67
UNIVERZA V MARIBORU PEDAGOŠKA FAKULTETA Oddelek za razredni pouk DIPLOMSKO DELO Nina Rihter Maribor, 2016

UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

UNIVERZA V MARIBORU

PEDAGOŠKA FAKULTETA

Oddelek za razredni pouk

DIPLOMSKO DELO

Nina Rihter

Maribor, 2016

Page 2: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural
Page 3: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

UNIVERZA V MARIBORU

PEDAGOŠKA FAKULTETA

Oddelek za razredni pouk

Diplomsko delo

PREPROSTI EKSPERIMENTI Z BALONI IN NJIHOVA

UPORABA V OSNOVNI ŠOLI

Mentor: Kandidatka:

prof. dr. Marko Marhl Nina Rihter

Maribor, 2016

Page 4: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

Lektor-ica:

Jasna ŠKERL, PU SLJ-TJA

Prevajalec-ka:

Rok LEDINEK, diplomant medjezikovnih študij-angleščina

Page 5: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

Zahvala

Največja zahvala gre mentorju prof.dr. Marku Marhlu za pomoč,

potrpeţljivost, strokovno usmerjanje, predvsem pa za spodbudo pri

izdelavi diplomske naloge.

Rada bi se zahvalila tudi svojim staršem za finančno pomoč in moralno

podporo med študijem.

Page 6: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

UNIVERZA V MARIBORU

PEDAGOŠKA FAKULTETA

IZJAVA

Podpisana Nina Rihter, rojena 23. 07. 1986, študent-ka

Pedagoške fakultete Univerze v Mariboru, smer razredni pouk,

izjavljam, da je diplomsko delo z naslovom PREPROSTI

EKSPERIMENTI Z BALONI IN NJIHOVA UPORABA V

OSNOVNI ŠOLI pri mentorju prof. dr. Marku Marhlu avtorsko

delo. V diplomskem delu so uporabljeni viri in literatura

korektno navedeni; teksti niso prepisani brez navedbe avtorjev.

_________________________

(podpis študenta-ke)

Maribor, 2016

Page 7: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

POVZETEK

Diplomsko delo sega na področje naravoslovja. Obravnava fizikalne vsebine, ki

jih lahko s preprostimi eksperimenti z baloni dodatno popestrimo v osnovni šoli.

Predstavljeni eksperimenti so primerni za razredno stopnjo osnovne šole.

Diplomsko delo je praktične narave in je namenjeno učiteljem na razredni stopnji

kot moţno dodatno gradivo pri njihovem delu. Diplomsko delo je sestavljeno iz

teoretičnega in praktičnega dela. V teoretičnem delu je zajetih nekaj osnov o

naravoslovju kot učnem predmetu na splošno, pomembnost eksperimentalnega

dela pri pouku naravoslovja, nekaj osnov o balonih, igrah z njimi in nekaj

zanimivosti o njih. Dodane so tudi fizikalne vsebine, ki nas spremljajo pri

praktičnem delu. V praktičnem delu so predstavljeni izvedeni fizikalni

eksperimenti, s katerimi ţelimo prikazati, kako lahko marsikatero učno vsebino

pri pouku naravoslovja prikaţemo na zanimivejši način s pomočjo eksperimentov.

Fizikalni eksperimenti so urejeni po področjih, za vsak eksperiment je

predstavljeno fizikalno ozadje in natančno je opisana njihova izvedba ter potrebni

pripomočki, ki smo jih uporabili pri izvedbi le-teh. Na koncu so podane

ugotovitve, do katerih pridemo s poskusi, dodali pa smo še nekaj didaktičnih

priporočil za delo v šoli. Predvsem so izpostavljeni deli izvedbe eksperimentov,

kjer je potrebno paziti na določene faze izvedbe, in poudarjene so moţnosti za

doseganje boljše izvedbe pouka, ki so se izkazale za uspešne v primeru naše

izvedbe.

KLJUČNE BESEDE: osnovna šola, naravoslovje, fizika balonov,

eksperimenti.

Page 8: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

ABSTRACT

The thesis extends to the field of natural science. It discusses physical contents

which can be additionally enriched using balloon experiments in the elementary

school. The presented experiments are suitable for class level elementary school.

The thesis is of practical nature and is primarily intended for teachers at the

elementary level as a possible additional material to help them with their work.

The thesis consists of theoretical and practical part. The theoretical part covers

some of the basics of natural science in general as a school subject, the

importance of experimental work in teaching natural science, some of the basics

of balloons, games with balloons, and some interesting facts about them. Physical

contents which accompany us during the practical work were also added. The

physical experiments that were carried out are presented in the practical part and

we use them to show how many of the natural science school contents can be

presented in a more interesting way through experiments. Physical science

experiments are organized according to their field, for each experiment a physical

background is presented and its execution and the necessary utensils used in the

execution of the experiments are described in detail. In the end, findings of the

experiments are presented and we also added some didactic recommendations. We

especially emphasized those parts of the execution of the experiments where it is

necessary to pay attention to certain stages of execution and we also highlighted

the potential for achieving better class performances.

KEY WORDS: elementary school, natural science, physics of balloons

experiments.

Page 9: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

KAZALO VSEBINE

UVOD .................................................................................................................... 11

TEORETIČNI DEL

1 NARAVOSLOVJE IN POMEN EKSPERIMENTALNEGA DELA ............ 14

1.1 Opredelitev naravoslovja ........................................................................ 14

1.2 Pomen eksperimentalnega dela pri pouku naravoslovja ........................ 15

1.3 Začetno naravoslovje ............................................................................. 16

2 FIZIKALNE VSEBINE V UČNIH NAČRTIH PRVEGA IN DRUGEGA

TRILETJA OŠ ....................................................................................................... 18

2.1 Učni predmet SPO ....................................................................................... 18

2.2 Učni predmet NiT ........................................................................................ 19

3 BALONI IN FIZIKA BALONOV ................................................................. 22

3.1 O balonih ................................................................................................ 22

3.2 Fizika balonov ........................................................................................ 27

PRAKTIČNI DEL

4 FIZIKALNI POSKUSI Z BALONI ............................................................... 30

4.1 Ohlajanje balona s tekočim dušikom ...................................................... 30

4.2 Širjenje in ohlajanje zraka ...................................................................... 32

4.3 Dokaţimo, da je v balonu res zrak ......................................................... 34

4.4 Napihnimo balon s pomočjo ogljikovega dioksida ................................ 37

4.5 Kako pičiti v balon, da ne bo počil ......................................................... 40

4.6 Postelja iz ţebljev ................................................................................... 42

4.7 Balon napolni drugi balon ...................................................................... 44

4.8 Balon v komori ....................................................................................... 46

4.9 Stehtajmo zrak ........................................................................................ 48

4.10 Pihnimo zrak med balona ....................................................................... 50

4.11 Raketni pogon ......................................................................................... 52

4.12 Balon in ogenj ........................................................................................ 54

5 IZVEDBA POSKUSOV V ŠOLI KOT PRIMER UPORABNOSTI PRI

POUKU .................................................................................................................. 57

6 SKLEP ............................................................................................................ 61

PRILOGE ............................................................................................................... 62

Page 10: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

VIRI IN LITERATURA ........................................................................................ 65

KAZALO SLIK

Slika 1: Toplozračni balon .................................................................................... 23

Slika 2: Model toplozračnega balona bratov Montgolfier. ................................... 24

Slika 3: Baloni polnjeni s helijem. ........................................................................ 24

Slika 4: Potrebščine za poskus "širjenje in ohlajanje zraka". .............................. 33

Slika 5: Dogajanje z balonom na vratu steklenice ob prilivanju vroče vode........ 33

Slika 6: Dogajanje z balonom na vratu steklenice, ko vroči vodi prilijemo mrzlo.

............................................................................................................................... 34

Slika 7: Pripomočki za izvedbo poskusa ............................................................... 35

Slika 8: Posoda z vodo, kamor potopimo balon. ................................................... 35

Slika 9: Izhajanje zraka pod vodo. ........................................................................ 36

Slika 10: Potrebščine za izvedbo poskusa. ............................................................ 38

Slika 11: Plastenka s sodo bikarbono. .................................................................. 39

Slika 12: Plastenka s kisom. .................................................................................. 39

Slika 13: Reakcija kisa in sode bikarbone. ........................................................... 39

Slika 14: Balon in lesena špila. ............................................................................. 41

Slika 15: Prikaz vboda skozi balon. ...................................................................... 42

Slika 16: Postelja iz žebljev. ................................................................................. 43

Slika 17: Balon pritisnemo ob žeblje. ................................................................... 43

Slika 18: Pretočni ventil. ....................................................................................... 45

Slika 19: Dogajanje ob odprtju pretočnega ventila. ............................................. 46

Slika 20: Umerjena lesena letvica. ....................................................................... 48

Slika 21: Tehtanje praznih balonov. ..................................................................... 49

Slika 22: Tehtanje z enim napolnjenim balonom. ................................................. 49

Slika 23: Potrebščine za izvedbo poskusa. ............................................................ 50

Slika 24: Dogajanje z balonoma, ko pihamo zrak med njiju. ............................... 51

Slika 25: Pripomočki za izdelavo balona "rakete". .............................................. 52

Slika 26: "Izstrelitev" balona rakete na vrvici. ..................................................... 53

Slika 27: Potrebščine za poskus z ognjem. ........................................................... 54

Slika 28: Balon, napolnjen z zrakom, podržimo nad plamen sveče. ..................... 55

Slika 29: Balon, napolnjen z vodo, podržimo nad plamen sveče. ......................... 55

Page 11: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

Slika 30: Predmeti za začetno motivacijo učencev. .............................................. 57

Slika 31: Prikaz, kako vstaviti balon v plastenko. ................................................ 58

Slika 32: Slamico vstavimo poleg balona v plastenko. ......................................... 58

Slika 33: Izvedba poskusa "nevidni gasilec". ........................................................ 59

Page 12: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

11

UVOD

Zgodnje učenje naravoslovja se prične z otrokovimi predstavami v njegovem

okolju. Otroci si različne pojave razlagajo kar sami, zato je pomembno, da jih na

osnovi njihovih rešitev pripeljemo do pravilne znanstvene razlage. Ţe v zgodnjem

otroštvu namreč spoznavajo in raziskujejo svet okoli sebe. Pomembno je, da jim

učitelji omogočijo čim več priloţnosti, da z lastnim poskušanjem spoznajo

lastnosti narave.

Za učitelje razredne stopnje potekajo različna izobraţevanja, na katerih

pridobivajo znanja z različnih področij in tudi naravoslovja. Ker pa so včasih

vsebine teţko razumljive ţe učiteljem, je zelo pomembno, da s pomočjo poskusov

učencem poenostavimo razumevanje fizikalnih pojmov. Zato smo se odločili, da

v diplomski nalogi zberemo poskuse z baloni, ki bodo učiteljem v pomoč pri

razlagi in poučevanju. Je pa tudi zelo pomembno, da pri učenju teh pojmov in

izvajanju poskusov uporabljajo predmete, ki so jim znani in s katerimi se

srečujejo vsak dan. Doma lahko otroci najdejo veliko uporabnih stvari. To so

stvari, predmeti, igrače, ki jih vključujejo v igro doma in imajo z njimi izkušnje.

Med njimi so tudi baloni in njihovo uporabnost pri pouku naravoslovja bomo

predstavili, saj je ţe od nekdaj znano, da se učenci največ naučijo z igro. Še

posebej učenci na razredni stopnji, katerih prvotni način učenja je igra.

» Igra je otrokovo delo. Otroci se učijo iz vsega, kar počnejo. « (Carolyn Hooper).

Če pogledamo otroka v prvem letu starosti, ko se nauči največ, se vsega nauči

preko predmetov, igre, z lastnim izkušanjem. V igri namreč otrok tudi fizično

spoznava okolje in pravila v njem. Na podlagi vseh teh izkušenj, ki jih pridobi, si

ustvarja določene pojme, se uči razmišljati in vsekakor ga tudi določene situacije

naučijo, kako v enakih situacijah reagirati naslednjič. Znal bo rešiti problem, ker

je na lastni koţi ţe izkusil takšno situacijo. Obstoja veliko literature – knjig,

priročnikov, zbirk, publikacij …, v katerih so prikazani eksperimenti, s katerimi

lahko učitelj popestri učno uro. Takšni so: Štirje letni časi, Ta čudovita : Svetloba.

Zrak. Voda. Zvok. To sta dve zbirki in vsaka od njiju zajema 4 knjige. Poznamo še

Page 13: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

12

Voda na mlin, ki je pod okriljem Hiše eksperimentov, gradivo pa je dostopno tudi

na spletu. Smešna znanost in osupljivi eksperimenti, 101 poskus z vodo. Zelo

zanimiva je tudi knjiga, v kateri najdemo ogromno zanimivih eksperimentov –

1000 idej za naravoslovce. Vsa ta gradiva teţijo k bliţini eksperimentov in to na

takšen način, da se pri eksperimentih uporabljajo predmeti, ki so otrokom blizu in

se z njimi srečujejo vsak dan.

