6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Hudobné nástroje III

Pomôcky: bubienok, gitara, elektrická gitara, husle
Pr. 1: Petr zahral na flautu dva tóny. Druhý je tichší než prvý. Rozhodni na základe tejto informácie, ktoré z nasledujúcich tvrdení sú pravdivé, ktoré nepravdivé a o ktorých nemôžeme rozhodnúť. Uvedú dôvody tohto rozhodnutia.
a) Prvý tón bol vyšší.
b) Pri druhom tóne fúkal do flauty silnejšie.
c) U prvého tónu Petr zapchal viac dierok.
a) Prvý tón bol vyšší.
Nejde rozhodnúť. Výška tónu priamo nesúvisí s jeho silou.
b) Pri druhom tóne fúkal do flauty silnejšie.
Nepravda. Čím viac do flauty fúkame, tým je zvuk hlasnejší. Tu je naopak.
c) U prvého tónu Petr zapchal viac dierok.
Nejde rozhodnúť. Zacpáváním dierok ovplyvňujeme výšku vzduchového stĺpca a tým výšku tónu.

Husle

Pr. 2: Pozoruj hru na husle. Ako vzniká tón? Čím ovplyvňujeme jeho výšku, čím jeho hlasitosť?
• Vznik tónu: slák sa trie o struny, ktoré sa rozkmitajú (ako u gitary).
• Zmena hlasitosti tónu: rôznou silou tlačíme na slák pri trení o strunu, ktorá sa tým rôzne rozkmitáva.
• Zmena výšky tónu: rôzne struny, ladenie (priťahovanie a povoľovanie struny), skracovanie struny (kratšie struna má vyšší tón) prstom.
Pedagogická poznámka: Na husle hrať neviem, ale návrhy žiakov pri kontrole predchádzajúceho príkladu simulovať dokážem. Celkom ma prekvapuje, ako ťažké je pre nich nájsť príčinu rôzne hlasitosti tónov (uvádzajú napríklad hrúbku struny, výšku tónu, dĺžku potiahnutí sláčikom, …) aj vyriešenie nasledujúceho príkladu.
Pr. 3: Vysvetli, prečo sa struny huslí musí neustále rozoznieva sláčikom, zatiaľ čo struna na gitare znie po drknutí prstom sama.
Struna na gitare sa opiera o kovový pražec a pevnú kobylku ⇒ jej kmitanie je málo brzdené a dlho vydrží. Husľovou strunu pritláča huslista mäkkými prstami ⇒ mäkké prsty veľa brzdí jej kmitanie ⇒ kmitanie struny sa rýchlo utlmí a struna sa musia neustále rozkmitáva sláčikom.
Pedagogická poznámka: V ďalšej časti hodiny predvádzajú svoje nástroje žiaci. Vždy ich necháme zahrať a potom sa dohadujeme, kde vzniká ton, kde je rezonátor, ako sa mení sila a výška tónov.
Pedagogická poznámka: Na konci hodiny hráme na narezané plastové vodovodné rúrky (Viď. Súbor s popisom). Pretože nie je dostatok času, hráme spoločne celá trieda, ja robím dirigenta.
Domáce bádania: Najjednoduchšie telefón je možné postaviť z dvoch téglikov od jogurty a kusu povrázku alebo vlasca.

Nájdi na internete návod, telefón postáv a zistiť:
a) Ako závisí kvalita prenášaného zvuku na napnutie povrázku?
b) Čo sa stane, keď niekto chytí povrázok počas telefonovania do ruky? Prečo?
c) Ako telefón funguje?
Žiaci prinesú nabudúce: telefón z jogurtových kelímkov,
Zhrnutie: Hudobné nástroje vytvára zvuk tým, že sa chvejú.

6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Hudobné nástroje II – príklady

Pr. 1: Zobcová flauta patrí medzi dychový hudobný nástroj. Na prvý pohľad v nej nič nekmitá, ale v skutočnosti vo flaute fúkaním rozkmitávajú stĺpec vzduchu, ktorý tvoria jej tón. Ako môžeme hrať tóny rôzne výšky? Ktorý z našich predchádzajúcich pokusov
flauta pripomína? Ako na flautu hráme rôzne hlasné tóny?
Pr. 2: Preštuduj konštrukcií klavíra. Ako vzniká jeho zvuk? Ako sa mení výška zvuku? ako sa na zvuku klavíra prejavuje stlačení pedálu? Čo túto zmenu zvuku spôsobuje? čím sa líši piáno od krídla?
Pr. 3: Naprogramuj robota, ktorý vôbec nerozumie hudbe, ale pozná základné pokyny ako hore, dole, stlač, vpravo, vľavo, silno, slabo, drnknout, položiť na, struna.
Robot má na gitaru zahrať postupne:
1) najhlbšie tón potichu,
2) vysoký tón krátko nahlas,
3) ešte vyšší tón na rovnakej strune veľmi krátko,
4) tón ktorého výška sa plynule zvýši.
Domáce bádanie: Zvonček k vianočnému je väčšinou zavesený na povrázku tak, aby sme sa pri jeho držaní nedotýkali vlastné steny zvona. Prečo? Ako sa zmení zvuk zvončeka, keď ho držíme v ruke? Prečo?
Žiaci prinesú nabudúce: vlastný hudobný nástroj (pokiaľ ide o iný ako je gitara),

