PRAVILNIK

O NASTAVNOM PLANU I PROGRAMU ZA GIMNAZIJU ZA UČENIKE SA POSEBNIM SPOSOBNOSTIMA ZA FIZIKU

("Sl. glasnik RS - Prosvetni glasnik", br. 3/2018 i 15/2019)

Član 1

Ovim pravilnikom utvrđuje se nastavni plan i program za gimnaziju za učenike sa posebnim sposobnostima za fiziku.

Nastavni plan i program iz stava 1. ovog člana odštampan je u prilogu ovog pravilnika i čini njegov sastavni deo.

Član 2

Ovaj pravilnik stupa na snagu osmog dana od dana objavljivanja u "Službenom glasniku Republike Srbije - Prosvetnom glasniku".

NASTAVNI PLAN I PROGRAM
ZA GIMNAZIJU ZA UČENIKE SA POSEBNIM SPOSOBNOSTIMA ZA FIZIKU

CILJEVI OBRAZOVANJA I VASPITANJA ZA GIMNAZIJU ZA UČENIKE SA POSEBNIM SPOSOBNOSTIMA ZA FIZIKU

Cilj obrazovanja i vaspitanja za gimnaziju za učenike sa posebnim sposobnostima za fiziku je da se putem sticanja funkcionalnih znanja, ovladavanja veštinama, formiranja stavova i vrednosti, u okviru predviđenih nastavnih predmeta, obezbedi:

- unapređivanje jezičke, matematičke, naučne, umetničke, kulturne, zdravstvene, ekološke, tehničke i informatičke pismenosti, koje su neophodne za nastavak obrazovanja, profesionalni razvoj i život u savremenom i složenom društvu;

- stvaranje raznovrsnih mogućnosti da se kroz različite sadržaje, oblike rada i međupredmetne kompetencije, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, omogući pun intelektualni, emocionalni, socijalni, moralni i fizički razvoj učenika u skladu sa njihovim sposobnostima, potrebama i interesovanjima;

- stvaranje uslova da obdareni učenici, sa ispoljenim interesovanjem za sadržaje fizičkih nauka, dobiju znanje adekvatno njihovim sposobnostima i mogućnost da kroz istraživački pristup naučnom obrazovanju razvijaju te sposobnosti i usmeravaju se za dalje školovanje;

- unapređivanje znanja i veština, formiranje stavova i sistema vrednosti koji osposobljavaju učenika da uspešno razvija sopstvenu ličnost i potencijale, poštuje druge osobe i njihov identitet, potrebe i interese, kao i da aktivno i odgovorno učestvuje u ekonomskom, društvenom i kulturnom životu i doprinosi demokratskom, ekonomskom i kulturnom razvoju društva;

- da primenom istraživačkog pristupa naučnom obrazovanju doprinosi podizanju nivoa tog obrazovanja.

Međupredmetne kompetencije su rezultat različitih aktivnosti koje se ostvaruju u svim nastavnim predmetima i tokom celokupnog gimnazijskog školovanja. Za njihov razvoj važni su ne samo sadržaji već i nastavne metode u kojima treba da dominiraju istraživačke i interaktivne metode, refleksija, kritičko mišljenje, kooperativno učenje i druge metode koje jačaju participaciju učenika u obrazovno-vaspitnom procesu.

Kompetencija komunikacije na srpskom (ili maternjem) jeziku

Učenik je u stanju da razume, koristi i kritički razmišlja o idejama, činjenicama, osećanjima i stavovima koje izražavaju drugi na srpskom (maternjem) jeziku u usmenom i pisanom obliku. U stanju je da izrazi i tumači sopstvene misli, stavove i osećanja u usmenom i pisanom obliku na srpskom (maternjem) jeziku. Učenik ume da samostalno koristi literaturu i druge izvore informacija. Učenik koristi srpski (maternji) jezik da bi učestvovao u različitim stručnim, društvenim i kulturnim događajima na primeren, konstruktivan i kreativan način.

Kompetencija komunikacije na stranom jeziku

Učenik je u stanju da razume, koristi i kritički razmišlja o idejama, činjenicama, osećanjima i stavovima koje izražavaju drugi na stranom jeziku u usmenom i pisanom obliku. U stanju je da izrazi i tumači sopstvene misli, stavove i osećanja u usmenom i pisanom obliku na stranom jeziku. Učenik ume da samostalno koristi stranu stručnu literaturu i druge izvore informacija. Učenik koristi strani jezik da bi učestvovao u različitim stručnim, društvenim i kulturnim događajima na primeren, konstruktivan i kreativan način.

Matematička kompetencija

Učenik je u stanju da koristi, opiše i objasni matematičke pojmove i procedure, da donosi matematički zasnovane odluke i rešava probleme u različitim situacijama. Učenik je sposoban da identifikuje i razume ulogu matematike pri formulisanju, analiziranju i rešavanju problema u fizici i drugim prirodnim naukama i da primeni odgovarajući matematički aparat. Poznavajući ulogu matematike u savremenom životu, aktivno, konstruktivno i kritički učestvuje u životu zajednice i doprinosi njenom razvoju.

Kompetencija za fiziku

Učenik je u stanju da razume i objasni fizičke pojave i procese, najbitnije pojmove i zakone, na osnovu fizičkih modela i teorija. Učenik ume da logički i apstraktno misli, blizak mu je način mišljenja i rasuđivanja u fizici i ima kritički stav u mišljenju. Poseduje sposobnost jasnog i preciznog izražavanja i korišćenja matematičko-logičkog jezika. Učenik poznaje metode istraživanja u fizici i sposoban je da izvodi jednostavna istraživanja. Učenik koristi i primenjuje znanje iz fizike i naučne metode pri prepoznavanju i rešavanju problema i zadataka u fizici, u novim i nepoznatim situacijama, formuliše naučna objašnjenja pojava i izvodi na činjenicama zasnovane zaključke o naučno relevantnim pitanjima. Učenik razume pojave, procese i odnose u prirodi i svakodnevnom životu na osnovu poznavanja fizičkih zakona, modela i teorija. Učenik shvata značaj fizike za razvoj drugih prirodnih nauka i njenu primenu u tehnici.

Naučno-tehnološka kompetencija

Učenik ume da logički i apstraktno misli i razume pojave, procese i odnose u prirodi na osnovu poznavanja fizičkih, hemijskih i bioloških zakona, modela i teorija. Poseduje sposobnost jasnog i preciznog izražavanja. Učenik je u stanju da izvodi jednostavna istraživanja radi boljeg razumevanja pojava i procesa u prirodi i njihovog tumačenja na osnovu fizičkih zakona, modela i teorija. Učenik razume nauku kao najznačajniji oblik ljudskog saznanja i delatnosti koji doprinose razvoju društva, razume povezanost različitih naučnih disciplina, poseduje svest o načinu na koji nauka i tehnologija oblikuju život u savremenom društvu i razume koliko je važno imati odgovoran odnos prema upotrebi naučnih dostignuća za današnje i buduće generacije.

Kompetencija za rešavanje problema

Učenik je u stanju da prepozna, razume i reši problemske situacije u kojima rešenje nije vidljivo na prvi pogled, koristeći znanja i veštine stečene iz različitih predmeta. Za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema u fizici i drugim prirodnim naukama koristi način mišljenja i rasuđivanja karakterističan za tu nauku, kao i kritički stav u mišljenju. Rešavanje problema podrazumeva i spremnost učenika da se angažuje i konstruktivno doprinese rešavanju problema sa kojima se suočava zajednica kojoj pripada.

Informatička kompetencija

Učenik zna da koristi informaciono-komunikacione tehnologije i računare za rešavanje problema u matematici i prirodnim naukama, uključujući simulacije procesa i pojava. Učenik kompetentno i kritički koristi tehnologije informacionog sistema u raznovrsnim situacijama i aktivnostima da bi ostvario svoja interesovanja i konstruktivno učestvovao u razvoju društva.

Kompetencija za učenje

Oslanjajući se na prethodna znanja i iskustva, učenik je u stanju da organizuje učenje, samostalno ili u grupi, na efikasan način, koji doprinosi razumevanju i trajnom znanju, u skladu sa sopstvenim potrebama i interesovanjima. Učenik je svestan načina na koji uči i raspoloživih resursa za učenje (knjige, nastavna sredstva, internet, razmena iskustva sa drugima itd.), motivisan je da uči, može da upravlja procesom učenja i prevazilazi teškoće sa kojima se suočava tokom učenja.

Kompetencija za odgovoran odnos prema zdravlju

Učenik je svestan kratkoročnih i dugoročnih posledica ponašanja koje ugrožava fizičko i mentalno zdravlje osobe, ima izgrađene zdrave životne stilove i spreman je da se ponaša u skladu sa njima.

Kompetencija za upravljanje sopstvenim ponašanjem i spremnost za akciju

Učenik je u stanju da ideje pretoči u akciju. To podrazumeva kritičko mišljenje, kreativnost, inovativnost i preuzimanje rizika, kao i sposobnost planiranja i upravljanja aktivnošću - bilo samostalno ili u okviru tima - radi ostvarenja ciljeva. Učenik razume kontekst u kome se odvijaju aktivnosti, ume da se uskladi sa njim i iskoristi mogućnosti koje se nude.

Socijalna kompetencija (saradnja, timski rad)

Ova vrsta kompetencije omogućava učenicima da delotvorno i konstruktivno učestvuju u društvenom životu, ne ugrožavajući interese, potrebe, osećanja i prava drugih, čime se jača društvena kohezija. Učenik ume da sarađuje i timski radi na rešavanju različitih problema, koji su od značaja za njega i širu društvenu zajednicu.

Građanska kompetencija za život u demokratskom društvu

Učenik razume osnovne pojmove, institucije, procedure, principe i vrednosti demokratskog društva, svestan je mesta i uloge građanina za razvoj i održanje demokratskog društva, razume izazove sa kojima se suočava savremeno društvo i država i spreman je da aktivno i konstruktivno učestvuje u različitim sferama društvenog života.

Kulturna kompetencija

Učenik razume značaj koji kultura ima za razvoj i prosperitet pojedinca i društva, u stanju je da interpretira kulturna dela i poveže ih sa svojim ličnim iskustvom da bi ga osmislio i obogatio. Učenik razume značaj kreativnog izražavanja ideja, misli i osećanja u različitim medijima (muzika, izvođačke umetnosti, književnost i vizuelne umetnosti).

Kompetencija za održivi razvoj

Učenik ima svest da zadovoljenje potreba sadašnjice ne sme da ugrozi mogućnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe, svestan je važnosti očuvanja životne okoline i spreman je da se angažuje na konstruktivan i kreativan način u očuvanju životne okoline kroz samostalnu aktivnost i uključivanje u različite društvene akcije.

PLAN NASTAVE I UČENJA ZA GIMNAZIJU ZA UČENIKE SA POSEBNIM SPOSOBNOSTIMA ZA FIZIKU

		I RAZRED				II RAZRED				III RAZRED				IV RAZRED				UKUPNO
		ned.		god.		ned.		god.		ned.		god.		ned.		god.
		T	V	T	V	T	V	T	V	T	V	T	V	T	V	T	V	T	V	Σ
I OBAVEZNI PREDMETI		30	2	1080	104	30	2	1080	104	30	2	1080	104	30	2	974	82	4214	394	4608
1.	Srpski jezik i književnost	4		148		3		111		3		111		4		132		502		502
1.1.	_________ jezik i književnost*	4		148		3		111		3		111		4		132		502		502
2.	Srpski kao nematernji jezik*	2		74		2		74		2		74		2		66		288		288
3.	Engleski jezik	2		74		3		111		3		111		2		66		362		362
4.	Filozofija													2		66		66		66
5.	Sociologija													2		66		66		66
6.	Psihologija									2		74						74		74
7.	Istorija					2		74		2		74						148		148
8.	Geografija	2		74		2		74										148		148
9.	Latinski jezik	2		74														74		74
10.	Osnove astrofizike i astronomije													2		66		66		66
11.	Hemija	3		81	30	3		81	30	2		54	20	2		56	10	272	90	362
12.	Biologija	2		74		2		74		3		111		2		66		325		325
13.	Fizičko vaspitanje	2		74		2		74		2		74		2		66		288		288
14.	Matematika	5		185		5		185		5		185		5		165		720		720
15.	Osnove informatike i računarstva	3		111		3		111		2	1	74	37	2	1	66	33	362	70	432
16.	Osnove mehanike i termodinamike	3		111														111		111
17.	Elektromagnetizam i optika					3		111										111		111
18.	Računski praktikum	2		74		2		74										148		148
19.	Laboratorijski praktikum		2		74		2		74										148	148
20.	Mehanika sa teorijom relativnosti									2		74						74		74
21.	Fizika atoma i molekula									2		64	10					64	10	74
22.	Osnove fizike čvrstog stanja i fizička elektronika									2	1	74	37					74	37	111
23.	Modelovanje u fizici													2	1	66	33	66	33	99
24.	Fizika mikrosveta													3		93	6	93	6	99
II: IZBORNI PROGRAMI		1		37		1		37		1		37		1		33		144		144
1.	Građansko vaspitanje / Verska nastava	1		37		1		37		1		37		1		33		144		144
UKUPNO I+II		33		1221		33		1221		33		1221		33		1089		4752

* Za učenike koji nastavu slušaju na maternjem jeziku nacionalne manjine

Oblici obrazovno-vaspitnog rada kojima se ostvaruju obavezni predmeti, izborni programi i aktivnosti
OBLIK OBRAZOVNO-VASPITNOG RADA	PRVI RAZRED	DRUGI RAZRED	TREĆI RAZRED	ČETVRTI RAZRED	UKUPNO
Čas odeljenskog starešine	74 časa	74 časa	74 časa	66 časova	288 časova
Dodatni rad *	do 30 časova	do 30 časova	do 30 časova	do 30 časova	do 120 časova
Dopunski rad *	do 30 časova	do 30 časova	do 30 časova	do 30 časova	do 120 časova
Pripremni rad *	do 30 časova	do 30 časova	do 30 časova	do 30 časova	do 120 časova

* Ako se ukaže potreba za ovim oblicima rada

OSTALI OBLICI OBRAZOVNO-VASPITNOG RADA	I RAZRED	II RAZRED	III RAZRED	IV RAZRED
Ekskurzija	do 3 dana	do 5 dana	do 5 nastavnih dana	do 5 nastavnih dana
Jezik drugog naroda ili nacionalne manjine sa elementima nacionalne kulture	2 časa nedeljno
Drugi strani jezik	2 časa nedeljno
Slobodne aktivnosti (hor, orkestar, sekcije, tehničke, humanitarne, sportsko-rekreativne i druge vannastavne aktivnosti)	30-60 časova godišnje
Društvene aktivnosti - učenički parlament, učeničke zadruge	15-30 časova godišnje

Ostvarivanje plana i programa nastave i učenja

1. Raspored radnih nedelja u toku godine

	I RAZRED	II RAZRED	III RAZRED	IV RAZRED
Razredno-časovna nastava	37	37	37	33
Obavezne vannastavne aktivnosti	2	2	2	2
Maturski ispit				4
Ukupno radnih nedelja	39	39	39	39

2. Podela odeljenja na grupe učenika

Predmet		I razred	II razred	III razred	IV razred	Broj učenika u grupi
Predmet		Broj časova vežbi	Broj časova vežbi	Broj časova vežbi	Broj časova vežbi	Broj učenika u grupi
1.	Hemija	30	30	20	10	8-12
2.	Osnove informatike i računarstva			37	33	8-12
3.	Laboratorijski praktikum	74	74			8-12
4.	Fizika atoma i molekula			10		8-12
5.	Osnove fizike čvrstog stanja i fizička elektronika			37		8-12
6.	Modelovanje u fizici				33	8-12
7.	Fizika mikrosveta				6

NAČIN I USLOVI OSTVARIVANJA PROGRAMA

Ostvarivanje navedenih ciljeva i kompetencija omogućeno je inoviranjem nastavnih programa iz oblasti fizičkih nauka, matematičkog i informatičkog obrazovanja, kao i iz oblasti hemijskih, bioloških nauka i astrofizike, odnosno astronomije.

Sticanje potpunijih teorijskih i praktičnih saznanja iz ovih oblasti, potrebnih za nastavak školovanja, omogućeno je:

- nastavom fizike u ukupnom nedeljnom fondu od 5, odnosno 6 (u trećem razredu) časova i nastavom u bloku, 60 časova godišnje u prvom i drugom razredu i 30 časova u trećem i četvrtom;

- laboratorijskim praktikumom, u prvom i drugom razredu i laboratorijskim vežbama kao sastavnim delom programa za pojedine predmete, odnosno oblasti fizike u ostalim razredima, koje se realizuju u okviru blok nastave;

- nastavom matematike sa 5 časova nedeljno u sve četiri godine i programom koji omogućava realizaciju složenijih sadržaja fizike;

- nastavom informatike i računarstva sa 3 (prvi i drugi razred) i 2 (treći i četvrti) časa nedeljno i sa programom koji omogućava realizaciju predmeta modelovanje u fizici;

- nastavom astrofizike, odnosno astronomije sa 2 časa nedeljno u četvrtom razredu.

Ciljevi i zadaci pomenutih predmeta, kao i kompetencije koje bi trebalo učenici da poseduju na kraju obrazovanja, realizuju se kroz odabrane sadržaje programa i nastavni proces u čijoj realizaciji, pored srednjoškolskih nastavnika, učestvuju:

- nastavnici i saradnici Odseka za fiziku PMF-a, odnosno Fizičkog fakulteta;

- nastavnici i saradnici Odseka za matematiku PMF-a, odnosno Matematičkog fakulteta;

- po potrebi, stručnjaci sa drugih fakulteta;

- saradnici Društva fizičara;

- stručnjaci iz drugih obrazovnih institucija (instituti...).

Deo nastave i praktičnih vežbi iz fizike izvodi se u odgovarajućim laboratorijama na fakultetima i institutima.

Stručni timovi sa fakulteta i iz drugih naučnih institucija sarađuju sa predstavnicima škole, i lokalne zajednice, kako bi se u potpunosti realizovali definisani ciljevi i kompetencije obrazovanja i vaspitanja.

Ostvarivanje definisanih ciljeva i zadataka pojedinih predmeta izvodi se i uključivanjem učenika u različite oblike istraživačkog rada i njihovo pripremanje za učešće u projektima iz fizike i drugih prirodnih nauka.

Temeljno i stručno praćenje rezultata koje učenici postižu na takmičenjima, kao i rezultata u savladavanju svih ostalih programskih zadataka, koji se ostvaruju i kroz mentorski rad sa učenicima, pre svega kada su u pitanju različite oblasti fizike, omogućava individualni pristup i praćenje razvoja učenika i njihovih potreba i interesovanja.

Zajednički rad srednjoškolskih i univerzitetskih profesora u obrazovno-vaspitnom radu i uvođenje multidisciplinarnog obrazovanja i timskog rada, takođe, doprinose ostvarivanju ciljeva i kompetencija obrazovanja i vaspitanja.

OBAVEZNI I PREPORUČENI SADRŽAJI OBAVEZNIH I IZBORNIH NASTAVNIH PREDMETA

Nastavni plan i program ostvaruje se u skladu sa:

1. Pravilnikom o nastavnom planu i programu za gimnaziju ("Službeni glasnik SRS - Prosvetni glasnik", broj 5/90 i "Prosvetni glasnik", br. 3/91, 3/92, 17/93, 2/94, 2/95, 8/95, 23/97, 2/02, 5/03, 10/03, 11/04, 18/04, 24/04, 3/05, 11/05, 2/06, 6/06, 12/06, 17/06, 1/08, 8/08, 1/09, 3/09, 10/09, 5/10, 7/11, 4/13, 14/13, 17/13, 18/13, 5/14, 4/15, 18/15, 11/16, 13/16, 10/17 - ispravka) za prirodno-matematički smer gimnazije, i to sa planom i programom predmeta:

1) srpski jezik i književnost;

2) srpski kao nematernji jezik;

3) latinski jezik;

4) psihologija;

5) filozofija;

6) fizičko vaspitanje;

7) građansko vaspitanje.

2. Pravilnikom o nastavnom planu i programu predmeta Verska nastava za srednje škole ("Prosvetni glasnik", br. 6/03, 23/04, 9/05 i 11/16).

3. Pravilnikom o nastavnom planu i programu za obdarene učenike u Matematičkoj gimnaziji ("Službeni glasnik RS - Prosvetni glasnik", br. 12/16 i 13/16 - ispravka), i to sa planom i programom predmeta:

1) istorija;

2) geografija;

3) sociologija sa pravima građana.

Ukoliko se nastavni plan i program ostvaruje na jeziku nacionalne manjine, program jezika i književnosti nacionalne manjine ostvaruje se u skladu sa Pravilnikom o nastavnom planu i programu za gimnaziju ("Službeni glasnik SRS - Prosvetni glasnik", broj 5/90 i "Prosvetni glasnik", br. 3/91, 3/92, 17/93, 2/94, 2/95, 8/95, 23/97, 2/02, 5/03, 10/03, 11/04, 18/04, 24/04, 3/05, 11/05, 2/06, 6/06, 12/06, 17/06, 1/08, 8/08, 1/09, 3/09, 10/09, 5/10, 7/11, 4/13, 14/13, 17/13, 18/13, 5/14, 4/15, 18/15, 11/16 i 13/16) za prirodno-matematički smer gimnazije.

Godišnji broj časova preuzetih programa iz Pravilnika o nastavnom planu i programu za gimnaziju i Pravilnika o nastavnom planu i programu za obdarene učenike u Matematičkoj gimnaziji treba prilagoditi nastavnom planu za gimnaziju za učenike sa posebnim sposobnostima za fiziku.

ENGLESKI JEZIK

Ciljevi predmeta

1. Ovladavanje komunikativnim veštinama i razvijanje sposobnosti i metoda učenja stranog jezika;

2. Razvijanje saznajnih i intelektualnih sposobnosti učenika, njegovih humanističkih, moralnih i estetskih stavova;

3. Razvijanje opštih i specifičnih strategija učenja i kritičkog mišljenja;

4. Razvijanje sposobnosti za samostalno, autonomno učenje, traženje, selekciju i sintezu informacija do kojih se dolazi samostalnim radom i pretraživanjem izvornika različitog tipa (pisani i elektronski izvori, samostalna istraživanja na terenu, intervjui itd.;

5. Sticanje pozitivnog odnosa prema drugim jezicima i kulturama, kao i prema sopstvenom jeziku i kulturnom nasleđu, uz uvažavanje različitosti i navikavanje na otvorenost u komunikaciji, sticanje svesti i saznanja o funkcionisanju stranog i maternjeg jezika;

6. Usvajanje znanja iz stranog jezika koja će učeniku/učenici omogućiti da se u usmenoj i pisanoj komunikaciji kompetentno i samosvesno sporazumeva sa ljudima iz drugih zemalja, usvoji norme verbalne i neverbalne komunikacije u skladu sa specifičnostima jezika koji uči, kao i da nastavi, u okviru formalnog obrazovanja i samostalno, učenje datog stranog jezika i drugih stranih jezika.

7. Primenjivanje kompetencija i strategija čitanja i slušanja na tekstove različitih tipova, vrsta i sadržaja iz drugih naučnih i predmetnih oblasti.

Nivoi opštih i pojedinačnih postignuća definisani su prema Zajedničkom evropskom referentnom okviru za žive jezike.

Do kraja četvrtog razreda gimnazije učenik/učenica treba da savlada engleski jezik do nivoa B2.

Napomena:

Ističemo da će stepen postignuća po jezičkim veštinama varirati, odnosno da će receptivne veštine (razumevanje govora i čitanje) biti na predviđenom nivou, dok se za produktivne veštine (govor, interakcija, medijacija i pisanje) može očekivati da budu za jedan nivo niže (na primer, B2 receptivno, B1+ produktivno).

Zadaci nastave engleskog jezika su da učenici:

- budu osposobljeni da u školskoj i van školskoj svakodnevnici mogu pismeno i usmeno da ostvare svoje namere, diferencirano i shodno situaciji;

- produbljuju i proširuju komunikativne sposobnosti i postavljaju osnove za to da engleski jezik koriste i posle završetka svog obrazovanja, funkcionalno, za studije, u budućem poslu ili daljem obrazovanju;

- steknu uvid u jezičku stvarnost i budu osposobljeni da uoče kontraste i vrše poređenja u odnosu na sopstvenu stvarnost;

- budu osposobljeni da prate literaturu iz struke koja im omogućava stalno praćenje novina i unapređivanje znanja iz fizike i drugih naučnih oblasti;

- budu osposobljeni da se u usmenoj i pisanoj komunikaciji kompetentno i samosvesno sporazumevaju sa ljudima iz drugih zemalja, usvajaju norme verbalne i neverbalne komunikacije u skladu sa specifičnostima engleskog jezika, kao i da nastave, u okviru formalnog obrazovanja i samostalno, učenje drugog i trećeg stranog jezika;

- izgrađuju i unapređuju individualne afinitete prema višejezičnosti.

- u okviru ili izvan škole aktivno se nađu u situacijama sa ljudima koji govore drugi jezik i koji su iz druge kulture.

TEMATSKE OBLASTI

Napomena: Tematske oblasti se prožimaju i iste su u sva četiri razreda gimnazije. Autori udžbenika i nastavnici obrađuju ih u skladu sa interesovanjima učenika i aktuelnim zbivanjima u svetu.

1. Svakodnevni život (organizacija vremena, poslova, slobodno vreme)

2. Svet rada (perspektive i obrazovni sistemi)

3. Generacijske razlike, vršnjačke i druge socijalne grupe, rodna ravnopravnost

4. Interesantne životne priče i događaji

5. Živi svet i zaštita čovekove okoline

6. Naučna dostignuća, moderne tehnologije i svet kompjutera (rasprostranjenost, primena, korist i negativne strane)

7. Mediji i komunikacija

8. Hrana i zdravlje (navike u ishrani, karakteristična jela i pića u zemljama sveta)

9. Potrošačko društvo

10. Sportovi i sportske manifestacije

11. Poznati gradovi i njihove znamenitosti, regioni i zemlje u kojima se govori ciljni jezik

12. Evropa i zajednički život naroda

13. Regionalne specifičnosti jezika (dijalekti, narečja)

14. Život i dela slavnih ljudi (iz sveta nauke, kulture, sporta, muzike i drugo)

KOMUNIKATIVNE FUNKCIJE

Napomena: Komunikativne funkcije se prožimaju i iste su u sva četiri razreda gimnazije. One se iz godine u godinu usložnjavaju prateći progresiju vokabulara, jezičkih struktura i ostalih kompetencija.

