KATALOG DOBRIH STEM PRAKSI - Save the Children NWB · 2020. 9. 28. · Lektura: Diwan, Profis Grafički dizajn: BANS ... profesorice i profesori iz 12 škola s područja Brčko Distrikta,

KATALOG DOBRIH STEM PRAKSIOdabrani primjeri izrade najboljih pripremnih časova za integrirano STEM podučavanje

KATALOG DOBRIH STEM PRAKSIOdabrani primjeri izrade najboljih pripremnih časova

za integrirano STEM podučavanje

Sarajevo, septembar 2020.

IMPRESSUM:Save the Children vjeruje da svako dijete zaslužuje budućnost. U zemljama sjeverozapadnog Balkana radimo svaki dan kako bismo za djecu osigurali zdrav početak života, priliku za učenje i zaštitu od nasilja. Kada se pojave krize i kada su djeca najranjivija, mi smo uvijek među prvima koji dođu pomoći i među posljednjima koji odlaze.

Mi osiguravamo da se odgovori na specifične potrebe djece i da se njihov glas čuje. Postižemo dugotrajne rezultate za milione djece, uključujući onu djecu do koje je najteže doći. Dajemo sve od sebe za djecu - svaki dan i u vrijeme kriza – transformišući njihove živote i budućnost koja je pred nama.

© Save the Children 2020.

Izdavač: Save the Children, program za sjeverozapadni BalkanLektura: Diwan, ProfisGrafički dizajn: BANS

Ova publikacija urađena je u okviru projekta „Unapređenje osnov-nog učenja i obrazovanja u Bosni i Hercegovini – ENABLE BiH“, čiju je realizaciju podržala Američka agencija za međunarodni razvoj (USAID).

Ova publikacija je omogućena uz velikodušnu podršku američkog naroda kroz Američku agenciju za međunarodni razvoj (USAID).

Sadržaj ove publikacije je odgovornost Save the Children-a i nužno ne odražava stavove USAID-a ili vlade Sjedinjenih Američkih Država. Sva prava su zadržana. Sadržaj ove publikacije se može slobodno koristiti ili kopirati u nekomercijalne svrhe, uz obavezno navođenje izvora.

Save the Children za sjeverozapadni Balkan Ljubljanska 16, Sarajevo, Bosna i Hercegovina Tel: +387 (33) 290 671; Fax: +387 (33) 290 675 [email protected]

SADRŽAJ:

IMPRESSUM........................................................................................................4

SADRŽAJ.............................................................................................................5

PREDGOVOR.....................................................................................................6

RECENZIJE ODABRANIH PRIPREMA NASTAVNIH JEDINICA.........7

grupe predmeta za osnovnu i srednju školu:

BIOLOGIJA..........................................................................................................8

FIZIKA................................................................................................................30

GEOGRAFIJA, PRIRODA I DRUŠTVO, TEHNIČKA KULTURA......50

HEMIJA................................................................................................66

INFORMATIKA........................................................................................86

MATEMATIKA..........................................................................................100

Odabrane pripreme nastavnih jedinica iz STEM

6 7

Prvom fazom ENABLE BiH projekta pripremljeni su klju- čni dokumenti koji su kreirali pretpostavke za primjenu STEM integriranog podučavanja u obrazovnim sistemi-ma u BiH, a to su nacrt Operativnog nastavnog plana i programa za STEM kompetencije, Priručnik za obuku nastavnika i nastavnica o primjeni nacrta Operativnog nastavnog plana i programa, te Operativne smjernice za implementaciju Operativnog nastavnog plana i pro-grama za STEM kompetencije. Ovi dokumenti, razvijani od strane domaćih eksperata uz smjernice eksperata iz Sjedinjenih Američkih Država, te učešće predstavnika svih nivoa obrazovnih institucija u BiH, nadovezali su se i nadopunili izrađenu Zajedničku jezgru nastavnih pla-nova i programa baziranu na ishodima učenja za obra-zovna područja koju je izradila Agencija za predško-lsko, osnovno i srednje obrazovanje u BiH (APOSO).

U iščekivanju daljnjih reformskih procesa u obrazo-vnom sistemu, a posebno revizija nastavnih planova i programa i usklađivanja sa okvirom koji je baziran na ishodima učenja, u drugoj fazi ENABLE BiH proje-kta, od septembra 2018. do septembra 2020., tokom dvije školske godine, nastavnici i nastavnice, odnosno profesorice i profesori iz 12 škola s područja Brčko Distrikta, Hercegovačko-neretvanskog kantona, Repu-blike Srpske i Kantona Sarajevo, u dogovoru sa na-dležnim obrazovnim vlastima, su imali priliku, i u okvi-rima postojećih nastavnih planova i programa, kao i van-nastavnih aktivnosti, da se okušaju u primjeni inte-griranog STEM podučavanja baziranog na materijalima i trening programima koji su razvijeni u prethodnoj fazi.

Nakon dvije školske godine, u dva kantona u Federa-ciji BiH i Brčko Distriktu, u ukupno 7 škola (tri gimna-zije i četiri osnovne skole) koje su modelirale primje-nu integriranog STEM podučavanja u okviru redovne nastave (uključujući i razrednu i predmetnu nastavu), nastavnici i nastavnice, profesori i profesorice predme-ta iz STEM područja koja uključuju matematiku, fiziku, hemiju, biologiju, geografiju, tehniku i informacione tehnologije, su kroz zajednička planiranja osmišljavali nove pripreme časova za integrirano STEM poduča-vanje. Ovaj dokument je objedinio primjere najboljih praksi pripremnih časova za integrirano STEM poduča-vanje koje su prikupljene kroz projekt ENABLE BiH iz ovih škola. Pripreme su dodatno prošle kroz recen-ziju eminentnih stručnjaka iz oblasti STEM discipli-na da bi dobile svoj konačni oblik u kom su predsta-vljene na narednim stranicama ovog priručnika.

PREDGOVOR

Ovim putem iskazujemo posebnu zahvalnost obra-zovnim vlastima iz Brčko Distrikta, Hercegov-ačko-neretvatnskog kantona i Kantona Sarajevo koje su dale podršku i suglasnost da se u ovim školama pristupi modeliranju integriranog STEM podučavanja, upravama škola, a posebno nastavnicama/nastavnicima, profesori-ma/profesoricama koji su uložili dodatni napor da osmi-sle i realiziraju časove koji uvode novu obrazovnu para-digmu u Bosni i Hercegovini, odnosno pristup baziran na povezivanju znanja kroz različite discipline, a sve sa ciljem da učenici bolje razumiju ono što uče, te lakše zapamte i kasnije primjenjuju ono što su naučili, što sve dodatno vodi ka većoj motivaciji učenika i boljim učeničkim postignućima. Zahvaljujemo se i timu od šest recenzenata koji su pregledali sve prispjele pripreme časova te dali osrvrt i sugestije za njihovo unapređenje.

Kao i drugi dokumenti nastali tokom realiziranja pro-jekta ENABLE BiH, i ovaj dokument se može naći na web stranici www.enablebih.org i namijenjen je kako obrazovnim vlastima u BiH, pred kojima je proces po-boljšanja nastavnih planova i programa koji se zasniva-ju na ishodima učenja, a na osnovu Zajedničke jezgre nastavnih planova i programa definisanih na ishodima učenja, tako i obrazovnim profesionalcima kao inspi-racija za primjenu integriranog pristupa planiranju, programiranju i podučavanju. Sretni smo što u našim školama postoje brojni predani obrazovni radnici koji su svaki dan spremni praviti iskorake i usavršavati se, a sve u cilju unapređenja kvaliteta obrazovanja za sve djevojčice i dječake u BiH, te vjerujemo da će pripreme nastale kroz projekt biti dodatno obogaćene novim praksama i novim primjerima priprema mnogih drugih nastavnika širom BiH.

Andrea Žeravčićdirektorica Save the Children

RECENZIJE ODABRANIH PRIPREMA NASTAVNIH JEDINICA Recenzije su obuhvatile 54 pristigle pripreme za održavanje nastavnih jedinica u skladu sa STEM principima obra-zovanja. Odabrano je 27 nastavnih priprema, rangiranih u skladu sa postavljenim/zadanim kriterijima, koje će biti korištene u daljim obukama kao primjeri dobro osmišljene i napisane nastavne pripreme.

Određeni broj priprema nisu zadovoljile zadane kriterije, ali također mogu biti korištene na obukama nastavnika za pripremu STEM časova, kao predložak koji polaznici trebaju dopuniti i revidirati u skladu sa znanjima i vještina-ma stečenim tokom obuke.

Kriteriji po kojima su oformljene Rang liste podrazumijevaju:

1. Opće kriterije: postavljen koncept i razradu koncepta, jasno izražavanje - pravopisno i gramatički korektno, kreativnost i uložen trud u prezentiranje odabrane metodske jedinice te (ne)postojanje stručnih pogreški.

2. Specifični kriteriji se primarno odnose na postojanje STEM elemenata u kreiranju priprema za čas kroz odabir adekvatnih poveznica sa drugim predmetima te odgovor na sljedeća pitanja/zadatke:

OVOM PRILIKOM ZAHVALJUJEMO SVIM RECENZENTIMA KOJI SU POMOGLI DA SE U OVAJ KATALOG UVRSTE NAJBOLJE PRIPREME NASTAVNIH JEDINICA ZASNOVANE NA STEM PRINCIPIMA OBRAZOVANJA:

MATEMATIKAProf. dr Muharem Avdispahić N.B. Doc. Dr. Zenan Šabanac je pomogao da STEM pripreme iz Matematike, revidirane u skladu sa zahtjevima recenzenta, dobiju finalni oblik.

BIOLOGIJAProf.dr Lada Lukić-Bilela

FIZIKAProf Mevludin Maličević

HEMIJAProf Lejla Čaušević

TEHNIČKA KULTURA, GEOGRAFIJA, PRIRODA I DRUŠTVO (BIOLOGIJA), MOJA OKOLINA (GEOGRAFIJA)Prof Mateo Banović

INFORMATIKAProf Nijad Salihović

• Da li priprema u potpunosti ili svojim dijelom zadovoljava sve predviđene kriterije i standarde - tehnički, sa-držajno; da li su aplicirani principi sveobuhvatne korelacije među predmetima; šta nedostaje? Ostale kategorije/kriteriji? • Odabir (rangiranje) najboljih STEM pripreme koje će poslužiti kao primjer dobre prakse odnosno pripreme časa za buduće nastavnike koji će provoditi nastavu po STEM principima.

8 9

ODABRANE PRIPREME NASTAVNIH JEDINICA IZ STEM GRUPE PREDMETA ZA OSNOVNU I SREDNJU ŠKOLU

Nastavni predmet: Moja okolina

Razred: Prvi, OSNOVNA ŠKOLA

Nastavnica: Edisa Puška

BIOLOGIJA

Naziv nastavne jedinice

Oblast

Komponenta

Ishod učenja

Pokazatelj(i)/Dio poka-zatelja za odgovarajući uzrast

Preduslovni/korelirani ishodi ili pokazatelji istog predmeta

Motivacija – sektori ekonomije bazirane na znanju

Povezanost sa drugim predmetima

Cilj nastavnog sata

Cilj razložiti na realne zadaće

Funkcija i njega zuba

4. ČOVJEK – BIOLOŠKO I DRUŠTVENO BIĆE

4.1. Anatomija i fiziologija čovjeka

4.1.1. Opis organizacije građe ljudskog organizma

4.1.1. a. Imenovanje i opis morfoloških obilježja tijela i nekih unutrašnjih organa (srce, mozak…)4.1.1. b. Opis sličnosti i razlika između ljudi na osnovu morfoloških karakteristika

4.1.2. Povezivanje funkcije organa i organskih sistema

4.1.2. a. Opis uloge čovjekovih organa4.1.2. b. Nabrajanje osjetila i objašnjavanje njihove uloge (miris, okus, vid, sluh, dodir)

1. Informacijsko-komunikacijske tehnologije/primjena računara u radu2. Medicina i zdravstvo – posjeta stomatologu, po potrebi6. Umjetnost, zabava i mediji – izrada zubala i četkice

Informatika2.2.4.f. Prepoznaje da se u savremenim tehničkim sistemima koristi informacijska i komunikacijska tehnologija3.1.1.a. Povezuje pojmove: znanje, informacija i podatak

Matematika1.2.1.c. Koristi se računskim operacijama za rješavanje zadataka iz svakodnevnog života1.1.2.e. Razlikuje broj od cifre i brojevne riječi, te ih koristi u komunikaciji4.2.2.b. Primjenjuje termine moguć, nemoguć, siguran, slučajan i sl.

