posebnokvalitativna). Mogu}iprimeri: pravqewedizalice i tra`eweravnote`e, pravqewepokretnog tela i wegovouravnote`ewe, pravqeweili upotreba kle{ta,poluge, itd.Ispitivawe wihoveefikasnosti...

– U starijim razredima: uvodi se pojam sile.– U sredwoj {koli: ispituje se rotacija tela oko ose, rad sile i energija.

Znawa i ve{tine koje bi u~enici trebalo da steknu ili ih sti~udo kraja ovog dela programa

Vetar je preme{tawe vazduha u odnosu na neku ta~ku, {to mo`emo i osetiti. Vazduh deluje silomna predmet u odnosu na koji se kre}e. Te sile deluju na oblik i/ili polo`aj predmeta.Kada je u ravnote`i, vetrokaz pokazuje smer lokalnog vetra ako su povr{ine1 s jedne i drugestrane ose rotacije vrlo razli~ite; deo uz vetar je onaj s mawom povr{inom. On, dakle, pokazujeodakle duva vetar.

1. Pogledati odeqak Mogu}a realizacija programa.

Page 3: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Mogu}a realizacija ovog dela programa

Dole navedeni ~asovi nisu iste va`nosti i nisu pore|ani prema vremenu kadatreba da budu odr`ani.Mogu}i su brojni scenariji, ipak, ~asovi 2, 3, 4 i 5 ~ine nezaobilazno, ali ideqivo jezgro. Prepu{ta se nastavnicima, u funkciji wihovih pedago{kihprojekata, da ovom jezgru dodaju, u odgovaraju}em trenutku, ovaj ili onaj ~as.Posebno je mogu}e objediwavawe ~asa 7 sa ~asom 4.

Nekoliko primera mogu}ih pravaca:

– ~asovi 2, 3, 4 i 5;– ~asovi 6, 2, 3, 4 i 5;– ~asovi 2, 3, 7, 4 i 5;– ~asovi 2, 3, 4, 7, 5, 8...

98 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3

�����

^asovi Po~etna pitawaAktivnosti koje vode

u~eniciNau~nipristup

Kori{}ena znawa,ve{tine

^as 1 Koliko dalekoje vetar?

U~enici navode,polaze}i odneposrednog iskustvai svojih zapa`awa,fenomene kojiukazuju na postojawevetra.

Poku{avaju da ihopi{u.

Posmatrawe. Razlikovawe onog{to je dala priroda ipredmeta koje jenapravio ~ovek.

^as 2 Koji predmetukazuje napravac duvawavetra?

Kratak ~as na kome }ese ukazati napredmete na kojedeluje vetarizazivaju}i wihovokretawe.

Predloziodgovaraju}iheksperimenata.

Sposobnostdokazivawa.Sposobnostpredstavqawa.

^as 3 Koje su osobineovih predmeta?

U~enici testiraju ucelosti ilidelimi~no predlogedate na prethodnom~asu.

Prvi eksperimenti iobja{weweo~ekivanihkarakteristika nekogpredmeta.

Sposobnostizdvajawa bitnihinformacija.Razumeti da je vetarvazduh koji se kre}eu odnosu na neko telo.

^as 4 Kako napravitivetrokaz?

U~enici se suo~avajusa situacijama ukojima je o~iglednauloga masa ipovr{ina koje senalaze s jedne i drugestrane ose rotacije.

Prva ostvarewa. Razumeti da vetardeluje silom napredmet.Zapaziti da vetrokazpokazuje smerlokalnog vetra ako supovr{ine s jedne idruge strane oserotacije vrlorazli~ite.

Page 4: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

^as 1. Koji su efekti vetra?

Tokom ovog ~asa u~enici, polaze}i od svojih zapa`awa i ~ulnog iskustva, ozna-~avaju fenomene koji ukazuju na postojawe vetra, a zatim ih opisuju.

Ciqevi

– Uo~avawe delovawa vetra na predmete u prirodi ili one koje je konstruisao~ovek.

– Obja{wewe razlike izme|u onog {to je konstruisao ~ovek i onog {to poti~eod prirode. Oboga}ewe re~nika u vezi sa opa`enim fenomenima.

– Oboga}ewe jezika u vezi sa specifi~nim situacijama (posmatrawe, opis,interpretacija, rasprava...).

Polazna situacija, pitawa

Da u~enici ne bi bili sputani formalnim pitawima ili uobi~ajenim odgovo-rima, mo`e se predlo`iti slede}i scenario.

„F. ka`e da danas ima vetra; na|i, posmatraju}i okolinu, znake koji ti omogu}ujuda ovo i potvrdi{.“

Primeri u~eni~kih odgovora

Li{}e, grane drveta, kosa, ovla`en prst, pra{ina, zemqa, pesak, dim „para“ izkamina, par~e tkanine, ve{ koji se su{i, oblaci koji se kre}u, vetrokaz, zmaj odhartije...

