OPĆE INFORMACIJE O STRUKOVNOM KURIKULU

Sektor

Elektrotehnika i računarstvo

Naziv kurikula strukovnog obrazovanja

Strukovni kurikul za stjecanje kvalifikacije Tehničar za razvoj videoigara / Tehničarka za razvoj videoigara

Razina kvalifikacije prema HKO-u

4.2

Minimalan obujam kvalifikacije (CSVET)

245 CSVET

Pokazatelji na temelju kojih je izrađen strukovni kurikulum

Popis standarda zanimanja

Popis standarda kvalifikacije

Sektorski kurikulum

Uvjeti za upis strukovnog kurikuluma / programa obrazovanja

Kvalifikacija na 1. razini

Uvjeti stjecanja kvalifikacije (završetka programa strukovnog obrazovanja)

Stečenih najmanje 245 CSVET bodova, od čega 143 CSVET bodova iz strukovnog dijela kvalifikacije i 102 boda iz općeg obrazovanja te izrađen i obranjen završni rad.

Uvjeti i načini obrazovanja u okviru obrazovnog programa

Uvjeti u kojima se stječu kompetencije propisani su Državnim pedagoškim standardom srednjoškolskog sustava odgoja i obrazovanja (Narodne novine, broj 63/2008 i 90/2010) i Pravilnikom o načinu organiziranja i izvođenja nastave u strukovnim školama (Narodne novine, broj 140/2009 i 130/2020).

U drugi, treći odnosno četvrti razred učenik prelazi nakon pozitivno ocijenjenih svih skupova ishoda učenja/modula u prvom, drugom odnosno trećem razredu. Obrani završnog rada učenik pristupa nakon što je pozitivno ocijenjen iz svih skupova ishoda učenja/modula u četvrtom razredu.

Obrazovanje za stjecanje kvalifikacije Tehničar za razvoj videoigara usmjereno je na:

- ostvarenje ishoda učenja neophodnih za stjecanje kompetencija odnosno kvalifikacija za rad

- razvoj kognitivnih, praktičnih i socijalnih vještina te jačanje samostalnosti i odgovornosti za postupanja u određenim situacijama

- razvoj organizacijskih i komunikacijskih sposobnosti učenika .

Učenje se temelji na problemskim situacijama i zadacima iz stvarnog života, na provođenju projektnih zadataka te stjecanju kompetencija u stvarnom radnom procesu. Kod učenika se potiče asertivnost i razvijanje suradničkih odnosa s ostalim učenicima u zajedničkom radu, ali i razvijanje samostalnosti i odgovornosti za donošenje odluka. Od učenika se očekuje aktivno sudjelovanje u procesu učenja i poučavanja kao i u procesu vrednovanja i samovrednovanja postignutih ishoda učenja, redovito pohađanje svih oblika nastave te prihvaćanje odgovornosti za ostvarenje ishoda učenja.

Od nastavnika se očekuje da bude kreator procesa učenja i poučavanja,  da koristi nove tehnologije kako bi kompetentno mogao voditi proces učenja u skladu sa stvarnim potrebama svijeta rada te da osigura sigurno i poticajno okruženje za učenje i poučavanje. Jednako tako, nastavnik treba prepoznati potrebe i mogućnosti učenika te im prilagođavati sadržaje, metode i oblike rada kako bi na učinkovit način ostvarili ishode učenja odnosno kako bi učenici stekli kompetencije izabrane kvalifikacije primjereno svojim mogućnostima i darovitosti.

Horizontalna prohodnost (preporuke)

Općeobrazovni nastavni predmeti tijekom obrazovanja za stjecanje kvalifikacije Tehničar za razvoj videoigara na razini su 4 te je omogućena prohodnost u drugu kvalifikaciju iste ili niže razine uz polaganje razlikovnih sadržaja specifičnih za pojedinu kvalifikaciju.

Učenici koji upišu program obrazovanja za stjecanje kvalifikacije razine 4.2 u obrazovnom sektoru računarstva imaju isti ili gotovo isti sadržaj prvog razreda te određene sadržaje drugog, trećeg i četvrtog razreda. Na takav način omogućena je prohodnost u drugu kvalifikaciju iste razine uz polaganje razlikovnih sadržaja specifičnih za pojedinu kvalifikaciju.

Vertikalna prohodnost (mogućnost obrazovanja na višoj razini)

Učenici koji završe program obrazovanja za stjecanje kvalifikacije Tehničar za razvoj videoigara imaju mogućnost nastavka obrazovanja za stjecanje kvalifikacija viših razina (5, 6 i 7) ne samo u sektoru Elektrotehnika i računarstvo. Također, mogu nastaviti usavršavati svoje vještine i kompetencije raznim oblicima neformalnog i informalnog učenja u području elektrotehnike i računarstva.

Vertikalna prohodnost omogućuje učenicima da se razvijaju u svojoj karijeri, napreduju u sektoru te postignu viši profesionalni status. Također, pruža fleksibilnost u odabiru karijernih putova te omogućuje učenicima profesionalni razvoj prema specifičnim interesima ili potrebama svijeta rada čime se promovira kontinuirano učenje i profesionalni napredak.