Naučiti o značaju i njezi zuba

• Usvajanje znanja o funkciji i njezi zuba• Usvajanje osnovnih karakteristika zuba• Razvijanje sposobnosti posmatranja, uočavanja i zaključivanja, logičkog mišljenja i zaključivanja, volje za rad i za održavanje svakodnevne higijene, saradničkog odnosa u radu • Razvijanje ljubavi i pozitivnog odnosa prema radu• Aktivno sudjelovanje u praktičnom radu• Razvijanje svijesti o značaju zdravih zuba• Shvatanje značaja redovnih kontrola kod stomatologa• Razlikovanje zdravih i bolesnih zuba

10 11

Svrhoviti sadržaj (izabrati sadržaj kojim se mogu povezati aktivno-sti iz različitih predmeta STEM-a, a povezani su sa predloženim sektorima ekonomije bazirane na znanju)

Povezanost sa informatikom ogleda se u izradi prezentacija u programu Power Point.

Povezanost sa matematikom ogleda se u brojanju zuba, poređenju po boji (zdravi i bolesni zubi, bijeli zubi, crven jezik, plava četkica), poređenju zuba po veličini, itd.

Metodička izvedba, orga-nizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koji će se koristiti; odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti; odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnikai aktivnosti učenika)

STRUKTURA I TOK ČASAUVODNI DIO ČASA (5 min)

Pustiti učenicama i učenicima pjesmicu, pa da sami naslute o čemu će se govoriti na času.

Uvodni razgovor sa đacima o vilici (gornja vilica, napravljena u STEM kabinetu).

GLAVNI DIO ČASA (35 min)Održavanje čistoće zuba vrlo je važno za zdravlje! Zašto? Da li je važno prati zube?

Zatim možemo najaviti spoznavanje novih sadržaja: Funkcija i njega zuba, i male spoznajne korake:1. Funkcija zuba i 2. Njega i pribor za održavanje čistoće zuba.

Pustiti prezentaciju o zubima i potaći kratku diskusiju.Spoznavanje novih nastavnih sadržaja

Uz pomoć slika i zadataka iz udžbenika učenici trebaju spoznati da zubi počinju rasti u dobi od oko 6 mjeseci i nazivaju se mliječni zubi, koji se zatim zamjenjuju trajnim zubima u dobi od 6. do 7. godine (pa čak do 11. godine). Dijete ima 20 mliječnih zuba, po deset u gornjoj i donjoj vilici. Ljudi imaju 32 trajna zuba, po 16 u gornjoj i donjoj vilici (čeljusti), koji služe da kidamo i žvačemo hranu kako bi se u našem želucu što lakše probavila.

Zato moramo redovno prati zube poslije jela, obavezno ujutro i uvečer i poslije slatkiša. Zašto? (Ujutro za ljepotu, a uvečer za zdravlje.)Neoprane zube napadaju bakterije. Zašto? Također, treba redovno ići stomatologu. (Ako boli zub, ali i na kontrolu dva puta godišnje.) A da bi zubi bili zdravi, potrebno je uzimati puno: mlijeka, sira, ribe i voća, pona-jviše agruma (limuna).

Čemu još služe zubi? Možda za govor? Možemo li govoriti bez zuba? Razviti diskusiju.

• Učitelj/učiteljica donosi na nastavu pribor za održavanje čistoće zuba: pastu i četkicu za zube, konac za zube, čačkalice i sl. Te predmete smjesti u vrećicu iz koje ih učenici/učenice izvlače. Svaki predmet učenik/učenica imenuje i zak-ljučuje čemu služi. Pritom se može poslužiti pitanjima koje će đake potaknuti na razmišljanje:Čemu služe pasta i četkica za zube? Kada treba prati zube? Kako se pravilno koristimo četkicom za zube? Koliko dugo je potrebno prati zube? Hoćeš li za vrijeme pranja zuba pustiti da voda teče iz slavine? Zašto? Čemu služi konac za zube? Kako koristimo čačkalice? Da li si već bio/bila kod stomatologa? Kako je bilo? Ispričaj nam!Sažimanje i uopćavanje provodimo pitanjima: Što nam može pomoći očuvati zdravlje zuba? Zašto kažemo da zdravi zubi produžavaju život? Nakon usvajanja novog gradiva, prelazimo na praktični dio časa.

Pokazati učenicima i učenicama napravljeno veliko zubalo od čaša i hamer-papira, te džinovsku četkicu.

Za izradu razrednog zubala potreban nam je veći hamer-papir ružičaste boje, dvadeset plastičnih čaša, makaze, ljepilo, tempere (crvena boja) i kist. Hamer-papir potrebno je presaviti na pola i izrezati polukrug. Plastične čaše treba malo skratiti i zalijepiti na unutrašnju stranu hamera: deset čaša na donju i deset na gornju stranu. Na kraju je potrebno na donjoj strani naslikati jezik i obojiti ga u crveno.

Pokazati razrednu gigantsku četkicu za zube. Za izradu četkice potreban vam je komad uskog i dugačkog stiropora, kartonska kutija od jaja, papirna traka (ona koju koriste majstori za bojenje zidova), te malo bijele boje za zi-dove (ili neke druge boje, po vlastitom izboru). Komad stiropora predstavlja dršku četkice za zube koju prije bojenja možete dodatno oblikovati. Na jedan kraj treba papirnom trakom naopako zalijepiti zatvorenu kutiju od jaja i bo-jenje može početi. Kutiju bojiti bijelom, a dršku bojom po izboru.

Demonstrirati način pranja zuba.

Potom đaci prave malu četkicu za zube od plastelina i čačkalica. Pokazati im jedan primjer, na osnovu kojeg će oni raditi za sebe.Poslije toga dobivaju po jedan zubić koji moraju izrezati i zalijepiti na čačkali-cu i dobit ćemo naše zubiće i male četkice za zube.

12 13

ZAVRŠNI DIO ČASA (10 min)Amnu boli zub. Objasniti uzrok toga. Zašto zub boli? Kako to možemo spriječiti? A kako liječiti?Učinkovitost nastave možemo provjeriti individualnim radom na nastavnom listiću.

Polijepiti poruke po tabli i pročitati ih.

Zdravi zubi produžuju život!

PORUKE SE OBOJE.

Pročitati priču Zubić vila – kratka diskusija.

ZUBIĆ VILAU rane jutarnje sate, pronađe dobra vila zubić koji je djevojčica skrila! Sretna je jer je bez posla bila i u zadnji tren izgubljen zubić primijetila. Poleti vila i protrese svoja još rosna krila. Na haljini joj zašušti prava svila, a vjetar savije volančić od laganog tila. Djevojčica još spava, ko da je netom usnila i u snovima ne bi naslutila, da je vila u posjeti bila! Privinula zubić uz grudi vila i sva se raznježila. Tek prvi zubić djevojčica izgubila, pa joj vila novčić za hrabrost poklonila.

Vrednovanje postignuća (načini forma-tivnog praćenja i sumativ-na ocjena)

Zaključna razmatranja

Đaci su vrednovani radom na radnom listu, odgovorima na pitanja, te tokom praktičnog rada.

Učenik/učenica će steći navike redovnog pranja i održavanja zdravih zuba, te se aktivno uključiti u rad na času.

Zadaća: Naučiti gradivo o zubima iz udžbenika i nacrtati u sveske pastu i četkicu za zube.

NAPOMENA:Ako ostane vremena, na kraju časa na papir nacrtati četkicu za zube i iskružiti je makazama. Onaj dio za pranje zuba izreckati da liči na pravu četkicu. Ako učenici ne stignu uraditi, pokazati im pa to mogu uraditi kod kuće.

14 15

Nastavni predmet: Biologija

Razred: Osmi, OSNOVNA ŠKOLA

Nastavnica: Aida Bralj


Oblast

Komponenta

Ishod učenja





Ekosistem mora

1. Zemlja – prostor života: Strukturna i funkcionalna povezanost žive i nežive prirode

1.2. Strukturna i funkcionalna svojstva žive i nežive prirode1.4. Postupanje s rezultatima dobivenim iz različitih izvora o povezanosti zemljine strukture i prostora življenja (biotop) s biodiverzitetom (biocenoza)

1.2.1. Objasniti utjecaj prostora i faktora prostora na organizam (npr. svjetlost, toplina, klima...)1.2.2. Objasniti strukturnu i funkcionalnu povezanost organizama i organizma i sredine1.4.4. Izvođenje praktičnih radova služeći se mjernim i optičkim instrumentima (mikroskop, lupa) i laboratorijskom opremom, kako bi se stvorila predstava o strukturnim i funkcionalnim svojstvima žive i nežive prirode

1.2.1.a. Interpretacija osobina prostora i utjecaja ekoloških faktora na organizme1.2.2.a. Povezivanje prirodne i geografske sredine s raznolikošću vrsta živih bića1.4.4.a. Posmatranje, mjerenje i praktična vježba u prirodi i laboratoriji, služeći se mjernim ili laboratorijskom opremom

1.1.1. Objašnjavanje obilježja živog i neživog1.1.2. Poređenje: razlike i sličnosti žive i nežive prirode1.1.3. Razvrstavanje po kategorijama predstavnika žive prirode1.1.4. Argumentiranje uslova za postanak i razvoj života na Zemlji

1. Informacijsko-komunikacijske tehnologije/Primjena GPS-a u istraživanju okoline analizom ekoloških faktora koji utječu na bioraznolikost; 2. Zdravstvo; 3. Tehnologi-ja materijala i visokotehnološka proizvodnja; 4. Proizvodnja energije; 5. Finansije i biznis; 6. Umjetnost, zabava i mediji; 9. Poduzetništvo; 10. Savremena poljoprivredna proizvodnja/Osposobljavanje za posmatranja, mjerenja i praktične vježbe u prirodi čini osnovu istraživačkog načina razmišljanja koji je neophodan u sektorima 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 i 10.Također, povezanost sa prirodom preko dizajniranja eksperimenata doprinosi ra-zumijevanju osnovnih zahtjeva sektora turizma.