Kako znati odakle duva vetar? 99

^asoviPo~etnapitawa

Aktivnosti koje vodeu~enici

Nau~nipristup

Kori{}ena znawa,ve{tine

^as 5 Konstrukcijavetrokaza.

U~enici prave vetrokazkoji ispuwava odre|enekriterijume, a zatim gatestiraju u svetluprethodnih eksperimenata.

Konsultacije ivrednovawa.

Sposobnost konstruisawatehni~kog ure|aja saodre|enimkarakteristikama.

^as 6 Za{to jepotrebno dasaznamo odaklevetar duva?

Pomo}u literature,u~enici se podsti~u narazmi{qawe o istorijskoj idru{tvenoj ulozi predmetakoje je konstruisao ~ovek, aza koje je nu`no da se znapravac duvawa vetra.

Kori{}eweliterature.

Sposobnost nala`ewa bitneinformacije u literaturi.

^as 7 Kakookarakterisatipravac duvawavetra?

Kada se od wih tra`i daopi{u pravac duvawavetra (u {koli, tokom{etwe, na karti) u~enicisu dovedeni u situaciju daupotrebqavaju pojmove„lokalne karakteristike“i „geografske karakteri-stike“ (strane sveta).

Posmatrawe. Sposobnost razlikovawa„lokalnih karakteristika“od „geografskihkarakteristika“.

Sposobnost upotrebekompasa.

^as 8 Koji sunaj~e{}ivetrovi?

U~enici redovno otkrivajupravac vetra koji odre|ujevetrokaz, i opa`ajupromenqivost lokalnihvetrova.

Posmatrawei ostvarewe.

Prikupqawe podataka uodgovaraju}em obliku.

Matemati~ko predstavqawepodataka i wihovainterpretacija.

�����

Page 5: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Analiza odgovora i opis problema

„Koje su razlike izme|u svih predloga? Kako ih mo`emo klasirati?“Ne izgleda realno o~ekivati od u~enika drugog cilusa da sami ostvare `eqenuklasifikaciju (konstruisano/prirodno). Nastavnik mo`e do}i do ove razlikevode}i diskusiju me|u grupama u odeqewu i izvode}i na taj na~in slede}e trikategorije efekata:

– delovawe vetra na telo, koje se opa`a pomo}u pet ~ula;– delovawe vetra na predmete u prirodi;– delovawe vetra na predmete koje je ~ovek konstruisao.

Koncepcije u~eni~kih istra`ivawa

Kod tre}e kategorije se od u~enika tra`i da naprave neki ure|aj i da wime eksperi-menti{u. Ovo dovodi do novog razdvajawa na:

– predmete koje je napravio ~ovek da bi dobio informacije o vetru (brzina, pravac).Ako se pomenu kompas i ru`a vetrova, onda je wih mogu}e privremeno klasifi-kovati u ovu kategoriju da bi se to proverilo, a te{ko}a }e kasnije biti preva-zi|ena;

– predmeti koji nisu konstruisani da bi dali informaciju o vetru, a podle`uwegovom dejstvu (crep koji odleti, ki{obran koji se prevrne...).

Bele{ke, jezi~ka ve`ba

Od u~enika se mo`e tra`iti da napi{u:

– prva zapa`awa formirana u okviru tri date kategorije (opis, opravdanostklasirawa za svaku kategoriju...);

– predlo`iti i testirati jednostavnu konstrukciju.

Pisawe teksta je neophodno da bi se do{lo do kategorizacije i predstavqawa.Primer oboga}enog re~nika: kru`ewe, letewe, naletawe... Crepovi su izleteli, apapiri nisu; listovi padaju lelujaju}i se, crepovi ne...

Primeri konstruisanih ure|aja

Voda u svakoj punoj ~a{i (u prisustvu vetra, na povr{ini vode }e se pojavititalasi}i), krpa oka~ena na bocu koja se okre}e, papir oka~en na kanap... Sve ovenaprave je po`eqno isprobati na otvorenom prostoru, napoqu. Sve ovo }e zatimbiti {ematski opisano u svesci za eksperimente.

^as 2. Koji predmeti pokazuju pravac vetra?

U~enici zami{qaju ure|aje koji bi im mogli omogu}iti da saznaju odakle vetar duva.^as je kratak i mo`e biti podeqen na dva pribli`no jednaka dela.

Ciq

Navesti koncepcije koje su dali u~enici i podvrgnuti ih prvoj analizi da bi biopreciziran ciq aktivnosti koja sledi.