Ker pa se je ţe veliko ljudi ukvarjalo tudi s temo balonov, smo se mi odločili še

nekaj dodati. In tako je v nalogi vsak eksperiment povezan z vsebinami iz učnih

načrtov. Obstoja veliko literature na to temo, ogromno narejenih eksperimentov z

baloni, ampak nikjer ni vse to zbrano kot pomoč za učitelja. Mi pa smo vse to

zbrali na enem mestu, upoštevajoč slovenski učni načrt. S pomočjo balonov smo

izvedli poskuse, ki bodo v pomoč učiteljem na razredni stopnji pri poučevanju

naravoslovnih predmetov. Vse, kar smo zbrali v teoretičnem delu, smo razčlenili

in izbrali eksperimente, ki ji lahko poveţemo z učnim načrtom. Glavni cilj je bil

narediti nabor poskusov za osnovno šolo. Diplomska naloga naj bi sluţila kot

nekakšen priročnik za učitelje razredne stopnje pri pouku naravoslovja. Vse

poskuse lahko poveţemo z učnimi vsebinami od 1. do 5. razreda osnovne šole.

Nekatere lahko uporabimo še v 6. razredu. Za primer uporabnosti poskusov smo

izvedli praktični primer, in sicer z učno uro v 4.razredu. Ena ura ni veliko, vendar

smo dobili določene pomembne odzive.

Prvi del diplomske naloge je teoretičen. V njem smo zajeli nekaj o pomenu

eksperimentalnega dela pri pouku in izpostavili predvsem pomen učenja

naravoslovja v zgodnjem otroštvu. Predstavili smo tudi fizikalne vsebine iz učnih

načrtov SPO in NiT za 1. in 2. triletje osnovne šole. Izpostavili smo tiste, ki se

navezujejo na obravnavo poskusov v praktičnem delu. Kot zadnje poglavje

teoretičnega dela pa smo dodali nekaj o balonih na splošno in o fiziki balon.

Katere igre z baloni poznamo in zanimivosti o njih, saj se po vsem svetu veliko

ukvarjajo z njimi. Poudarek pa smo dali tudi na fizikalne vsebine, ki se veţejo na

delovanje balonov in jih lahko vpeljemo v razlago poskusov v praktičnem delu. V

praktičnem delu pa so zbrani poskusi z baloni, ki jih lahko uporabimo pri pouku

naravoslovja na razredni stopnji. Vsakemu poskusu smo pripisali potrebne

pripomočke za izvajanje le-tega. Tu smo pazili predvsem na dejstvo, da so

Page 14: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

13

vključeni pripomočki, ki jih premore večina gospodinjstev, kar doma. Opisana je

natančna izvedba poskusa in zapisana tudi opozorila pri izvajanju. Pri končni

razlagi poskusa smo vpletli fizikalne vsebine, ki razloţijo delovanje poskusa, in

zapisali didaktična priporočila, ki bi lahko olajšala delo učiteljem pri izvedbi

poskusov. Napisanih je tudi veliko predvidevanj glede tega, kje bi učenci mogoče

imeli teţave pri izvajanju poskusov. Vsa ta predvidevanja izhajajo iz pogovorov z

učiteljicami razrednega pouka, ki imajo za seboj ţe kar nekaj let poučevanja v

razredu. Kot poseben del praktičnega dela smo izvedli učno uro v razredu, ki nam

je prinesla določena spoznanja, in jo natančno analizirali ter zapisali odzive otrok.

Na koncu diplomskega dela pa smo vse ugotovitve povezali in predstavili kot

didaktična priporočila za učitelje. Vse ugotovitve so izhajale iz lastnega dela in

spoznanj med izvajanjem poskusov.

Page 15: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

14

TEORETIČNI DEL

1 NARAVOSLOVJE IN POMEN EKSPERIMENTALNEGA

DELA

1.1 Opredelitev naravoslovja

Naravoslovje lahko označimo kot klobčič naravoslovnih ved, kot so biologija,

kemija, fizika in njihove sorodne vede iz tehnike, matematike …

Pri pouku naravoslovja učenci z različnimi spoznavnimi postopki spoznavajo in

razvijajo razumevanje naravoslovnih pojmov ter zakonitosti, ki so podlaga za

razumevanje pojavov v naravi. S takšnim pristopom začnejo razumevati

povezanost med ţivo in neţivo naravo. Pri pouku naravoslovja učenci spoznavajo

pomen naravoslovnih znanosti za napredek človeštva in pri tem oblikujejo odnos

in stališča do sebe, narave in okolja (Učni načrt: Naravoslovje, 2011).

Ob nastanku naravoslovja se je človeku odprla moţnost, da si v svojem dolgem

zgodovinskem obdobju izostri čut za opazovanje narave. Kajti naravoslovje nam

omogoča raziskovanje ţivega in neţivega sveta (Katalič, 2010).

Naravoslovje temelji na znanstveno potrjenih spoznanjih o naravi. Vse odgovore

na vprašanja, ki izvirajo iz sveta okoli nas, lahko poiščemo v naravi sami.

Naravoslovje nam samo pomaga pri laţji poti do odgovorov. In ima pomembno

vlogo pri vzgoji, izobraţevanju in oblikovanju človeka. Razumevanje določene

naravne zakonitosti ali pojava kaj hitro postane splošna dobrina, od katere ima

korist vse človeštvo (Novak idr., 2003).

Odnos do naravoslovja se začne razvijati ţe v osnovni šoli. Nekaterim učencem je

npr. kemija dolgočasna, nekaterim pa ne. Nekateri fiziko obvladajo, drugim je

trn v peti. Enako se dogaja pri matematiki in biologiji. Zato je zelo pomembno, da

so ţe v začetku popeljani v svet naravoslovja na zanimiv in prijeten način (Kobal

idr., 1992).

Page 16: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

15

1.2 Pomen eksperimentalnega dela pri pouku naravoslovja

Laboratorijsko (eksperimentalno) delo omogoča miselno, čustveno in ustvarjalno

izvedbo dejavnosti učencev. Poseben pomen ima pri razvijanju vedoţeljnosti,

kulture dela in sodelovanja med ljudmi (Tomić, 2002).

Ţe v 1. triletju lahko z zanimivimi poskusi otrokom pribliţamo ključne fizikalne

pojme. Če pa so pri poskusih dejavni tudi sami, lahko spodbudimo zanimanje za

naravoslovje in hkrati gojimo njihove naravoslovne kompetence.

Otrok v najbolj zgodnjem obdobju spoznava okolje s čutili. Prepoznava bliţnje

predmete in zaznava nekatere pojave. Pouk naravoslovja pomeni za otroka prvo

vodeno spoznavanje narave. Ob tem začne sistematično usvajati pojme in

razumevati nekatere naravne pojave. Začetno naravoslovje torej predstavlja otroku

prvo srečanje z znanostjo in njenimi metodami dela, kar močno vpliva na njegov

odnos do znanstvenega dela in uporabe znanstvenih odkritij.

Otroci ne glede na to, ali so vključeni v pouk naravoslovja ali ne, skladno s svojim

kognitivnim razvojem sami konstruirajo pojme in razvijajo teorije. Ideje,

pridobljene na osnovi naključnega opazovanja in brez organiziranega

raziskovanja, so osnova za le naivno dojemanje sveta. Z vodenim preučevanjem

okolja – z opazovanji in poskusi, je mogoče otroke navaditi na metode

znanstvenega dela in ublaţiti prehod iz naivnega v razumsko dojemanje sveta.

Učitelji imajo pri tem veliko vlogo usmerjevalca (Novak idr., 2003).

Ker je vsak otrok ţe po naravi vedoţeljen in radoveden, je pomembno, da

otrokom poskušamo predstaviti ţivljenje v naravi in fizikalne pojave v njej z

različnimi dejavnostmi, v katerih bodo sami aktivni. Kajti otrok ob aktivnosti

doţivlja uspehe in z velikim veseljem še aktivneje sodeluje v naslednjih.

Zelo pomembno je dejstvo, da imajo otroci raziskovalne aktivnosti radi, zato se

med igro neprisiljeno seznanjajo z mnogimi dejstvi in usvajajo številne pojme. To

je temelj za njihovo kreativnost, ki je med najpomembnejšimi sposobnostmi za

njihov uspeh v prihodnosti.

Page 17: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

16

Najprimernejše je, da spoznavajo naravoslovne vsebine med dejavnostmi, ki

omogočajo sprejemanje novih informacij na osnovi lastnih izkušenj. Tako

razvijajo sposobnosti in spretnosti opazovanja, razvijanja in primerjanja zamisli

ter se seznanijo z nekaterimi postopki (merjenje, poskušanje) (Novak idr., 2003).

Če učitelj poskrbi in skrbno izbere eksperiment, ki ga bo izvajal pri učni uri, lahko

s tem doseţe, da bodo učenci samostojno prišli do spoznanj, ne da bi jim moral

kaj razloţititi. To pa pomeni, da eksperimenti veliko pripomorejo k samostojnemu

ţivljenju.

» Igra je otrokovo delo. Otroci se učijo iz vsega, kar počnejo.« (Carolyn Hooper)

Če pogledamo otroka v prvem letu starosti, ko se nauči največ, se vsega nauči

preko predmetov, igre, z lastnim izkušanjem. V igri namreč otrok tudi fizično

spoznava okolje in pravila v njem. Na podlagi vseh teh izkušenj, ki jih pridobi, si

ustvarja določene pojme, se uči razmišljati in vsekakor ga tudi določene situacije

naučijo, kako v enakih situacijah reagirati naslednjič. Znal bo rešiti problem, ker

je na lastni koţi ţe izkusil takšno situacijo.

Obstaja veliko literature – knjig, priročnikov, zbirk, publikacij…, v katerih so

prikazani eksperimenti s katerimi lahko učitelj popestri učno uro. Takšni so:

Štirje letni časi, Ta čudovita : Svetloba. Zrak. Voda. Zvok. To sta dve zbirki in

vsaka od njiju zajema 4 knjige. Poznamo še Voda na mlin, ki je pod okriljem Hiše

eksperimentov, gradivo pa je dostopno tudi na spletu. Smešna znanost in osupljivi

eksperimenti, 101 poskus z vodo. Zelo zanimiva je tudi knjiga, v kateri najdemo

ogromno zanimivih eksperimentov – 1000 idej za naravoslovce. Vsa ta gradiva

teţijo k bliţini eksperimentov in to na takšen način, da se pri eksperimentih

uporabljajo predmeti, ki so otrokom blizu in se z njimi srečujejo vsak dan.

1.3 Začetno naravoslovje

Krapše in Kavkler (1993) pravita, da naravoslovje na razredni stopnji poučevanja

pomeni, da razvijamo otrokovo radovednost in ga usmerjamo v znanstveno

razmišljanje. Pomeni tudi opazovanje, raziskovanje in ustvarjanje občutka za svet

Page 18: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

17

okoli sebe. Prav tako razumevanje stvari v interpretaciji, pridobljeni z

radovednostjo. Naravoslovje na razredni stopnji je kontinuiran proces, ki izhaja iz

radovednosti otroka in pronica skozi celoten učni načrt. Vključeno je tudi

spoznavanje nečesa zanimivega z veliko vpraševanja o tem. Na tej stopnji poteka

poenostavljanje in reševanje produktivnih vprašanj. Pomen začetnega

naravoslovja pa je tudi ta, da učenci razvijajo spretnosti in navade, potrebne za

raziskovanje in eksperimentiranje.

Začetno naravoslovje pa naj bi po mnenju Rajšpove (2011) ne bilo samo zbiranje

informacij, ki naj bi si jih učenci zapomnili ali naučili na pamet, ampak naj bi

spoznavanje ved temeljilo predvsem na zabavi, prijetnih doţivetjih in izzivih. Za

to pa so potrebni primerni načini za posredovanje. In sicer, naravoslovje je

potrebno napraviti prijetno in zabavno. Potrebno je vključiti problemski pouk z

notranjo motivacijo učencev za reševanje problema. Zelo pomembna je prijetna

razredna klima, ker ne sme prihajati do zadreg ob postavljanju vprašanj in

prošnjah za pomoč. Pomembno je, da skrbimo za nenehno spodbujanje pogovora

o problemih in njihovem reševanju, in omogočimo učencem postavljanje hipotez

ter sklepov. Da pa učenci ne bi razmišljali o tem, kaj bi bilo, če bi ..., moramo

omogočiti čim več praktičnega dela (eksperimentalno, preučevalno raziskovalno

delo), kjer bodo to dejansko izkusili.

Page 19: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

18

2 FIZIKALNE VSEBINE V UČNIH NAČRTIH PRVEGA IN

DRUGEGA TRILETJA OŠ

2.1 Učni predmet SPO

Otrok se od vsega začetka uči s spontanim raziskovanjem okolja, v katerem ţivi.

In tako je predmet spoznavanja okolja zasnovan tako, da omogoča nadaljevanje

tega raziskovanja, vendar poudarja usmerjenost. To pomeni, da znajo učenci vse

svoje izkušnje iz naravnega in druţbenega okolja povezati in odkriti njihovo

prepletenost pri učnih vsebinah ter na takšen način poglabljajo in razširjajo svoje

znanje s pomočjo pouka.

