U žarištu

Ishodi učenja:

  • navesti karakteristične točke sfernog zrcala (A, B)
  • skicirati i opisati odbijanje karakterističnih zraka svjetlosti na sfernim zrcalima (A, B)
  • konstruirati sliku u sfernim zrcalima (B, C)
  • opisati narav slike u sfernim zrcalima (B, C)
  • opisati primjenu sfernih zrcala (A, B, C, D)

 

*U zagradama su navedena slova koja označavaju aktivnosti ovog scenarija poučavanja, a njihovom se realizacijom doprinosi ostvarenju dotičnog ishoda.

 

 

Opis aktivnosti

 

A Odbijeni o zrcalo

Pokažite učenicima reprodukciju slike nizozemskog umjetnika M. C. Eschera, Ruka s reflektirajućom sferom, poznata i kao Autoportret u sfernom zrcalu.

Pitajte učenike: Što sve vidite u sfernom zrcalu? Što mislite, tko drži sferno zrcalo?

Sljedećim pokusom istražite s učenicima svojstva sfernih zrcala. Koje su karakteristične točke (središte zakrivljenosti, žarište i tjeme sfernog zrcala)? Kako se zrake svjetlosti odbijaju od sfernog zrcala?

Pokus 1: U žarištu

Podijelite učenike u manje skupine. Svakoj skupini podijelite čisti bijeli papir formata A4 i na sredini papira neka učenici nacrtaju horizontalnu crtu (optičku os) od jednog do drugog ruba. Postavite udubljeno sferno zrcalo; ako ga nemate, načinite ga od aluminijske folije ili lima (dimenzije folije ili lima neka budu 3 cm5 cm).

Postavite udubljeno zrcalo simetrično s obzirom na nacrtanu optičku os. Neka učenici označe položaj tjemena zrcala i oblik zrcala na papiru. Neka upotrijebe izvor svjetlosti s pravokutnim otvorom ili laserski pokazivač. Na izvor svjetlosti neka umetnu slajd s prorezima.

Pitajte učenike: Gdje se sijeku odbijene zrake paralelnog upadnog snopa svjetlosti?

Učenici neka crtaju položaj i oblik zrcala, tjeme, žarište i središte zakrivljenosti sfernog zrcala te upadne i reflektirane zrake svjetlosti, kao i svoja opažanja i zaključke o odnosu žarišne daljine i polumjera zakrivljenosti u alatu za izradu dijagrama Gliffy.

Pokus neka istraže i izbočenim zrcalom.

U sljedećem pokusu s učenicima istražite kako se prema zakonu odbijanja svjetlosti karakteristične zrake odbijaju u sfernom zrcalu.

Pokus 2: Snopovi zraka

Podijelite učenike u manje skupine. Na sredini lista papira formata A4 neka nacrtaju horizontalnu liniju (optičku os) od jednog do drugog ruba.

Neka upotrijebe isto sferno zrcalo kao u prethodnom pokusu te izvor svjetlosti s pravokutnim otvorom za paralelnu svjetlost ili laserski pokazivač.

Umetnite slajd s jednostrukim prorezom na izvor svjetlosti. Postavite udubljeno zrcalo okomito na nacrtanu optičku os. Poznate su karakteristične točke sfernog zrcala (tjeme, žarište i središte zakrivljenosti zrcala).

Pitajte učenike: Kako se odbija zraka svjetlosti koja je paralelna s optičkom osi? Kako se odbija zraka svjetlosti koja prolazi kroz središte zakrivljenosti sfernog zrcala? Kako se odbija zraka svjetlosti koja prolazi kroz žarište sfernog zrcala?

Učenici neka crtaju položaj i oblik zrcala, tjeme, žarište i središte zakrivljenosti sfernog zrcala te upadne i reflektirane zrake svjetlosti, kao i svoja opažanja i zaključke o karakterističnim zrakama svjetlosti u alatu Gliffy.

Pokus učenici mogu ponoviti izbočenim zrcalom.

Aktivnost možete ostvariti suradničkim radom učenika različitih škola u virtualnoj učionici uz pomoć platforme za suradničko učenje Edmodo, tako da članovi drugih skupina mogu komentirati i postavljati pitanja ako učenici rade projekt na temu sfernih zrcala s drugim školama.