1. Predstavljanje sebe i drugih

2. Pozdravljanje (sastajanje, rastanak, formalno, neformalno, specifično po regionima)

3. Identifikacija i imenovanje osoba, objekata, boja, brojeva itd.)

4. Davanje jednostavnih uputstava i komandi

5. Izražavanje molbi i zahvalnosti

6. Izražavanje izvinjenja

7. Izražavanje potvrde i negiranje

8. Izražavanje dopadanja i nedopadanja

9. Izražavanje fizičkih senzacija i potreba

10. Iskazivanje prostornih i vremenskih odnosa

11. Davanje i traženje informacija i obaveštenja

12. Opisivanje i upoređivanje lica i predmeta

13. Izricanje zabrane i reagovanje na zabranu

14. Izražavanje pripadanja i posedovanja

15. Skretanje pažnje

16. Traženje mišljenja i izražavanje slaganja i neslaganja

17. Traženje i davanje dozvole

18. Iskazivanje čestitki

19. Iskazivanje preporuke

20. Izražavanje hitnosti i obaveznosti

21. Iskazivanje sumnje i nesigurnosti

OBJAŠNJENJE PROGRAMA

Slušanje

Razumevanje govora je jezička aktivnost dekodiranja doslovnog i implicitnog značenja usmenog teksta. Pored sposobnosti da razaznaje fonološke i leksičke jedinice i smisaone celine na jeziku koji uči, da bi uspešno ostvario razumevanje učenik treba da poseduje i sledeće kompetencije: diskurzivnu (o vrstama i karakteristikama tekstova i kanala prenošenja poruka), referencijalnu (o temama o kojima je reč) i sociokulturnu (u vezi sa komunikativnim situacijama, različitim načinima formulisanja određenih govornih funkcija i dr.).

Težina zadataka u vezi sa razumevanjem govora zavisi od više činilaca: od ličnih osobina i sposobnosti onoga ko sluša, uključujući i njegov kapacitet kognitivne obrade, od njegove motivacije i razloga zbog kojih sluša dati usmeni tekst, od osobina onoga ko govori, od namera s kojima govori, od konteksta i okolnosti - povoljnih i nepovoljnih - u kojima se slušanje i razumevanje ostvaruju, od karakteristika i vrste teksta koji se sluša, itd.

Progresija (od lakšeg ka težem, od prostijeg ka složenijem) za ovu jezičku aktivnost u okviru Nastavnog programa predviđena je, stoga, na više ravni. Posebno su relevantne sledeće:

- prisustvo/odsustvo vizuelnih elemenata (na primer, lakšim za razumevanje smatraju se oni usmeni tekstovi koji su praćeni vizuelnim elementima zbog obilja kontekstualnih informacija koje se automatski upisuju u dugotrajnu memoriju, ostavljajući pažnji mogućnost da se usredsredi na druge pojedinosti);

- dužina usmenog teksta;

- brzina govora;

- jasnost izgovora i eventualna odstupanja od standardnog govora;

- poznavanje teme;

- mogućnost/nemogućnost ponovnog slušanja i drugo.

U vezi sa tim, korisne su sledeće terminološke napomene:

- kategorije naslovljene Audio i video materijali podrazumevaju sve vrste snimaka (DVD, CD, materijali sa Interneta) raznih usmenih diskurzivnih formi, uključujući i pesme, tekstove pisane da bi se čitali ili izgovarali i sl., koji se mogu preslušavati više puta;

- kategorije naslovljene Monološka izlaganja, Mediji (informativne i zabavne emisije), Spontana interakcija, Uputstva podrazumevaju snimke neformalnih, poluformalnih i formalnih komunikativnih situacija u kojima slušalac dekodira rečeno u realnom vremenu, to jest bez mogućnosti preslušavanja, odnosno ponovnog pregleda audio i video materijala, kao i realne situacije kojima prisustvuje uživo u svojstvu posmatrača, gledaoca ili slušaoca (predavanja, filmovi, pozorišne predstave i sl.).

Čitanje

Čitanje ili razumevanje pisanog teksta spada u tzv. vizuelne receptivne jezičke veštine. Tom prilikom čitalac prima i obrađuje tj. dekodira pisani tekst jednog ili više autora i pronalazi njegovo značenje. Tokom čitanja neophodno je uzeti u obzir određene faktore koji utiču na proces čitanja, a to su karakteristike čitalaca, njihovi interesi i motivacija kao i namere, karakteristike teksta koji se čita, strategije koje čitaoci koriste, kao i zahtevi situacije u kojoj se čita.

Na osnovu namere čitaoca razlikujemo sledeće vrste vizuelne recepcije:

- čitanje radi usmeravanja;

- čitanje radi informisanosti;

- čitanje radi praćenja uputstava;

- čitanje radi zadovoljstva.

Tokom čitanja razlikujemo i nivo stepena razumevanja, tako da čitamo da bismo razumeli:

- globalnu informaciju;

- posebnu informaciju;

- potpunu informaciju;

- skriveno značenje određene poruke.

Na osnovu ovih pokazatelja program sadrži delove koji, iz razreda u razred, ukazuju na progresiju u domenu dužine teksta, količine informacija, nivoa prepoznatljivosti, razumljivosti i primeni različitih strategija čitanja. U skladu sa tim, gradirani su po nivoima sledeći delovi programa:

- razlikovanje tekstualnih vrsta;

- prepoznavanje i razumevanje tematike - nivo globalnog razumevanja;

- globalno razumevanje u okviru specifičnih tekstova;

- prepoznavanje i razumevanje pojedinačnih informacija - nivo selektivnog razumevanja;

- razumevanje stručnih tekstova;

- razumevanje književnih tekstova.

Pisanje

Pisana produkcija podrazumeva sposobnost učenika da u pisanom obliku opiše događaje, osećanja i reakcije, prenese poruke i izrazi stavove, kao i da rezimira sadržaj različitih poruka (iz medija, književnih i umetničkih tekstova itd.), vodi beleške, sačini prezentacije, eseje i slično.

Težina zadataka u vezi sa pisanom produkcijom zavisi od sledećih činilaca: poznavanja leksike i nivoa komunikativne kompetencije, kapaciteta kognitivne obrade, motivacije, sposobnosti prenošenja poruke u koherentne i povezane celine teksta.

Progresija označava proces koji podrazumeva usvajanje strategija i jezičkih struktura od lakšeg ka težem i od prostijeg ka složenijem. Svaki viši jezički nivo podrazumeva ciklično ponavljanje prethodno usvojenih elemenata, uz nadogradnju koja sadrži složenije jezičke strukture, leksiku i komunikativne sposobnosti. Za ovu jezičku aktivnost u okviru Nastavnog programa predviđena je progresija na više ravni. Posebno su relevantne sledeće:

- teme (učenikova svakodnevnica i okruženje, lično interesovanje, aktuelni događaji i razni aspekti iz društveno-kulturnog konteksta kao i teme u vezi sa različitim nastavnim predmetima);

- tekstualne vrste i dužina teksta (formalni i neformalni tekstovi, rezimiranje, parafraziranje, eseji, lične beleške);

- beleške u vezi sa predavanjima, novinskim člancima i slično;

- leksika i komunikativne funkcije (sposobnost učenika da ostvari različite funkcionalne aspekte kao što su opisivanje ljudi i događaja u različitim vremenskim kontekstima, da izrazi pretpostavke, sumnju, zahvalnost i slično u domenima kao što su privatni, javni, obrazovni i stručni).

Govor

Govor kao produktivna veština posmatra se sa dva aspekta, i to u zavisnosti od toga da li je u funkciji monološkog izlaganja teksta, pri čemu govornik saopštava, obaveštava, prezentuje ili drži predavanje jednoj ili više osoba, ili je u funkciji interakcije, kada se razmenjuju informacije između dva ili više sagovornika sa određenim ciljem, poštujući princip saradnje tokom dijaloga.

Aktivnosti monološke govorne produkcije su:

- javno obraćanje putem razglasa (saopštenja, davanje uputstava i informacija);

- izlaganje pred publikom (javni govori, predavanja, prezentacije raznih proizvoda, reportaže, izveštavanje i komentari o nekim kulturnim događajima i sl.).

Ove aktivnosti se mogu realizovati na različite načine i to:

- čitanjem pisanog teksta pred publikom;

- spontanim izlaganjem ili izlaganjem uz pomoć vizuelne podrške u vidu tabela, dijagrama, crteža i dr.;

- realizacijom uvežbane uloge ili pevanjem.

Zato je u programu i opisan, iz razreda u razred, razvoj sposobnosti opšteg monološkog izlaganja koje se ogleda kroz opisivanje, argumentovanje i izlaganje pred publikom.

Interakcija podrazumeva stalnu primenu i smenjivanje receptivnih i produktivnih strategija, kao i kognitivnih i diskurzivnih strategija (uzimanje i davanje reči, dogovaranje, usaglašavanje, predlaganje rešenja, rezimiranje, ublažavanje ili zaobilaženje nesporazuma ili posredovanje u nesporazumu) koje su u funkciji što uspešnijeg ostarivanja interakcije. Interakcija se može realizovati kroz niz aktivnosti, na primer: razmenu informacija, spontanu konverzaciju, neformalnu ili formalnu diskusiju, debatu, intervju ili pregovaranje, zajedničko planiranje i saradnju.

Stoga se i u programu, iz razreda u razred, prati razvoj veštine govora u interakciji kroz sledeće aktivnosti:

- razumevanje izvornog govornika;

- neformalni razgovor;

- formalna diskusija;

- funkcionalna saradnja;

- intervjuisanje.

Sociokulturna kompetencija i medijacija

Sociokulturna kompetencija i medijacija predstavljaju skup teorijskih znanja (kompetencija) koja se primenjuju u nizu jezičkih aktivnosti u dva osnovna jezička medijuma (pisanom i usmenom) i uz primenu svih drugih jezičkih aktivnosti (razumevanje govora, govor i interakcija, pisanje i razumevanje pisanog teksta). Dakle, predstavljaju veoma složene kategorije koje su prisutne u svim aspektima nastavnog procesa i procesa učenja.

Sociokulturna kompetencija predstavlja skup znanja o svetu uopšte, kao i o sličnostima i razlikama između kulturnih modela i komunikativnih uzusa sopstvene govorne zajednice učenika i zajednice/zajednica čiji jezik uči. Ta znanja se, u zavisnosti od nivoa opštih jezičkih kompetencija, kreću od poznavanja osnovnih komunikativnih principa u svakodnevnoj komunikaciji (osnovni funkcionalni stilovi i registri) do poznavanja karakteristika različitih domena jezičke upotrebe (privatni, profesionalni, obrazovni i administrativni), paralingvističkih elemenata, i elemenata kulture/kultura zajednica čiji jezik uči. Navedena znanja potrebna su za kompetentnu, uspešnu komunikaciju u konkretnim komunikativnim aktivnostima na ciljnom jeziku. Poseban aspekt sociokulturne kompetencije predstavlja interkulturna kompetencija, koja podrazumeva razvoj svesti o drugom i drugačijem, poznavanje i razumevanje sličnosti i razlika između svetova, odnosno govornih zajednica, u kojima se učenik kreće (kako u L1-maternji jezik, tako i u L2-prvi strani jezik, L3-drugi strani jezik, itd.). Interkulturna kompetencija takođe podrazumeva i razvijanje tolerancije i pozitivnog stava prema individualnim i kolektivnim karakteristikama govornika drugih jezika, pripadnika drugih kultura koje se u manjoj ili većoj meri razlikuju od njegove sopstvene, to jest, razvoj interkulturne ličnosti, kroz jačanje svesti o vrednosti različitih kultura i razvijanje sposobnosti za integrisanje interkulturnih iskustava u sopstveni kulturni model ponašanja i verovanja.

Medijacija predstavlja aktivnost u okviru koje učenik ne izražava sopstveno mišljenje, već funkcioniše kao posrednik između osoba koje nisu u stanju da se direktno sporazumevaju. Medijacija može biti usmena i pisana, i uključuje sažimanje i rezimiranje teksta (na L1 ili na L2) i prevođenje. Prevođenje se u ovom programu tretira kao posebna jezička aktivnost koja nikako ne treba da se koristi kao tehnika za usvajanje bilo kog aspekta ciljnog jezika predviđenog komunikativnom nastavom. Prevođenje podrazumeva razvoj znanja i veština korišćenja pomoćnih sredstava (rečnika, priručnika, informacionih tehnologija, itd.) i sposobnost iznalaženja strukturalnih i jezičkih ekvivalenata između jezika sa koga se prevodi i jezika na koji se prevodi.

Uputstvo za tumačenje gramatičkih sadržaja

Nastava gramatike, s nastavom i usvajanjem leksike i drugih aspekata stranog jezika, predstavlja jedan od preduslova ovladavanja stranim jezikom. Usvajanje gramatike podrazumeva formiranje gramatičkih pojmova i gramatičke strukture govora kod učenika, izučavanje gramatičkih pojava, formiranje navika i umenja u oblasti gramatičke analize i primene gramatičkih znanja, kao prilog izgrađivanju i unapređivanju kulture govora.

Gramatičke pojave treba posmatrati sa funkcionalnog aspekta tj. od značenja prema sredstvima za njegovo izražavanje (funkcionalni pristup). U procesu nastave engleskog jezika u što većoj meri treba uključivati one gramatičke kategorije koje su tipične i neophodne za svakodnevni govor i komunikaciju, i to kroz raznovrsne modele, primenom osnovnih pravila i njihovim kombinovanjem. Treba težiti tome da se gramatika usvaja i receptivno i produktivno, kroz sve vidove govornih aktivnosti (slušanje, čitanje, govorenje i pisanje, kao i prevođenje), na svim nivoima učenja engleskog jezika, prema jasno utvrđenim ciljevima i zadacima, standardima i ishodima nastave stranih jezika.

Gramatičke kategorije su razvrstane u skladu sa Evropskim referentnim okvirom za žive jezike za svaki jezički nivo (od nivoa A2.2 do nivoa B2.1) koji podrazumeva progresiju jezičkih struktura prema komunikativnim ciljevima: od prostijeg ka složenijem i od receptivnog ka produktivnom. Svaki viši jezički nivo podrazumeva gramatičke sadržaje prethodnih jezičkih nivoa. Cikličnim ponavljanjem prethodno usvojenih elemenata, nadograđuju se složenije gramatičke strukture. Nastavnik ima slobodu da izdvoji gramatičke strukture koje će ciklično ponavljati u skladu sa postignućima učenika, kao i potrebama nastavnog konteksta.

Prvi razred

(2 časa nedeljno, 70 časova godišnje)

Operativni zadaci na nivou jezičkih veština

SLUŠANJE

Osposobljavanje učenika za razumevanje usmenog govora

Učenik treba da:

- reaguje na odgovarajući način na usmene poruke u vezi sa aktivnostima na času (govor nastavnika i drugova, audio i vizuelni materijali u nastavi), učestvujući u interakciji sa nastavnikom i drugim učenicima, spontano ili uz njihovu pomoć;

- razume frekventne fraze i rečenice nastale u spontanoj interakciji uz otežavajuće okolnosti prirodne komunikacije i specifičnosti govorne situacije (buka na ulici, intervju licem u lice, telefonskim putem ili putem skajpa itd.);

- oslanjajući se na opšta znanja i iskustva, rekonstruiše nepoznato na osnovu konteksta i pamti, reprodukuje i kontekstualizuje bitne elemente poruke;

- uz eventualnu prethodnu pripremu, prati kraća izlaganja o poznatim temama u kojima se koristi standardni jezik i razgovetan izgovor;

- razume jednostavnija uputstva za upotrebu određenih sredstava ili predmeta bez mnogo stručnih elemenata;

- razume opšti smisao informativnih radijskih i televizijskih emisija o bliskim temama, u kojima se koristi standardni govor, razgovetan izgovor i nešto sporiji ritam izlaganja;

- prati filmove, serije i različite druge televizijske emisije informativnog karaktera (dokumentarci, intervjui, diskusije) u kojima se obrađuju relativno bliske teme, pretežno se oslanjajući na vizuelne elemente;

- može da prati govorni iskaz u kojem dominiraju standardni jezički elementi, uz ponavljanje, pojašnjavanje i preformulaciju određenih delova;

- razume informacije koje dobija u svakodnevnim komunikativnim situacijama o relativno poznatim i bliskim sadržajima iz svakodnevnog privatnog života;

- razume glavni sadržaj pojedinačnih iskaza većeg broja govornika koji diskutuju o bliskim temama u cilju razmene informacija ili traženja i dobijanja uputstva;

- uz eventualnu pomoć razume sagovornike u većini situacija vezanih za svakodnevne aktivnosti, poput kupovine, putovanja, organizovanja slobodnog vremena, ukoliko se govori jasno i razgovetno;

- posle prvog slušanja određenog nepoznatog usmenog teksta (približnog trajanja 5-7 minuta u zavisnosti od stepena poznavanja teme i konteksta) postavi hipoteze u vezi sa:

1. vrstom usmenog teksta koji sluša, npr. poruku na telefonskoj sekretarici, meteorološki izveštaj na radiju i televiziji, razgovori u prodavnici i drugo;

2. brojem sagovornika, njihovim međusobnim odnosom i namerama;

3. opštim sadržajem datog usmenog teksta usmeravajući pažnju na relevantne jezičke i nejezičke elemente;

- posle drugog i po potrebi narednih slušanja (ukoliko je u pitanju audio ili audio-vizuelni zapis):

1. proveri prvobitno postavljene hipoteze koje se odnose na vrstu i sadržaj usmenog teksta, namere i međusobne odnose sagovornika;

2. razume bitne elemente sadržaja usmenog teksta u zavisnosti od cilja slušanja;

3. elemente koje nije u potpunosti razumeo pokušava da shvati primenjujući strategije adekvatne situaciji u kojoj se nalazi i proverava ispravnost svojih zaključaka;

4. rekonstruiše nepoznato na osnovu konteksta i da zapamti, reprodukuje i kontekstualizuje u skladu sa opštim znanjima i iskustvima ključne elemente poruke.

ČITANJE

Osposobljavanje učenika za funkcionalno čitanje i razumevanje različitih, uzrasno i sadržajno primerenih vrsta tekstova radi informisanja, izvršavanja uputstava i ostvarenja estetskog doživljaja (čitanje radi ličnog zadovoljstva).

Učenik treba da:

- razlikuje najučestalije vrste tekstova, poznaje njihovu standardnu strukturu i razume njihovu svrhu i ulogu;

- razume kraće tekstove o konkretnim i svakodnevnim temama u kojima se pojavljuju uobičajene i naučene reči, izrazi, fraze i formulacije;

- razume kraće stručne tekstove relativno bliske tematike u kojima se pojavljuju uobičajene reči, izrazi, fraze i formulacije;

- razume tekstove utemeljene na činjenicama, vezane za domene njegovih opštih interesovanja;

- ume da u tekstu o poznatoj temi pronađe, izdvoji i razume suštinsku informaciju/suštinske informacije;

- uz eventualnu prethodnu pripremu ili dodatna objašnjenja razume opšti sadržaj, osnovnu poruku i relevantne delove informativnih tekstova, razume opise osećanja, želja, potreba u ličnim porukama (pismima, elektronskoj korespondenciji, SMS porukama);

- razume jednostavna uputstva i savetodavne tekstove ukoliko su pisani jasnim jezikom, bez velikog broja stručnih izraza, i/ili praćena upotrebom vizuelnih elemenata;

- razume obaveštenja i upozorenja na javnim mestima;

- razume kraće tekstove o uobičajenim temama, pojavama i događajima, ukoliko u njima dominira standardnojezička leksika i frekventne fraze i izrazi;

- u pisanim prototipskim dokumentima (pismima, prospektima) i drugim tekstovima (novinskim vestima, reportažama i oglasima) pronalazi i shvata relevantne informacije;

- prepoznaje osnovnu nit argumentacije u jednostavnijim tekstovima ovog tipa (npr. novinskim kolumnama ili pismima čitalaca);

- u tekstovima poznate tematike i bliskog sadržaja shvata značenja nepoznatih reči na osnovu konteksta;

- razume kraće literarne forme u kojima dominira konkretna, frekventna i poznata leksika (konkretna poezija, kratke priče, anegdote, skečevi, humoreske, stripovi).

GOVOR

Osposobljavanje učenika za kratko monološko izlaganje i za učešće u dijalogu na stranom jeziku

Učenik treba da prilagođavajući svoj govor komunikativnoj situaciji, u vremenskom trajanju od tri do pet minuta, na strukturisani način:

- koristi ciljni jezik kao jezik komunikacije u učionici kako sa nastavnikom tako i sa ostalim učenicima radeći u paru, grupi ili plenumu;

- tečno govori o sebi i svom okruženju, o događajima u sadašnjosti, prošlosti i budućnosti u svom okruženju i izvan njega;

- izrazi svoje utiske, osećanja i argumentovano mišljenje i stavove u vezi sa programom i predviđenim temama;

- vodi rutinske dijaloge bez većeg napora, pod uslovom da sagovornik sarađuje, postavlja pitanja, odgovara, razmenjuje mišljenje o temama vezanim za svakodnevnicu i interesovanja;

- opiše događaje, saopšti sadržaj neke knjige ili filma prenoseći svoje utiske i mišljenja;

- izloži unapred pripremljenu kraću prezentaciju na određenu temu (iz domena ličnog interesovanja ili struke), istakne značaj određenih iskaza prigodnom gestikom i mimikom ili naglašavanjem i intonacijom.

PISANJE

Osposobljavanje učenika za pisanje kraćih tekstova različitog sadržaja

Učenik treba da:

- na razložan i jednostavan način piše o raznovrsnim temama iz svog područja interesovanja;

- u jednostavnom i vezanom tekstu opiše osećanja i reakcije;

- opiše detaljno neku osobu ili neki stvarni ili izmišljeni događaj;

- vodi beleške i piše lična pisma da bi tražio ili preneo informacije od trenutne važnosti;

- napravi kraći rezime na osnovu pročitanih ili preslušanih tekstova o bliskim temama, o tome napiše izveštaj i iznese sopstveno mišljenje;

- primi i napiše jednostavnu poruku saopštavajući na pregledan način ono što smatra bitnim;

- piše kraća formalna pisma (pisma čitalaca, prijave za prakse, stipendije ili omladinske poslove, osnovna poslovna korespondencija) i popunjava formulare i upitnike;

- piše elektronske poruke, SMS poruke, učestvuje u diskusijama na blogu.

SOCIOKULTURNA KOMPETENCIJA

Sticanje i ovladavanje sociokulturnim kompetencijama neophodnim za pisanu i usmenu upotrebu jezika

Učenik treba da:

- u okviru polja svog interesovanja, znanja i iskustva, prepoznaje i razume sličnosti i razlike u pogledu kulturnih i svakodnevnih navika (verbalna i neverbalna komunikacija), običaja, mentaliteta i institucija koje postoje između naše zemlje i zemalja čiji jezik uči;

- prepoznaje i razume najčešće prisutne kulturne modele svakodnevnog života zemlje i zemalja čiji jezik uči;

- prepoznaje i adekvatno reaguje na formalnost govorne situacije;

- prepoznaje i adekvatno koristi najfrekventnije stilove i registre u vezi sa znanjima iz stranog jezika, ali i iz ostalih oblasti školskih znanja i životnih iskustava;

- prepoznaje i adekvatno reaguje na pragmatičke funkcije govornih činova u ciljnom jeziku različite od onih u L1 (stepen formalnosti, ljubaznosti, kao i paralingvistička sredstva: gest, mimika, prostorni odnosi među govornicima, itd.);

- učestvuje u svim vidovima moderne komunikacije (elektronske poruke, SMS poruke, diskusije na blogu ili forumu, društvene mreže);

- koristi sve dosad navedene strategije razvoja komunikativnih kompetencija primenjujući jezik struke u skladu sa nivoom znanja jezika i potrebama.

MEDIJACIJA

Osposobljavanje učenika za posredovanje između osoba radi sporazumevanja

Učenik treba da u situaciji kada posreduje između osoba (vršnjaka i odraslih) koji ne mogu da se sporazumevaju, u neformalnim situacijama, sažimajući i delom prevodeći:

- usmeno prenosi suštinu poruke sa maternjeg na strani jezik i obrnuto;

- pismeno prenosi poruke dodajući, po potrebi, objašnjenja i obaveštenja;

- prepričava sadržaj kraćeg teksta audio ili vizuelnog zapisa i kraće interakcije;

- prepričava sadržaj pisanog ili usmenog teksta, prilagođavajući ga sagovorniku;

- koristi odgovarajući kompenzacione strategije radi prevazilaženja teškoća koje se javljaju, na primer, prevodi ili prenosi sadržaj uz upotrebu perifraza, parafraza i sl.

- koristi rečnike, posebno jednojezične, za pismeno prenošenje poruka uz konsultacije sa nastavnikom.

GRAMATIČKI SADRŽAJI

U prvom razredu srednje škole uvodi se malo novih gramatičkih sadržaja imajući u vidu potrebu da se znanja i veštine učenika, stečeni u osnovnoj školi:

- osveste i sistematizuju, tako da predstavljaju čvrstu osnovu za dalje učenje;

- utvrde i automatizuju, tako da ih učenici spontano, i bez većih grešaka (koje bi dovele do zabune ili onemogućile sporazumevanje), receptivno i produktivno koriste u komunikaciji.

Imenička grupa

- Brojive i nebrojive imenice: friends, parties; food (beans, cereals, coffee, cheese, etc.), abstract (happiness, time, money)

- Složenice: acid rain, solar energy, video conferencing

- Kvantifikatori: much, many, a lot of, few, a few, little, a little, some, too much, too many

- Neodređeni i određeni član; nulti član

Glagolska grupa

- Glagoli stanja: agree, hate, understand, want, like

- Modali: should, must, have to; needn’t; can

- Upotreba gerunda i infinitiva:

I hate getting up early; I want to go out;

I remember posting his birthday card;

I remember to post his birthday card.

- Frazalni glagoli; cut down, cut off, cut out; get ahead, get about, get away with; come across, come back, come up

- Sadašnja vremena (Present Simple, Present Continuous, Present Perfect)

- Prošla vremena (Past Simple, Past Continuous, Past Perfect); konstrukcija used to

- Načini izražavanja budućnosti (going to, will - predictions, Present continuous, going to for plans and intentions)

- Pasiv osnovnih glagolskih vremena (Present Simple, Present Perfect, Past Simple, Future Simple)

- Nulti, prvi i drugi kondicional

- Indirektni govor: iskazne rečenice, molbe i naredbe

Pridevi

- Razlika između boring, bored; interested, interesting

- Građenje prideva od imenica: arrogance-arrogant, romanc-romantic, culture-cultural

- Konstrukcije too good / expensive; not good enough

Predlozi

- Posle prideva: fond of, good at, disgusted with

- Posle glagola: train for, speak to, work for

- U izrazima: go for a ride / swim, on the contrary, in my opinion, in connection with

Kompleksne rečenice

- Relativne klauze: who, that, which

- Vremenske klauze: when, while, until, before, after, as soon as where

- Uzročne: because, since, as, for

- Posledične: so that, (in order)to

- Namerne: so, so... that, such... that

- Kondicionalne: if, unless

- Dopusne: although, while, whereas

Drugi razred

(3 časa nedeljno, 105 časova godišnje)

Operativni zadaci na nivou jezičkih veština

SLUŠANJE

Osposobljavanje učenika za razumevanje usmenog govora.