Oblici učenja temeljenog na radu u okviru strukovnog kurikuluma

Učenje temeljeno na radu provodi se u dva oblika, odnosno integrirano u strukovni kurikulum radom na situacijskoj i problemskoj nastavi u školskim specijaliziranim prostorima (simuliranim objektima) i učenjem na radnome mjestu kod poslodavca ili u Regionalnom centru kompetentnosti.

Preporučuje se najmanje 24 CSVET bodova ostvariti kroz učenje na radnome mjestu kod poslodavca ili u Regionalnom centru kompetentnosti gdje se učenici postupno uvode u posao te u ograničenom obujmu sudjeluju u radnom procesu u kontroliranim uvjetima uz mentora i/ili nastavnika. Rad na radnome mjestu ili u Regionalnom centru kompetentnosti dio je programa strukovnog obrazovanja i osposobljavanja koji vodi do formalne kvalifikacije.

Specifični materijalni uvjeti i okruženje za učenje koji su potrebni za izvedbu kurikuluma

Materijalni uvjeti:

- standardna učionica s računalom i osiguranim pristupom internetu te oprema za održavanje nastave (interaktivna ploča, projektor, projektno platno)

- specijalizirane učionice/praktikumi s odgovarajućom opremom za izvođenje specifičnih vježbi iz elektrotehnike, računarstva i radnih situacija.

Potrebno je razredni odjel dijeliti u odgojno-obrazovne skupine kako bi se učenicima osigurao rad na siguran način te uvjeti za ostvarenje propisanih ishoda učenja.

Ciljevi strukovnog kurikuluma (15 – 20)

Učenici će moći:

a. Koncipirati i izraditi osnovne koncepte dizajna za različite tipove videoigara.

b. Primijeniti tehnike i alate potrebne za razvoj kompletnih videoigara.

c. Razvijati programski kod za funkcionalnost videoigara.

d. Implementirati napredne tehnike računalne grafike u razvoju videoigara.

e. Stvoriti složene 3D modele i animirati objekte unutar videoigara.

f. Kreirati i primijeniti vizualne efekte koji poboljšavaju doživljaj igre.

g. Koristiti osnovne funkcije popularnih razvojnih okolina za izradu videoigara.

h. Kreirati osnovne zvučne efekte i glazbu za videoigre.

i. Provoditi i analizirati testiranja korisničkog iskustva za optimizaciju igraćeg iskustva.

j. Dizajnirati i planirati razvoj videoigara različitih žanrova.

k. Planirati i upravljati procesom razvoja videoigre od ideje do završnog proizvoda.

l. Razviti i primijeniti marketinške strategije specifične za promociju videoigara.

m. Primijeniti različite modele monetizacije u videoigrama.

n. Surađivati i komunicirati unutar timova, razvijajući i koordinirajući projekte videoigara.

o. Primijeniti vještine za kreativno rješavanje stvarnih izazova.

Preporučeni načini praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe kurikuluma

Postupci vrednovanja usmjereni su na praćenje i provjeru postignuća prema ishodima učenja. Mogu se provoditi u kombinaciji:

- hibridnog vrednovanja kroz pisane provjere znanja i vještina učenika, gdje ustanova osigurava dostupnost sadržajno i metodološki provjerenih zadataka i ispita iz određenih cjelina, a nastavnici koriste pojedine skupine zadataka ili cijele ispite radi dobivanja povratnih informacija o rezultatima učenja učenika

- unutarnjeg vrednovanja koje se provodi kontinuirano u ustanovi i u radnom okruženju, a provode ga nastavnici, mentori i učenici kroz samovrednovanje.

Kriteriji za vrednovanje ostvarenosti ishoda učenja određeni su strukovnim kurikulumom, a vrednovanje provode nastavnik u ustanovi i mentor kod poslodavca koji o tome vode propisane evidencije te učenici kroz postupke vrednovanja za učenje i kao učenje. Podaci o praćenju napredovanja učenika temelje se na provjeri postignuća ishoda učenja s pomoću procjena razvoja odgovornosti, samoinicijativnosti te komunikacije i suradnje. Potrebno je k oristiti različite pristupe vrednovanju kako bi se dobila raznolika slika napretka učenika.

U procesu praćenja kvalitete i uspješnosti strukovnog kurikuluma mogu se primijeniti sljedeće aktivnosti:

- istraživanje i anonimno anketiranje učenika o izvođenju nastave, literaturi i resursima za učenje, strategijama podrške učenicima, izvođenju i unapređenju procesa učenja i poučavanja, radnom opterećenju učenika (CSVET), provjerama znanja, komunikaciji s nastavnicima kako bi se spoznalo o zadovoljstvu učenika i njihovim potrebama

- istraživanje i anketiranje nastavnika o istim pitanjima kao u prethodnoj stavci

- analiza uspjeha, transparentnosti i objektivnosti provjera znanja i ostvarenosti ishoda učenja

- analiza materijalnih i kadrovskih uvjeta potrebnih za izvođenje procesa učenja i poučavanja.