Tijekom suradnje podsjetite učenike na uvažavanje mišljenja drugih učenika i pravila ponašanja na internetu (Netiquette).

Uputite učenike na odgovorno ponašanje u radu sa sfernim zrcalima. Neka ne pokušavaju usmjeriti Sunčeve zrake na drugu osobu ili zapaljive tvari.

Napomena: Pokus izvoditi u zamračenoj prostoriji.

 Postupci potpore

Tijekom rada u skupinama učenicima s teškoćama odredite njihovu ulogu u skupini i podijelite zadatak/zadatke koje trebaju izvršiti u skladu sa svojim sposobnostima i teškoćama. Na taj način omogućit ćete im aktivno sudjelovanje u zadatku unutar skupine, što će pridonijeti uspješnijem usvajanju njima postavljenih ciljeva, a istovremeno ćete izbjeći situaciju da učenici u svojoj skupini budu samo pasivni promatrači.

Učenicima sa specifičnim teškoćama učenja i učenicima s intelektualnim teškoćama pripremite slikovni pojmovnik koji će jasno opisati svaki fizikalni pojam o kojem se govori unutar ovoga scenarija poučavanja. Opis pojma možete pripremiti i na karticama na kojima će se nalaziti po jedan pojam, uz popratnu sliku koja učeniku olakšava njegovo razumijevanje i zapamćivanje. Zadatke za rad u skupini pripremite u obliku kronološki poredanih koraka kako bi učenicima s teškoćama (npr. učenicima s poremećajem pažnje i hiperaktivnosti) bilo lakše pratiti slijed odrađenih zadataka. Kronološki poredane korake za izvođenje pokusa napišite u kratkom i sažetom obliku, jednostavnim rečenicama i, kad god je to moguće, popratite slikom kako bi učenici mogli točno vidjeti što trebaju napraviti.

Prije uporabe alata Gliffy s učenicima je dobro proći upute za uporabu, koje možete izraditi u obliku sažetka koji će sadržavati slike sučelja navedenog alata s objašnjenjima najvažnijih uputa za uporabu. Te upute učenici kasnije mogu zalijepiti u bilježnicu, a one će im služiti kao podsjetnik pri ponovnoj upotrebi toga alata. Većinu učenika s teškoćama dobro je prvi put postupno voditi kroz alat usmenim uputama i podrškom u uporabi alata.

 

 

B Iako su mali, oni su veliki

Donesite u razred nekoliko različitih sfernih zrcala. Razgovarajte s učenicima o uporabi zakrivljenih zrcala u kozmetičke (za šminkanje i brijanje) te u zdravstvene svrhe (pregled promjena na zubima ili koži).

Pitajte učenike: Kakva je oblika prednja, a kakva stražnja strana takva zrcala? Kako izgledaju dijelovi tijela kad se primaknete takvu zrcalu? Što se događa ako se odmičemo od takva zrcala?

Uputite učenike na funkcionalnost sfernih zrcala kojima se koriste i oprezno rukovanje sfernim zrcalima zbog mogućih ozljeda oštrim predmetima.

Sljedećim pokusom učenici mogu istražiti kako i gdje nastaje slika tijela u sfernom (udubljenom/izbočenom) zrcalu.

Pokus 3: Razgovor u zrcalu

Podijelite učenike u manje skupine. Na sredini lista papira formata A4 neka nacrtaju horizontalnu liniju (optičku os) od jednog do drugog ruba.

Postavite udubljeno sferno zrcalo; ako ga nemate, načinite ga od aluminijske folije ili lima (dimenzije aluminijske folije ili lima neka budu 3 cm5 cm), rabljene limenke (može poslužiti i dno limenke).

Koristite se izvorom svjetlosti s pravokutnim otvorom, rođendansku svijeću ili lučicu. Umetnite slajd s prorezom na izvor svjetlosti. Postavite udubljeno zrcalo okomito na nacrtanu optičku os. Sferno zrcalo, predmet (dječji autić), izvor svjetlosti i zastor trebaju biti u istoj visini. Zastor pomičite dok u njemu učenici ne vide jasnu sliku predmeta.