Učenik treba da:

Govor u učionici

- u potpunosti razume i reaguje na usmene poruke u vezi sa uobičajenim i novim aktivnostima na času.

Audio i video materijali globalno razumevanje

- posle prvog slušanja određenog nepoznatog usmenog teksta (približnog trajanja oko 5 minuta), u zavisnosti od stepena poznavanja teme i konteksta postavi hipoteze u vezi sa:

1. vrstom usmenog teksta koji sluša, npr. obaveštenja, uputstva i upozorenja, anketiranje prolaznika i drugo;

2. brojem sagovornika, njihovim statusom i namerama;

3. opštim sadržajem datog usmenog teksta usmeravajući pažnju na relevantne jezičke i nejezičke elemente (ključne reči, intonaciju, govor tela i dr.).

Audio i video materijali detaljno i selektivno razumevanje

- posle drugog i po potrebi narednih slušanja (u zavisnosti od složenosti teksta i naloga za slušanje):

1. proveri prvobitno postavljene hipoteze koje se odnose na vrstu i sadržaj usmenog teksta, na status, namere i međusobne odnose sagovornika;

2. razume najbitnije elemente sadržaja usmenog teksta u zavisnosti od cilja slušanja.

Monološka izlaganja

- uz eventualnu prethodnu pripremu, prati izlaganja o poznatim temama u kojima se koristi standardni jezik i razgovetan izgovor.

Mediji: informativne emisije

- razume opšti smisao i bitne pojedinosti informativnih radijskih i televizijskih emisija o poznatim temama, u kojima se koristi standardni govor i razgovetan izgovor;

- prati različite televizijske emisije informativnog karaktera (dokumentarci, intervjui, diskusije, reportaže) u kojima se obrađuju relativno poznate teme;

- razume opšti sadržaj reklamnih poruka i radio emisija (do 12 minuta) o temama iz svakodnevnog života i života mladih.

Mediji: zabavne emisije

- prati filmove, serije i različite druge televizijske emisije u kojima se obrađuju relativno poznate teme;

- razume temu i delove pesama koje sluša.

Spontana interakcija

- razume fraze i rečenice nastale u spontanoj interakciji u vezi sa poznatim situacijama, uz otežavajuće okolnosti prirodne komunikacije (buka na ulici, telefonski razgovori, intervju licem u lice, telefonskim putem, preko skajpa itd.).

Strategije

- oslanjajući se na opšta znanja i iskustva, rekonstruiše nepoznato na osnovu konteksta i pamti, reprodukuje i kontekstualizuje bitne elemente poruke;

- oslanjajući se na svoja jezička znanja, postavlja i proverava hipoteze o jezičkim formama;

- uviđa koje elemente nije u potpunosti razumeo i u vezi sa njima traži dodatna obaveštenja.

ČITANJE

Učenik treba da:

Razlikovanje tekstualnih vrsta

- uočava i prepoznaje razliku u strukturi i sadržaju tekstualnih vrsta koje koristi u privatnom i školskom domenu.

Prepoznavanje i razumevanje tematike tekstova, nivo globalnog razumevanja

- razume pojedinačne informacije dužih autentičnih, adaptiranih i neautentičnih tekstova, kao i njihov opšti smisao.

- razume tekstove dužine do 200 reči o konkretnim temama iz oblasti neposrednog interesovanja (porodični život, svakodnevnica, škola, posao, slobodno vreme, dnevni događaji), izvodeći zaključke o nepoznatim značenjima na osnovu konteksta, jezičkih znanja i drugih predznanja.

Globalno razumevanje u okviru specifičnih vrsta tekstova

- razume celinu i pojedinačne delove obaveštenja i upozorenja na javnim mestima;

- razume opise događaja, osećanja, namera u meri koja mu omogućuje redovnu prepisku s prijateljima i poznanicima;

- razume glavnu nit argumentacije u predstavljanju nekog problema, čak i ako ne razume svaki pojedinačni detalj;

- razume suštinske informacije iz nekog informativnog teksta (npr. vesti, izveštaja, biografije), napisanog jednostavnim stilom, na relativno poznate teme.

Prepoznavanje i razumevanje pojedinačnih informacija - nivo selektivnog razumevanja

- ume da u uobičajenim pisanim dokumentima (pismima, prospektima, obaveštenjima) pronađe i razume veći broj relevantnih informacija.

Razumevanje stručnih tekstova

- razume jednostavna uputstva i savetodavne tekstove ukoliko su pisana jasnim jezikom i/ili praćena vizuelnim elementima, bez velikog broja stručnih izraza;

- razume kraće tekstove o savremenoj društvenoj problematici, razaznajući autorov generalni stav ili gledište.

Razumevanje književnog teksta

- razume jednostavne literarne tekstove različitih žanrova (poeziju, prozu, dramu), ukoliko u njima nema simboličkih i intertekstualno specifičnih elemenata.

GOVOR

Osposobljavanje učenika za kratko monološko izlaganje i za učešće u dijalogu na stranom jeziku.

Učenik treba da:

Monološko izlaganje

Opisivanje

- na jednostavan način opisuje i izveštava o različitim temama iz domena ličnih interesovanja koristeći poznate jezičke elemente (leksičke i morfosintaksičke strukture);

- s priličnom lakoćom opisuje ili reprodukuje sadržaj ne previše komplkovanih priča i opisa događaja ređajući hronološki zbivanja i koristeći određene leksičke strukture u tu svrhu;

- opiše neki stvarni ili izmišljeni događaj i govori o nadanjima, snovima i ciljevima;

- opiše svakodnevne radnje i navike, govori o realizovanim aktivnostima kao i o pripremanju i planiranju neke buduće aktivnosti.

Argumentovanje

- argumentuje lične stavove tako dobro da ga sagovornik bez poteškoća, gotovo tokom celog izlaganja, dovoljno razume;

- ukratko obrazloži i objasni svoje mišljenje, planove i delatnost.

Izlaganje pred publikom

- opisuje i izlaže o temama iz oblasti ličnog iskustva i obrazovanja ili struke, s prethodnom pripremom i uz pomoć vizuelnih sredstava koja mu olakšavaju prezentaciju;

- odgovori na jednostavna i neposredna pitanja koja se nadovezuju na prezentaciju, pod uslovom da se mogu ponoviti i da mu se pruži pomoć pri formulisanju odgovora;

- interpretira radnju nekog filma ili knjige.

Interakcija

Razumevanje izvornog govornika

- prati govor sagovornika kada mu se obraća razgovetno, koristeći uobičajene izraze, ali ponekad je potrebno da mu se iskazi ponove radi pojašnjenja određenih reči ili izraza.

Neformalni razgovor (između prijatelja)

- iznosi lični ili zatraži nečiji stav ili mišljenje o poznatim temama iz domena ličnih interesovanja i obrazovanja koristeći poznate jezičke elemente;

- se snađe u rešavanju određenog problema, npr. snalaženja u svakodnevnim situacijama, postavljajući praktična pitanja tipa: Kuda ići? Šta raditi? Kako se organizovati? (planovi za izlazak i sl.);

- prepozna temu nekog razgovora ukoliko se priča polako i razgovetno;

- izrazi slaganje ili neslaganje sa drugim.

Formalna komunikacija

- prati osnovni smisao formalne diskusije o poznatim temama iz domena ličnih interesovanja, obrazovanja ili struke ako se govori standardnim jezikom i koriste poznati jezički elementi;

- izrazi lični stav, ali se teško snalazi u pokretanju rasprave;

- razmeni određene informacije i kaže svoje mišljenje o nekim praktičnim pitanjima, ukoliko se to od njega traži na direktan način, pod uslovom da mu se pomogne u formulisanju iskaza i da mu se, ako zatreba, ponove najvažniji delovi;

- se snalazi u većini situacija koje su u vezi sa nekim putovanjem ili organizacijom putovanja (rezervisanje smeštaja, kupovina karata, traženje informacija od drugih putnika...).

Funkcionalna saradnja

- prati šta se govori i, ako zatreba ponovi reči sagovornika, kako bi se uverio da su se dobro razumeli;

- prenese jednostavne i direktne informacije;

- prenese svoje mišljenje i reakcije u odnosu na moguća rešenja i poteze koje treba preduzeti, dajući kratka obrazloženja i razloge za tako nešto;

- pozove sagovornike da iznesu svoje mišljenje o tome šta treba da se uradi.

Intervjuisanje

- koristi pripremljeni upitnik za vođenje organizovanog razgovora, uz spontano postavljanje nekoliko dodatnih pitanja.

PISANJE

Osposobljavanje učenika za pisanje kraćih tekstova različitog sadržaja.

Učenik treba da:

Teme

- piše na razložan i jasan način o raznovrsnim temama iz svog područja interesovanja i okruženja;

- u jednostavnom i vezanom tekstu može jasno da opiše osećanja i reakcije;

- je u stanju da opiše i rezimira video i audio poruke u vezi sa poznatim situacijama i sadržajima iz svakodnevnog života mladih, kao i sadržaje informativnog i dokumentarnog karaktera.

Tekstualne vrste i dužine teksta

- piše kratke formalne i neformalne tekstove (do 100 reči) koristeći standardne i konvencionalne formule pisanog izražavanja (pismo, obaveštenje, poruka);

- piše beleške u vezi sa svakodnevnim potrebama i planovima;

- vodi beleške i piše lična pisma da bi tražio ili preneo informacije i da na razumljiv način piše o elementima koje smatra bitnim;

- parafrazira i rezimira tekstove o temama u vezi sa svakodnevnim životom, razonodom, putovanjima, aktuelnim dešavanjima.

Leksika i komunikativne funkcije

- iskazuje dobro vladanje elementarnom leksikom, ali dolazi do čestih grešaka kada se radi o izražavanju složenijih misli i ideja;

- opiše stvari koje su mu bliske;

- upotrebljava jednostavno i opisno izražavanje da bi kratko pričao o predmetima i stvarima koje ima i poredi ih sa drugima;

- opisuje svoje utiske upotrebljavajući jednostavne izraze, daje kraći opis svakodnevnih radnji iz svog okruženja (ljudi, mesta, školsko iskustvo i slično), opisuje aktivnosti iz prošlosti i lično iskustvo, kao i planove za budućnost;

- pravilno koristi pravopis interpunkciju i organizaciju teksta.

SOCIOKULTURNA KOMPETENCIJA

Sticanje i ovladavanje sociokulturnim kompetencijama neophodnim za pisanu i usmenu upotrebu jezika

Učenik treba da:

Verbalna i neverbalna komunikacija sa predstavnicima drugih kultura

- prepoznaje i adekvatno reaguje na formalnost govorne situacije.

Interkulturna znanja i aktivnosti

- gradi sopstveni identitet kao interkulturna ličnost, jačajući svest o vrednosti različitih kultura i razvijajući sposobnost za integrisanje interkulturnih iskustava u sopstveni kulturni model ponašanja i verovanja.

MEDIJACIJA I PREVOĐENJE

U situaciji kada posreduje između osoba (vršnjaka i odraslih) koje ne mogu da se sporazumevaju, u neformalnim situacijama, sažimajući i delom prevodeći, učenik treba da:

Usmena medijacija

- prepričava sadržaj dužeg adaptiranog teksta, audio ili video zapisa i kraće interakcije na L2;

- sažima sadržaj kratkog adaptiranog pisanog ili usmenog teksta, sa L2 na L1 i sa L1 na L2, prilagođavajući ga sagovorniku.

Pisana medijacija i prevođenje

- pisano prenosi poruke na L2 ili na L1 (na osnovu podsticaja na suprotnom jeziku) dodajući, po potrebi, objašnjenja i obaveštenja;

- koristi dvojezične rečnike za pisano prenošenje poruka uz konsultacije sa nastavnikom;

- koristi opšta znanja iz drugih oblasti u cilju što uspešnijeg pisanog prevođenja sa L2 na L1, kraćih adaptiranih tekstova uz upotrebu rečnika, prateće literature i informacionih tehnologija.

GRAMATIČKI SADRŽAJI

Cilj učenja gramatičkih sadržaja je obezbeđivanje osnove za uspešnu komunikaciju na stranom jeziku. Kroz nastavu engleskog jezika kontinuirano se obnavljaju jezičke strukture obrađene u prethodnim razredima, ali se znanja proširuju novim upotrebama, funkcijama, značenjem. Gramatika se prezentuje u skladu sa nivoom učenja, funkcionalnom progresijom i kroz leksički kontekst. Učenici se podstiču na zaključivanje i otkrivanje pravila, a zatim primenu znanja u raznovrsnim komunikativnim situacijama.

Imenice

- Rod imenica

- Imenice u funkciji prideva

- Saksonski genitiv

Član (upotreba i izostavljanje određenog i neodređenog člana)

Zamenice i determinatori

- Pokazne zamenice

- Prisvojne zamenice

- Povratne zamenice

Pridevi i prilozi

- Građenje, vrste, mesto u rečenici

- Prilozi učestalosti

- Komparativi i superlativi

Veznici

- Povezivanje elemenata iste važnosti: for, and, nor, but, or, yet, so

Tvorba reči

- Sufiksi za imenice koje označavaju zanimanja -er / -or, -ist, -ician

Glagoli

- Obnavljanje obrađenih glagolskih vremena sa posebnim akcentom na upotrebi prošlih vremena:

- Past Simple, Past Continuous, Present Perfect, Past Perfect, Present Perfect Continuous

- Used to / would za uobičajene radnje u prošlosti

- Will / going to za predviđanje

- Modalni glagoli (may / might; must / have to; mustn’t / needn’t)

- Pasivni glagolski oblici i konstrukcije

Predlozi

- Breme, mesto i kretanje

- Predlozi posle imenica (npr. reason for, difference between)

- Predlozi posle glagola (npr. talk to, look at)

Frazalni glagoli sa on, off, up, down…(npr. go on, turn on / off, turn up / down …)

Rečenica

- Red reči u rečenici

- Pitanja (WH - questions, Tag questions)

- Pogodbene rečenice (potencijalne, irealne)

- Neupravni govor (sa i bez slaganja vremena)

Treći razred

(3 časa nedeljno, 105 časova godišnje)

Operativni zadaci na nivou jezičkih veština

SLUŠANJE

Osposobljavanje učenika za razumevanje usmenog govora.

Učenik treba da:

Govor u učionici

- u potpunosti razume i reaguje na usmene poruke u vezi sa aktivnostima na času, čak i ako čas vodi nepoznata osoba, pod uslovom da je govor standardan i jasno artikulisan.

Audio i video materijali: globalno razumevanje

- posle prvog slušanja određenog nepoznatog usmenog teksta, na primer monološkog izlaganja o poznatoj temi (približnog trajanja do 6 minuta), u zavisnosti od stepena poznavanja teme i konteksta postavi hipoteze u vezi sa:

1. opštom temom i sadržajem datog usmenog teksta usmeravajući pažnju na relevantne jezičke i nejezičke elemente (ključne reči, intonaciju, govor tela i dr.);

2. strukturom izlaganja.

Audio/video materijali: detaljno/selektivno razumevanje

- posle drugog i po potrebi trećeg slušanja (u zavisnosti od složenosti teksta i naloga za slušanje):

1. proveri prvobitno postavljene hipoteze koje se odnose na vrstu, sadržaj i strukturu usmenog teksta;

2. razume sve bitne elemente sadržaja usmenog teksta u zavisnosti od cilja slušanja.

Monološka izlaganja

- uz eventualnu prethodnu pripremu, prati jasno strukturisana izlaganja o aktuelnim društvenim temama i o onima iz sfere sopstvenog interesovanja u kojima se koristi standardni jezik.

Mediji: informativne emisije

- razume opšti smisao i bitne pojedinosti informativnih radijskih i televizijskih emisija o aktuelnim temama u kojima se koristi standardni govor;

- prati različite televizijske emisije informativnog karaktera (dokumentarci, intervjui, diskusije, reportaže) u kojima se obrađuju aktuelne teme;

- razume temu radio emisija (reportaža, intervjua i sl., do 15 minuta), kao i njihov sadržaj, pod uslovom da je govor standardan i artikulacija jasna.

Mediji: zabavne emisije

- prati filmove, serije i različite druge televizijske emisije u kojima se obrađuju aktuelne teme;

- razume temu i delove pesama koje sluša.

Spontana interakcija

- razume spontanu interakciju izvornih govornika u vezi sa temama iz svakodnevnog života uz otežavajuće okolnosti prirodne komunikacije (buka, šumovi itd.), pod uslovom da je govor standardan i jasno artikulisan.

Uputstva

- razume uputstva za upotrebu određenih sredstava, predmeta ili aparata, pod uslovom da ne sadrže mnogo stručnih elemenata.

Strategije

- oslanjajući se na opšta znanja i iskustva, rekonstruiše nepoznato na osnovu konteksta i pamti, reprodukuje i kontekstualizuje bitne elemente poruke;

- oslanjajući se na svoja jezička znanja, postavlja i proverava hipoteze o jezičkim formama;

- uviđa koje elemente nije u potpunosti razumeo i u vezi sa njima traži dodatna obaveštenja.

ČITANJE

Učenik treba da:

Razlikovanje tekstualnih vrsta

- razlikuje frekventne i manje frekventne vrste tekstova, poznaje njihovu makro i mikro strukturu i razume njihovu svrhu i namenu.

Prepoznavanje i razumevanje tematike tekstova - nivo globalnog razumevanja

- razume pojedinačne informacije složenijih autentičnih, adaptiranih i neautentičnih tekstova, kao i njihov opšti smisao;

- razume tekstove dužine do 250 reči o konkretnim temama iz različitih oblasti interesovanja, sa značajnim stepenom ispravnog poimanja i tumačenja sadržaja.

Globalno razumevanje u okviru specifičnih vrsta tekstova

- razume opšti smisao i pojedinačne detalje privatne korespondencije svakodnevne tematike, kao i opšti smisao i najfrekventnije fraze karakteristične za poslovnu korespondenciju;

- razume glavnu nit i suštinu obrazloženja u predstavljanju nekog problema u jednostavnijim tekstovima argumentacionog tipa (npr. u novinskim kolumnama ili pismima čitalaca), ali i u drugim vrstama tekstova u kojima se javlja argumentacija;

- razume bitne elemente i opšti sadržaj ograničeno kompleksnih informativnih tekstova, uz povremeno korišćenje rečnika i priručnika ili nastavnikovu pomoć.

Prepoznavanje i razumevanje pojedinačnih informacija - nivo selektivnog razumevanja

- ume da u poznatim i manje poznatim vrstama tekstova pronađe veliki broj relevantnih informacija.

Razumevanje stručnih tekstova

- razume nešto duža uputstva o načinu upotrebe tehničkih i drugih aparata, pisana jasnim jezikom, potkrepljena primerima konkretne upotrebe i/ili ilustracijama;

- ume da prati specijalizovane publikacije i izvan svog područja aktivnosti, koristeći povremeno rečnik ili neko drugo pomoćno sredstvo.

Razumevanje književnog teksta

- razume jednostavnije savremene literarne tekstove pisane uobičajenom i stilski nespecifikovanom leksikom, uz povremenu pomoć nastavnika ili konsultovanje rečnika/priručnika.

GOVOR

Osposobljavanje učenika za kratko monološko izlaganje i za učešće u dijalogu na stranom jeziku.

Učenik treba da:

Monološko izlaganje

Opisivanje

- opisuje i izveštava o događajima i iskustvima, služeći se širim fondom izraza koje vešto primenjuje;

- opiše karakteristične detalje nekog događaja;

- ispriča priču ili iznese neki opis jednostavnim "listanjem" i ređanjem elemenata;

- jednostavnim rečima opiše i ukratko upoređuje stvari i događaje.

Argumentovanje

- argumentuje stavove i mišljenja tako dobro da ga sagovornik, bez poteškoća i gotovo tokom celog izlaganja, razume;

- u izlaganju naglasi bitne činjenice nekog događaja iz ličnog iskustva, ukratko ih obrazloži i objasni svoje mišljenje.

Izlaganje pred publikom

- u prezentaciji, između ostalog, iznese svoj vrednosni stav o temama vezanim za lično iskustvo i interesovanja;

- je u stanju da odgovori, na neposredna pitanja koja se nadovezuju, pod uslovom da se mogu ponoviti;

- interpretira radnju nekog filma ili knjige i opiše svoj doživljaj o njima.

Interakcija

Razumevanje izvornog govornika

- dovoljno dobro razume sagovornika kako bi se, bez preteranog napora, snalazio u uobičajenim situacijama.

Neformalni razgovor (između prijatelja)

- na učtiv način izražava svoja uverenja, stavove, slaganja i neslaganja;

- predlaže i reaguje na predloge;

- prati diskusije/razgovore određenog trajanja, pod uslovom da se govori razgovetno i standardnim jezikom.

Formalna komunikacija

- aktivno učestvuje u jednoj uobičajenoj formalnoj diskusiji o poznatim temama na standardnom jeziku i ako sagovornik govori razgovetno, gde obično dolazi do razmene informacija, dobijanja uputstava ili razrešavanja nekih praktičnih problema;

- prati promene tema u nekoj formalnoj diskusiji o poznatim temama iz domena interesovanja ili struke, ukoliko se razgovor vodi polako i razgovetno;

- se snalazi u neuobičajenim situacijama na javnom mestu, u prodavnici, pošti ili banci (npr. zahtevati zamenu neke neispravne robe ili proizvoda);

- traži i dobije dodatna obaveštenja.

Intervjuisanje

- preuzme izvesnu inicijativu tokom konsultacije ili razgovora (pokretanje nove teme), ali u priličnoj meri ostaje zavisan od interaktivnog delovanja samog sagovornika.

PISANJE

Osposobljavanje učenika za pisanje kraćih tekstova različitog sadržaja

Učenik treba da:

Tema

- da precizno opiše aktuelna dešavanja, neki stvarni ili izmišljeni događaj;

- piše jasno strukturisane tekstove iz oblasti ličnog interesovanja;

- rezimira pročitanu priču, novinski članak, film i slično i objasni svoj stav u vezi sa aktuelnim dešavanjem, o apstraktnim kulturološkim pojavama i događajima, kao što su muzika ili film.

Tekstualne vrste i dužine

- piše formalne i neformalne tekstove (do 120 reči);

- parafrazira i rezimira tekstove o temama u vezi sa svakodnevnim životom, razonodom, putovanjima, aktuelnim dešavanjima i svog domena interesovanja i obrazlaže svoje stavove;

- napiše pregledan, celovit i razumljiv tekst od početka do kraja pri čemu su pravopis, koherentnost i kohezija teksta prilično dobri.

Leksika i komunikativne funkcije

- iskazuje dobro vladanje leksikom na višem nivou iz privatnog domena, kao i u vezi sa specifičnim temama za određene školske predmete, ali dolazi povremeno do grešaka kada se radi o izražavanju složenijih misli i ideja;

- opisuje svoje utiske upotrebljavajući jednostavne izraze, daje duži i precizan opis svakodnevnih radnji iz svog okruženja (ljudi, mesta, školsko iskustvo i slično), opisuje aktivnosti iz prošlosti i lično iskustvo;

- na razložan, jednostavan i neposredan način piše o velikom broju bliskih tema u okviru svog područja interesovanja;

- je u stanju da opiše svoje planove za budućnost;

- opiše radnju knjige ili filma i da opiše svoje reakcije;

- obrazloži mišljenje, planove i događaje.

SOCIOKULTURNA KOMPETENCIJA

Sticanje i ovladavanje sociokulturnim kompetencijama neophodnim za pisanu i usmenu upotrebu jezika.

Učenik treba da:

Verbalna i neverbalna komunikacija sa predstavnicima drugih kultura

- prepoznaje i adekvatno koristi najfrekventnije stilove i registre u vezi sa znanjima iz stranog jezika, ali i iz ostalih oblasti školskih znanja i životnih iskustava.

Interkulturna znanja i aktivnosti

MEDIJACIJA I PREVOĐENJE

U situaciji kada posreduje između osoba (vršnjaka i odraslih) koje ne mogu da se sporazumevaju, u neformalnim situacijama, sažimajući i delom prevodeći, učenik treba da:

Usmena medijacija

- prepričava sadržaj kratkog autentičnog teksta audio ili vizuelnog zapisa i kraće interakcije na L2;

- sažima sadržaj kraćeg adaptiranog pisanog ili usmenog teksta, sa L2 na L1 i L1 na L2, prilagođavajući ga sagovorniku.

Pisana medijacija i prevođenje

- pisano prenosi poruke na L2 ili na L1 (na osnovu podsticaja na suprotnom jeziku dodajući, po potrebi, objašnjenja i obaveštenja;

- koristi rečnike, posebno jednojezične, za pisano prenošenje poruka uz konsultacije se sa nastavnikom;

- koristi opšta znanja iz drugih oblasti u cilju što uspešnijeg pisanog prevođenja sa L2 na L1 kraćih adaptiranih tekstova uz upotrebu rečnika, prateće literature i informacionih tehnologija.

GRAMATIČKI SADRŽAJI

Imenice

- Množina imenica (posebni slučajevi)

Pluralia tantum, singularia tantum

- Zbirne imenice sa glagolom u jednini i množini (npr. people, police; family, team, orchestra …)

Član (proširivanje opsega upotreba i izostavljanja određenog i neodređenog člana)

Zamenice

- Bezlična upotreba zamenica (we, you, they, one)

- Složene zamenice sa some-, any-, no-

- Neodređene zamenice i pridevi (each, both, all)

Pridevi i prilozi

- Pridevi i prilozi istog oblika (fast, early, late, hard)

- Promena značenja (npr. hard / hardly, near / nearly)

- Poređenje jednakosti i nejednakosti (as … as, not so …, not as… as)

Veznici

- Veznici u paru (as...as, both...and, so...as, either...or, neither...nor, not...only, but...also, though...yet)

Tvorba reči

- Najčešći sufiksi (-hood, -ness, -ment, -ion/-ation) i prefiksi (co-, dis-, in-, mis-) za tvorbu imenica

- Odrični prefiksi (un-, in-, im-, ir-, dis-)

Glagoli

- Obnavljanje obrađenih glagolskih vremena

- Causative have / get

- Gerund (upotreba posle glagola enjoy, prefer, avoid... i posle izraza It’s no use, I can’t help...)

- Modalni glagoli sa infinitivom perfekta

- Participi (sadašnji i prošli)

- Pasivne konstrukcije

Predlozi

- Predlozi posle prideva i participa (npr. angry about, fond of, disappointed with)

- Predlozi posle glagola (npr. congratulate on, borrow from, divide into …)

Frazalni glagoli sa objektom (Take off your coat. / Take your coat off.)