Nastavnici pomoću ankete mogu procjenjivati svoj odnos prema procesu učenja i poučavanja, radnoj okolini i učenicima (samoevaluacija). Područja procjene mogu se osobito odnositi na:

- uvjete održavanja nastave i radnog procesa u ustanovi, kod poslodavca ili u Regionalnom centru kompetentnosti

- stanje postojeće opreme i potrebe za novom opremom i odgovarajućom literaturom

- uspješnost ostvarenja ishoda učenja

- utjecaj metoda i oblika rada na razine ostvarenosti ishoda učenja

- redovitost pohađanja nastave

- aktivnosti i angažiranosti učenika u procesu učenja i poučavanja.

Usporedbom rezultata anketa među učenicima i nastavnicima može se dobiti pregled uspješnosti izvedbe strukovnog kurikuluma, a nastavnici uvid u procjenu kvalitete svoga rada.

Potrebno je i održavati uspješnu suradnju s roditeljima i skrbnicima kako bi ih se informiralo o napretku njihove djece te kako bi se dobile njihove povratne informacije i podrška. Važan segment praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe kurikuluma je i ispitivanje poslodavaca koji sudjeluju u obrazovanju učenika te bivših učenika kako bi se dobile povratne informacije o njihovoj pripremljenosti za svijet rada, nastavak obrazovanja i uspješnosti općenito.

POPIS OBVEZNIH STRUKOVNIH MODULA

Obujam na razini kvalifikacije iskazan bodovima i u postotcima

130 CSVET

53,06 %

Osnove mehanike materijalne točke

Uvod u kinematiku

Uvod u dinamiku

Rad, energija i snaga

Gravitacija

4 CSVET

4

Izabrani strukovni moduli kao i njihova pripadajuća godišnja satnica omogućava učenicima stjecanje znanja i vještina potrebnih za zapošljavanje na tržištu rada, osobni rast i razvoj kao i nastavak obrazovanja na visokoškolskoj razini.

Primijenjena elektrotehnika i elektronika

Osnove zaštite na radu

Elektrotehnika i elektronika u računarstvu

Praktične osnove elektrotehnike i elektronike

8 CSVET

4

Digitalna logika

Osnovni logički sklopovi

Složeni logički sklopovi

4 CSVET

4

Uvod u informacijske i komunikacijske tehnologije

Osnove računalnog sustava i Internet

Primjena uredskih aplikacija

4 CSVET

4

Uvod u programiranje

Osnove programiranja

Spremnički tipovi podataka

6 CSVET

4

Građa računala

Sklopovlje računala

Arhitektura procesora i sabirnički sustavi

Memorijski i pristupni sklopovi

Rješavanje jednostavnih hardverskih i softverskih problemi

7 CSVET

4

Osnove operacijskih sustava

Uvod u operacijske sustave

Osnovno održavanje operacijskih sustava

4 CSVET

4

Osnove termodinamike

Termičke pojave i idealni plin

Termodinamički sustavi i procesi

2 CSVET

4

Dizajn mrežnih stranica

Strukturiranje mrežnih stranica HTML-om i linijskim CSS-om

Vizualno oblikovanje mrežnih stranica CSS-om

Napredna primjena CSS-a

4 CSVET

4

Osnove multimedije u računarstvu

Uvod u obradu slike, zvuka i videa

Osnove 3D modeliranja

Osnove izrade animacija

4 CSVET

4

Programiranje

Funkcije i rekurzija u programiranju

Rad s korisnički definiranim tipovima podataka i datotekama

Algoritmi, strukture podataka  i grafovi

7 CSVET

4

Oblikovanje baze podataka

Osnove sustava za upravljanje bazama podataka

Oblikovanje relacijskih modela baze podataka

4 CSVET

4

Računalno dokumentiranje i tehnička dokumentacija

Računalno dokumentiranje i tehnička dokumentacija

2 CSVET

4

Uvod u računalne mreže

Računalne mreže, protokoli i mrežno adresiranje

Konfiguracija mrežnih uređaja i virtualnih lokalnih mreža (VLAN-ova)

