4.4 Koncepcia spracovania učebnice pre 6. ročník základnej školy, zavedenie pojmu hustota

	Vyučovacie stratégie používané v učebnici sa začínajú poukazovaním na záhadné situácie – pokus s potápačom, s kvapalinami s rôznou hustotou (obr. 4.9), aby sa vyvolal kognitívny konflikt medzi skúsenosťou, naivnou predstavou žiaka o danom jave, a jeho skutočným fungovaním.
              
	Pri realizácii motivačných pokusov, ktoré sú spracované v téme Čo sa budeme učiť, sú dôležité predpoklady žiakov o ich priebehu. Prekvapujúci či zaujímavý priebeh pokusu slúži ako motivácia k nasledujúcim skúmaniam, experimentovaniu a premýšľaniu, aby ich, ako aj ďalšie javy, bolo možné vysvetliť. Na nové vysvetlenie je však potrebná nová kvalita, vyššia úroveň vedomostí. Aplikácia a využitie poznatkov v nových situáciách prináša zasa nové rozpory. A tak sa odvíja hlbšie a hlbšie poznávanie. Dôležitý je tiež záznam prvých žiackych vysvetlení úvodných pokusov, ktoré vychádzajú zo skúsenosti. Nasleduje reťaz skúmaní, pokiaľ sa možno opätovne k úvodným pokusom vrátiť. Ak sa vysvetlenia založené na skúsenostných predstavách žiakov nelíšia od neskorších vysvetlení vychádzajúcich z organizovaného nadobúdania nových poznatkov, znamená to, že sa ich myslenie vyučovaním nezmenilo. V učebnici je daný priestor pre opätovné vracanie sa ku kľúčovým pokusom a na sledovanie vývoja myslenia žiakov.
	Prvý tematický celok Skúmanie vlastností kvapalín, plynov, pevných látok a telies má plniť niekoľko cieľov. Jedným z nich je aj získanie základných návykov a zručností pri experimentálnej činnosti a tiež osvojenie si základov modelového postupu empirického poznávania:
                        
	Formulovanie problému -> vyslovenie hypotézy -> realizácia pokusu a meraní -> spracovanie, posúdenie a interpretovanie výsledkov meraní.

	Preto hlavne v prvom tematickom celku ide o striktné vedenie žiaka a len sporadicky sa v úlohách necháva priestor na tvorivosť žiaka.
	Obsahovú štruktúru tematického celku tvoria jednak pojmy – hmotnosť, dĺžka, objem a jednak zručnosti: merania – hmotnosti, dĺžky, objemu; grafická metóda zobrazovania nameraných veličín. Pojem tlaku sa začína budovať len fenomenologicky opisne. Porovnáva sa nestlačiteľnosť kvapalín so stlačiteľnosťou plynov. Cez pokus sa žiakom ukáže, že tlak sa prenáša v kvapalinách a plynoch do všetkých smerov rovnako – Pascalov zákon. Napokon aj v úvodnom pokuse s potápačom sa pozoruje prenos tlaku v kvapalinách. Pri výklade časticovej stavby látok sa akoby napodobňuje historická cesta. Zdôrazňuje sa deliteľnosť pevných, kvapalných, plynných látok a uvádza sa snímka z elektrónového mikroskopu povrchu uhlíka, kde prakticky vidieť časticovú štruktúru. Vysvetľovania vlastností látok vychádzajú len z vonkajších pozorovaní znakov a až vo vyšších ročníkoch sa budú vysvetlenia spájať s vedomosťami o časticovej stavbe látok.
	Pre vek 10-11 rokov je primeranejšie poznávanie z vonkajších znakov cez pozorovanie, experimentovanie, meranie, záznam meraní a spracovanie meraní do grafu. Ak už v začiatkoch poznávania dáme žiakom hotové vysvetlenia cez časticovú stavbu látok, ktorá je pre žiaka príliš abstraktná, vedie to k formalizmu, naučeným vysvetleniam bez porozumenia a premýšľania.
	V prvej kapitole sa často pracuje s myšlienkovou operáciou porovnávanie. Záverečná stať 1.12 Spoločné a rozdielne vlastnosti kvapalín, plynov, tuhých látok a telies je celá venovaná porovnávaniu. Z výskumov, ktoré boli zamerané na porovnávanie ako myšlienkovú operáciu, vyplynulo, a potvrdila to aj naša učiteľská skúsenosť, že zhodné znaky, napr. zhodné vlastnosti, postrehnú žiaci ťažšie ako rozdiely. Je dobré byť na túto situáciu pripravený. Učiteľ bude musieť pomôcť žiakom zhodné znaky pri porovnávaní vlastností hľadať. Vlastnosti kvapalných, plynných a pevných telies sa chápu v tomto spracovaní širšie, ako to bolo v predchádzajúcej učebnici, a to aj v súvislosti s meraniami hmotnosti, objemu a dĺžky. Autori vychádzali z predpokladu, že striedanie činností premysleným spôsobom (experimentovanie, meranie, prípadne oboje v jednom) by mohlo byť pre žiakov zaujímavejšie. Ďalej to súvisí aj s koncepciou, ktorá je zameraná na poznávanie javov, vecí vcelku. Ide teda o všeobecnú charakteristiku telies a napodobňovanie práce výskumníkov, ktorí skúmajú odborné problémy rôznymi metódami, od pozorovania až po spracovanie výsledkov merania. Skúmaním vlastností telies pozorovaním, experimentovaním a meraniami napodobňujú žiaci prácu odborníkov, osvojujú si osvedčený postup práce, poznávaciu stratégiu.
	V druhej kapitole Správanie sa telies v kvapalinách a plynoch je dôraz na pozorovaní správania sa telies v kvapalinách a v závere na pozorovaní bubliniek v plynoch. Pretože pojem sily sa zavádza podľa štátneho vzdelávacieho programu až neskôr, neprichádza sa k vysvetleniam v podobe Archimedovho zákona, ale ide skôr len o získanie predstavy o faktoroch, ktoré majú vplyv na správanie sa telies v kvapalinách, a prípravu na neskoršiu analýzu síl pôsobiacich na telesá.
	Praktickou aplikáciou je vysvetlenie fungovania a správania sa ponorky, prípadne stavba lodí rôznej veľkosti (obr. 4.10).
                