Brojevi (višecifreni, decimalni, razlomci) i računske operacije

Rečenica

- Relativne rečenice (restriktivne i nerestriktivne)

- Pogodbene rečenice (obnavljanje sva tri tipa)

If only …/ I wish … (za izražavanje želja, kajanja / žaljenja)

Četvrti razred

(2 časa nedeljno, 62 časa godišnje)

Operativni zadaci na nivou jezičkih veština

SLUŠANJE

Osposobljavanje učenika za razumevanje usmenog govora

Učenik treba da:

Govor u učionici

- u potpunosti razume i reaguje na usmene poruke u vezi sa aktivnostima na času, čak i ako čas vodi nepoznata osoba, pod uslovom da je govor standardan i jasno artikulisan.

Audio i video materijali: globalno razumevanje

1. opštom temom i sadržajem datog usmenog teksta usmeravajući pažnju na relevantne jezičke i nejezičke elemente (ključne reči, intonaciju, govor tela i dr.);

2. strukturom izlaganja.

Audio/video materijali: detaljno/selektivno razumevanje

- posle drugog i po potrebi trećeg slušanja (u zavisnosti od složenosti teksta i naloga za slušanje):

1. proveri prvobitno postavljene hipoteze koje se odnose na vrstu, sadržaj i strukturu usmenog teksta;

2. razume sve bitne elemente sadržaja usmenog teksta u zavisnosti od cilja slušanja.

Monološka izlaganja

- uz eventualnu prethodnu pripremu, prati jasno strukturisana izlaganja o aktuelnim društvenim temama i o onima iz sfere sopstvenog interesovanja u kojima se koristi standardni jezik.

Mediji: emisije informativnog i naučnog sadržaja

- razume opšti smisao i bitne pojedinosti informativnih radijskih i televizijskih emisija o aktuelnim temama u kojima se koristi standardni govor;

- razume emisije naučno-popularnog sadržaja i najvažnije elemente emisija naučnog sadržaja.

- Prati različite televizijske emisije informativnog karaktera (dokumentarci, intervjui, diskusije, reportaže) u kojima se obrađuju aktuelne teme;

- razume temu radio emisija (reportaža, intervjua i sl., do 15 minuta), kao i njihov sadržaj, pod uslovom da je govor standardan i artikulacija jasna;

Mediji: zabavne emisije

- prati filmove, serije i različite druge televizijske emisije u kojima se obrađuju aktuelne teme;

- razume temu i delove pesama koje sluša.

Spontana interakcija

Uputstva

- razume uputstva za upotrebu određenih sredstava, predmeta ili aparata, pod uslovom da ne sadrže mnogo stručnih elemenata.

Strategije

- oslanjajući se na opšta znanja i iskustva, rekonstruiše nepoznato na osnovu konteksta i pamti, reprodukuje i kontekstualizuje bitne elemente poruke;

- oslanjajući se na svoja jezička znanja, postavlja i proverava hipoteze o jezičkim formama;

- uviđa koje elemente nije u potpunosti razumeo i u vezi sa njima traži dodatna obaveštenja.

ČITANJE

Učenik treba da:

Razlikovanje tekstualnih vrsta

- razlikuje frekventne i manje frekventne vrste tekstova, poznaje njihovu makro i mikro strukturu i razume njihovu svrhu i namenu.

Prepoznavanje i razumevanje tematike tekstova - nivo globalnog razumevanja

- razume pojedinačne informacije složenijih autentičnih, adaptiranih i neautentičnih tekstova, kao i njihov opšti smisao;

- razume tekstove dužine do 250 reči o konkretnim temama iz različitih oblasti interesovanja, sa značajnim stepenom ispravnog poimanja i tumačenja sadržaja.

Globalno razumevanje u okviru specifičnih vrsta tekstova

- razume opšti smisao i pojedinačne detalje privatne korespondencije svakodnevne tematike, kao i opšti smisao i najfrekventnije fraze karakteristične za poslovnu korespondenciju;

- razume bitne elemente i opšti sadržaj ograničeno kompleksnih informativnih tekstova, uz povremeno korišćenje rečnika i priručnika ili nastavnikovu pomoć.

Prepoznavanje i razumevanje pojedinačnih informacija - nivo selektivnog razumevanja

- ume da u poznatim i manje poznatim vrstama tekstova pronađe veliki broj relevantnih informacija.

Razumevanje stručnih tekstova

- razume nešto duža uputstva o načinu upotrebe tehničkih i drugih aparata, pisana jasnim jezikom, potkrepljena primerima konkretne upotrebe i/ili ilustracijama;

- ume da prati specijalizovane publikacije i izvan svog područja aktivnosti, koristeći povremeno rečnik ili neko drugo pomoćno sredstvo;

- razume različite vrste stručnih tekstova u kojima se koriste simboli, formule i ostali elementi naučne aparature;

- razume uputstva za montažu i korišćenje različitih instrumenata, aparata, sprava, predmeta;

- razume najvažnije informacije i glavne pojmove stručno specifičnih tekstova u kojima se govori o tehničkim inovacijama, poput laboratorijskih izveštaja, opisa komponenti materijala i/ili proizvoda, novih otkrića i dostignuća.

Razumevanje književnog teksta

- razume jednostavnije savremene literarne tekstove pisane uobičajenom i stilski nespecifikovanom leksikom, uz povremenu pomoć nastavnika ili konsultovanje rečnika/priručnika.

GOVOR

Osposobljavanje učenika za kratko monološko izlaganje i za učešće u dijalogu na stranom jeziku

Učenik treba da:

Monološko izlaganje

Opisivanje

- opisuje i izveštava o događajima i iskustvima, služeći se širim fondom izraza koje vešto primenjuje;

- opiše karakteristične detalje nekog događaja;

- ispriča priču ili iznese neki opis jednostavnim "listanjem" i ređanjem elemenata;

- jednostavnim rečima opiše i ukratko upoređuje stvari i događaje.

Argumentovanje

- argumentuje stavove i mišljenja tako dobro da ga sagovornik, bez poteškoća i gotovo tokom celog izlaganja, razume;

- naglasi tokom izlaganja bitne činjenice nekog događaja iz ličnog iskustva, ukratko ih obrazloži i objasni svoje mišljenje.

Izlaganje pred publikom

- u prezentaciji iznese svoj vrednosni stav o temama vezanim za lično iskustvo i interesovanja;

- je u stanju da odgovori na neposredna pitanja koja se nadovezuju, pod uslovom da se mogu ponoviti;

- interpretira radnju nekog filma ili knjige i opiše svoj doživljaj o njima.

Interakcija

Razumevanje izvornog govornika

- razume dovoljno kako bi se, bez preteranog napora, snalazio u uobičajenim situacijama.

Neformalni razgovor (između prijatelja)

- na učtiv način izražava svoja uverenja, stavove, slaganja i neslaganja;

- predlaže i reaguje na predloge;

- prati diskusije/razgovore određenog trajanja, pod uslovom da se govori razgovetno i standardnim jezikom.

Formalna komunikacija

- aktivno učestvuje u uobičajenoj formalnoj diskusiji o poznatim temama na standardnom jeziku ukoliko sagovornik govori razgovetno;

- razmenjuje informacije, dobija uputstava ili razrešava neke praktične probleme;

- prati promene tema u nekoj formalnoj diskusiji o temama iz domena interesovanja ili struke, ukoliko se razgovor vodi polako i razgovetno;

- se snalazi u neuobičajenim situacijama na javnom mestu, u prodavnici, pošti ili banci (npr. zahteva zamenu neke neispravne robe ili proizvoda);

- traži i dobije dodatna obaveštenja.

Intervjuisanje

- preuzme izvesnu inicijativu tokom konsultacije ili razgovora (pokretanje nove teme), ali u priličnoj meri ostaje zavisan od interaktivnog delovanja samog sagovornika.

PISANJE

Osposobljavanje učenika za pisanje kraćih tekstova različitog sadržaja

Učenik treba da:

Tema

- piše jasno strukturisane tekstove iz oblasti ličnog interesovanja, kao i u vezi sa aktuelnim dešavanjima ističući jasno svoje stavove u vezi sa različitim problemima savremenog društva (kulturni događaji, sport, ekologija, savremene tehnologije i slično);

- može da rezimira pročitanu priču, novinski članak, film i slično i objasni svoj stav u vezi sa nekom temom koja je predmet učenikovog zanimanja, kao i da precizno parafrazira određene delove narativnog teksta, nečije stavove i slično.

Tekstualne vrste i dužine

- piše formalne i neformalne tekstove (do 120 reči);

- parafrazira i rezimira tekstove o temama u vezi sa svakodnevnim životom, razonodom, putovanjima, aktuelnim dešavanjima iz svog domena interesovanja i problemima savremenog društva;

- je u stanju da precizno napiše kraće i jednostavno izlaganje o temama od opšteg interesa;

- može precizno da prenese informacije, ističući relevantne činjenice i svoje mišljenje.

Leksika i komunikativne funkcije

- iskazuje dobro vladanje leksikom na višem nivou iz javnog i privatnog domena, ali dolazi povremeno do grešaka kada se radi o izražavanju složenijih misli i ideja;

- piše na teme u vezi sa određenim školskim predmetima koji su u vezi sa interesovanjima učenika;

- se služi stručnim terminima iz određene oblasti koja je predmet učenikovog interesovanja (npr. fizika, matematika i slično);

- precizno i jasno opiše radnju knjige ili filma i da opiše svoje reakcije;

- obrazloži mišljenje, planove i događaje.

SOCIOKULTURNA KOMPETENCIJA

Sticanje i ovladavanje sociokulturnim kompetencijama neophodnim za pisanu i usmenu upotrebu jezika

Učenik treba da:

Verbalna i neverbalna komunikacija sa predstavnicima drugih kultura

- prepoznaje i adekvatno koristi najfrekventnije stilove i registre u vezi sa znanjima iz stranog jezika, ali i iz ostalih oblasti školskih znanja i životnih iskustava.

Interkulturna znanja i aktivnosti

MEDIJACIJA I PREVOĐENJE

U situaciji kada posreduje između osoba (vršnjaka i odraslih) koje ne mogu da se sporazumevaju, u neformalnim situacijama, sažimajući i delom prevodeći, učenik treba da:

Usmena medijacija

- prepričava sadržaj kratkog autentičnog teksta audio ili vizuelnog zapisa i kraće interakcije na L2;

- sažima sadržaj kraćeg adaptiranog pisanog ili usmenog teksta, sa L2 na L1 i sa L1 na L2, prilagođavajući ga sagovorniku.

Pisana medijacija i prevođenje

- pisano prenosi poruke na L2 ili na L1 (na osnovu podsticaja na suprotnom jeziku dodajući, po potrebi, objašnjenja i obaveštenja);

- koristi rečnike, posebno jednojezične, za pisano prenošenje poruka uz konsultacije sa nastavnikom;

- koristi opšta znanja iz drugih oblasti u cilju što uspešnijeg pisanog prevođenja sa L2 na L1, kraćih adaptiranih tekstova uz upotrebu rečnika, prateće literature i informacionih tehnologija.

GRAMATIČKI SADRŽAJI

Imenice

- Množina složenica

- Množina imenica stranog porekla

Član (utvrđivanje i proširivanje opsega upotreba i izostavljanja određenog i neodređenog člana)

Veznici

- Povezivanje zavisne rečenice sa glavnom (when, that, while, because, although, though, since, after, as, if, until, as if, as though, so that, in order that)

Tvorba reči

- Sufiksi za pravljenje prideva (-able, -ary, -ful, -less, -ous, -ic, -ical…)

- Složenice: imenice (breakdown, software, passer-by…) i pridevi (blue-eyed, short-sleeved…)

Glagoli

- Obnavljanje obrađenih glagolskih vremena

Simple and continuous forms (glagoli stanja i akcije: think, feel, look, see, smell, taste, appear)

- Narativna glagolska vremena (Past Simple, Rast Continuous, Past Perfect, Past Perfect Continuous, used to/would za uobičajene radnje u prošlosti)

Future Continuous/Future Perfect/Future Perfect Continuous

- Glagoli praćeni gerundom ili infinitivom

Must have/could have/can't have (spekulisanje o prošlosti)

Predlozi u izrazima za vreme (npr. on time/in time, at the end/in the end/at last …)

Frazalni glagoli (od tri dela, npr. split up with, run out of, come up with...)

Rečenica

- Neupravni govor (sa slaganjem vremena, različiti tipovi rečenica)

- Pogodbene rečenice (alternative za if, npr. unless, provided (that), as long as)

- Želje koje se odnose na sadašnjost, prošlost, budućnost (I wish/If only/It’s time/I’d rather)

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Oblici nastave

Predmet se realizuje kroz sledeće oblike nastave:

- komunikativna nastava stranih jezika uz primenu oblika rada u grupama i parovima, dodatnih sredstava u nastavi (AV materijali, IT, igre, autentični materijali, itd.), kao i uz primenu principa nastave zasnovane na složenim zadacima koji ne moraju biti isključivo jezičke prirode (task-based language teaching).

- Realizacija određenih sadržaja ostalih nastavnih predmeta na stranom jeziku - CLIL (Content and Language Integrated Learning). Ova vrsta nastave proizlazi iz ciljeva predmeta i predstavlja integrisani tematski pristup u nastavi gde strani jezik postaje sredstvo, a ne cilj. U ovom segmentu nastavnici jezika sarađuju sa nastavnicima onih predmeta za čije se sadržaje odluče pri planiranju nastavnog procesa. Nastavna procedura CLIL (Content and Language Integrated Learning) jeste pristup koji integriše podučavanje ostalih predmeta i stranog jezika, tako da se nejezički sadržaji izučavaju na stranom jeziku spajajući četiri međuzavisna procesa: sadržaj, kogniciju, kulturu i komunikaciju.

Mesto realizacije nastave

- Nastava se realizuje u učionici ili odgovarajućem kabinetu.

Preporuke za realizaciju nastave

- Slušanje i reagovanje na naloge i/ili zadatke u vezi sa tekstom namenjenim razvoju i proveri razumevanja govora;

- Rad u parovima, malim i velikim grupama (mini-dijalozi, igra po ulogama, simulacije itd.);

- Aktivnosti (izrada panoa, prezentacija, zidnih novina, postera za učionicu, organizacija tematskih večeri i sl.);

- Debate i diskusije primerene uzrastu (debate predstavljaju unapred pripremljene argumentovane monologe sa ograničenim trajanjem, dok su diskusije spontanije i nepripremljene interakcije na određenu temu);

- Obimniji projekti koji se rade u učionici i van nje u trajanju od nekoliko nedelja do čitavog polugodišta uz konkretno vidljive i merljive proizvode i rezultate;

- Gramatička građa dobija svoj smisao tek kada se dovede u vezu sa datim komunikativnim funkcijama i temama, i to u sklopu jezičkih aktivnosti razumevanja (usmenog) govora i pisanog teksta, usmenog i pismenog izražavanja i medijacije;

- Polazište za posmatranje i uvežbavanje jezičkih zakonitosti jesu usmeni i pisani tekstovi različitih vrsta, dužine i stepena težine; koriste se, takođe, izolovani iskazi, pod uslovom da su kontekstualizovani i da imaju komunikativnu vrednost;

- Za svaki razred su planirana dva pismena zadatka.

OSNOVE ASTROFIZIKE I ASTRONOMIJE

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Osnove astrofizike i astronomije je da učenici upoznaju nebeska tela i pojave u Vasioni.

Zadaci nastave predmeta Osnove astrofizike i astronomije jesu da učenici:

- stiču znanja o kosmosu i osnovnim zakonima makrosveta;

- uočavaju, shvataju i primenjuju univerzalnost zakona prirodnih nauka;

- stiču savremena znanja o Vasioni i metodama koje su omogućile sticanje tog znanja;

- razvijaju radoznalost i interesovanje za svet koji ih okružuje;

- razvijaju kritički duh i smisao za egzaktno mišljenje;

- primenjuju znanje stečeno u drugim naukama;

- samostalno zaključuju na osnovu stečenog znanja i razvijaju apstraktno mišljenje;

- razvijaju smisao za orijentaciju u prostoru i vremenu;

- upoznaju se sa izvorima energije i mogućnostima njihovog korišćenja;

- osposobe se za kvalitativno i kvantitativno rešavanje astrofizičkih i astronomskih problema i zadataka.

IV razred

(2 časa nedeljno, 62 godišnje)

Sadržaji programa

I. Uvod

1. Predmet proučavanja i specifičnosti sadržaja astrofizike i astronomije. Interdisciplinarnost. Kratak pregled istorijskog razvoja. Mogućnost izučavanja sa Zemlje. Uloga kosmičkih letova u današnjoj astrofizici i astronomiji.

II. Gravitaciona dejstva

1. Prividno kretanje planeta. Heliocentrični sistem. Keplerovi zakoni.

2. Njutnov zakon gravitacije. Prva, druga i treća kosmička brzina.

3. Plimsko dejstvo Meseca i Sunca.

III. Daljine i veličine nebeskih tela

1. Paralaksa (dnevna i godišnja). Astronomske jedinice za daljinu.

2. Osnovne metode za određivanje veličine nebeskih tela u Sunčevom sistemu.

IV. Nebo, prostor i vreme

1. Orijentacija na nebu. Sazvežđa. Osnovni elementi astrognozije.

2. Nebeska sfera. Njeno prividno obrtanje i Zemljina rotacija. Horizontski i ekvatorski sferni koordinatni sistemi.

3. Prividno godišnje i dnevno kretanje Sunca i njegove posledice (godišnja doba, i smena dana i noći). Zodijačka sazvežđa. Ekliptički sferni koordinatni sistem.

4. Dokazi Zemljine rotacije i revolucije.

5. Vreme (jedinica, zvezdano, pravo, srednje, svetsko, zonsko i ukazno). Kalendari.

V. Zračenje nebeskih tela

1. Spektar zračenja nebeskih tela. Kontinualni, linijski i trakasti spektri.

2. Uticaj hemijskog sastava i fizičkih uslova na izgled spektra.

3. Toplotni i netoplotni mehanizmi zračenja.

4. Doplerov efekat (nerelativistički i relativistički). Izračunavanje radijalnih brzina nebeskih tela.

5. Fotometrijske veličine i njihove objektivne i subjektivne (vizuelne) jedinice.

6. Pogsonov zakon. Prividne i apsolutne zvezdane veličine.

7. Uticaj Zemljine atmosfere na astronomska posmatranja.

VI. Astronomski instrumenti

1. Optički teleskopi.

2. Prijemnici zračenja.

3. Osnovne karakteristike teleskopa (razdvojna moć, sabirna moć i uvećanje). Postavljanje teleskopa.

4. Radio-teleskopi i radio-interferometar.

VII. Zvezde

1. Fizičke karakteristike i spektralna klasifikacija zvezda. Hercšprung-Raselov dijagram.

2. Kretanje zvezda.

3. Određivanje zvezdanih masa, prečnika i temperatura.

4. Unutrašnja struktura zvezda. Zvezdani omotači.

5. Izvori energije zvezda (gravitaciona kontrakcija i termonuklearna fuzija).

6. Dvojne i višestruke zvezde. Zvezdana jata.

7. Promenljive zvezde. Nove i supernove zvezde. Pulsari i neutronske zvezde.

8. Međuzvezdana materija.

9. Evolucija zvezda.

VIII. Galaksije

1. Mlečni put. Struktura i rotacija.

2. Galaksije i vrste galaksija. Metode određivanja udaljenosti galaksija. Jata galaksija.

3. Hablov zakon. Aktivne galaksije - kvazari i Sejfertove galaksije. Razvoj galaksija.

IX. Kosmološke hipoteze

1. Kosmološki modeli.

2. Velika eksplozija. Mikrotalasno reliktno zračenje.

X. Sunce

1. Karakteristike mirnog Sunca i njegova građa.

2. Sunčeva aktivnost (pege, fakule, protuberance, erupcije). Sunčev vetar. Geofizičke posledice.

XI. Sunčev sistem

1. Osnovne karakteristike Sunčevog sistema. Zemlja, Mesec i planete Zemljinog tipa. Planete Jupiterovog tipa.

2. Asteroidi.

3. Planete patuljci.

4. Pomračenja Sunca i Meseca.

5. Komete, meteori i meteoriti. Međuplanetarna materija.

XII. Evolucija Sunčevog sistema

1. Opšte karakteristike planeta i postavke o njihovom zajedničkom poreklu.

2. Osnovne kosmogonijske hipoteze. Hipoteze hladne i vruće magline. Sudarne hipoteze.

XIII. Ekstrasolarni planetarni sistemi

1. Osnovne metode detekcije ekstrasolarnih planeta. Opšte karakteristike planeta i osnovne pretpostavke o njihovom poreklu.

Posmatračke i praktične vežbe

1. Posmatranje sazvežđa, ucrtavanje značajnijih sazvežđa i njihovih najsjajnijih zvezda u neme karte.

2. Određivanje položaja meridijana datog mesta merenjem visine Sunca (gnomon).

3. Određivanje faza Meseca sa snimka.

4. Određivanje žižne daljine teleskopa.

5. Određivanje udaljenosti galaksije pomoću supernove (snimak).

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Koncept nastavnog programa predmeta Osnove astrofizike i astronomije, izbor nastavnih tema i sadržaja određen je sledećim postavkama:

- predmet Osnove astrofizike i astronomije se u ovom razredu javlja prvi put;

- učeniku se daje savremena slika Vasione;

- posvećuje se posebna pažnja stvaranju naučne slike sveta osnovnim pedagoško-didaktičkim zahtevima;

- program sadrži 13 nastavnih celina, a svaka od njih sadrži neophodan broj sadržaja;

- za svaku celinu je dat orijentacioni broj časova teorijske nastave i časova utvrđivanja gradiva. U taj broj su uključene praktične vežbe, posmatranje neba okom i teleskopom, demonstraciona nastava i izrada računskih zadataka;

- za praktičnu i demonstracionu vežbu potrebna su sledeća nastavna sredstva: karta zvezdanog neba, astronomski durbin, mesečeva karta i dijapozitivi;

- preporučuje se organizovanje posete Planetarijumu i prikazivanje filmova iz astronomije i astrofizike. Korisno je imati i fotografski aparat sa adicionim prstenom za durbin, da bi se mogla snimati nebeska tela;

- preporučuje se korišćenje edukativnih kompakt diskova i drugog dostupnog softvera u kompjuterizovanoj učionici;

Kratko uputstvo za praktična posmatranja

U toku septembra: prvo upoznavanje sa nebeskim telima. Cirkumpolarna sazvežđa (Polara, Mala i Velika kola, Kasiopeja). Posmatranje vidljivih planeta.

Sredina oktobra: orijentisanje pomoću nebeskih tela. Posmatranje Meseca i Andromedine magline. Praćenje meteora.

Početak novembra: orijentisanje pomoću Sunca. Demonstracija razlike između pravog i srednjeg podneva.

Polovinom novembra: praćenje meteorskog roja Leonida (14. XI - 19. XI).

Septembar-decembar: merenje podnevne visine Sunca i praćenje mena Meseca.

Januar-februar: Upoznavanje sa zimskim sazvežđima. Posmatranje Orionove magline.

Osim toga, ukoliko se na nebu javi neka važnija pojava potrebno je uključiti se u njeno posmatranje.

U nastavi astronomije treba koristiti internet i proveravati tačnost podataka jer je poslednjih 20 godina došlo do velikog broja značajnih otkrića u astronomiji. Na primer, veći broj satelita oko planeta Jupiterovog tipa, u upotrebi je i trinaesto zodijačko sazvežđe Zmijonoša (Ophiucus), koje je iza Škorpije, a ispred Strelca, vreme "boravka" Sunca u zodijačkim sazvežđima se kreće od 6 do 44 dana, a ne po 30 dana, zatim Pluton nije planeta već asteroid itd.

Uputstva u vezi praktičnih posmatranja, u okviru dodatnog rada, data su u "Službenom glasniku - Prosvetni glasnik", broj 5/90.

tabela 1: Orijentacioni broj časova po nastavnim temama

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Uvod	1
II	Gravitaciona dejstva	4
III	Daljine i veličine nebeskih tela	3
IV	Nebo, prostor i vreme	7
V	Zračenje nebeskih tela	8
VI	Astronomski instrumenti	3
VII	Zvezde	12
VIII	Galaksije	4
IX	Kosmološke hipoteze	4
X	Sunce	4
XI	Sunčev sistem	7
XII	Evolucija Sunčevog sistema	3
XIII	Ekstrasolarni planetarni sistemi	2
Ukupno		62

HEMIJA

Cilj i zadaci

Cilj nastave hemije u gimnaziji je razvoj domenskih hemijskih znanja, tehničko-tehnoloških znanja, razvoj opštih kognitivnih i komunikacijskih sposobnosti, kao priprema za dalje univerzitetsko obrazovanje i osposobljavanje za primenu hemijskih znanja u svakodnevnom životu, rešavanje problema u novim i nepoznatim situacijama i razvijanje odgovornog odnosa prema sebi, drugima i životnoj sredini.

Zadaci nastave hemije u gimnaziji su da učenici:

- razviju hemijsku naučnu pismenost i sposobnost komunikacija u hemiji;

- osposobe se za pretraživanje hemijskih informacija primenom savremenih informacionih tehnologija;

- ovladaju osnovama naučnog metoda u hemiji i shvate značaj hemijskog eksperimenta kao primarnog izvora znanja i osnovnog metoda saznavanja u hemiji;

- razumeju pojave i procese u prirodi sa aspekta hemijskog izučavanja;

- razumeju odnos uslovljenosti svojstava supstanci njihovom strukturom;

- razumeju uslovljenost svojstava hemijskog sistema njegovim kvalitativnim sastavom i kvantitativnim odnosom njegovih komponenti;

- primenjuju osnovne hemijske koncepte (korpuskularni koncept, koncept održanja materije, koncept ravnoteže, koncept razvojnosti hemijskih teorija) za tumačenje hemijskih struktura i procesa:

- ovladaju osnovnim tehnikama laboratorijskog rada;

- razumeju značaj hemijske proizvodnje za savremeno društvo;

- razumeju značaj hemije za različite savremene tehnologije;

- razviju svest o povezanosti hemije u sistemu prirodnih nauka sa tehničko-tehnološkim, socio-ekonomskim i društvenim naukama;

- budu osposobljeni za zaštitu od potencijalnih rizika u hemiji i nauče da adekvatno reaguju pri nezgodama u hemijskoj laboratoriji i svakodnevnom životu;

- razumeju značaj hemije i hemijske proizvodnje za održivi razvoj;

- razviju odgovoran stav prema korišćenju supstanci u svakodnevnom životu i profesionalnom radu;

- razviju osetljivost za probleme i sposobnost rešavanja problema, logičko i kritičko mišljenje;

- razviju odgovornost, sistematičnost, preciznost u radu i pozitivan stav prema učenju;

- razviju svest o sopstvenom znanju i potrebi za permanentnim hemijskim obrazovanjem;

- unaprede saradnju i timski rad.