Napredna konfiguracija mrežnih uređaja i usmjeravanje

5 CSVET

4

Tehničko i poslovno upravljanje i komuniciranje

Tehničko i poslovno upravljanje

Poslovno i elektroničko komuniciranje

3 CSVET

4

Mikro projekt iz računarstva

Mikro projekt iz računarstva

4 CSVET

4

Osnove mehanike fluida

Osnove mehanike fluida

1 CSVET

5

Osnove harmonijskih titraja i valova

Mehaničko titranje i valovi

Elektromagnetsko titranje i valovi

2 CSVET

5

Teorija razvoja videoigara

Povijest i žanrovi videoigara

Osmišljavanje videoigara

4 CSVET

5

Razvoj i programiranje videoigara

Razvoj videoigara

Programiranje videoigara

8 CSVET

5

Teorija i primjena grafike u videoigrama

Teorija grafike u videoigrama

Primjena grafike u videoigrama

3 CSVET

5

Metode i tehnike izrade grafičkih elemenata u videoigrama

Grafički elementi u videoigrama

Primjena metoda i tehnika izrade grafičkih elemenata u videoigrama

5 CSVET

5

3D modeliranje, teksturiranje i animiranje

3D modeliranje za videoigre

Teksturiranje za videoigre

Animiranje 3D objekata za videoigre

Vizualni efekti i scene videoigara

7 CSVET

5

Osnove optike

Geometrijska optika

Valna optika

2 CSVET

5

Mjerljiva svojstva zvuka i svjetlosti

Mjerljiva svojstva zvuka i svjetlosti

1 CSVET

5

Uvod u modernu fiziku

Uvod u modernu fiziku

1 CSVET

5

Napredne tehnike razvoja i programiranja videoigara

Napredne tehnike razvoja videoigara

Napredne tehnike programiranje videoigara

8 CSVET

5

Razvojne okoline za izradu videoigara

Osnove razvojnih okolina za izradu videoigara

Rad u razvojnim okolinama za izradu videoigara

5 CSVET

5

Vizualni efekti u videoigrama

Vizualni efekti u videoigrama

Osvjetljenje, simulacija fizike i postprodukcijski efekti kao vizualni efekti u videoigrama

4 CSVET

5

Projektni razvoj videoigara

Načela razvoja industrije videoigara i uloge članova razvojnog tima

Proces razvoja videoigara

4 CSVET

5

Marketing i monetizacija videoigara

Marketing videoigara

Monetizacija videoigara

3  CSVET

5

POPIS IZBORNIH STRUKOVNIH MODULA

Obujam na razini kvalifikacije iskazan bodovima i u postotcima

13 CSVET

5,30 %

Audio i video produkcija za videoigre

Osnove audioprodukcije za videoigre

Osnove videoprodukcije za videoigre

4 CSVET

5

Izborni blok 1

Testiranje korisničkog iskustva u videoigrama

Metode testiranja korisničkog iskustva

Testiranje korisničkog iskustva

4 CSVET

5

Izborni blok 2

Projektiranje i timska kolaboracija

Dizajn i planiranje izrade videoigara različitih žanrova

Timski rad i komunikacija prilikom izrade videoigre

5 CSVET

5

Izborni blok 3

Napredna audio i video produkcija

Napredna audioprodukcija za videoigre

Napredna videoprodukcija za videoigre)

4 CSVET

5

Pokretanje poslovnog pothvata

Poduzetnički pothvat u industriji videoigara

Poslovno planiranje i poslovni plan

5 CSVET

5

Izborni blok 4

Međunarodno poslovanje u industriji videoigara

Internacionalizacija poslovanja u industriji videoigara

Elektroničko poslovanje, rizici i devizni platni promet

4 CSVET

5

Razvoj višekorisničkih videoigara

Teorija višekorisničkih videoigara

Razvoj videoigara za više igrača

Izrada i optimizacija kompetitivnih višekorisničkih videoigara

9 CSVET

5

Izborni blok 5

NAZIV MODULA

OSNOVE MEHANIKE MATERIJALNE TOČKE

Šifra modula

Kvalifikacije nastavnika koji sudjeluju u realizaciji modula

https://hko.srce.hr/registar/skup-ishoda-ucenja/detalji/2246

https://hko.srce.hr/registar/skup-ishoda-ucenja/detalji/2247

https://hko.srce.hr/registar/skup-ishoda-ucenja/detalji/3252

https://hko.srce.hr/registar/skup-ishoda-ucenja/detalji/10861

Obujam modula (CSVET)

4 CSVET

Načini stjecanja skupova ishoda učenja (od –do, postotak)

Vođeni proces učenja i poučavanja

Oblici učenja temeljenog na radu

Samostalne aktivnosti učenika

35 – 50 %

20 – 30 %

20 – 45 %

Status modula

(obvezni/izborni)

OBVEZNI

Cilj (opis) modula

Cilj modula je upoznati učenike s osnovama klasične mehanike. Učenici će se upoznati s različitim vrstama pravocrtnog gibanja, uključujući jednoliko i nejednoliko gibanje te naučiti kako ih opisati algebarski i grafički. Istražit će koncepte slobodnog pada, vertikalnog i horizontalnog hitca te gibanja po kružnici. Modul će također pokriti Newtonove zakone gibanja, različite vrste sila, impuls sile, količinu gibanja i zakon očuvanja količine gibanja. Učenici će se upoznati s konceptima rada sile, kinetičke i potencijalne energije, snage te zakonom očuvanja energije. Na kraju, modul će obuhvatiti Newtonov zakon gravitacije i Keplerove zakone.

Ključni pojmovi

položaj, pomak, put, vrijeme, brzina, akceleracija, graf, sila, masa, impuls sile, količina gibanja, trenje, kosina, inercijski sustav, neinercijski sustav, rad, energija, snaga, korisnost, gravitacija

Povezanost modula s međupredmetnim temama (ako je primjenljivo)

MPT Osobni i socijalni razvoj

 osr B.4. Domena: Ja i drugi

 osr C.4. Domena: Ja i društvo

MPT Učiti kako učiti

 uku A.4/5 Domena: Primjena strategija učenja i upravljanja informacijama

 uku B.4/5 Domena: Upravljanje svojim učenjem

 uku D.4/5 Domena: Stvaranje okružja za učenje

MPT Zdravlje

 zdr B.4. Domena: Mentalno i socijalno zdravlje

MPT Uporaba informacijske i komunikacijske tehnologije

 ikt A.4 Domena: Funkcionalna i odgovorna uporaba IKT-a

 ikt D.4. Domena: Stvarala š tvo i inovativnost u digitalnome okru ž ju

Preporuke za učenje temeljeno na radu

Učenje temeljeno na radu ostvaruje se realiziranjem radnih situacija i zadataka koji se mogu simulirati u školskim specijaliziranim učionicama/praktikumima. Zadaci za učenje i vježbanje trebaju odgovarati stvarnim radnim situacijama nekog radnog mjesta.