Učenici neka crtaju položaj i oblik zrcala, tjeme, žarište i središte zakrivljenosti sfernog zrcala, upadne i odbijene zrake svjetlosti te svoja opažanja i zaključke o nastanku slike u sfernim zrcalima u programu dinamične matematike GeoGebra.

Ovu aktivnost zajedno s učenicima možete završiti uz pomoć simulacije 1 i simulacije 2, koja objašnjava opaženo.

 Postupci potpore

Učenicima s teškoćama (npr. učenicima s intelektualnim teškoćama, učenicima sa specifičnim teškoćama učenja (disgrafija), učenicima s motoričkim teškoćama) po potrebi pružite podršku u crtanju optičke osi ili im ponudite predložak s već nacrtanom optičkom osi koja je potrebna za provedbu aktivnosti.

Za izražavanje opažanja i zaključaka o nastanku slike u sfernim zrcalima u alatu GeoGebra učenicima s teškoćama umjesto otvorenih pitanja bolje je ponuditi pitanja s ponuđenim odgovorima ili pitanja na nadopunjavanje. Pri prvoj uporabi alata GeoGebra provjerite razumiju li učenici sve elemente u alatu te ih postupno vodite kroz uporabu alata demonstrirajući im jednostavne opcije i zadatke koje će nakon vas ponavljati. Za potrebe uporabe alata možete sastaviti i kratki sažetak koji će sadržavati slike sučelja navedenog alata uz nekoliko kratkih i numeriranih koraka za uporabu. Navedene upute učenici mogu zalijepiti u bilježnicu ili imati na nekom drugom mjestu da im (po potrebi) budu dostupne pri svakoj uporabi alata.

 

 

C Pogled iza ugla

Razgovarajte s učenicima o zrcalima u automobilima (retrovizorima).

Pitajte učenike: Jeste li opipali retrovizore automobila? Kakva je reflektirajuća površina retrovizora? Što vozačima omogućavaju takva zrcala? Gdje se još upotrebljavaju zakrivljena zrcala na cesti kako bi omogućila vozačima sigurnije sudjelovanje u prometu?

Uputite učenike da, ako žele proširiti, produžiti ili povisiti prostor u kojem borave, primijene zrcala. Zrcala će postavljanjem na pravome mjestu dati uvećanu sliku maloga prostora.

Igra zrcalima stvara iluziju, stoga ona imaju važnu dekorativnu ulogu u prostoru.

Različite učinke učenici mogu postići primjenom većih zrcala ili slaganjem komada manjih, koji mogu biti u različitim dimenzijama, oblicima i kutovima postavljanja.

Sljedećim pokusom istražite kakva slika nastaje u izbočenom zrcalu.

Pokus 4: Stvarno nestvarno

Postavite izbočeno (konveksno) zrcalo na rub zida i vrata učionice. S druge strane zida postavite (ako imate mogućnost) plakat iz Fizike.

Pitajte učenike: Gdje trebate stati da vidite tijelo koje promatrate u zrcalu?

Neka se učenici gibaju po učionici i gledaju u zrcalo. Kakva slika nastaje u zrcalu?

Neka nacrtaju i opišu prirodu slike koju vide u izbočenom zrcalu u programu dinamične matematike GeoGebra.

 Postupci potpore

Učenike s teškoćama uključite tako da aktivno sudjeluju u praktičnom radu.

Tijekom izvođenja pokusa učenicima s teškoćama (npr. učenicima s intelektualnim teškoćama, učenicima s poremećajem pažnje i hiperaktivnosti) postavljajte dodatna pitanja kojima ćete provjeravati razumijevanje izvođenja pokusa. Navedenim učenicima svi novi pojmovi koji se upotrebljavaju u ovoj aktivnosti trebaju biti objašnjeni na predlošku koji im može služiti kao potpora tijekom nastave.

