Ve vědě často používáme modely k vysvětlení věcí, kterým je někdy obtížné porozumět. Téměř všichni studenti se setkali s elektřinou ve svém životě mimo školu a začali si budovat vlastní (často nesprávné) představy o tom, jak to funguje. Někteří studenti si neuvědomují, že pro připojení žárovky ve svých jednoduchých obvodech potřebujete dva dráty, protože jsou zvyklí vidět pouze jeden kabel připojující lampu k zásuvce. Použití modelů může být skvělým způsobem, jak tyto výzvy a mylné představy překonat, protože umožňuje studentům představit si, co se děje uvnitř drátů.
V této aktivitě studenti vytvoří model obvodu, který prokáže jejich pochopení toho, jak elektřina funguje. Příklad modelu toku elektronů v drátu říká, že elektrony jsou jako voda tekoucí po řece. Studenti si budou moci řeky představit mnohem snadněji než abstraktní myšlenka toku elektronů. Studenti si budou moci nechat své představivosti divoce vytvořit vlastní modely elektřiny!
Nechte studenty porovnat své modely se skutečnými obvody, buď v popisných polích scénáře, nebo jako diskusi ve třídě. Požádejte studenty, aby pomocí jejich modelů popsali proud, napětí a odpor.
(Tyto pokyny jsou zcela přizpůsobitelné. Po kliknutí na „Kopírovat aktivitu“ aktualizujte pokyny na kartě Upravit úkolu.)
Ve vědě často používáme modely k vysvětlení věcí, které je někdy obtížné pochopit. V této činnosti využijete svou fantazii k vytvoření vlastního modelu s podrobnostmi o fungování elektrických obvodů.
Sbírejte jednoduché pomůcky, jako jsou baterie, malé žárovky, dráty a papírové sponky. Použití známých předmětů pomáhá studentům spojit vědu s reálným životem a činí aktivitu přístupnou pro všechny.
Ukažte spojení baterie, žárovky a drátů k dokončení obvodu. Ukažte, jak elektřina proudí pouze tehdy, když je smyčka uzavřená, což studentům pomáhá pochopit příčinu a následek v praxi.
Povolení studentům přidávat nebo odstraňovat dráty, žárovky nebo baterie a sledovat, co se stane. Tato praktická průzkumná činnost jim pomáhá objevit vliv součástek obvodu.
Požádejte studenty, aby vysvětlili, co se stalo, pomocí vlastních slov a modelů. Propojení aktivity s jejich modely prohlubuje porozumění a odstraňuje mylné představy.
Model elektrického obvodu je zjednodušený způsob, jak studenti mohou pochopit, jak proudí elektřina, tím, že ji přirovnají k něčemu známějšímu, například k vodě tekoucí potrubím. Použití modelů pomáhá vysvětlit koncepty jako proud, napětí a odpor poutavým, vizuálním způsobem.
Pro výuku elektrických obvodů dětem nechte vytvářet modely, které srovnávají obvody s každodenními věcmi, například řekami nebo silnicemi. Požádejte je, aby označili části představující dráty, žárovku a baterii, a povzbuzujte je, aby popisovali, jak se elektrický proud pohybuje pomocí této analogie.
Elektrické obvody způsobují potíže mnoha studentům kvůli nesprávným představám z reálných zkušeností, například vidění pouze jednoho drátu na lampě. Modely jim pomáhají vizualizovat, jak proudí elektřina a proč jsou v obvodu potřeba dva dráty.
Mezi běžné mylné představy patří myšlenka, že k rozsvícení žárovky je potřeba pouze jeden drát, nebo že elektřina se spotřebovává při průchodu obvodem. Používání přesných modelů a diskuzí ve třídě pomáhá tyto nedorozumění napravit.
Oblíbenou analogií pro tok elektronů je srovnání s tekoucí řekou. Pomáhá studentům představit si, jak se elektrony pohybují skrze dráty, čímž je tento koncept méně abstraktní a snáze pochopitelný.