6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Hudobné nástroje II

Pomôcky: bubienok, gitara, elektrická gitara, husle, klavír

Pedagogická poznámka: Na úvod hodiny sa predvedú fúkacie, ktorí vedia hrať na PET fľaše
s vodou.
Zobcová flauta
Pr. 1: Zobcová flauta patrí medzi dychový hudobný nástroj. Na prvý pohľad v nej nič nekmitá, ale v skutočnosti vo flaute fúkaním rozkmitávajú stĺpec vzduchu, ktorý tvoria jej tón. Ako môžeme hrať tóny rôzne výšky?Ktorý z našich predchádzajúcich pokusov
flauta pripomína? Ako na flautu hráme rôzne hlasné tóny?
Čím viac dierok na flaute upcháme, tým nižšia tón flauta zahrá.Upchávaním dierok zrejme predlžujeme dĺžku vzduchového stĺpca, ktorý kmitá vnútri flauty, a tým vytvárame hlbší tóny. Rovnakým spôsobom funguje vzduch, pri fúkaní na PET fľašu.Výšku vzduchu (a tým aj výšku tónu) ovplyvňujeme množstvom vody (menej vody, znamená dlhší stĺpec vzduchu a
nižší tón ako u flauty. Hlasitosť tónov ovplyvňujeme intenzitou fúkania (silnejší fúkania, spôsobuje hlasnejší tóny).
Pedagogická poznámka: Vždy sa chodíme pozerať na skutočný klavír v aule školy.otvorím veko, aby si žiaci mohli prezrieť počas ukážky činnosť mechanizmu vnútri. zo štandardných troch pedálov predvádzam iba dva – predĺženie dozvuku a tlmidla.
klavír
Pr. 2: Preštuduj konštrukcií klavíra. Ako vzniká jeho zvuk? Ako sa mení výška zvuku? ako sa na zvuku klavíra prejavuje stlačení pedálu?Čo túto zmenu zvuku spôsobuje? čím sa líši piáno od krídla?
Vznik tónu: stlačíme kláves, ktorá:
  • zdvihne molitan (dusítko), ktorý sa dotýka struny,
  • ide í kladivkom, do struny. Struna sa rozechv ť je a kým je stlačený kláves (a s ňou aj molitan) znie.Keď kláves uvoľníme, molitan sa k nej pritlačí, utlmí ju a ona prestane hrať.
Zmena ď na hlasitosti tónu: r ov rôznou silou tlačíme klávesy ⇒ kladivka r ovrôznou silou tlčou do strún.
Zmena ď na výšky tónu: každý tón má svoju strunu, ladiť (ťitahování a povoľovanie struny, ale robí to iba ladič).
• Prvý pedál rozmazáva zvuk – zdvihne všetky molitany, struny, ktoré rozozvučí úder kladivka, nič netlmí a ony znie ďalej (kým pedál neuvoľníme).
• Druhý pedál tlmí zvuk – ku strunám sa ť IMA č KNE slabý molitan, ktorý je tlmí, skracuje ich tóny a zmenšuje hlasitosť (obmedzuje chvenie).
Pedagogická poznámka: Zdvíhanie dusidla pri stlačení klávesy si väčšina žiakov nevšimne. Pokiaľ vediete správne diskusiu, dokážete sa dusítkům vyhnúť a dospejete do okamihu, kedy sa o
dusítkách nikto nespomenie a bude potrebné vysvetliť funkciu pedálu na predĺženie dozvuku.
Snažím sa, aby to tak dopadlo, pretože sa potom musíme vrátiť späť na začiatok a znovu sa zaoberať tým, ako vlastne vzniká tón, pretože to, čo sme si všimli prvýkrát, nestačí na vysvetlenie všetkých funkcií klavíra.
Pr. 3: Naprogramuj robota, ktorý vôbec nerozumie hudbe, ale pozná základné pokyny ako hore, dole, stlač, vpravo, vľavo, silno, slabo, drnknout, položiť na, struna.
Robot má na gitaru zahrať postupne:
1) najhlbšie tón potichu,
2) vysoký tón krátko nahlas,
3) ešte vyšší tón na rovnakej strune veľmi krátko,
4) tón ktorého výška sa plynule zvýši.
1) najhlbšie tón potichu
Nejdolejší struna, drnkni slabo.
2) vysoký tón krátko nahlas
Najhornejšia struna, drnkni silno.
3) ešte vyšší tón na rovnakej strune veľmi krátko
Najhornejšia struna stlač ľavou rukou.Najhornejšia struna drnkni silno pravou rukou, ihneď pusť ľavú ruku.
4) tón ktorého výška sa plynule zvýši.
Drnkni silno do ľubovoľnej struny a ladiacim kolíkom ju priťahuj.
Domáce bádanie: Zvonček k vianočnému je väčšinou zavesený na povrázku tak, aby sme sa pri jeho držaní nedotýkali vlastné steny zvona. Prečo?Ako sa zmení zvuk zvončeka, keď ho držíme v ruke? Prečo?
Žiaci prinesú nabudúce: vlastný hudobný nástroj (pokiaľ ide o iný ako je gitara),
Zhrnutie: Hudobné nástroje vytvára zvuk tým, že sa chvejú.
6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Hudobné nástroje I – príklady

