Републички семинар о настави физике 2016
Оптичка клупа за сваког ученика Владан Младеновић ОШ „ Иван Вушовић“ Ражањ, „Алексиначка гимназија“ Алексинац; Апстракт. Иако је физика експериментална наука а лабораторијске вежбе ученика обавезан део наставних планова и програма у многим школама у Србији оне се не реализују. Оправдање се тражи у (очигледној) слабој опремљености школа. Већину лабораторијских вежби у основним школама ипак је могуће урадити без великих материјалних средстава. Одређивање жижне даљине сабирног сочива је једна од њих. Кључне речи: оптика, лабораторијске вежбе, сабирна сочива, оптичка клупа
УВОД Физика је експериментална наука а предавање физике је незамисливо без демонстрационих огледа и лабораторијских вежби. Нажалост, реалност је сасвим другачија. У многим школа у Србији се лабораторијске вежбе ученика уопште не реализују. Оправдање је само делом, свакако слаба опремљеност школа, али је више него сигурно да многе вежбе, поготову оне за основну школу, предвиђене наставним планом и програмом [1], могу успешно да се реализују и без много новца. Почев од вежби из области Мерење и Кинематика у шестом разреду, преко вежби из Кинематике и Динамике у седмом разреду све до области Осцилације, Оптика и Електрична струја у осмом разреду за већину вежби није потребна скупа и компликована опрема. Хронометре имају сви ученици на телефонима, коса даска је клупа подигнута на две књиге а математичко клатно је зидарски висак или завртањ окачен на канап. У многим радњама, по приступачним ценама, могу да се купе универзални електрични мерни инструменти или дигиталне ваге прецизности сасвим довољне за вежбе ученика. Овом приликом ваља истаћи, да ово није довијање помоћу „штапа и канапа“, и да ове лабораторијске вежбе нису мање вредне од оних које се раде на скупој лабораторијској опреми, већ да је то одличан начин да сви ученици физику „раде“ и уче на прави начин.
ОДРЕЂИВАЊЕ ЖИЖНЕ ДАЉИНЕ САБИРНОГ СОЧИВА У осмом разреду предвиђене су две лабораторијске вежбе из области Оптика [1]: Провера закона одбијања светлости коришћењем равног огледала Одређивање жижне даљине сабирног сочива [2] За прву вежбу довољни су поред огледала, јефтини ласерски извор светлости и школски угломер. И друга се може реализовати у свакој школи уз помоћ средстава доступних сваком ученику. За ову намену нису потребне скупе оптичке клупе. 1. 2.
1
Настава физике, број 3
Наравно, за демонстрационе вежбе које реализује наставник, свакако је неопходно да кабинет физике има бар једну праву оптичку клупу. Њима се оптички феномени могу показати и објаснити, много поузданије и прецизније него приручним средствима.
СЛИКА 1. Оптичка клупа за сваког ученика
За реализацију „ученичке оптичке клупе" неопходни су: извор светлости (свећа), сабирно сочиво (лупа) и заклон (бели картон). За мерење растојања предмета и лика од сочива користимо метарску траку а стабилност и подешавање елемената по вертикали обезбеђено је постољем од теглица са песком (Слика 1.)
Припрема за лабораторијску вежбу Пре часа реализације лабораторијске вежбе ученици се деле на парове. Ова подела се, након вишегодишњих покушаја са индивидуалним и групним радом, показала као најефикаснија. Ученици раде у пару али сваки од њих има своје сабирно сочиво (лупу) чију жижну даљину треба да одреди. Рад у пару је потребан и због мерења удаљености лика, која код појединих сочива буде и већа од два метра. Препорука је да парови буду образовани тако да буду хетерогени и по успеху и по полу, колико год је то могуће. Сваки пар за час вежби треба да обезбеди две лупе, свећу, мерну траку и направи заклон и постоља. Ученици који немају услова да набаве лупу, могу да позајме из других одељења а у кабинету физике постоје лупе остале из претходних генерација.