Savet

Svaki u~enik odgovara na slede}e dvostruko pitawe: „Da li znate koji predmet semo`e upotrebiti da bismo odredili odakle vetar duva? Kako ga upotrebqavamo?“U~enici opisuju svoje predloge u svesci za eksperimente, koriste}i pri tome crte` i/ilitekst. Nastavnik proverava da li je to {to je zahtevao dobro shva}eno. Zavisno od uzrastau~enika i wihovog prethodnog iskustva, mogle su se opaziti te{ko}e pri razlikovawupitawa o poreklu (uzroku) vetra, od onog u vezi s wegovim pravcem i smerom. Pitawe„Za{to ima vetra?“ bi bilo opravdano, ali je problem kompleksan pa zato ovde i ne}e bitirazmatran.

Primeri ure|aja koje su predlo`ili u~enici

„Obesim balon o kanap i posmatram u kome smeru se balon pomera.“„Uzmem svesku sa spiralom jer se weni listovi okre}u, a zatim okrenem svesku takoda vetar mo`e da okre}e listove.“

100 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3

Page 6: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

„Prive`em jedan kraj tkanine za neki {tap“.„Pri~vrstim probu{enu bocu na {tap.“„Uzmem zastavu.“„Uzmem rukav.“„Uzmem vetrokaz.“„Pomo}u satelita.“„Pomo}u kompasa2.“

Vo|ewe diskusije o u~eni~kim predlozima

Ovaj postupak je mogu}e oraganizovati na dva na~ina da bi se do{lo do produk-tivnih pitawa (pogledajte uvod, odeqak „Bitne ta~ke za izvo|ewe jednog dela pro-grama”).

– Neposrednim postupkom:Nastavnik predla`e da se klasiraju predlozi u~enika u kategorije, ni`e navedene,date a priori. Svaka grupa (od ~etiri do {est u~enika) da}e jednu argumentovanuklasifikaciju predloga svojih ~lanova i napisati na plakatu svoj predlog. Upo-re|ivawem plakata nastavnik }e biti u mogu}nosti da vodi diskusiju koja }edovesti do precizirawa prepreka koje ograni~avaju izbor onog {to izgleda pri-hvatqivo u okviru ovog dela programa.

– U kasnijem postupku:Nastavnik zapisuje sve predloge. Pedago{ki je mogu}e organizovawe u~enika nadva na~ina:

• U~enici, na primer u paru, raspodequju skup propozicija koje je nastavnikzabele`io i svrstao u odgovaraju}e kategorije, koje su i ovde date a priori. Su~e-qavawe u grupama po ~etiri u~enika, a zatim izme|u grupa, omogu}uje da se na-pravi argumentovana klasifikacija koja se predstavqa svim u~enicima.

Kako znati odakle duva vetar? 101

Slika 2. – Tri predloga jednog u~enika

2. Posledwa dva u~eni~ka predloga su, razumqivo, neprihvatqiva. To }e zakqu~iti i nastavnik.

Page 7: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

• U malim grupama, u~enici sami odre|uju kategorije, pozivaju}i se na ono {to jeura|eno tokom prvog ~asa. Predla`u klasifikaciju. Interakcije i diskusija }etako dovesti do kriterijuma za kategorizaciju i raspodelu odgovora prema timkriterijumima.

Primer mogu}ih kategorija

Kategorija 1: ure|aji koji su pogodni za ovaj problem, ali ih nije mogu}e napravitiu odeqewu. Na primer, sateliti koji iz kosmosa snimaju atmosferu i na osnovutoga odre|uju pravac vetra (na primer, iznad okeana). Wih sigurno nije mogu}enapraviti u razredu!Kategorija 2: naprave koje se direktno pozivaju na jedno od na{ih pet ~ula. [umvetra u u{ima, vla`an prst...Kategorija 3: naprave zasnovane na fenomenima u okolini. Smer dima, nagnutostdrve}a, listovi koji lete...Kategorija 4: naprave s ciqem. Vetrokaz, vuneni konac, kompas, ru`a vetrova...Wih je mogu}e podeliti na:– predmete koji se deformi{u pod dejstvom vetra (konac, te~nost);

– predmete koji ostvaruju kretawe oko neke odre|ene pozicije (oka~eni pred-meti).

U nastavku }e biti konstruisane i testirane naprave iz ove kategorije.

Predlozi

Opravda}emo razloge stavqawa u stranu kategorija 1, 2, 3:– kategorija 1: nije realna;– kategorija 2: vrlo je subjektivna, zasniva se na li~nom ose}aju;– kategorija 3: nije ponovqiva, neprecizna je i nije univerzalna.Na osnovu toga se formira strategija: konstrukcija tehni~ke naprave osetqive nasilu koju prouzrokuje vetar, pokazuju}i na stabilan na~in wegov pravac.

Bele{ke

Prethodno su pomenute zajedni~ke bele{ke, potpune ili sinteze nastale razmenommi{qewa. Me|utim, svaki u~enik }e mo}i da preformuli{e, u svojoj svesci zaeksperimente, ono {to smatra da treba da bude izra`eno preciznije.Me|u mogu}im formulacijama, daje prednost onoj koja isti~e da je, za preciznopoznavawe pravca duvawa vetra, potreban predmet koji se pod dejstvom vetradeformi{e ili orijenti{e.