Pr. 1: Pozoruj ukážku hry na gitaru. Ako vzniká jej zvuk? Ako sa na nej hrajú rôzne silné tóny? Ako sa hrajú tóny rôzne výšky?
Pr. 2: Aký význam má duté telo gitary a otvor v jej hornej doske? Navrhni hypotézu i s overovacím pokusom.
Pr. 3: Pri hre na rockovú gitaru sa často pokladá chrbát dlane na konce strún u kobylky.
Dosiahne sa tým zaujímavého krátkeho zvuku .. Vysvetli.
Pr. 4: Skonštruujme lavicové jednostrunnou gitaru. Povrázok priviažeme na háčik na zavesenie tašky, pretiahneme cez dosku lavice a na druhom konci zaťažíme z približne polovice naplnenú PET fliaš.Povrázok na lavici podložíme dvoma železnými tyčkami, medzi nimi na neho brnkáme. Nauč sa hrať rôzne vysoké tóny mäkkou ceruzkou (alebo kriedou) vyznač na lavici miesta, do ktorých musíš presunúť jednu z tyčiek, aby si mohol zahrať jednoduchú pesničku.
Pr. 5: Odhadni, ako sa zmení zvuk lavicové gitary, keď do zaťažovacie PET fľaše doliješ (odliješ) vodu? Over pokusom.
Pr. 6: odmontujte PET fľaša z lavicové gitary, odskrutkujte viečko a takmer vodorovne fúkajte na vršok jej hrdla. Nájdi taký uhol fúkanie, aby sa fľaša hlasno rozozvučala.
Postupne ulévej vodu z fľaše a skúšaj výšku tónu. Ako výška tónu závisí na množstvo vody vo fľaši?
Pr. 7: Vykonaj (vymysli) pokusy, ktorými by sme rozhodli, čo vo fľaši s vodou kmitá (a teda vytvára zvuk).
Domáce bádania: Vezmi si niekoľko PET fliaš a odmeraj do nich vodu tak, aby na ne bolo možné vyfúkať jednoduchú melódiu (na pesničku Ha-lí be-lí stačia tri fľaše).melódiu sa nauč hrať.
Domáce bádania: Nájdi spôsob, ako na PET fľašu zafúkať rôzne tóny bez dolievanie alebo vylievanie vody. Skús sa takto naučiť hrať jednoduchú pieseň.
Žiaci prinesú nabudúce: PET fúkacia nástroj (ak vie pesničku).
6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Hudobné nástroje I

Pomôcky: PET fľaša, lievik, rybársky vlasec 3 m (silnejší gumička, povrázok), mobilné telefón, gitara, flauta
Pedagogická poznámka: Je potrebné postupovať tak, aby na pokusy na konci hodiny zostalo dvadsať minimálne 15 minút.
Pedagogická poznámka: Poznatky o gitare si nehovoríme, všetko predvádzam na nástroji. Neoznamuje žiakom, že hlasitosť tónu závisí na sile drnknutí, iba to predvediem (v rámci hry
– Nehovorím teraz sa mení hlasitosť tónu) a žiaci sami musia súvislosť vypozorovať.
Domáce bádania – zvuk motora
Zvuk motora sa mení podľa toho, ako vodič pridáva plyn (tým sa zvuk motora zvyšuje) a ako radí (keď radí vyšší stupeň, zvuk sa zníži, keď vyšší zvuk sa zvýši).Výška zvuku súvisí
najviac s ukazovateľom otáčok motora – čím vyššie sú otáčky motora, tým vyššia je jeho zvuk (pri vyšších otáčkach sa motor rýchlejšie otáča a rýchlejšie i kmitá).

Pr. 1: Pozoruj ukážku hry na gitaru. Ako vzniká jej zvuk? Ako sa na nej hrajú rôzne silné tóny? Ako sa hrajú tóny rôzne výšky?

• Vznik tónu: úder prstom (trsátka) do struny, ktorá sa rozkmitá.

• Zmena ď na hlasitosti tónu: r ov rôzne sily drnknutí.

• Zmena ď na výšky tónu: r ov rôzne struny (ten č í struny majú vyššie tón), lad ďovanie (ť itahováním struny sa tón zvyšuje a povoľovaním struny sa znižuje), skracovanie struny (skrátením sa zvýši tón struny).

Pr. 2: Aký význam má duté telo gitary a otvor v jej hornej doske? Navrhni hypotézu i s overovacím pokusom.
Duté telo gitary sa zrejme rozkmitá od strún a potom pomáha strune rozkmitať vzduch.
Otvorom sa zrejme kmitanie šíri do vnútra gitary.
Skúsime zapchať kruhový otvor ⇒ zvuk sa trochu stíši.
Skúsime tlmiť telo gitary rúk ⇒ zvuk sa stíši a skráti.
Telo gitary (a mnohých ďalších hudobných nástrojov) funguje ako rezonátor(zariadenie, ktoré sa rozkmitá od struny a potom pomáha šíriť zvuk do okolia).
Práve v schopnosti tela rozkmitať sa od strún a šíriť zvuk do okolia sa najviac líšia bežné gitary od majstrovských (majstrovský hudobný nástroj nie je vyrobený v továrni, ale je vyrobený
remeselníkom).
Pr. 3: Pri hre na rockovú gitaru sa často pokladá chrbát dlane na konce strún u kobylky. Dosiahne sa tým zaujímavého krátkeho zvuku .. Vysvetli. Chrbát ruky je mäkký a tým, že leží na strune, jej bráni v pohybe.Struna tak rýchlo prestane kmitať a zvuk je ďaleko kratšia a tlmenejšie.
Pedagogická poznámka: Pôvodne som nechával žiakmi nosiť vlastné špagát, ale skúsenosti neboli najlepšie (každý znel inak, niektoré zneli veľmi málo, občas sa niektorý trhal).našiel som si nakoniec vlastné, celkom znelý, ktorý žiakom rozdávam a potom si ho vyberám späť (prípadné straty neriešim).Povrázok k fľašiam nepřivazujeme, ale obtočíme ho niekoľkokrát do závitu, ktorý potom zaskrutkujeme uzáverom.Aspoň môj povrázok drží veľmi dobre a aj v prípade, že by fľaša spadla, k ničomu nedôjde, pretože je zatvorená (žiakom to nehovorím rovno, ale vyzvem ich, aby skúsili vymyslieť, ako uzáver prirobiť, bez viazania uzlov.Ak to nikoho rýchlo nenapadne, trik prezradím, ale snažím sa dať šancu).
Obe fľaše si žiaci majú naplniť už pred hodinou z polovice vodou.Jedna je pracovný, druhá zásobné. Lievik je na ľahšie prelievanie vody.
Pr. 4: Skonštruujme lavicové jednostrunnou gitaru. Povrázok priviažeme na háčik na zavesenie tašky, pretiahneme cez dosku lavice a na druhom konci zaťažíme z približne polovice naplnenú PET fliaš.Povrázok na lavici podložíme dvoma železnými tyčkami, medzi nimi na neho brnkáme. Nauč sa hrať rôzne vysoké tóny.mäkkou ceruzkou (alebo kriedou) vyznač na lavici miesta, do ktorých musíš presunúť jednu z tyčiek, aby si mohol zahrať jednoduchú pesničku.
Čím ďalej sú tyčky od seba, tým nižšia tón struna vytvára.Čím viac je priblížime, tým je zvuk vyššia.
Pedagogická poznámka: Pri experimentovanie je v triede samozrejme hluk, ktorý komplikuje počúvanie gitár.Snažím sa ho krotiť, ale ešte viac pomáha zlepšovák objavený žiakov – experimentátor pritisne ucho na lavici, kde je jeho gitara počuť lepšie ako zvuk z iných kútov triedy.

