A mérés

Bevezetés

Fizika ( Zátonyi) http://www.fizikakonyv.hu/index.html?fbclid=IwAR2HoKtqSpgzTFwiQ96qka9dOIRvYYLI3tAwPE3HvTVksLrgecNsPZiPZrk

I.                    Bevezetés, mérés

 

Bevezetés a fizika témaköreibe

Néhány játékos és érdekes ötlet, amelyek segíthetnek bevezetni a fizika világát az általános iskolásoknak:

1. Szuperhős Lövészárkok:
• Készíts egy kis pályát, ahol különböző tárgyakat (pl. golyók, kavicsok) lehet kilőni egy egyszerű gumihegyű ceruzával vagy egy kis, könnyű katapulttal.
• Beszélj a gyerekekkel a lövészárok fizikai elveiről, például az ívmozgásról, a sebességről és a lendületről.
2. Léggömb Rakéta:
• Egyszerű rakétákat készíthetnek a gyerekek léggömbökből és szívószálakból.
• Próbálják meg kitalálni, hogyan változik a rakéta repülése, ha változtatják a levegő mennyiségét a léggömbben.
3. Árnyék Bábok:
• Készíts egy lámpás sátrat egy nagyobb dobozból vagy kartonból.
• A gyerekek helyezzenek különböző tárgyakat a lámpa elé, majd figyeljék meg az árnyékokat. Beszélj nekik az árnyékok és a fény terjedéséről.
4. Hanghullámok Ugrálókötélben:
• Fogj egy ugráló kötelet, és rögzíts rá egy műanyag kanócot.
• Játsszatok zenét, és nézzétek meg, hogy a hanghullámok hogyan mozgatják a kanócot. Ez segít megértetni a hanghullámok fogalmát.
5. Lazított Rugó Kísérlet:
• Hozz létre egy egyszerű "rugó laboratóriumot" egy hosszú gumiszalaggal vagy rugalmas zsinórral.
• Vizsgáljátok meg, hogy milyen változások történnek, amikor a rugót meghúzzák, majd lazítják.
6. Mozgó Marokgolyók:
• Készíts egy egyszerű soros kötélrendszert, és fűzz rá golyókat.
• Ismerkedjetek meg a lendület és a mozgás törvényeivel, amikor egyik golyót megmozdítják.
7. Vízi Szivattyú Kihívás:
• Építs egy kis szivattyúrendszert a gyerekeknek vízszivattyúkból és csövekből.
• Beszélj a víznyomásról és a pumpálás fizikai elveiről.

Mindig fontos, hogy a gyerekeket aktívan bevonjuk a kísérletekbe és a játékos tevékenységekbe, hogy a fizika tanulása szórakoztató és érdekes legyen számukra.

Az űrlap teteje

 

II.                A mérés

A mérés a fizika egyik alapvető eszköze, amely lehetővé teszi a fizikai jelenségek és objektumok tulajdonságainak meghatározását és rögzítését. A mérési folyamat során a megfigyelt jelenségeket vagy objektumokat összehasonlítjuk egy előre meghatározott referenciajelenséggel vagy -objektummal. A méréseket általában mértékegységekkel fejezzük ki, amelyek segítenek az eredmények egységes és standardizált formában való megadásában.

A mértékegységek olyan standardok, amelyek segítségével kifejezhetjük és összehasonlíthatjuk a különböző fizikai mennyiségeket. Az SI (International System of Units) a legáltalánosabban elfogadott mértékegységrendszer a fizikában. Például a hosszúságot méterben, időt másodpercben, tömeget pedig kilogrammban mérik. Az egységek egyértelműsítik a kommunikációt és lehetővé teszik az eredmények egységes értelmezését a tudományos közösség számára.

A fizikai mennyiségek olyan tulajdonságok vagy jellemzők, amelyeket mérhetünk. Ezek a mennyiségek lehetnek alapvetőek, mint például hosszúság, tömeg és idő, vagy összetettebbek, mint például sebesség, erő vagy energia. A fizikában fontos megérteni és mérni ezeket a mennyiségeket, mivel segítenek a természet törvényeinek és a fizikai jelenségek magyarázatának kialakításában.