^as 3. Koje su karakteristike ovih naprava?

Prvi eksperimenti i obja{wavawe o~ekivanih karakteristika naprave. U~enicitestiraju sve predloge ili deo predloga datih tokom prethodnog ~asa i po~iwu dadefini{u funkcionalne osobine naprave. Po{to ~as dugo traje, on mo`e bitirealizovan u dva dela.

Ciq

Polaze}i od testova ostvarenih na predlo`enim i prihva}enim napravama,u~enici postavqaju neke uslove da bi naprava dala odgovor na dvostruko pitawe,postavqeno na po~etku drugog dela programa, tj. preciziraju karakteristikenaprave koju treba konstruisati (u ovom stadijumu u konkurenciji ostaju dve vrstevetrokaza).Na ovom ~asu }e se razmatrati i pitawe „Kako proizvesti vetar?“

Saveti

Odabrana naprava omogu}uje svakom u~eniku da eksperimentalno doka`e sop-stvene koncepcije, koje su ve} mawe ili vi{e transformisane tokom drugog ~asa.

Da bi se obezbedila produktivnost individudalnog rada, u~enici su podeqeni uparove. U~iteq }e proceniti najboqi nivo grupisawa, u zavisnosti od dinamikeodeqewa.

102 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3

Page 8: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

„Napravite i testirajte napravu koja pokazuje odakle duva vetar; potreban je,dakle, vetar. Kako ga proizvesti?“Naprave za testirawe }e biti odabrane izme|u onih koje su u~enici predlo`ilitokom prethodnog ~asa.Ako ih u~enici nisu prethodno eliminisali, onda }e to uraditi tokom ovog ~asa,iskqu~uju}i neprihvatqiva re{ewa (kompas, ru`a vetrova), vrlo neprecizno(vuneni konac). Na kraju prvog poku{aja realizacije, nastavnik }e usmeravatiu~enike ka konstruisawu vetrokaza. Jednostavni vetrokaz, ~esto dobro poznatu~enicima, ostaje prihvatqivo re{ewe.Postavi}e se i pitawe lokalizacije, bilo na osnovu u~eni~kih predloga, bilopomo}u naprave koja je predlo`ena za ostvarewe tog testirawa (pogledati dowusliku).

Ispitivawa koja vode u~enici

Sistem za testirawe naprave mo`e biti postavqen na na~in prikazan na slici 3.Ventilator se upotrebqava uz odgovaraju}u predostro`nost, {to zna~i daza{titna mre`a ne sme da omogu}i kontakt u~enika s lopaticama ventilatora.Ako se pitawe karakteristika vetra ne re{i odmah, to }e biti u~iweno kasnije(pogledati sedmi ~as). Eksperiment }e biti o~igledniji ako je ventilator ve}egpre~nika (10 do 20 cm). Da bi ostalo zabele`eno kako je izveden test sa ovomnapravom, mogu}e je koristiti plan dat na dowoj {emi, oznake na podlozi, a idruge predloge u~enika.

U svakom slu~aju, nije preporu~qivo da se uvedu posredne koordinate (na primer,pozicije sistema za testirawe), jer u~enici sami pribegavaju kori{}ewu poj-mova sever, jug, istok, zapad, severoistok... Ipak, u slu~aju da su koordinate pret-hodno ve} kori{}ene (na primer, na ~asu geografije), mogu}e ih je iskoristiti.Opa`awa o pona{awu konstruisanih naprava i interpretacije koje o wima dajuwihovi autori upore|uju se tokom su~eqavawa koje organizuje nastavnik. Disku-sije omogu}uju da se izvedu karakteristike naprava, tako da one ispuwavaju pred-vi|ene funkcije.

Kako znati odakle duva vetar? 103

Pokretni sto na koji je postavqen ventilator mo`e zauzimati odgova-raju}e polo`aje u odnosu na fiksiran sto (sto za testirawe). Pomera se ipostavqa tako da vazduh prolazi iznad stola za testirawe na dovoqnovelikom rastojawu (20 cm i vi{e), i zauzima polo`aje ozna~ene bro-jevima.Naprava koja se testira fiksirana je u centru stola za testirawe.Ta u~eni~ka naprava }e omogu}iti u~enicima da saznaju gde je postavqenventilator, daju}i razli~ite informacije za razli~ite polo`aje ven-tilatora.