Hemija1.3.1. b. Istražuje promjene u okolini metodom posmatranja3.2.1. a. Prepoznaje različita agregatna stanja tvari i promjene tih stanja3.4.1.a. Izabire izvore informacija u skladu s postavljenim problemom istraživanja

Fizika1.4.2. c. Istražuje i određuje silu potiska, te tumači zašto neka tijela u određenoj tečnosti plivaju, dok druga tonu4.1.2. f. Primjenjuje znanje o odbijanju i prelamanju talasa radi rješavanja praktičnih problema (npr. određivanje dubine mora)2.2.1. c. Dovodi u vezu subjektivni osjećaj zagrijanosti sa brzinom otpuštanja/pri-manja toplote

Cilj nastavnog sata


Svrhoviti sadržaj (iza-brati sadržaj kojim se mogu povezati aktivno-sti iz različitih predmeta STEM-a, a povezani su sa predloženim sektorima ekonomije bazirane na znanju)

Metodička izvedba, orga-nizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti; odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti; odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnikai aktivnosti učenika)

Steći osnovna znanja o uslovima života i prilagođavanju organizama na život u moru

• Izvesti jednostavne oglede preko kojih će đaci spoznati kako gustina vode i specifična težina tijela utječu na kretanje/način života u vodi• Ogledima pokazati kako u vodi djeluju sile pritiska i uzgona, te kretanje tople i hladne vode• Izvođenjem ogleda i prezentacijom pokazati kakav značaj za ekosistem mora ima „anomalija vode“• Rješavanjem nastavnih listića utvrditi promjenjivost ekoloških faktora u hori-zontalnim i vertikalnim zonama ekosistema mora i prilagođavanje organizama tim faktorima• Obrazložiti mapu uma – Značaj mora i okeana

Hemija• Obrazložiti da je morska voda homogena smjesa• Prezentirati dobivanje soli iz morske vode• Postavljanje ogleda: Kristalizacija soli iz zasićenog rastvora• Ogledima i prezentacijama ukazati na značaj „anomalije vode“Fizika• Izvesti oglede putem kojih će učenice i učenici spoznati utjecaj abiotičkih ekoloških faktora na biocenozu moraGeografija• Obrazložiti kako kretanja morske vode djeluju na biocenozu mora• Obrazložiti geografske karakteristike i značaj izlaza na Jadransko more za BiHInformatika• Potaknuti đake da istražuju teme vezane za ekosistem mora i izrađuju prezenta-cije o tome

Evaluacija aktivnosti

UVOD U UČENJE:U uvodnom dijelu časa nastavnica će reći učenicama i učenicima da zatvore oči i pokušaju se opustiti uz kratak zvučni zapis: „More”. Načinom govora, intonacijom i biranim riječima, uz poticanje vježbi disanja i pokreta, uvodi ih u nastavnu temu. Odvodi ih na obalu mora, čuju šum valova, osjete miris mora... Plivaju, rone...Osjete temperaturne razlike površinskih i dubinskih slojeva. Zagrcnuli su se... Svako na svoj način opisuje kako se osjeća kad proguta slanu vodu.

Nastavnica postavlja pitanja: Zašto je more slano? Odakle potiču soli u moru? Šta je evaporacija? Kako su prilagođeni organizmi na život u moru?

GLAVNI DIO ČASASlijedi predstavljanje jednostavnih ogleda koje su učenici pripremili na časovima i dodatnoj nastavi fizike i hemije.Ogledima objašnjavaju da gustina morske vode, sila pritiska i uzgona, specifična težina tijela i površinski napon vode utiču na biocenozu u pojedinim zonama mora. Ogledima iz hemije objasnit će sastav morske vode i osobine.

RAD U GRUPAMAĐaci raspoređeni u manje grupe razmatraju tvrdnje na nastavim listićima.Izjašnjavaju se da li ih potvrđuju ili osporavaju. U svakom slučaju, moraju navesti činjenice kojima potkrepljuju svoje mišljenje.

16 17

II grupa

Tvrdnja SSllaažžeemm ssee NNee ssllaažžeemm ssee ČČiinnjjeenniiccee kkoojjiimmaa ppoottvvrrđđuujjeemm ssvvoojjee mmiiššlljjeennjjee

MMoorree jjee nnaajjvveeććii eekkoossiisstteemm.. Mora i okeani pokrivaju 71% Zemljine površine, odnosno oko 3/4.

SSaalliinniitteett nneekkiihh jjeezzeerraa vveeććii jjee oodd ssaalliinniitteettaa mmoorraa..

Salinitet Sredozemnog mora iznosi 3%, a Mrtvog mora čak 28–33%.

NNaajjvveeććaa kkoolliiččiinnaa oorrggaannsskkee hhrraannee nnaallaazzii ssee nnaa ddnnuu ookkeeaannaa..

U zoni potpunog mraka (morski bezdan) najmanje je organske hrane – nema svjetlosti, nema primarnih proizvođača.

NNaajjkkrruuppnniijjii oorrggaanniizzmmii žžiivvee uu ookkeeaanniimmaa..

Npr. kitovi, morski lavovi, morski psi itd. U poređenju sa krupnim kopnenim životinjama, morske životinje razvile su brži i bolji način kretanja u vodi.

RRiibbaammaa ssuu ppeerraajjee jjeeddiinnaa pprriillaaggooddbbaa nnaaččiinnuu kkrreettaannjjaa uu vvooddii..

Hidrodinamični oblik tijela, riblji mjehur, sluz i jaki mišići također pomažu ribama da se kreću.

III grupa Tvrdnja SSllaažžeemm ssee NNee ssllaažžeemm ssee ČČiinnjjeenniiccee kkoojjiimmaa ppoottvvrrđđuujjeemm ssvvoojjee

mmiiššlljjeennjjee SSvviijjeettlleeććii oorrggaannii dduubbiinnsskkiihh oorrggaanniizzaammaa iisskklljjuuččiivvoo ssuu ooddbbrraammbbeennaa pprriillaaggooddbbaa..

Oni mogu poslužiti primarno za privlačenje plijena, ali i suprotnog spola.

PPoossttoojjee mmoorrsskkii oorrggaanniizzmmii kkoojjii mmoogguu ooddbbaacciittii ddiijjeelloovvee ttiijjeellaa uu ssvvrrhhuu ooddbbrraannee oodd pprreeddaattoorraa..

Morski krastavac utrobu, morska zvijezda krake i sl.

NNeekkee vvrrssttee rraažžaa iimmaajjuu oottrroovvnnee bbooddlljjee..

Morski golub ima bodlju čije žljezdano tkivo izlučuje otrov.

DDuuggii ttjjeelleessnnii nnaassttaavvccii ppllaannkkttoonnsskkiihh oorrggaanniizzaammaa jjeeddiinnaa ssuu mmoorrffoolloošškkaa pprriillaaggooddbbaa lleebbddeeććeemm nnaaččiinnuu žžiivvoottaa..

Tu je i redukcija skeleta, mjehurići gasova, ulja, čime doprinose smanjenju specifične težine tijela.

KKiittoovvii nnee žžiivvee uu sskkuuppiinnaammaa.. Kitovi žive u skupinama, vrlo su inteligentni i imaju složeni sistem komunikacije.

I grupa Tvrdnja SSllaažžeemm ssee NNee ssllaažžeemm ssee ČČiinnjjeenniiccee kkoojjiimmaa ppoottvvrrđđuujjeemm ssvvoojjee

mmiiššlljjeennjjee NNaajjvvaažžnniijjii lliimmiittiirraajjuuććii eekkoolloošškkii ffaakkttoorr oodd kkooggaa zzaavviissii žžiivvoott uu ppoojjaassuu pplliimmee ii oosseekkee jjee uuddaarr vvaalloovvaa..

Organizmi u toku oseke često ostaju van vode, a u toku plime su potopljeni.

SSmmeeđđuu aallgguu ((jjaaddrraannsskkii bbrraaččiićć)) zzaa vvrriijjeemmee pplliimmee ooddnnoossee vvooddeennee ssttrruujjee ddaalleekkoo oodd oobbaallee..

Jadranski bračić u talusu ima zračne komorice koje mu omogućuju da u toku plime pluta. Velika količina sluzi štiti ga od isušivanja za vrijeme oseke.

PPrriilljjeeppaakk ssee hhrraannii nnooććuu.. U vrijeme plime kreće se po stijeni i hrani se algama. Prema tome, može se hraniti i danju, kada je plima.

ZZaa vvrriijjeemmee oosseekkee mmoorruuzzggvvee ssee nnee mmoogguu hhrraanniittii..

Za vrijeme oseke sklupčaju se – tijelo im poprima oblik loptice (zaštita od isušivanja).

RRiibbee kkoojjee žžiivvee nnaa vveelliikkiimm ookkeeaannsskkiimm dduubbiinnaammaa nneemmaajjuu rriibblljjii mmjjeehhuurr..

Pljosnatim oblikom tijela prilagođene su uslovima visokog pritiska. Kreću se uz morsko dno.

IV grupa Tvrdnja SSllaažžeemm ssee NNee ssllaažžeemm ssee ČČiinnjjeenniiccee kkoojjiimmaa ppoottvvrrđđuujjeemm ssvvoojjee

mmiiššlljjeennjjee KKiittoovvii ssee rraazzvviijjaajjuu ddiirreekkttnnoo iizz jjaajjaa.. Kitovi su sisari. Ženka kita rađa žive mlade.

Kitovi koji žive u istoj skupini pomažu majci pri porodu i pomažu mladuncu da izađe na površinu i udahne zrak.

UU mmoorrsskkoojj vvooddii ssaappuunn ssee nnee rraassttvvaarraa..

Zbog prisustva soli, morska voda je tvrda i sapun u njoj ne pjeni.

MMoorrsskkee kkoorrnnjjaaččee jjaajjaa ppoollaažžuu nnaa mmoorrsskkoo ddnnoo..

Kornjače su gmizavci. Morske kornjače polažu jaja u pijesak na obali mora.

SSiippaa ssee kkrreeććee bbrržžee oodd vveeććiinnee rriibbaa.. Iako ima peraje (mekani kožni nabor), sipa se pri kretanju služi lijevkom kojim štrca mlazove vode prema naprijed. Brzina kretanja sipe može biti i do 32 km na sat, što je vrlo važno u odbrani od predatora.

MMuužžjjaakk mmoorrsskkoogg kkoonnjjiiccaa nnoossii oopplloođđeennaa jjaajjaa ddookk ssee iizz nnjjiihh nnee iizzlleegguu mmllaaddii..

Mužjak morskog konjica (poput kengura) na trbušnoj strani tijela ima kožni nabor (torbicu) u kojem nosi oplođena jaja do razvijanja mladih. Za razliku od drugih životinja, mužjak proizvodi posebnu hranidbenu tekućinu za embrije.

Nakon izlaganja, sve grupe imaju zadatak da značaj mora i okeana predstave tehnikom grozda.

Najsloženiju mapu ispisujemo na školsku tablu:

Matrix pitanja su alat koji smo koristili za obradu zagađenja i zaštite ekosistema mora.

Robot, detektiv, inovator/naučnik (kooperativna slagalica). Robot radi šta mu se kaže, detektiv istražuje, a inovator/naučnik koristi stečeno znanje za osmišljavanje novih (inovativnih) stvari (roboti – zelena zona, detektivi – žuta, inovatori – crve-na).

U zavisnosti od uloge koju su izvukli u svojoj grupi, djeca osmišljavaju pitanja na zadatu temu.Kada su osmislili pitanja, vraćaju se u svoju grupu i dijele ih sa ostalima. Biraju po dva pitanja iz svake grupe na koja će odgovoriti. U prilogu se nalaze matrix pitanja jedne grupe.

18 19

Vrednovanje postignuća (načini forma-tivnog praćenja i sumativna ocjena)

ZAVRŠNA AKTIVNOST

Đaci kreiraju izgled portfolija i letaka „Zaštitimo more“


Razred: Deveti, OSNOVNA ŠKOLA

Nastavnica: Anđelka Rozić


Oblast

Komponenta

Ishod učenja





Cilj nastavnog sata


Svrhoviti sadržaj (izabrati sadržaj kojim se mogu povezati aktivno-sti iz različitih predmeta STEM-a, a povezani su sa predloženim sektorima ekonomije bazirane na znanju)

Izmjena tvari, protok energije i pravilna prehrana

4. Čovjek, biološko i društveno biće

4. 3. Zdrave životne navike i funkcioniranje čovjeka u skladu s prirodnim i društve-nim zakonitostima

4.3.1. Prihvaćanje stavova koji doprinose vlastitom zdravlju

4.3.1. b. Objasniti važnost uravnotežene ishrane za zdrav život

4.3.1. a. Objasniti važnost bavljenja tjelesnim aktivnostima za ljudsko zdravlje

1. Informacijske i komunikacijske tehnologije (IKT)2. Zdravstvo7. Sport10. Suvremena poljoprivredna proizvodnja

Kemija4.2.2.b. Objašnjava biokemijske procese u živim sustavima i ulogu enzima4.2.3.a. Navodi primjere pretvaranja energije unutar organizma4.3.2.b. Objašnjava homeostazu na razini prirodnoga sustava i čimbenike koji na nju utječu

Fizika1.3.4. f . Analizira pretvorbe energije u raznovrsnim kontekstima, uključujući razmatranje energetske vrijednosti hrane i poveznice sa zdravim prehrambenim navikama

Tehnička kultura, Tehničko obrazovanje, Osnovi informatike, Informatika2.4.9. a. Uočava i ilustrira prednosti novih tehničkih rješenja u zaštiti životne sre-dine

Spoznati i usvojiti da je hrana izvor energije i materijal za izgradnju organizma

1. Navesti hranjive tvari koje sudjeluju u izgradnji tijela2. Objasniti sto što je pravilna i uravnotežena prehrana

1. Spoznaje nužne za kreiranje softvera koji su potpora razvoju sporta (mjerni instrumenti za krvni tlak i otkucaje srca u fitnes-centrima)2. Temelj za razvoj preventivne medicine, nutricionističkih medicinskih centara, proizvodnju dodataka prehrani u farmaciji7. Razumijevanje postulata zdravog načina života i zaštite zdravlja10. Poboljšanje nutritivnog profila namirnica koje pomažu u smanjenju rizika od bolesti

20 21

Metodička izvedba, orga-nizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti, odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti, odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnikai aktivnosti učenika)

UVODNI DIO ČASA: 10 minutaAktivnosti nastavnice:Nastavnica formira četiri skupine đaka i započinju čas strategijom OLUJA MOZGA.• Na vidno mjesto (ploču) pišemo centralni pojam, a onda učenici predlažu po-jmove vezane za ishranu i zdravlje i time započinje diskusija.