Pri predmetu se prepletajo vsebine različnih znanstvenih področij, tako

naravoslovnih in tehničnih kot druţboslovnih. Pomembno pa je poudariti, da je

predmet zasnovan tako oz. so njegove vsebine zasnovane na temeljnih pojmih, ki

omogočajo nadgrajevanje pri predmetu naravoslovje in tehnika še v drugem in

tretjem triletju osnovne šole.

Pri uresničevanju učnih ciljev pri predmet, pa so tudi tu predlagane različne

metode in oblike dela. Poleg opazovanja, raziskovanja, analiziranja … je potrebno

izpostaviti eksperimentiranje, ki vedno bolj prihaja v ospredje pri pridobivanju in

usvajanju učne snovi pri pouku.

Poglejmo si, katere fizikalne vsebine lahko najdemo pri predmetu SPO v 1.

razredu. V prvem razredu se učenci seznanijo s trdnimi snovmi, kjer določajo in

odkrivajo njihove lastnosti, prav tako s tekočinami in plini, kjer spoznavajo

lastnosti tekočin. Dodati je potrebno še gibanje, mirovanje, smer gibanja in

njegovo hitrost, pospeševanje ter zaviranje. Tu spoznajo, kaj je tisto, kar povzroča

gibanje.

Ko pogledamo v fizikalne vsebine za 2. razred, najdemo učni sklop predmet in

snov, kjer spoznavajo snovi, jih opisujejo in določajo njihove lastnosti. Sledi mu

spreminjanje snovi pri segrevanju. Tu spoznajo snovi v različnih agregatnih

stanjih (led, sneg in tekoča voda). Prav tako kot v prvem tudi v drugem razredu

Page 20: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

19

najdemo sklop gibanja, mirovanja, smer gibanja, hitrost gibanja, pospeševanje,

zaviranje. Vendar v drugem razredu nadgradijo znanje s spoznavanjem gibanja

tehničnih naprav in vozil ter njihovih delov. Spoznavajo še pripomočke za njihovo

gibanje.

V 3. razredu pa se vse še samo nadgrajuje. Tu ţe spoznajo, kako se spremenijo

snovi pri segrevanju, kakšna je potem njihova sestava. Pri sklopu o gibanju,

mirovanju, smeri gibanja, hitrosti gibanja, pospeševanju, zaviranju spoznajo, kako

lahko vplivamo na gibanje. Tu se pojavi nov sklop, in sicer potisk, vlek, trenje,

vodni in zračni upor, kjer spoznajo, da gibanje povzročimo s potiskanjem ali

vlečenjem. Spoznajo pa še gibanje teles v vodi in zraku.

2.2 Učni predmet NiT

Učni predmet naravoslovje povezuje tri naravoslovne predmete in sicer, biologijo,

kemijo in fiziko. Pri tem predmetu učenci pridobivajo znanja za boljše

razumevanje narave in pojavov v njej ter o ţivljenju na splošno. Hkrati pa

oblikujejo pozitiven odnos do okolja, v katerem ţivijo. Pri pouku naravoslovja je

bistvenega pomena, da se teorija povezuje z opazovanjem, delom na terenu,

laboratorijskim delom in s še zelo pomembnim eksperimentalnim delom. Na

takšen način učenci pridobijo znanje na več načinov in se naučijo pridobljene

informacije analizirati, jih povezovati, presojati ter posploševati.

Fizikalne vsebine pri predmetu naravoslovja v 4. razredu obsegajo:

po kopnem je telesa mogoče nositi, dričati ali voziti,

voziček lahko poganjamo od zunaj ali od znotraj,

izdelava in preskus modela vozička,

centralno ogrevanje,

trdne snovi, kapljevine in plini,

magnetne lastnosti snovi,

toplotna in električna prevodnost snovi,

preprosti električni krogi,

kaj je doma na elektriko,

Page 21: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

20

spreminjanje lastnosti snovi pri segrevanju, ohlajanju in zmrzovanju.

V praktični del našega diplomskega dela lahko prenesemo vsebine iz izdelave in

preskusa modela vozička. Z njimi si lahko pomagamo pri poskusu, kjer

pokaţemo, kako deluje reaktivni motor. Vsebina o plinih se pojavi pri več

poskusih, kjer dokazujemo, da plini tečejo, se stisnejo.

V 5. razredu pa zasledimo:

kapljevine tečejo zaradi višinske razlike,

tekočine poganja razlika tlakov,

toplota in temperatura,

kroţenje vode,

gibanje zraka,

gibanje teles v zraku.

Pri naših eksperimentih lahko vključimo vsebino, ki je vezana na dokazovanje

gibanja tekočin po vplivom razlik v tlaku. Vključimo lahko tudi vsebino o toploti

in temperaturi, kajti eden izmed poskusov dokazuje tudi prejemanje in prevajanje

toplote ter spreminjanje temperature zaradi prejemanja toplote. Z vsebinami o

zraku pa smo izvedli tudi nekaj poskusov, kjer pokaţemo, kako gibanje zraka

deluje na vedenje predmetov.

Kot lahko vidimo, je raznolikost vsebin velika. Na tej stopnji obravnavamo ţe

veliko fizikalnih vsebin in zato je pomembno, da pri njihovi razlagi in ponazoritvi

pripravimo čim več eksperimentov, tako kot predvideva tudi učni načrt.

Pomembno pa je poudariti, da igra pri teh ponazoritvah veliko vlogo kreativnost

učitelja, ki mora znati izrabiti čim več moţnosti. Učitelju na razredni stopnji je

veliko teţje izvajati fizikalne poskuse in razlagati fizikalne pojme kot učitelju

fizike, ki »ţivi« v tem področju. Učitelj začetnik verjetno potrebuje kakšno leto ali

dve, da se vpelje v delo z eksperimenti in se zna orientirati pri pripravah in

izvedbi le-teh. Zato je pomembno in praktično, če lahko vzame v roke priročnik, v

katerem je na enem mestu zbranih kar nekaj eksperimentov s fizikalnega

Page 22: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

21

področja, njihova razlaga in natančni napotki za izvedbo. Najpomembnejše pa je,

da izberemo ustrezen eksperiment pri določeni učni vsebini.

Page 23: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

22

3 BALONI IN FIZIKA BALONOV

3.1 O balonih

V današnjem času je za namen učenja otrok narejenih veliko igrač in

pripomočkov. Ţe predšolski otroci se učijo abecede, črk, števil z didaktičnimi

igračami. Glavni namen je večinoma doseţen ţe v krajšem obdobju, saj otrok z

vsakodnevnim poslušanjem, na primer pesmice o abecedi, pridobi znanje na

zanimiv način. Čeprav je v prvi vrsti to še vedno igrača, se pokaţe, da je glavna

funkcija veliko več kot samo to. In tako lahko otrok s pomočjo igrače pridobi

pomembno znanje za kasnejše izobraţevanje.

V podobno kategorijo igrač lahko uvrstimo tudi balone, saj niso le igrača, ampak

pomemben pripomoček za razlago veliko naravnih pojavov, predvsem pa so zelo

koristni in uporabni. Njihova velika prednost je ta, da jih najdemo skoraj v

vsakem gospodinjstvu, saj so cenovno dostopni.

Lateks baloni

Otroške zabave si ne moremo predstavljati brez balonov. Postali so njen sestavni

del. Ţe čisto majhni otroci vriskajo od veselja, ko se igrajo z njimi. Nekoliko

starejši pa uţivajo tudi ob njihovem pokanju.

Ampak ali vemo, kako so jih odkrili in za kaj vse so uporabni? Prvi balon nima

nič opraviti z zabavo. Njegova zgodovina sega v leto 1824, ko je profesor Michael

Faraday na Royal inštitutu za namen eksperimentov izdelal prvi lateks balon.

Izvajal je namreč poskuse s plini. Za izvedbo je izdelal elastične vrečke, ki jih je

napolnil z različnimi plini, in opazoval njihovo dogajanje. Leto kasneje pa so bili

izdelani baloni za namen zabave in igranja. http://kinooze.com/all-about-balloons/

Če smo mislili, da so vsi baloni narejeni za zabavo in niso uporabni na nobenem

drugem področju, si bomo premislili ob naslednjih trditvah, saj so posebej

izdelani baloni uporabni v zdravstvu, ker lahko z njimi preprečijo krvavenje

notranjih organov. Baloni se uporabljajo tudi v znanstvene namene, saj lahko

Page 24: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

23

nekateri nosijo teleskope ali celo satelite. Pred drugo svetovno vojno pa so jih

uporabljali kot opazovalnice (prav tam).

Ţe veliko pred iznajdbo balonov za igranje je velikanski balon dvignil ljudi v

zrak.

Toplozračni balon

Lahko bi ga uvrstili v skupino prevoznih sredstev, saj lahko s pomočjo balona na

vroč zrak poletimo v zrak. Slika 1 prikazuje toplozračni balon, ki deluje na

principu vročega in hladnega zraka. Ko se zrak v balonu ogreje, se s tem zmanjša

tudi njegova gostota, ki je manjša od okoliškega zraka. Tako se ustvari vzgon in

balon se dvigne v zrak. Slaba stran letenja z balonom na vroč zrak je ta, da se ga

ne da usmerjati. Lahko samo nadzorujemo dviganje in spuščanje na način, da

toploto dovajamo v balon ali pa jo zmanjšujemo.

Slika 1: Toplozračni balon

Pridobljeno 12. 7. 2016 iz »Creative Commons« v okviru pravil »Creative

Commons« je gradivo prosto dostopno.

Vir: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cloudhoppers.jpg

Balon na vroč zrak ima veliko zgodovinsko vrednost, saj se je človek z njim prvič

dvignil pod nebo. Za prvi let v zgodovini človeštva velja namreč ravno polet s

toplozračnim balonom leta 1783, ki sta ga zasnovala brata Montgolfier. Model

njunega balona je prikazan na sliki 2.

Page 25: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

24

Slika 2: Model toplozračnega balona bratov Montgolfier.

Pridobljeno 12. 7. 2016 iz »Creative commons« v okviru pravil »Creative

Commons« je gradivo prosto dostopno.

Vir: https://en.wikipedia.org/wiki/Montgolfier_brothers

Balon, polnjen s helijem

Na sliki 3 so prikazani baloni, polnjeni s helijem, nad katerimi so otroci zelo

navdušeni, saj visijo v zraku sami od sebe. A kako je mogoče, da ti baloni

ostanejo v zraku, tisti, ki jih napolnimo z zrakom, pa padejo na tla? Tako velika

atrakcija za otroke so ravno zaradi plavanja v zraku. To skrivnost razloţimo na

način, da je v balonu plin, ki je laţji od zraka. Pod njim se ustvari vzgon, ki je

večji od tlaka, zato porine balon v zrak. Plin, ki je v balonu, se imenuje helij.

Slika 3: Baloni polnjeni s helijem.

Pridobljeno 12. 7. 2016 iz »Creative Commons« v okviru pravil »Creative

Commons« je gradivo prosto dostopno.

Vir: https://en.wikipedia.org/wiki/Balloon#/media/File:Balloonsanimals.jpg

Page 26: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

25

Igre z baloni

Vsi vemo, da si nobenega slavja ali praznovanja otroci ne predstavljajo brez

pisanih, okroglih, napihljivih stvari – balonov. Vsi otroci imajo radi igre, še

posebej s pripomočki, ki jih poznajo. Takšni so tudi baloni, ki so v veselje

vsakemu otroku, hkrati pa delujejo še motivacijsko in se z njihovo pomočjo lahko

veliko naučijo.

Z naštevanjem in opisom naslednjih iger smo ţeleli pokazati, da so baloni zelo

široko uporabni v namen učenja kot tudi zabave.

Pokanje balonov (primerno za nekoliko večje otroke): potrebujemo veliko

balonov in puščice s konicami. Napihnemo čim večje število balonov in jih

naveţemo na steno. Cilj igre je natančnost, v kateri otroci tekmujejo med seboj.

Tisti, ki zadene čim več balonov z določenim številom puščic, je zmagovalec.

Pobiranje balonov

Po vsej sobi raztresemo balone, napolnjene z zrakom, otroke pa medtem pošljemo

v drugo sobo. Nato jim damo navodilo, naj se potrudijo in prenesejo čim več

balonov v omejenem času na določeno mesto. Spodbujamo jih, da prenesejo več

kot dva balona naenkrat. Zmagovalec je otrok, ki mu uspe prinesti največje število

balonov v omejenem času.

Balon ravnotežja

Otrokom damo balone na papirnate plošče. Vsi začnejo istočasno z iste startne

linije. Balon morajo, ne da bi jim padel na tla, prinesti na papirju do ciljne črte. Če

balon pade na tla, mora otrok začeti znova. Zmagovalec je tisti, ki prvi prečka

ciljno črto.

Skakajoči balon

Otrokom razdelimo balone in jih prosimo, da si jih dajo med kolena. Z balonom

med koleni morajo skakati do določenega cilja. Če jim balon pade, se morajo

vrniti na start in ponovno začeti. Zmagovalec je tisti, ki prvi uspe prečkati ciljno

črto.