Specifični materijalni uvjeti i okruženje za učenje, potrebni za realizaciju modula

Školska specijalizirana učionica/praktikum fizike opremljen laboratorijskom opremom i potrebnim mjernim uređajima za mjerenje iz područja mehanike materijalne točke.

Potrebno je razredni odjel dijeliti u odgojno-obrazovne skupine kako bi se učenicima osigurao rad na siguran način te ostvarenje propisanih ishoda učenja.

Skup ishoda učenja iz SK-a

Uvod u kinematiku

Obujam SIU (CSVET)

1 CSVET

Ishodi učenja

Ishodi učenja na razini usvojenosti „dobar”

Opisati jednoliko, jednoliko ubrzano i jednoliko usporeno pravocrtno gibanje, algebarski i grafički

Analizirati jednoliko, jednoliko ubrzano i jednoliko usporeno pravocrtno gibanje, algebarski i grafički

Grafički prikazati nejednoliko pravocrtno gibanje

Grafički analizirati nejednoliko pravocrtno gibanje

Povezati slobodni pad s jednoliko ubrzanim gibanjem

Primijeniti jednoliko ubrzano gibanje na slobodni pad

Objasniti gibanje složeno od dva jednolika gibanja

Analizirati gibanje složeno od dva jednolika gibanja

Opisati vertikalni i horizontalni hitac

Primijeniti vertikalni i horizontalni hitac

Opisati jednoliko gibanje po kružnici

Objasniti jednoliko gibanje po kružnici

Dominantan nastavni sustav i opis načina ostvarivanja SIU

U okviru istraživačke nastave, koja je dominantan nastavni sustav, učenici rade u parovima ili manjim skupinama pod mentorstvom nastavnika. Fokus je na usvajanju znanja o fizikalnim veličinama za opisivanje različitih vrsta gibanja, uključujući složena i kružna gibanja. Nastava obuhvaća interpretaciju grafičkih prikaza gibanja (s-t, v-t, a-t), određivanje srednje i trenutačne brzine i akceleracije te primjenu algebarskih izraza za različita gibanja. Poseban naglasak stavlja se na analizu gibanja pomoću digitalnih alata. Ovim pristupom, učenici razvijaju odgovornost, socijalne i komunikacijske vještine te suradnički uče i rade u timu, stječući praktična i primjenjiva znanja o gibanju, s primjenom u svakodnevnom životu i potencijalnim radnim mjestima.

Nastavne cjeline/teme

Jednoliko gibanje po pravcu

Pravocrtna gibanja sa stalnom akceleracijom

Složena gibanja

Jednoliko gibanje po kružnici

Načini i primjer vrednovanja

Način i primjer vrednovanja skupa ishoda učenja je samo jedan od mogućih pristupa te se nastavnici potiču da primijene svoje znanje i kreativnost u pripremi raznolikih zadataka, oblika rada i metoda vrednovanja, uzimajući u obzir relevantne propise te specifičnosti svog radnog okruženja i odgojno-obrazovne skupine .

Zadatak: Kako biste poboljšali rad CNC glodalice, trebate analizirati gibanje glave stroja kada je u praznom hodu. Da biste analizirali gibanje, koristite jako precizno snimanje gibanja glave.

Analizom snimke gibanja glave CNC stroja dobili ste sljedeći x-t graf:

a) Na temelju x-t grafa opišite gibanje glave CNC stroja.

b) Što možete reći o gibanju glave CNC stroja u točkama A i B, prikazanim na x-t grafu?

c) Kolika je srednja brzina gibanja glave za to vrijeme?

d) Na temelju x-t grafa nacrtajte v-t graf gibanja glave CNC stroja.

Detaljnijom analizom snimke dobije se v-t graf gibanja glave CNC stroja:

e) Usporedite svoj v-t graf s ovim grafom. Objasnite razlike!

f) Intervali t1 i t2 prikazani na v-t grafu iznose 0,04 s. S kojim su dijelovima x-t grafa povezani ti intervali?

g) Kolika je srednja akceleracija glave CNC stroja tijekom njenog pokretanja, a kolika tijekom njenog zaustavljanja? Usporedite te vrijednosti s akceleracijom slobodnog pada!

h) Koliki put prijeđe glava CNC stroja tijekom jednolikog gibanja, koliki tijekom intervala t1, a koliki tijekom intervala t2? Koliko na preciznost rada stroja utječe gibanje tijekom intervala t1 i t2?

i) CNC glodalica može izrađivati i kružne oblike. U tom slučaju vrh glave opisuje kružnu konturu brzinom 0,4 m/s. Odredite kutnu brzinu, period te frekvenciju kružnog gibanja vrha glave koja izrezuje kružnicu polumjera 20 cm!

j) Predstavlja li gibanje glave CNC stroja neku vrstu složenog gibanja? Objasnite!

k) Na temelju v-t grafa nacrtajte a-t graf gibanja glave CNC stroja.

