Didaktična zasnova gradiva
Učbeniška kompleta za 8. in 9. razred sta v celoti zasnovana v skladu s predlogom prenovljenega učnega načrta in z zadnjimi spoznanji fizikalne, didaktične in pedagoške stroke. Pri nastajanju gradiva smo imeli ves čas pred očmi vedoželjne učence, ki se šele dobro spoznavajo z osnovnimi zakoni narave. Hkrati smo se zavedali, da je vesolje in dogajanje v njem res treba prikazati tako, da bo učenca pritegnilo in ga bo želel spoznavati in tudi sam raziskovati. Zato smo se posebno potrudili, da bi bilo gradivo čim bolj zanimivo, zabavno, barvito, raznoliko in preprosto, po drugi strani pa tudi strokovno, sodobno, sistematično in pregledno.
veo čnaastvanae strela? pKak Kar malce Popolna tema in tišina. nje dežja zlovešče. Sliši se le škrablja nebo na strehi, ko na vsem lepem svetlo kot ob preseka blisk. Za hip je se zasliši še belem dnevu. Kmalu zatem šipe. Še sreča, grmenje in zatresejo se hišo ... da strela ni treščilo v našo
Blisk in grom
Stopničasti vodnik
Delitev naboja
temveč je za to potreben Strela ne nastane z jasnega, in z njimi povezane strele nevihtni oblak. Nevihte vlažnega zraka, ka je del nastanejo zaradi dviganja že poznamo in vemo, da vodnega kroga. Vodni krog , ki je tako tudi vir ga »poganja« sončno obsevanje vlažnega zraka A dviganje energije neviht in strel. dovolj – v oblaku se mora in nevihtni oblak, še ni a kot se mora nekaj podobneg razdeliti naboj. Dogajati Kako v veliko večjem obsegu. pri drgnjenju balona, le znano, še najbolj povsem ni še poteka delitev naboja, kateri se ob trkih vodnih verjetna pa je teorija, po prenese del naboja. Kakapljic in ledenih kristalčkov naboja, ga negativne pljice, ki imajo po trku presežek kristalčki, ki imajo ledeni se spuščajo k dnu oblaka, a naboja, pa se dvigujejo po trku presežek pozitivneg se s časom na vrhu oblaka k vrhu oblaka. Zaradi tega in na dnu oblaka negativni nabere pozitivni naboj dnu negativnega naboja na naboj. Zaradi presežka prerazporedi naboj oblaka se na tleh pod oblakom naboja. tla presežek negativnega i ko,, da imajo ko tako, tako ta
in vrv oblaku se med dnom Zaradi razdelitve naboja strel velika napetost (večina hom oblaka ustvari zelo Tudi med tlemi in dnom poteka znotraj oblakov!). tudi napetost, ki lahko znaša oblaka se ustvari velika dnu privlačijo elektrone na več milijonov voltov. Tla električne prevodnik zelo slab oblaka, vendar zrak je gibanje. A ko se na dnu ga toka in preprečuje njihovo ga naboja in napetost oblaka nabere dovolj električne zrak ne »zdrži« več voltov, naraste na nekaj milijonov tlem. Pri tem proti pot utirati in elektroni si začnejo o na poti večkrat spremenij ubirajo najlažjo pot, zato veje po kakšni desetinsmer. Strela v obliki razvejane na ta način ustvari »kanal«, ki sekunde doseže tla in tem večina naboja. Takoj za po katerem bo potovala tal proti oblaku, ki ustvari sledi povratni udarec od nebo blisk, ki preseka nočno močan blisk. To je tisti in ga povezujemo s strelo. strelo? Kako se zavarujemo pred prihod strelo je, da predvidimo Najboljša zaščita pred na varnem v hiši ali avtu. nevihte in smo med nevihto ki strelo varno preuHiše imajo namreč strelovode, avtomobila pa strela sploh smerijo v tla, v notranjost ne more. nas nevihta ujame na Če se vendarle zgodi, da ali skriti pod osamljeno drevo prostem, se ne smemo nima strelovoda. Raje poiščikakšno manjšo lopo, ki suho vdolbino in počepnimo mo kakšno kolikor toliko , da skupaj!) ter počakajmo vanjo (noge moramo imeti