I razred

(3 časa nedeljno, 105 časova godišnje = 75 časova teorijske nastave + 30 časova vežbi)

Sadržaji programa

VRSTE SUPSTANCI

Pojam i vrste supstanci. Hemijski elementi, jedinjenja i smeše.

STRUKTURA ATOMA

Struktura atoma. Atomska masa i atomski broj. Izotopi. Izgradnja elektronskog omotača atoma. Elektronska konfiguracija atoma i Periodni sistem elemenata. Energija jonizacije i afinitet prema elektronu. Periodičnost promena fizičkih i hemijskih svojstava elemenata.

Demonstracioni ogledi:

Upoređivanje reaktivnosti elemenata 1. grupe Periodnog sistema elemenata. Upoređivanje reaktivnosti elemenata 17. grupe Periodnog sistema elemenata.

Upoređivanje promena hemijskih svojstava elemenata treće periode sa stanovišta građe elektronskog omotača njihovih atoma (reakcije Na, Mg, Al sa vodom).

HEMIJSKE VEZE I MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE

Jonska veza (kristalna rešetka natrijum-hlorida). Kovalentna veza. Polarnost molekula. Međumolekulske sile i vodonična veza. Atomske i molekulske kristalne rešetke. Metalna veza.

Svojstva supstanci sa jonskom, kovalentnom i metalnom vezom (agregatno stanje, temperature ključanja i topljenja, rastvorljivost u vodi).

Hemijske formule. Količina supstance, molarna masa i molarna zapremina. Izračunavanje masenog procentnog sastava jedinjenja.

Određivanje empirijske i molekulske formule jedinjenja.

Demonstracioni ogledi

Sublimacija joda.

Ispitivanje polarnosti molekula vode.

DISPERZNI SISTEMI

Disperzni sistemi: pojam i vrste. Rastvorljivost. Značaj i primena koloidnih rastvora, suspenzija i emulzija.

Pravi rastvori: maseni procentni sadržaj rastvora i količinska koncentracija.

Koligativna svojstva rastvora.

Demonstracioni ogledi

Ispitivanje rastvorljivosti NaCl, H2SO4, šećera, skroba, peska i ulja u vodi.

Dobijanje i ispitivanje svojstava prezasićenog vodenog rastvora natrijum-acetata.

Ispitivanje rastvorljivosti različitih supstanci u polarnim i nepolarnim rastvaračima.

Razmena energije između hemijskog sistema i okoline (rastvaranje amonijum-hlorida i natrijum-hidroksida u vodi; merenje toplotnog efekta rastvaranja soli Na2SO4 i Na2SO4 · 10H2O).

HEMIJSKE REAKCIJE

Hemijski sistem. Hemijske reakcije. Tipovi hemijskih reakcija. Hemijske jednačine.

Osnovni hemijski zakoni. Stehiometrijska izračunavanja na osnovu hemijskih jednačina.

Energetske promene pri hemijskim reakcijama (egzotermne i endotermne reakcije, reakciona toplota, Hesov zakon).

Brzina hemijske reakcije i faktori koji na nju utiču (Zakon o dejstvu masa). Kataliza i katalizatori.

Hemijska ravnoteža. Faktori koji utiču na hemijsku ravnotežu.

Demonstracioni ogledi:

Kretanje čestica kao uslov za hemijsku reakciju (reakcija gasovitog amonijaka i gasovitog hlorovodonika).

Uticaj koncentracije Na2SO3 na brzinu reakcije sa H2SO4.

KISELINE, BAZE I SOLI

Rastvori elektrolita. Elektrolitička disocijacija. Jaki i slabi elektroliti. Jonske reakcije.

Protolitička teorija kiselina i baza. Protolitička ravnoteža u vodi. Koncentracija jona u vodenim rastvorima kiselina, baza i soli. pH vrednost vodenih rastvora.

Demonstracioni ogledi:

Suzbijanje disocijacije u reakciji gvožđe(III)-hlorida i amonijum-tiocijanata.

Promena boje indikatora (lakmus hartije, metil oranža i fenolftaleina) u kiseloj i baznoj sredini.

Ispitivanje kiselo-baznih svojstava vodenih rastvora kiselina, baza i različitih vrsta soli.

OKSIDOREDUKCIONE REAKCIJE

Osnovni pojmovi oksidoredukcionih procesa: oksidacioni broj, oksidacija, redukcija, oksidaciona i redukciona sredstva.

Pojam elektrolize i galvanskog sprega. Korozija.

Demonstracioni ogledi

Reakcija gvožđe(II)-sulfata sa kalijum-permanganatom u kiseloj i u baznoj sredini.

Reakcija gvožđa sa vodenim rastvorom bakar(II)-sulfata.

VEŽBE

UVOD U LABORATORIJSKU TEHNIKU

Pravila za bezbedan rad u hemijskoj laboratoriji. Mere predostrožnosti i prve pomoći. Protivpožarna zaštita, gašenje požara.

Hemikalije: podela, čuvanje, označavanje. Indikatori, vrste i upotreba.

Laboratorijski pribor: podela, održavanje i upotreba. Aparature i sastavljanje aparatura. Obrada laboratorijskog stakla.

Grejanje, upotreba kupatila i grejalica.

Vage, merenje mase čvrstih supstanci. Merenje zapremine tečnosti.

Vođenje laboratorijskog dnevnika.

OSNOVNE LABORATORIJSKE OPERACIJE

Postupci za odvajanje i prečišćavanje supstanci (ceđenje, centrifugiranje, sublimacija, kristalizacija, prekristalizacija, destilacija na atmosferskom pritisku, destilacija vodenom parom, frakciona destilacija).

Filtriranje smeše usitnjene krede i vode. Destilacija rastvora plavog kamena. Prekristalizacija plavog kamena.

DISPERZNI SISTEMI

Pripremanje rastvora NaOH određenog masenog udela i količinske koncentracije.

Pripremanje rastvora HCl određene količinske koncentracije.

Pripremanje rastvora CuSO4 određenog masenog udela i količinske koncentracije polazeći od CuSO4 · 5H2O.

HEMIJSKE REAKCIJE

Ispitivanje uticaja različitih činilaca na brzinu hemijske reakcije:

- reakcije cinka sa etanskom i hlorovodoničnom kiselinom istih količinskih koncentracija;

- reakcije cinka sa 5% i 20% vodenim rastvorom hlorovodonične kiseline;

- reakcije cinka sa 5% vodenim rastvorima hlorovodonične kiseline na 25 °C i na 60 °C;

- reakcija kalijum-jodida i olovo(II)-nitrata;

- razlaganje vodonik-peroksida uz i bez prisustva mangan(IV)-oksida.

- Ispitivanje uticaja različitih činilaca na hemijsku ravnotežu:

- uticaj povećanja koncentracije učesnika reakcije na sastav ravnotežne smeše u reakciji gvožđe(III)-hlorida sa amonijum-tiocijanatom;

- uticaj promene temperature, odnosno pritiska, na sastav ravnotežne smeše u reakciji dimerizacije azot(IV)-oksida.

KISELINE, BAZE I SOLI

Dobijanje soli: reakcija cinka i sumpora, reakcija bakra i razblažene azotne kiseline, reakcija bakar(II)-sulfata i cinka, reakcija olovo(II)-oksida i hlorovodonične kiseline, reakcija barijum-hlorida i natrijum-sulfata, reakcija srebro-nitrata i hlorovodonične kiseline.

Jonske reakcije:

- Nastajanje teško rastvorljivih jedinjenja, AgCl i PbCr2O4.

- Nastajanje lako isparljivih jedinjenja, CO2 i NH3.

- Nastajanje slabo disosovanih jedinjenja, H2O i CH3COOH.

- Nastajanje kompleksnih soli, Fe4[Fe(CN)6]3 i [Cu(NH3)4](OH)2.

Merenje pH vrednosti vodenih rastvora: natrijum-hidroksida, amonijaka, sumporne kiseline i etanske kiseline različitih koncentracija.

Titracija rastvora jake kiseline rastvorom jake baze.

OKSIDOREDUKCIONE REAKCIJE

Naponski niz metala: poređenje redukcione moći metala.

II razred

(3 časa nedeljno, 105 časova godišnje = 75 časova teorijske nastave + 30 časova vežbi)

Sadržaji programa

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Periodičnost promene strukture i svojstava elemenata u Periodnom sistemu elemenata. Nemetali, metali i metaloidi u PSE.

VODONIK

Svojstva i rasprostranjenost vodonika. Izotopi vodonika. Značaj i primena jedinjenja vodonika: voda, vodonik-peroksid, hidridi.

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje vodonika i ispitivanje njegovih svojstava. Dejstvo molekulskog i atomskog vodonika na rastvor kalijum-permanganata.

ELEMENTI 1. GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA

Opšta svojstva elemenata u grupi. Svojstva, značaj i primena jedinjenja: natrijum-hlorid, natrijum-hidroksid, natrijum-karbonat (dobijanje ovih jedinjenja) i kalijum-nitrat.

Demonstracioni ogledi:

Reakcije natrijuma i kalijuma s vodom.

ELEMENTI 2. GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA

Uporedna svojstva elemenata u grupi, poređenje sa svojstvima alkalnih metala, odstupanje kod berilijuma. Reakcija zemnoalkalnih elemenata s vodom. Svojstva, značaj i primena jedinjenja: magnezijum-karbonat, kalcijum-oksid, kalcijum-hidroksid (dobijanje kalcijum-oksida i kalcijum-hidroksida), kalcijum-karbonat, kalcijum-sulfat.

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje magnezijum-hidroksida.

Dokazivanje baznosti magnezijum- i kalcijum-hidroksida.

Reakcije magnezijuma i kalcijuma sa hlorovodoničnom kiselinom.

ELEMENTI 13. GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA

Uporedna svojstva elemenata u grupi. Aluminijum. Dobijanje aluminijuma. Legure aluminijuma. Svojstva, značaj i primena jedinjenja aluminijuma: aluminijum-oksid, aluminijum-hidrid, aluminati, dvogube soli aluminijuma.

Demonstracioni ogledi:

Ispitivanje amfoternosti aluminijuma i aluminijum-hidroksida: reakcije sa rastvorima hlorovodonične kiseline i natrijum-hidroksida.

ELEMENTI 14. GRUPE PERIODNOG SISTEMA

Uporedna svojstva elemenata u grupi. Ugljenik. Ugalj. Koks. Svojstva, značaj i primena jedinjenja ugljenika: oksidi ugljenika, karbidi, cijanidi. Silicijum. Silikati. Osnovne karakteristike procesa proizvodnje silikatnih materijala - staklo, keramika, cement.

Kalaj, olovo i uporedna svojstva njihovih jedinjenja.

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje čađi.

Dobijanje i ispitivanje svojstava ugljenik(IV)-oksida.

ELEMENTI 15. GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA

Uporedna svojstva elemenata u grupi. Azot. Svojstva, značaj i primena jedinjenja azota (hidridi, oksidi, kiseline i soli). Dobijanje amonijaka i azotne kiseline. Fosfor. Svojstva, značaj i primena jedinjenja fosfora (hidridi, oksidi, kiseline i njihove soli). Veštačka đubriva.

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje i ispitivanje svojstava azota, amonijaka i azotne kiseline.

ELEMENTI 16. GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA

Uporedna svojstva elemenata u grupi. Kiseonik. Ozon. Sumpor. Svojstva, značaj i primena jedinjenja sumpora (hidridi, oksidi, kiseline i njihove soli). Dobijanje sumporne kiseline.

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje plastičnog sumpora.

Dobijanje i ispitivanje svojstava sumpor(IV)-oksida.

Dejstvo razblažene sumporne kiseline na gvožđe, cink, bakar i olovo.

ELEMENTI 17. GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA

Uporedna svojstva elemenata u grupi. Fluor. Hlor. Brom. Jod. Halogenovodonične i kiseonične kiseline halogena i njihove soli. Dobijanje hlorovodonične kiseline.

Demonstracioni ogledi:

Reakcije hlorovodonične kiseline sa kalcijum-karbonatom i natrijum-acetatom.

Beljenje hlornim krečom.

ELEMENTI 18. GRUPE PERIODNOG SISTEMA ELEMENATA

Uporedna svojstva plemenitih gasova.

PRELAZNI METALI

Uporedna svojstva prelaznih metala. Kompleksna jedinjenja (hemijske veze, nomenklatura, elektrolitička disocijacija, značaj). Priprema sirovina i princip dobijanja metala.

Elementi 6. grupe PSE. Hrom i pregled važnijih jedinjenja.

Elementi 7. grupe PSE. Mangan i pregled važnijih jedinjenja.

Elementi 8. 9. i 10. grupe PSE. Gvožđe. Svojstva, značaj i primena jedinjenja gvožđa. Dobijanje gvožđa i čelika.

Svojstva i značaj kompleksnih jedinjenja gvožđa, kobalta i nikla.

Elementi 11. grupe PSE. Bakar, srebro i važnija jedinjenja.

Elementi 12. grupe PSE. Cink, živa i važnija jedinjenja.

Demonstracioni ogledi:

Taloženje hidroksida bakra iz rastvora plavog kamena i ispitivanje njegovih svojstava.

Dobijanje gvožđe(III)-hidroksida i njegovo rastvaranje u hlorovodoničnoj kiselini.

LANTANIDI I AKTINIDI

Uporedna svojstva lantanida. Oksidi lantanida. Uporedna svojstva aktinida.

HEMIJSKI ASPEKTI ZAGAĐIVANJA ŽIVOTNE SREDINE

Hemijski zagađivači životne sredine.

Zagađivanje atmosfere. Izvori zagađivanja. Glavni zagađivači: oksidi sumpora, azota, jedinjenja olova, žive, cinka, kadmijuma i bakra. Potencijalno kancerogene supstance.

Zagađivanje vode. Izvori zagađivanja. Glavni zagađivači. Toksični otpadni materijali. Prečišćavanje otpadnih voda.

Zagađivanje zemljišta. Hemijski otpad.

VEŽBE

REAKCIJE I SVOJSTVA NEORGANSKIH SUPSTANCI

Metode i tehnike analitičke hemije. Principi kvalitativne hemijske analize.

Dokazivanje jona alkalnih metala u plamenu. Reakcija alkalnih metala sa vodom. Hidroliza soli alkalnih metala. Merenje pH vrednosti vodenih rastvora soli: natrijum- hlorida, natrijum-acetata, natrijum-karbonata i natrijum-hidrogen karbonata.

Ispitivanje svojstava magnezijuma i kalcijuma. Dokazivanje jona kalcijuma i magnezijuma. Dobijanje i ispitivanje svojstava magnezijum-oksida. Hidroliza soli zemnoalkalnih metala. Tvrdoća vode i njeno omekšavanje.

Ispitivanje svojstava aluminijuma, kalaja i olova. Dokazivanje jona aluminijuma, kalaja i olova. Dobijanje hidroksida aluminijuma, kalaja i olova i dokazivanje njihove amfoternosti.

Upoređivanje redukcionih sposobnosti prelaznih metala. Ispitivanje svojstava cinka, gvožđa i bakra. Dokazivanje jona prelaznih metala: gvožđa, mangana, srebra, cinka, bakra, žive.

Ispitivanje oksidacione sposobnosti kalijum-permanganata u različitim sredinama.

Ispitivanje oksidacione sposobnosti kalijum-dihromata. Prevođenje hromatnog u dihromatni jon i obrnuto.

Upoređivanje oksidacionih sposobnosti halogenih elemenata. Dokazivanje hloridnog, bromidnog i jodidnog jona. Ispitivanje svojstava i dokazivanje joda.

Ispitivanje svojstava sumpora. Dokazivanje sulfatnog jona. Dehidrataciono svojstvo sumporne kiseline. Ponašanje sulfata pri zagrevanju.

Dobijanje i ispitivanje svojstava azota, amonijaka i azot(IV)-oksida. Dokazivanje amonijum jona. Dokazivanje nitratnih i fosfatnih jona.

Sagorevanje magnezijuma u ugljenik(IV)-oksidu. Hidroliza soli ugljene kiseline. Dejstvo kiselina na soli ugljene kiseline. Dokazivanje karbonatnog jona.

Kvantitativna hemijska analiza

Princip volumetrijskih određivanja (standardni rastvori, završna tačka titracije, izračunavanje rezultata).

Neutralizacione metode

- Acidimetrijsko određivanje HCl.

- Alkalimetrijsko određivanje NaOH.

Taložne metode

- Argentometrijsko određivanje hlorida u vodi za piće.

Kompleksometrijske metode

- Određivanje tvrdoće vode za piće.

INTERAKCIJA ELEKTROMAGNETNOG ZRAČENJA I HEMIJSKIH SUPSTANCI

Spektrohemijske metode analize, plamena fotometrija. Apsorpciona (UV/Vis) i infracrvena (IC) spektroskopija, masena spektrometrija i nuklearna magnetna rezonancija (NMR).

Određivanje natrijuma i kalijuma plamenom fotometrijom. Vizuelna kolorimetrija.

HEMIJSKI ASPEKTI ZAGAĐIVANJA ŽIVOTNE SREDINE

Određivanje hemijske potrošnje kiseonika u otpadnim vodama.

III razred

(2 časa nedeljno, 70 časova godišnje = 50 časova teorijske nastave + 20 časova vežbi)

Sadržaji programa

UVOD U ORGANSKU HEMIJU

Svojstva ugljenikovog atoma (valenca, oksidacioni broj, hibridizacija). Struktura organskih molekula (tipovi veza, geometrija molekula). Formule organskih molekula (molekulske, strukturne, racionalne, skeletne, kondenzovane). Pojam funkcionalne grupe. Sličnosti i razlike u svojstvima organskih i neorganskih jedinjenja.

ALKANI I CIKLOALKANI

Klasifikacija ugljovodonika prema prirodi ugljovodoničnog niza i funkcionalnoj grupi. Opšta svojstva ugljovodonika. Homologni niz. Struktura molekula alkana. Nomenklatura alkana (IUPAC i trivijalni nazivi). Strukturna izomerija. Fizička i hemijska svojstva alkana. Mehanizam hlorovanja alkana.

Cikloalkani (struktura, fizička i hemijska svojstva). Značaj i primena zasićenih ugljovodonika.

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje i ispitivanje svojstava metana.

ALKENI I DIENI

Struktura molekula alkena. Nomenklatura alkena. Geometrijska izomerija. Dobijanje alkena. Fizička i hemijska svojstva alkena. Mehanizam adicije i poliadicije. Dieni, struktura i reaktivnost. Značaj i primena alkena i diena (plastične mase, polietenska i polipropenska vlakna, kaučuk, guma, lepkovi).

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje i svojstva etena. Oksidacija etena kalijum-permanganatom. Polimerizacija stirena.

ALKINI

Struktura molekula alkina. Nomenklatura alkina. Dobijanje alkina i njihova fizička i hemijska svojstva. Primena alkina.

Demonstracioni ogledi:

Dobijanje i ispitivanje svojstava etina.

POLIMERI

Polimeri (svojstva, tipovi vezivanja kod polimera). Uticaj umreženja na fizička svojstva, vulkanizacija. Podela polimera. Adicioni i kondenzacioni polimeri. Silikoni.

AROMATIČNI UGLJOVODONICI

Struktura benzena. Homologni red. Nomenklatura. Dobijanje i fizička svojstva arena. Reakcije aromatičnih ugljovodonika (supstitucija, adicija i oksidacija). Mehanizam elektrofilne supstitucije. Mono- i polisupstituisani derivati benzena. Izomerija polisupstituisanih derivata benzena. Policiklični aromatični ugljovodonici.

HALOGENI DERIVATI UGLJOVODONIKA

Struktura i nomenklatura. Dobijanje, fizička i hemijska svojstva. Mehanizam nukleofilne supstitucije. Upotreba.

ALKOHOLI I FENOLI

Struktura molekula alkohola. Svojstva hidroksilne grupe. Nomenklatura i klasifikacija alkohola. Izomerija (strukturna i optička). Dobijanje alkohola. Fizička i hemijska svojstva alkohola. Značaj i upotreba važnijih alkohola (metanol, etanol, etilen-glikol, glicerol).

Nomenklatura, fizička i hemijska svojstva fenola. Sličnosti i razlike u svojstvima fenola i alkohola.

Demonstracioni ogledi:

Dokazivanje primarne i sekundarne alkoholne grupe Lukasovom reakcijom. Dobijanje alkoksida. Dobijanje estara neorganskih kiselina (etil-nitrata).

ETRI

Struktura, nomenklatura, fizička i hemijska svojstva, predstavnici i upotreba etara.

Demonstracioni ogledi:

Ispitivanje svojstava etara.

ALDEHIDI I KETONI

Svojstva karbonilne grupe. Nomenklatura karbonilnih jedinjenja. Dobijanje aldehida i ketona. Fizička svojstva. Reakcije karbonilnih jedinjenja (nukleofilna adicija, oksidacija, redukcija, kondenzacione reakcije). Poluacetali i acetali. Značaj i primena važnijih karbonilnih jedinjenja (metanal, etanal, propanon).

Demonstracioni ogledi:

Oksidacija aldehida Felingovim i Tolensovim rastvorom. Jodoformska reakcija.

KARBOKSILNE KISELINE I NJIHOVI DERIVATI

Svojstva karboksilne grupe. Klasifikacija i nomenklatura karboksilnih kiselina. Dobijanje i fizička svojstva. Reakcije karboksilnih kiselina. Značaj i primena važnijih kiselina.

Funkcionalni derivati kiselina (estri, halogenidi, anhidridi, amidi). Fizička i hemijska svojstva estara i amida. Značaj i primena važnijih jedinjenja (karbamid, poliestri, poliamidi).

Demonstracioni ogledi:

Ispitivanje reaktivnosti karboksilnih kiselina. Dobijanje i ispitivanje svojstava estara karboksilinih kiselina.

ORGANSKA JEDINJENJA SA AZOTOM

Svojstva amino i nitro grupe. Struktura i nomenklatura amina. Dobijanje, fizička i hemijska svojstva amina. Kvaternarne amonijum-soli.

Dobijanje i svojstva nitro jedinjenja.

Značaj i primena važnijih jedinjenja sa azotom (anilin, nitrobenzen).

ORGANSKA JEDINJENJA SA SUMPOROM

Tioli, sulfidi i sulfonske kiseline. Nalaženje u prirodi, dobijanje i njihove karakteristične reakcije.

HETEROCIKLIČNA JEDINJENJA

Nomenklatura heterocikličnih jedinjenja sa petočlanim i šestočlanim prstenom. Aromatičnost, kiselo-bazna svojstva pirola i piridina.

BOJE

Pojam boje i povezanost sa hemijskom strukturom. Sintetske organske boje. Bojenje.

VEŽBE

METODE IZOLOVANJA I PREČIŠĆAVANJA ORGANSKIH SUPSTANCI

Hemikalije, podela, čuvanje i mere predostrožnosti u radu sa organskim supstancama. Laboratorijski pribor i posuđe.

Ekstrakcija. Ekstrakcija pigmenata iz zelenog lišća. Ekstrakcija ulja iz kore limuna. Prekristalizacija benzoeve kiseline.

Hromatografske metode. Odvajanje metil oranža i metilenskog plavog hromatografijom u koloni.

REAKCIJE I SVOJSTVA ORGANSKIH JEDINJENJA

Dokazivanje ugljenika, vodonika, azota i sumpora u organskim supstancama.

Ispitivanje rastvorljivosti ugljovodonika u vodi, polarnim i nepolarnim organskim rastvaračima

Ispitivanje rastvorljivosti kiseoničnih organskih jedinjenja.

Oksidacija metanola, etanola, butanola do aldehida odnosno kiselina. Lukasov test. Dokazivanje glicerola akroleinskom probom.

Dobijanje i ispitivanje svojstava propanona. Jodoformska proba.

Reakcije aldehida sa Felingovim i Tolensovim reagensom.

Ispitivanje rastvorljivosti mravlje (metanske), sirćetne (etanske), benzoeve i salicilne kiseline u vodi i alkoholu i ispitivanje kiselosti ovih rastvora plavim lakmus papirom. Dobijanje etanske kiseline iz njene soli. Dokazivanje mravlje kiseline. Dokazivanje sirćetne kiseline gvožđe(III)-hloridom. Dokazivanje oksalatnog jona. Ispitivanje svojstava limunske kiseline. Poređenje brzine reakcije cinka sa mineralnim i karboksilnim kiselinama. Poređenje jačine ugljene i sirćetne kiseline. Esterifikacija organskih kiselina. Ispitivanje kiselosti rastvora sapuna fenolftaleinom. Dobijanje masnih kiselina iz sapuna.

Ispitivanje rastvorljivosti estara u vodi i nepolarnim i polarnim organskim rastvaračima.

Određivanje jodnog i saponifikacionog broja.

PREPARATIVNA ORGANSKA HEMIJA

Sinteza aspirina.

METODE KARAKTERIZACIJE ORGANSKIH JEDINJENJA

Identifikacija organskih molekula na osnovu IS spektara i tabličnih podataka.

IV razred

(2 časa nedeljno, 62 časa godišnje = 52 časa teorijske nastave + 10 časova vežbi)

Sadržaji programa

UGLJENI HIDRATI

Nomenklatura ugljenih hidrata; podela, rasprostranjenost u prirodi. Struktura monosaharida (gliceraldehid, riboza, manoza, galaktoza, glukoza i fruktoza). Fizička i hemijska svojstva monosaharida. Disaharidi, podela (maltoza, laktoza saharoza). Dobijanje saharoze. Polisaharidi (skrob i celuloza, struktura, svojstva). Proizvodnja hartije, derivati celuloze.

Demonstracioni ogledi:

Opšte reakcije na saharide. Razlikovanje redukujućih od neredukujućih disaharida. Hidroliza skroba i ispitivanje svojstava hidrolizata

LIPIDI

Podela lipida. Masne kiseline. Neutralne masti: dobijanje, fizička i hemijska svojstva. Sapuni i detergenti. Fosfogliceridi (lecitin; struktura, svojstva). Steroidi (podela). Holesterol, kalciferol. Žučne kiseline.

Demonstracioni ogledi:

Opšte karakteristike lipida: rastvorljivost, emulzifikacija, saponifikacija.

ALKALOIDI I ANTIBIOTICI

Alkaloidi (prirodni izvori, podela). Fiziološko dejstvo, značaj pojedinih alkaloida i njihova zloupotreba. Antibiotici (pojam, podela). Mehanizam delovanja antibiotika. Prirodni izvori za izolovanje antibiotika.

PROTEINI

Aminokiseline (struktura, podela, nomenklatura, sencijalne aminokiseline). Fizička svojstva aminokiselina. Zavisnost strukture aminokiselina od pH-rastvora, svojstva bočnih nizova, izoelektrična tačka aminokiselina. Reakcije aminokiselina. Struktura proteina. Svojstva peptidne veze. Oligopeptidi i polipeptidi. Veza između primarne i trodimenzionalne strukture proteina. Podela proteina. Fizička i hemijska svojstva proteina. Enzimi (podela, svojstva, mehanizam njihovog delovanja). Uticaj različitih faktora na aktivnost enzima. Regulacija aktivnosti enzima. Antitela.

