Perex:
Pri príležitosti medzinárodného Dňa metereológie (23.3.2013) sme otvorili našu metereologickú stanicu v areáli školy. Meracie zariadenia sme si vyrobili vlastnoručne počas vyučovania. Žiaci pomocou meraní sledovali a zaznamenávali aktuálny stav počasia. Touto aktivitou sme sledovali aj pochopenie fyzikálnych javov, na základe ktorých pracujú meracie zariadenia. Zistené údaje žiaci vyhodnotili a prezentovali.

Predmety:
Fyzika, Chémia, Biológia, Matematika, Prírodoveda, Pracovné vyučovanie

Vek: 6+

Trvanie: viac ako 45 minút

Miesto: Trieda, Exteriér

Pomôcky: Ukazovateľ smeru vetra: tvrdý papier, špajdle, vrchnáčik z pera, klinec, fixky, lepiaca páska. Anemometer 1: vypálená úsporná žiarovka (spodná časť), odmerka na dávkovanie sirupov (z liekov), jednosmerný motorček z CD-ROM, PVC rúrka, 2 guličky pre návleky na nohy, 4 matice, 4 skrutky, 4 podložky, sekundové lepidlo. Anemometer 2: veľký drevený uhlomer, dlhú pevnú niť, pingpongová loptička. Zrážkomer: priesvitná plastová fľaša, nožnice, centrofixky, lepiaca páska. Barometer: priehľadná sklenená fľaša, prevŕtaná zátka, ohnutá sklenená trubička, tvrdý papier, drevená podložka, drôt na upevnenie. Vlhkomer 1: doska, konské vlasy , závažie 50 gramové, ukazovateľ z plechu. Vlhkomer 2: drevené lišty a latka, konské vlasy, tvrdý biely papier, cievka, ukazovateľ z plechu, 50 – gramové závažie. Teplomer: sklenená trubica, balónik z kvapkadla od liekov, kadičky, zafarbený lieh, laboratórny teplomer, elektrický varič, vriaca voda, zmes vody a ľadu. Zachytávač prachových čiastočiek: plastová priesvitná fľaša, dlhá pevná niť, dve drevené latky, jedna drevená lišta, dva klince, obojstranná lepiaca páska.

Cieľ:

Cieľom aktivity bolo: - Oboznámiť sa s meteorológiou a skúmanými meteorologickými javmi. - Zhotoviť si vlastné meracie zariadenia na meranie jednotlivých meteorologických javov. - Naučiť sa merať meteorologické javy a merania vyhodnocovať. - Pochopiť fyzikálne javy, na základe ktorých pracujú meracie zariadenia meteorologickej stanice. - Naučiť sa vnímať zmeny prírody v závislosti od stavu počasia. - Naučiť sa prezentovať nadobudnuté poznatky a zručnosti pred širšou verejnosťou.

Metodický postup:

Motivácia žiakov 

Počasie je zaujímavá téma pre každého človeka, pretože s dennou predpoveďou sa stretávame bežne vo všetkých komunikačných prostriedkoch a médiach. Z tohto dôvodu sme sa rozhodli vybudovať si vlastnú meteostanicu. Nakoľko finančné prostriedky našej školy nám nedovoľujú si zakúpiť kvalitné meracie zariadenia, rozhodli sme sa si pomôcť vlastnými rukami.

Našich žiakov podnietili k záujmu o meteorológiu hodiny fyziky a prírodovedy, kde sa zoznamovali s meteorologickými javmi a meteorologickými prístrojmi. Manuálne zručnosti žiakov sú na dobrej úrovni a tak zhotoveniu našej meteostanice nič nebránilo. Naplánovali sme otvorenie našej meteostanice na 18. 3. 2013 - začiatok týždňa, v ktorom sme si pripomínali Svetový deň meteorológie (23. 3. 2013).

Prípravná fáza:

1. Postup zhotovenia jednotlivých meracích prístrojov si žiaci naštudovali z učebnice Fyzika pre 7. ročník ZŠ a 3. ročník osemročných gymnázií.

2. Jednotlivé meracie prístroje žiaci zhotovili a spoznávali princípy fungovania prístrojov pod vedením vyučujúcich na hodinách prírodovedy, fyziky a techniky.

Prírodoveda, 2. ročník - princíp fungovania teplomeru.

Prírodoveda, 3. ročník - meranie teploty varu a tuhnutia látok, meranie objemu kvapalín, zmeny skupenstva vody.

Fyzika, 6. ročník - zrážkomer.

Fyzika, 7. ročník - ukazovateľ smeru vetra, anemometer 2, vlhkomer 1, vlhkomer 2, barometer.

Technika, 8. ročník - zachytávač prachových častíc.

Fyzika, 9.ročník - anemometer 1.

3. Metodické postupy k zhotoveniu meracích zariadení sú uvedené v PowerPointovej prezentácií pod názvom Meteostanica.

4. Za pomoci pána školníka sme na školskom dvore umiestnili našu meteostanicu s vlastnoručne vyrobenými meracími zariadeniami.

Realizačná fáza:

1. Žiaci 7. ročníka na hodine fyziky vyrábali teplomer na základe zmien objemu pri zmene teploty látky. 

2. Na hodinách fyziky a prírodovedy žiaci zisťovali pomocou meracích zariadení aktuálny stav počasia.

3. Žiaci sledovali stav počasia každý deň o 8.00h a 14.00h v priebehu jedného mesiaca.

4. Údaje starostlivo zapisovali do pripravených tabuliek.

5. Na konci mesiaca žiaci spracovali údaje z tabuliek a vyhodnotili mesačný stav počasia, vypočítali priemerné hodnoty namerané jednotlivými meracími zariadeniami.