Učenicima s oštećenjem vida tijekom provedbe pokusa neprestano i detaljno objašnjavajte što se događa u kojem trenutku. Nakon svakoga pokusa učenicima s teškoćama (npr. učenicima sa specifičnim teškoćama učenja, učenicima s intelektualnim teškoćama, učenicima s poremećajem pažnje i hiperaktivnosti) pripremite i dajte zaključak pokusa s popratnom slikom.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći dodatne upute kako učenike uključiti u aktivnost uporabe digitalnih alata i praktičan rad.

 

 

D Kuhani i pečeni u zrcalu

Potaknite učenike na raspravu kako su drevni narodi (Grci, Kinezi, Inke i drugi) u svjetovnim i vjerskim obredima palili vatru.

Pitajte učenike: Jete li članovi izviđačkih udruga? Na koji način izviđači pale vatru po sunčanom vremenu?

Neka učenici opišu, ako jesu članovi izviđača, kako se može zapaliti vatra postavljanjem zapaljivog materijala u žarište udubljenog zrcala.

Pokažite im i fotografiju zakrivljene (konkavne) zgrade hotela Vdara koji se nalazi u samom središtu grada, u Las Vegasu, a koji cijelom svojom površinom s južne strane ima prozore koji reflektiraju Sunčevu svjetlost. Tijekom dana Sunčeva je svjetlost usmjerena prema području bazena, i tu je intenzitet svjetlosti najveći (žarište) pa može uzrokovati teške opekline, pa čak i rastopiti plastiku. Isti arhitekt projektirao je u Londonu neboder Walki Talkie, ispred kojeg se zbog velikog intenziteta Sunčeve svjetlosti mogu ispeći jaja.

Uputite učenike na odgovorno ponašanje u prirodi i sprječavanje požara te na opasnosti izlaganja tijela Sunčevoj svjetlosti.

Kakva je temperatura u žarištu konkavnog zrcala? Odgovor na pitanje možete s učenicima istražiti sljedećim pokusom:

Pokus 5: Odbijanje svjetlosti na udubljenom zrcalu

Podijelite učenike u manje skupine. Dajte učenicima veći stari kišobran kojem je uklonjena drvena drška. Neka oblože unutarnju stranu kišobrana aluminijskom folijom i to tako da folija bude što je moguće glađa. Unutarnju sjajnu stranu kišobrana neka usmjere prema Suncu.

Upozorite učenike neka ne gledaju izravno u udubljenu stranu kišobrana (udubljeno zrcalo). Neka drže komad papira ili ga postave na pod te pomiču papir dok ne pronađu žarište.

Osjetite li da vam se zrcalo zagrijalo?

Potrebno je oprezno rukovati kišobranom zrcalom jer neki mogu biti dosta zagrijani. Ako vaš kišobran zrcalo predstavlja dobru solarnu pećnicu, možete upotrijebiti čokoladu, hrenovku, jaje ili neku drugu prehrambenu namirnicu kako biste osjetili koliko je vruće u žarištu i koliko se tijela zagriju.

Tijek izrade neka učenici snimaju i izrade videolekciju o tome kako se svjetlost odbija kad upada na udubljeno zrcalo uz pomoć alata za izradu videomaterijala Animoto. Uradak neka učenici predstave ostalim učenicima u školi postavljanjem na mrežne stranice škole.

Ako nemate mogućnost izvesti pokus, sferna zrcala možete istražiti uz pomoć Nacionalnog portala za učenje na daljinu Nikola Tesla. Obrazovne sadržaje povezane sa sfernim zrcalima možete pronaći na: Digitalni obrazovni sadržaji, Fizika nastavnici, Optika, Sferna zrcala, str. 1., 4., 6. i 14.

Napomena: Za pristup Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ potreban je elektronički identitet u sustavu AAI@EduHr.

 Postupci potpore

Tijekom rasprave učenicima koji teže odgovaraju na pitanja i donose zaključke postavite dopunska pitanja. Isto tako, obratite pozornost na to da će nekim učenicima s teškoćama biti potrebno dulje vrijeme za davanja odgovora te ih je stoga potrebno pričekati.

Učenicima možete prije rasprave dati gotove, nezavršene pisane predloške s odgovorima na pitanja, koje mogu tijekom rasprave samo nadopuniti.

U Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama možete pronaći dodatne upute kako učenike uključiti u raspravu i praktičan rad.