Page 27: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

26

Zanimivosti

Ţe nekajkrat do sedaj smo omenili, kako široko uporabni so baloni. Za dokaz

širine, si lahko na spodnjih povezavah pogledamo, kaj vse ljudje počnejo z baloni.

Poleg učenja, razvedrila, gibanja, z njimi podirajo tudi svetovne rekorde, izvajajo

trike … Njihova velika prednost je cenovna dostopnost in praktičnost.

V balon lahko varno pospravimo svoj telefon. Enostavno balon napihnemo, ga

stisnemo na telefon in začnemo spuščati zrak. Balon se oklene telefona, kot bi ga

vsrkal vase. Za laţjo predstavo je spodaj povezava do videa.

(http://www.mojvideo.com/video-trik-z-balonom/9527baca51c3d518556d )

Ljudi zanima tudi, ali lahko s pomočjo balonov koga ali kaj dvignejo s tal. In tako

so s pomočjo 3500 balonov, napolnjenih s helijem, dvignili s tal 3-letno deklico.

(http://dsc.discovery.com/videos/mythbusters-balloon-girl.html).

Poskusili so tudi z večjo stvarjo, kot je hiša. Kako jim je to uspelo, si lahko

ogledate na spodnji povezavi (http://www.florentina.si/ideje/087-koliko-balonov-

rabite-da-vas-dvigne/).

Da se da iz balonov narediti tudi kakšno zanimivo skulpturo, pa so leta 2010

dokazali na Kitajskem, ko so podrli rekord, in se vpisali v Guinnessovo knjigo

rekordov. Iz kar 20000 balonov, napolnjenih s helijem, so naredili največji grozd

na svetu.

Leta 2011 so se tudi v Indiji vpisali v Guinnessovo knjigo rekordov z najdaljšo

verigo balonov na svetu. Sestavljena je bila iz 198.240 balonov in je merila

20.024 metrov.

Kogar pa zanima še več rekordov, povezanih z baloni, si jih lahko ogleda na

spodnjem internetnem naslovu, kjer so vsi rekordi zbrani na enem mestu

(http://recordsetter.com/balloon-world-records/2).

Page 28: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

27

Zakaj balon poči

Odgovor na vprašanje, zakaj je balon tako teţko napihniti, poči pa tako zlahka,

nam da fizika zraka in gumija. Skrivnost raztegljivosti balona je v molekulah le-

tega. Sestavljeni so iz gumija, ki ima dolge, tanke molekule, podobne kuhanim

špagetom. Ko gumi raztegujemo, molekule drsijo ena ob drugi in se zravnajo. Če

pa jih spustiš, jih sile med molekulami potegnejo nazaj v prepleteno mreţo. Ravno

zaradi teh sil, ki vlečejo molekule gumija nazaj eno k drugi, je balon tako teţko

napihniti. Prvi upih je najteţji, saj moramo izravnati naenkrat vse gumijeve

molekule. Ko se enkrat zravnajo, laţje drsijo ena ob drugi. Vendar se še vseeno

poskušajo vrniti v prvotni poloţaj, zato se balon takoj skrči, če prenehamo z

napihovanjem in ga izpustimo. Pri tem balon iztisne ves zrak in nam zleti iz rok.

Ko balon doseţe svojo mejo proţnosti in ga še malo napolnimo z zrakom, se

pokaţejo drobne razpoke, pri katerih stisnjen zrak »skoči« skoznje. V hipu se

razpoke povečajo, razširijo in balon poči (Hammond, 2007, str. 72, 73).

3.2 Fizika balonov

Da bi si lahko razloţili obnašanje balonov v eksperimentih, je potrebno poudariti

nekaj fizikalnih osnov, ki so vzrok za njihovo obnašanje. Najpogostejše fizikalne

vsebine, ki se prepletajo z našimi eksperimenti, so vsebine o zraku, plinih,

vzgonu, tlaku, toploti in temperaturi.

Poglejmo najprej pline. Plini se lahko širijo po vsem prostoru, zasedejo ves

prostor, ki jim je namenjen. So lahki in nekateri celo strupeni. Širijo se, lahko pa

jih tudi stisnemo. Kisik, ogljikov dioksid, dušik, butan, helij, zrak. To je le nekaj

najpogostejših plinov, ki jih srečujemo v vsakdanu. Mi bomo v naših poskusih

pogledali lastnosti tekočega dušika, zraka in ogljikovega dioksida. (Enciklopedija

znanosti, 2000)

Tudi vpliv tlaka zasledimo v eksperimentih, ki pa je razmerje med velikostjo sile

in stično površino. Sila vedno deluje pravokotno na ploskev. Tem manjša je

stična površina med silo in ploskvijo, tem večji tlak deluje med njima (Kladnik,

Page 29: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

28

1993). Kadar stojimo na snegu s čevlji, je večja verjetnost, da se nam bo udrlo v

sneg, kot če stojimo na snegu s smučmi. Kajti stična površina med čevljem in

snegom je precej manjša kot stična površina med snegom in smučmi. Pri smučeh

se sila porazdeli po večji površini kot pri čevlju. Tako se, kadar stojimo na snegu

brez smuči, ustvari precej večji tlak, saj se teţa razporedi po precej manjši

površini kot pri smučeh. Enak primer je pri trenju oreha. Če vzamemo v pest en

oreh in ga ţelimo streti, nam ne bo uspelo, saj se ne ustvari dovolj velik tlak med

roko in orehom, ki bi strl lupino. Če pa vzamemo dve oreha, je stična ploskev med

njima tako majhna, da gre vsa sila na to majhno površino in oreh se vda.

Zrak bi lahko uvrstili med pline brez barve in okusa. Brez njega ne bi bilo

ţivljenja, saj je nujno potreben za razvoj vseh ţivih bitij. Prisoten je v vsej okolici.

Zaradi njega je naš planet Zemlja poseben, saj ga ovija plast zraka. Čutimo ga

lahko na naših licih, ko neţno pihlja. Zaradi njega vidimo premikanje travnih bilk,

drevesnih krošenj. Brez zraka ne bi mogli zavohati vonja cvetlic. Kadar

vdihnemo, se nam razširi prsni koš, za kar je krivec zrak. ( Searle – Bames, 1996).

Zrak ima teţo in na vse stvari pritiska z enako teţo. To silo pritiskanja imenujemo

zračni tlak. Ljudje ga skoraj ne občutimo, saj je zračni tlak v naši notranjosti enak

zunanjemu. Višje kot gremo, niţji je zračni tlak. S pomočjo razlage o delovanju

toplega in hladnega zraka, si lahko razloţimo delovanje balona na vroč zrak, kjer

se topel zrak, ki je redkejši od hladnega, dviguje in s tem se posledično dviguje

tudi balon.

Nazadnje pa poglejmo še toploto, ki je v fiziki količina, ki meri energijo. Energija

zaradi temperaturne razlike prehaja z enega telesa na drugo. O toploti govorimo,

kadar imamo opravka s spreminjanjem notranje energije telesa. Temperatura je

merilo za notranjo energijo. Z dovajanjem toplote oz. segrevanjem telesa se

notranja energija in posledično tudi temperatura povečujeta, medtem ko se z

odvajanjem toplote oz. ohlajanjem telesa notranja energija in temperatura

zmanjšujeta (http://sl.wikipedia.org/wiki/Toplota).

Page 30: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

29

PRAKTIČNI DEL

S teoretično podlago poskusov se da razloţiti marsikateri fizikalni pojem pri

pouku naravoslovja in na takšen način smo se tudi mi lotili izvedbe poskusov, saj

smo pri vsakem poskusu v začetku ali skozi razlago izvedbe napisali nekaj

teoretičnih osnov.

V nadaljevanju si bomo pogledali praktični del diplomskega dela. Posvetili se

bomo poskusom z baloni, ki bi lahko bili uporabni pri pouku naravoslovja na

razredni stopnji. Najprej je kratek opis, fizikalna podlaga, potrebni pripomočki za

izvajanje poskusa, sledi opis izvedbe poskusa in ugotovitve ter interpretacija le-

tega. Dodana pa so tudi didaktična priporočila, ki bi lahko bila učiteljem v pomoč.

Zbrani so poskusi, ki so primerni za razredno stopnjo poučevanja. Eden osnovnih

ciljev je tudi prikazati, kako lahko s vpletanjem poskusov v poučevanje

naravoslovja popestrimo pouk. Zato so v nadaljevanju zbrani poskusi, s katerimi

lahko motiviramo učence in doseţemo boljše rezultate dela pri pouku, saj jih

bodo lahko v večini izvajali sami.

Nekateri poskusi so za izvedbo moţni tudi doma, seveda ob pomoči odrasle

osebe, kadar so prisotni pripomočki, ki bi lahko ogrozili varnost otroka.

Page 31: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

30

4 FIZIKALNI POSKUSI Z BALONI

4.1 Ohlajanje balona s tekočim dušikom

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Poskus s tekočim dušikom lahko izvedemo pri učni enoti o plinih in njihovih

lastnostih, kjer se morajo učenci naučiti, da so plini stisljivi, torej jih lahko

stisnemo. Eksperiment s tekočim dušikom je eksperiment, kjer lahko pokaţemo,

kako se plini raztezajo ali stisnejo pod vplivom temperaturne razlike.

Pri tem poskusu bomo uporabili plin tekoči dušik, ki je v bistvu dušik v tekočem

agregatnem stanju, vendar je to mogoče pri zelo nizkih temperaturah. Tekoči

dušik je brezbarvna tekočina, ki je po navadi brez vonja in okusa. Tekoči dušik je

utekočinjen plin in ima temperaturo kar -196°C. Uporablja se predvsem kot

hladilno sredstvo v industriji (Wikipedia, 2013).

Potrebščine:

balon,

posoda, kamor drţimo balon, ko nanj lijemo tekoči dušik,

tekoči dušik,

prijemne škarje, s katerimi vzamemo stisnjen balon iz posode,

zaščitne rokavice.

Izvedba poskusa

Na začetku naj opomnimo na nekaj pomembnih opozoril. Ker je izvajanje tega

poskusa zaradi opeklin in drugih morebitnih poškodb lahko zelo nevarno, je

pomembno in pametno, da ta poskus obvezno izvaja učitelj. Še boljše bi bilo, da

se v izvedbo vključi učitelj fizike in ga on izvaja, razrednik pa lahko medtem

časom pazi učence. Tekoči dušik je namreč ohlajen na kar -196°C. Takšna

temperatura pod lediščem je enako nevarna za opekline kot tista z enako

vrednostjo nad lediščem. Obvezna pa je tudi uporaba zaščitnih rokavic in

zaščitnih očal.

Page 32: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

31

Ta opozorila imajo svoj namen, saj učenci ţelijo pogosto igrati superjunake ob

takšnih »atrakcijah«. Naša naloga pa je, da zagotovimo njihovo varnost. Ko so

izpolnjeni vsi varnostni pogoji, lahko začnemo z izvedbo poskusa. Ta poskus bo

za učence zagotovo velika atrakcija.

Pri izvedbi najprej napihnemo balon. Na mizi imamo pripravljeno posodo, v

katero bomo podrţali balon. Lahko ga pridrţimo v ali nad posodo. Ves čas

poskusa moramo imeti nadete zaščitne rokavice in očala. Odpremo jeklenko s

tekočim dušikom in ga počasi začnemo polivati po balonu. Učence medtem

opozorimo, naj spremljajo dogajanje z balonom. Lahko se zgodi, da se bodo

začeli pritoţevati, da ne vidijo ničesar, saj se bo zaradi temperaturne razlike

ustvaril oblak dima okoli posode in balona. Ta pa seveda čez nekaj trenutkov

izgine. Nato balon s prijemnimi škarjami poloţimo poleg posode in opazujemo,

kaj se z njim začne dogajati. Učenci bodo z navdušenjem opazovali celoten potek,

saj je narava poskusa takšna, da je ne vidijo vsak dan.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Ko začnemo polivati tekoči dušik po balonu, se ta začne krčiti. Zrak v balonu se

med ohlajanjem krči, zato se posledično krči tudi balon. Ko pa vrnemo balon na

prvotno temperaturo, se začne zrak v njem raztezati in posledično se poveča tudi

balon do prvotne velikosti.

V balonu je ujetih več tisoč milijard zračnih molekul. Njihova hitrost letenja je

okrog 1600 km/h. Zaletavajo se ena v drugo ali v steno balona več milijardokrat

na sekundo. Ti udarci pritiskajo na steno balona in ta tlak drţi balon napihnjen

(Hammond, 2007, str. 73).

Ko pa damo isti balon v prostor, kjer je hladneje, se začnejo molekule v balonu

gibati veliko počasneje in posledično pritiskajo z manjšo silo na steno balona.

Obratno se zgodi, ko vrnemo balon na toplejše mesto. Molekule začnejo spet

pridobivati na hitrosti in pritiskajo z veliko silo na steno balona.