Slika 3. – Sistem za testirawe u~eni~kih naprava

Page 9: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Bele{ke

U svesci za eksperimente u~enici opisuju svoju napravu, navode {ta od we o~ekuju,koji su bili poku{aji, testovi i zapa`awa. Bele`e, tako|e, razloge zbog kojihprihvataju ili napu{taju testiranu napravu.Uvo|ewe koordinate neophodno je zbog saop{tavawa ili vo|ewa bele{ki. (Naprimer, ako se ovaj deo programa realizuje negde van u~ionice.) Mogu}e ju je uvesti, naprimer, kada se daje odgovor na pitawe: „Gde ide vetar?“, „Kako saznati da li vetaruvek dolazi iz istog pravca?“

Nekoliko zapa`awa koja podsti~u na diskusijuusmerenu na postavqawe kriterijuma koje naprava treba da ispuni– Naprava pokazuje da je pravac vetra promenqiv, iako on to nije, zna~i, ne nalazi

ravnote`nu poziciju (na primer, slu~aj s vunenom tkaninom).– Naprava se ne odr`ava ili se deformi{e kada je jak vetar (poboq{awe,

konstrukcija postoqa, uvezanost u`adima).– Naprava uop{te ne pokazuje bilo {ta ako je vetar slab (problem praga).– Naprava se ne odr`ava na ki{i.

Primeri kona~nog teksta– Vetar je isticawe vazduha koji dolazi iz jednog mesta (uzvodno), ide ka drugom

mestu (nizvodno) i ima pravac u odnosu na neko telo, u odnosu na koje se sveposmatra.

– Predmet koji se okre}e pod dejstvom vetra mo`e pokazati odakle vetar duva.– Da bi se taj pravac ozna~io, predmet mora imati iglu koja }e pokazati pravac,

ali je zato potrebno vr{iti pore|ewe u odnosu na ne{to lokalno ili ko-ri{}ewem geografskih pojmova (strane sveta).

Primeri karakteristika koje je dalo odeqewe– Disimetrija predmata da bi se mogao prikazati smer (razlikovawe pojmova

uzvodno i nizvodno. Odakle dolazi... Kuda ide...).– Za napravu koja ima osu rotacije, vertikalnost ose i smawewe trewa.– Osetqivost na vetar (materijali, oblak).– Stabilizacija naprave u poziciji koja pokazuje pravac vetra.

Nekoliko savetaNa pitawe „Kako proizvesti vetar?“ trebalo bi lako dobiti odgovor tokom ekspe-rimentisawa u~enika. Proizvodwa vetra se vrlo lako mo`e pripisati stavqawuventilatora u pogon. Vetar je vazduh u pokretu.Neophodno je precizirati pojmove uvode}i kretawe u odnosu na neko telo; zbog togabi nastavnik mogao da predlo`i komparativna posmatrawa izme|u:– ventilatora koji pokre}e vazduh, i– pomerawa klin~i}a (ili vetrokaza, tako da vazduh izazove wegovu rotaciju (ili

naduvavawe vetrokaza).Sve ovo bi trebalo da omogu}i izvo|ewe zakqu~ka prema kome je vetar preme{tawevazduha u odnosu na neko telo (pojam relativnog kretawa).

104 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3

Slika 4. – Primeri naprava iz razreda nivoa CM2

Vetrokaz u obliku ptice Mali mlin na podlozi Balon privezan koncem

Page 10: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

^as 4. Kako napraviti vetrokaz?

U~enici }e se na ovom ~asu suo~iti sa situacijama koje ukazuju na specijalnu ulogudelova koji se nalaze s jedne i druge strane ose vetrokaza.

Ciq

Pokazati pomo}u testova, a ako je potrebno i dodatnim eksperimentima, jednu odosnovnih karakteristika vetrokaza: raspodelu mase i povr{ine s jedne i drugestrane ose rotacije.

Odgovor na pitawe: „Kako deluje vetar?“

Zapa`awa o kojima nastavnici treba da vode ra~una

Da bi se rotacija odvijala u dobrim tehni~kim uslovima (nema torzionog okre-tawa ose, minimalno trewe), potrebno je uravnote`iti mase s jedne i druge straneose. Ako ovi uslovi nisu ispuweni, dugove~nost naprave je smawena, a osim toga,trewe ograni~ava wegovu preciznost. Ravnote`a je ostvarena ako je centar gravi-tacije sistema na osi. Mo`e biti postignuta na slede}i na~in: u odsustvu vetra,osu postavqamo u horizontalan polo`aj, vetrokaz se okre}e u bilo kojoj poziciji iu woj ostaje (u fizici se to naziva indiferentna ravnote`a).

S ta~ke gledi{ta fizike, samo kada su povr{ine s jedne i druge strane ose vrlorazli~ite, ravnote`na pozicija vetrokaza }e biti paralelna s vetrom, a mawa po-vr{ina }e biti postavqena uz vetar, pokazuju}i tako odakle vetar duva. Ovaj uslovje vrlo va`an.Iznena|uju}e je da naprava, sastavqena iz dve simetri~ne ravne plo~e u odnosu naosu, zauzima ravnote`nu poziciju normalnu na vetar, {to je izuzetak u odnosu najednostavno empirijsko pravilo prema kome se izu~avane naprave orijenti{utako da je zahvat vetra minimalan.Uop{te se ne postavqa pitawe obja{wewa prethodnog problema u~enicima. Onsamo poma`e nastavniku da interpretira rezultate u~eni~kih eksperimenata i daih vodi tokom rada koji dovodi do odgovaraju}ih empirijskih otkri}a.