kar okoli 10.000 amperov, Ob udaru strele steče tok u. kot po žicah v stanovanj je kakšnih tisočkrat več ta močno segreje zrak, da Tolikšen električni tok tako za hip zasveti v močni svevzolž prevodnega kanala Zrak je tako močno segret, tlobi, kar vidimo kot blisk. , kar kmalu slišimo grmenje. da dobesdno eksplodira zvok ker »zamuja«, bliskom Grmenje v primerjavi z kot svetloba. Čim več časa potuje do nas počasneje je gromom, tem dlje od nas poteče med bliskom in sekunde »zamude« predstaudarila strela. Vsake tri oddaljenosti. vljajo približno en kilometer
Strela in živa bitja
v visoke objekte. V mestu Strele najpogosteje treščijo v naravi pa osamljeno drevo, bo to najvišja stolpnica, skoraj vse zgradbe zavažival ali človek. Danes so pa skednji in druge manjše rovane s strelovodi, zato strela v velikokrat zgorijo. Če zgradbe brez strelovodo razkolje. Sokovi v notranjoudari v drevo, ga pogosto strele zavrejo in drevo sti drevesa namreč ob udaru ali člo. Strela, ki udari v žival dobesedno eksplodira tla v bližini!), lahko povzroči veka (lahko udari tudi v srca. resne opekline in zastoj
+ + + + + + + + + ++ + + ++ + + + + + + + +
nevarnost mine.
• Konceptualni in problemski pristop Izhodišče razlag so vsakdanji dogodki in konkretne izkušnje učencev, kar jih dodatno motivira in jim omogoča lažje razumevanje besedila. Vsi podnaslovi so zapisani v obliki vprašanj, kar pri učencih vzbuja radovednost in spodbuja samostojno iskanje odgovorov.
− − − − − − −−−−−−−−−−−− − − − − − + +
• Radovednost in raziskovalni duh V gradivu so predstavljeni številni primeri vsakdanje uporabe in preprosti poskusi, za katere učenec najde vse potrebno doma oziroma v bližnji trgovini, kar spodbuja k samostojnemu raziskovanju in podžiga učenčevo radovednost.
++ +
+
++
Fosilna gor iva
Kako lah vsak prispeva ko k
manjši por Večina razv abi? itih držav se je že začela s prekome rno resno spop adati okolja. Prvi rabo energije in obre men rezultati so že vidni, vend jevanjem popolnega uspe ar igra pomemb ha še zelo dolga pot. je do no vlogo vsak Pri tem ravnanjem od nas, neposredno saj vplivamo kar s svojim porabljene energije. Za na polovico manjšo pora čistejše okol vse bo je − za to ni potr lahko vsak od nas nare energije in ebno biti pred di zelo velik nekaj prep o sednik drža rostih, a učin ve. Tukaj je kovitih pred • Čim več stvari logo • Ugašaj luči, opravi pri dnevni svet v: lobi. kadar zapu • Za razsvetlj stiš avo uporablja prostor. • Kadar dela j varčne žarn š za mizo, ice. uporabljaj • Temnejš le namizno e prostore svetilko. poba • Svetilke pametno razp rvaj na svetlo. oredi po pros • Polnilec baterij vzem i iz vtičnice, toru. polna. ko je baterija • Ugašaj elek trične napr ave, ki jih • Na računaln ne uporablja iku nastavi š. • Perilo suši varčni nači n delovanj na zraku in a. • Perilo peri ne v sušilnem ponoči ali stroju. v času man električnega jše obremen omrežja. itve • Pralni in pomivalni stroj • Uporablj vključi šele aj in , ko sta poln • Če prostor kupuj le energijsko varčne napr a. zapuščaš ave. za daljši čas, hlajenje za znižaj ogre vsaj pet stop vanje/ • Znižaj ogre inj. vanje/hlajen • Kupuj čim je in se raje manj glob oko zamrznje primerno obleci. skih živil. nih in nese zon• Ne zamenju j povsem upor • Na krajše razdalje pojd abnih stvari z novi mi. i peš ali s uporabljaj kolesom, za javni prevoz. daljše • Ne troši vode in drug ih dobrin po • Uporablj aj čim man nepotrebnem j stvari za • Reciklira enkratno upor . j odpadne snovi. abo. • Opozarja j tudi drug e na pravilno ravnanje.