 

 

 Za učenike koji žele znati više

Učenici koji žele znati više mogu istražiti o povijesnom razvoju i proizvodnji sfernih zrcala, a svoje uratke predstaviti koristeći se alatom za izradu prezentacija, infografika i plakata Piktochart. Uradak neka objave na mrežnoj stranici škole.

Učenici koji žele više mogu istražiti nastajanje slike u udubljenom zrcalu kao u aktivnosti B. Neka učenici postave udubljeno zrcalo ispred izvora svjetlosti. Udubljenom zrcalu i izvoru svjetlosti neka dodaju zastor i to tako da sve troje budu u istoj visini. Udubljeno zrcalo neka malo okreću na stranu prema zastoru kako bi na njemu vidjeli jasnu sliku tijela. Zastor neka učenici pomiču dok ne vidite jasnu sliku tijela. Ravnalom neka izmjere udaljenost tijela od zrcala i udaljenost slike tijela od zrcala. Dobivene podatke neka upišu u tablicu, i to tako da tijelo postave na proizvoljnoj udaljenosti 10 cm od udubljenog zrcala te izvrše još barem tri mjerenja za dva, tri i četiri puta veću udaljenost tijela od udubljenog zrcala. Neka učenici procijene visinu slike tijela. Ravnalom neka izmjere visinu predmeta i visinu slike tijela. Zatim neka izračunaju žarišnu daljinu udubljenog zrcala iz jednadžbe za sliku. Učenici neka u tablicu upisuju kako se mijenja povećanje slike,  pogreške mjerenja te svoja opažanja i zaključke u programu dinamične matematike GeoGebra.

Aktivnost možete s učenicima završiti uz pomoć simulacije 1 i simulacije 2.

 

 

 Dodatna literatura, sadržaj i poveznice:

Na mrežnim stranicama možete naći videouradak i aplet izrađen uz pomoć besplatne aplikacije GeoGebra Sferna zrcala.

Dodatna pojašnjenja pojmova možete potražiti na relevantnim mrežnim stranicama – Google znalac, Struna (Hrvatsko strukovno nazivlje), Hrvatska enciklopedija i sl.

  1. Bennett, N. (2001). Učenje kroz grupni rad. U: Uspješno učenje i poučavanje (Ur. C. Desforges). Zagreb: Educa
  2. Haliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. (2001.). Fundamentals of Physics, J. Wiley & Sons, New York
  3. Ivančić, Đ., Stančić, Z. (2015): „Razlikovni pristup u inkluzivnoj školi“. U: Igrić, Lj. i sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 159–203.). Zagreb: Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga
  4. Kadum-Bošnjak, S. (2012). Suradničko učenje. Metodički ogledi, 19(1) , 181.-199.
  5. R. Krsnik. (2008.). Suvremene ideje u metodici nastave fizike, Zagreb, Školska knjiga
  6. Sekušak-Galešev, A., Stančić, Z., Igrić, Lj. (2015): „Škola za sve, razvrstavanje učenika i čimbenici učenja“. U: Igrić, Lj. i sur. Osnove edukacijskog uključivanja. Škola po mjeri svakog djeteta je moguća (str. 203–249). Zagreb: Edukacijsko-rehabilitacijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga.

Napomena: Valjanost svih mrežnih poveznica posljednji je put utvrđena 1. 10. 2017.

 

Primijenili ste ovaj scenarij poučavanja u nastavi? Recite nam svoje mišljenje popunjavanjem upitnika na ovoj poveznici
Creative Commons licenca
Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna. Prilikom korištenja ovog djela trebate označiti autorstvo djela na ovaj način: CARNET (2017) e-Škole scenarij poučavanja ˝(upisati naslov scenarija poučavanja)˝, https://scenariji-poucavanja.e-skole.hr/.

Informacije o scenariju

Predmet:
Razred: ,

Razina izvedbene složenosti: napredna

Korelacije i interdisciplinarnost:

- Likovna kultura
- Matematika
- Povijest
- Tehnička kultura
- Informatika


Savjete i upute za primjenu digitalnih alata u nastavi pronađite
na e-Laboratoriju. e-Laboratorij logo