Pr. 5: Odhadni, ako sa zmení zvuk lavicové gitary, keď do zaťažovacie PET fľaše doliješ (odliješ) vodu? Over pokusom.

Keď vodu prilejeme, zvuk struny sa zvýši (PET fľaša sťažkne, napína strunu viac, ako pri pokuse s gumičkou v minulej hodine, alebo pri ladení gitary úvode hodiny). Keď vodu prilejeme, zvuk struny sa zníži.

Pr. 6: odmontujte PET fľaša z lavicové gitary, odskrutkujte viečko a takmer vodorovne fúkajte

na vršok jej hrdla. Nájdi taký uhol fúkanie, aby sa fľaša hlasno rozozvučala.

Postupne ulévej vodu z fľaše a skúšaj výšku tónu. Ako výška tónu závisí na

množstvo vody vo fľaši?

Čím menej vody vo fľaši zostane, tým nižšia je jej zvuk.

Pedagogická poznámka: Nasledujúci príklad kontrolujeme tak päť minút pred koncom

hodiny, aby si žiaci pokusy ešte stihli vykonať.Ako prvý možný zdroj zvuku sa väčšinou objavuje voda, čo je najvýhodnejšie možnosť, po vykonaní prvého pokusu sa rozhoduje medzi plastom a vzduchom.

Pr. 7: Vykonaj (vymysli) pokusy, ktorými by sme rozhodli, čo vo fľaši s vodou kmitá (a teda vytvára zvuk).
Čo vo fľaši kmitá a vytvára zvuk? možnosti:
• voda ⇒ pokiaľ z fľaše vylejeme všetku vodu, nem ť la by hrať ⇒ pokus: i prázdna
fľašu hrá ⇒ voda zrejme nie je zdrojom zvuku (ďalším dôvodom je pridávanie vody funguje presne opačne ako struna: čím viac vody, tým vyššia zvuk).
• plast fľaše (je m e mäkký a ľahko sa ť rozkmitať) ⇒ fľašu z pevného materiálu by nemala hrať ⇒ pokus: sklenená fľaša na mlieko hrá ešte lepšie ako umelohmotná PET fľaša ⇒ plast fľaše zrejme nie je zdrojom zvuku,
• vzduch v fľaši ⇒ ak fľašu úplne naplníme vodou, nem ť la by hrať ⇒ pokus: úplne
zaplnená fľašu naozaj nehrá ⇒ fúkaním rozkmitávajú vo fľaši vzduch nad hladinou vody, chvejúce sa vzduch je zdrojom zvuku (navyše skvelá zhoda so strunou a pravítkom: čím kratšia stĺpec vzduchu, tým vyšší tón).
Domáce bádania: Vezmi si niekoľko PET fliaš a odmeraj do nich vodu tak, aby na ne bolo možné vyfúkať jednoduchú melódiu (na pesničku Ha-lí be-lí stačia tri fľaše).melódiu sa nauč hrať.
Domáce bádania: Nájdi spôsob, ako na PET fľašu zafúkať rôzne tóny bez dolievanie alebo vylievanie vody. Skús sa takto naučiť hrať jednoduchú pieseň.
Žiaci prinesú nabudúce: PET fúkacia nástroj (ak vie pesničku),
Zhrnutie: Hudobné nástroje obsahujú časť, ktorá kmitá a tak vytvára ich zvuk.
6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Ako sa zvuk šírí – príklady

