Elixír do škol - 6. setkání

Ve čtvrtek 13. února 2014 se konalo v učebně fyziky SPŠST Panská další (v pořadí už šesté) setkání učitelů převážně základních škol v rámci projektu Elixír do škol podporovaného Nadací Depositum Bonum. Setkání bylo dle plánu věnováno elektrickému proudu, ale nakonec se řešily i jiné věci.

Setkání začalo připomenutím konání Konference Elixíru a nastíněním plánovaného programu. Pak jsem požádal účastníky setkání, zda by mohli napsat krátkou zprávičku (názor, dojem) ze zatím absolvovaných setkání, aby zástupci Nadace Depositum Bonum měli zpětnou vazbu pro přípravu dalších projektů. Po představení nových pomůcek, které v lednu obohatily stávající pomůcky a rozšířily tak možnosti učitelů pro jejich vlastní experimentování, jsme nejdříve vyřešili restíky z minula.

Když jsem ukazoval na předminulém setkání účastníkům experiment šíření virů, vzpomněl jsem vzduchový buben, který je instalován např. v libereckém IQParku. A jen tak nadhodil, že jsem se něco podobného pokoušel vyrobit. Účastníci tehdy projevili přání, že by to rádi viděli. Proto jsme začali tímto experimentem. Nebyl sice tak přesvědčivý, jak by býval mohl být, ale zase rozproudil zajímavou a podnětnou diskusi.

Úvod do tématu pak obstaraly hodiny, které lze napájet buď ovocem (pomeranč, citron, …) nebo běžně dostupným pitím. Já jsem hodiny napájel galvanickým článkem vyrobeným z elektrod, které byly součástí balení, a kolou. Zatím jsem nezkoumal, který druh koly je nejlepší, ale hodiny fungovaly. Jednoduchý experiment rozproudil diskusi na téma, kde hodiny sehnat, co všechno by se dalo ovocem napájet, jaké ovoce je nejvhodnější, … Pro učitele fyziky to byla velmi podnětná diskuse a každý přispěl nějakým svým zajímavým nápadem.

Povídání na téma elektrický proud jsem začal tak, jak elektrický proud standardně začínám i se svými žáky ve fyzice. Na základě prozkoumání základních vlastností kondenzátoru přejdeme od statického náboje k dynamickému (tj. pohybujícímu se) náboji, který přenáší elektrický proud. Kondenzátor jsem zvolil pro začátek poměrně netypický, nicméně velmi názorný: kovový odpadkový koš. Základní princip kondenzátoru, jakožto „krabičky pro uschování energie“, na něm lze dobře demonstrovat. Stačí koš pomocí skleněné tyče třené kůží (někdo používá též plastovou tyč třenou kožešinou) nabít a přiblížit k němu zářivku. Zářivka při dotyku s košem krátce blikne. Koš přitom vydrží po několik minut (v závislosti na okolním prostředí) nabitý, takže lze dobře demonstrovat zmíněné „uschování energie“. Míru nabití koše detekují alobalové lístečky zavěšené na jeho okraj, takže tento experiment může ověřit i elektrostatické působení nabitých těles.

Když už byla připravena zářivka, použil jsem jí pro další experiment s plazmovou koulí. Pomocí této zajímavé hračky lze demonstrovat základní vlastnosti výbojů v plynech, ale také netradičním způsobem rozsvítit právě zářivku. Funkce plazmové koule jako hlídače hlučné třídy byla pro některé účastníky překvapující.

Aby si mohli vše sami zkusit i účastníci setkání, připravil jsem pro ně ve spolupráci s Nadací Depositum Bonum balíček pomůcek. V něm měli plochou baterii, dva kondenzátory s různými kapacitami, dvě LED různých barev, ochranný rezistor a čtyři vodiče s krokosvorkami. Sami si tak mohli zkusit prozkoumat základní vlastnosti kondenzátoru:

Pak jsem nabídl, že s využitím senzorů firmy Vernier prozkoumáme nabíjecí charakteristiky kondenzátoru, tj. časové průběhy elektrického napětí na kondenzátoru a elektrického proudu procházejícího obvodem. To se podařilo vcelku bez problémů, snad se podařilo i uspokojivě vysvětlit fluktuaci hodnot elektrického proudu.

Trable začaly o pár okamžiků později. To když se z řad účastníků ozvalo: „A bylo by možné takhle ukázat i voltampérovou charakteristiku LED nebo diody?“

„No jasně, že jo. Já to tak dělám,“ usmál jsem se a připravil příslušné pomůcky. „To jsem sice v plánu neměl, ale proč ne, když vás to zajímá. Nechystal jsem to proto, že jsem si myslel, že to je pro fyziku na základní škole už příliš komplikované.“ Úsměv mě ale velmi rychle přešel. Místo voltampérové charakteristiky se objevilo na stěně, na kterou byl promítán obraz z počítače, cosi, co jedna z účastnic nazvala „kreslení pomocí fyziky“. V ten okamžik jsem věděl, že je zle a celý program se sype. Ač jsem se snažil (i pod vlivem různých většinou dobře míněných rad), voltampérovou charakteristiku jsme prostě nenaměřili. Takže jsem vše nakonec sbalil s tím, že to prozkoumám v klidu sám a vrátíme se k tomu na příštím setkání.

Možná, že jsem si spravil trošku reputaci elektrickými obvody. Podělil jsem se s účastníky, jak problematiku elektrických obvodů probírám se žáky, jak pracují podle připravených kartiček a zapojují elektrické obvody. To účastníky zaujalo a jeden z obvodů, který nebyl zcela jednoduchý, ale lákal k jednoduchému řešení, si všichni zkusili sestavit.

Na připravené křížovky s tématikou elektrických součástek nakonec nezbyl čas. Ale účastníci řekli, že si budou luštit doma.

„A CH je kolik písmen?“ rejpnul si po minulém zmatku kdosi.

„CH tam tentokráte není,“ uklidnil jsem dotyčného.

Tak skončilo zatím, z mého pohledu, nejméně vydařené setkání. Účastníci sice říkali, že se jim setkání líbilo, ale já spokojený nebyl.

Atmosféru ze setkání zachycují fotografie.

Autoři fotografií:

Martin Konečný

Jaroslav Reichl

© Jaroslav Reichl, 15. 2. 2014