Demonstracioni ogledi:

Taložne reakcije iz rastvora proteina.

VITAMINI I HORMONI

Vitamini (značaj, struktura, podela). Svojstva vitamina rastvornih u mastima. Svojstva vitamina rastvornih u vodi. Koenzimi. Veza između vitamina i metabolizma. Hormoni (značaj, struktura, podela). Steroidni hormoni.

NUKLEINSKE KISELINE

Nukleinske kiseline i njihove osnovne strukturne jedinice. Nomenklatura nukleozida i nukleotida. Struktura i funkcija DNK. Osnovna svojstva DNK, dvostruka struktura DNK i komplementarnost polinukleotidnih lanaca. Struktura DNK kao molekulska osnova za očuvanje i prenošenje genetičkih informacija. Replikacija DNK. Struktura i funkcija RNK. Sinteza RNK, transkripcija genetičke informacije. Genetička šifra. Biosinteza proteina.

OSNOVI METABOLIZMA

Metabolički putevi i razmena energije u biosferi. Kruženje ugljenika, vodonika, kiseonika i azota u prirodi. Energetika biohemijskih procesa. Varenje i resorpcija proteina, masti i ugljenih hidrata. Krebsov ciklus i oksidativna fosforilacija. Biosintetički procesi i regulacija metabolizma. Zajednički putevi metabolizma.

BIOTEHNOLOGIJA I NJENE MOGUĆNOSTI

Tradicionalne i savremene biotehnologije (značaj i mogućnosti).

HEMIJSKI ASPEKTI ZAGAĐIVANJA ŽIVOTNE SREDINE

Organske supstance kao zagađivači životne sredine.

VEŽBE

UGLJENI HIDRATI

Polarimetrijsko određivanje koncentracije saharoze.

Ispitivanje redukujućih svojstava glukoze i fruktoze.

Hidroliza saharoze.

LIPIDI

Hidroliza masti.

Određivanje saponifikacionog i jodnog broja masti.

ALKALOIDI

Izolovanje kofeina iz čaja.

PROTEINI

Ispitivanje rastvorljivosti aminokiselina u vodi i alkoholu.

Ispitivanje rastvorljivosti tirozina pri različitim pH vrednostima.

Hemijska svojstva aminokiselina. Ninhidrinska reakcija. Ksantoproteinska reakcija.

Biuretska reakcija.

Određivanje izoelektrične tačke želatina.

Ispitivanje delovanja amilaze. Ispitivanje uticaja različitih faktora na aktivnost enzima amilaze.

VITAMINI

Određivanje sadržaja askorbinske kiseline u komercijalnom proizvodu.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Tokom realizacije nastavnog programa hemije neophodno je imati u vidu visoki didaktički potencijal hemije kao nastavnog predmeta i kognitivne uzrasne karakteristike učenika, te shodno tome aktivnosti učenika i nastavnika u nastavnom procesu uskladiti sa definisanim ciljevima i zadacima nastave. Posebnu pažnju treba obratiti na korišćenje interaktivnih metoda nastave i učenja zbog njihove visoke obrazovne i motivacione vrednosti u svim segmentima nastave.

Sadržaji programa hemije su organizovani tako da se u prvom razredu izučavaju sadržaji opšte hemije, u drugom sadržaji neorganske hemije, u trećem sadržaji organske hemije i u četvrtom sadržaji osnova biohemije.

Dinamika savremenog razvoja hemijskih naučnih disciplina rezultuje ogromnim povećanjem korpusa hemijskih znanja. Da bi se izbeglo opterećivanje nastavnih programa hemije u ovakvim uslovima razvoja hemije kao nauke, neophodno je da se učenicima u gimnaziji omogući razumevanje hemijskog aspekta izučavanja prirode tako što će se u nastavi hemije pažnja usredsrediti na razumevanje osnovnih ideja i koncepata u hemiji, razvoj naučnog metoda saznavanja u hemiji i značaj hemije u svakodnevnom životu. Učenici, kao osnovne ideje hemije, treba da razumeju da su svojstva supstanci i mogućnosti njihove primene neposredno uslovljene njihovom hemijskom strukturom, kao i da su svojstva hemijskog sistema uslovljena kvalitativnim sastavom i kvantitativnim odnosom komponenti u njemu. Za razumevanje ovih ideja i koncepata u nastavi hemije je potrebno sinhronizovano predstavljanje hemijskih znanja na makro, mikro i simboličkom nivou reprezentacije. Kognitivne karakteristike učenika gimnazije omogućavaju veću zastupljenost mikroskopskog i simboličkog nivoa reprezentacije, kao i integraciju i simultanu primenu sva tri nivoa. Međutim, u nastavi hemije uvek treba poći od toga da je hemijski eksperiment, kao primarni izvor znanja i kao osnovni metod saznavanja u hemiji, ključni mehanizam za korelaciju među svim nivoima reprezentacije znanja. Pri tome posebnu pažnju treba posvetiti preciznosti primene hemijskog jezika (na primer, izvodi se hemijska reakcija, a piše se hemijska jednačina). Simultana primena različitih nivoa reprezentacije znanja u hemiji može da izazove kognitivno preopterećenje usled deljenja pažnje. U takvim slučajevima treba segmentisati sadržaje (deliti ih u manje celine).

U početnim razredima, posebno kod izučavanja visokoapstraktnih pojmova (struktura supstanci, tok hemijske reakcije, hemijska kinetika, termohemija) poželjno je prema potrebi koristiti i instrukcije primerene konkretno operacionoj fazi mišljenja uz veći udeo makroskopskog nivoa predstavljanja znanja. Osnovne hemijske koncepte (korpuskularni koncept, koncept održanja materije, koncept ravnoteže) treba zasnovati na brižljivo odabranim sadržajima sa visokom informativnom vrednošću za učenike, pri čemu nastavne situacije treba dizajnirati tako da motivišu učenike za njihovo izučavanje. Posebno je važno da učenici razumeju razvojnost koncepata i teorija u hemiji, (na primer, razvojnost korpuskularnog koncepta kroz razvojnost teorija o strukturi atoma i razvojnost teorija hemijske veze). Za razumevanje hemijskih koncepata od najvećeg je značaja hemijska naučna pismenost koja u ovom uzrastu podrazumeva poznavanje hemijske naučne terminologije, nomenklature i simbolike na nivou osnovne naučne komunikacije. U oblasti neorganske i organske hemije, zbog mnogobrojnosti izučavanih objekata (hemijskih elemenata i njihovih jedinjenja), veoma je važno baviti se problematikom klasifikacija, klasifikacionih sistema i hijerarhijskih odnosa u njima. Posebno je važno insistirati na sistematskom organizovanju znanja primenom konceptnih mapa, kao i raditi na razvoju funkcionalnih i deskriptivnih kriterijuma klasifikacije u konceptualne Potrebno je istaći da je Periodni sistem elemenata najsavršeniji klasifikacioni sistem u prirodnim naukama i osposobiti učenike da ga koriste za dedukciju svojstava hemijskih elemenata i njihovih jedinjenja. Za izučavanje složenih tehnoloških postupaka i kompleksnih metaboličkih procesa pogodno je koristiti šematske reprezentacije.

U realizaciji nastave hemije naročito je važna međupredmetna korelacija sadržaja fizike i hemije. Zbog toga je potrebno posebnu pažnju usmeriti na vremensku harmonizaciju u realizaciji sadržaja o strukturi supstance i energetskim promenama u hemijskim sistemima u nastavi hemije i odgovarajućih tema u nastavi fizike, kao i u temama koje se bave primenom fizičkih metoda u hemiji.

Nastava hemije treba da omogući učenicima i sticanje odgovarajućih tehničko-tehnoloških znanja. S obzirom da učenici srednjoškolskog uzrasta razumeju uzročno-posledične veze, u izučavanju ovakvih sadržaja treba insistirati na korisnosti i rizicima od hemijske proizvodnje. Treba imati u vidu da se učenici tokom gimnazijskog obrazovanja profesionalno opredeljuju, te shodno tome birati sadržaje tako da se u pregledu sagledaju značajne savremene hemijske tehnologije. Pri tome posebno treba isticati ubrzani tehničko-tehnološki razvoj i neophodnost permanentnog obrazovanja u ovoj oblasti. Sadržaje o hemijskim aspektima zaštite životne sredine raditi u korelaciji sa nastavom biologije, prevashodno ekologije. Za razvoj ovih znanja pogodne su metoda učeničkih projekata i nastavne ekskurzije.

Nastava hemije treba da omogući razvoj proceduralnih hemijskih znanja. Kroz laboratorijske vežbe učenici treba da ovladaju laboratorijskim tehnikama i tehnikama različitih merenja u hemiji. Za učenike ovog usmerenja postavljeni su visoki zahtevi u pogledu proceduralnih znanja u primeni savremenih fizičko-hemijskih metoda hemijske analize. Zbog toga je potrebno deo laboratorijskih vežbi organizovati u institucijama koje poseduju odgovarajuću laboratorijsku opremu. Učenici treba da vode laboratorijski dnevnik.

Nastava hemije treba da osposobi učenike za samostalno korišćenje savremenih informacionih tehnologija u učenju hemije, pretraživanju hemijskih informacija i savremenoj komunikaciji u hemiji.

Nastava hemije treba da doprinese daljem razvoju komunikacijskih sposobnosti. Za razvoj komunikacijskih sposobnosti posebno je pogodna metoda učeničkih projekata. Izrada samostalnih ili grupnih učeničkih projekata u hemiji motiviše učenike da pretražuju izvore hemijskih informacija, iznesu sopstvene ideje u formi hipoteza, da ih obrazlože, planiraju istraživanje, sprovedu ga, elaboriraju, kritički procenjuju dobijene rezultate i preuzimaju odgovornost. Za razvoj metakognitivnih znanja (svest o sopstvenom znanju) u gimnazijskoj nastavi hemije pogodno je koristiti metodu konceptnog mapiranja.

Učenička postignuća treba kontinuirano pratiti kao usmenu i pisanu evaluaciju, a posebnu pažnju treba posvetiti evaluaciji proceduralnih znanja i njihovom udelu u ukupnoj oceni učenika.

Redosled nastavnih tema je obavezujući, a predlaže se sledeći broj časova, potrebnih za njihovu realizaciju, kao orijentacioni:

U prvom razredu: Vrste supstanci (3), Struktura atoma (10), Hemijske veze i međumolekulske interakcije (13), Disperzni sistemi (8), Hemijske reakcije (18), Kiseline, baze i soli (14), Oksidoredukcione reakcije (9).

Sadržaji programa vežbi za prvi razred: Uvod u laboratorijsku tehniku (10); Osnovne laboratorijske operacije (5); Disperzni sistemi (4), Hemijske reakcije (4), Kiseline, baze i soli (5), Oksidoredukcione reakcije (2).

U drugom razredu: Periodni sistem elemenata (3), Vodonik (3), Elementi 1. grupe periodnog sistema elemenata (5), Elementi 2. grupe periodnog sistema elemenata (5), Elementi 13. grupe periodnog sistema elemenata (4), Elementi 14. grupe periodnog sistema (6), Elementi 15. grupe periodnog sistema elemenata (8), Elementi 16. grupe periodnog sistema elemenata (7), Elementi 17. grupe periodnog sistema elemenata (6), Elementi 18. grupe periodnog sistema elemenata (2), Prelazni metali (22), Lantanidi i aktinidi (2), Hemijski aspekti zagađivanja životne sredine (2).

Sadržaji programa vežbi za drugi razred: Reakcije i svojstva neorganskih supstanci (23); Interakcija elektromagnetnog zračenja i hemijskih supstanci (5). Hemijski aspekti zagađivanja životne sredine (2).

U trećem razredu: Uvod u organsku hemiju (6); Alkani i cikloalkani (4); Alkeni i dieni (3); Alkini (1); Polimeri (3), Aromatični ugljovodonici (3); Halogeni derivati ugljovodonika (2); Alkoholi i fenoli (5); Etri (1); Aldehidi i ketoni (5); Karboksilne kiseline i njihovi derivati (7); Organska jedinjenja sa azotom (3); Organska jedinjenja sa sumporom (2); Heterociklična jedinjenja (3); Boje (2).

Sadržaji programa vežbi za treći razred: Metode izolovanja i prečišćavanja organskih jedinjenja (6); Reakcije i svojstva organskih jedinjenja (11); Preparativna organska hemija (2); Metode karakterizacije organskih jedinjenja (1).

U četvrtom razredu: Ugljeni hidrati (10); Lipidi (5); Alkaloidi i antibiotici (3); Proteini (10); Vitamini i hormoni (3); Nukleinske kiseline (7); Osnovi metabolizma (10); Biotehnologija i njene mogućnosti (2); Hemijski aspekti zagađivanja životne sredine (2).

Sadržaji programa vežbi za četvrti razred: Ugljeni hidrati (2); Lipidi (2); Proteini (3); Vitamini (2); Alkaloidi (1);

BIOLOGIJA

Cilj nastave biologije u gimnaziji za učenike sa posebnim sposobnostima za fiziku je da učenici razviju biološku, opštu naučnu i jezičku pismenost, motivaciju za učenje i interesovanja za biologiju kao nauku uz primenu koncepta održivog razvoja i etičnosti, da razviju sposobnosti, veštine i stavove korisne u svakodnevnom životu, akademskom obrazovanju i profesionalnom razvoju.

Zadaci nastave biologije su da učenici:

- razviju biološku naučnu pismenost i sposobnost komunikacija u biologiji;

- osposobe se za pretraživanje bioloških informacija primenom savremenih informacionih tehnologija;

- ovladaju osnovama naučnog metoda u biologiji;

- razumeju pojave i procese u prirodi sa aspekta biološkog izučavanja;

- primenjuju osnovne biološke koncepte za tumačenje bioloških struktura i procesa:

- ovladaju osnovnim tehnikama laboratorijskog i terenskog rada;

- razumeju značaj biotehnologije za savremeno društvo;

- razviju svest o povezanosti biologije u sistemu prirodnih nauka sa tehničko-tehnološkim, socio-ekonomskim i društvenim naukama;

- budu osposobljeni za zaštitu od potencijalnih rizika u laboratoriji i na terenu i da adekvatno reaguju pri nezgodama u laboratoriji i svakodnevnom životu;

- razumeju značaj biologije za održivi razvoj;

- razviju odgovoran odnos prema korišćenju supstanci u svakodnevnom životu i profesionalnom radu;

- razviju osetljivost za probleme i sposobnost za rešavanje problema, logičko i kritičko mišljenje;

- razviju odgovornost, sistematičnost, preciznost u radu i pozitivan stav prema učenju;

- razviju svest o sopstvenom znanju i potrebi za permanentnim hemijskim obrazovanjem;

- unaprede saradnju i timski rad.

I razred

(2 časa nedeljno, 70 časova godišnje)

Sadržaji programa

I. OSNOVNE ODLIKE ŽIVOG SVETA (5 časova)

Osobine živih bića. Raznovrsnost i jedinstvo života (ilustrovani modelom "drvo života" sa domenima i carstvima). Taksonomske kategorije. Metode i principi filogenetske sistematike. Načini razmnožavanja (bespolno, polno, smena generacija).

II. RAZNOLIKOST ŽIVIH BIĆA (65 časova)

Virusi (2 časa)

Osnovne karakteristike, dejstvo virusa na živa bića i teorije o postanku. Virusna oboljenja i mere prevencije.

Prokariota (2 časa)

Domen arhea.

Domen bakterija. Opšte odlike bakterija: oblici, građa, ishrana i razmnožavanje. Značaj bakterija u prirodi.

Domen eukariota

Carstvo gljiva (3 časa)

Opšte odlike gljiva - građa i razmnožavanje. Sistematika, filogenija i rasprostranjenost. Značaj gljiva u prirodi i privredi.

Opšte odlike lišajeva građa i razmnožavanje. Sistematika, rasprostranjenost i značaj lišajeva u prirodi i privredi.

Vežba: Identifikacija lišajeva iz najbliže okoline.

Carstvo protista (2 časa)

Građa, ishrana i razmnožavanje. Klasifikacija i značaj protista.

Alge (2 časa)

Opšte odlike: građa, oblici i razmnožavanje. Rasprostranjenost i značaj (crvene, zelene, euglenoidne, mrke i silikatne)

Carstvo biljaka (21 čas)

Biljna tkiva (tvorna i trajna). Morfologija, anatomija i funkcije vegetativnih organa.

Razdeo riniofite (Rhyniophyta). Opšte odlike na primeru ranije.

Razdeo mahovine (Bryophyta). Opšte odlike - građa, razmnožavanje i razviće. Sistematika i filogenija. Rasprostranjenost i značaj mahovina u prirodi. Vežba: Determinacija mahovina iz najbliže okoline.

Papratnice. Razdeli prečica (Lycopodiophyta), rastavića (Equisetophyta) i paprati (Polypodiophyta); opšte odlike, prilagođenosti na kopneni način života, filogenija i značaj.

Vežba: Identifikacija papratnica iz najbliže okoline.

Razdeo golosemenice (Pinophyta). Klasa četinara (Pinopsida). Opšte odlike, životni ciklus, sistematika i filogenija. Rasprostranjenost i značaj.

Vežba: Identifikacija četinara iz najbliže okoline.

Razdeo skrivenosemenice (Magnoliophyta). Opšte odlike. Reproduktivni organi: cvet (građa, simetrija, oprašivanje i oplođenje), cvasti, seme i plod.

Vežba: Posmatranje reproduktivnih biljnih organa na svežem botaničkom materijalu.

Sistematika i filogenija skrivenosemenica. Rasprostranjenost i značaj.

Vežba: Identifikacija rodova dikotila iz familija koje su izučavane.

Vežba: Identifikacija rodova monokotila iz familija koje su izučavane.

Carstvo životinja (33 časa)

Jedinstvo živog sveta.

Organizacija životinja. Tkiva, vrste tkiva i njihova karakteristika, organi, organski sistemi i organizam kao celina. Simetrija životinja.

Teorije o poreklu višećeličnosti.

Parazoa.

Organizacija plakozoa i sunđera (odsustvo organa i organskih sistema), sistematika, rasprostranjenje i značaj.

Eumetazoa.

Dupljari, odlike telesne organizacije (diferencijacija tkiva, začeci organa i organskih sistema), polimorfizam i smena generacija kod knidarija, sistematika, rasprostranjenje i značaj.

Pljosnati crvi (bilateralna simetrija, kretanje i pojava cefalizacije), karakteristike telesne organizacije na primeru turbelarija; sistematika. Adaptacija na parazitski način života na primeru metilja i pantljičara. Značajne parazitske vrste.

Organizacija nemertina i filogenetski značaj.

Pseudocelomata. Odlike telesne organizacije, rasprostranjenje i značaj nematoda. Značajne parazitske vrste.

Celomata. Pojava i značaj celoma. Pravci razvoja celomata.

Mekušci. Odlike telesne organizacije, sistematika, rasprostranjenje i značaj.

Prstenasti (člankoviti) crvi. Odlike telesne organizacije (pojava segmentacije, karakteristike homonomne segmentacije), sistematika i filogenija. Rasprostranjenje i značaj.

Zglavkari. Osnovne odlike. Sistematika sa prikazom karakteristika glavnih grupa. Rasprostranjenje i značaj.

Vežba: Identifikacija redova insekata pomoću ključa.

Bodljokošci. Opšte odlike. Sistematika, filogenija, rasprostranjenje i značaj.

Morfologija i sistematika hordata (opšte odlike, poreklo i pravci evolucije). Sistematika i filogenija.

Plaštaši. Opšte odlike, sistematika, filogenija, rasprostranjenje i značaj.

Kopljasta ribica. Opšte odlike. Rasprostranjenje i značaj.

Kičmenjaci.

Poreklo i razvoj riba. Opšte odlike i adaptacije na život u vodi. Sistematika, rasprostranjenje i značaj.

Poreklo i razvoj vodozemaca. Opšte odlike i adaptacije na kopneni način života. Sistematika, rasprostranjenje i značaj.

Poreklo i razvoj gmizavaca. Opšte odlike i adaptacije na kopneni način života. Sistematika, rasprostranjenje i značaj.

Poreklo i razvoj ptica. Opšte odlike i adaptacije na specifične načine života. Sistematika, rasprostranjenje i značaj.

Poreklo i razvoj sisara. Opšte odlike. Adaptivna radijacija sisara. Sistematika, rasprostranjenje i značaj.

II razred

(2 časa nedeljno, 70 časova godišnje)

Sadržaji programa

I. HEMIJSKI SASTAV ŽIVIH SISTEMA (6 časova)

Neorganske supstance i fizičko-hemijska svojstva vode. Ugljeni hidrati, lipidi (hemijska svojstva, zastupljenost u živom svetu i značaj), proteini (hemijski sastav, struktura; enzimi kao regulatori životnih procesa, nukleinske kiseline - građa i značaj u živom svetu; ATP).

II. GRAĐA I FUNKCIJA ĆELIJE (30 časova)

Organizacija ćelije (14 časova)

Opšte odlike ćelije. Osobine i specifičnosti prokariotske ćelije. Osnovne karakteristike eukariotske ćelije (građa i uloga ćelijske membrane, transport kroz membranu, pasivni i aktivni transport).

Citoplazma i citoplazmatične organele i strukture. Građa i uloga: jedra (membrana i plazma jedra, hromozomi, hromatin, DNK, histoni, RNK, nehistonski proteini), jedarca, ribozoma, endoplazmatičnog retikuluma, Goldžijevog kompleksa, lizozoma, peroksizoma, glioksizoma, mitohondrija, citoskeleta (mikrofilamenti, mikrotubule, centriole), bičeva i treplji.

Specifičnosti biljne ćelije: plastidi, vakuole i ćelijski zid. Razlike biljne i životinjske ćelije.

Vežba: Metode i tehnike mikroskopiranja.

Vežba: Izrada privremenog mikroskopskog preparata

Metabolizam ćelije (8 časova)

Metabolizam ćelije i regulatorna jedinjenja (enzimi, vitamini).

Katabolički procesi u ćeliji: katabolizam ugljenih hidrata, proteina i lipida. Povezanost kataboličkih procesa.

Anabolički procesi u ćeliji: fotosinteza i hemosinteza.

Deoba ćelije (8 časova)

Ćelijski ciklus. Ćelijska deoba: prosta i složena. Mitoza: tok i značaj. Mejoza: tok i značaj. Diferenciranost ćelija u višećelijskom organizmu, međućelijske, komunikacije u tkivima.

Vežba: Posmatranje mitoze i mejoze na trajnim i privremenim preparatima.

III. BIOLOGIJA RAZVIĆA ŽIVOTINJA (14 časova)

Reprodukcija životinja. Jednopolni i dvopolni organizmi, gameti.

Gametogeneza: oogeneza i spermatogeneza.

Oplođenje, brazdanje, blastulacija, gastrulacija.

Kasne faze razvoja embriona: neurulacija, indukcija, organogeneza.

Ekstraembrionalne tvorevine amniota.

Poslembrionalno razviće: metamorfoza, regeneracija, starenje.

Individualno razviće čoveka.

Vežba: Posmatranje trajnih mikroskopskih preparata ili odgovarajućih modela različitih stupnjeva ontogenetskog razvića.

IV. EKOLOGIJA, ZAŠTITA I UNAPREĐIVANJE ŽIVOTNE SREDINE I ODRŽIVI RAZVOJ (20 časova)

Osnovni ekološki pojmovi. Ekološki faktori, biotički i abiotički.

Životna forma. Ekološka niša.

Osnovne karakteristike ekoloških sistema: populacija, biocenoza, ekosistem, biosfera.

Odnos organizma i životne sredine. Međusobni odnosi organizama u biocenozi. Odnosi ishrane - proizvođači, potrošači, razlagači. Trofički nivoi. Kruženje materije i proticanje energije.

Promene u prirodi pod uticajem čoveka i koncept održivog razvoja.

Pojam zagađenja, izvori i vrste zagađivanja i narušavanja životne sredine i mogućnosti zaštite. Bioindikatori zagađene sredine. Monitoring sistem.

Zaštita prirode i ugroženih vrsta. Prirodni rezervati i Crvena knjiga. Introdukcija, reintrodukcija, domestifikacija.

Projektna aktivnost: timski istraživački rad vezan za problematiku ugrožavanja neposredne životne sredine.

III razred

(3 časa nedeljno, 105 časova godišnje)

Sadržaji programa

I. FIZIOLOGIJA BILJAKA (32 časa)

Vodni režim biljaka. Značaj vode za život biljaka. Ćelija kao osmotski sistem. Primanje vode preko korena, korenov pritisak. Kretanje vode kroz biljku, transpiracija, funkcija stominog aparata. Uticaj spoljašnjih faktora na primanje i odavanje vode.

Vežbe: Plazmoliza i deplazmoliza. Određivanje primanja vode i transpiracija.

Ishrana biljaka, autotrofija i heterotrofija. Fotosinteza. Značaj fotosinteze za održavanje života na Zemlji. List kao fotosintetski organ, građa hloroplasta, fotosintetski pigmenti. Konverzija svetlosne energije u hemijsku; fotosintetička fosforilacija. Usvajanje CO2, reduktivni pentozni ciklus, sinteza šećera. Transport asimilata. Uticaj spoljašnjih faktora na produktivnost fotosinteze.

Vežba: Izolovanje fotosintetskih pigmenata.

Vežbe: Određivanje kiseonika u procesu fotosinteze vodenih biljaka. Dokazivanje skroba u listovima biljaka na svetlosti.

Disanje. Razlaganje ugljenih hidrata; glikoliza i fermentacija; ciklus trikarboksilnih kiselina; razlaganje lipida. Uticaj spoljašnjih faktora na disanje.

Vežba: Kvalitativno dokazivanje disanja, određivanje disanja biljaka.

Primanje i funkcija mineralnih elemenata. Primanje mineralnih soli i jona; aktivni transport. Azot: izvori azota, kruženje azota u prirodi, biološka fiksacija azota. Primanje i funkcija sumpora, fosfora i drugih neophodnih elemenata.

Vežba: Gajenje biljaka u veštačkim uslovima. Hranljivi rastvori.

Životni ciklus biljaka; vegetativna i reproduktivna faza u razviću. Regulatori rastenja i razvića biljaka (auksini, giberelini). Deoba i rastenje ćelija. Klijanje i dormancija semena; metabolički procesi pri klijanju. Rastenje i razviće vegetativnih organa; korelacije; formativni efekti svetlosti. Cvetanje; vernalizacija i fotoperiodizam.

Oplođenje, razviće ploda i semena. Mirovanje; starenje, opadanje listova i plodova. Orijentacija u prostoru - pokreti biljaka.

Vežbe: Pokreti biljaka.