Pr. 1: Uveď najdôležitejšie fyzikálne poznatok z minulej hodiny.
Pr. 2: Napíš vlastnosti, ktoré môžeme u zvuku pozorovať (v minulej hodine sme našli štyri).Pri každej vlastnosti uveď príklady dvoch zvukov, ktoré sa v nej veľmi výrazne líšia (nepoužívaj príklady z minulej hodiny).
Pr. 3: Vezmi pravítko, jeden koniec pritlač k lavici, druhý nechaj voľný. Zavolaj o voľný koniec pravítka.Meň dĺžku voľného konca pravítka a pozoruj, ako sa mení jeho zvuk.
Od čoho závisí výška zvuku, ktorý pravítko vydáva?
Pr. 4: Nie všetky predmety, ktoré vydávajú zvuky s identifikovateľnú výškou, majú voľný koniec ako pravítko (napríklad struny alebo ľudské hlasivky).
Sleduj pokus s gumičkou a hľadaj vlastnosť:
a) na ktoré závisí výška tónu,
b) ktorá určuje výšku tónu aj u kmitajúceho pravítka (je teda u pravítka vidieť).
Pr. 5: Môže sa zvuk šíriť iným prostredím ako vzduchom? Zažil si už niekedy, aby sa zvuk šíril aj mimo vzduch?Navrhni pokusy, ktorým by sa dalo preukázať, že sa zvuk šíri aj iným prostredím ako vzduchom.
Pr. 6: Zaťukej na lavicu a počúvaj, ako silný zvuk počuješ. Prilož ucho k lavici a počúvaj, ako počuješ ťukanie teraz.Šíri sa zvuk drevotrieskou, z ktorej je lavica vyrobená?
Pr. 7: Znamená výsledok pokusu, že sa zvuk vzduchoprázdne naozaj nešíri alebo je možné ešte iné vysvetlenie?
Domáce bádania: Sleduj pri jazde autom výšku zvuku motora a jednotlivé ukazovatele na palubnej doske.Pre ktorý z ukazovateľov platí, že hodnota, ktorú ukazuje, zodpovedá výške zvuku motora?
Domáce bádania: Navrhni pokus, ktorým by si mohol nájsť látky (zvukové izolátory), ktoré bráni šíreniu zvuku (opis jedného z možných riešení je v ďalšom návrhu domáceho bádania).
Nájdi zvukový izolátor.
Domáce bádania: Pokus na meranie zvukových izolátorov: nájdi mechanický budík alebo iné zariadenie, ktoré vydáva slabý zvuk, polož ho na stôl, prilož ucho k stolu a vypočuj si hlasitosť zvuku.Postupne dávaj medzi budík a stôl prekážky z rôznych materiálov a sleduj,
6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Ako sa zvuk šírí

Pomôcky: mobil, výveva, sviečka, reproduktory a počítač, pravítko, gumička
Pr. 1: Uveď najdôležitejšie fyzikálne poznatok z minulej hodiny.
Zvuk vzniká pri vibráciách predmetov.
Pedagogická poznámka: Na tomto mieste začneme vyberať pozdrav. Mám trochu problémy s tradičným školským pozdravom (povstanie).Na druhú stranu je pravda, že pre usporiadaný
začiatok hodiny je úvodná pozdrav dôležitý, pretože znamená jasné ukončenie prestávky a začiatok hodiny, teda pokyn k zmene činnosti.U niektorých tried sme si sami vytvorili vlastný rituál (najtypickejšie bolo Ahoj s 4B2009).
Za pomerne zaujímavé a ešte didakticky cenné riešenie považujem fyzikálne pozdrav „Kde sila, tam zrýchlenie „, ktorý používa doc. Rojko.
Nepoužívam len jediný pozdrav, ale raz za niekoľko mesiacov, nie častejšie pridávame ďalšie pozdrav podľa aktuálne preberanej látky.Vyberiem jeden dôležitý poznatok a nechám triedu, aby si vybrala konkrétnu formuláciu, ktorou sa potom budeme zdraviť (možnosť presadiť svoj nápad, žiakmi veľmi láka).Napríklad tento rok sme začali pozdravom: „Vo vibráciu hľadaj zvuk „.Pozdrav by mal byť úderný a mal by byť rozdelený na dve časti, prvá hovorím ja (Vo vibráciu), druhú zodpovedá trieda (hľadaj zvuk).Od okamihu, kedy sa objavia ďalšie pozdrav, začíname pozdravy striedať, trieda musí zareagovať na pozdrav, ktorý začnem.
Pedagogická poznámka: Ešte než zadám ďalšiu úlohu, pýtam sa detí, čo sa im páčilo na minulé hodine (okrem pesimistov, ktorí samozrejme povedia, že nič, väčšina detí ocenia pokusy).na
to ihneď nadväzujem ja svojím hodnotením, kde väčšinou musím konštatovať, že nie každý sa pri vymýšľaní zvuku snažil a že sme mali trochu problémy s tichom po skúšaní experimentovanie s pravítkami (typické nedostatky).
Pr. 2: Napíš vlastnosti, ktoré môžeme u zvuku pozorovať (v minulej hodine sme našli štyri).Pri každej vlastnosti uveď príklady dvoch zvukov, ktoré sa v nej veľmi výrazne líšia (nepoužívaj príklady z minulej hodiny).
• hlasitosť (kvapkanie vody x štart lietadla),
• dĺžka (tik hodín x siréna),
• farba (motorová píla x flauta),
• výška (basa x husle).
Pedagogická poznámka: Zmysel predchádzajúceho príkladu je jasný. Niektorí budú mať problémy dať štyri vlastnosti dohromady a dokonca je nenájdu ani v poznámkach.Už od začiatku sa
teda snažím, aby si žiaci uvedomovali, že ak si nebudú nič pamätať, nemôžu dosiahnuť veľký pokrok.
Zaujímavé je aj kontrolovanie žiackych príkladov.Ukázalo sa, že nie vždy si žiaci rozumejú, najmä deti, ktoré chodia do ZUŠ, udávali príklady, ktoré ostatným nič nehovorili (bas, soprán, tuba, pikola).Beriem to ako zaujímavú ukážku toho, že vzdelanie umožňuje ľuďom,
6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Prehliadka zvukov – príklady

Pr. 1: Buďte minútu úplne ticho, zatvorte oči a pozorne načúvajte. Čo sa Vám podarilo započuť? Prečo si mal zavrieť oči?
Pr. 2: Pozorne sleduj jednotlivé vystúpenia Medzinárodného festivalu Třeboňskej zvučanie 2012. Aké vlastnosti môžeme u zvukov rozlišovať? Akým spôsobom zvuky vznikajú?
Pr. 3: Napíš do zošita vlastnosti, ktoré môžeme pozorovať u zvuku. Pri každej vlastnosti vypiše dva zvuky, ktoré sa práve v tejto vlastnosti líšia (najlepšie také, ktoré je možné predviesť). Akým spôsobom zvuky vznikajú?
Pr. 4: Opakuj pokus s pravítkom a zisti, aká vlastnosť chvenie pravítka ovplyvňuje hlasitosť zvuku. Vymysli, ako by sa Tvoj záver dal overiť pomocou pokusov sa zvuky z predchádzajúcej časti hodiny.
Pr. 5: Hľadaj ďalšie zdroje zvuku vo svojom okolí. Premýšľaj, či pre tieto zvuky platí závery, ktoré sme túto hodinu objavili.