A mérés lehetővé teszi a fizikai világ objektív leírását és az azonosítható törvényszerűségek feltérképezését. A mértékegységek segítségével a méréseket egységes és általánosított formában kommunikálhatjuk, míg a fizikai mennyiségek adják a tudományos elméleteknek és modelleknek  az alapját, elősegítve a fizikai világ mélyebb megértését.

Az emberi test méreteihez kötött távolságok mérése és a távolságok mérése digitális térképeken mind olyan tevékenységek, amelyek során a tanulók a mértékegységek használatát és a mérések rögzítését sajátíthatják el. Íme néhány példa, amelyek segíthetnek ebben:

1. Emberi Test Méreteihez Kötött Távolságok Mérése:

• Mérési Cél: Megmérni és összehasonlítani a különböző testrészek közötti távolságokat.
• Eszközök: Rugalmas mérőszalag vagy hosszmérő, jegyzetfüzet.
• Példák:
• Mérjék meg a saját lábuk hosszát és hasonlítsák össze más tanulók lábainak hosszával.
• Mérjék meg a kézfej hosszát és hasonlítsák össze a kézfej hosszát más testrészekkel.

2. Távolságok Mérése Digitális Térképeken:

• Mérési Cél: Megmérni távolságokat digitális térképeken és ezeket összehasonlítani a valós élettartományokkal:
• Eszközök: Számítógép vagy tablet, online térképszolgáltatások.
• Példák:
• Válasszanak ki egy várost a térképen, és mérjék meg a térképen mért távolságot valóságbeli mértékegységekben (pl. kilométerben).
• Készítsenek egy térképet a tanteremről vagy iskoláról, majd mérjék meg különböző helyek közötti távolságokat.

 

III.             A tömeg és a térfogat mérése

 

Súlyok és Mérlegek:

·         Helyezz ki különböző tárgyakat, és kérdezd meg a gyerekeket, melyik a nehezebb vagy könnyebb.

·         Használj egyszerű mérlegeket a súlyok összehasonlításához, és beszélj a tömeg és az egyensúly elveiről.

Golab: Balancing Act _ https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_en.html

IV.              A térfogat mérése

A térfogat mérésének gyakorlásához számos érdekes és interaktív feladatot kínálhatunk a tanulóknak. Íme néhány példa:

1. Lufi Térfogat Kísérlet:
• Adj minden diáknak egy lufit és egy mérőszalagot.
• Kérjék meg őket, hogy fújják fel a lufit, majd mérjék meg a lufi átmérőjét és hosszát.
2. Vízzel Telt Különböző Edények Térfogatának Összehasonlítása:
• Készíts elő különböző méretű edényeket, például egy csésze, egy vödör és egy kanna.
• Kérjük meg a diákokat, hogy töltsék meg vízzel az edényeket, majd mérjék meg a víz térfogatát.
3. Téglalap alakú Doboz Térfogatának Számolása:
• Adjon minden diáknak egy kis téglalap alakú dobozt.
• Kérjék meg őket, hogy mérjék meg a doboz hosszát, szélességét és magasságát.
• Számítsák ki a térfogatát a képlet használatával: V=l×d×h.
4. Homokvár Építése és Térfogat Mérése:
• Osztasd be a diákokat csoportokra, és adj nekik homokot és formákat a homokvár építéséhez.
• Kérjék meg a csoportokat, hogy építsenek homokvárat, majd mérjék meg annak térfogatát víz alá merítéssel és a víz elmozdulásának mérésével.
5. Különböző Gyümölcsök Térfogatának Összehasonlítása:
• Hozz létre egy "gyümölcssúlyozó" tevékenységet különböző gyümölcsökkel.
• Kérjék meg a diákokat, hogy mérjék meg egyes gyümölcsök térfogatát, például egy alma és egy narancs esetében, víz alá merítéssel és a víz elmozdulásának mérésével.
6. Labda Térfogat Kísérlet:
• Adj minden diáknak különböző méretű és típusú labdákat.
• Kérjük meg őket, hogy mérjék meg a labdák sugarát, majd számítsák ki a térfogatukat a képlet segítségével: V=4/3x πr³.

Ezek a gyakorlatok nemcsak segítenek a térfogat fogalmának a megértésében, hanem interaktív és szórakoztató módon is kihívást jelentenek a diákok számára.