GLAVNI DIO ČASA: 30 minutaAktivnosti učenika i učenica:Korištenjem metode grupnog istraživanja pristupaju zadatku:* na osnovu ponuđenih namirnica trebaju odgonetnuti o kojoj skupini hranjivih tvari se radi i usmeno to prezentirati;* na ploči piši-briši pišemo tablicu hranjivih tvari i đaci popunjavajući dolaze do zaključka koje hranjive tvari imaju zaštitnu (Z),gradivnu (G) i energetsku ulogu (E).

Ugljikohidrati ....... E, G Masti i ulja .............E, G, ZBjelančevine ......... Z, G, EVoda ...................... Z, GVitamini ................ ZMinerali ................. Z, G

• Dva učenika predstavljaju nastavni film 10-minutnom prezentacijom.• Na piramidi postavljenoj na panou učenice pravilno slažu slikovni materijal nami-rnica i time zaključuju koje namirnice i u kojem omjeru treba konzumirati da bismo očuvali zdravlje našeg organizma.• Zadatak učenika je da nacrtaju vlastiti tanjur pravilne prehrane i da ga svaka skupi-na izloži na pano. Prodiskutirati o izloženom zapisu sa glasnogovornikom skupina i donijeti zaključak čiji tanjur pravilne prehrane je najprihvatljiviji.



Aktivnosti učenika i učenica pratit će se prema uključenosti u nastavni proces i temeljem toga izvest će se sumativna ocjena.

ZAVRŠNI DIO ČASA: 5 minuta• Za domaći uradak đaci imaju zadatak da izračunaju svoj indeks tjelesne mase.Indeks tjelesne mase (BMI) izračunava se korištenjem formule BMI = TEŽINA / VISINA2


Oblast

KomponentaIshod učenja





Cilj nastavnog sata



Ćelijska membrana (građa i funkcija)

2. Povezanost struktura i funkcija živih bića2.1. Morfologija, anatomija i citologija živih bića

2.1.2. Povezivanje građe i funkcije ćelije

2.1.2.a. Opisu dijelova ćelija i njihove ultrastrukture

Preduslovni:1.1.1. Objasniti obilježja živog i neživog

Korelirani:1.1.2. Uporediti razlike i sličnosti žive i nežive prirode2.1.1. Opisati organizaciju i nivoe organizacije građe živih bića (mikroorganizmi, gljive, biljke i životinje) 1. Informacijsko-komunikacijske tehnologije (IKT) 4. Proizvodnja energije, prenos, efikasnost10. Savremena poljoprivredna proizvodnja

Hemija4.3.2.a. Povezuje osobine pojedinih funkcionalnih grupa, kao i osobine cjelokupnih bioloških molekula/makromolekula i bioloških membrana s njihovom funkcijom

Informatika3.3.10.c. Kreira postavke preglednika i napredno pretraživanje3.4.11.a. Izrađuje tekstualni dokument povezujući tekst, slike, tablice, formule, fusnote, reference i sl.

Objasniti građu i transport kroz ćelijsku membranu

1. Upoznati se sa građom ćelijske membrane kod prokariota i eukariota2. Razumjeti pasivni transport3. Razumjeti aktivni transport

Informatika: pretraživanje interneta; pomoću internet-pretraživača učenici tre-baju pronaći, na relevantnim internet-stranicama, strukturu ćelijske membrane, kao i animacije koje prikazuju aktivni i pasivni transport

Hemija: povezivanje funkcionalne grupe i osobine makromolekula koje izgrađuju biološke membrane sa njihovim funkcijama u ćelijskoj membrani


Razred: Prvi, SREDNJA ŠKOLA

Nastavnik: Admir Mahmutović

22 23

Metodička izvedba, orga-nizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti, odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti, odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnika i aktivnosti učenika)

UVOD: 5 MINNastavnik:• ponavlja oblik, izgled i karakteristike prokariotske i eukariotske ćelije. Postavlja pitanje đacima: Koje su osnovne komponente prokariotske, odnosno eukariotske ćelije?Učenici:• daju adekvatne odgovore. Razvija se diskusija o značaju ćelijske membrane i njenim ulogama.Nastavnik:• dijeli radne listiće grupama koje su se već formirale po ustaljenoj metodologiji.

GLAVNI DIO: 35 MINNastavnik:• prati rad grupa obilazeći ih i dajući dalja uputstva.

Prva grupa obrađuje građu ćelijske membrane. Koristi 3D model membrane koju je pronašla na internetu. Druga grupa objašnjava pasivni transport kroz membranu. Upotrebljava računar, internet, uz korištenje predznanja iz hemije.Treća grupa objašnjava aktivni transport kroz membranu. Upotrebljava računar, internet, uz korištenje predznanja iz hemije.

Učenici:• Prva grupa objašnjava građu membrane na primjeru 3D modela. Ukazuje na pojedine gradivne elemente koji su bitni za strukturu i transport kroz membranu. Objašnjava pojam i značaj semipermeabilnosti.• Druga grupa objašnjava, putem kratke prezentacije i animacije, pasivni transport na primjeru difuzije, tj. da se vrši razmjena materija iz rastvora veće koncentracije u rastvor manje koncentracije, a sve se odvija bez utroška energije.• Treća grupa navodi da postoji i aktivni transport. Naglašava osnovnu razliku u odnosu na pasivni transport, odnosno da se aktivni transport vrši uz utrošak ene-rgije. Upotrebom animacije prikazuje se unošenje određenih materija iz rastvora manje u rastvor veće koncentracije.

ZAVRŠNI DIO: 5 MIN• Integriranje stečenih znanja; interaktivni razgovor i diskusija; formiranje zaključka koji se odnosi na građu i ulogu ćelijske membrane kod pasivnog i aktivnog tra-nsporta

Vrednovanje postig-nuća (načini formativnog praćenja i sumativna ocjena)

Zaključna razmatranja Na osnovu izvedenih izlaganja grupa, učenici zaključuju da se membrana sastoji iz tri sloja, unutrašnjeg od lipida i spoljašnjih od proteina. Spoznaju razliku između aktivnog i pasivnog transporta, te značaj koji ovi oblici transporta imaju za komu-nikaciju između ćelija i njihove sredine.

IImmee ii pprreezziimmee uuččeenniikkaa//uuččeenniiccee

KKrriitteerriijj 11:: KKrriitteerriijj::22

Učenik/učenica treba da analizira prokariotske i eukariotske ćelije, da navede razlike između tih ćelija, te razlike u građi ćelijske membrane kod prokariota i eukariota, ukoliko postoje.

UUččeenniikk//uuččeenniiccaa ppoojjaaššnnjjaavvaa rraazzlliikkee iizzmmeeđđuu aakkttiivvnnoogg ii ppaassiivvnnoogg ttrraannssppoorrttaa kkrroozz mmeemmbbrraannuu,, ttee ppoojjaamm sseemmiippeerrmmeeaabbiillnnoosstt..

UUččeenniikk//uuččeenniiccaa 11 1-3 11--33 UUččeenniikk//uuččeenniiccaa 22 1-3 11--33 ......


Razred: DrugiSREDNJA ŠKOLA

Nastavnica: Meliha Salihović


Oblast

Komponenta

Ishod učenja Pokazatelj(i)/Dio pokazatelja za odgovara-jući uzrast Preduslovni/korelirani ishodi ili pokazatelji istog predmeta


Kardiovaskularni sistem

4. Čovjek, biološko i društveno biće

4.1. Anatomija i fiziologija čovjeka

4.1.2. Objasniti i povezati funkciju organa i organskih sistema

4.1.2.a. Objasniti funkciju organa i organskih sistema na nivou ćelija, tkiva i molekula 4.1.2.b. Povezati funkciju organa sa strukturom organizma na nivou ćelija, tkiva i molekula

2.1.1.a. Interpretirati i vrednovati zaključke o anatomiji, morfologiji i fiziologiji čo-vjeka na osnovu prikupljenih informacija iz različitih izvora 4.4.3.c. Komunicirati verbalno i pisano o očuvanju zdravlja čovjeka služeći se stručnom terminologijom i IKT-om

MEDICINA I BIOINŽENJERSTVO TKIVA Mikroskopiranjem trajnog preparata građe srčanog mišića učenice i učenici spo-znaju njegovu histološku građu.

Koristeći se skalpelom, makazama i pincetom (pribor za disekciju) i tehnikama se-ciranja biološkog materijala (srca različitih grupa kičmenjaka: pileće, ovčije, goveđe srce) vrše disekciju desne pretkomore i lijeve komore i upoznaju se s unutrašnjomgrađom srca. Jasno mogu uočiti valvule, njihovu strukturu i ulogu, te povezati nji-hovu građu s kretanjem krvi unutar srca. Kardiohirurzi vrše operaciju zamjene valvule ugrađujući mehaničke i biološke vještačke valvule pacijentima. Inženjeri te-stiraju različite vrste goveđeg i svinjskog perikarda za izradu bioloških proteza, te dizajniraju mehaničke valvule od sintetskog materijala.

Saznanja iz fizike i biologije svoju primjenu nalaze u medicini i bioinženjerstvu tkiva. SPORTUčenici i učenice naše škole profesionalno i rekreativno bave se sportom. Prak-tičnim radom razvit će vještine mjerenja vitalnih parametara (puls) i svoje znanje primijeniti na biznis sektor – fitnes i srčani monitoring (fitnes-treneri, plesne ko-reografkinje).


Cilj nastavnog sata

IKT3.1.3.b Upotrebljava različite uređaje za razne aplikacije (internet-usluge). Fizika 1.3.1.d Navodi različite vrste deformacija (istezanje, smicanje, sabijanje, savijanje, uvrtanje), te primjenjuje Hukov (Hooke) zakon u općem obliku. Đaci povezuju građu srca s kretanjem krvi. Upoređuju građu i ulogu vena i arterija.

24 25



Metodička izvedba, orga-nizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti; odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti; odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnika i aktivnosti učenika)

• Opisati anatomsku građu i ulogu srca i krvnog sistema (uz pomoć modela, ilustra-cija, postera, plakata, mikroskopskih trajnih preparata)• Razlikovati vrste mikropreparata i ponavljati postupke mikroskopiranja • Koristiti pribor za disekciju i uvježbavati tehnike seciranja srca

• Učenici upotrebljavaju laptop (mobilni telefon) za instalaciju aplikacije Heart Rate Plus. Držeći vrh kažiprsta preko objektiva fotoaparata i bljeskalice telefona, prikazat će se graf otkucaja pulsa. Zadatak učenika je da upotrebom instalirane aplikacije izmjere otkucaje srca i puls, te povežu ulogu srca s kretanjem krvi. • Učenice upotrebljavaju laptop za instalaciju aplikacije Heart – Digital Anatomy Atlas sa Trgovine Play i pomoću plazma TV-a prikazuju sadržaj svim članovima grupe. Znanje stečeno na času primjenjuju tako što opisuju anatomsku građu srca uz pomoć 3D prikaza na plazma TV-ekranu. Đaci porede građu arterija i vena pri-kazanih na 3D snimku, uz navođenje njihovih uloga (grupe do pet učenika). • Učenici i učenice navode dostignuća Roberta Huka o kojima su učili na časovima biologije i fizike; mikroskop, dijelovi mikroskopa, otkriće ćelije, postavke osnovnog zakona teorije elastičnosti (Hukov zakon).

