Jak číst a tvořit fyzikální grafy

V 6. ročníku žáci převádějí výsledky měření z tabulky do grafu. Volí vhodný typ grafu, popisují osy veličinami a jednotkami, určují měřítko a odečítají z grafu hodnoty. Výsledky tak dokážou vedle číselné podoby prezentovat také graficky, což podporuje výstup CAP-FYZ-001-ZV9-002.

Graf znázorňuje vztah mezi dvěma veličinami nebo srovnává oddělené hodnoty. Spojnicový graf se hodí například pro sledování změny teploty v čase; sloupcový graf pomáhá srovnat hodnoty u různých předmětů. Osy musí být správně označené, aby bylo zřejmé, co graf ukazuje.

V tomto tématu se žáci učí volit typ grafu, popisovat osy, používat měřítko a číst vynesené hodnoty. Význam sklonu grafu dráhy v závislosti na čase patří až k tématu grafů pohybu.

Předpoklady

• Zná význam fyzikální veličiny, její značky a jednotky a umí je uvést u naměřené hodnoty.
• Umí zaznamenat do jednoduché tabulky naměřené hodnoty délky, objemu, hmotnosti, času nebo teploty.
• Rozlišuje rozsah měřidla a nejistotu měření a ví, že naměřená hodnota nemusí být přesná.

Klíčové pojmy

Tabulka a graf

Stejné naměřené dvojice hodnot lze zapsat do tabulky nebo vynést do grafu. Graf usnadňuje porovnání hodnot a sledování jejich průběhu.

Osy, značky a jednotky

Osy popisují, které veličiny graf zobrazuje, a uvádějí jejich jednotky, například t / s pro čas a T / °C pro teplotu.

Měřítko osy

Stejně dlouhé dílky na ose představují stejný přírůstek hodnoty. Podle rozsahu dat může jeden dílek odpovídat například jedné, dvěma nebo pěti jednotkám.

Spojnicový graf

Hodnoty z tabulky se vynesou jako body a spojí úsečkami, pokud takový zápis vystihuje průběh veličiny, například změnu teploty při ohřevu.

Sloupcový graf

Každý sloupec znázorňuje jednu hodnotu. Tento graf se hodí ke srovnání oddělených případů, například hmotností různých těles.

Odečet z grafu

Z bodu nebo sloupce lze na osách odečíst odpovídající hodnoty. Při měřítku, v němž dílek neodpovídá jedné jednotce, je třeba hodnotu správně přepočítat.

Nezávislá a závislá veličina

V grafu závislosti bývá na vodorovné ose nezávislá veličina a na svislé ose veličina, která se v závislosti na ní mění. Při sledování teploty v čase je na vodorovné ose čas a na svislé teplota.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  Čas dávají na svislou osu, protože ho považují za důležitější než teplotu nebo délku.

  Jak na to

  U grafu teploty v čase se žáků zeptejte, co zaznamenávají v jednotlivých okamžicích. Čas patří na vodorovnou osu a měřená teplota na svislou; uspořádání společně zakreslete.

• Častá chyba

  Spojnicový graf začínají v nule, i když první měření bylo například 18 °C.

  Jak na to

  Nechte žáky vyznačit první měření jako bod odpovídající času a teplotě v tabulce, například (0 s, 18 °C). Bod leží podle hodnot na obou osách a nemusí být v počátku souřadnic.

• Častá chyba

  Při odečtu považují každý čtvereček za jednu jednotku, přestože osa je popsaná například 0, 2, 4, 6.

  Jak na to

  Nechte žáky ukázat sousední popsané dílky a určit, o kolik se hodnota mezi nimi mění. Potom společně odečtěte zadaný bod a zapište hodnotu s jednotkou.

• Častá chyba

  Změnu teploty v čase kreslí jako sloupce, protože je znají z jiných předmětů.

  Jak na to

  Ptejte se, zda graf srovnává různé předměty, nebo ukazuje, jak se jedna veličina mění v čase. Pro srovnání oddělených případů se hodí sloupce, pro změnu v čase spojnicový graf.

Jak učit

2–3 hodiny

1. Evokace: Ukažte tabulku teplot a dva grafy, z nichž jeden má chybně označené osy nebo nevhodný typ. Žáci vysvětlí, který graf lépe znázorňuje naměřené hodnoty a proč.
2. Uvědomění: Společně vyberte typ grafu, označte osy veličinami a jednotkami, zvolte měřítko podle rozsahu hodnot a vyneste body z měření. Potom z grafu odečtěte jednu hodnotu a porovnejte ji s tabulkou.
3. Reflexe: Žáci jednou větou popíší, co lze z jejich grafu vyčíst a co je v něm na první pohled přehlednější než v tabulce. Opraví jeden záměrný nedostatek v popisu osy, měřítku nebo volbě typu grafu.

Nápady na aktivity

• Žáci vynesou do grafu vlastní měření teploty vody po minutách nebo hmotnosti čtyř až pěti předmětů. Zvolí spojnicový, nebo sloupcový graf podle dat; spolužák z grafu odečte hodnotu, kterou autor zakryl v tabulce.
• U hotových grafů bez popisu os žáci doplní názvy veličin a jejich jednotky, určí, zda jde o sloupcový, nebo spojnicový graf, a vysvětlí svou volbu.