niso več
Predstavljaj na si, da bi ta trenutek povs zmanjkalo nafte, prem od po svet oga u avtomobili, avtobusi, letal in plina. Obstali bi nekaj elek a – morda tričnih vlak bi vozilo le ov, vendar še neznansko bi bile vozo drage. Veči vnice na gospodin imela s čim jstev se ne ogrevati. Tudi bi bilo bistveno električne energije bi manj – bila voljo le v majh bi izjemno draga in na nih količinah nebo in kaj kmalu bi zače . Cene bi poskočile v posekali in lo primanjk pokurili bi vse gozdove, ovati hrane, do spopadov verjetno bi za prišlo človeška civili vodo in hrano. Po nekaj letih zacija v seda bi Zgoraj opis nji obliki v ani scenarij se lahko zgod celoti izginila. že pred tem uničili okol i le, če ne bomo ja in življe Morda se vse nja na skupaj zdi a fosilnih goriv kot znanstve Zemlji. na Če takoj obču bo nekega dne za vedn fantastika, tno zmanjša o zmanjka takšen kone lo. mo porabo c odložimo energije, lahk za več pa bom o o morali hitro nekaj desetletij, za kaj skrbneje ravn najti nove vire energije ati z obstoječ in imi.
Nespamet no ravnanje lahko popolnega pripelje do opustošen ja.
114
Obremenjeva nje okolja
A če se zdi
61
Bodo otroc i čez 50 ali tekali po travn 100 ikih in uživa let še vedno lahko brezskrbno li v lepotah narave?
Po letih brezskrbnega ravnanja z energijo in čas streznitvenaravo je prišel . Od tega hitro in kore nito bomo , kako spremenili odnos do življenjske okolja in svoje navade, sta odvisna prihodnos t in obst edinega življe oj morda nja v vesolju.
• Razvijanje kompetenc Poleg zanimive in privlačne predstavitve vsebin je v gradivu velik poudarek tudi na procesnem znanju, miselnih procesih in vrednotah, značilnih za naravoslovje in tudi širše, kar bo učencu omogočilo razvoj osnovnih in generičnih kompetenc.
• Pozitiven odnos do znanja in okolja V gradivu so predstavljeni številni dosežki znanosti in človeške družbe nasploh ter njihov vpliv na življenje in okolje. To učencu privzgaja pozitiven, a hkrati kritičen odnos do človekove dejavnosti ter skrb za okolje.
+
www.kvarkadabra.net s.com www.science.howstuffwork
Kakšna bo prihodnost ?
• Celostno in poglobljeno znanje Gradivo presega okvire fizike, saj zajema tudi vsebine naravoslovja, tehnike, družboslovja in drugih znanosti, kar omogoča učencem holističen pogled na svet in mu odstira povsem nove dimenzije znanja.
• Spoznavanje miselnih veščin Skozi celotno gradivo so razpredene različne tehnike kritičnega in ustvarjalnega mišljenja, reševanja problemov in odločanja, s čimer gradivo učence ustrezno oboroži z znanjem in veščinami za lažje spoprijemanje z izzivi 21. stoletja.
+
pomanjk
anje fosilnih odmaknjeno goriv še v obremenjeva prihodnost, je prekome precej nje okolja rno težava, ki občutimo jo že močno po vsem svet u. Sodobni tako močno način vpliva na okol vidne že na je, da so posl življenja vsak preoblikovanj em koraku. Segrevan edice je ozračja, e površja, taljenje ledu živalskih in rastlinskih , izumiranj vrst ... e Človek že od začetka industrijske več kot 200 revolucije, leti, vseskozi pred gorenju fosil močno ones nih nažuje zrak nastajajo razli goriv, še posebej prem . Pri čne snovi. oga, namreč živa bitja (npr Nekatere so škodljive za . neškodljive spojine žvepla), drug e, na videz (npr. CO ), 2 pa povz grede. Tem ročajo učin perature na ek tople Zemlji zara a vztrajno di tega poča rastejo, kar povzroča talje si, ledu in lede nikov, pogo nje polarneg stejš pojave, spre a menjeno obna e ekstremne vremensk različnimi e šanje žival kom i onesnažuje unalnimi in industrijs ... Človek z kimi odplakam tudi tekoče vode, jeze ogroža vire i ra in morja. pitne vode S ter tem živalskih in življenjski rastlinskih prostor mno vrst. gih Da tako ne bo moglo iti v dogajanja zadnjega dese nedogled, je vidno iz tako močno tletja. Člov ek načel nara vno ravnoves je namreč že mogoče zatis je, da si ni kati oči in več odlašati z ukrepanjem.