1. ČASUVODNI DIO ČASA: (5–10 MINUTA)U uvodnom dijelu časa nastavnica đacima prezentira videozapis otkucaja srca bebe u utrobi majke, snimljenih CTG uređajem. Nakon pogledanog videa, nastavnica monološko-dijaloškom metodom potiče djecu na razmišljanje. Kakav je to zvuk? - Učenice nude različite odgovore. Kako možemo procijeniti rad bebinog srca?• Korištenjem ultrazvuka za proučavanje strukture srca bebe (kardiotokograf (CTG), kolor dopler itd). Potaći i razviti diskusiju.• Nastavnica učenicama prezentira videozapis o građi i načinu funkcioniranja ljudskog srca.• Učenici pažljivo prate videozapis i vode zabilješke. • Nakon pogledanog videa, nastavnica potiče đake na razmišljanje • Kad srce počinje da radi? • Umara li se? • Gdje je smješteno srce? • Koja je prosječna masa ljudskog srca? • Kako ćemo pouzdano odrediti veličinu ljudskog srca? • Koja vrsta mišića gradi srce; po čemu su razlikuje od ostalih mišića? GLAVNI DIO ČASA: (25–35 MINUTA)Isticanje cilja časa: Danas ćemo se upoznati s kardiovaskularnim sistemom. • Nastavnica upotrebom ilustracija i postera opisuje anatomsku građu i ulogu srca i krvnog sistema. • Kardiovaskularni sistem obuhvata srce i krvne žile i njegova primarna uloga je da obezbijedi dotok hrane i kisika do svake ćelije u našem tijelu, a u suprotnom smjeru da iz ćelije iznese suvišne i štetne tvari koje su produkti metabolizma, gdje je najdominantniji CO2. • Kardiovaskularni sistem čine srce i krvni sudovi: arterije, vene i kapilari.• Krvne žile (sudovi) dovode reduciranu krv do srca (vene), dok oksidiranu krv u sve ćelije našeg organizma dostavljaju arterije.

• U histološkom smislu, srce je građeno od poprečnoprugastih mišića (sincicijelne građe) i ono, za razliku od ostalih poprečnoprugastih mišića, ne stoji pod kontro-lom centralnog, već vegetativnog nervnog sistema. • Na demonstracijskom stolu nalazi se električni mikroskop i trajni histološki preparati (građa srčanog mišića i poprečni presjek arterije). • Učenici ponavljaju optičke i mehaničke dijelove mikroskopa, te posmatrajući tra-jne preparate popunjavaju nastavne listiće, skicirajući u predviđeno polje građu srčanog mišića i poprečni presjek arterije (Prilog broj 2) • Mišići koji grade krvne sudove glatki su i pod kontrolom su autonomnog dijela nervnog sistema.• Kao i ostale mišiće, karakteriziraju ih opća svojstva mišića: kontraktilnost, elasti-čnost i nadražljivost. • Faktor razmjernosti E je modul elastičnosti i karakterističan je za pojedini ma-terijal. Do određene granice naprezanja Hukov zakon može se primijeniti na većinu konstrukcijskih materijala. Kako glasi Hukova postavka osnovnog zakona teorije elastičnosti? • Đaci primjenjuju znanja stečena na času fizike. • Elastičnost podrazumijeva vraćanje materijala u svoj prvobitni oblik, nakon prestanka djelovanja sile. Kad se kaže elastičnost, najbolje je misliti na elastične opruge ili gumice. Kada djelujemo silom na elastičnu gumicu – razvlačimo je, pa zatim prestanemo djelovati – ona se vrati u svoj prvobitni oblik. Naravno, ako se djeluje prejakom silom, može doći do trajne deformacije elastičnog tijela (elastična gumica pukne). • Svi materijali se mijenjaju kada na njih djeluje sila. Neki su više, a neki manje elasti-čni. Npr. čelična greda ne reagira isto na razvlačenje kao što to radi uže za bungee jumping. Mjera elastičnosti materijala naziva se Jangov (Young) modul i određena je Hukovim zakonom. Kako glasi Jangov modul elastičnosti? • Jangov modul elastičnosti je omjer naprezanja i relativnog produženja (u podru-čju elastičnosti). Tehnička granica elastičnosti je naprezanje, pri kojem osjetljiva mjerila osjete prvo primjetno trajno produženje materijala (pri još nepromijenje-nom presjeku Ao). Iza te granice (obično na kraju linearnog rastezanja) materijal se rasteže plastično i nakon prestanka djelovanja sile ne vraća se više na početnu dužinu Lo, već ostaje određeno trajno produženje, uz suženje presjeka, A < Ao).• Srce (lat. cor) je smješteno u torakalnom dijelu, između plućnih krila, u kesastoj tvorevini koja mu obezbjeđuje prostor za kontrakciju. • U zidu srčanog mišića mogu se razlikovati tri sloja (izvana prema unutra): 1. Epikard (Perikard) 2. Miokard 3.Endokard

Po dužini, srce je septumom podijeljeno na lijevu i desnu stranu, dok je svaki dio podijeljen i poprečno, pa je srce građeno od četiri dijela. Na desnoj i lijevoj strani nalazi se po jedna pretkomora (atrij) i jedna komora (ventrikul).

26 27

• Veza između lijeve i desne strane srca postoji samo u prenatalnom razvoju. Ukoliko ostane i nakon rođenja, potreban je operativni zahvat koji će spriječiti mi-ješanje oksigenirane i deoksigenirane (reducirane) krvi. Između komora i pretko-mora nalaze se otvori sa srčanim zaliscima (valvule), koji imaju ulogu jednosmje-rnih ventila (D-trikuspidalni i L-bikuspidalni zalisci).• Funkcija zalistaka je jednosmjerno kretanje krvi. Iz desne komore izlazi plućna arterija (arteria pulmonalis), dok iz lijeve komore izlazi aorta. Između njih se nalaze polumjesečasti zalisci (semilu-narni).• Prva operacija zamjene valvule izvedena je 1960. godine, koju su uradili kardio-hirurzi Harken i Starr primijenivši vještačke valvule zasnovane na principu kugle. • Mehaničke valvule imaju visoku trajnost i izdržljivost. Međutim, stvaranje ugruškana svim mehaničkim valvulama nedostatak je njihove primjene, uz opasnost od moždanog udara. • U slučaju pojave tromba, valvula ne može više normalno funkcionirati, pa su bolesnici s ovim valvulama prisiljeni uzimati antikoagulantnu terapiju tokom cijelog života.• Oboljenja koja mogu dovesti do oštećenja valvula i do njihovih indikacija su: mitralna stenoza, starost, bakterijske infekcije. • Po obliku biološke vještačke valvule (bioproteze) imitiraju trolisnu semilunarnu valvulu aorte.• Tri poluloptasta listića su biološki materijal, prsten i potporni skelet su od metala, presvučeni poroznim plastičnim materijalom.• Biološki dijelovi su od aortne valvule svinje, od perikarda teleta i bulbus aorte bez koronarnih arterija.• Dobivaju se aseptičkom preparacijom posebno gajenih životinja ili davalaca orga-na, hermetiziraju u konzervans ili fiziološki rastvor, gdje se čuvaju sa ograničenim rokom trajanja.• Sterilnost proteze prilikom ugrađivanja se ne provjerava, ali se istovremeno bakteriološki pregleda končić.

Prije i poslije ugradnje

• U desnu pretkomoru ulaze gornja i donja šuplja vena (vena cava superior i v. c. inferior), dok u lijevu pretkomoru ulazi 3–5 plućnih vena (venae pulmonalis).• Krv se kreće sa mjesta većeg ka manjem pritisku, tako da biva usisana.

Građa srca i srčane valvule • Koristeći plakat i modele srca nastavnica objašnjava anatomsko-fiziološke karakte-ristike srca, a đaci ih obilježavaju u svom radnom listu

(Prilog broj 1). • Zidovi arterija su deblji i elastičniji od zidova vena jer se u njihovom sastavu nalazi dodatni sloj elastina i kolagena. • Histološku građu arterije čine, idući od vanjske prema unutrašnjoj strani: • Tunica adventitia (t. externa) (konektivno tkivo i sitni krvni sudovi), • Tunica media (glatki mišići, elastin i kolagen – vazokonstrikcia i vazodilatacija), • Tunica intima (endotel).• Zidovi vena su bez dodatnog sloja elastina, tako da su manje elastični i čvrsti i u njihovom lumenu nalaze se zalisci koji omogućavaju jednosmjerno kretanje. • Šta obuhvata mali krvotok (desna strana srca – pluća)? Gdje počinje, a gdje se završava?)• Šta obuhvata veliki krvotok (lijeva strana srca – sve ćelije)? Gdje počinje, a gdje se završava?) KONCEPTNA MAPA (PRILOG BROJ 3). ZAVRŠNI DIO ČASA: (5–10 MINUTA) • Učenici dobivaju upute za izradu domaćeg zadatka.

(Prilog br. 4)

28 29

2. ČAS

UVODNI DIO ČASA: (5–10 MINUTA) • Refleksija na urađeni domaći zadatak i kratka diskusija. GLAVNI DIO ČASA: (25–35 MINUTA) • Đaci su podijeljeni u četiri grupe. • Nakon teorijskog znanja o anatomiji i fiziologiji srca i krvnih sudova slijedi dise-kcija srca različitih grupa kičmenjaka (pileće, ovčije, goveđe). Na demonstracijskom stolu nalazi se pribor za disekciju (skalpel, makaze, pinceta, rukavice) i plehovi (posude) s biološkim materijalom. Uz pomoć prezentacije s uputama za disekciju, nastavnica demonstrira na jednom primjeru način upotrebe pribora za disekciju i tehnike diseciranja. Potom đaci samostalno, konsultirajući se s drugim članovima i članicama svoje grupe, pristupaju disekciji i praktičnom radu. Nakon uspješno izvršenog zadatka, pozivaju nastavnicu kako bi na diseciranom biološkom materi-jalu (modelu) opisali anatomsku građu i ulogu srca i krvnih sudova. Potom učenice i učenici odgovaraju na pitanja s nastavnog listića.

(Prilog broj 6) (Prilog broj 5 prikazan je u prezentaciji disekcije.)

ZAVRŠNI DIO ČASA: (5–7 MINUTA) • Učenici i učenice raspremaju radna mjesta.

3. ČAS UVODNI DIO ČASA: (5–10 MINUTA) • Đaci koriste laptope ili mobilne telefone kako bi instalirali aplikacije s Trgovine Play i pokrenuli ih na plazma TV-u. Potom se upoznaju s vitalnim parametrima (puls). GLAVNI DIO ČASA: (25–35 MINUTA) • Konkretni radni puls mjeri se na arteriji s prednje strane vrata ili na zglobu šake. • Tačan podatak o frekvenciji srca u svim aktivnostima omogućuju monitori otku-caja srca koji se sastoje od prenosnika na grudnom košu i prijemnika na ruci u obliku sata. • Bežični prenos signala vrlo je precizan i u svakom trenutku treninga imamo pou-zdanu informaciju o aktuelnom intenzitetu vježbanja. • Upotrebom aplikacija na mobilnom telefonu možemo pratiti puls. • Još uvijek se vode diskusije i istraživanja o tome koliko je ova metoda pouzdana.

ZAVRŠNI DIO ČASA: (5–7 MINUTA) • Učenici i učenice raspremaju radna mjesta.

