Odhady fyzikálních veličin

„Ke správným dovednostem fyziků a techniků obecně patří schopnost dobře odhadnout hodnoty fyzikálních veličin,“ říkám na úvod prvního cvičení z fyziky ve třídě 23L SPŠST Panská. „Je mi jasné, že tuhle dovednost ze základní školy neumíte, proto ji budeme průběžně trénovat. Je to vhodné i proto, abyste měli rychlou kontrolu nad tím, co vám vyjde v písemných pracích. A když se vám bude zdát výsledek divný, klidně to tam napište – je to výrazně lepší, než nechat v testu neokomentovaný blábol.“

Svá slova doprovázím několika konkrétními příklady, které jsem za léta učení nasbíral.

Poté přináším postupně z kabinetu pomůcky, aby si žáci mohli svůj odhad natrénovat. Začneme odhadováním počtu předmětů ve sklenicích. Tam, kde bylo možné předměty poměrně dobře spočítat (např. ořechy), byly odhady velmi přesné. Ale u menších předmětů (jako třeba zrnka rýže) byl odhad výrazně horší.

Tuto skutečnost (co, jak a hlavně proč se dobře či spatně odhadovalo) poté diskutujeme se žáky.

Následuje odhad hodnot fyzikálních veličin. Jejich seznam dostanou žáci na papíře a já postupně vysvětluji, co budou odhadovat:

  • délku chodby;
  • délku špejle;
  • hmotnost ubrousku;
  • hmotnost tenisáku (včetně jednoho speciálního);
  • objem víčka od PET láhve;
  • objem krabičky od filmu;
  • objem hrnce;
  • plochu desky lavice;
  • plochu přiloženého papíru odtrženého z papíru formátu A4;
  • čas výtoku vody z PET láhve.

    • „Zkuste odhadnout vše kromě toho výtoku vody, to uděláme společně,“ radím žákům.

    „Ano, pro odhad délky chodby bude nutné vyjít na chodbu, ale buďte potichu, neboť jinde ve třídách se běžně učí,“ odpovídám rovnou na nevyslovenou otázku ohledně odhadu délky chodby.

    Když žáci napíší do svých papírů odhady všech veličin, pustíme se společně do odhadu času výtoku vody. Zrealizuji příslušný experiment a pouze já měřím čas, zatímco žáci samostatně odhadují.

    „Nyní je nutné hodnoty fyzikálních veličin, které jsme odhadli, proměřit. Jak bychom měli správně měřit?“ ptám se žáků.

    Po chvíli žáci přijdou na to, že pro zvýšení přesnosti měření je nutné měřit víckrát.

    „To je pravda, ale v tomto případě všechno změříme pouze jednou. Při dalších měření budeme měřit již víckrát a postupovat fyzikálně správně,“ komentuji.

    Pak společně rozebíráme, jaká úskalí může přinést měření hmotnosti ubrousku nebo objemu víčka od PET láhve. Na závěr společně diskutujeme, jak proměřit plochu nepravidelného útvaru, který vytváří utržený papír. Metodu dělení na menší části (ideálně čtverce) žáci vymyslí sami.

    Podobné typy úloh mohou žákům vytrénovat lepší odhad nejen fyzikálních veličin. Tato dovednost je přitom užitečná jak při řešení úloh ve škole, ale také při řešení problémů v běžném životě.

    Průběh cvičení zaměřeného na odhady fyzikálních veličin zobrazují fotografie.

    Autor fotografií:

    Jaroslav Reichl

    © Jaroslav Reichl, 14. 9. 2023