Sugestije u vezi sa eksperimentisawem koje mo`e predlo`iti nastavnik

Asimetri~ni vetrokazi su dati u~enicima uz slede}i zahtev: „Testirajte ovu na-pravu i predlo`ite poboq{awe tako da ona pokazuje pravac vetra.“U~enicima se omogu}uje da uo~e nesavr{enost naprave; lako se napravi ekspe-riment u kome vetrokaz pokazuje pravac koji se znatno razlikuje od pravca vetra.Interpretacijom i analizom dobijenih rezultata, mawe ili vi{e empirijskom,u~enici }e do}i do zakqu~ka o asimetriji dve ravne plo~e s jedne i druge straneose rotacije. U~enicima se nastoji pokazati da pri istom pode{avawu venti-latora, povr{ine obuhva}ene razli~itim vetrovima izazivaju razli~i~ito kretawe.

Ovo zapa`awe mo`e biti upotrebqeno za odgovor na pitawe „Kako deluje vetar?“, amo`e se uvesti polaze}i od zapa`awa u~enika: „Vetar obara vetrokaz“ ili „Vetargura vetrokaz“, odnosno jo{ neki koja }e postaviti nastavnik, tokom ili posleeksperimentisawa. Mo`e biti interesantno da se u pripremi ove etape, tokom~asova eksperimentisawa, isti~u u prvi plan situacije ~ijom analizom se zakqu-~uje da vetar „gura“ predmete ili, jo{ preciznije, da vetar deluje silama na povr-{ine izlo`ene vetru, i da je va`nost ovih sila povezana s veli~inom povr{inekoju obuhvata vetar.

O ~emu nastavnik treba da povede ra~una

U mornarskim meteorolo{kim biltenima, izraz „snaga vetra“ (izra`ena na skaliBofora) upotrebqena je da ozna~i wegovu brzinu.

Da bi se izbegla zabuna, upotrebqava se re~ „brzina“ (izra`ena u kilometrima na~as, km/h). Re~ sila u jeziku nauke ima sasvim drugo zna~ewe (sila predstavqadejstvo na neki predmet).

Kako znati odakle duva vetar? 105

Page 11: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Primeri rezultata dobijenih tokom prve konstrukcije:

– kontinualna rotacija oko horizontalne ose;– prekid rotacije i stabilizacija u polo`aju koji ne pokazuje pravac vetra;– stabilizacija i orijentacija u pravcu ventilatora (u tom slu~aju, nastavnik

tra`i od u~enika da konstrui{e jednu formu, „isto tako efikasnu“, kaopomo} u analizi ovog uspeha).

106 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3

Primeri li~nih bele{ki

Slika 5. – Svi u~enici u odeqewu mogu, na primer,posmatrati naprave koje „rade“ i naprave koje„ne rade“. U~enici na taj na~in dobijajuideje koje mogu realizovati i testirati.Mogu}e forme koordinata u prostoru mogu bitipomenute na ovom stadijumu, a mogu}e ih jepredvideti i za neki od narednih~asova.

Slika 6.

Page 12: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

^as 5. Konstrukcija vetrokazaU~enici konstrui{u vetrokaz koji odgovara kriterijumima koje je postaviloodeqewe na osnovu prethodno navedenih eksperimenata.

Ciq

Konstruisati napravu sa unapred definisanim karakteristikama i pokazati daona ispuwava postavqene uslove.Svaki u~enik (ili svaka ekipa) pravi vetrokaz prema kriterijumima koje supostavili u~enici. Svaki projekat bi mogao biti dat u pisanoj formi (tekst i{eme), a zatim bi se o wemu diskutovalo uz argumentovanu kritiku s nastavnikom.Tako }e se utvrditi da su u~eni~ki projekti u saglasnosti s postavqenim krite-rijumima.

^as 6. Za{to je potrebno znati odakle vetar duva?

Kori{}ewem literature u~enici se upoznaju sa istorijskom i dru{tvenom neop-hodno{}u poznavawa pravca duvawa vetra u pro{losti i to porede s dana{wimpotrebama poznavawa te informacije. „Za{to je potrebno znati odakle vetarduva. ^emu to slu`i?“

Primeri u~eni~kih odgovora

– Da bismo putovali jedrewakom...

– Da bismo sigurno putovali (kola, brodovi, avioni s vetrokazom du` pista).

– Kada kampujemo, {ator se postavqa u povoqnu poziciju prema vetru.