 

V.                Mértékegységek átváltásának gyakorlása

 

Mértékegység-kalkulátor: https://www.matekmindenkinek.hu/tudastar/mertekegyseg-atvaltas

Mértékegység átváltás gyakorló:  https://wordwall.net/hu-hu/community/m%C3%A9rt%C3%A9kegys%C3%A9g-%C3%A1tv%C3%A1lt%C3%A1s

Mértékegység feladatok: https://wordwall.net/hu-hu/community/m%C3%A9rt%C3%A9kegys%C3%A9g-feladatok

Feladatlap: http://ecseri.puskas.hu/informaciok/ktt_hf/hf/mertekegyseg/mertekegyseg2.pdf

Online teszt: https://eduline.hu/campus_life.kviz/20200625_esti_teszt

 

VI.             A sűrűség

Kísérlet: Sűrűségi verseny

Szükséges eszközök:

1. Két azonos méretű, de különböző tömegű tárgy (pl.: két egyforma méretű golyó, de az egyik fém, a másik műanyag).
2. Két átlátszó, egyforma térfogatú edény.
3. Víz

Kísérlet leírása:

1. Töltsd meg az egyik edényt vízzel.
2. Tedd bele a könnyebb (alacsonyabb sűrűségű) tárgyat. Figyeld meg, hogy a tárgy lebeg vagy lemegy a víz alá.
3. Tedd bele ugyanabba az edénybe a nehezebb (magasabb sűrűségű) tárgyat. Figyeld meg, hogy a tárgy lemegy a víz alá.
4. Ismételd meg ugyanezt a folyamatot a másik edénnyel és a két különböző tömegű tárggyal.
5. Figyeld meg és rögzítsd, melyik tárgy hogyan viselkedik a vízben.

Megbeszélési pontok:

1. Mi történik, amikor a könnyebb tárgyat a vízbe helyezzük?
• A könnyebb tárgy felúszik a víz felszínére, mert a víz sűrűsége kevesebb, mint a tárgyé.
2. Mi történik, amikor a nehezebb tárgyat a vízbe helyezzük?
• A nehezebb tárgy lesüllyed a víz alá, mert a víz sűrűsége kevesebb, mint a tárgyé.
3. Miért lebeg vagy süllyed el a tárgy a vízben?
• A tárgy lebeg, ha a sűrűsége kisebb, mint a vízé, és lesüllyed, ha a sűrűsége nagyobb.

Ez a kísérlet lehetővé teszi, hogy a résztvevők közvetlenül tapasztalják meg a sűrűség fogalmát, és lássák, hogyan befolyásolja a tárgyak viselkedését a vízben.

Sűrűség kalkulátor:https://purecalculators.com/hu/density-calculator

Virtuális labor: https://go lab.bms.utwente.nl/production/splash/build/splash.html?preview

Feladatok: https://www.tehetsegkapu.hu/feladatbank/feladatlapGyakorlo/20963

 

VII.          Az idő mérése

 

1. Órás Kincsvadászat: Elrejtünk különböző "kincseket" az iskola/ osztály területen, és adunk a gyerekeknek egy térképet és egy kezdőidőpontot. Minden megtalált kincshez hozzá kell rendelniük egy időt. A cél az, hogy minél gyorsabban megtalálják és azonosítsák a kincseket.
2. Színes Időszalagok: Adunk minden csoportnak egy hosszú papírszalagot, és meg kérjük őket, hogy készítsenek egy "időszalagot". Az időszalagon különböző színekkel jelöljék meg a különböző időszakokat (pl. reggel, dél, délután, este). Aztán játsszanak el különböző tevékenységeket, és helyezzék el a színes időszalagon a tevékenységeket, amikor szerintük történnek.
3. Perc-párbaj: Játszanak el egy perc-párbajt, ahol különböző feladatokat hajtanak végre egy perc alatt (pl. ugrálás, rajzolás, körbe-körbe futás). Használjunk egy órát, hogy mérjük az időt.
4. Születésnapi Kalendárium: Kérjük meg a gyerekeket, hogy készítsenek egy születésnapi kalendáriumot az osztálytársaik születésnapjaival. Beszélgessetek arról, mennyi idő van egy-egy születésnap között, és segítsünk nekik elhelyezni a dátumokat egy hónapban, évben.
5. Életmód Napló: Kérjünk meg minden gyereket, hogy készítsenek egy hetes "életmód naplót". Aznapra vonatkozóan rögzítsék az időpontokat, amikor étkeznek, tanulnak, játszanak, alszanak stb. Aztán segítsünk nekik összefoglalni adataikat, például mekkora időt töltenek különböző tevékenységekkel.
6. Hozzunk létre egy logikai játékot, ahol a gyerekeknek meg kell oldaniuk egy időpontokkal kapcsolatos rejtélyt. Például: "Ha a reggeli 7:30-kor kezdődik, és 20 percig tart, mikor fejeződik be?" A gyerekeknek meg kell találniuk a helyes időt és megoldaniuk a rejtélyeket.
7. Időgép Szimuláció: Játsszanak el egy időgép szimulációt, ahol "visszautaznak" egy múltbeli vagy jövőbeli eseménybe. Kérjük meg őket, hogy készítsenek egy időutazó naplót, amely rögzíti az élményeiket és az időpontokat az utazás során.