Charlesov zakon: balon, napolnjen z zrakom, se skrči, ko nanj nalijemo tekoči

dušik, kajti nizka temperatura upočasni molekule zraka v balonu. Posledično

Page 33: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

32

zato ustvarjajo manjši pritisk na stene balona, kar privede do njegovega skrčenja.

To pomeni, da je ob stalnem tlaku prostornina sorazmerna s temperaturo

(Hammond, R. (2007): Ali čutiš silo, Murska Sobota: Pomurska zaloţba)

Narava tega eksperimenta je zelo motivacijska. In ker se otroci zelo radi igrajo

»superjunake«, jih bosta rezultat in potek eksperimenta nedvomno navdušila.

Poskus se lahko izvaja v 4. razredu ob temah o plinih, njihovem širjenju in

krčenju, pri tekočnosti plinov. Edini problem, ki lahko nastane pri načrtovanju

tega poskusa, je, da je do tekočega dušika teţko priti, zato se je smiselno povezati

še s preostalimi učitelji, ki bi ga lahko vključili in uporabili pri svojem predmetu.

Za laţje razumevanje rezultata poskusa in povezave z vsakdanjim ţivljenjem,

lahko učencem postavimo vprašanja, ki se navezujejo na vsakdanje ţivljenje. Na

primer:

Kaj bi se zgodilo z balonom, napihnjenim z zrakom, če bi ga dali v hladilnik?

Kaj bi se zgodilo z balonom, napihnjenim z zrakom, če bi ga postavili na topel

radiator?

4.2 Širjenje in ohlajanje zraka

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Če bi iskali razliko med toplim in hladnim zrakom, bi ugotovili, da je edina

razlika v gibanju molekul zraka. Molekule toplega zraka se namreč gibljejo hitreje

kot molekule hladnega zraka. Molekule toplega zraka namreč oddajo ob trku ene

ob drugo več energije in tako zrak posledično segrejejo.

Potrebščine (slika 4):

steklenica,

balon,

lonec,

vroča voda,

led (hladna voda).

Page 34: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

33

Slika 4: Potrebščine za poskus "širjenje in ohlajanje zraka".

Izvedba poskusa

Učence v tem primeru razdelimo v skupine. Vsaka skupina dobi potrebne

pripomočke. Ugotovitve si lahko učenci sproti beleţijo v zvezek ali pa na koncu

ure to naredimo skupaj, ko povzamemo celoto.

Balon nataknemo na vrat steklenice. Steklenico postavimo v vročo vodo ali jo

prilijemo v lonec (slika 5). Opazujemo dogajanje.

Slika 5: Dogajanje z balonom na vratu steklenice ob prilivanju vroče vode.

Čez nekaj trenutkov steklenico postavimo v vodo z ledom ali prilijemo mrzlo

vodo (slika 6).

Page 35: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

34

Slika 6: Dogajanje z balonom na vratu steklenice, ko vroči vodi prilijemo mrzlo.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Ko postavimo steklenico z balonom v vročo vodo, se začne zrak v steklenici širiti

in posledično prehajati proti vrhu in v balon. Balon se začne večati. Ko pa

postavimo steklenico v ledeno mrzlo vodo, pa se začne zrak v njej ohlajati in

posledično krčiti. Zrak iz balona gre nazaj v steklenico in posledično se krči

balon. Poskus je uporaben pri vseh učnih temah o širjenju plinov v 4.razredu.

4.3 Dokažimo, da je v balonu res zrak

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Zrak je plin, ki je vsakodnevno prisoten v naši okolici. Brez zraka ne bi bilo

ţivljenja. Zrak je zmes plinov, ki sestavljajo ozračje. Največji deleţ predstavlja

dušik (78 %), sledi mu kisik (21 %) in manj kot pol odstotka ogljikovega

dioksida. Preostali deleţ si delijo še drugi plini, ki pa jih je v ozračju le za vzorec.

Pri tem poskusu se bomo prepričali, ali je zrak res povsod, čeprav ga ne vidimo.

Kljub temu da večina učencev ve, da v balon pihnemo zrak, bomo s tem

poskusom še dokazali, da je v njem res zrak.

Potrebščine

Za izvedbo poskusa »nevidni zrak« potrebujemo (slika 7):

balon,

večjo posodo,

vodo.

Page 36: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

35

Slika 7: Pripomočki za izvedbo poskusa

Izvedba poskusa

Izvajanje tega poskusa lahko brez skrbi prepustimo učencem. Opozoriti jih

moramo samo, naj pazijo, da se preveč ne zmočijo. Da ne bi bilo prevelikega

kaosa z nalivanjem in nošenjem vode po razredu, je dobro, da oblikujemo skupine

in v njih izberemo vodjo, ki bo zadolţen za to delo. Brez organizacije bosta prepir

in kaos takoj prisotna.

Ko bodo posode z vodo ţe pripravljene na mizi, lahko napihnejo balon, vendar ga

ne smejo zavezati. Za napihovanje balona naj bo zadolţen drugi učenec iz

skupine, ne pa tisti, ki je ţe pred tem prinesel vodo v posodi. Pomembno je, da je

posoda dovolj velika, po moţnosti prozorna, da se bodo laţje videli izhajajoči

mehurčki. Primer posode je prikazan na sliki 8.

Pomembno je tudi, da vode ne nalijemo do vrha, saj se pri potopu balona lahko

zgodi, da bo voda dvignila čez rob. Balon nato potopimo pod vodo in ustje

balona malo razpremo. Za potop balona bosta najverjetneje potrebna dva učenca,

saj je potrebne kar nekaj sile, da ga spravimo pod vodo.

Pri potopljenem balonu naj učenci poskusijo ustje malo bolj razpreti in opazovati,

kaj se dogaja s hitrostjo in količino mehurčkov in kaj se zgodi, če ustje balona

zaprejo. Balon pa naj poskusijo tudi stisniti.

Slika 8: Posoda z vodo, kamor potopimo balon.

Page 37: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

36

Ko balon potopimo pod vodo, začnejo proti površju potovati mehurčki zraka, kar

je lepo vidno na sliki 9. Če ustje balona razpremo do maksimuma, mehurčki kar

vrejo proti površju.

Slika 9: Izhajanje zraka pod vodo.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Ko balon drţimo pod vodo in začnemo izpuščati zrak, se ta v obliki mehurčkov

začne dvigovati proti površju. Balon se posledično manjša in iz njega izhaja

vedno manj mehurčkov. Zanimivo je tudi to, da mehurčki izstopajo z večjo

hitrostjo, če balon stisnemo. Enako se povečata hitrost in intenzivnost izstopanja

mehurčkov, če bolj razpremo ustje balona. Ko pa ustje balona zapremo, zrak ne

more izhajati.

Teme, pri katerih je uporaben ta poskus, najdemo v 1. razredu pri gibanju, kjer bi

lahko opisali gibanje zraka oz. zračnih mehurčkov . Tudi v 2. razredu se lahko ta

poskus uvrsti v temo gibanja, le da se vključi še vzrok za spremembo v hitrosti

gibanja zračnih mehurčkov. V 3. razredu pa se nadgradi še s vplivom na

spremembo hitrosti gibanja zračnih mehurčkov. V 5. razredu je poskus uporaben

pri temi o gibanju zraka. Prednost tega poskusa kot tudi skoraj vseh preostalih je

ta, da vse potrebne pripomočke najdemo doma in tudi na vsaki šoli.

Page 38: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

37

4.4 Napihnimo balon s pomočjo ogljikovega dioksida

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Tudi ta poskus lahko uporabimo pri učni snovi o plinih in njihovih lastnostih.

Lahko tudi pri vplivih na spreminjanje lastnosti snovi.

Soda bikarbona je bazična snov, ki ob prisotnosti kisline burno reagira. Pri

reakciji med sodo bikarbono in kisom nastaneta sol, ki je nevtralna, in voda. Pri

tem izhaja plin ogljikov dioksid. Pri tem poskusu bo stekla zgoraj omenjena

reakcija in balon se bo napihnil zaradi plina CO2, ki bo izhajal (Miler, 2013).

Ogljikov dioksid je brezbarven plin s kemijsko formulo CO2.

Soda bikarbona ali natrijev hidrogenkarbonat, imenovana tudi jedila soda, je trdna

bela snov, najpogosteje v obliki finega prahu.

Kis, ki ga vsakodnevno uporabljamo v gospodinjstvu, pa je tekočina sestavljena iz

ocetne kisline in vode.

Potrebščine (Miler, 2013)

Za vsako izvedbo poskusa je potrebno pripomočke predhodno pripraviti. In za

izvedbo naslednjega poskusa so potrebni naslednji pripomočki, ki so tudi

prikazani na sliki 10:

3 čiste plastenke,

lijak,

3 baloni,

soda bikarbona,

kis (vinski),

lijak.

Page 39: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

38

Slika 10: Potrebščine za izvedbo poskusa.

Izvedba poskusa

Tudi ta poskus lahko učenci izvajajo sami. Zanj so najprimernejši pari, da ne bi v

skupini prišlo do nesoglasij, kdo bo kaj počel. Pripomočki so takšni, da jih lahko

prinesemo od doma, zato z zadostnim številom potrebnih pripomočkov ne bi

smelo biti teţav. Prosimo lahko tudi učence, da plastenke in kakšen lijak prinesejo

od doma. Tako bomo njihovo zanimanje za prihodnje dogajanje pri pouku

naravoslovja še povečali, saj bodo čutili odgovornost in pomembnost, da so

pomagali.

Opozoriti moramo še na to, da se nekateri učenci še niso srečali s sodo bikarbono,

čeprav jo premore skoraj vsako gospodinjstvo. Za potešitev njihove radovednosti

nasujemo v majhno posodico malo sode bikarbone in jo pošljemo med učence, da

jo potipajo in povonjajo. Mogoče jo bo kakšen učenec celo poskusil, ampak nam

ni treba skrbeti, saj je uporabna tudi pri kuhanju. Na to je potrebno opozoriti

zaradi kasnejših »nesreč«, ko bo potrebno sodo bikarbono vsuti v lijak oz.

plastenko, učence pa bo radovednost premagala in bodo namesto tega tipali in

vonjali prah. Takrat se rado zgodi tudi, da se usuje po mizi in tleh, kar pa nam

vzame čas za čiščenje, to pa je čas od učne ure.

V prvi balon učenci s pomočjo lijaka vsujejo sodo bikarbono in balon nataknejo

na prvo plastenko (slika 11). To povzroči marsikateremu učencu teţave, zato jih

opazujemo in, če je potrebno, priskočimo na pomoč. Lahko pa plastenko drţi

eden od učencev, drugi pa natakne balon.

Nato balon toliko dvignejo, da soda bikarbona spolzi v plastenko (slika 11).

Opozorimo jih, naj opazujejo dogajanje, svoja videnja pa narišejo na učne liste, ki

jim jih razdelimo ţe pred začetkom izvajanja.

Page 40: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

39

Slika 11: Plastenka s sodo bikarbono.

V drugo plastenko vlijejo malo vinskega kisa in prazen balon nataknejo na

plastenko. Tudi tukaj jim pomagamo pri namestitvi balona na plastenko ali pa naj

si učenci medsebojno pomagajo. Opazujejo dogajanje (slika 12). Damo jim čas,

da tudi za drugo plastenko opaţanja narišejo na učni list.

Slika 12: Plastenka s kisom.

S pomočjo lijaka nasujejo v balon sodo bikarbono. Balon nataknejo na ustje

plastenke. Nato ga toliko dvignejo, da soda bikarbona spolzi v plastenko s kisom

(slika 13), in opazujejo, kaj se začne dogajati. Tu bo radovednost in navdušenje

učencev naraslo. Zato namenimo nekaj trenutkov, da se umirijo, in jim nato damo

nadaljnja navodila za risanje na učni list.

Slika 13: Reakcija kisa in sode bikarbone.

Page 41: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

40

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

S prvo plastenko dokaţemo, da se z balonom ne zgodi nič, ker soda sama ne

sproţi nobene reakcije. Prav tako je z drugo plastenko, kamor nalijemo kis.

Reakcija namreč poteka vedno med dvema snovema. Prvi poskus je torej prikazan

kot dokaz, da se balon ne napihne samo zaradi prisotnosti sode bikarbone. Prav

tako je z drugo plastenko, kamor smo nalili kis. Ko pa zmešamo sodo bikarbono

in kis, pride do kemijske reakcije med bazo in kislino, pri kateri nastanejo sol,

voda in plin ogljikov dioksid. Ogljikov dioksid je plin in, ker se plini širijo in

zavzamejo celoten prostor, ki jim je dan, se razširi po plastenki in v balon.

Ker se ogljikov dioksid tako močno razširi, da v plastenki nima več prostora, se

širi naprej v balon. Lahko pa se zgodi tudi, da tega plina nastane tako veliko, da

niti v balonu nima več prostora in pride do poka balona.