– Kada se pali vatra ili raspaquje ro{tiq u ba{ti, tokom leta, potrebno je uzetiu obzir odakle duva vetar i u zavisnosti od toga postaviti vatru tako da `ar neodleti u suvu travu i ne izazove po`ar ili pak da dim ne ide prema susedima.

– Pri sa|ewu drveta treba uzeti u obzir u kom pravcu naj~e{}e duva vetar.

– Kada vetar duva sa severa, znamo da }e biti lepo vreme; ako pak duva s juga, done}enam ki{u... (To sigurno zavisi od regiona...).

Literatura

Razli~ite formulacije zabele`ene na diktafonu.Literatura u vezi s istorijskom ulogom vetrokaza.Literatura o razli~itim vetrokazima koje je zamislio i konstruisao ~ovek.Za ovaj deo programa postoji obimna literatura pa je potrebno koristiti onukoja je preporu~ena. U nekim slu~ajevima mo`emo se osloniti na sredstva infor-misawa ili na razgovore s qudima iz tog kraja zemqe (starije osobe, seqaci,ba{tovani, moreplovci, ribari, vatrogasci, piloti, itd.). Ovakav tip rada jemogu}e primeniti tokom {etwe. Upotreba istorijskih dokumenata je tako|e odvelike koristi.

^as 7. Kako okarakterisati pravac vetra?

U~enici poku{avaju da odrede koordinate pravca vetra (pored {kole ili nakarti, odnosno na stolu za eksperimente), bilo lokalne (na primer prema{kolskim zidovima), bilo geografske (strane sveta).Ovo mo`e biti razmatrano tokom tre}eg ~asa, tako {to }e biti uvedeno tokomrada na vetrokazu ili u nekom drugom momentu tokom godine.Ako je predvi|eno nekim drugim programom, onda to ne}e biti razmatrano naovom ~asu.U svakom slu~aju nastoji se da svaki u~enik upotrebi koordinate koje mu odgo-varaju.

Kako znati odakle duva vetar? 107

Page 13: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

^as 8. Koji su naj~e{}i vetrovi?

U~enici redovno odre|uju pravac vetra dobijen pomo}u vetrokaza daju}i mu zna-~ajan broj koordinata, da bi na kraju utvrdili naj~e{}i pravac duvawa lokalnihvetrova. Ovaj ~as je obi~no u vezi sa onim {to se predaje na geografiji imatematici.Mo`e se napraviti disk na kome su ozna~ene strane sveta. Tokom svakog merewa (naprimer, jedanput dnevno), po{to se odredi pravac vetra, stavqa se na mesto koje muodgovara lepqiva hartija u boji. Nagomilavawe ovih hartija na nekom mestu se ustatistici naziva „oblak ta~aka“. [irina ovih „oblaka“ nam daje informaciju opromenqivosti vetra i neodre|enosti merewa.

Primeri razli~itih merewa

Nagomilavawe lepqive hartije u boji omogu}uje da se izvede zakqu~ak o vetrovimakoji naj~e{}e duvaju; ovde su to: S–S3 i I.

Na gorwoj {emi hartija u boji zalepqena je u centar kada nije bilo vetra.Broj hartija u boji mo`e biti predstavqen i papirnom trakom, ~ija }e du`inabiti proporacionalna broju de{avawa odgovaraju}e vrste. Mogu}e je konstru-isati i razli~ite dijagrame, u zavisnosti od toga koji je na~in prikazivawa umatematici ili geografiji bli`i u~enicima.

108 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3

Slika 7

Slika 8

Dan

Ponedeqak 2Utorak 3^etvrtak 5Petak 6Ponedeqak 9Utorak 10^etvrtak 11Petak 12Ponedeqak 15Utorak 16^etvrtak 17Petak 18

Vetar

C–C3C–C3C–C3

Bez vetraBez vetraBez vetra

III

Bez vetraBez vetra

C–C3

Page 14: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Za produbqivawe problematike

Ovaj deo programa se mo`e shvatiti kao prilika za uvod u druge oblasti ili pak zapreispitivawe ste~enih znawa. Evo dva primera.

U odnosu na deo o „Polugama i vagama“

Po{to se prethodno radilo s polugom i vagom, u~enici }e imati mogu}nost daprimene pojmove u vezi s polugom tokom uravnote`ewa vetrokaza du` svoje ose.Ako je napravqen drugi izbor, onda se neophodni pojmovi, kori{}eni u nasu-mi~nim poku{ajima tokom izu~avawa vetrokaza, mogu u nastavku eksplicitnoiskoristiti pri izu~avawu poluge.

U odnosu na deo „Da li je vazduh materija?“

Ako se deo „Kako znati odakle duva vetar?“ obra|uje kasnije, mogu}e je postavitipitawe: „Ako je vazduh materija, kako on mo`e delovati na predmete kada je upokretu u odnosu na wih?“ To je dobro zato {to je vazduh materija koja deluje napredmete kada je u pokretu. To dejstvo se ostvaruje relativnim pomerawem vazduhai predmeta, a uslovqeno je povr{inom koja je izlo`ena vetru, bilo da je vazduh upokretu (ima vetra) ili se pak predmet pomera.