Hodnocení

Žák z krátké tabulky naměřených hodnot vytvoří vhodný sloupcový, nebo spojnicový graf, označí osy veličinami a jednotkami a zvolí přiměřené měřítko.

Žák z připraveného grafu odečte hodnotu v určeném čase, určí minimum nebo maximum a stručně popíše průběh.

Zdroje

• RVP ZV — Fyzika, výstupy vzdělávací oblasti Člověk a příroda
• NPI — otevřená data a metodická podpora kurikula
• PhET Interactive Simulations — grafy a závislosti veličin

Co pro vás ScioBot připraví k tématu Jak číst a tvořit fyzikální grafy

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma Jak číst a tvořit fyzikální grafy jedním klikem.

Základní materiály

• Příprava na hodinu

  Kompletní příprava s cíli, průběhem a aktivitami.

• Pracovní list

  List s úlohami, klíčem a variantou.

• Písemka

  Časovaná písemka s body a variantami.

• Aktivita

  Aktivita do hodiny, kterou žáci hned spustí.

• Prezentace

  Sada slajdů k výkladu a procvičení.

• Kartičky

  Materiál k tisku (kartičky, plakát, pracovní list).

• QR hra

  Interaktivní hra k procvičení tématu.

Interaktivní aktivity 15

• Křížovka s tajenkou

  Legendová křížovka, kde se ve sloupci skrývá tajenka. Skvělá na opakování pojmů.

  10–20 min

• Kartičky

  Sada oboustranných kartiček na učení pojmů a definic. Žáci si je procvičí překlápěním.

  5–20 min

• Pexeso a spojovačka

  Dvojice kartiček s obrázky, pojmy nebo příklady. Spojovačka, pexeso i volné třídění – ideální na slovní zásobu i opakování.

  10–25 min

• Poslechové cvičení

  Vícehlasý dialog s namluvenými hlasy a navázanými otázkami k poslechu.

  5–30 min

• Rozhodovačka

  Rychlé rozhodování mezi možnostmi s okamžitou zpětnou vazbou.

  5–12 min

• Otázky

  Sada otázek s výběrem odpovědí; jedna nebo více správných. Okamžitá sebekontrola.

  5–15 min

• Vpisování

  Žáci dopisují krátké odpovědi a ihned vidí, zda se trefili.

  5–15 min

• Rozřazovačka

  Žáci přetahují kartičky do správných kategorií.

  5–15 min

• Rozbory

  Žák přiřazuje značky k částem věty nebo výrazu — větné členy, slovní druhy, větné rozbory. Sebevyhodnocovací procvičování.

  10–20 min

• Označování

  Žáci označují správná slova přímo v textu.

  5–15 min

• Doplňování textu

  Žáci doplňují chybějící slova přímo do vět nebo krátkého textu.

  5–15 min

• Krok po kroku

  Žáci řadí kroky procesu do správného pořadí.

  5–15 min

• Popis obrázku

  Diagram s očíslovanými špendlíky. Žáci přiřazují popisky k částem obrázku — biologie, zeměpis, anatomie.

  5–15 min

• Přesouvání

  Žáci přetahují kartičky do přesně určených slotů.

  5–15 min

• Čtení s porozuměním

  Žáci čtou krátký text a odpovídají na otázky k jeho obsahu.

  10–25 min

K tisku a rozstříhání 8

• Páry

  Kartičky se dvěma polovinami, které k sobě patří (např. datum–událost). Žáci je vystřihnou a párovají.

  10–20 min

• Výběr z možností (s tajenkou)

  Kartičky s úlohami a třemi možnostmi. Písmena u správných odpovědí složí tajenku — žák si tak řešení zkontroluje sám.

  10–20 min

• Doplňování do vět

  Věty s výběrem ze dvou možností uvnitř — žák zakroužkuje správnou.

  10–20 min

• Hra Riskuj

  Kvízová hra se třemi podtématy a otázkami různé hodnoty — klasický formát Riskuj / Jeopardy.

  15–30 min

• Hra AZ kvíz

  28 otázek na hexagonální hrací pole — cílem je spojit všechny tři strany.

  15–35 min

• Označ správnou možnost

  Kartičky s otázkou a čtyřmi možnostmi — žák označí správnou (např. kolíčkem).

  10–20 min

• Já mám, kdo má …?

  Kartičky s tvrzením a otázkou — žáci je čtou v kruhu a hledají navazující odpověď.

  10–25 min

• Hádej, kdo jsem

  Kartičky s popisem osobnosti, věci nebo zvířete v 1. osobě — žáci tipují, o koho/co jde.

  10–25 min

Hry pro celou třídu 4

• AZ kvíz

  28 otázek na hexagonálním hracím poli — cílem je spojit všechny tři strany. Včetně náhradních ANO/NE otázek.

  15–35 min

• Riskuj

  Klasická hra se 5 kategoriemi a otázkami za 100–500 bodů — týmy soutěží o nejvyšší skóre.

  15–40 min

• Pexeso

  Klasické pexeso s 10 dvojicemi (pojem ↔ popis) — dva týmy se střídají a hledají shody.

  10–25 min

• Šarády

  Šarády se 12 úkoly (mluvení, kreslení, pantomima) — dva týmy hádají, kdo uhodne první, dostane bod.

  15–30 min

Očekávané výstupy