vzduch – víc než nic › 2015 › 01 › ...za použití těchto pomůcek zkus, jestli vzduch...

This project Pri-Sci-Net has received funding from the European Union Seventh Framework Programme (FP7 2007 /13) under grant agreement No.266647

Mat

9-11years


The content of the present document only reflects the author’s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein.

Vzduch – víc než nic

Author: Christian Bertsch

Vzdělávací obsah: Člověk a příroda / Fyzika Klíčové pojmy: Hustota pevných látek a kapalin

Cílová věková skupina: 9 -11 let

Délka aktivity: 2 hodiny

Shrnutí:Žáci si mají osvojit poznatek, že vzduch je látka (i když jí nemůžeme vidět) se specifickými fyzikál-ními vlastnostmi. Žáci zkoumají, že vzduch se při zahřívání roztahuje (expanduje)..

Cíl: Žáci pochopí, že vzduch je látka. Žáci pochopí, že vzduch při zahřívání expanduje. Žáci umí vysvětlit, proč vzduch při zahřívání ex-panduje s použitím částicového modelu látky.

Materiály a pomůcky (pro každou skupinu): Experiment 1: 1 miska naplněná vodou, 1 brčko, 1 sešit, 1 balónek, 1 malá láhev (bez víčka)Experiment 2: 1 miska vody, horní část 1 práz-dné plastové láhve (rozstřihnete láhev nůžkami na dvě části), víčko od láhve, 2 fazole v loďce (čajová svíčka) Experiment 3: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 malá koule z papíruExperiment 4: 1 balónek, 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 nůžkyExperiment 5: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), voda, malý trychtýř, modelína Experiment 6: 1 balónek, fén, krejčovský metrExperiment 7: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 balónek, 1 miska s horkou vodou, 1 miska se studenou vodou.


VZDUCH – VÍC NEŽ NIC

Plán hodiny (spolu s poznámkami pro učitele) – Popis aktivity

(popište činnost žáků a způsob, jakým učitel řídí aktivitu)

Experimenty 1 – 5 mohou být prováděny v jedné vyučovací hodině, protože se týkají stejného

tématu: vzduch je látka.

Experimenty 6 – 7 mohou být prováděny také v jedné vyučovací hodině, protože se týkají

stejného tématu: vzduch při zahřívání expanduje.

Učitel rozdělí žáky do skupin po čtyřech a rozdá každé skupině pomůcky a pracovní listy.

Motivace (Formulace hypotézy)

Všechny aktivity začínají otázkou; Žáci mohou o této otázce diskutovat za použití svých

předchozích zkušeností. Žáci předvídají, co se během experimentu může stát, a zapíší své vlastní

nápady.

Poté co se žáci shodnou na možných výsledcích experimentu, začnou provádět různé experimenty

za použití poskytnutých pomůcek. Pozorují, pracují, měří a kreslí svá pozorování.

Bádání (Návrh a průběh experimentů, jejich pozorování)

Vlastní provedení pokusů viz přílohy – pracovní listy.

Experiment 1: 1 miska naplněná vodou, 1 brčko, 1 sešit, 1 balónek, 1 malá láhev (bez víčka)

Experiment 2: 1 miska vody, horní část 1 prázdné plastové láhve (rozstřihnete lahev nůžkami na

dvě části), víčko od láhve, 2 fazole v loďce (čajová svíčka)

Experiment 3: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 malá koule z papíru

Experiment 4: 1 balónek, 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 nůžky

Experiment 5: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), voda, malý trychtýř, modelína

Experiment 6: 1 balónek, fén, krejčovský metr

Experiment 7: 1 prázdná plastová láhev (bez víčka), 1 balónek, 1 miska s horkou vodou, 1 miska

se studenou vodou.