6. Výsledky prezentovali žiaci svojim spolužiakom.

7. Našu ručne vyrobenú meteostanicu, žiaci prezentovali rodičom a širšej verejnosti na podujatí s názvom "Energia v našej obci" 17. 4. 2013.

Popis výstupov:

1. Ukazovateľ smeru vetra

- Pomocou tohto zariadenia žiaci zisťovali smer prúdenia vetra. Šípka sa pri fúkaní vetra ustálila tak, že ukazovala odkiaľ fúka vietor. Zistené údaje zapisovali pomocou značiek svetových strán S, SZ, Z, JZ, J, JV, V, SV. 

2. Anemometer 1

- Toto meracie zariadenie po pripojení na tachometer z bicykla ukazoval rýchlosť vetra km/h.

- Dané údaje po prepočítaní na m/s žiaci porovnávali s údajmi zistenými pomocou anemometra 2.

3. Anemometer 2

- Anemometer je potrebné natočiť tak, aby plocha uhlomera bola v smere vetra. 

- Na základe veľkosti výchyľky loptičky v stupňoch, vypočítali žiaci rýchlosť vetra v m/s.

- Zistené údaje žiaci zaznamenali do tabuľky.

4. Zrážkomer

- Zrážkomery si žiaci 6. ročníka si vyrobili ešte v októbri 2012. Každý žiak mal svoj vlastný zrážkomer. Zrážkomery žiaci vsadili do zeme na školskom pozemku na dobu jedného týždňa. Po týždni zrážkomery vybrali a zistili množstvo zrážok v ml. Údaje si navzájom porovnali. Keďže žiaci použili na prípravu zrážkomerov fľaše s rovnakým priemerom, ich zistené údaje boli takmer rovnaké. Na základe množstva zrážok v ml a obsahu zachytávajúcej plochy, prepočítali množstvo zrážok na mm (podľa správ meteorológie). Žiaci sa týmto pokusom naučili, ako sa zisťuje a vyhodnocuje meteorologický jav - meranie zrážok.

5. Barometer

-  Pomocou nášho zariadenia žiaci vedeli určiť, či tlak vzduchu stúpa alebo klesá na základe pohybu hladiny v sklenej rúrke. Žiaci pri pozorovaní zmien tlaku vzduchu zistili, že vzduch vo fľaši mení svoj objem na základe zmien vonkajšieho tlaku vzduchu. Pomocou tohto pokusu sa žiaci naučili sledovať zmeny atmosferického tlaku v podobe: nízky tlak vzduchu a vysoký tlak vzduchu. 

POZNÁMKA: Pri spustení meteostanice sme nainštalovali náš barometer do priestoru meteostanice, ale následne sme ho preniesli do kabinetu fyziky, kde je stála teplota vzduchu. Teplota je totiž faktor, ktorý pri zmene tiež ovplyvňuje pohyb kvapaliny v sklenej rúrke.

6. Vlhkomer 1, vlhkomer 2

- Na výrobu zariadenia sme použili konské vlasy. Žiaci pri zisťovaní vlhkosti vzduchu v % sledovali pohyb ukazovateľa medzi hodnotami 0% - 100%. Pokusom bola žiakom demonštrovaná závislosť dĺžky konských vlasov od množstva vodných pár vo vzduchu v %. Hodnotu 0% sme dosiahli pri úplnom vysušení vlasov teplým vzduchom pomocou fénu. Hodnotu 100% sme dosiahli po namočení vlasov do vody. Obe zariadenia, vlhkomer 1 a vlhkomer 2, pracujú na rovnakom princípe, rozdiel je len v technickom prevedení zariadenia. 

7. Teplomer

- Metódou žiackeho experimentu si žiaci 7. ročníka vyrobili vlastný teplomer. Základom pokusu bolo určenie objemu liehu v tenkej sklenej rúrke pri teplote 0°C a objemu liehu v rúrke pri teplote 70°C. 

Výsledok pokusu: 

Pri ponorení uzatvorenej rúrky s liehom do zmesi ľadu a vody (0°C), žiaci okamžite pozorovali pokles hladiny liehu v rúrke. Tento stav označili na rúrke centrofixkou ako hodnotu 0°C. 

Pri ponorení uzatvorenej rúrky s liehom do zohrievanej vody, žiaci sledovali zväčšovanie objemu liehu v rúrke. Zaujímavým javom bolo, že pri teplote 70°C, lieh v rúrke začal vrieť. Tento moment bol pre žiakov objavom teploty varu liehu (je cca 78°C). Žiaci vyznačili na rúrku s liehom čiaru s hodnotou 70°C.

Vzdialenosť medzi 0°C a 70°C bola 14 mm. Túto vzdialenosť žiaci rozdelili na sedem dielikov. Čiže jeden dielik stupnice nášho teplomera predstavuje hodnotu 10°C.  S daným meracím zariadením si žiaci vyskúšali meranie teploty vzduchu s presnosťou na 10°C. 

Žiaci okrem výroby meracích zariadení, merania meteorologických javov, robili aj zápis a vyhodnotenie zistených údajov do tabuľky. Pri meraní boli rozdelení do 8 dvojčlenných a 1 trojčlennej skupiny. Ich úlohou bolo sledovať a zapisovať meteorologické javy v priebehu dvoch dní, vždy o 8.00 a 14.00 h pod dohľadom zodpovedného vyučujúceho. 

---

Materiály potrebné na realizáciu aktivity:

Obrázky:

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

---

Materiály dokumentujúce realizáciu aktivity:

Obrázky:

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Dokumenty:

• pokusy_150_Meteostanica.pptx
• pokusy_150_tabuka---Rchlos-vetra.docx