Domáce bádania: Opakuj pokus s pravítkom a Vyskúmajte, na čom závisí výška zvuku, ktoré chvejúce sa pravítko vydáva. Hľadaj takú príčinu, ktorá sa prejavuje aj u ďalších zdrojov zvuku. U správne nájdené príčiny platí, že vždy, keď sa zmení, zmení sa aj výška zvuku.

6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Prehliadka zvukov

Pomôcky: ladička, miska s vodou, bubienok, ryža, gulička na niti, gitara (alebo iný strunový nástroj), pravítko 30 cm,
Za chvíľu budeme svedkami 1. ročníka Medzinárodného festivalu Třeboňskej zvučanie. Aby sme si festival mohli užiť, musíme získať predstavu o tom, aké to je, keď žiadne zvuky nepočujeme.
Pr. 1: Buďte minútu úplne ticho, zatvorte oči a pozorne načúvajte. Čo sa Vám podarilo započuť? Prečo si mal zavrieť oči?
Nikdy nie je úplné ticho, aj vo chvíli, keď vôbec nehlučíme, počujeme veľa zvukov:
• učitelia vo vedľajšej miestnosti,
• auta pred školou,
• krik detí vonku,
• škrabania kamarátov,
• bzukot muchy,
• vtáky ….
Keď zatvoríme oči, mozog prestane spracovávať informácie z očí a môžeme sa lepšie sústrediť na zvuky.
Pedagogická poznámka: Jednou z najťažších vecí vo fyzike je nácvik nutné experimentálne disciplíny. Otvorene o tom s žiakmi rozprávam a celkom na rovinu upozorňujem, že ak chcú sami vykonať experimenty, musí byť na ne spoľahnutie. Ak sklamú,
experimentovanie rušíme a vraciame sa zapisovanie poznámok (snažím sa urobiť hodinu čo najnudnejší).
Vo všetkých hodinách vyznávam základné pravidlo: „Žiaci môžu byť hluční do miery, ktorá neobmedzuje ostatní.“ To znamená, že pri samostatnej práci môžu normálne komunikovať,
zatiaľ čo ak niekto hovorí na celú triedu, musí byť ticho.
Každé pozorovanie vyžaduje zodpovedajúce vonkajšie podmienky. Základnou podmienkou sledovanie festivalu je ticho pri jednotlivých predstaveniach.
Pr. 2: Pozorne sleduj jednotlivé vystúpenia Medzinárodného festivalu Třeboňskej zvučanie 2012. Aké vlastnosti môžeme u zvukov rozlišovať? Akým spôsobom zvuky vznikajú?
Pedagogická poznámka: Festival je nutné organizovať tak, aby jednotlivé vystúpenie nasledovala čo najrýchlejšie za sebou (aj pri pol minúte na vystúpenie to robí štvrť hodiny na triedu).
Ak sa žiaci ešte nepoznajú (pravdepodobné u novo zostavených tried, ktoré sa nezúčastnili zoznamovacieho sústredenie), mal by sa každý vystupujúci predstaviť (alebo ho predstaviť moderátor – učiteľ). Nedá sa očakávať príliš veľká kvalita zvukov (polovica vystúpenia sú väčšinou rôzne druhy mručení a kňučanie), preto je treba pochváliť každého, kto sa naozaj snažil a vystúpil so zaujímavým zvukom.
Príklad nie je pre učiteľov zaujímavý len z fyzikálneho hľadiska. Z typu zvuku, ktorý si žiaci pripravia, je možné usudzovať na základný prístup žiaka k škole. Niektorí si prinesú z domu pomôcku (u tých sa dá predpokladať dobrá spolupráca), iní skončia pri prdenie pusou
(Tam to asi bude horšie a bude lepšie počítať s ich potrebou sa predvádzať).
Ďalšie zvuky:
• rozezvučíme ladičku úderom o lavicu a ponoríme ju do misky s vodou: voda sa rozvlnia a začnú vystrekovať malé kvapôčky (ešte výraznejší efekt dosiahneme, keď necháme žiakov na ladičku siahnuť – ide o obľúbenú zábavu po hodine),
• na blanu bubienka nasypeme ryžu a udrieme do neho: (i cez to, že sme do blany udreli zhora) ryža vyskočí do veľkej výšky (variant pokusu s vodou je použitá v niektorých rockových klipoch, napríklad v piesni Show Must Go On skupiny Queen) ,
• pomaly približujeme k rozozvučanie gitarové strune ľahký korálku zavesený na niti: korálku sa nite dotkne a rýchlo odletí na druhú stranu,
• ruku položíme na hrdlo (ohryzok): keď hovoríme alebo spievame, šitie jemné chvenie, ktoré prestane, keď prestaneme vydávať zvuk,
• jeden koniec pravítka pritlačíme k lavici, druhý necháme voľne přečuhovat, brnkne o voľný koniec pravítka: pravítko sa rozochveje a začne vydávať zvuk.