Za našo učno uro smo uporabili primer učnega lista, kamor smo za vsak poskus

napisali navodila za izvedbo in prostor, kamor so lahko učenci zabeleţili

ugotovitve ali jih narisali. Poskus se lahko izvaja v 4. razredu pri temi o plinih. Tu

je tudi priporočljivo, da učence spodbudimo k razmišljanju s vprašanji med

izvajanjem. Ali bi se balon napihnil, če bi v plastenki bil samo kis? Ali bi se balon

napihnil, če bi v plastenko dali samo sodo bikarbono? Kaj bi se zgodilo, če bi v

plastenko namesto kisa vlili sok? Ali bo temperatura vode vplivala na to, kako

hitro se bo balon napolnil? Ali bo velikost steklenice vplivala na to, koliko se bo

balon napolnil? Ali bo količina kisa in sode bikarbone vplivala na to, koliko se bo

balon napolnil?

4.5 Kako pičiti v balon, da ne bo počil

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Med napihovanjem se balon razteguje in s tem posledično veča, saj zrak, ki ga

pihamo v balon, pritiska na stene balona. Te pa so se zato prisiljene širiti.

Skrivnost raztegljivosti balona je v molekulah le-tega. Sestavljen je iz gumija, ki

ima dolge, tanke molekule, podobne kuhanim špagetom. Ko gumi raztegujemo,

Page 42: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

41

drsijo molekule ena ob drugi in se zravnajo. Če pa jih spustimo, jih sile med

molekulami potegnejo nazaj v prepleteno mreţo.

Ker gumi ob vozlu balona in na vrhu ni popolnoma raztegnjen, je videti gost in

temen. Ravno zaradi tega, ker gumi ni popolnoma raztegnjen, lahko skozenj

potisnemo iglo, ne da bi počil.

Potrebščine (slika 14):

2 balona,

daljša igla (najbolje lesena špila).

Slika 14: Balon in lesena špila.

Izvedba poskusa

Pred izvedbo tega poskusa je potrebno učence opozoriti na morebiten pok balona,

da se ne bi kdo preveč prestrašil, saj tega ni pričakoval.

Ker se pri tem poskusu uporablja predmet z ostro konico, je treba poskus izvajati

na zadostni razdalji od učencev. Pričakovati je, da se bo večini učencev ta poskus

zdel kot čarovnija, ki jo bodo vsekakor še kdaj ponovili.

Vzamemo balon in ga napihnemo. Iglo rahlo potisnemo skozi balon pri vratu

balona ob vozlu. Sučemo in istočasno pritiskamo toliko časa, da igla gumi

prebode. Na drugi strani balona pa iglo potisnemo ven tam, kjer je balon

najtemnejši (slika 15). Opazujemo dogajanje.

Page 43: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

42

Slika 15: Prikaz vboda skozi balon.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Baloni so narejeni iz gume in guma je elastična. Ko raztezamo nekaj, kar je

elastično, in to popustimo, se bo vrnilo v obliko, kakršna je bila pred raztezanjem.

Ko balon napihnemo, se guma balona raztegne. Na vratu in na vrhu balona pa se

guma ne raztegne tako tesno. Ko na teh delih iglo porinemo skozi, guma obda

iglo in balon ne poči (http://www.questacon.edu.au/outreach/programs/science-

circus/videos/balloon-kebab).

V primeru, da iglo potisnemo v balon na njegovem boku, le-ta poči, verjetno ni

potrebno posebej razlagati in prikazovati, saj je ţe vsak učenec pridobil izkušnje v

podobnih situacijah. Potrebno pa je to omeniti predvsem zaradi primerjave mesta

vboda. Tu bi bilo mogoče smiselno, da učence opozorimo na moţnost poka

balona, da se ne bi kdo prestrašil.

4.6 Postelja iz žebljev

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Deformacija telesa ni odvisna le od velikosti delujoče sile, temveč tudi od

ploskve, prek katere sila deluje na telo. Čim manjša je ploskev (čim bolj je

delujoča sila zgoščena), tem večji je deformacijski učinek sile (Kladnik, 1993).

To pomeni, da manjša kot je ploskev, na katero pritiskamo s predmetom, v našem

primeru z balonom, večji pritisk se bo ustvaril med ploskvijo in predmetom.

Potrebščine (slika 16):

balon,

»postelja« iz ţebljev.

Page 44: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

43

Slika 16: Postelja iz žebljev.

Izvedba poskusa

»Posteljo » si pripravimo doma, učencem pa samo povemo, kako smo jo izdelali.

Na leseno podlago si najprej narišemo pike, kamor bomo zabijali ţeblje. Te naj

bodo oddaljene pribliţno 1 cm. S tem si olajšamo zabijanje in razporejenost

ţebljev je enakomerna. Lesena površina zabijanja naj bo pribliţno 15 cm X 15

cm. Najpomembnejše pri izdelavi je, da so ţeblji iste dolţine.

Napihnemo balon in ga poloţimo na ţeblje. Roko poloţimo na balon in začnemo

nanj rahlo pritiskati. Opazujemo, kaj se dogaja z balonom, in pritiskamo toliko

časa, da pridemo do točke, ko balon ţe skoraj poči (slika 17). Predstavljajmo si,

kaj bi se zgodilo z balonom, če bi ga pritisnili na en sam ţebelj.

Slika 17: Balon pritisnemo ob žeblje.

Da ne bi prišlo do poškodb učencev zaradi konic ţebljev, ta poskus izvajamo

sami. V primeru, da se odločimo, da lahko to izvajajo učenci, prinesemo še tanjšo

deščico, ki jo uporabijo namesto roke. Na balon torej pritiskajo z deščico tako, da

se ob morebitnem poku balona ne morejo poškodovati.

Ker so učenci ţe po naravi radovedni in ţelijo vse prijeti, jim moramo dati

moţnost, da ţe pred izvajanjem poskusa poskusijo poloţiti roko na ţeblje oz. se

Page 45: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

44

dotakniti ţebljev. Naša naloga je, da jih opozorimo, naj ne pritiskajo preveč in

to poskušajo eden po eden. Da se slučajno ne bi zgodilo, da bi kakšen učenec med

prerivanjem povzročil silo na roko sošolca, ki se v tistem trenutku dotika ţebljev.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Če imamo en sam ţebelj in z njim pičimo v balon, bo ta takoj počil, saj je ves

pritisk skoncentriran na zelo majhno površino. Če pa balon poloţimo na 100

ţebljev in ga pritisnemo ob njih, bo potrebno več moči oz. ga bomo morali

močneje pritisniti na ţeblje, da bo počil. Čeprav so ţeblji enako ostri kot en sam

ţebelj, pride do tega, ker se ves pritisk porazdeli na večjo površino.

Zanimivo je tudi to, da če je v balonu več zraka in so posledično molekule gumija

bolj raztegnjene, potrebujemo precej manj sile, da počimo balon z ţebljem. Ko pa

je balon manj napihnjen, je potrebno kar konkretno zariti ţebelj vanj, da se vda.

V petem razredu učenci ţe spoznajo pojem tlaka in ta poskus je moţno uporabiti

za to temo. Za laţjo predstavitev pojma lahko kot učitelj uporabite naslednje

moţne primere iz vsakdanjega ţivljenja: Predstavljaj si, da se moraš uleči na

posteljo iz 20 ţebljev in na posteljo iz 1000 ţebljev. Kje bi občutil manjšo

bolečino in zakaj? Zakaj ima dober nahrbtnik široke naramnice? Zakaj šivilje pri

šivanju uporabljajo naprstnik? Risalni ţebljiček stisni med dva prsta. Kaj čutiš?

Razloţi, zakaj je tako.

4.7 Balon napolni drugi balon

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Pri tem poskusu imamo opravka z zračnim tlakom. Ta na vse stvari pritiska z

enako silo. Kadar pihamo zrak v balon, tudi tam deluje njegova sila, in sicer v

balonu na njegove stene. Kakšna bo sila zraka v notranjosti balona, je odvisno od

njegove količine, medtem ko je zunanji tlak vedno enak. Z zunanje strani balona

deluje vedno enako ne glede na to, koliko ga je v notranjosti.

Potrebščine (slika 18):

pretočni ventil, s katerim spustimo zrak med balona,

Page 46: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

45

dva balona.

Slika 18: Pretočni ventil.

Izvedba poskusa

Uporabimo lahko star zračni ventil radiatorja. V marsikaterem domu jih najdemo,

zato lahko prosimo učence, da doma vprašajo starše, ali jih imajo in ali jih lahko

odnesejo k pouku. Seveda moramo biti pa mi tisti, ki bomo zagotovo poskrbeli za

zadostno število le-teh, da bodo lahko poskus izvajali učenci sami. Pri izvedbi

svetujemo, da je najboljše delo v parih, saj si učenca lahko pomagata med seboj.

Vzamemo pretočni ventil in ga zapremo, da zrak ne uhaja skozi. Balona

napihnemo do različnih velikosti in vsakega nataknemo na svojo stran ventila. To

lahko učencem povzroči teţave, zato jih opozorimo, da morajo biti hitri in čim

bolj spretni, da ne bo ves zrak ušel iz balona, še preden jim ga bo uspelo natakniti

na ventil. Ko imajo oba balona nameščena, se pogovorimo o pritisku v balonu in

zunaj njega, da bodo laţje razumeli kasnejše dogajanje. Vprašamo jih, kaj mislijo,

da se bo zgodilo z balonoma. Ali bo zrak iz večjega šel v manjšega ali obratno oz.

se bosta mogoče izenačila? Vsak učenec bo imel svoj odgovor. Odgovora jim

seveda še ne razkrijemo, ampak ga prihranimo za konec. Povemo ga torej po

končanem poskusu.

Ventil z balonoma poloţimo na mizo in ga počasi odpremo (slika 19).

Opazujemo, kaj se dogaja z velikostjo balonov. Ali se bo izenačil tlak v obeh

balonih?

Page 47: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

46

Slika 19: Dogajanje ob odprtju pretočnega ventila.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Ob končnem rezultatu je večina učencev presenečena, nekateri so celo razočarani,

ker niso imeli prav. Pričakovali bi, da bo zrak iz večjega balona odšel v manjši

balon ali da se bo pritisk v balonih izenačil, vendar se to ne zgodi, saj je v

manjšem balonu večji tlak kot v večjem balonu.

Pri pouku bi lahko bil ta poskus uporaben pri temi o tlaku v 5. razredu. Za laţje

razumevanje tega eksperimenta lahko uporabimo razlago na primeru milnih

mehurčkov. Tudi pri njih se pokaţe, da je tlak v manjših milnih mehurčkih večji,

kot je v večjih milnih mehurčkih.

4.8 Balon v komori

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Z naslednjim eksperimentom ţelimo pokazati, kako zunanji tlak pritiska na

zunanje stene balona in ima vlogo pri velikosti le-tega.

Potrebščine:

komora,

aparat za iztiskanje zraka,

(sesalec),

balon.

Izvedba poskusa

Pri tem poskusu bomo morali za pomoč prositi učitelja fizike, da nam posodi

aparat za iztiskanje zraka iz fizikalnega kabineta. Če pa šola le tega ne premore,

Page 48: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

47

se bomo morali znajti po svoje. Poiskati moramo posodo, kjer lahko snamemo

pokrov, na vrhu pa mora imeti odprtino, na katero bomo lahko pritrdili cev

sesalca.

Z zrakom napolnimo balon in ga postavimo v komoro. Z aparatom za iztiskanje

zraka le-tega iztisnemo iz komore. Opazujemo, kaj se dogaja z balonom, ko iz

komore izsesamo ves zrak, ki je prej obdajal balon. Nato spustimo zrak spet v

komoro in ponovno opazujemo dogajanje v komori.

Enako naredimo v primeru, da uporabimo sesalec.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Na stene balona z zunanje strani pritiska zrak, ki je v komori. Ko iztisnemo zrak,

ga v komori ni in ne pritiska več na zunanje stene balona. Ker ni več nobene sile,

ki bi pritiskala na zunanje stene, ima balon prostor in se začne večati. Ko pa začne

zrak spet prihajati v komoro, začne pritiskati na stene balona in ga posledično

skrči. Ker tudi pri tem poskusu obravnavamo temo o tlaku, je uporaben v 5.

razredu pri učni temi o zračnem tlaku.

Tu je nujno opozoriti, da pa vendarle ne moremo v celoti izsesati zrak in da nekaj

tlaka še vedno deluje na stene balona.

Page 49: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

48

4.9 Stehtajmo zrak

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Kako bi stehtali zrak? Ali zrak sploh kaj tehta? Večini se zdi, da ne. Za tehtanje

tako lahkih stvari, kot je zrak, znanstveniki uporabljajo zapletene naprave. Mi pa

bomo v naslednjem poskusu dokazali, da lahko zrak stehtamo na enostavnejši

način, to je s pomočjo balona. Ljudje in ţivali ne čutimo tlaka, s katerim zrak

pritiska na nas, saj je zračni tlak v zunanjosti skoraj enak tlaku v naši notranjosti.

Če zrak ne bi imel teţe in ga nič ne bi tiščalo k tlom, bi ga odpihnilo v vesolje.

Pri tem poskusu bomo preverili, kateri balon je teţji. Tisti, ki je prazen, ali tisti,

ki je napolnjen z zrakom.

