Obsah

Úvod

Poznávací blok
„Pevnosť papiera“
(Haverlíková)

Poznávací blok
„Papier a kvapaliny“
(Haverlíková)

Poznávací blok
„Papier a teplo“
(Matejka, Haverlíková)

Poznávací blok
„Papier a pohyb“
(Matejka, Haverlíková)

Doplňujúce informácie
pre učiteľa
(Haverlíková)

Diskusia

Linky
SCHOLA LUDUS: Papierová fyzika
SCHOLA LUDUS, Centrum pre podporu výchovy k vede a rozvoj celoživotného neformálneho vzdelávania na FMFI UK v Bratislave

PoznÁvacÍ blok „Papier a pohyb“
Popis aktivít

Papierové lietadlá – osadzovanie

Ohnisko: Vodorovný vrh reálneho telesa v gravitačnom poli s odporom prostredia
Koncept: Modelovanie
Myšlienky: Využitie a rozvinutie skúseností s papierovými lietadlami.
Hodnoty: Vecné:
  • Charakter pohybu telies možno ovplyvniť cielenou zmenou jeho tvaru.
Poznávacie:
  • Rozvíjanie experimentálnych zručností – férové porovnávanie a interpretácia výsledkov.

Pomôcky: odpadový kancelársky papier (môže byť popísaný, ale nesmie byť pokrčený), nožnice

Časová náročnosť: 45 minút + súťaž (podľa počtu súťažiacich a súťažných kategórií)

Metodika: V tematickom bloku „Papier a pohyb“ plní tvorivo-objavná dielňa „Papierové lietadlá“ funkciu osadzovania. Samotná tvorivo-objavná dielňa však má vnútornú štruktúru pozostávajúcu zo všetkých etáp cyklu učenia:


Kľúčový prípad: Vlastné papierové lietadielko

Akcia: Výroba a hádzanie lietadielka

Opisovanie: Ako sa pohybuje?

Paralelné prípady: rôzne typy papierových lietadielok (žiaci sa učia jeden od druhého, skladajú podľa návodu alebo skúmajú lietadielka pripravené učiteľom)

Mapovanie: Porovnajte pohyb rôznych typov papierových lietadielok.

Modelovanie: Preskúmajte vplyv smerového kormidla, výškového kormidla, rozpätia krídel, sklonu krídel na pohyb lietadla

Abstrahovanie: Dobré rady, aby lietadlo letelo tak, ako chceme

Osadzovanie: Vyrobte lietadlo pre súťaž

Vrcholový prípad: zdvih lietadla

Zhodnocovanie: Preskúmajte, akou silou je lietadlo počas letu dvíhané


Prvou časťou tvorivo-objavnej dielne je akcia, ktorá vytvorí referenčný rámec pre vlastné objavovanie. Je ňou výroba a púšťanie papierových lietadiel. Žiaci riešia úlohu samostatne.

V časti opisovanie sa žiaci sústredia na vystihnutie charakteristík pohybu svojho lietada (náčrtkom alebo slovne) – Letelo lietadlo priamo? Klesalo rovnomerne/nerovnomerne alebo počas letu aj stúpalo? Letelo po každom hodení rovnako? Letelo pri rovnakých spôsoboch hodenia podobne? ...

V časti mapovanie sa žiaci rozdelia do 3- až 4-členných skupín, v rámci skupín sa navzájom jeden od druhého učia rôzne spôsoby výroby papierových lietadiel a referujú o zisteniach z časti opisovanie. Ak sa medzi výrobkami žiakov nevyskytli viaceré druhy papierových lietadiel, môžeme im poskytnúť návody na skladanie rôznych typov lietadiel. Každá skupina by mala mať pre ďalšie experimentovanie k dispozícii aspoň jedno základné – najjednoduchšie lietadlo a ďalšie tri druhy lietadiel (napríklad [6, 7, 8]). Porovnajte pohyb jednotlivých typov lietadielok. Pozn.: Aby bolo porovnanie korektné, mala by mať skupina z každého typu lietadielka niekoľko kusov, aby mohla vylúčiť vplyv „zlého“ poskladania a aby bolo možné odhaliť spoločný znak pohybu lietadiel vybraného typu.