3. ČAS UVODNI DIO ČASA: (5–10 MINUTA) • Đaci koriste laptope ili mobilne telefone kako bi instalirali aplikacije s Trgovine Play i pokrenuli ih na plazma TV-u. Potom se upoznaju s vitalnim parametrima (puls).

Vrednovanje postignuća (načini formativnog praćenja i sumativna ocjena)


GLAVNI DIO ČASA: (25–35 MINUTA) • Konkretni radni puls mjeri se na arteriji s prednje strane vrata ili na zglobu šake. • Tačan podatak o frekvenciji srca u svim aktivnostima omogućuju monitori otku-caja srca koji se sastoje od prenosnika na grudnom košu i prijemnika na ruci u obliku sata. • Bežični prenos signala vrlo je precizan i u svakom trenutku treninga imamo pou-zdanu informaciju o aktuelnom intenzitetu vježbanja. • Upotrebom aplikacija na mobilnom telefonu možemo pratiti puls. Još uvijek se vode diskusije i istraživanja o tome koliko je ova metoda pouzdana.

• Držeći vrh kažiprsta preko objektiva fotoaparata i bljeskalice telefona, prikazat će se graf otkucaja pulsa. Zadatak učenika je da upotrebom instalirane aplikacije izmjere otkucaje srce i puls, te pove-žu ulogu srca s protokom krvi. • Učenice koji su donijele na čas aparate za mjerenje pulsa demonstriraju njihovu upotrebu svojim kolegama i kolegicama u razredu. • Pregled 3D prikaza histološkog atlasa i ponavljanje pređenog gradiva.

1. Opis građe srca uz pomoć nastavnice i povezivanje funkcije i uloge srca. 2. Samostalno, uz pomoć ilustracije, modela, plakata, 3D atlasa, opisati građu srca i samostalno samouvjereno objasniti funkcije krvnih sudova. 3. Samostalno izvesti disekciju srca, mjerenje pulsa uz primjenu stečenog znanja, opisujući dijelove srca i objašnjavajući ulogu srčanih valvula.

(Prilog broj 7).

1, 2 COPYRIGHT: 2012, MICHAEL DUPLESSIS, VANDERBILT UNIVERSITY

30 31

ODABRANE PRIPREME NASTAVNIH JEDINICA IZ STEM GRUPE PREDMETA ZA OSNOVNU I SREDNJU ŠKOLU

FIZIKA

Nastavni predmet: Fizika


Nastavnik: Emir Karić


Oblast

Komponenta

Ishod učenja





Cilj nastavnog sata


Atmosferski pritisak. Toričelijev ogled. Barometri (obrada)

1. MEHANIKA

1.4. Pritisak i mehanika fluida

1.4.2. Istražiti osnovne zakonitosti statike fluida

1.4.1b) 1.4.2.a)

1.1.2.d) 1.3.1. 1.4.1.a)

1.4.2.b) Kvalitativno objasniti porijeklo hidrostatičkog i aerostatičkog pritiska

1. Tehnologije materijala i visokotehnološka proizvodnja2. Medicina i srodne grane, proizvodnja lijekova, medicinska istraživanja i medicinski inžinjering

Matematika 1.2.1.a. Kombinuje računske operacije s realnim brojevima, uključujući stepenova-nje i korjenovanje. 1.2.1.b. Primjenjuje svojstva i povezanost računskih operacija (sva tri reda). 2.1.1.d. Razlikuje proporcionalne i obrnuto proporcionalne veličine u različitim kontekstima. Hemija 1.3.2.a. Analizira fizikalno-hemijske parametre na primjerima u atmosferi, hidro-sferi i geosferi.

Geografija 1.1.1. Analizira prirodne procese i pojave i njihovo međudjelovanje koristeći se geografskom terminologijom. 1.1.2. Objašnjava prirodne pojave pomoću eksperimenata.

Sticanje znanja vezanih za aerostatički i atmosferski pritisak; Toričelijev ogled; princip rada barometara i manometara

1. Usvajanje i razumijevanje pojmova aerostatičkog i atmosferskog pritiska 2. Razumijevanje da se atmosferski pritisak snižava porastom nadmorske visine 3. Razumijevanje Toričelijevog ogleda i određivanje/računanje vrijednosti atmosfe-rskog pritiska:

Pa m kg Pa

Mjerenje pritiska pomoću barometra sa živom i određivanje njegove bro-jne vrijednosti u raznovrsnim kontekstima; opis efekata pritiska ili promje-ne pritiska u konkretnim kontekstima (npr. snižavanje atmosferskog pritiskasa nadmorskom visinom, povećavanje hidrostatičkog pritiska sa dubinom fluida ili pritisak gasa na stijenke balona)

Objasniti značenje gustoće tvariAnalizirati pojam sile i efekte djelovanja sile, slaganje i razlaganje sila Razlikovati značenje pojma pritisak u jeziku fizike i jeziku svakodnevnice, te opisati pritisak preko sile koja normalno djeluje na određenu površinu i veličine te površine

32 33

Svrhoviti sadržaj (izabrati sadržaj kojim se mogu povezati aktivno-sti iz različitih predmeta STEM-a, a povezani su sa predloženim sektorima ekonomije bazirane na znanju) Metodička izvedba, organizacija rada – ma-terijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti; odred-iti potrebno vrijeme za aktivnosti; odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnikai aktivnosti učenika)

4. Korištenje jedinice bar i mbar za izražavanje vrijednosti atmosferskog pritiska 5. Razumijevanje principa rada barometara i manometara 6. Primjena stečenog teoretskog znanja rješavanjem računskih zadataka 7. Samostalna izrada jednostavnog barometra i objašnjenje principa njegovog rada

Pojam i definicija pritiska općenito su važni u sektoru proizvodnje i prenosa ene-rgije, ali i kod proizvodnje aparata visoke tehnologije, naročito u sektoru medicine. Razni mjerni instrumenti u medicini, kao i instrumenti za primjenu terapije (mjerenje pritiska, aplikacija infuzije, katetera, vađenje krvi i sl.) zahtijevaju pozna-vanje pojma pritiska. Poznavanje atmosferskog pritiska naročito je važno u meteorologiji.

UVODNI DIO ČASA (5 MIN)Motivacija učenika razgovorom o nastavnom sadržaju koji su ranije učili (hi-drostatički pritisak), u cilju utvrđivanja nivoa predznanja za obradu nastavne jedi-nice.

Ponoviti sa učenicama ranije izloženo gradivo koje je važno za razumijevanje no-vog gradiva: 1. Šta je to hidrostatički pritisak? 2. Kako djeluje hidrostatički pritisak u tečnostima na istoj dubini? 3. Napisati formulu za izračunavanje hidrostatičkog pritiska i objasniti veličine u toj formuli. 4. Kolika je gustina žive, a kolika gustina vode? Koliko puta je veća gustina žive od gustine vode?

GLAVNI DIO ČASA (25 MIN)1. Objasniti đacima pojam aerostatičkog i atmosferskog pritiska i zbog čega se oni javljaju.2. Objasniti zašto se atmosferski pritisak snižava porastom nadmorske visine.3. Objasniti kako se izvodi Toričelijev ogled i kako se na osnovu njega izračuna vrijednost atmosferskog pritiska.4. Objasniti princip rada barometara i manometara. U toku izlaganja bit će korištena prezentacija koja sadrži crteže neophodne za razumijevanje nastavne jedinice, kao i PhET interaktivna simulacija koja pokazuje vezu između pritiska gasa, zapremine i temperature. Link za simulaciju: https://phet.colorado.edu/en/simulation/gas-properties ZAVRŠNI DIO ČASA (15 MIN)Nakon izložene teoretske osnove, podijeliti učenicima i učenicama listove na koji-ma se nalazi uputstvo za izradu jednostavnog barometra, kao i objašnjenje principa njegovog rada. Učenicima detaljno pojasniti korake za pravljenje barometra, a zatim objasniti princip njegovog rada. Za domaću zadaću trebaju napraviti vlastiti barometar. Upoznati ih sa načinom ocjenjivanja ovog praktičnog rada/ogleda. U nastavku je prikazan izgled lista/ogleda.

Kako je italijanski fizičar Toričeli odredio veličinu atmosferskog pritiska Fizičar Toričeli je staklenu cijev dužine oko 1 m, čiji je jedan kraj zatvoren, napunio živom, zatvorio je prstom i zagnjurio njen otvoreni kraj u širi sud sa živom.

Toričelijev eksperiment

Kad je sklonio prst s otvora, iz cijevi je isteklo malo žive, tako da je stub zaostale žive u cijevi bio visok 76 cm (ustvari, on je ovoliki kada se ogled izvodi na nivou mora). Sva živa ne izlije se iz cijevi jer je hidrostatički pritisak njenog stuba uravnotežen sa atmosferskim pritiskom koji djeluje na vanjsku površinu žive, tj. na otvor cijevi pre-ko žive u širem sudu. Prema tome, ako se na ovaj način odredi (izračuna) veličina hidrostatičkog pritiska živinog stuba u Toričelijevoj cijevi, istovremeno će se time odrediti veličina atmosferskog pritiska.

34 35



Kada bi se Toričelijev ogled izveo na većoj nadmorskoj visini, atmosferski pritisak bio bi niži. To je posljedica veće razrijeđenosti zraka, pa je zato visina živinog stuba manja.

* * * Kada kreiraju vlastiti barometar, đaci će biti ocijenjeni, a ocjena će biti formirana na osnovu toga kako je napravljen, kao i na osnovu toga kako učenici i učenice objasne Toričelijev ogled.

Čas je uspješno realiziran. Radna atmosfera bila je pozitivna. Đaci su bili aktivni na času.



Nastavnik: Emir Karić


Oblast

Komponenta

Ishod učenja





Cilj nastavnog sata

Pretvaranje energije iz jednog oblika u drugi. Zakon održanja ukupne mehaničke energije (obrada)

1. MEHANIKA

1.3. Dinamika i statika

1.3.4. Analiza pojmova energije, rada i snage, tumačenje konkretne primjere pretva-ranja energije1.3.5. Korištenje zakona očuvanja energije, impulsa i momenta impulsa radi rješa-vanja fizikalnih problema

1.3.4.f ) Analiza mijenjanja energije u raznovrsnim kontekstima, uključujući razma-tranje energetske vrijednosti hrane i poveznice sa zdravim prehrambenim navika-ma 1.3.5.a) Opisivanje zakona očuvanja ukupne energije, kao i zakona očuvanja me-haničke energije1.3.5.b) Korištenje zakona očuvanja energije u različitim kontekstima, npr. kod određivanja brzine tijela koje slobodno pada, tumačenja zlatnog pravila mehanike

1.3.4.e) Objasniti pojmove potencijalne i kinetičke energije, te identificirati ko-nkretne primjere ovih oblika energije (elastična potencijalna energija opruge ili gravitaciona potencijalna energija tijela)

Proizvodnja, efikasnost i prenos energije, uključujući obnovljive vidove energije

Matematika 1.2.1.a. Kombinuje računske operacije s realnim brojevima, uključujući stepenova-nje i korjenovanje. 1.2.1.b. Primjenjuje svojstva i povezanost računskih operacija (sva tri reda). 3.2.2.a. Objašnjava promjenu toplinske energije sistema pri odvijanju fizikalnih i hemijskih promjena (otapanje, gorenje) uz pomoć eksperimenta.

Hemija 3.2.2.b. Povezuje primjere pretvaranja energije u živim i neživim sistemima.

Tehničko obrazovanje 2.3.6.c. Objašnjava pretvaranje energije iz jednog oblika u drugi. 2.3.7.a. Utvrđuje da energija može poprimati različite oblike.