Kako znati odakle duva vetar? 109

3. Pogledati uvod, odeqak Osnove za realizaciju jednog dela programa.

Uslovi izvo|ewa ovog programaOvaj deo programa se oslawa na ono {to je ura|eno u razli~itim odeqewima tre}eg ciklusa(CM1/CM2); me|utim, dvostruko pitawe: „Znate li predmete koje mo`emo upotrebiti dabismo saznali odakle duva vetar? Kako to radimo?“, tako|e je bilo postavqeno u~enicimadrugog ciklusa. Komparativnom analizom odgovora mo`emo da utvrdimo postojanost nekihpredstava i uticaj svakodnevnog okru`ewa na date odgovore, kao na primer: „Vetar deluje samona lake predmete“, „Oblaci proizvode vetar.“Ovaj deo programa, koji nije model, ima ambiciju da svakom predlo`i delove iz „skice jednogdela programa“3, kao i primere koje obezbe|uje nastavnik da bi konstruisao oru|a koja se lakokoriste i u drugim delovima programa.Dru{tvena i istorijska dimenzija naprave, rad na specifi~nom re~niku, mogu zauzeti zna~ajanvremenski deo ovog segmenta programa. Ovde je interesantno uo~iti da „vetrokaz“ danas, sempedago{kog interesa, nema neku zna~ajniju primenu, kao {to je to bilo u pro{losti. On mo`e ~akbiti i potpuno nepoznat u dana{wem urbanom okru`ewu. Ciq, dakle, nije samo konstruisawevetrokaza nego i istra`ivawe svih mogu}ih situacija koje je ova tehnolo{ka naprava omogu}ila.

Materijal

– Za odeqewe:ventilator sa za{titnom `icom.– Za svaki par ili grupu u~enika:slamke, {ila, papiri, kartoni, kanap, vuna, pri~vr{}iva~i, tkanina.Prazan kalem za konac, oslonac oko kojeg se mo`e opcrtati, karton, ~ep od plute, makaze, masa kojase mo`e modifikovati...Da bi se napravilo postoqe: plasti~na boca s peskom (ili s vodom), da{~ica od drveta ilistiropora.Drugi materijali }e se upotrebqavati u zavisnosti od toga {ta su u~enici predlo`ili (i {to jemogu}e nabaviti) za tre}i ~as.

Predvi|eno vreme

Minimum ~etiri, a maksimum {est – osam ~asova.

Radni kartoni

„Vazduh“, „elektricitet“, „poluge i vage“, „prenos kretawa“.

Page 15: ciklus 3 Kako znati odakle duva vetar? - rukautestu.vinca.rsrukautestu.vinca.rs/bdd_image/88_2340_cycle3_vent.pdf · Mesto u programu Kako znati odakle duva vetar? 97 – Ciklus 2:

Ako je deo programa „Kako saznati odakle duva vetar?“ realizovan ranije, onda jemogu}e poku{ati odgovoriti na pitawe: „[ta je vetar?“ U odnosu na druge na~inedelovawa sila na predmete, u~iteq bi mogao da navede u~enika na postavqawepitawa: „[ta je vazduh?“ i „Da li je vazduh materija?“

Izbor bitnih sajtova

Ove sajtove u~enici mogu koristiti kao literaturu, a nastavnik – za pripremuovog dela programa.

Istorija vetrokaza

www.ifrance.com/girouettes41/savoirplus.htmwww.autrement-dit.com/automateswww.ville-nogent-le-rotrou.fr/htm/cite/culture/www.girouettes-argentan.ifrance.com/girouettes-argentan/histoire.htmwww.beaurevoir.be/

Primeri vetrokaza

www.perso.vivreaupays.fr/girouettes/www.civilization.ca/tresors/www.ane-art-chic.frwww.abacom.com/

Vetrokaz i kwi`evnost

www.chez.com/feeclochette/andersen/coq.htmwww.perso.lub-internet.fr/morgan/bj/girou.htm

Konstrukcija, didaktika, vremenska prognoza

www.cskamloup.qc.ca/enseigne/www.cyberechos.creteil.iufm.frwww2.ac-lille.fr/meteo-avesnois/instruments/girouette.htmwww.citeweb.net/air-vent/ateliers/girouwww.ac-toulouse.fr/meteo/fpvenecol.htm

Mogu}e je podsetiti se na selekciju oru|a za nauke i tehnologije nazvanu „101referenca“, koja se nalazi na sajtovima.

Izvori

CM1 {kola „Montaigne“, Sevran.CM2 {kola „Simon de Beauvoir“, Saint-Fons.

110 Predavawe nauka u {koli – ciklus 1, 2 i 3