II. FIZIOLOGIJA ŽIVOTINJA (73 časa)

Organizacija životinjske ćelije (8 časova)

Funkcije ćelijskih organela. Hemijska organizacija ćelije. Voda i neorganske supstance i njihova uloga u funkcionisanju ćelije. Funkcija organskih supstanci koje ulaze u sastav ćelije: ugljeni hidrati, lipidi, proteini, nukleinske kiseline, adenozin trifosfat. Intracelularna i ekstracelularna sredina. Funkcija ćelijske membrane i transport molekula kroz membranu: difuzija, osmoza, filtracija, transport pomoću nosačkih molekula, pumpa za Na+ i K+, endocitoza i egzocitoza.

Promet materije i pretvaranje energije u ćeliji. Anabolični i katabolični procesi. Promet belančevina. Promet masti. Promet ugljenih hidrata (anaerobni i aerobni metabolizam). Enzimi i njihovo dejstvo.

Osnovni principi funkcionisanja i regulacije živih sistema (4 časa)

Adaptivni karakter biološke organizacije. Odnos između organizma i životne sredine (regulatori i konformisti). Biološke adaptacije: aklimatizacija i aklimacija. Principi homeostaze. Negativna i pozitivna povratna sprega. Ritmičnost funkcija. Nervna i humoralna regulacija fizioloških funkcija.

Funkcije organskih sistema (61 čas)

Receptorno-efektorni sistem. Receptori. Nervna ćelija i nervni impuls. Sinapsa. Efektori: poprečno-prugasti mišići. Inervacija poprečno-prugastih mišića. Refleksni luk. Mehanizam mišićne kontrakcije. Rad: statički i dinamički. Zamor i odmor. Prilagođavanje na rad i odmor. Glatki mišići i srčani mišić. Žlezdani efektori (egzokrine i endokrine žlezde).

Evolucija nervnog sistema: difuzni, ganglijski i cevasti nervni sistem.

Vežba: Posmatranje trajnih mikroskopskih preparata nervnog tkiva

Funkcije centralnog nervnog sistema. Pojam nervnog centra. Centralna sinapsa. Prenošenje nervnih impulsa u centralnim sinapsama. Divergencija i konvergencija. Recipročna inervacija. Lančane veze i reverberacija. Centralna inhibicija.

Funkcija kičmene moždine. Produžena moždina i njeni centri. Uloga srednjeg mozga u regulaciji poze i pokreta. Mali mozak i regulacija ravnotežnog položaja tela u prostoru. Funkcija međumozga. Funkcija prednjeg mozga i lokalizacija funkcija u kori prednjeg mozga. Limbički sistem i ponašanje. Viša nervna delatnost. Uslovni i bezuslovni refleksi. Učenje i pamćenje i njihovi fiziološki mehanizmi. Fiziologija i mehanizam sna.

Vežba: Merenje brzine refleksne reakcije.

Vegetativni nervni sistem.

Fiziologija čulnih organa

Fiziologija telesnih tečnosti: hidrolimfa, hemolimfa, krv i limfa. Funkcije krvi. Svojstva i sastav krvi. Koagulacija krvi. Krvne grupe. Imunski sistem: ćelije imunskog sistema. Prirodni imunitet. Ćelijski i humoralni imunitet.

Vežba: Posmatranje trajnih mikroskopskih preparata krvi

Vežba: Čitanje i razlikovanje rezultate laboratorijskih analiza krvi i urina u odnosu na fiziloške vrednosti.

Evolucija sistema za cirkulaciju telesnih tečnosti: otvoreni i zatvoreni sistem za cirkulaciju. Funkcijske karakteristike srca kičmenjaka. Srčani automatizam. Srčani ciklus i njegove faze. Zakoni kretanja krvi u krvnim sudovima. Krvni pritisak. Arterijski puls. Krvotok u kapilarima i venama. Neurohumoralna regulacija kardiovaskularnog sistema. Bolesti krvnog sistema i mere prevencije.

Vežba: Merenje krvnog pritiska i pulsa kod ljudi, uticaj fizičkog napora.

Sistem za disanje. Značaj disanja za organizam. Evolucija i načini razmene gasova između organizma i spoljašnje sredine. Ventilacija pluća i plućni volumeni u čoveka. Respiratorni ciklus. Transport gasova krvlju. Neurohumoralna regulacija disanja.

Vežba: Merenje kapaciteta pluća pomoću spirometra (razlike u polu, uzrastu, kondiciji) i frekvencije disanja čoveka (uticaj fizičkog napora).

Sistem organa za varenje i apsorpciju hrane. Ishrana. Tipovi varenja hrane u životinjskom svetu: unutarćelijsko membransko i ekstraćelijsko varenje. Varenje hrane u usnoj duplji, želucu i tankom crevu. Sastav i značaj pankreasnog soka u procesu varenja hrane. Sastav, svojstva i značaj žuči u varenju i apsorpciji hrane. Mehanizmi reapsorpcije svarene hrane: monosaharida, amino-kiselina i masnih kiselina. Vitamini i njihov značaj za organizam.

Promet energije i termoregulacija. Bazalni metabolizam. Metoda za merenje energetskog prometa: direktna i indirektna kalorimetrija. Telesna temperatura i termogeneza. Ektotermi i endotermi. Temperaturne granice života. Termoregulacija. Evolucija termoregulacije.

Sistem za izlučivanje - osmoregulacija. Osnovni principi osmoregulacije. Osmoregulacija u beskičmenjaka i kičmenjaka. Funkcija bubrega u osmoregulaciji i izlučivanju konačnih produkata metabolizma. Nefron - osnovna funkcijska jedinica bubrega. Glomerularna filtracija, koncentrovanje mokraće (funkcija Henleove petlje). Humoralna regulacija izlučivanja mokraće.

Vežba: Disekcija svinjskog bubrega.

Vežba: Posmatranje trajnog mikroskopskog preparata bubrežnog tkiva.

Endokrini sistem. Hormoni i njihova specifična dejstva. Hormoni hipofize. Hormoni tireoide i njihova funkcija. Funkcija paratireoide. Hormoni endokrinog pankreasa. Hormoni kore i srži nadbubrežne žlezde. Funkcija polnih žlezda. Muški polni hormoni. Ženski polni hormoni. Mesečni polni ciklus žene. Kontracepcija. Polni ciklus sisara. Regulacija bremenitosti. Neuroendokrina regulacija funkcije polnih žlezda.

IV razred

(2 časa nedeljno, 62 časa godišnje)

Sadržaji programa

I. OSNOVI MOLEKULARNE BIOLOGIJE (12 časova)

Nukleinske kiseline i proteini. Molekularna osnova gena.

Vežba: Izrada modela nukleozoma i simuliranje modifikacije histonima.

Replikacija i mutabilnost DNK.

Transkripcija i obrada primarnog transkripta. Alternativna obrada transkripta.

Translacija. Genska ekspresija tokom razvića. Poremećaji genske ekspresije u regulaciji ćelijske reprodukcije i razvoj kancera. Uticaj kancerogena.

Odnos gena, proteina, kao genskih proizvoda, i osobina. Biohemijska osnova razvića i diferencijacija organizama.

Mogućnosti intervenisanja i menjanja naslednog materijala. Rekombinantna DNK. Genetičko inžinjerstvo.

Vežba: Genetička šifra - zadaci.

II. GENETIKA (32 časa)

Istorijski pregled teorija nasleđivanja osobina.

Osnovna pravila nasleđivanja (Mendelovi eksperimenti). Tipovi nasleđivanja osobina: dominantno-recesivno, intermedijarno, kodominantno nasleđivanje, komplementarnost, epistaza, aditivnost, polno nasleđivanje.

Vežba: Tipovi nasleđivanja osobina - zadaci.

Izvori genetičke varijabilnosti: kombinovanje gena i hromozoma, rekombinacija gena. Mutacije: genske mutacije (postanak, učestalost i posledice), promene u strukturi hromozoma (duplikacije, delecije, translokacije, inverzije), promene u broju hromozoma.

Uticaj sredine na izazivanje naslednih promena (fizički, hemijski i biološki mutageni).

Genetička determinacija polnosti.

Nasleđivanje osobina kod ljudi. Nasledne bolesti.

Vežba: Rodoslov - zadaci.

Vežba: Izrada i analiza rodoslova porodice učenika.

Genetička struktura populacija (Hardi-Vajnbergov princip).

Vežba: Populaciona genetika - Hardi-Vajnbergov princip - zadaci.

Ukrštanje u srodstvu (stepen i koeficijent srodstva).

Genetička kontrola razvića. Kloniranje.

Genetička osnova naslednih bolesti. Kariotip. Prenatalna dijagnostika (amniocenteza, horionske čupice) i genetička savetovališta. Tretman naslednih bolesti.

Vežba: Humani kariogram (izrada kariograma od fotografisanih humanih mitotičkih hromozoma).

III. OSNOVI EVOLUCIONE BIOLOGIJE (18 časova)

Teorije o nastanku života na Zemlji. Lamarkova teorija evolucije. Darvinova teorija evolucije. Savremena teorija evolucije.

Osnovni činioci evolucije: mutacije, migracije, genetički drift, prirodna selekcija. Postanak vrsta i teorije specijacije. Koevolucija.

Veštačka selekcija i primena u hortikulturi i poljoprivredi.

Fosili. Razvoj živog sveta na geološkoj skali vremena. Izumiranje vrsta.

Osnovi antropologije. Opšte karakteristike primata, posebne morfološke karakteristike hominida, filogenija ljudske vrste. Biološka evolucija i adaptacije čoveka na život u velikim, složenim zajednicama (evolucija mozga i govora). Socijalna i kulturna evolucija čoveka.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Nastavnim planom gimnazije za učenike sa posebnim sposobnostima za fiziku predviđeno je da se nastava biologije realizuje u prvom, drugom i četvrtom razredu sa po 2 časa nedeljno, a u trećem sa tri časa nedeljno. Program predmeta ima opšte obrazovni karakter, predstavlja nastavak programa biologije za osnovnu školu i sa njim čini jedinstvenu celinu. Koncipiran je da doprinese formiranju opšte kulture učenika, razvoju svesti o vrednosti nauke uopšte, o jedinstvu i dragocenosti života, o potrebi i načinima da se očuva zdravlje, o potrebi da se očuva životna sredina svih vrsta živih bića i načinima da se to postigne putem održivog razvoja ljudske civilizacije. Istovremeno, struktura programa daje solidnu osnovu za izučavanje biologije i drugih prirodnih i tehničkih nauka za koje se učenici opredeljuju u toku daljeg školovanja.

Program se sastoji od nastavnih tema, koje predstavljaju logičke celine. Potreban broj časova za realizaciju svake teme dat je okvirno, a određuje ga nastavnik. Zadaci nastave biologije su grupisani po razredima, odgovaraju planiranim nastavnim temama i vode razvoju predmetnih i međupredmetnih kompetencija. Stepen razvijenosti kompetencija proverava se standardima.

Tokom ostvarivanja programa potrebno je uvažiti visoku obrazovnu i motivacionu vrednost aktivnih i interaktivnih (kooperativnih) metoda nastave/učenja te kroz sve programske celine dosledno osigurati njihovu primenu. Uloga nastavnika je da nastavu organizuje tako da učenike podstiče, hrabri i podržava u procesu učenja, samostalnom organizovanju aktivnosti i realizaciji projekata.

Izbor nastavnih metoda zavisi od cilja i zadataka nastave, sposobnosti učenika, raspoloživih nastavnih sredstava i učila, kao i opremljenosti kabineta. Verbalno-tekstualne metode treba da budu manje zastupljene. Prednost treba dati didaktičkim modelima koji u sebi integrišu različite oblike, metode i sredstva nastavnog rada, kao što su modeli problemske, programirane, egzemplarne, timske i individualizovane nastave. Poželjno je primeniti i druge inovativne modele nastave kao što su integrativna, projektna i interaktivna nastava.

U interaktivnoj nastavi prednost treba dati grupnom načinu rada i individualizovanoj nastavi. Ovi načini organizacije nastave pomažu učenicima da nauče kako se uči, da napreduju u učenju sopstvenim tempom, da razvijaju unutrašnju motivaciju (potrebu za saznavanjem) i inicijativu, da razvijaju veštinu komunikacije, argumentovani dijalog, tolerantno ponašanje i solidarnost. Koriste se aktivni načini učenja, kao što je kombinacija programirane nastave i problemske nastave ili učenje putem otkrića.

U toku realizacije programa potrebno je voditi računa o prethodno stečenom znanju učenika. Zbog razvijanja međupredmetnih kompetencija neophodno je uspostaviti korelaciju biologije sa informatikom i računarstvom (informatička i programerska znanja učenici koriste za prikazivanje bioloških pojmova i procesa izradom prezentacija, programa, filmova...), hemijom (izvođenje hemijskih reakcija korišćenjem bioloških materijala), fizikom (tumačenje nastanka planete Zemlje i života na njoj i bioloških procesa uz pomoć fizičkih zakonitosti), filozofijom (teorije postanka života na Zemlji), geografijom (razumevanje rasprostranjenja živih bića i zastupljenosti organizama tokom geoloških perioda), matematikom (korišćenje verovatnoće i statistike za razumevanja genetičkih zakonitosti), srpskim jezikom (razvijanje retoričkih sposobnosti učenika učestvovanjem u debatama o biološkim fenomenima, podsticanje učenika na pisanje eseja o biološkim problemima), likovnom kulturom (izrada modela, zidnih slika i panoa) i stranim jezicima koji se uče u školi (razvijanje retoričkih sposobnosti učenika učestvovanjem u debatama o biološkim fenomenima, podsticanje učenika na pisanje eseja o biološkim problemima, izrada prezentacija, prevođenje tekstova) i fizičkim vaspitanjem (razvijanje svesti o značaju fizičkih aktivnosti i vežbanja, oblikovanju tela, razvijanje navike vežbanja i odabir zdravog načina života primenom znanja o građi i funkcionisanju ljudskog tela). Kad god je moguće, potrebno je sa učenicima organizovati debate sa temama o humanim odnosima među polovima, reproduktivnom zdravlju, rizičnom ponašanju, biotehnologijama i dr. Svaka diskusija može da se osmisli kao grupna aktivnost i iskoristi za razvijanje sposobnosti učenika da iznesu i vrednuju argumente na osnovu dokaza, a zaključke diskusije (npr. o zaštiti zdravlja vakcinacijom ili metodama lečenja bolesti) vrednuju na osnovu iznetih argumenata što predstavlja najvažnije postignuće u razvoju naučne pismenosti.

Za realizaciju programa biologije neophodno je da škola obezbedi minimum nastavnih sredstava što je predviđeno i regulisano Pravilnikom o normativu o bližim uslovima u pogledu prostora, opreme i nastavnih sredstava za gimnaziju. Obrada nekih nastavnih jedinica ili vežbi može se izvesti u odgovarajućoj instituciji i biti poverena biologu specijalisti za određenu oblast.

MATEMATIKA

Cilj i zadaci

Cilj nastave matematike jeste: da učenici usvoje elementarne matematičke kompetencije (znanja, veštine i vrednosne stavove) koje su potrebne za shvatanje pojava i zakonitosti u prirodi i društvu i koje će da osposobe učenike za primenu usvojenih matematičkih znanja (u rešavanju raznovrsnih zadataka iz životne prakse) i za uspešno nastavljanje matematičkog obrazovanja i za samoobrazovanje, kao i da doprinose razvijanju mentalnih sposobnosti, formiranju naučnog pogleda na svet i svestranom razvitku ličnosti učenika.

Zadaci nastave matematike su da učenici:

- razvijaju logičko i apstraktno mišljenje;

- razvijaju sposobnosti jasnog i preciznog izražavanja i korišćenja osnovnog matematičko-logičkog jezika;

- razvijaju sposobnosti određivanja i procene kvantitativnih veličina i njihovog odnosa;

- razlikuju geometrijske objekte i njihove uzajamne odnose i transformacije;

- razumeju funkcionalne zavisnosti, njihovo predstavljanje i primenu;

- razvijaju sistematičnost, urednost, preciznost, temeljnost, istrajnost, kritičnost u radu, kreativnost; razvijaju radne navike i sposobnosti za samostalni i grupni rad; formiraju sistem vrednosti;

- stiču znanja i veštine koje podstiču transfer znanja i interdisciplinarnost;

- razvijaju sposobnosti za pravilno korišćenje stručne literature;

- formiraju svest o univerzalnosti i primeni matematičkog načina mišljenja;

- budu podstaknuti za stručni razvoj i usavršavanje u skladu sa individualnim sposobnostima i potrebama društva;

- razvijaju sposobnosti potrebne za rešavanje problema i novih situacija u procesu rada i svakodnevnom životu.

I razred

(5 časova nedeljno, 175 časova godišnje)

Sadržaji programa

1. Elementi matematičke logike i teorije skupova

Struktura skupa realnih brojeva.

Osnovne logičke i skupovne operacije. Važniji zakoni zaključivanja.

Osnovni matematički pojmovi. Definicija, aksioma, teorema, dokaz.

Dekartov proizvod. Relacije.

Funkcije, kompozicija funkcija, inverzna funkcija.

Elementi kombinatorike (prebrojavanje konačnih skupova: pravilo zbira, pravilo proizvoda).

2. Proporcionalnost

Razmera i proporcija, direktna i obrnuta proporcionalnost. Račun podele i mešanja.

Procentni račun, kamatni račun.

Tablično i grafičko prikazivanje stanja, pojava i procesa.

3. Trigonometrijske funkcije

Talesova teorema, sličnost trouglova.

Trigonometrijske funkcije oštrog ugla pravouglog trougla. Osnovni trigonometrijski identiteti. Rešavanje pravouglog trougla.

Trigonometrijska kružnica. Uopštenje pojma ugla. Merenje ugla, radijan.

Trigonometrijske funkcije proizvoljnog ugla i njihove osobine.

Svođenje na prvi kvadrant.

Grafici osnovnih trigonometrijskih funkcija. Grafici funkcija oblika

y = a+bsin(cx + d) i y = a+bcos(cx + d).

Adicione teoreme.

4. Vektori

Pravougli koordinatni sistem u ravni i prostoru. Osnovni pojmovi (jednakost vektora, nula vektor, suprotan vektor, kolinearni i komplanarni vektori).

Osnovne operacije sa vektorima.

Projekcija vektora. Komponente vektora. Linearna kombinacija vektora. Razlaganje vektora.

Determinante drugog i trećeg reda. Skalarni, vektorski i mešoviti proizvod vektora.

Neke primene vektora.

5. Polinomi i racionalni algebarski izrazi

Polinomi i operacije sa njima. Deljivost polinoma. Rastavljanje polinoma na činioce.

Rastavljanje polinoma višeg stepena na činioce. Bezuova teorema.

Operacije sa racionalnim algebarskim izrazima (algebarski razlomci).

6. Linearne jednačine i nejednačine. Linearna funkcija

Linearna funkcija. Linearna jednačina i nejednačina.

Primena transformacija racionalnih algebarskih izraza kod rešavanja linearnih jednačina i nejednačina. Linearne jednačine sa parametrima.

Sistemi linearnih jednačina sa dve i tri nepoznate.

Važnije nejednakosti.

7. Stepenovanje i korenovanje

Stepen čiji je izložilac ceo broj. Operacije. Decimalni zapis broja u standardnom obliku.

Funkcija u = xn (n Є N) i njen grafik.

Koren. Stepen čiji je izložilac racionalan broj. Osnovne operacije sa korenima.

Algebarski oblik kompleksnog broja. Kompleksni brojevi i osnovne operacije sa njima.

8. Kvadratna jednačina i kvadratna funkcija

Kvadratna jednačina sa jednom nepoznatom i realnim koeficijentima. Priroda rešenja kvadratne jednačine. Vijetove formule. Rastavljanje kvadratnog trinoma na linearne činioce.

Jednačine koje se svode na kvadratne. Kvadratne jednačine sa parametrima.

Kvadratna funkcija i njen grafik.

Kvadratna nejednačina.

9. Podudarnost i sličnost

Ugao između dve prave, ugao između prave i ravni. Normalnost prave i ravni.

Uglovi sa paralelnim i normalnim kracima, uglovi na transverzali.

Podudarnost geometrijskih figura. Podudarnost trouglova.

Odnos stranica i uglova trougla.

Kružnica i krug. Centralni i periferijski ugao.

Značajne tačke trougla. Četvorougao (uglovi, vrste)

Konstruktivni zadaci (trougao, četvorougao, mnogougao i kružnica).

Izometrijske transformacije. Direktne i indirektne izometrije Simetrije. Rotacija i translacija. Kompozicija izometrijskih transformacija.

Homotetija. Sličnost. Pitagorina teorema.

Potencija tačke.

II razred

(5 časova nedeljno, 175 časova godišnje)

Sadržaji programa

1. Sistemi kvadratnih jednačina. Iracionalne jednačine

Sistemi jednačina sa dve nepoznate koji sadrže kvadratnu jednačinu (kvadratna i linearna i dve kvadratne) sa grafičkom interpretacijom.

Iracionalne jednačine i nejednačine.

2. Eksponencijalna i logaritamska funkcija

Eksponencijalna funkcija. Eksponencijalne jednačine i nejednačine.

Logaritam. Logaritamska funkcija.

Pravila logaritmovanja. Antilogaritmovanje. Dekadni i prirodni logaritmi. Primena logaritama u rešavanju raznih zadataka (uz upotrebu računara).

Logaritamske jednačine i nejednačine.

3. Trigonometrija

Adicione teoreme. Transformacije trigonometrijskih izraza (trigonometrijske funkcija dvostrukog ugla i polovine ugla, transformacije zbira i razlike trigonometrijskih funkcija u proizvod i obrnuto).

Inverzne trigonometrijske funkcije.

Trigonometrijske jednačine i nejednačine.

Sinusna i kosinusna teorema. Rešavanje trougla.

4. Kompleksni brojevi

Geometrijska interpretacija kompleksnog broja.

Trigonometrijski oblik kompleksnog broja. Operacije. Moavrova formula.

Korenovanje u skupu kompleksnih brojeva. Primena kompleksnih brojeva u geometriji.

5. Polinomi i sistemi jednačina

Polinomi sa realnim koeficijentima. Osnovni stav algebre. Faktorizacija polinoma. Vijetove formule. Jednačine višeg stepena.

Polinomi sa kompleksnim koeficijentima.

Sistemi linearnih jednačina. Gausov metod. Kramerova teorema.

Sistemi algebarskih jednačina višeg reda.

6. Poliedri i obrtna tela

Diedar, triedar, rogalj. Poliedar. Ojlerova teorema. Pravilan poliedar.

Prizma i piramida. Ravni preseci prizme i piramide.

Površina poliedra. Površina prizme, piramide i zarubljene piramide.

Zapremina poliedra. Kavalijerijev princip.

Zapremina prizme, piramide i zarubljene piramide.

Cilindrična površ, konus. Obrtna površ.

Površina i zapremina pravog kružnog valjka, prave kružne kupe i prave zarubljene kružne kupe.

Sfera i lopta. Ravni preseci sfere i lopte. Površina lopte, sferne kalote i pojasa. Zapremina lopte.

7. Matematička indukcija. Nizovi

Matematička indukcija i njene primene.

Osnovni pojmovi o nizovima.

Aritmetički niz. Gometrijski niz.

Jednostavnije diferencne jednačine.

Granična vrednost niza. Broj e.

8. Realne funkcije jedne promenljive

Realna funkcija jedne realne promenljive. Složena i inverzna funkcija.

Pregled elementarnih funkcija i njihove osobine (oblast definisanosti, skup vrednosti, parnost, neparnost, periodičnost, nule, znak i monotonost).

III razred

(5 časova nedeljno, 175 časova godišnje)

Sadržaji programa

1. Funkcije

Granična vrednost i neprekidnost funkcije. Asimptote.

2. Izvod funkcije

Priraštaj funkcije. Izvod funkcije (problem tangente i brzine).

Tablica izvoda elementarnih funkcija. Osnovne teoreme o izvodu. Izvod zbira, proizvoda, količnika. Izvod složene funkcije i izvod inverzne funkcije.

Izvod implicitno date funkcije.

Izvodi višeg reda.

Diferencijal funkcije.

Teoreme o srednjoj vrednosti. Rolova, Lagranževa i Košijeva teorema.

Tejlorova i Maklorenova formula.

Lopitalovo pravilo.

Ispitivanje funkcija i crtanje grafika funkcije.

3. Integral

Primitivna funkcija i neodređeni integral. Osnovne osobine neodređenog integrala.

Integrali nekih elementarnih funkcija. Tablica integrala.

Metod smene. Metod parcijalne integracije.

Integracija racionalnih, iracionalnih i trigonometrijskih funkcija.

Određeni integral. Njutn-Lajbnicova formula.

Osnovna svojstva određenog integrala.

Površine ravnih figura. Dužina luka krive. Površina i zapremina rotacionog tela.

4. Analitička geometrija

Rastojanje dve tačke. Podela duži u datoj razmeri. Površina trougla.

Prava, razni oblici jednačine prave. Uzajamni položaj dve prave. Rastojanje tačke od prave, rastojanje paralelnih pravih.

Krive linije drugog reda. Kružnica, elipsa, hiperbola, parabola. Međusobni odnos prave i krive drugog reda, uslov dodira, tangenta i normala. Ugao između dve krive.

IV razred

(5 časova nedeljno, 155 časova godišnje)

Sadržaji programa

1. Matrice

Pojam matrice. Operacije sa matricama: sabiranje matrica, množenje matrice skalarom, množenje matrica. Transponovana matrica. Inverzna matrica. Rang matrice. Primena matrica na rešavanje sistema jednačina.

2. Diferencijalne jednačine

Pojam diferencijalne jednačine.

Diferencijalna jednačina prvog reda koja dopušta razdvajanje promenljivih.

Homogena diferencijalna jednačina prvog reda.

Linearna diferencijalna jednačina prvog reda.

Jednostavniji primeri diferencijalnih jednačina višeg reda.

3. Algebarske strukture

Binarna operacija.

Algebarske strukture sa jednom operacijom (grupoid, grupa).

Algebarske strukture sa dve operacije (prsten, telo, polje).

Izomorfizam algebarskih struktura.

Polje kompleksnih brojeva. Eksponencijalni oblik kompleksnog broja.

Definicija vektorskog prostora. Vektorski prostor orijentisanih duži.

Linearna kombinacija vektora. Linearna zavisnost i nezavisnost vektora.

Baza i dimenzija vektorskog prostora. Transformacija koordinata vektora pri promeni baze.

4. Elementi kombinatorike

Osnovna pravila. Varijacije, permutacije, kombinacije. Binomni obrazac.

5. Verovatnoća i statistika

Slučajni događaji. Verovatnoća. Uslovna verovatnoća i nezavisnost.

Slučajne veličine i osnovni primeri raspodela. Srednja vrednost i disperzija. Centralna granična teorema.

Populacija, obeležje i uzorak.

Prikupljanje, sređivanje i prikazivanje podataka. Tačkaste ocene parametara.