Ponovno sož itje
z naravo Med najpome mbnejšim i koraki vzpo ponovneg a sožitja z stavitve naravo, ki izmed nas, ga lahko nare je zmanjša di vsak nje porabe smo večin energije. Z oma energijo najboljši mož preveč razsipni in je ne izrabljam ni način. o na V Sloveniji prib energije odpa ližno polovica vse pora de bljene gospodinjstva na prevoze in gosp odin za ogrevanj v Sloveniji največ ener jstva. Ker e, lahko s gije pora bijo pravilnim področju tudi ravnanje največ prihr in podstreha animo. Zuna m na tem morajo biti nje stene materialom, obložene z izolacijskim okna mora jo dobro tesn iti. Zelo pom biti večslojna in mora jo embno je, prostorov da bivalnih ne ogrevam o preveč in Znatne prihr po nepotreb anke nem. prevozih. Vsak energije lahko ustv arimo tudi pri ipd. se skor odnevnim prevozom v šolo, služ ajda bo načinom poto ne moremo izogniti, vendar lahk vanja prihr razdalje opra animo velik oz o energije. vimo peš ali Krajše poskrbimo s kole som tudi za svoj (s tem hkra e zdravje), ti odpravimo na daljše poti z javnim prev pa se ozom. Naslednji kora porabi ener k k čistejšemu okolju gije je iska in nje novih virov zmernejši varčnejših in čistejših energije ter tehnologij. pri tem, je Kako odvi sti prihodnjih sno predvsem od znan uspešni bomo ja in iznajdljiv generacij, med katere osodiš tudi Tudi ta učben ti! ik
za vsako drevo je majhen prisp , ki je bilo posek evek k čistejšemu ano zanj, posaj okolju, saj je eno novo drevo .
4.1 Zgradba snovi
povečavo, o pod dovolj veliko Če si snovi ogledam povsem nov, neznan svet. se pred nami razgrne si fotografije s prostim očesom oglej PRED BRANJEM: je z lupo prouči fotografi MED BRANJEM: drugačen? Zakaj? svet z lupo videti PO BRANJU: je
Zvezde, sonce, živali, meglice, voda, dim, oblaki, mi sami – vse rastline in nenazadnje kot zrak, voda in je snov. Nekatere snovi, ga pomena, medtem hrana, so za nas življenjske papir služijo za lažje ko nam kamen, les, železo, da je prav vsa snov v preživetje. Nekoč so verjeli, štirih elementov: zemlje, naravi sestavljena iz s vemo, da je zraka, vode in ognja. Danes števila snov sestavljena iz velikega mikroskopsko majhnih gradnikov.
Iz česa je snov?
Atome si predstavljamo kot majhne kroglice, molekule pa kot skupino kroglic.
e iz enakih osnovnih Zamisel, da so snovi sestavljen Konec 17. stoletja stare Grčije. elementov, izvira že iz da je snov zgrajena so znanstveniki ugotovili, majhnih, med seboj iz velikega števila zelo gradnikov. To so lahko popolnoma enakih osnovnih , ki so sestavljene iz atomi, ioni ali pa molekule vrst približno sto različnih atomov. V naravi obstaja molekul skoraj brez števila. atomov, medtem ko je v zgradbi molekule je Že en sam atom razlike vode dodamo še en lahko usoden. Če molekuli v peroksid, ki ga spremeni voda se atom kisika, bil las. Če pa bi ga spili, bi uporabljamo za beljenje saj je strupen. za nas smrtno nevaren,
Navadna morska sol je sestavljena iz atomov klora (Cl) in natrija (Na). voda (H2O)
peroksid (H2O2)
i? Kako veliki so gradnik z snovi ne vidimo. Tudi Molekule vode na teh straneh so približno 100 milijonkrat jih povečane. V eni sami kapljici 22 je več kot 10 .