Pedagogická poznámka: Pokus s pravítkom nechám opakovať celú triedu.
Pr. 3: Napíš do zošita vlastnosti, ktoré môžeme pozorovať u zvuku. Pri každej vlastnosti vypiše dva zvuky, ktoré sa práve v tejto vlastnosti líšia (najlepšie také, ktoré je možné predviesť). Akým spôsobom zvuky vznikajú?
U zvuku môžeme pozorovať hlasitosť (hlas učiteľa vo vedľajšej triede, hlasný výkrik v tejto triede), výšku (pišťanie, veľký bubon), typ (zvuk flauty, zvuk gitary), dĺžku (siréna, buchnutie do stola).
Zvuky vznikajú chvením predmetov.
Pedagogická poznámka: Predchádzajúci úlohu si najskôr splní každý sám, potom si navzájom zjednotia riešenie spolusediacich v lavici a nakoniec žiaci v dvoch laviciach za sebou (ďalej používam termín dvojlavica). Postupné (alebo okamžité) zjednocovanie názorov do dvojlavica používame z dvoch dôvodov: žiakmi to núti k vzájomnej diskusii medzi sebou (a tým k vyjasňovanie názorov i rozvíjanie argumentácie), zmenší sa spektrum názorov a je väčšia šanca pri celotřídní diskusiu nechať aspoň sprostredkovane názory každého. Snažím sa diskusiu v dvojlavica sledovať a prípadne usmerňovať.
U zvukov môžeme rozlišovať tieto vlastnosti:
• hlasitosť (šepot x krik),
• dĺžku (buchnutie x dlhý tón),
• farbu (hlas učiteľa x hlas žiaka),
• výšku (pískanie x hlboké bručania).

Pedagogická poznámka: Vlastnosti zvukov píšem na tabuľu a deťom hovorím, aby si tiež písali poznámky. V tomto okamihu však nechodím po triede a nekontroluji, či to tak naozaj
robia. Viac budúci hodinu.

Pedagogická poznámka: Väčšina žiakov demonštruje hlasitosť zvukov hlasom. Šepkajú väčšinou celkom obstojne, ale pokus o hlasný krik je väčšinou dosť rozpačitý. V takom prípade využijem situácie a zareve na triedu sám.
Zvuk vytvárajú chvejúce sa predmety.
Pedagogická poznámka: V učebnici je vznik zvuku popísaný jednou vetou.

Pri diskusii v triede navrhne svoju vetu (zakaždým trochu inú) každá dvojlavica. V diskusii dôjdeme k tomu, že väčšina z nich je správna a neexistuje teda jedna správna veta popisujúce vznik
zvuku. Táto diskusia je zásadný, pretože odporuje väčšinovej žiacke skúseností (väčšina z nich bola vedená k memorovanie správnych viet z učebníc a zošitov). Aj pri písomkách hodnotím lepšie vlastné vyjadrenie než citovania vety zo zošita. Samozrejme však neplatí, že každá veta je správna (keby náhodou nebol zlý záver žiadne dvojlavica, môžete nechať napísať vetu každého zvlášť alebo sami navrhnúť nejakú zlú).
Pr. 4: Opakuj pokus s pravítkom a zisti, aká vlastnosť chvenie pravítka ovplyvňuje hlasitosť zvuku. Vymysli, ako by sa Tvoj záver dal overiť pomocou pokusov sa zvuky z predchádzajúcej časti hodiny.
Čím viac pravítko kmitá (s väčším rozkmitom, po rozkmitanie väčšou silou), tým hlasnejší je zvuk ⇒ čím silnejší je kmitanie, tým hlasnejší zvuk vzniká.
Overenie záveru pomocou ďalších pokusov:
• ladička: keď ladička znie hlasnejšie, voda bude viac striekať,
• bubienok: pri hlasnejším úderu, bude ryža viac vyskakovať,
• struna: pri hlasnejším zvuku, korálik ďalej odskočí,
• hlas: pri silnejšom spevu, sa krk viac chveje.
Pedagogická poznámka: Pokusy nevykonám, kým žiaci nerozhodnú, čo by sa malo stať.
Pedagogická poznámka: Nasledujúci úloha o hodine nestíhame, zostáva na doma.
Pr. 5: Hľadaj ďalšie zdroje zvuku vo svojom okolí. Premýšľaj, či pre tieto zvuky platí závery, ktoré sme túto hodinu objavili.
Žiaci prinesú nabudúce: pravítko (najlepšie 30 cm)
Domáce bádania: Opakuj pokus s pravítkom a Vyskúmajte, na čom závisí výška zvuku, ktoré chvejúce sa pravítko vydáva. Hľadaj takú príčinu, ktorá sa prejavuje aj u ďalších zdrojov zvuku. U správne nájdené príčiny platí, že vždy, keď sa zmení príčina, zmení sa aj výška zvuku.
Zhrnutie: Chvenie predmetov vytvára zvuky.