Daljnjom detaljnijom analizom snimke dobije se a-t graf gibanja glave CNC stroja:

l) Usporedite svoj a-t graf s ovim grafom. Objasnite razlike!

m) Analizom a-t grafa zaključite kakvo je gibanje glave CNC stroja tijekom intervala t1, odnosno t2. Kakav bi bio izraz za vremensku ovisnost akceleracije, a kakav za vremensku ovisnost brzine i položaja vrha glave CNC stroja?

Učenici su podijeljeni u parove ili u manje skupine. Svaka skupina dobiva isti zadatak. Nakon rješavanja učenici rezultate prezentiraju ostalim skupinama. Na kraju, unutar skupine učenici provode vršnjačko vrednovanje.

Vrednovanje za učenje: tablica za praćenje aktivnosti učenika za vrijeme rada:

Primjeri istraživanja koje bi učenici mogli raditi:

◊ istraživanje nejednolikog gibanja (uvođenje trenutačne brzine)

◊ ovisnost dometa vodoravnog hitca o početnoj brzini i visini s koje se tijelo izbacuje

◊ mjerenje perioda kruženja i brzine kod jednolikog kruženja

◊ istraživanje gibanja pomoću detektora gibanja ili simulacije.

Primjere fizikalnih zadataka za ostvarivanje ishoda učenja povezati sa strukom ili svakodnevnim životom. Prilagoditi ih zahtjevima struke, odnosno sektora unutar kojega se provodi nastava te se preporuča konzultacija s nastavnicima struke.

Prijedlog prilagodbe za učenike s posebnim odgojno-obrazovnim potrebama

U individualiziranom kurikulu za svakog učenika s posebnim odgojno-obrazovnim potrebama navedeni su preporučeni pristupi radu, primjeri prilagodbe procesa učenja i poučavanja te metode i oblici vrednovanja. Posebna pažnja treba biti usmjerena na kontinuirano vrednovanje za učenje, kvalitetne, konstruktivne i poticajne povratne informacije s ciljem motiviranja učenika, jačanja njihovog samopouzdanja i poticanja daljnjeg napretka. Nastavnik će procijeniti potrebnu razinu pedagoške podrške za svakog učenika. Cilj nije da nastavnik preuzima dio odgovornosti za postizanje ishoda učenja umjesto učenika.

◊ Učenike s teškoćama treba grupirati u parove ili timove s uspješnijim učenicima koji će preuzeti ulogu vođe i pomagati im u rješavanju zadataka. Ako se ukaže potreba, nastavnik će učenicima s teškoćama pružiti dodatne upute.

◊ Učenici s teškoćama mogu preskočiti rješavanje dijela primjera (npr. da ne rješavaju dijelove zadatka pod točkom h kad se određuje put za dio A i B te pod točkama k i m).

Darovitim učenicima treba omogućiti obogaćivanje sadržaja kroz proširivanje s dodatnim temama koje se rijetko obrađuju ili postavljanjem ishoda više razine.

◊ Darovitim učenicima se zadaje zadatak sa proširenim dijelovima ili istraživački rad, ovisno o procjeni nastavnika i sposobnostima darovitih učenika. Predloženi primjer bi daroviti učenici trebali riješiti u cijelosti.

Skup ishoda učenja iz SK-a

Uvod u dinamiku

Obujam SIU (CSVET)

1 CSVET

Ishodi učenja

Ishodi učenja na razini usvojenosti „dobar”

Iskazati Newtonove zakone gibanja

Primijeniti Newtonove zakone gibanja

Opisati silu težu, elastičnu silu, reakciju podloge, napetost niti, silu trenja te pojam centripetalne sile

Odrediti iznos sile teže, elastične sile, reakcije podloge, napetosti niti, sile trenja i centripetalne sile

Zbrojiti sile i rastaviti silu na dvije komponente

Odrediti rezultantnu silu i komponente sile.

Objasniti inercijski, akcelerirani sustav i inercijsku silu

Razlikovati inercijski i akcelerirani sustav, uz određivanje inercijske sile u primjerima

Opisati impuls sile te kako se određuje računski i grafički iz (F,t) grafa

Odrediti impuls sile, računski i grafički iz (F,t) grafa

Navesti količinu gibanja i vezu impulsa sile i promjene količine gibanja

Analizirati količinu gibanja i vezu impulsa sile i promjene količine gibanja

Iskazati zakon očuvanja količine gibanja

Primijeniti zakon očuvanja količine gibanja

Dominantan nastavni sustav i opis načina ostvarivanja SIU

Dominantan nastavni sustav je istraživačka nastava, u kojoj učenici, radeći u parovima ili manjim skupinama, praktično primjenjuju Newtonove zakone gibanja, zakon o očuvanju količine gibanja i različite referentne sustave. Nastavnik, u ulozi mentora i koordinatora, usmjerava učenike u mjerenju sile, određivanju akceleracije i primjeni Newtonovih zakona u različitim kontekstima, uključujući situacije s trenjem i bez njega te u analizi elastičnih i neelastičnih sudara. Naglasak je na integraciji teorijskih znanja s praktičnim primjerima i svakodnevnim iskustvima. Preporučuje se suradnja s nastavnicima strukovnih predmeta kako bi se zadaci prilagodili specifičnostima pojedinog sektora i struke.