Modelovanie je zamerané na systematické preskúmanie vplyvu tvaru lietadla na jeho pohyb. Ako ovplyvňuje pohyb lietadla tvar jeho smerového kormidla (1)? Ako ovplyvňuje pohyb lietadla tvar jeho výškových kormidiel (zadnej časti krídel – 2)? Ako ovplyvňuje pohyb lietadla rozpätie jeho krídel (3)? Ako ovplyvňuje pohyb lietadla sklon jeho krídel (4)?

lietadlo

Žiaci úlohu riešia v skupinách. Učiteľ dbá na to, aby pri skúmaní uvedených vplyvov menili vždy len jeden parameter. To znamená, že každá skupina pracuje s jedným typom papierového lietadla. Rôzne skupiny môžu skúmať rôzne typy lietadiel.

Abstrahovanie
môže mať formu zovšeobecnenie dobrých rád: Čo je užitočné urobiť, ak lietadlo neletí rovno? (ohnúť smerové kormidlo - ak lietadlo smeruje doľava, ohnite ho doprava a naopak) Čo je užitočné urobiť, ak lietadlo okamžite smeruje dole? (ohnúť výškové kormidlá – konce krídel nahor) Čo je užitočné urobiť, ak lietadlo prudko vyletí nahor, spomalí a spadne? (pravdepodobne je chyba vo výškovom kormidle – ohnúť konce krídel nadol, alebo hádzať pomalšie)

Na osadzovanie poznatkov získaných tvorivým objavovaním vplyvu tvaru papierového lietadla na jeho pohyb možno využiť súťaž. Žiaci sa spoločne s učiteľom dohodnú na kategóriách súťaže (napríklad vzdialenosť doletu, čas udržania sa vo vzduchu, priamosť letu, akrobacia) a kritériách hodnotenia (ako presne sa budú jednotlivé kategórie posudzovať / merať). Žiaci môžu súťažiť jednotlivo alebo, ak chcete podporiť ich schopnosť spolupracovať, argumentovať a dohodnúť sa, môžu vytvoriť súťažné dvojice.

Pri zhodnocovaní získaných poznatkov sa možno zamerať na príčinu „letu“ lietadla. Hoďte lietadlo a guľu vyrobené z rovnakého kusa papiera jemne vodorovným smerom. Ktoré z telies dopadne skôr? Prečo? Žiaci si môžu vyrobiť veterný tunel a odmerať silu, akou je lietadlo dvíhané nahor [9].

Skúsenosti: Deti počas tábora aktivita „Papierové lietadlá“ veľmi zaujala. Vedeli pripraviť dva, tri typy papierových lietadielok. Počas opisovania sa deti spontánne snažili skúmať vplyvy tvaru lietadielka na charakter jeho pohybu, postupovali však neférovo (menili súčasne viacero parametrov) a nesystematicky. Pri skladaní lietadielok podľa návodu mala väčšina detí ťažkosti. Pomohlo im vzorovo poskladané lietadielko, s ktorým mohli svoje modely priebežne konfrontovať. Dopredu ohlásená súťaž bola pre deti veľmi motivujúca – aby v súťaži uspeli, chceli zistiť, ako sa dá predurčiť let lietadla. Pri skúmaní vplyvu jednotlivých parametrov lietadla na jeho pohyb sa však väčšina detí uspokojila s jedným spustením procesu. Chceli tvoriť závery na základe jediného hodenia lietadla s danými parametrami.

Pre tvorivo-objavnú dielňu „Papierové lietadlá“ je dôležitý dostatočný priestor na skúmanie pohybu lietadiel – miestnosť s vyššími stropmi a dĺžkou aspoň 10 metrov. Pri súťaži je potrebná ešte dlhšia miestnosť (niektoré lietadlá doleteli až do vzdialenosti 15 metrov), najlepšie telocvičňa alebo v prípade bezvetria školský dvor. Dôležitá je aj vzájomná ohľaduplnosť detí, aby si pri testovaní lietadiel neprekážali, nevystavovali lietadlá zbytočnému riziku zrážok a deformácii a dávali pozor, aby nestúpili na lietadlo, ktoré pristálo na zemi.