Evaluace (záznam výsledků)

Experiment 1-5: Studenti dojdou k závěru, že vzduch je látka, a proto potřebuje prostor. Po

provedení pěti experimentů, žáci zapíší, co zjistili. Je velmi důležité, aby každý žák zvlášť zapsal

svými vlastními slovy, na co přišel. Poté mohou být jednotlivé záznamy a poznámky porovnány.

Experiment 6 -7: Žáci dojdou k závěru, že vzduch při zahřívání expanduje a mohou vysvětlit tento

fenomén s použitím modelu částic. Po provedení těchto dvou experimentů, každý student zapíše, co

zjistil.


Přílohy:

Základní informace:

Vzduch není nic, i když ho nemůžeme vidět. Vzduch je neviditelná směs plynů, která nemá vůni ani

chuť, ale je základní podmínkou pro život na Zemi. Dusík (N2; 78 %) a kyslík (O2; 21%) jsou dvě

základní složky vzduchu. Zbytek (1 %) se skládá z argonu, oxidu uhličitého (CO2, 0,03%), neonu a

helia.

Ačkoliv je vzduch neviditelný, potřebuje prostor. Skládá se z mnoha různých částic (atomů a

molekul), které spolu nejsou spojeny, pohybují se velkou rychlostí (500 m/s při 20°C) a často se

sráží. Tyto částice zcela vyplňují prostor, který mají. V uzavřeném prostředí se tyto částice sráží

mezi sebou, ale také naráží například do stěn láhve nebo balónku, a proto působí tlak i na tyto stěny.

Pokud se vzduch otepluje, částice se pohybují rychleji, a proto potřebují více prostoru. Když se

vzduch zahřeje o 1 °C, jeden litr vzduchu se zvětší o velikost náprstku.

Částice vzduchu při 20 °C Částice vzduchu při 90 °C

Jaká je představa vzduchu u žáků?

V porovnání s pevnými látkami a tekutinami nejsou mladšími dětmi chápány plynné látky jako

látky, protože se jich nemohou dotknout nebo je vidět. Slovo „plyn“ je často spojováno

s negativními vlastnostmi jako „jedovatý“, „páchnoucí“ a „hořlavý“. Naopak „vzduch“ je chápán

jako něco čistého a zdravého.

Ve věku pěti let už děti vědí o existenci vzduchu, ale většinou jen v souvislosti s pohybujícími se

jevy – jako je vítr. V těchto situacích totiž mohou vzduch cítit. Přítomnost vzduchu ve statických

situacích je přijata kolem věku 8 let. Nicméně skutečnost, že vzduch není nic a má zvláštní

hmotnost, je intuitivně těžko představitelná. Dokonce i některé děti ve věku 12 let mají představu,

že vzduch nemá žádnou nebo zápornou hmotnost, protože plynné látky jsou chápány jako něco

lehkého, co stoupá nahoru místo toho, aby prokazovalo nějakou hmotnost.


Vzduch – víc než nic

Experiment 1: Můžeš vidět, slyšet nebo cítit vzduch?

Už jsi někdy viděl, slyšel nebo cítil vzduch? Napiš své zkušenosti:

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________


Za použití těchto pomůcek zkus, jestli vzduch uvidíš, uslyšíš nebo ucítíš:

1 miska naplněná vodou, 1 brčko, 1 sešit, 1 balónek, 1 malá láhev

Vyznač pokusy, u kterých jsi mohl vidět, cítit nebo slyšet vzduch:

S těmito pomůckami

můžeme vidět, cítit

nebo slyšet vzduch.


Co se stane, pokud ponoříš malou láhev do vody? Nakresli, co vidíš:


Experiment 2: Potápějící se medvědi

Pomůcky: 1 miska vody, horní část 1 prázdné plastové láhve

(nůžkami rozstřihni láhev na dvě části),

víčko od láhve, 2 medvědi v lodi (čajová svíčka)

Výzkumná otázka: Jak se mohou medvědí průzkumníci potopit na dno misky, aniž by se

namočili?