Nastavne cjeline/teme

Newtonovi zakoni gibanja

Primjeri sila

Zbrajanje i rastavljanje sila

Referentni sustavi

Impuls sile, količina gibanja i očuvanje količine gibanja

Načini i primjer vrednovanja

Način i primjer vrednovanja skupa ishoda učenja je samo jedan od mogućih pristupa te se nastavnici potiču da primijene svoje znanje i kreativnost u pripremi raznolikih zadataka, oblika rada i metoda vrednovanja, uzimajući u obzir relevantne propise te specifičnosti svog radnog okruženja i odgojno-obrazovne skupine .

Zadatak: Analizirajte nezgodu dvaju vozila.

Nailaskom na semafor vozač automobila A kasno donosi odluku za kočenje te, da bi se zaustavio do semafora, koči blokiranjem kotača. Tako se zaustavio upravo prije semafora. Po tragovima kočenja se vidi da se zaustavio nakon što je klizao na putu dugom 12 m. Vozač automobila B nije dovoljno budno pazio na promet te je bez kočenja udario u automobil A, koji je mirovao ispred njega. Nakon sudara, automobili su se nastavili gibati, kao što prikazuje crtež. Tragovi kočenja pokazuju da je automobil A do zaustavljanja preklizao udaljenost 9,1 m, a automobil B udaljenost 2,4 m (crtež). Masa automobila A s putnicima i teretom iznosi 1100 kg, a automobila B 1400 kg. Faktor trenja klizanja između guma na kotačima i ceste je za oba automobila jednak i iznosi 0,13. Pri računanju zanemarite otpor zraka gibanju automobila.

a) Kolika je brzina automobila A u trenutku kad počinje kočiti pred semaforom?

b) Kolika je brzina automobila B u trenutku udara u automobil A? Kako ste to odredili?

c) Kolika je promjena količine gibanja automobila A, a kolika automobila B?

d) Kolikom je srednjom silom automobil B djelovao na automobil A, ako je kontakt automobila B sa automobilom A pri udarcu trajao 0,5 s? Nacrtajte graf vremenske ovisnosti te sile!

e) Djeluje li pri sudaru automobil A na automobil B? Ako djeluje, kolikom srednjom silom djeluje? Kakva je vremenska ovisnost te sile?

f) Usporedite površine ispod ta dva (F-t) grafa s promjenama količine gibanja koje ste dobili u računu u dijelu d ovog primjera!

g) Na retrovizoru automobila A visi zaštitni znak na niti duljine 20 cm. Masa znaka je 50 g, a masa niti je zanemariva. Skicirajte položaj znaka i niti dok automobil miruje pred semaforom! Skicirajte položaj znaka i niti dok je automobil kočio ispred semafora! Skicirajte položaj znaka i niti nakon sudara!

h) Za svaku od situacija pod g) odredite kolika je sila kojom znak napinje nit! Skicirajte, označite i imenujte sile na znak u svakoj od navedenih situacija!

i) Koliki kut u svakoj od navedenih situacija zatvara nit s vertikalom?

j) Pri sudaru, za vrijeme kontakta, prednji se branik automobila B deformirao tako da se ulubio 1,5 cm. Nakon razdvajanja automobila deformacija branika je zanemariva. Kolika je konstanta elastičnosti prednjeg branika automobila B?

Učenici rješavaju primjer podijeljeni u parove ili manje skupine. Na kraju svaka skupina kratko prezentira svoje rezultate ostatku razreda.

Primjer ocjenjivanja prezentacije:

13 - 15 bodova = 5; 10 - 12 bodova = 4; 6 - 9 bodova = 3; 5 bodova = 2

Primjeri istraživanja koje učenici mogu raditi:

◊ istraživanje gibanja pod djelovanjem stalne sile

◊ rastavljanje sile na komponente

◊ istraživanje elastične sile i mjerenje konstante opruge

◊ istraživanje sile trenja

◊ istraživanje centripetalne sile

◊ istraživanje zakona očuvanja količine gibanja.

Prijedlog prilagodbe za učenike s posebnim odgojno-obrazovnim potrebama

U individualiziranom kurikulu za svakog učenika s posebnim odgojno-obrazovnim potrebama navedeni su preporučeni pristupi radu, primjeri prilagodbe procesa učenja i poučavanja te metode i oblici vrednovanja. Posebna pažnja treba biti usmjerena na kontinuirano vrednovanje za učenje, kvalitetne, konstruktivne i poticajne povratne informacije s ciljem motiviranja učenika, jačanja njihovog samopouzdanja i poticanja daljnjeg napretka. Nastavnik će procijeniti potrebnu razinu pedagoške podrške za svakog učenika. Cilj nije da nastavnik preuzima dio odgovornosti za postizanje ishoda učenja umjesto učenika.