Ezek a játékok segítenek bevezetni az idő fogalmát, miközben interaktívak és szórakoztatók, fejlesztik a problémamegoldó képességeiket és kreativitásukat is.

Kísérleti feladatok:

1. Vízóra Készítése: Hozzanak létre egy egyszerű vízórát. Használjanak műanyag palackot, lyukas dugót és vizet. Mérjék meg, mennyi idő alatt folyik ki a víz a palackból, és rögzítsék az eltelt időtartamot.
2. Napóra Készítése: Készítsenek napórát egy kartonból, amin egy pálcikát állítanak fel, hogy árnyékot vessen egy óramutatóra. Jegyezzék fel, hogyan változik az árnyék a nap folyamán, és hasonlítsák össze az idő múlásával.
3. Napfény- és Árnyékjáték: Kérjük meg a diákokat, hogy napközben figyeljék meg a saját árnyékukat egy jellegzetes ponton. Rajzolják le az árnyékuk alakját különböző időpontokban, majd beszélgessetek arról, hogyan változik az azonos időnél későbbi és korábbi órákban.

 

VIII.       A hőmérséklet mérése

 

Néhány kísérleti ötlet a hőmérséklet méréséhez:

1. Hőmérő készítése: Hozzanak létre egy egyszerű hőmérőt. Használjanak egy üvegcsövet vagy műanyag szívószálat, tölték meg színes vízzel, majd zárják le a végét. Figyeljék meg, hogyan változik a színes vízszint a hőmérséklet változásával. Alakítsanak ki egy skálát, ahol jelezhetik a különböző hőmérsékleti értékeket.
2. Hőmérsékleti térkép készítése: Kérjük meg a diákokat, hogy mérjék meg a különböző helyek hőmérsékletét az iskolában vagy otthon. Rajzoljanak térképet, és színezzék ki a különböző helyeket a hőmérséklet alapján. Ezután beszélgethettek arról, mi okozza a különbségeket.
3. Hővezetés Kísérlet: Hozzanak létre egy kísérletet a hővezetés megfigyelésére. Például, helyezzenek egy fém és egy fa darabot azonos hőforrások közelébe, majd mérjétek meg a hőmérsékletüket idővel. Beszéljünk arról, miért változik a hőmérsékletük különböző mértékben.
4. Hőszigetelés Kísérlete: Két azonos pohár, az egyiket hőszigeteljék be például fóliával vagy papírral. Töltsenek meleg vizet mindkét pohárba, majd mérjék meg a hőmérsékletüket idővel. Beszéljük meg, milyen hatással van a hőszigetelés a víz hőmérsékletére.
5. Hőmérsékleti Grafikon: Kérjük meg a diákokat, hogy mérjék meg a hőmérsékletet minden nap ugyanabban az időpontban egy héten keresztül. Készítsenek hőmérsékleti grafikont, és elemezzék az adatokat. Vizsgálják meg, mi lehet az oka a napi hőmérsékleti változásoknak.
6. Olvadó Jég Kísérlet: Helyezzenek egy kis darab jeget egy tányérra és figyeljék meg, hogyan változik az állapota szobahőmérsékleten. Mérjék meg idővel, hogyan változik a hőmérséklete, és beszéljék meg az olvadás folyamatát.

Ezek a kísérletek segíthetnek a diákoknak a hőmérsékleti fogalmak megértésében és a mérési készségeik fejlesztésében.

 

IX.             Gyakorlás, összefoglalás