Sticanje znanja vezanih za pretvaranje mehaničke energije iz jednog oblika u drugi

36 37



Metodička izvedba, organizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti, odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti, odrediti vrijeme za aktivnosti ko-jima se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnikai aktivnosti učenika)

1. Objašnjenje kako se pri klaćenju tijela mehanička energija pretvara iz jednog oblika u drugi 2. Definiranje zakona o održanju ukupne mehaničke energije tijela 3. Definiranje izoliranog (zatvorenog) sistema tijela 4. Definiranje zakona održanja ukupne mehaničke energije izoliranog (zatvorenog) sistema tijela 5. Izrada Maksvelovog točka i objašnjenje principa njegovog rada

Energija i štednja energije traže poznavanje zakona o očuvanju energije, pojmova efikasnosti toplotnih mašina, tj. koeficijenta korisnog dejstva, poznavanje raznih oblika energije, te kako se ona prevodi iz jednog oblika u drugi. Proizvodnja energije najuže je vezana za zakon o očuvanju energije i njenom pre-tvaranju iz jednog oblika u drugi. To se dešava i u klasičnim elektranama, gdje se potencijalna energija vode pretvara u električnu energiju (hidroelektrane) ili se električna energija dobiva iz sagorijevanja čvrstog ili tečnog goriva (termoele-ktrane). Isto se dešava i kod električne energije koja se dobiva korištenjem alterna-tivnih izvora (energija vjetra, sunčeva energija i sl.).

UVODNI DIO ČASA (5 MIN)Ponoviti gradivo obrađeno na prethodnim časovima, koje je važno za razumije-vanje ove nastavne jedinice. Ponoviti pojmove potencijalne i kinetičke energije i formule za njihovo izračunavanje. Podsticati đake da navode primjere kako se en-ergija može pretvarati iz jednog oblika u drugi, s posebnim osvrtom na pretvaranje mehaničke energije iz jednog oblika u drugi. GLAVNI DIO ČASA (35 MIN)• Objasniti kako se pri klaćenju tijela mehanička energija pretvara iz jednog oblika u drugi• Definirati zakon o održanju ukupne mehaničke energije tijela: Ep + Ek = konst.• Definirati izolirani (zatvoreni) sistem tijela• Definirati zakon održanja ukupne mehaničke energije izoliranog (zatvorenog) sistema tijela• Objasniti kako se pri slobodnom padu tijela mehanička energija pretvara iz jed-nog oblika u drugi, s posebnim osvrtom na odbijanje tijela od potpuno elastične podloge (15 min)

Nakon izložene teoretske osnove, pokazati đacima interaktivnu simulaciju „Matematičko klatno“ koja se nalazi na linku: https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_bs.html. Ova simulacija omogućava izbor dužine klatna, mase tijela, promjenu gravitacijskog ubrzanja, kao i to da li će se tijelo klatiti bez trenja ili sa trenjem. Grafik energije prikazuje kako se u vremenu mijenja potencijalna i kinetička energija, odnosno kako se mehanička energija pretvara iz jednog oblika u drugi. Sa uključenim tren-jem, vidi se na grafiku kako tokom vremena dolazi do smanjenja ukupne mehaničke energije i njenog pretvaranja u toplotnu energiju. Tokom klaćenja tijela moguće je posmatrati kako se mijenja vektor brzine i ubrzanja tijela. Simulacija nudi i mo-gućnost mjerenja perioda klaćenja matematičkog, odnosno fizičkog klatna. (10 MIN) Podijeliti učenicima listove na kojima se nalazi uputstvo za izradu Maksvelovog točka, kao i objašnjenje principa njegovog rada. Učenicama detaljno pojasniti kor-ake za pravljenje ovog točka, a zatim objasniti princip njegovog rada. Za domaću zadaću trebaju napraviti vlastiti Maksvelov točak. Upoznati ih sa načinom ocjen-jivanja ovog praktičnog rada/ogleda. (10 MIN)


U nastavku je prikazan izgled lista/ogleda.

ZAVRŠNI DIO ČASA (5 MIN) Ukratko ponoviti sa đacima izloženo gradivo.

* * * Korelacija sa predmetom Matematika uspostavlja se preko računskih zadataka iz fizike, vezanih za pretvaranje mehaničke energije iz jednog oblika u drugi. Kad je riječ o predmetima Hemija i Tehničko obrazovanje, i tu se govori o pretvaranju energije iz jednog oblika u drugi.

38 39

Zaključna razmatranja Učenici su bili zainteresirani za rad. Nastavni predmet:

FizikaRazred: Prvi

SREDNJA ŠKOLANastavnik:

Naziv nastavne jedinice Oblast Komponenta

Ishod učenja Pokazatelj(i) / Dio poka-zatelja za odgovarajući uzrast

Preduslovni/korelirani ishodi ili pokazatelji istog predmeta Motivacija – sektori ekonomije bazirane na znanju


Cilj nastavnog sata

Atmosferski pritisak

1. MEHANIKA

3. Pritisak i mehanika fluida

1. Analizira pojam pritiska i primjenjuje ga za objašnjavanje pojava u prirodi i tehnici 1.3.1a) Primjenjuje pojam pritiska za objašnjavanje pojava u prirodi i tehnici 1.3.1b) Mjeri pritisak pomoću barometra sa živom, te određuje njegovu brojnu vrijednost u raznovrsnim kontekstima i analizira princip rada tečnih manometara.1.3.2a) Opisuje efekte pritiska ili promjene pritiska u konkretnim kontekstima (npr. snižavanje atmosferskog pritiska s nadmorskom visinom, povećavanje hidrostati-čkog pritiska s dubinom fluida ili pritisak gasa na stijenke balona). 1.3. 2a) Izvodi izraze za hidrostatički pritisak i silu potiska, kao i uslove plivanja/tonjenja tijela. Oblast djelovanja medicine je funkcionisanje ljudskog organizma, a ne bi se moglo razumjeti bez razumijevanja atmosferskog pritiska. Mnogi mjerni instrumenti u di-jagnostici i instrumenti za primjenu terapije (tlakomjer i sl.) zahtijevaju poznavanje pojma pritiska i atmosferskog pritiska te uslova njegovog djelovanja na različite površine. Geografija U analizi prirodnih resursa, gdje je vodeno bogatstvo jedan od ključnih resursa (3.1.1. i 3.3.1.; 3.3.4.), neophodno je poznavati osnovne zakone hidrostatike. Biologija 1.2.1a. Analizira i uspoređuje uticaj pojedinih ekoloških faktora na organizme (temperatura, pH-vrijednost)

Hemija 1.2.1a. Raščlanjuje prirodne procese i utvrđuje njihov uticaj na geografsku sredinu. Atmosfera. Zračni pritisak. 1.4.2b Upoređuje dobivene veličine ( ) uz pisanje odgovarajućih matematičkih izraza.

IT 3.4.11a. Upotrebljava softver za obradu teksta, tabelarni proračun i prezentacije.

Matematika 1.1.1a. Diskutuje o mogućim rješenjima jednačina, nejednačina, domena, kodome-na, grafika funkcija koristeći skupove i skupovne operacije.

Analizirati faktore koji utiču na nastanak atmosferskog pritiska, posljedice njego-vog djelovanja kao i uočiti sličnosti i razlike između hidrostatičkog i atmosferskog pritiska

40 41


Svrhoviti sadržaj (iza-brati sadržaj kojim se mogu povezati aktivno-sti iz različitih predmeta STEM-a, a povezani su sa predloženim sektorima ekonomije bazirane na znanju) Metodička izvedba, orga-nizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti, odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti, odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnika i aktivnosti učenika)

1. Provjeriti prethodna znanja iz fizike 2. Rastumačiti pojam i karakteristike atmosferskog pritiska 3. Demonstrirati različite primjene atmosferskog pritiska

Atmosferski pritisak ima veliki uticaj na organizme koji obitavaju u staništima i predmet su proučavanja biologije. Atmosferski pritisak ima uticaj i na vremenske prilike, što se detaljno izučava u domenu geografije. Ovakav vid pritiska utiče na organizam čovjeka pa će ova znanja biti prihvaćena u medicini i srodnim granama, u proizvodnji lijekova, medicinskim istraživanjima i medicinskom inžinjeringu. Kako je atmosferski pritisak, odnosno njegova promjena uzrok nastanka strujanja zraka tj. vjetra, može se iskoristiti kao bitan resurs tj. kao obnovljivi izvor energije.

• Na početku nastavnik daje smjernice učenicima koji izvode jednostavan ekspe-riment. U čašu se ulije voda, otprilike do četvrtine, i prekrije se kartonom tako da cijeli vrh čaše bude prekriven. Karton se pritisne dlanom te se čaša naglo okrene naopako i izvuče se dlan ispod kartona.Uz nastavnikovo navođenje, učenici daju odgovor na pitanje šta će se dogoditi, hoće li karton pasti s čaše i hoće li se voda proliti. Zašto? • Kroz diskusiju učenici zaključuju da u gasovima, kao i u tečnostima, djeluje hi-drostatički pritisak koji je prouzrokovan pritiskom gasa (zraka) iznad zadane tačke. Kada je čaša okrenuta, na karton s gornje strane djeluje težina vode iz čaše. S donjestrane djeluje sila koju stvara pritisak. Ta je sila suprotne orijentacije od težine vode u čaši, te je uravnotežuje. Zbog toga karton ne pada. • Izvesti zaključak da je atmosferski pritisak taj pritisak koji djeluje sa donje strane kartona. Da je to pritisak zraka iznad Zemljine površine. Zemlja se zbog rotacije nalazi obavijena zračnim omotačem tako da atmosferski pritisak uzrokuje težina zraka i on opada s visinom. Na razini mora, normirani atmosferski pritisak iznosi 10.1325 Pa. Taj iznos još na-zivamo – jedna atmosfera. (10 MINUTA)

• Druga aktivnost je da učenici popunjavaju tabelu i analiziraju podatke o raspo-ređenosti mase Zemljine atmosfere

MMaassaa aattmmoossffeerree ((gguussttiinnaa ččeessttiiccaa ZZeemmlljjiinnoogg zzrraaččnnoogg oommoottaaččaa)) nadmorska visina 5500%% mmaassee nnaallaazzii ssee uu ppooddrruuččjjuu iissppoodd oolluujjnniihh oobbllaakkaa kkuummuulluussaa ispod 5,6 km 9900%% mmaassee aattmmoossffeerree ((oottpprriilliikkee ppoolloovviinnaa uukkuuppnnee aattmmoossffeerree)) ispod 20 km tteekk ookkoo 11%% 10 km iznad površine Zemlje

Kroz razgovor sa učenicima oni zaključuju da ukoliko bismo atmosferu zami-slili kao zračni okean, on bi imao najveću gustinu na dnu, a najmanju na površi-ni. Zbog toga atmosferski pritisak neće opadati linearno kada se penjemo pre-ma vrhu atmosfere, kao što bi to bilo u vodi koja ima nepromijenjenu gustinu. (5–10 MINUTA) • Treća aktivnost je da učenici kroz primjer koristeći formulu dolaze do podatkakolikom silom zrak djeluje na šaht površine 1 m2 ako je atmosferski pritisak normiran.

Odgovoriti na pitanje: kada bi se poredila ta sila sa težinom nekog tijela, kolika bi masa tijela bila? Dolaze do odgovora da tijelo ima masu 10 tona. Učenici treba da istraže i odgovor na pitanje koje se nameće kako atmosferski pritisak utiče na naše tijelo cijelom površinom te zašto taj pritisak

Vrednovanje posti-gnuća (načini formativnog praćenja i sumativna ocjena)


ne izaziva promjene na tijelima, a razgovorom ih dovesti do zaključka da se unutar tijela stvara protupritisak uzrokovan fluidima unutar tijela (tečnostima kao što su krv, plazma, voda i sl. kao i raznim gasovima) koji po principu trećeg Njutnovog zakona neutralizuje atmosferski pritisak koji utiče na cjelokupnu površinu tijela. Kakve su posljedice pritiska kada tijelo mijenja nadmorsku visinu (kao i kada ima zdravstvene nepravilnosti)? (10 MINUTA)

• Četvrta aktivnost je da učenici analiziraju jednostavnu spravu za mjerenje pritiska,barometar na slici. Nabrajaju sastavne dijelove barometra – posuda sa živom i uska tanka cjevčica dužine oko 1 metar. U cjevčici je živa iznad koje je, ako zanemarimo nešto živine pare, vakuum. Upućujući učenike na zaključke koje su izveli pri analizi eksperimenta analizirati kada će sistem na slici biti uravnotežen.