Nakresli svůj nápad.

Umíš vysvětlit, proč se medvědi nenamočili? Napiš to!

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________


Jestli se ti povedlo, že se tvůj medvěd potopil, aniž by se namočil, odšroubuj víčko láhve a pozoruj,

co se stane. Nakresli, co vidíš.


Experiment 3: Je prázdná láhev opravdu prázdná?

Pomůcky: 1 prázdná plastová láhev, 1 malá koule z papíru

Dej kouli z papíru do hrdla prázdné láhve.

Výzkumná otázka: Jak dostaneš papírovou kouli dovnitř do láhve, aniž by ses dotkl láhve nebo

papírové koule? Napiš svůj nápad předtím, než ho zkusíš.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Teď to vyzkoušej!

Co se stalo: _______________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Umíš vysvětlit, co se stalo?

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________


Experiment 4: Jak těžké je nafouknout balónek?

Pomůcky: 1 balónek, 1 prázdná plastová láhev, 1 nůžky

Dej balónek do prázdné láhve. Dokážeš nafouknout balónek uvnitř láhve?

Dohodněte se ve skupině, jestli ano nebo ne, předtím než to zkusíte!

□ Ano, můžeme nafouknout balónek uvnitř láhve.

□ Ne, nemůžeme nafouknout balónek uvnitř láhve.

Zkus nafouknout balónek. Napiš, co můžeš pozorovat.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Zkus vysvětlit své pozorování.

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Jakým způsobem by šlo nafouknout balónek uvnitř láhve? Zkus najít řešení a nakresli ho.


Experiment 5: Přetékající voda – ne tak snadné!

Pomůcky: 1 prázdná plastová láhev, voda, malý trychtýř, modelína

Dej trychtýř do láhve a nalij do trychtýře vodu. Co se stane?

_________________________________________________________

_________________________________________________________

______________________________________________

Dej trychtýř do láhve a hrdlo láhve utěsni modelínou. Nalij vodu do trychtýře. Co můžeš

pozorovat? Nakresli, co vidíš!

Jak bys to vysvětlil?

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Co jsem se dnes naučil?

______________________________________________________

______________________________________________________

_____________________________________________________________________


Experiment 6: Rozdíl mezi studeným a teplým vzduchem

Pomůcky: balónek, fén, krejčovský metr

Nafoukni balónek a krejčovským metrem změř jeho obvod. Zapiš si výsledek.

Zahřej nafouklý balónek fénem a znovu změř jeho obvod. Zapiš si výsledek.

Počkej pár minut a znovu změř obvod balónku. Zapiš si výsledek.

Balónek s normálním vzduchem: obvod _________ cm

Balónek s horkým vzduchem: obvod _________ cm

Balónek se studenějším vzduchem: obvod _________ cm

Podívej se na výsledky svého měření. Je zde nějaký rozdíl mezi horkým a studeným vzduchem?

Napiš, co pozoruješ.

________________________________________________________________________________

__________________________________________________________

Vezmi si nafouklý balónek domů a dej ho do mrazáku. Po jedné hodině změř jeho obvod.

Balónek s velmi studeným vzduchem

Můj odhad: obvod _________ cm

Mé měření: obvod _________ cm


Experiment 7: Džin v lahvi

Pomůcky: 1 prázdná plastová láhev, 1 balónek, 1 miska s horkou vodou, 1 miska se studenou vodou

Navlékni balónek na hrdlo láhve. Co si myslíš, že se stane, když dáš láhev do horké vody a poté do

studené vody? Napiš, co si myslíš, že se stane:

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Teď to vyzkoušej a napiš, co vidíš:

Můžeš vysvětlit, co se stalo?

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Co jsem dnes poznal-a a dozvěděl-a jsem se?

______________________________________________________

______________________________________________________

vzduch – víc než nic › 2015 › 01 › ...za použití těchto pomůcek zkus, jestli vzduch...

Documents