Pripomočki:

2 balona,

lesena letvica,

lepilni trak,

vrvica.

Izvedba poskusa

Skupaj z učenci vzamemo leseno letvico in s pomočjo metra izmerimo sredino le-

te. Na izmerjeni točki zaveţemo vrvico, ki jo bomo pri tehtanju drţali (slika 20).

Naj ne bo predolga ali prekratka. Najboljša dolţina je 30–40 cm.

Slika 20: Umerjena lesena letvica.

Nato na dva prazna balona zaveţemo vrvici. Ti vrvici naj bosta enako dolgi (10–

15 cm). Balona obesimo ali zaveţemo vsakega na svojo stran letvice (slika 21).

Page 50: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

49

Slika 21: Tehtanje praznih balonov.

Snamemo en prazen balon, ga napihnemo in zopet obesimo na eno stran letvice.

Na drugi strani pa pustimo praznega (slika 22). Umirimo letvico in opazujemo

dogajanje.

Slika 22: Tehtanje z enim napolnjenim balonom.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Zrak s svojo teţo pritiska na predmete. Prisoten je povsod okrog nas. Če ne bi

imel teţe, bi ga odneslo v nebo. Ko na vsako stran letvice obesimo prazna balona,

se seveda ne zgodi nič. Tehtnica se ne premakne. Ko pa enega od balonov

napihnemo, se tehtnica rahlo nagne na njegovo stran, saj je v njem zrak, ki ima

teţo in ga povleče proti tlom. Ker je zrak v napihnjenem balonu stisnjen in ima

zato večjo gostoto kot zunanji zrak, je rezultat tega poskusa pristen, saj v

nasprotnem primeru to ne bi delovalo. Pomembno vlogo pri tem poskusu ima tudi

vzgon.

Ta poskus lahko uvrstimo pod učno temo o plinih v 4. razredu ali v 5. razredu

pod učno temo o gibanju teles v zraku ali gibanju zraka na splošno. Ko umerjamo

letev, je zelo pomembno, da jo natančno umerimo, kajti v nasprotnem primeru

tehtanje ne bo učinkovalo.

Page 51: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

50

4.10 Pihnimo zrak med balona

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Če poskusimo pihniti zrak med dva balona, se zrak med njima razmakne. Zračni

tlak v zraku, ki ga pihnemo, pade in je manjši od tlaka na zunanjih straneh

balonov. Ravno ta tlak potisne balona skupaj. Pri izvajanju poskusa moramo

paziti, da balona ne drţimo preblizu ali predaleč narazen.

S hitrostjo gibanja zraka se spreminja tudi zračni tlak. V to nas prepričajo številna

dogajanja v naravi. Na primer:

dve ladji, ki plujeta preblizu, sta v nevarnosti, da trčita;

človek, ki stoji blizu ţelezniške proge, lahko pade pod kolesa vlaka, ko ta

pridrvi mimo;

močan veter tik nad streho lahko povzroči, da se slabo pritrjena streha dvigne;

pri letalskem krilu deluje sila, zaradi različnih hitrosti gibanja zraka nad in pod

krilom itd. (Beznec, 1998).

Potrebščine (slika 23):

dva balona.

nitka.

Slika 23: Potrebščine za izvedbo poskusa.

Izvedba poskusa

Pri tem poskusu zagotovimo zadostno število balonov, saj ga lahko učenci

izvajajo sami. Na začetku jih seznanimo s potrebščinami in jim jih razdelimo.

Page 52: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

51

Ko napihnejo oba balona, nanju zaveţejo vrvico. Balona naj bosta enakomerno

napihnjena, vrvici pa naj bosta enake dolţine. Če bo ena vrvica precej daljša od

druge, bodo učenci imeli teţave pri pihanju med njiju. Vrvica pa potrebujemo, da

lahko balon laţje primemo pri izvajanju poskusa.

Vsak balon primemo v eno roko in počasi pihnemo med njiju (slika 24). Pred

pihanjem je dobro, da učence vprašamo, kaj menijo o nadaljnjem dogajanju. Kaj

mislijo, da se bo zgodilo, ko bomo pihnili zrak med balona? Ali se bosta odbila

eden od drugega? Odgovora jim seveda ne povemo.

Slika 24: Dogajanje z balonoma, ko pihamo zrak med njiju.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Ko pihnemo med balona, se zrak med njima razmakne. Balona se zlepita, saj z

zunanje strani nanju pritiska enak tlak kot prej, med njima pa se le-ta zmanjša.

Prav ta zunanji tlak zlepi balona skupaj.

Po enakem principu (poteku tokovnic) lahko s sušilnikom za lase drţimo balon v

zraku, ne da bi ga odpihnilo. Tokovnice zraka obidejo balon in ga drţijo v

nekakšnem krogu, iz katerega ne more pobegniti. Na balon z vseh strani pritiska

enako velik tlak.

http://www.youtube.com/watch?v=cnU1R0OJhUc

V 5. razredu se učne teme o zraku kar vrstijo, tako da je ta poskus moţno

uporabiti pri gibanju zraka. Kot pomoč pri razlagi poskusa si je moţno pomagati s

primeri iz vsakdanjega ţivljenja. Učence lahko vprašamo, kaj se zgodi z gibanjem

Page 53: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

52

avtomobila pri prehitevanju tovornjaka. Najbolj je občutno to gibanje na avtocesti.

Kaj se zgodi z dvema listoma papirja, kadar pihnemo med njiju?

4.11 Raketni pogon

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Pri tem poskusu pride do podobnega obnašanja kot pri reaktivnih motorjih.

Takšne motorje najdemo v letalih in posebnih izvedbah avtomobilov, ki jih

uporabljajo za doseganje velikih hitrosti. Reaktivni motorji ustvarjajo močan tok,

posledica tega pa je premikanje predmeta naprej. Reaktivna letala na srednjem

delu zajemajo zrak, ga stisnejo in segrejejo. Posledica takšnega načina je hitro

uhajanje zraka na zadnjem koncu letala. To hitro izstopanje zraka pa potiska letalo

naprej (Searle – Barnes, 1996).

Primer reaktivnega balona pa lahko naredimo sami.

Potrebščine (slika 25):

vrvica, ki jo napnemo čez razred,

kos slamice, ki jo predhodno nataknemo na vrvico,

lepilni trak,

balon.

Slika 25: Pripomočki za izdelavo balona "rakete".

Izvedba poskusa

Čez sobo ali razred napnemo vrvico, na katero smo predhodno nataknili kos

slamice.

Napihnemo balon in ga pri ustju drţimo stisnjenega, da zrak ne more izhajati.

Page 54: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

53

Pritisnemo ga na spodnji del slamice in ga zalepimo z lepilnim trakom. Pri tem si

naj učenca pomagata med seboj. Eden naj pridrţi balon, da zrak ne izhaja, drugi

pa naj s koščkom lepilnega traku pritrdi balon na slamico.

Ko ţelimo izvesti poskus, odveţemo vrvico in balon spustimo na pot (slika 26).

Slika 26: "Izstrelitev" balona rakete na vrvici.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Ko balon odveţemo, začne iz njega izhajati zrak. Sila curka zraka iz balona

potiska balon naprej.

Tu nam je v pomoč tretji Newtonov zakon gibanja ali zakon o vzajemnem učinku.

Ta pravi, da če prvo telo (v našem primeru balon) s silo deluje na drugo telo (v

našem primeru zrak), deluje drugo telo z nasprotno enako silo (Susan Martineau,

2009).

V našem primeru torej balon iztiska zrak skozi ustje, ki odriva balon v nasprotno

smer. Na podobnem principu delujejo rakete. Izgoreli plin bruhajo iz raketnega

motorja in raketo potiskajo v nebo.

Page 55: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

54

4.12 Balon in ogenj

Opis delovanja – fizikalna razlaga

Da bi baloni ostali celi, se morajo zaradi svoje krhkosti izogibati predmetom in

dejavnikom, ki bi jih lahko poškodovali. S tem poskusom bomo poskusili

pokazati, da lahko balon, čeprav ga postavimo nad plamen, ostane cel in kako

dober prevodnik je voda.

Potrebščine (slika 27):

2 balona,

voda,

sveča,

vţigalnik.

Slika 27: Potrebščine za poskus z ognjem.

Izvedba poskusa

Izvedbo poskusa izpeljimo sami, saj bi se lahko kateri od učencev opekel na

plamenu, kar pa ni naš namen. Ves čas pa jih z različnimi vprašanji spodbujamo k

ugibanju, da aktivno sodelujejo.

Ko napihnemo in zaveţemo ustje prvega balona, priţgemo svečo in nad

plamenom podrţimo balon, napolnjen z zrakom (slika 28). Večina učencev

predvideva, da bo balon počil. Ni nam treba dolgo čakati, da se njihove domneve

potrdijo.

Page 56: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

55

Slika 28: Balon, napolnjen z zrakom, podržimo nad plamen sveče.

Drugi balon, ki je napolnjen z vodo, prav tako podrţimo nad plamenom, in sicer

tako, da je sveča natanko pod mestom, kjer je v balonu voda (slika 29). Plamen

sveče se naj dotika površja balona. Opazujemo dogajanje.

V naslednji balon nalijemo malo vode, ga napihnemo in zaveţemo. Nato

priţgemo svečo in tudi drugi balon podrţimo nad priţgano svečo (slika 22). Med

opazovanjem učence povprašamo o njihovih domnevah. Ali bo počil? Ko

odgovorijo z da, jih vprašamo še, koliko časa bo minilo do poka?

Slika 29: Balon, napolnjen z vodo, podržimo nad plamen sveče.

Ugotovitve poskusa in didaktična priporočila

Balon, napolnjen samo z zrakom, poči takoj, ko ga podrţimo nad plamenom. Do

tega pride, ker je zrak dober izolator in se guma balona zaradi prejete toplote

preveč segreje. Pri balonu, napolnjenem z vodo, pa je zgodba drugačna, saj

toploto plamena v veliki meri absorbira voda in posledično se guma ne segreva do

tolikšne mere, da bi balon popustil. Voda je namreč dober prevodnik toplote in

ima veliko specifično toploto, zaradi katere se velika količina toplote, ki jo oddaja

plamen, v vodi absorbira.

Page 57: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

56

Poskus je uporaben pri učni snovi o spreminjanju snovi pri segrevanju v 2.

razredu, v 4. razredu se seznanijo s toplotno prevodnostjo, kjer je poskus tudi

moţno uporabiti za prikaz prevodnosti vode. Med izvajanjem si lahko učitelj

pomaga s postavljanjem vprašanj, kot so: Zakaj balon poči, če ga postavimo nad

ogenj? Zakaj balon ne poči, če je v njem voda? Ali bi balon, napolnjen z vodo,

počil, če bi ga drţali nad plamenom tako dolgo, da bi voda zavrela?

Page 58: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

57

5 IZVEDBA POSKUSOV V ŠOLI KOT PRIMER

UPORABNOSTI PRI POUKU

Kot prikaz uporabnosti eksperimentov z baloni v šoli smo izvedli učno uro pri

naravoslovju v 4. razredu. V učni pripravi smo zajeli snov iz učnega načrta

naravoslovje in tehnika za 4. in 5. razred. Zajeta je snov s področja o snoveh,

učnega sklopa o razvrščanju snovi in snovnih lastnostih in iz učne enote o plinih.

Dokazati smo ţeleli, da lahko učenci vse ţelene cilje o plinih doseţejo s

praktičnim prikazom s pomočjo balonov.

Plini so nekaj abstraktnega, zato je še toliko bolj smiselno to temo prikazati na

praktičen način, da si učenci laţje predstavljajo. Kajti cilji, ki jih naj bi dosegli pri

tem sklopu so, da vedo, da plini zavzamejo celoten prostor, ki jim je na voljo.

Ugotoviti morajo, da so plini stisljivi in da tečejo. V ta namen smo za vsak cilj

posebej izvedli poskus.

OPIS IZVEDBE:

Na začetku ure učencem pokaţemo različne predmete, ki smo jih prinesli s seboj.

Predmeti so nam v pomoč pri usmerjanju mišljenja otrok k temi učne ure. Na sliki

30 so prikazni predmeti (prazen kozarec za vlaganje s pokrovom, prazna plastična

posoda s pokrovom, plastenka, vţigalnik), ob katerih učence vprašamo: »Kaj je v

notranjosti teh predmetov?«

Slika 30: Predmeti za začetno motivacijo učencev.

Predvidevali smo, da jim bo odgovor mogoče povzročal teţave, zato smo

pripravili še napihnjen balon, iz katerega bi v tem primeru spustili zrak, in jim

tako nakazali, da so vsebina predmetov plini oz. zrak, toda v našem primeru so

učenci zelo hitro ugotovili oz. odgovorili, da je v notranjosti predmetov zrak. Nato

povemo, da zrak sodi med pline in bomo v tej učni uri ugotavljali lastnosti plinov.