◊ Učenike s teškoćama treba grupirati u parove ili timove s uspješnijim učenicima koji će preuzeti ulogu vođe i pomagati im u rješavanju zadataka. Ako se ukaže potreba, nastavnik će učenicima s teškoćama pružiti dodatne upute.

◊ Učenici s teškoćama ne moraju rješavati svaku dio zadatka, npr. ne bi trebali rješavati zadatak pod točkama b i h.

Darovitim učenicima treba omogućiti obogaćivanje sadržaja kroz proširivanje s dodatnim temama koje se rijetko obrađuju ili postavljanjem ishoda više razine.

◊ Daroviti učenici dobivaju zadatak rješavanja cijelog primjera s posebnim naglaskom na kritičku analizu modeliranih dijelova, kao što je točka j. Osim toga, prema njihovim interesima, darovitim učenicima može se dodijeliti istraživački zadatak o utjecaju inercijske sile u različitim zanimanjima i metodama njezina kompenziranja. Također, mogu istraživati primjenu zakona očuvanja količine gibanja u konkretnim primjerima uređaja, procesa ili događaja, bilo unutar struke ili u širem kontekstu svijeta oko nas.

Skup ishoda učenja iz SK-a

Rad, energija i snaga

Obujam SIU (CSVET)

1 CSVET

Ishodi učenja

Ishodi učenja na razini usvojenosti „dobar”

Opisati rad sile, određivanje rada računski i grafički iz (F, s) grafa te vezu rada i energije

Odrediti rad sile, računski i grafički iz (F, s) grafa te promjenu energije tijela radom

Iskazati kinetičku energiju

Analizirati kinetičku energiju

Iskazati gravitacijsku potencijalnu i elastičnu potencijalnu energiju

Analizirati gravitacijsku potencijalnu i elastičnu potencijalnu energiju

Objasniti snagu i korisnost

Primijeniti snagu i korisnost

Iskazati zakon očuvanja energije

Primijeniti zakon očuvanja energije

Dominantan nastavni sustav i opis načina ostvarivanja SIU

Dominantan nastavni sustav je istraživačka nastava. Predlaže se rad u parovima ili manjim skupinama. Radom na materijalima uz pomoć nastavnika koji ima ulogu mentora i koordinatora učenici usvajaju znanja o radu, energiji i snazi. Pri poučavanju treba razlikovati zatvoreni i otvoreni sustav, naglasiti razliku između pozitivnog i negativnog rada, odrediti rad računski i iz (F,s) grafa, analizirati očuvanje energije kod sudara, analizirati prijelaz kinetičke energije u potencijalnu i obrnuto, analizirati rad sile trenja, određivati snagu i korisnost uređaja ili strojeva (posebno onih vezanih za danu struku). Preporuča se da učenici eksperimentalno provjere zakon očuvanja energije na primjerima gibanja (slobodan pad, titranje utega na opruzi, njihanje utega na niti).

Preporučuje se primjenjivati zadatke srednje složenosti. Kroz istraživačku nastavu učenici preuzimaju odgovornost, razvijaju socijalne i komunikacijske vještine, suradnički uče i rade u timu te na taj način stječu dugotrajna znanja o radu, energiji i snazi, s naglaskom na primjeni u svakodnevnom životu i potencijalnim radnim mjestima u okviru odgovarajućeg područja obrazovanja. Rješavanje numeričkih i konceptualnih zadatka je ugrađeno u istraživanje.

Nastavne cjeline/teme

Rad sile

Kinetička energija

Gravitacijska potencijalna energija i elastična potencijalna energija Zakon očuvanja energije

Snaga i korisnost

Načini i primjer vrednovanja

Način i primjer vrednovanja skupa ishoda učenja je samo jedan od mogućih pristupa te se nastavnici potiču da primijene svoje znanje i kreativnost u pripremi raznolikih zadataka, oblika rada i metoda vrednovanja, uzimajući u obzir relevantne propise te specifičnosti svog radnog okruženja i odgojno-obrazovne skupine .

Zadatak: Odbojnici su opruge koje služe za amortizaciju udara i zaustavljanje dizala prilikom prekoračenja donjeg radnog položaja dizala. Obično se ugrađuju u jamu voznog okna dizala. Tim za održavanje dizala je utvrdio da trenutačno ugrađeni odbojnik nije u funkciji te ga je potrebno zamijeniti

a) Ako kabina dizala ima masu 700 kg, a dizalo nosivost 300 kg, odaberite iz priložene tablice modele opruge koji zadovoljavaju uvjet da izdrže silu 4,0 puta veću od težine natovarenog dizala. U okno dizala postavljate četiri jednake opruge. Pretpostavite kako je opterećenje jednako raspoređeno na sve četiri opruge.

b) U dokumentaciji piše da za maksimalnu deformaciju opruge vrijedi ∆ 𝑥 = 0,135 ∙ 𝑣 ଶ . Kolika je duljina opruge nakon sabijanja, ako je najveća brzina dizala 0,75 m/s? Izračunajte konačnu duljinu opruge nakon što ju je dizalo sabilo!

c) Koje su se promjene energije morale uzeti u obzir prilikom planiranja zamjene odbojnika?