Optika v IFLu

V pondělí 3. 10. 2016 navštívila třída 14M SPŠST Panská Interaktivní fyzikální laboratoř na Katedře didaktiky fyziky MFF UK Praha. Cílem bylo, aby žáci pomohli získat zpětnou vazbou autorům nového bloku úloh zaměřených na optiku. Třídu 14M jsem na žádost Jany Machalické a Petra Kácovského vybral záměrně, protože jednak optiku budeme za několik týdnů probírat, takže experimenty tematicky velmi dobře doplní výuku, a také proto, že kluci ze třídy 14M jsou velmi hraví, ale natolik zodpovědní a féroví, že dokáží říct vlastní názor na daný experiment.

Krátce před půl třetí tak vcházíme spolu s našimi průvodci do IFLu, kde jsou připravena čtyři stanoviště s optickými experimenty. Na úvod Jana Machalická a Petr Kácovský seznamují žáky s tím, co je čeká.

„Rozdělíte se na čtyři skupinky a každá půjde k jednomu pracovišti. Zhruba po půlhodině se prostřídáte a za další půlhodinu zase. Takže snad stihnete všichni alespoň tři různá stanoviště. Na závěr nám pak poreferujete, co jste dělali na posledním navštíveném stanovišti.“

To zní velmi jednoduše a kluci už pokukují po připravených experimentech. Na jednotlivých stanovištích byly připraveny experimenty na tato témata:

  • odraz a lom světla - základní experimenty, pomocí kterých žáci postupně za pomocí návodných otázek a instrukcí v pracovních listech prozkoumali odraz světla, lom světla, proměřili index lomu daného skleněného půlválce (aniž by zatím tušili, co tato veličina znamená a další souvislosti) a na závěr prozkoumali rozklad bílého světla;
  • totální odraz - prozkoumání podmínek totálního odrazu a jeho využití v optických vláknech nebo při vysvětlení tzv. faty morgany;
  • interference světla na tenkém drátku, difrakční mřížce, CDčku a DVDčku - kromě kvalitativních experimentů, na základě kterých žáci měli pochopit tento důležitý fyzikální jev, si žáci spočítali charakteristickou vzdálenost popisující hustotu záznamu na CD nebo DVD;
  • polarizace světla - po prozkoumání toho, co to polarizace světla je a jak se tímto způsobem mění vlastnosti světla, žáci proměřili závislost stáčení roviny polarizace cukerného roztoku na jeho koncentraci.

    • Během práce žáků na jednotlivých stanovištích mezi nimi stále procházela Jana s Petrem, k nimž se přidala i Marie Snětinová, která se způsoby zakraktivnění výuky fyziky zabývala ve své disertační práci, a Daniel Duda, který byl tou dobou na praxi na SPŠST Panská a žáky třídy 14M učil.

    „Kluci jsou strašně super,“ slyšel jsem od našich průvodců chválu na kluky. „Ve srovnání s jinými školami, hlavně gymnázii, neopustí úkol, dokud není hotový! A to je hrozně super!“

    A já se ani nedivím, že je chválili - kluci pracovali tak, jak jsou zvyklí pracovat v hodinách fyziky: zabrali se do řešení problémů a když se jim nedařilo vyřešit zadaný úkol, buď požádali o radu, a nebo se snažili řešení najít sami alternativním způsobem. A rada (jak jsou také zvyklí z hodin fyziky ve škole) nebyla ve smyslu podrobného návodu, ale řady návodných otázek, pomocí kterých jsme se je snažili dovést k řešení problému.

    Během práce žáků si naši průvodci několikrát uvědomili, že některé věci je nutné připravit trošku jinak, použít trošku jiné pomůcky, aby byl experiment průkaznější, lépe vidět, zařízení bylo snadnější na výrobu. Ale ostatně od toho jsme s kluky přišli, abychom pomohli podobné drobnosti odstranit.

    „Budeme za chvíli končit, tak dokončete poslední experiment a za chvíli se tu sejdeme zase v kroužku, abychom si vzájemně řekli, kdo na čem pracoval,“ zavelela Jana krátce po čtvrté hodině.

    „Nééééé!“ ozvalo se od všech. „Vždyť jsme stihli projít jen dvě stanoviště!“

    „Nedá se nic dělat, chlapi,“ usmívám se. „Jednak si o tom povyprávíte a jednak většinu z toho budeme dělat během několika týdnů na hodinách,“ snažím se kluky povzbudit. Chápou to, ale je vidět, že by si hráli a proměřovali fyzikální charakteristiky světla dále.

    Sesedli jsme se kolem našich průvodců laboratoří a kluci navzájem představili experimenty z posledního navštíveného stanoviště. A jak je u nich zvykem, navzájem se ptali a komentovali své výsledky.

    Po půl páté odcházíme z laboratoře a kluci jsou spokojeni. Aniž tušili, hravou formou se naučili poměrně důležité zákony optiky a její praktické využití. Vše bude nutné sice probrat detailněji, některé z poznatků (k radosti kluků) matematizovat, ale základy pro úspěšné zvládnutí optiky mají!

    Jana, Petr a Marie na závěr klukům popřáli, ať se jim daří, a poděkovali za otestování připravených experimentů a pracovních listů.

    Průběh práce v IFLu je zobrazen na fotografiích.

    Autor fotografií:

    Jaroslav Reichl

    © Jaroslav Reichl, 4. 10. 2016