                
	V tejto kapitole sa zavádza pojem hustota, a to tak pre tuhé látky ako aj kvapaliny a plyny. Pokusom sa znázorňuje vplyv hustoty kvapalín na správanie sa telesa v nich (obr. 4.11).
                

	Vzťah pre výpočet hustoty sa stáva jedným z kľúčových pojmov pre obsah vyučovania na základnej škole a nepredpokladá sa, že bude jeho osvojovanie uzavreté v 6. ročníku, či v prvom ročníku osemročných gymnázií. Hustota súvisí s teplotou a v podkapitole 2.7 Vplyv teploty na hustotu sa formou pokusov s balónikmi rôznej teploty môžu žiaci presvedčiť, že sa tieto balóniky ponárajú do rôznych hĺbok vo vode, a zároveň hľadať vysvetlenia pre ich správanie. Ďalšia séria pokusov je zameraná na meranie objemu kvapaliny vytlačeného telesom, ktoré vo vode pláva, a telesom, ktoré sa potopí. Fyzikálne veličiny – hmotnosť, objem a ich meranie, ktoré sú zavedené v prvom tematickom celku, sa vďaka takémuto štruktúrovaniu učiva neustále požívajú.
	V učebnici sa systematicky rozvíja schopnosť žiaka pracovať s grafom – najskôr ako s „obrazom našich meraní“, neskôr ako s modelom fyzikálneho javu. Prvý graf žiaci zostrojujú z merania dĺžky vlastnej stopy (obr. 4.12).
                

	Grafické zobrazenie sa chápe ako súčasť empirického modelu poznávania a spája sa aj s pojmom hustota. Napríklad z nameraných hodnôt hmotnosti a objemu guliek z plastelíny možno zostrojiť graf a priamo z grafu odčítať hodnotu hustoty plastelíny.
	K učebnici sa predpokladá, okrem bežného používania digitálnych prostriedkov na úrovni všetkých vyučovacích predmetov (projekčná technika, internet ako zdroj informácií, on-line hodnotenie žiakov, prezentačný softvér, spracovanie textu), aj použitie digitálnych technológií špecifických pre vzdelávaciu oblasť Človek a príroda. Ide o počítačom podporované prírodovedné laboratórium, v ktorom popri jednoduchých experimentoch žiaci pracujú aj s programom na spracovanie grafov pomocou počítača.
	Výskumy v oblasti pedagogiky a hlavne psychológie v posledných desaťročiach zdôrazňujú potrebu aktívneho zapájania žiakov do vzdelávacieho procesu, opakovaného stretávania sa s najdôležitejšími pojmami, potrebu udržať žiaka v kontakte so spolužiakmi počas získavania vedomostí, a čo je najdôležitejšie, viesť žiakov, aby si vyvodili záver z vlastných skúseností. Pokiaľ sú žiaci len pasívni prijímatelia vedomostí z kníh či od učiteľa, ich vedomosti zostanú povrchné a formálne.