6. ročník,Sme fyzici, tak skúmame

Skúmame čierne skrinky

Pedagogická poznámka: Vyrobenú skrinku asi neprenesie úplne každý, všetci výrobcovia skriniek zaslúži oceniť. Väčšina detí skrinku naspäť nechce, nechávam si ich a potom ich používam pri písomke.
Skúmanie zákonitostí si môžeme overiť na skrinkách, ktoré priniesli spolužiaci. stačí vymeniť svoju skrinku s niekým iným.
Pedagogická poznámka: Autor skrinky by mal vždy skontrolovať, či je výsledok správne. Žiaci by sa mali snažiť (a oni sa v prevažnej väčšine snaží) preskúmať, čo najviac rôznych skriniek. Na túto aktivitu nechávam 20, maximálne 25 minút, žiaci stihnú
preskúmať tak tri, štyri skrinky.
Pedagogická poznámka: Keď ukončíme skúmanie skriniek, vytiahnem black box druhého typu (Vo vnútri je na konci gumička, ak zatiahneme veľa, povrázok sa posunie a zase sa vráti, čo skôr žiadny nerobil).
Najskôr sa žiakov spýtam, ako sa im odhaľovalo vnútorné usporiadanie skriniek. Väčšinou sa zhodnú, že čím viac skriniek vyskúšali, tým jednoduchšie bolo odhaliť ďalšie.
Potom vytiahnem skrinku so schovanú gumičkou a začneme ju skúmať. vracajúci povrázok žiakov zaujme a pomerne rýchlo sa nájde niekto, koho napadne, že je pripevnený na gumičku. Určite sa ale ozvú hlasy, že gumička tam predsa nikdy nebola a preto ani byť nemôže (čo celkom dobre zodpovedá tomu, ako ťažko niektorí
fyzici prijímali myšlienky kvantovej fyziky a teórie relativity).
Rozvoj fyziky umožnil veľký rozvoj techniky ⇒ vedci mali možnosť používať stéle dokonalejšie prístroje, ktoré umožňovali skúmať veci, ktoré nie je možné pozorovať ľudskými zmyli (malé predmety, meranie krátkych časov, …).
Koniec 19 storočia
Niektorí vedci začali považovať fyziku za hotovú vedu (stačí zmerať niekoľko konštánt, vysvetliť posledných pár pokusov a budeme vedieť všetko).
Pedagogická poznámka: Traduje sa historka o tom, že Maxa Plancka, jedného z najväčších fyzikov 20. storočia a spoluzakladateľa kvantovej teórie, presviedčal jeho profesor
na vysokej škole, aby fyziku neštudoval, pretože je príliš šikovný a jeho intelekt by sa viac uplatnil v iných odboroch.
V rovnakej dobe sa však objavilo niekoľko pokusov, ktorých výsledky sa vtedajší fyzike nikdy nepodarilo vysvetliť ⇒ začiatok 20. storočia – dve nové fyzikálne teórie s dovtedy nepredstaviteľnými dôsledkami:
• teória relativity (keď idete vlakom, ľudia, ktorí na vás pozerajú zo stanice Vás vidia ťažšie),
• kvantová mechanika (ak sa na elektrón nepozeráme, môže byť na dvoch miestach naraz) ⇒ predchádzajúce fyzika nebola úplne správna, dobre popisovala správanie prírody v bežných
situáciách, ale zlyhala v extrémnych situáciách (veľké rýchlosti, malé rozmery).
Fyzika, ktorou sa budeme učiť je teda principiálne zle (nie je úplne správna), ale napriek tomu má obrovský význam, pretože veľmi presne popisuje prírodu v normálnych situáciách.

Pedagogická poznámka: Zvyšok hodiny riešime „číselnú čiernu skrinku“. Ide v podstate o hádanie vzorca, ktorý si učiteľ myslí. Začíname vzorcom, ktorý z dvoch hodnôt vypočíta jednu výslednú. Vysvetlím žiakom, že majú uhádnuť, akým spôsobom
z dvoch čísiel, ktoré mi povedia, počítam výsledok. Nasledujúci postup odporúčam
(Má didaktický cieľ).
Na začiatku ma žiaci zasypú dvojicami čísel, ale pretože nikto nepíše, vzorec sa im uhádne nepodarí. Po niekoľkých minútach márneho snaženia je zastavím a spýtam sa, či majú pocit, že sa blížime k cieľu. Rýchlo prevládne pocit, že je potreba zmeniť stratégiu a niekto rýchlo navrhne, že si budeme výsledky
jednotlivých pokusov zapisovať. Zapisovanie riešenie problému výrazne urýchli.
Číselnú čiernu skrinku je možné používať ako dlhodobejší hru. V základnej verzii ide o súťaž štvorčlenných skupín (dve lavice za sebou). Každá skupina má svoj papier a rozhoduje o tom, ktoré čísla do skrinky vloží. Ja obieham skupiny.
Skupina mne povie svoje čísla, ja im poviem výsledok a idem k ďalšej skupine. skupiny súťaží v tom, ktorá uhádne algoritmus na menší počet dotazov. Skupiny tak môžu dlhodobo pilovať stratégie (napríklad zadávanie núl alebo zachovávanie hodnoty jedného zo zadávaných čísel, čo sú typické fyzikálne postupy pri hľadaní
funkčných závislostí).
Čo všetko sa musíme naučiť, aby z nás boli správnou fyzici?
• Pozorovať (aby sme si všimli, čo zaujímavého sa deje).
• Popisovať a zapisovať (aby sme to dokázali vysvetliť a uchovať).
• Merať (aby sme to dokázali objektívne oznámiť ostatným).
• Premýšľať (aby sme si dokázali vysvetliť, čo sme videli).
• Pamätať si (aby sme nemuseli všetko objavovať zakaždým od začiatku).
Budúci hodinu nás čaká Medzinárodný festival Třeboňskej zvučanie 2012. Na tomto festivale vystúpi všetci žiaci triedy aj učiteľ fyziky s vopred pripraveným zaujímavým a originálnym
zvukom. Cieľom festivalu je objaviť, aké vlastnosti môžeme u zvukov pozorovať a ako zvuky vznikajú. Každý vystupujúci by si preto mal pripraviť na svoje vystúpenie zvuk, ktorý čo najviac
prispeje k vyriešeniu týchto problémov. Pomôcky na nabudúce: propriety na predvádzanie zvuku pri festivalu Třeboňskej zvučanie, pravítko (Najlepšie 30 cm).
Zhrnutie: Fyzika ako veda stojí a padá s overovaním pomocou experimentov.