S prostim očesom zgradbe ne. V resnici so gradniki običajnim mikroskopom jih je že v eni sami kapljici snovi tako majhni, da 21 00.000.000.000.000.00 rose več kot 10 (10.000.0 kot je kapljic v vseh jezerih 0). To je približno toliko, ke so manjši od milijardin in rekah skupaj. Atomi lahko tudi tisočkrat večje. metra, molekule pa so debela »nitka« iz Kljub temu bi eno molekulo dlje. zemlje do sonca in še kapljice vode segala od vode? je v kozarcu ? Približno koliko molekul
gradniki snovi ključne besede: osnovni gibanje • molekule • neurejeno
• atomi
? Se gradniki gibljejo se gradniki v njej ves čas
Tudi če je snov pri miru, gradnikov je odvisna gibljejo. Živahnost gibanja V zraku se že pri običajnih od temperature snovi. s dušika in kisika gibljejo temperaturah molekule trkajo km/h. Pri tem nenehno hitrostmi preko 1500 je predmete. Zaradi tega med seboj in v bližnje neurejeno. njihovo gibanje povsem pa tem Pri gibljejo. ves čas Tudi v vodi se molekule proste in le počasi lezejo molekule niso povsem črnila z lepo vidi pri mešanju ena mimo druge. To se ljudje v gneči. vodo. Podobno se gibljejo se ves čas gibljejo. Pri snovi trdni v Tudi gradniki mesta, temveč le nihajo tem pa ne zapustijo svojega predstavljamo kot gledalca okoli njega. To si lahko na svojem sedežu, v operi, ki se ves čas preseda ne sme. zapustiti pa ga med predstavo ?
Zakaj gibanja gradnikov očesom?
Povzetek
sko majhnih, 115 Snov je zgrajena iz mikroskop gradnikov. To med seboj enakih osnovnih iz njih sestavljene so lahko atomi, ioni aliv snovi neprestano molekule. Gradniki se je neurejeno. Večina gibljejo – njihovo gibanje in snovi pa niso. atomov je večnih, molekule
Ponovi
atomi in 1. Kakšna je razlika med molekulami? so gradniki? 2. Približno kako veliki 3. Kakšno je gibanje gradnikov? snov večni? 4. So gradniki snovi oziroma
Razmisli
Kakšna je razlika med
živo in neživo naravo?
Molekule različnih snovi se ves čas gibljejo in se zato počasi pomešajo med seboj.
ne vidimo s prostim
Z mikroskopom ne moremo ker so opazovati gibanja molekul, premajhne. Lahko pa opazujemo se premikajo gibanje delcev dima, ki zaradi molekul.
« snovi? Kakšen je »rok trajanja ne spreminjajo. Živa
Atomi se s časom večinoma iste atome, ki so ene in bitja ves čas reciklirajo poku ali pa nekoliko nastali kmalu po velikem li Vmes so jih uporablja kasneje v sredicah zvezd. pa rastline in živali, iz dinozavri, pred kratkim je ki jo jemo. Pravzaprav katerih je narejena hrana, snovmi nastala iz nekakšne celotna zemlja z vsemi razliko od atomov imajo Za reciklaže. vesoljske življenjske dobe. Večino molekule zelo različne živa bitja, druga živa bitja molekul, ki jih ustvarijo ali razgradimo ustvarimo lahko razgradijo. Molekule . atome pa le z jedrskimi s kemijskimi procesi, ?
Od kod molekule in atomi, dojenčka?
Tvoje telo ni isto kot včeraj, saj je medtem vanj prišlo in iz njega odšlo molekul. veliko novih atomov in ali Že z enim samim vdihom v telo drobtinico kruha vstopi 21 kakšnih 10 molekul.
potrebni za rast
delec snovi, ki ga • atom (angl. atom) – najmanjši (npr. vodik, kisik ...) kemijsko ni mogoče razstaviti – najmanjši delec snovi, • molekula (angl. molecule) ...) snovi (npr. voda, ozon ki ohranja kemijske lastnosti
89
88
Fizika4 rez.indd 4
10.1.11 8:40