Vo vede často používame modely na vysvetlenie vecí, ktorým je niekedy ťažké porozumieť. Takmer všetci študenti sa v živote stretli mimo školy s elektrinou a začali si vytvárať vlastné (často nesprávne) predstavy o tom, ako to funguje. Niektorí študenti si neuvedomujú, že na pripojenie žiarovky do svojich jednoduchých obvodov potrebujete dva káble, pretože zvyknú vidieť iba jeden kábel spájajúci žiarovku s zásuvkou. Používanie modelov môže byť skvelým spôsobom, ako prekonať tieto problémy a mylné predstavy, pretože umožňuje študentom predstaviť si, čo sa deje vo vnútri káblov.
V rámci tejto aktivity študenti vytvoria model okruhu, ktorý preukáže pochopenie fungovania elektriny. Príkladom toku elektrónov v drôte je, že elektróny sú ako voda tečúca po rieke. Študenti si budú môcť rieky predstaviť oveľa ľahšie ako abstraktná myšlienka toku elektrónov. Študenti si budú môcť nechať svoju predstavivosť voľne šíriť vytvorením svojich vlastných modelov elektrickej energie!
Nechajte študentov porovnávať svoje modely so skutočnými obvodmi, buď v popisných rámčekoch deja, alebo ako diskusiu v triede. Požiadajte študentov, aby pomocou svojich modelov opísali prúd, napätie a odpor.
(Tieto pokyny sú úplne prispôsobiteľné. Po kliknutí na položku „Kopírovať aktivitu“ aktualizujte pokyny na karte Upraviť zadania.)
Vo vede často používame modely na vysvetľovanie vecí, ktoré sú niekedy ťažko pochopiteľné. V tejto aktivite použijete vašu predstavivosť na vytvorenie vlastného modelu s podrobným popisom fungovania elektrických obvodov.
Zbierajte jednoduché pomôcky ako batérie, malé žiarovky, vodiče a papierové klipy. Používanie známych predmetov pomáha študentom spojiť vedu s reálnym životom a robí aktivitu dostupnou pre všetkých.
Ukážte spojenie batérie, žiarovky a vodičov na dokončenie obvodu. Ukážte, ako elektrina preteká iba keď je slučka uzavretá, čo pomáha študentom vidieť príčinu a následok v praxi.
Nechajte študentov pridať alebo odstrániť vodiče, žiarovky alebo batérie a pozorovať, čo sa stane. Táto praktická explorácia im pomáha objaviť vplyv komponentov obvodu na vlastnú päsť.
Požiadajte študentov, aby vysvetlili, čo sa stalo, pomocou vlastných slov a modelov. Prepojenie aktivity s ich modelmi prehlbuje pochopenie a odstraňuje mylné predstavy.
Model elektrického obvodu je zjednodušený spôsob, ako študenti pochopia, ako elektrina prúdi, porovnaním s niečím známym, napríklad s prúdom vody vo vodovodných rúrkach. Používanie modelov pomáha vysvetliť pojmy ako prúd, napätie a odpor zaujímavým, vizuálnym spôsobom.
Na výučbu elektrických obvodov deťom nechajte, aby vytvorili modely, ktoré porovnávajú obvody s každodennými vecami, ako sú rieky alebo cesty. Požiadajte študentov, aby označili časti, ktoré predstavujú drôty, žiarovku a batériu, a povzbudzujte ich, aby opisovali, ako elektrina prúdi pomocou ich analógie.
Veľa študentov má problém s elektrickými obvodmi, pretože majú nesprávne predstavy z reálneho života, napríklad že svietidlo má iba jeden kábel. Modely im pomáhajú vizualizovať, ako elektrina prúdi a prečo sú v obvode potrebné dva drôty.
Bežné mylné predstavy zahŕňajú, že na rozsvietenie žiarovky je potrebný iba jeden drôt alebo že elektrina sa spotrebúva pri prechode obvodom. Používanie presných modelov a diskusií v triede pomáha tieto nedorozumenia opraviť.
Populárnou analógiou pre tok elektrónov je porovnanie s vodou prúdiacou po rieke. To študentom pomáha predstaviť si, ako sa elektróny pohybujú cez vodiče, čím sa tento abstraktný koncept stáva ľahšie pochopiteľným.