СЛИКА 2. Различите варијанте реализације вежбе
Републички семинар о настави физике 2016
Прављење „оптичке клупе“ за домаћи рад показао се као врло добра активност јер ученици сарађују и договарају се око реализације вежбе. Такође многи ученици у сарадњи са родитељима покушавају да направе оптичке клупе од летвица или извор светлости од батеријске лампе. Такве покушаје треба охрабривати јер доприносе развоју техничке културе и мануелних вештина. Ученици за домаћи задатак обнављају наставну јединицу „Одређивање положаја ликова код сочива“.
Реализација лабораторијске вежбе На почетку часа наставник кратко (6-8 минута) проверава знања ученика о формирању лика код сабирног сочива постављајући кратка питања о формирању лика у зависности од удаљености предмета. Затим наставник паровима помаже око формирања радних места. Вежба се састоји из два дела. У првом делу (8-10 минута) наставник позива парове да на зиду формирају лик објекта који се види кроз прозор или лик неког другог удаљеног, добро осветљеног објекта. Ученици мере и бележе удаљеност лика од сочива. Наставник позива ученике да коментаришу резултате и процене вредност жижне даљине сочива у складу са једначином сочива [3]. Практично је удаљеност лика од сочива једнака његовој жижној даљини због велике удаљености предмета. Наставник поставља питање бољим ученицима да процене на којој удаљености треба да буде предмет да би на заклону добили увећан и реалан лик. (Између вредности жижне и двоструке жижне даљине). Позива ученике који су схватили да друговима објасне између којих удаљености предмета од сочива треба да очекују формирање реалног и увећаног лика на заклону.
СЛИКА 3. Мерење удаљености лика
У другом делу (20-25 минута) наставник ученицима дели писано упутство за рад и препушта их самосталном раду. Ученици у паровима врше мерења удаљености увећаног и реалног лика на заклону и удаљености предмета од сочива. Поступак понављају за три различите вредности удаљености предмета. Попуњавају табелу и израчунавају жижну даљину из једначине сочива [3]. Рачунају апсолутне грешке мерења и резултат записују у облику f=fsr ± ∆f. Рачунају оптичку моћ сочива као реципрочну вредност жижне даљине. Упоређују и коментаришу вредности добијене за жижну даљину у првом и другом делу вежбе.
3
Настава физике, број 3
СЛИКА 4. Самостални рад и вршњачко учење
У завршном делу часа (7-10 минута) ученици презентују резултате и упоређују сочива по јачини. Резултати показују да већина сочива има вредности за жижну даљину од 0,16 m до 0,40 m.
ЗАКЉУЧАК Вежба „Одређивање жижне даљине сабирног сочива“ се већ низ година у ОШ „Иван Вушовић“ у Ражњу, успешно реализује. Нема никаквих препрека да се у свим основним школама у Србији то не ради на овакав или сличан начин. Скоро све програмом прописане, лабораторијске вежбе могуће је овако реализовати. Тиме физику поново чинимо занимљивом експерименталном науком а ученике способним да самостално раде лабораторијске вежбе. Напомена: На фотографијама су ученици ОШ „Иван Вушовић“ из Ражња. Аутор рада је и аутор фотографија и има дозволу родитеља за објављивање фотографија ученика.
ЛИТЕРАТУРА 1. Веб страница: http://www.zuov.gov.rs/poslovi/nastavni-planovi/nastavni-planovi-os-i-ss/ (приступано 02.02.2016.) 2. Радојевић,М. и Николов, М., Физика 8, збирка задатака са лабораторијским вежбама за осми разред основне школе, Београд, Klett, 2014, стр.126-127 3. Радојевић,М., Физика 8, уџбеник за осми разред основне школе, Београд, Klett, 2014, стр.69
Optical bench for every student Vladan Mladenović Elementary School „Ivan Vušović“ Ražanj, Aleksinac Grammar School Abstract. Although physics is an experimental science and laboratory exercises are obligatory part of curriculum plan and programs, they are not implemented in many schools in Serbia. The justification is required in the apparent poor school equipment. Yet, most laboratory exercises in elementary schools, can be done without great material resources. Determination of the focal length of collecting lens is one of them. Keywords: optics, laboratory exercises, collecting lenses, optical bench