Page 59: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

58

Vprašamo jih, ali poznajo še kakšen plin. Njihovi odgovori: gospodinjski plin,

izpušni plini, dim …

Preidemo na prvi poskus, kjer smo ugotavljali eno izmed lastnosti plinov –

njihovo stisljivost. Pripomočki, ki jih potrebujemo pri tem poskusu so plastenka,

balon in slamica. Učenci so se pri tem poskusu razdelili v pare in vsak par je dobil

svoj komplet pripomočkov. Razdelili smo jim tudi učne liste z navodili za izvedbo

poskusov, kamor so zapisovali ugotovitve ob poskusih. Najprej vzamejo

plastenko in balon. Balon dajo v plastenko tako, da ustje balona gleda iz plastenke

(slika 31). Poskusijo napihniti balon. Trudijo se na vse pretege, ampak kmalu

ugotovijo, da balona ne morejo napihniti.

Slika 31: Prikaz, kako vstaviti balon v plastenko.

Nato po navodilih dodajo slamico (slika 32) in ponovijo poskusijo napihniti balon.

Slika 32: Slamico vstavimo poleg balona v plastenko.

Učence vprašamo, zakaj menijo, da so sedaj lahko napihnili balon. Tu so imeli

nekaj teţav, vendar sta bila v razredu dva učenca z veliko mero znanja in sta hitro

povedala, da je luknja v slamici pripomogla k temu, da je imel zrak iz plastenke

kam iti. Učenci so pri tem poskusu imeli nekaj teţav s pihanjem, saj potrebujemo

kar nekaj sape, da nam uspe napihniti balon v plastenki.

Page 60: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

59

Ko učenci zapišejo vse ugotovitve na dodaten list, napovemo izvedbo naslednjega

poskusa, to je »nevidni gasilec«, s katerim dokaţemo tekočnost plinov. Najprej se

za začetno motivacijo pogovorimo o poţarih in kako gasilci gasijo poţar. Tu se je

kar naenkrat začelo na veliko govoriti vse povprek, saj je predvsem za fante tema

o gasilcih vedno aktualna. Ob tej priloţnosti, ko govorimo o gašenju poţara, lahko

učence poučimo še o tem, kako ukrepati, če zagori olje na štedilniku.

Ta poskus izvajamo sami, lahko pa povabimo učenci bliţje k mestu izvedbe

poskusa. Potrebujemo prazno plastenko, balon, sodo bikarbono, kis, kozarec,

čajno svečko, vţigalnik in lijak. Na sliki 33 je prikazan postopek izvedbe poskusa.

V plastenko vlijemo malo kisa. S pomočjo lijaka v balon nasujemo malo sode

bikarbone in balon nataknemo na vrat plastenke. Ko je balon dobro pritrjen na

vrat plastenke, ga dvignemo tako, da soda bikarbona spolzi v plastenko. Pred

nasutjem sode bikarbone z vţigalnikom priţgemo še čajno svečko. Ker med sodo

bikarbono in kisom steče kemijska reakcija, pri kateri nastane ogljikov dioksid, je

le-ta ujet v plastenki in balonu. Čim hitreje poskusimo umakniti balon s plastenke

in iz nje uliti plin na plamen sveče, ki pri tem ugasne. Plin ogljikov dioksid

ulijemo iz plastenke na plamen goreče sveče.

Slika 33: Izvedba poskusa "nevidni gasilec".

Za zaključek ure ponovimo in strnemo vse, kar smo spoznali oz. se naučili med

učno uro. Za ponovitev lastnosti plinov smo na dodatnem listu zapisali nalogo, pri

kateri morajo podčrtati lastnosti plinov. Skupaj z učenci preverimo pravilnost

odgovorov. Za pomoč pri sledenju poskusov so učenci pred začetkom izvajanja

dobili delovne liste, kamor so si beleţili ugotovitve ob poskusih in tudi kaj

narisali.

Page 61: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

60

Učno uro smo izvajali na osnovni šoli Brezno-Podvelka v 4. razredu. Kljub

majhnemu številu so bili učenci po dojemljivosti zelo različni. In tako se je ţe v

uvodu ure pri motivaciji zgodilo, da je eden izmed bolj dojemljivih učencev, še

preden sem postavila vprašanje o vsebini predmetov, ţe podal odgovor. Na

splošno pa so vsi učenci z veliko vnemo sodelovali pri izvedbi celotne ure. Videlo

se je, da je to nekaj novega in se s takšnim načinom pouka ne srečujejo pogosto.

Zato bi bilo zelo pozitivno, da bi se izvedlo predvsem pri pouku naravoslovja čim

več praktičnih učnih ur. S preprostimi predmeti iz vsakdanjega ţivljenja se da

učencem prikazati tudi kakšen abstrakten pojem in ga jim pribliţati na zanimiv in

razumljiv način. Vsi pripomočki, ki smo jih uporabljali pri izvedbah poskusov, so

nenevarni za zdravje učence.

Page 62: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

61

6 SKLEP

Če sklepamo na podlagi izpeljane učne ure v razredu, lahko hitro ugotovimo, kako

funkcionalna in motivacijsko dobra je izpeljava ure v z eksperimentalnim delom.

Učenci na razredni stopnji se še vedno največ naučijo iz lastnih izkušenj in z

poizkušanjem, igro ter na podlagi spoznanj, do katerih pridejo sami. Na takšen

način se tudi odrasel človek največ nauči, predvsem pa se mu lastna izkušnja

vtisne v spomin.

Vse poskuse v diplomskem delu smo izvedli in se sami prepričali o njihovi

funkcionalnosti. Prednost izvedb vseh poskusov je v prvi vrsti ta, da so v njih

uporabljeni pripomočki iz vsakdanjega ţivljenja. S pripravo pripomočkov torej ni

bilo teţav in je tudi priprava na učno uro bila dokaj hitra. Pri izvajanju poskusov

se je zgodilo, da smo prišli do trenutkov, ki jih prej nismo predvideli. Vsa

morebitna opozorila za izvajanje so napisana v didaktičnih priporočilih ob vsakem

poskusu ali med opisom izvedbe. Trudili smo se, da bi izbrali takšne poskuse, da

bi jih lahko učenci lahko izvedli sami, vendar zmeraj to ni moţno uresničiti. Pri

nekaterih je obvezna izvedba učitelja ali celo priporočena pomoč učitelja s

fizikalnega oz. kemijskega področja.

Kot učiteljem nam je glavni cilj, da učencem pribliţamo naravoslovje in

spodbudimo njihovo zanimanje za delovanje narave okrog nas. Zato se moramo

truditi, da jim to omogočimo na način, ki jih bo pritegnil, in se bodo veselili ur

naravoslovja ter posledično kasneje v višjih razredih fizike oz. drugih

naravoslovnih predmetov, ki večinoma veljajo za dolgočasne in razumsko

zahtevne predmete. Če pa bo ţe na razredni stopnji poučevanje naravoslovja

učencem pribliţano na prijeten, zanimiv način, bo kasneje postalo obiskovanje

naravoslovnih predmetov izziv in uţitek. Diplomsko delo bi lahko bilo uporabno

za učitelje razredne stopnje pri pouku naravoslovja. Ker pa je to le manjši del, ki

je razdeljen po vsebinah, bi lahko v prihodnosti delo razširili in dodali še

dopolnitve drugih učiteljev.

Page 63: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

62

PRILOGE

LASTNOSTI PLINOV

1. STISLJIVOST PLINOV

Potrebuješ prazno plastenko, balon in slamico.

Navodilo:

V plastenko daj balon tako, da bo vrat balona gledal ven. Balon poskusi napihniti.

Opiši

dogajanje:________________________________________________________

Sedaj vtakni slamico poleg balona in poskusi balon ponovno napihniti.

Kaj se

zgodi:_____________________________________________________________

Ugotovitev:________________________________________________________

2. PLINI TEČEJO

»NEVIDNI GASILEC« (Zorec, M., 2004). Naravoslovna delavnica. Ljubljana.

Tehniška zaloţba Slovenije, d.d.)

Potrebujemo prazno plastenko, balon, kis, sodo bikarbono, kozarec, čajno svečko,

vţigalnik, lijak.

Navodilo:

V plastenko vlijemo malo kisa. S pomočjo lijaka ali čajne ţličke v balon nasujemo

sodo bikarbono. Balon nataknemo na vrat plastenke. Ko je balon dobro pritrjen na

vrat plastenke, ga dvignemo tako, da soda spolzi v plastenko.

Opišimo

dogajanje:___________________________________________________________

________________________________________________________________________

Page 64: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

63

S pomočjo ogljikovega dioksida zadušimo ogenj. Na ogenj ga ulijemo iz

plastenke.

3. ŠIRJENJE PLINOV

Potrebujemo plastenko, balon, sodo bikarbono, kis, lijak.

Navodilo:

V balon s pomočjo lijaka vsuj sodo bikarbono. Naj ti pomaga sošolec. Nato

nataknita balon na vrat plastenke. Eden naj drţi plastenko, da ta ne pade, drugi pa

naj natakne balon. Ko bo balon trdno nataknjen na vrat plastenke, ga dvigniti

tako, da soda bikarbona spolzi v plastenko.

Nariši balon in plastenko pred nasutjem sode bikarbone in po nasutju.

Pred nasutjem sode bikarbone Po nasutju sode bikarbone

Kaj si opazil?_______________________________________________________

Kaj je v balonu?____________________________________________________

Page 65: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

64

4. Podčrtaj trditve, ki opisujejo lastnosti plinov.

SO STISLJIVI IMAJO OBLIKO POSODE NISO STISLJIVI

IMAJO GLADINO NAREDIJO KAPLJICO

SE PRETAKAJO PORAZDELIJO SE PO CELOTNEM

PROSTORU

Page 66: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

65

VIRI IN LITERATURA

Ardley, N. (1995). Spoznajmo znanost. Magneti. Ljubljana: Mladinska knjiga.

Ardley, N. (1995). Spoznajmo znanost. Težnost. Ljubljana: Mladinska knjiga.

Beznec, B., Cedilnik, B., Černilec, B., Gulič, T., Lorger, J., Vončina, D. (1998).

Moja prva fizika 1, fizika za 7. Razred osnovne šole. Ljubljana: Modrijan.

Beznec, B., Cedilnik, B., Černilec, B., Gulič, T., Lorger, J., Udir, V.,Vončina, D.

(1998). Poskusi s plastenkami, priročnik za učitelje fizike. Ljubljana: Zavod

Republike Slovenije za šolstvo.

Cash, T., Taylor, B. (1989). Zvok. Murska Sobota: Pomurska zaloţba.

Florentina. Pridobljeno 28. 7. 2012, iz www.florentina.si/ideje/044-najboljši-

lateks-baloni/

Hammond, R. (2007). Ali čutiš silo. Murska Sobota: Pomurska zaloţba.

Zbirka Cicibanove urice, (1978). Igrača – otrokova potreba. Ljubljana: ČGP

Delo.

Novak, T., Ambroţič – Dolinšek, J., Bradač, Z., Cajnkar – Kac, M., Majer, J.,

Mencinger – Vračko, B., Petek, D., Pirš, P. (2003). Začetno naravoslovje z

metodiko. Maribor. Pedagoška fakulteta Maribor.

Strnad, J. (1986). To in ono o balonih in ob njih. Presek, 4, 212-217. Pridobljeno

20. 7. 2012, iz http://www.presek.si/13/790-Strnad.pdf

Kladnik, R. (1993). Fizika za srednješolce 1. Gibanje, sila, snov. Ljubljana: DZS.

Johnson, K. (1996). Fizika, preproste razlage fizikalnih pojavov. Ljubljana: TZS.

Strnad, J. (2002). Fizika (Prvi del: Mehanika/Toplota). Ljubljana: Modrijan.

Wingate, P. (1993). Osnove fizike. Ljubljana: TZS.

Zorec, M. (2004). Naravoslovna delavnica. Ljubljana: Tehniška zaloţba

Slovenije.

Enciklopedija znanosti. Naravoslovje. Ljubljana: Slovenska knjiga, 2000.

http://sl.wikipedia.org/wiki/Toplota [28.10.2013]

http://sl.wikipedia.org/wiki/Teko%C4%8Di_du%C5%A1ik#Fizikalne_in_kemijsk

e_lastnosti [19.10.2013]

Searle – Barnes, B. (1996). Ta čudoviti zrak. Ljubljana: Jutro.

Page 67: UNIVERZA V MARIBORU - COnnecting REpositories · 2017. 11. 28. · Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli ABSTRACT The thesis extends to the field of natural

Preprosti eksperimenti z baloni in njihova uporaba v osnovni šoli

66

Martineau, S. (2009). Nore naprave in sijajne zamisli. Ljubljana: Tehniška

zaloţba Slovenije.

Novak, T., Ambroţič – Dolinšek, J., Bradač, Z., Cajnkar – Kac, M., Majer, J.,

Mencinger – Vračko, B.idr. (2003). Začetno naravoslovje z metodiko. Maribor:

Pedagoška fakulteta Univerze v Mariboru.

Fošnarič, S. in Katalinič, D. (2012) Didaktične usmeritve za izvedbo

raziskovalnih in eksperimentalnih dejavnosti predšolskih otrok na področju

naravoslovja. Maribor: Pedagoška fakulteta.