Sistem na slici bit će uravnotežen kada se uravnoteže pritisci fluida. Tada će pritisci u tačkama A i B biti jedna-ki, što znači da će hidrostatički pritisak žive u cjevčici (tačka A) biti jednak atmo-sferskom pritisku (tačka B). Porastom atmosferskog pritiska porast će visina stupca žive u cjevčici, ne bi li se ponovo uspostavila ravnoteža.

Također, kada se atmosferski pritisak spusti, smanjit će se i visina stupca žive u cjevčici. Vrijedit će: patm=ρHg •g•hHg Za normirani atmosferski pritisak stupac žive bit će visok 760 mm.

Za domaću zadaću se zadaje da učenici izračunaju koliko bi iznosio stupac vode kada bismo je umjesto žive stavili u cijev. Idući čas će iznijeti svoje zaključke zašto je dobiveni podatak da je cjevčica duga približno 10 m. Da istraže na kojem principu radi medicinski tlakomjer.

Da istraže efekt vakuuma. Jedna od mogućih smjernica je eksperiment Otta von Guerickea s tzv. magdeburškim polukuglama.

Učenici se dijele u tri grupe i na sljedećem času će prezentovati svoje zaključke prije kratkog kviza kojim će se provjeriti usvojeno znanje.

1. Na sljedećem času učenici prezentuju teme iz domaće zadaće 2. Na tom času učenici mogu pokazati svoje znanje o atmosferskom pritisku kroz kratki desetominutni kviz

Kroz cijelu pripremu potrebno je prožeti realnu povezanost između predmeta. Poveznice trebaju biti smišljene kako bi predstavljale STEM pristup.

42 43


Razred: ČetvrtiSREDNJA ŠKOLA

Nastavnik: Mevludin Maličević

Naziv nastavne jedinice Oblast Komponenta

Ishod učenja Pokazatelj(i) / Dio pokazatelja za odgovara-jući uzrast Preduslovni/korelirani ishodi ili pokazatelji istog predmeta



Cilj nastavnog sata

BOHROV MODEL ATOMA VODIKA

4. OSCILACIJE, TALASI I MODERNA FIZIKA

4.3. Osnove kvantne, atomske i nuklearne fizike

4.3.2. Evaluira različite modele atoma i analizira linijske spektre

4.3.2.2b) Objašnjava značenje atomskog broja, analizira red veličine karakteri-stičnih dimenzija i energija unutar atoma, te objašnjava principe nastanka linijskih (emisijskih i apsorpcijskih) spektara kod atoma

1. 4.3.2.1d) Tumači Comptonov efekat, te korištenjem De Broglieve hipoteze poredi elektrone i fotone s obzirom na njihova talasna i čestična svojstva. 2. 3.1.1.1c) Poredi Coulombov zakon s Njutnovim zakonom gravitacije i koristi ga za rješavanje računskih problema. 3. 1.3.1. 1f) Identifikuje i određuje centripetalnu silu, te tumači efekte centrifu-galne sile u konkretnim kontekstima. 4. 1.3.5. 4c) Tumači i matematički opisuje translatornu i rotacijsku kinetičku ene-rgiju, te elastičnu (pomoću grafikona) i gravitacionu potencijalnu energiju.

1. Medicina – Na osnovu linijskih spektara uspostavlja se dijagnoza prilikom analize uzoraka tkiva ili digestivnog, respiratornog sistema. 2. Proizvodnja energije, prenos energije, efikasnost – Bohrov model atoma daje objašnjenje linijskih spektara na osnovu zakona održanja energije. 3. IKT – U Bohrovom modelu atoma uvodi se pojam kvantiziranosti (zauzimanje tačno određenog stanja elektrona), što će biti osnova za razvijanje ideje o kvantno-m računaru. Razni senzori rade na principu kvantiziranosti. Matematika1.2.1c) Kombinuje operacije, metode i strategije za rješavanje numeričkih proble-ma, uključujući i efikasnije metode koje nisu očigledne. 1.2.2. Procjenjuje opravdanost i preciznost izabranih strategija, metoda, operacija i dobijenih rješenja, te diskutuje o krajnjem rješenju u kontekstu problema.

IKT 3.1.3.b Upotrebljava različite uređaje za razne aplikacije (web-usluge) https://phet.colorado.edu/bs/simulation/hydrogen-atom 3.3. 10.b. Koristi internetske alate za komunikaciju i rad na zajedničkom zadatku.

Hemija 1.1.2. 1.b. Istražuje povezanost strukture atoma i položaja u PSE (elektronska konfi-guracija, energija jonizacije, elektronski afinitet).

Geografija 1.4.4. Utvrđuje uzroke i posljedice fizičkih, hemijskih i bioloških promjena u geografskoj sredini.

Da učenici nauče kako se kombinacijom klasičnog i kvantnog opisa došlo do prihva-ćenog modela atoma vodika


Svrhoviti sadržaj (izabrati sadržaj kojim se mogu povezati aktivnosti iz ra-zličitih predmeta STEM-a, a povezani su sa predloženim sektorima ekonomije bazirane na znanju) Metodička izvedba, orga-nizacija rada – materijali, tehnologija i mediji koje će se koristiti, odrediti potrebno vrijeme za aktivnosti, odrediti vri-jeme za aktivnosti koji-ma se povezuju nastavni predmeti (aktivnosti nastavnikai aktivnosti učenika)

1. Primjenjivanjem trećeg Njutnovog zakona da učenici sami dođu do izraza koje sile djeluju na elektron (klasični uslov) 2. Da primjenom prvog i drugog Bohrovog uslova učenici dođu do reda veličine brzine elektrona, poluprečnika orbite i energije vezivanje elektrona 3. Dati potpuno tumačenje šta znači negativna energija elektrona i objasniti uslov kvantiziranosti pri prelazu elektrona sa jedne orbite na drugu i pojasniti linijske spektre

Hemija: Nastavnik će ponoviti građu atoma iz hemije i popunjavanje elektronske konfiguracije. Ponoviti sa učenicima zašto su pojedini elementi fluorescentni.Biologija: Sa učenicima iz biologije ući će u raspravu zašto svitac po noći svijetli. Dati objašnjenje pumpe Na-K.Geografija: Nastavnik će sa učenicima dati fizikalno objašnjenje polarne svjetlosti. Matematika: Rješavanje računskih zadataka (Prilog 1) IKT: Korištenje simulacije

1. ČAS U uvodnom dijelu, nakon što upišemo čas i provjerimo da li su svi učenici prisutni,provjerimo domaću zadaću i, ukoliko učenici nešto nisu znali, izvodimo jednog učenika na tablu i zajednički analiziramo zadatak.

Zatim provjeravamo znanje koje su učenici stekli na prethodnim časovima.

Postavljamo pitanja: 1. Kako glasi Planckov zakon zračenja? 2. Šta je to kvant energije? 3. Šta je fotoelektrični efekt? 4. Kako glasi Einsteinova teorija fotoelektričnog efekta? 5. Šta je to fotoćelija? 6. Šta nazivamo Comptonovim efektom? 7. Čemu je jednaka po De Broglieovoj hipotezi talasna dužina mikročestice? 8. Relacija neodređenosti?

GLAVNI DIO Nakon što su odgovorili na pitanja, sa učenicima nastavnik ulazi u diskusiju kako se u medicini, farmaciji ili na graničnim prelazima najlakše utvrđuje hemijski sastav uzorka. Nakon što čuje odgovore od učenika, daje im fizikalno objašnjenje i govori da će do toga doći kroz Bohrov model atoma, što zapisuje na tablu kao naslov:

Bohrov model atoma Da bi prevazišao poteškoće u koje je upao Rutherfordov model atoma, zbog nesla-ganja sa eksperimentalnim činjenicama o linijskim spektrima atomskog zračenja, Bohr (Bor) pribjegava uvođenju određenih kvantnih pretpostavki za atom. Ideja o kvantiziranju i nije bila nova, jer su je već prije njega uveli Planck i Einstein. Bohrove kvantne pretpostavke izražene su u dva postulata, koji objedinjuju Planckovu i Einsteinovu hipotezu sa zakonima klasične fizike i tako daju osnovu Bohrove te-orije atoma vodika.

44 45

1. Atom se može nalaziti samo u određenim stacionarnim sta-njima. U stacionarnim stanjima atom ne emitira niti apsorbira elektromagnetsko zračenje, iako se elektroni u tim stanjima ubrzano kreću. Energija u stacionarnim stanjima može imati samo vrijednosti iz diskretnog niza: E1, E2,... En. 2. Pri prelazu atoma iz jednog u drugo stacionarno stanje, on emitira ili apsorbira elektromagnetno zračenje frekvencije f određene razlikom energija u početnom En1 i konačnom En2 stanju sistema:

Emisija zračenja se dešava pri prelazu iz višeg u niže energetsko stanje (En1 > En2 ), a apsorpcija pri prelazu iz nižeg u više energe-tsko stanje (En1 < En2 ). Kao što se vidi, Bohrovo kvantiziranje se odnosi na energiju atoma. Atom može imati strogo određene vrijednosti energija iz diskretnog spektra. Prvi postulat određu-je stabilnost atoma, a drugi postulat određuje kvantne procese emisije i apsorpcije svjetlosti.

Bohrov model atoma vodika Provjera Bohrovih postulata je izvršena kod atoma vodika kao najjednostavnijeg, jednoelektronskog atoma. Stacionarne orbite elektrona u ato-mu vodika su određene sa dva uslova.

Prvi, klasični uslov izražava jednakost privlačne Coulumbove (Kulonove) sile između elektrona i jezgra i centripetalne sile

gdje su e, m i v naboj, masa i brzina elektrona, respektivno, a r radijus orbite.

Drugi kvantni uslov proizilazi iz prvog Bohrovog postulata, a odnosi se na kvantiziranost orbitalnog momenta impulsa.

Sada uvrstimo brzinu v u prvu jednačinu i dobijemo da je:

Radijus prve orbite u atomu vodika (n=1) je:

te je:

rn = r1 · n2

Diskretni spektar vrijednosti radijusa orbita će biti: r1, 4r1, 9r1, 16r1, 25r1,... Energija elektro-na na n-toj orbiti jednaka je sumi njegove kinetičke i potencijalne energije:

Zamjenom mv2:

46 47

dobije se:

Iz zadnje jednačine vidimo da r→∞, onda je E→0. Praktično, energija je jednaka nuli (elektron je slobodan) na mnogo manjoj udaljenosti, na kojoj je međudjelovanje elektro-na i jezgro zanemarljivo. Zamjenom r sa rn dobija se energija elektrona u stacionarnim stanjima:

Diskretni energetski spektar atoma vodika će biti: ili -13,6eV, -3,39eV, -1,5eV,…0. Elektron je najčvršće vezan za atom u prvom stacionarnom stanju ili osnovnom stanju. Povećanjem radijusa orbite (povećanjem broja n) raste i energija elektrona i teži nuli kada je elektron već slobodan. Energija atoma vodika u osnovnom stanju je -13,6eV. Da bi se elektron odvojio od jezgra (iz atoma) potrebno je utrošiti energiju od 13,6eV. Ova energija se zato zove energija jonizacije.

U osnovnom stanju elektron se nalazi na najmanjoj udaljenosti od jezgra. On ne može pasti na jezgro ili mu se više približiti, jer kada dođe u osnovno stanje, ne postoji neko niže stacionarno stanje u koje bi mogao preći. Stanja kod kojih je n >1 nazivaju se pobuđena stanja. Elektron može preći u pobuđena stanja samo ako međudjelovanjem poveća svoju energiju.

Documents

KATALOG DOBRIH STEM PRAKSI - Save the Children NWB · 2020. 9. 28. · Lektura: Diwan, Profis Grafički dizajn: BANS ... profesorice i profesori iz 12 škola s područja Brčko Distrikta,