W tym roku ODKRYWCY FIZYKI …
Czy roboty mogą pomagać w przeprowadzaniu eksperymentów i doświadczeń na lekcjach fizyki? Oczywiście, że TAK! I to jeszcze jak!
W ramach ścieżki z fizyki poznamy m.in. podstawowe pojęcia o miarach, wagach czy ruchu. Będziemy wykonywać pomiary, przeprowadzać doświadczenia i prowadzić obserwacje, a we wszystkim pomoże nam interdyscyplinarny robot Photon.
Spotkanie 1.
Jednostki i miary
Naszym zadaniem było dokładne zmierzenie robota. Korzystaliśmy z metrówki, linijki, wagi sprężynowej i suwmiarki. Niektórzy z nas po raz pierwszy posługiwali się suwmiarką. Po wykonaniu pomiarów, w parach przeliczaliśmy wielokrotności i podwielokrotności zmierzonych wielkości. Nagrodą za dobrze wykonane zadanie były plusy z fizyki. Najlepsi w tej ścieżce zdobyli aż po trzy plusy.
Spotkanie 2.
Jak przeprowadzać doświadczenia?
„Mądrość to córka doświadczenia” Leonardo do Vinci
Na kolejnej lekcji z Photonem mierzyliśmy drogę przebytą przez robota. Pierwszy pomiar „na oko”, przy pomocy własnego ciała (wesoło było ) i za pomocą przedmiotów, które mieliśmy w plecaku. Na koniec tę samą odległość zmierzyliśmy metrówką. Podsumowaliśmy pomiary, porównaliśmy wyniki i okazało się, że każda z grup miała je inne. Rozpoczęliśmy dyskusje, przeliczaliśmy jednostki i zapisaliśmy wnioski. Uczniowie odpowiedzieli na pytania: Czy da się przeprowadzić idealny pomiar? , Jakie czynniki trzeba brać pod uwagę przy jego wykonaniu? Używaliśmy również „nietypowych” jednostek takich jak cal, łokieć. Każda z grup nawet „zdefiniowała” własną jednostkę „stopa”.
Spotkanie 3
Siła i jej cechy
Na początku zbadaliśmy ile siły potrzeba aby podnieść piórnik do góry oraz przesunąć robota. Odczytaliśmy wskazania siłomierza zwracając szczególną uwagę na jednostkę siły - Niuton. W dyskusji udało nam się wskazać cechy siły jako wielkości wektorowej i każdy spróbował jej określić w przypadku swojego własnego pomiaru. Wykonaliśmy zadania na karcie pracy i przeprowadziliśmy doświadczenie z aplikacją - badaliśmy z jaką siłą robot Photon jest w stanie rozciągnąć siłomierz. Tak zdobyte wiadomości i umiejętności na pewno zapamiętamy.
Spotkanie 4
Ruch i jego względność
Zajęcia rozpoczęliśmy od pytania "Jestem w ruchu czy w spoczynku?" i zaczęła się dyskusja. Następnie obserwowaliśmy ruch robotów jadących w tym samym kierunku, z jednakowymi prędkościami i w tę samą stronę. Zmienialiśmy parametry ruchu robotów: zwrot, prędkość i za każdym razem odpowiadaliśmy na pytania czy roboty się poruszają względem siebie, względem ławek, czy ich ruch z każdej perspektywy jest taki sam? I tak doszliśmy do pojęcia układu odniesienia. Druga cześć zajęć to ruch robota zgodnie z aplikacja: prosto- i krzywoliniowy. Uczniowie obserwowali ruch robota, rysowali tor ruchu i próbowali zmierzyć drogę jaką robot przebył podczas swego ruchu.
p.s. Dotarły do nas koszulki i gadżety. Dziękujemy za wszystko Fundacji Orange.
Spotkanie 5
Ruch jednostajny prostoliniowy.
Zajęcia rozpoczęliśmy od obserwacji ruchu robota, który poruszał się po linii prostej, po okręgu i „zygzaku”. Wybraliśmy ruch najprostszy – prostoliniowy i zastanawialiśmy się jak go opisać. Nauczyciel przypomniał nam czym jest droga i prędkość oraz objaśnialiśmy zależność v= s/t. Następnie swój ruch rozpoczął Photon a my zmierzyliśmy drogę jaką pokonał i czas jego ruchu. Wszystkie dokonane pomiary, obliczenia i wykresy odnotowaliśmy na przygotowanych kartach pracy. Obliczyliśmy prędkość z jaką poruszał się robot i zapisywaliśmy ją w różnych jednostkach. Przeliczanie jednostek prędkości nie dla wszystkich nas było łatwe, ale praca w grupach przyniosła pozytywne efekty. Ostatnim zadaniem było narysowanie wykresu zależności drogi od czasu oraz prędkości od czasu.
Na koniec ciekawski: Do czego służy tempomat? Jak policjanci dokonują pomiaru prędkości samochodów?
Spotkanie 8
Praca, moc, energia.
W języku potocznym praca oznacza wykonywanie pewnych czynności, za które osoby dorosłe otrzymują wynagrodzenie. W sensie fizycznym praca jest związana z działaniem siły i przemieszczeniem ciała. Na kolejnych zajęciach pracę wykonywały roboty a uczniowie dokonywali pomiarów i obliczali wartość wykonanej przez robota pracy. Sprawdzili również czy praca wykonana przez robota zależy od jego prędkości lub masy przesuwanego przedmiotu. Następnie zostało wprowadzane pojęcie mocy: wzór i jednostka. Obliczyliśmy moc z jaką pracowały roboty i porównaliśmy ja z mocą dostępnych nam urządzeń elektrycznych: z czajnikiem, komputerem. Na zakończenie, korzystając z dostępnych w Internecie informacji zapoznaliśmy się z biografią Jamesa Prescotta Joula oraz Jamesa Watta.