Ocene verovatnoće, srednje vrednosti i disperzije. Intervalne ocene za verovatnoću, srednju vrednost i disperziju.

6. Elementi numeričke matematike

Opšti zadatak interpolacije. Linearna i kvadratna interpolacija. Lagranžova interpolaciona formula.

Lokalizacija i izolovanje rešenja. Pojam približnog rešenja. Metoda polovljenja segmenta. Metoda sečice. Metoda tangente.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Osnovne karakteristike programa Matematike su: usklađenost sa programom Matematike za osnovnu školu, logička povezanost sadržaja i nastojanje, gde god je to moguće, da sadržaji prethode sadržajima drugih predmeta u kojima se primenjuju. Pri izboru sadržaja programa uzeta je u obzir značajna obrazovna funkcija matematike, koja se ogleda u sticanju novih matematičkih znanja, podizanja nivoa matematičkog obrazovanja učenika i njen doprinos daljem osposobljavanju učenika da logički misle i stvaralački pristupaju rešavanju različitih problema, kao i vaspitna funkcija nastave matematike, jer se kod učenika razvija pravilno mišljenje i doprinosi izgrađivanju niza pozitivnih osobina ličnosti.

Za realizaciju cilja i zadataka nastave matematike izabrani su sadržaji programa koji su dovoljno pristupačni svim učenicima, a mogu i stimulativno delovati na učenike jer imaju mogućnost da ih usvoje i na nešto višem nivou (veći stepen apstrakcije i generalizacije, sinteze i primene, stvaralačko rešavanje problema). Strogost u interpretaciji sadržaja treba da bude prisutna u prihvatljivoj meri, uz oslanjanje na matematičku intuiciju i njeno dalje razvijanje, tj. motivacija i intuitivno shvatanje problema treba da prethode strogosti i kritičnosti, a izlaganje gradiva mora biti praćeno dobro odabranim primerima i tek nakon dovoljnog broja urađenih takvih primera treba pristupiti generalisanju pojma, činjenice i sl.

U delu Objašnjenja sadržaja programa je godišnji fond časova za svaki razred podeljen po temama. Ukupan broj časova koji je naveden za svaku temu predstavlja orijentacioni broj časova u okviru kojeg treba realizovati odgovarajuće sadržaje. Prilikom izrade operativnih planova nastavnik raspoređuje ukupan broj časova predviđen za pojedine teme po tipovima časova (obrada novog gradiva, utvrđivanje i uvežbavanje, ponavljanje, proveravanje i sistematizacija znanja), vodeći računa o cilju, zadacima predmeta i specifičnostima nastavne teme.

Pri obradi novih sadržaja treba se oslanjati na postojeće iskustvo i znanje učenika, i nastojati, gde god je to moguće, da učenici samostalno izvode zaključke. Osnovna uloga nastavnika je da bude organizator nastavnog procesa, da podstiče, organizuje i usmerava aktivnost učenika. Učenike treba upućivati da, osim udžbenika, koriste i druge izvore znanja, kako bi usvojena znanja bila trajnija i šira, a učenici osposobljeni za primenu u rešavanju raznovrsnih zadataka.

Na časovima treba kombinovati različite metode i oblike rada, što doprinosi većoj racionalizaciji nastavnog procesa, podstiče intelektualnu aktivnost učenika i nastavu čini interesantnijom i efikasnijom. Izbor metoda i oblika rada zavisi od nastavnih sadržaja i obrazovno-vaspitnih zadataka koje treba realizovati na času, ali i od specifičnosti određenog odeljenja i individualnih karakteristika učenika.

Praćenje i vrednovanje postignuća učenika treba da bude kontinuirano kroz praćenje aktivnosti učenika na času, domaće zadatke, usmene provere, kontrolne vežbe i pismene zadatke.

OBJAŠNJENJA SADRŽAJA PROGRAMA
(Posebne napomene o obradi programskih tema)

I razred

Radi lakšeg planiranja nastave daje se orijentacioni predlog broja časova po temama.

Elementi matematičke logike i teorije skupova (14)

Proporcionalnost (7)

Trigonometrijske funkcije (21)

Vektori (16)

Polinomi i racionalni algebarski izrazi (16)

Linearne jednačine i nejednačine. Linearna funkcija (16)

Stepenovanje i korenovanje (20)

Kvadratna jednačina i kvadratna funkcija (25)

Podudarnost i sličnost (28)

NAPOMENA: Za realizaciju 4 pismena zadatka sa ispravkama planirano je 12 časova.

Logika i skupovi - U kraćem pregledu brojeva od prirodnih do realnih, treba izvršiti sistematizaciju znanja o brojevima, stečenog u osnovnoj školi, posebno ističući princip permanencije svojstava računskih operacija. Pri tome posebnu pažnju obratiti na svojstva računskih operacija kao osnovu za racionalizaciju računanja i transformacije izraza u okviru drugih tema. Ovu temu treba realizovati kroz ponavljanja, produbljivanja i dopunjavanja onog što su učenici učili u osnovnoj školi. Predviđeni logičko-skupovni sadržaji (iskaz, formula, logičke i skupovne operacije, osnovni matematički pojmovi, logičko zaključivanje i dokazivanje tvrdnji, relacije i funkcije) su izvesna osnova za viši nivo dedukcije i strogosti u realizaciji ostalih sadržaja programa matematike na ovom stupnju obrazovanja i vaspitanja učenika. Pri tome, naglasak treba da bude na ovladavanju matematičko-logičkim jezikom i razjašnjavanju suštine značajnih matematičkih pojmova i činjenica, bez prevelikih formalizacija. Simbolika treba da se koristi u onoj meri u kojoj olakšava izražavanje i zapise (a ne da ih komplikuje), štedi vreme (a ne da zahteva dodatna objašnjenja), pomaže da se gradivo što bolje razjasni (a ne da otežava njegovo shvatanje).

Elemente kombinatorike dati na jednostavnijim primerima i zadacima, kao primenu osnovnih principa prebrojavanja konačnih skupova. U okviru ove teme nije predviđena upotreba formula za određivanje broja permutacija, varijacija i kombinacija. Treba imati u vidu da obradom ovih sadržaja nije završena i izgradnja pojedinih pojmova, jer će se oni dograđivati u narednim razredima.

Proporcionalnost veličina - Karakteristika ove teme je što u njoj dolazi do izražaja povezivanje i primena raznih matematičkih znanja. Na bazi proširivanja i produbljivanja ranije stečenih znanja, osnovnu pažnju ovde treba posvetiti primeni funkcija direktne i obrnute proporcionalnosti i proporcija u rešavanju raznih praktičnih zadataka, povezujući to i sa tabličnim i grafičkim prikazivanjem određenih stanja, procesa i pojava.

Trigonometrijske funkcije - Talesovu teoremu i sličnost trouglova primeniti samo na pravougli trougao sa ciljem isticanja proporcionalnosti dužina stranica kao osnove za uvođenje trigonometrijskih funkcija. Učenici treba dobro da shvate veze između stranice i uglova pravouglog trougla (definicije trigonometrijskih funkcija oštrog ugla), njihove posledice i primene. Pri rešavanju pravouglog trougla ograničiti se na jednostavnije ali raznovrsne zadatke. Pri definisanju i uočavanju svojstava trigonometrijskih funkcija ma kog ugla u tzv. svođenju na prvi kvadrant treba koristiti trigonometrijsku kružnicu, kao i simetriju (osnu i centralnu). Učenici treba da shvate da se mnogi naučni i tehnički problemi modeluju trigonometrijskim funkcijama, pa je zato neophodno nastojati da upoznaju osnovna svojstva ovih funkcija, a prvenstveno da umeju da skiciraju i "čitaju" njihove grafike. Prilikom obrade adicionih teorema treba ukazati učenicima na njihov značaj kao i na mogućnosti primene i u drugim oblastima, posebno fizici.

Vektori - U ovoj temi učenici se upoznaju sa definicijom, osnovnim pojmovima i operacijama sa vektorima u ravni i prostoru. Operacije sa vektorima prvo uraditi na primerima slobodnih vektora a onda sa vektorima u pravouglom Dekartovom koordinatnom sistemu. Neophodno je da učenik razume razliku između duži i vektora u koordinatnom sistemu. Od posebnog je značaja geometrijska interpretacija računskih operacija sa vektorima i njihova primena (određivanje ugla između dva vektora, ispitivanje kolinearnosti i ortogonalnosti, izračunavanje površine i zapremine figura, neke primene u fizici i dr.). Determinante obraditi samo do nivoa neophodnog za primenu u ovoj temi.

Polinomi i racionalni algebarski izrazi - Cilj ove teme je da učenici, koristeći upoznata svojstva operacija sa realnim brojevima, ovladaju idejama i postupcima vršenja identičnih transformacija polinoma i algebarskih razlomaka. Pri tome težište treba da bude na raznovrsnosti ideja, svrsi i suštini tih transformacija, a ne na radu sa komplikovanim izrazima. Određenu pažnju treba posvetiti važnijim nejednakostima (dokazivanje i primena: nejednakost između sredina i dr.).

Linearne jednačine i nejednačine. Linearna funkcija - U okviru ove teme treba izvršiti produbljivanje i proširivanje znanja učenika o linearnim jednačinama i nejednačinama koja su stekli u osnovnoj školi. Obraditi i primere jednačina u kojima je nepoznata u imeniocu razlomka, kao i one koje sadrže jedan ili dva parametra, a treba izbegavati jednačine sa suviše složenim izrazima. U ovoj temi težište treba da bude na primeni jednačina na rešavanje raznih problema. Prilikom obrade nejednačina i sistema nejednačina sa jednom nepoznatom treba se ograničiti samo na one koje ne sadrže parametre. Rešenja nejednačina zapisivati na više načina, koristeći pri tome prvenstveno uniju i presek skupova.

Kod osobina linearne funkcije istaći da je za y=kx+n koeficijent pravca i objasniti pojam priraštaja kod linearne funkcije i kako se on može iskoristiti prilikom crtanja njenog grafika. Takođe, s obzirom na već stečeno znanje iz trigonometrije, može se objasniti koeficijent pravca prave kao tangens nagibnog ugla.

Pri rešavanju sistema obraditi i jednostavne primere sistema sa dve nepoznate sa parametrom. Koristiti i grafičku interpretaciju. Na nekoliko jednostavnijih primera može se pokazati i rešavanje sistema linearnih jednačina sa više od dve nepoznate.

Stepenovanje i korenovanje - Ovde treba posvetiti punu pažnju usvajanju pojma stepena i korena i savlađivanju operacija sa njima (na karakterističnim, ali ne mnogo složenim zadacima). Od posebnog je značaja relacija , a takođe i decimalni zapis broja u tzv. standardnom obliku a•10n, gde je 1≤ a<10 i (n∈N).

Funkciju y=xn ispitivati samo u nekoliko slučajeva (za n ≤ 4), sa zaključkom o obliku grafika kada je izložilac n paran i kada je neparan broj. Pri obradi grafika funkcije potrebno je istaći činjenicu da je to, uz određene restrikcije, inverzna funkcije stepene funkcije i koristiti osobine uzajamno inverznih funkcije prilikom crtanja grafika. U vezi sa kompleksnim brojevima treba obraditi samo osnovne pojmove i činjenice koje će biti neophodne pri izučavanju sadržaja o kvadratnoj jednačini.

Kvadratna jednačina i kvadratna funkcija - Sadržaji ove teme značajni su sa stanovišta sistematskog izgrađivanja algebre i praktičnih primena. Treba rešavati i jednačine sa nepoznatom u imeniocu razlomka, koje se svode na kvadratne jednačine, kao i jednostavnije jednačine sa parametrima. Potrebnu pažnju treba posvetiti primeni kvadratnih jednačina i nejednačina u rešavanju raznovrsnih a jednostavnijih problema. Neophodno je da učenici dobro nauče da skiciraju i "čitaju" grafik kvadratne funkcije. Pri ispitivanju kvadratne funkcije u većoj meri treba koristiti upravo njen grafik (njegovu skicu), ne insistirajući mnogo na određenoj "šemi ispitivanja funkcije" u kojoj crtanje grafika dolazi tek na kraju. Za rešavanje kvadratnih nejednačina koristiti raznovrsne metode (rastavljanje na linearne činioce, tabele, grafik kvadratne funkcije).

Podudarnost i sličnost - Obrada sadržaja iz ove teme treba da bude nastavak onog što se o tome učilo u osnovnoj školi. Oslanjajući se na prethodna znanja učenika, treba izvršiti nadogradnju do nivoa neophodnog za efikasnu primenu. Osposobiti učenike da primenom osnovnih teorema planimetrije i njihovih posledica rešavaju probleme i dokazuju geometrijska tvrđenja.

Za svaku od izučavanih izometrija treba istaći osnovna svojstva, a nešto podrobnije obraditi izometrijske transformacije kao preslikavanje ravni u samu sebe, njihovu klasifikaciju i naročito njihove primene (kao metoda) u dokaznim i konstruktivnim zadacima u vezi sa trouglom, četvorouglom i kružnicom. Korišćenje izometrijskih transformacija ne isključuje dedukciju kao metod dokazivanja (u Euklidovom smislu). Transformacije se koriste u onoj meri u kojoj olakšavaju izučavanje određenih sadržaja geometrije. Primeri izometrija se mogu raditi i u koordinatnoj ravni. Na taj način se izometrije povezuju sa koordinatama tačke, vektorima i linearnom funkcijom. Istaći simetrije u odnosu na koordinatni početak i koordinatne ose. Ovakvi zadaci se rešavaju brže nego konstruktivni zadaci, a sadrže iste elemente, pa tako predstavljaju dobar uvod u opštije zadatke.

Učenici treba da upoznaju homotetiju kao transformaciju ravni koja nije izometrijska, a sličnost kao kompoziciju homotetije i izometrije (odnosno, homotetiju kao transformaciju sličnosti), kao i da uoče praktične primene sličnosti. Posebno treba da shvate suštinu primene sličnosti u rešavanju računskih i konstruktivnih zadataka. Takođe je značajna primena sličnosti u dokazivanju pojedinih teorema (Pitagorine i dr.). Može se obraditi i odnos obima i površina sličnih mnogo uglova (u vidu zadatka). Odgovarajuću pažnju treba posvetiti primeni Pitagorine teoreme u računskim i konstruktivnim zadacima.

II razred

Radi lakšeg planiranja nastave daje se orijentacioni predlog broja časova po temama.

Sistemi kvadratnih jednačina. Iracionalne jednačine (12)

Eksponencijalna i logaritamska funkcija (28)

Trigonometrija (30)

Kompleksni brojevi (12)

Polinomi i sistemi jednačina (20)

Poliedri i obrtna tela (25)

Matematička indukcija. Nizovi (23)

Realne funkcije jedne promenljive (13)

NAPOMENA: Za realizaciju 4 pismena zadatka sa ispravkama planirano je 12 časova.

Sistemi kvadratnih jednačina. Iracionalne jednačine - Akcenat u ovoj temi treba da bude na sistemima koji se mogu rešavati metodom zamene (npr. jedna jednačina je linearna ili pogodna kvadratna jednačina) i sistemima u kojima je bar jedna jednačina homogena ili se može svesti na takav sistem. Treba rešavati i sisteme jednačina sa nepoznatom u imeniocu razlomka, koje se svode na sistem kvadratnih jednačina, kao i jednostavnije sisteme jednačina sa parametrima. Rešavati samo jednostavnije iracionalne jednačine i nejednačine.

Eksponencijalna i logaritamska funkcija - Prilikom obrade ovih funkcija, za uočavanje njihovih svojstava koristiti prvenstveno grafičke interpretacije i činjenicu da su to međusobno inverzne funkcije. Na jednostavnim primerima upoznati određivanje logaritama (u cilju produbljivanja pojma logaritma). Osposobiti učenike za primenu eksponencijalne i logaritamske funkcije na praktične primere uz upotrebu kalkulatora. U delu koji se odnosi na jednačine i nejednačine, osposobiti učenike da, pored jednačina i nejednačina koje se rešavaju po definiciji, rešavaju jednačine i nejednačine koje se, uvođenjem smene, svode na linearne i kvadratne jednačine, odnosno nejednačine.

Trigonometrija - Na početku teme treba ponoviti adicione formule i izvesti posledice adicionih teorema. Transformacije trigonometrijskih izraza i inverzne trigonometrijske funkcije, učenici treba da shvate kao veoma važan alat za dokazivanje identiteta i rešavanje trigonometrijskih jednačina, ali treba ukazati i na njihovu primenu u drugim predmetima. Upoznavanjem sinusne i kosinusne teoreme učenici treba da prošire mogućnosti primene trigonometrije na rešavanje ma kojeg trougla, kao i na rešavanje raznih problema iz metričke geometrije i fizike.

Kompleksni brojevi - Ostvariti dalje proširivanje i produbljivanje znanja učenika o kompleksnim brojevima i operacijama sa njima na odgovarajućim zadacima i primerima primene, npr. primenu Moavrove formule na dokazivanje nekih trigonometrijskih identiteta. Obraditi i geometrijsku interpretaciju stepena i korena kompleksnog broja.

Polinomi i sistemi jednačina - Značajno je učenike upoznati sa pojmom deljivosti u skupu polinoma sa kompleksnim koeficijentima. Objasniti učenicima (bez dokazivanja) osnovni stav algebre. Koristiti Vijetova pravila u raznim primerima. Posebno treba proučavati svojstva polinoma sa realnim i polinoma sa racionalnim koeficijentima. Pomenuti Kardanov i Ferarijev postupak za rešavanje jednačina trećeg i četvrtog stepena i to povezati sa trigonometrijskim oblikom kompleksnog broja. Sisteme jednačina višeg stepena treba obrađivati uglavnom kroz primere i zadatke.

Poliedri i obrtna tela - Pri obradi ovih sadržaja, učenici treba da primenjuju već usvojene pojmove i činjenice prostorne geometrije u rešavanju zadataka, a akcenat treba da bude na zadacima praktične prirode (određivanje zapremine modela nekog geometrijskog tela, konkretne građevine ili predmeta, ako nisu neposredno dati neophodni podaci i sl.), odnosno na zadacima u kojima se vidi da se izučavana svojstva prostornih figura široko koriste u praksi, astronomiji, fizici, hemiji i dr. Posebnu pažnju treba posvetiti daljem razvijanju logičkog mišljenja i shvatanja prostornih odnosa, čemu u izvesnoj meri može doprineti pozivanje na očiglednost, korišćenje modela (pa i priručnih sredstava) i pravilno skiciranje prostornih figura. Pored toga, treba povremeno od učenika tražiti da daju procenu rezultata računskog zadatka. Nizom zadataka može se ilustrovati i činjenica da je često racionalnije i bolje prvo naći rešenje zadatka u "opštem obliku", pa onda zamenjivati date podatke. Mada u programu nije eksplicitno navedeno, može se kao zadatak dati određivanje odnosa površina i odnosa zapremina sličnih poliedara i sličnih obrtnih tela, a takođe i određivanje poluprečnika upisane ili opisane sfere.

Matematička indukcija. Nizovi - Učenici treba da shvate značaj i suštinu metoda matematičke indukcije kao posebnog i efikasnog metoda za dokazivanje pojedinih tvrđenja. Ovaj metod treba uvesti i uvežbati pomoću što jednostavnijih primera.

Na jednostavnim primerima objasniti pojam niza kao preslikavanje skupa N u skup R uz grafičku interpretaciju i obraditi osobine nizova (ograničenost, monotonost, tačke nagomilavanja i konvergenciju). Kao značajne primere nizova podrobnije obraditi aritmetički niz i geometrijski niz (definicija, opšti član, zbir prvih n članova). Pojam granične vrednosti beskonačnog niza dati na što jednostavnijim primerima, uvesti formalni zapis i izvesti obrazac za zbir članova beskonačnog geometrijskog niza, uz ilustrovanje i nekim primerima primene (periodični decimalni razlomci, jednostavniji primeri iz geometrije).

Realne funkcije jedne promenljive - U okviru ove teme treba ponoviti i sistematizovati stečena znanja o funkcijama koje su obrađene u prvom i drugom razredu (linearna, stepena, kvadratna, eksponencijalna, logaritamska i trigonometrijske funkcije) i napraviti dobru osnovu za izučavanje funkcija u trećem razredu.

III razred

Radi lakšeg planiranja nastave daje se orijentacioni predlog broja časova po temama.

Funkcije (15)

Izvod funkcije (55)

Integral (50)

Analitička geometrija (43)

NAPOMENA: Za realizaciju 4 pismena zadatka sa ispravkama planirano je 12 časova.

Funkcije - U okviru ove teme treba dopuniti i sistematizovati učenička znanja o funkciji. Upoznavanje granične vrednosti i neprekidnosti funkcije treba da bude na osnovu intuitivnog pristupa tim pojmovima. Učenici treba da ovladaju tehnikom određivanja granične vrednosti raznih funkcija i asimptota funkcije.

Izvod funkcije - Učenike treba upoznati sa pojmovima priraštaja nezavisno promenljive i priraštaja funkcije i, polazeći od pojma srednje brzine i problema tangente na krivu, formirati pojam količnika priraštaja funkcije i priraštaja nezavisno promenljive, a zatim definisati izvod funkcije kao graničnu vrednost tog količnika kada priraštaj nezavisno promenljive teži nuli. Ukazati na osnovne teoreme o izvodu i izvode nekih elementarnih funkcija. Uz pojam diferencijala i njegovo geometrijsko značenje treba ukazati i na njegovu primenu kod aproksimacije funkcija. Potrebnu pažnju treba posvetiti ispitivanju funkcija i crtanju njihovih grafika, koristeći izvod funkcije (ne uzimajući suviše komplikovane primere).

Integral - Program predviđa da se prvo obradi neodređeni integral, pa je potrebno ukazati na vezu između izvoda i integrala i dati pojam primitivne funkcije. Integraljenje protumačiti kao operaciju koja je inverzna diferenciranju do na konstantu. Pored tablice osnovnih integrala treba pokazati i metode integraljenja. Polazeći od problema površine, doći do pojma određenog integrala kao granične vrednosti zbira beskonačno mnogo beskonačno malih veličina. Ukazati na osnovna svojstva određenog integrala, a akcenat treba da bude na primenama određenog integrala. U okviru ove teme treba raditi primenu određenog integrala na ranije upoznate funkcije, a deo časova koji je predviđen za određene integrale treba kombinovati sa časovima analitičke geometrije kroz zadatke vezane za primenu određenog integrala na konusne preseke.

Analitička geometrija u ravni - Osnovni cilj u realizaciji ove teme jeste da učenici shvate suštinu koordinatnog metoda i njegovu efikasnu primenu. Učenike treba osposobiti da, na osnovu svojstava prave i krivih linija drugog reda, formiraju njihove jednačine i ispituju međusobne odnose tih linija. Potrebno je ukazati i na primenu analitičkog aparata pri rešavanju određenih zadataka iz geometrije. Posebno obraditi geometrijska mesta tačaka kroz zadatke.

IV razred

Radi lakšeg planiranja nastave daje se orijentacioni predlog broja časova po temama.

Matrice (20)

Diferencijalne jednačine (26)

Algebarske strukture (27)

Elementi kombinatorike (12)

Verovatnoća i statistika (38)

Elementi numeričke matematike (20)

NAPOMENA: Za realizaciju 4 pismena zadatka sa ispravkama planirano je 12 časova.

Matrice - Matrica na nekom polju može se definisati kao uređena n-torka uređenih m-torki, ili kao funkcija, ali uz obavezno navođenje primera gde se prirodno pojavljuju matrice (na primer, promena baze vektorskog prostora). Prilikom definisanja matrice uvesti i pojmove kvadratne, dijagonalne, trougaone, nula i jedinične matrice. Upoznati učenike i sa pojmovima regularna i singularna matrica, minor, kofaktor, elementarne transformacije matrica i ekvivalentne matrice.

U delu koji se odnosi na determinante obraditi načine izračunavanja i osobine determinanti.

Obraditi i Kroneker-Kapelijevu teoremu i jednostavnije sisteme sa parametrom.

Diferencijalne jednačine - Pri upoznavanju učenika sa diferencijalnim jednačinama potrebno je prvo obraditi primere u kojima se pojavljuju neke jednostavne diferencijalne jednačine, a potom navesti opšti oblik odgovarajuće diferencijalne jednačine. Mogu se navesti primeri iz fizike (kao što je određivanje brzine ako je poznato ubrzanje i izvesni početni uslovi), ali ih sada predstaviti kao diferencijalne jednačine. Objasniti različite vrste rešenja: opšte, partikularno, singularno. Od jednačina prvog reda obraditi jednačine koje kod kojih se promenljive mogu razdvojiti, homogene i linearne, a od jednačina drugog reda jednačine drugog reda sa konstantnim koeficijentima, homogene i jednostavne nehomogene.

Algebarske strukture - Učenici treba da ovladaju pojmom grupe i polja, uz poznate primere brojevnih grupa i polja, shvate kako se obavljaju operacije u grupi, odnosno polju i da razumeju pojam jednačine sa jednom i više nepoznatih u grupi i polju. U drugom delu centralni pojam je vektorski prostor, kao i pojam linearne zavisnosti skupa vektora. Polazna tačka u izučavanju vektorskih prostora je vektorski prostor geometrijskih vektora. Insistirati na saznanju da svojstva geometrijskih vektora imaju i drugi "negeometrijski" objekti u matematici, npr. matrice.

Kombinatorika - Na osnovu ranije stečenih znanja o prebrojavanju konačnih skupova (osnovni principi) učenici treba da upoznaju suštinu izdvajanja, raspoređivanja i određivanja broja određenih rasporeda, uočavajući razliku između pojedinih vrsta raspoređivanja objekata (na pogodno odabranim primerima), pri čemu je naročito važno da se dobro uvežba prepoznavanje pojedinih vrsta kombinatornih objekata na dovoljnom broju raznovrsnih zadataka. Tek onda treba da uslede odgovarajuće formule za broj varijacija, permutacija i kombinacija. Povezujući binomne koeficijente sa kombinacijama, pokazati i neke primene binomnog obrasca.

Verovatnoća i statistika - Posle uvođenja pojma slučajnog događaja uvesti pojam verovatnoće (preko pojma relativne frekvencije i klasične definicije), kao i osnovne teoreme o verovatnoći. Na pogodno izabranim primerima uvesti pojam slučajne promenljive i ukazati na neke njene numeričke karakteristike i raspodele. Valja istaći ulogu slučajnog uzorka i statističkog eksperimenta, a zatim objasniti način prikupljanja podataka, njihovog prikazivanja i određivanja važnijih statističkih karakteristika.

Elementi numeričke matematike - Uvesti pojam interpolacije kao posebnog slučaja aproksimacija funkcija ukazujući na značaj njene primene u praksi. Navesti posebno da je interpolacija od koristi kada se vrše eksperimenti ili neka merenja, a funkcija koju interpoliramo je tako, umesto analitičkim izrazom, data skupom podataka, što je veoma česta pojava u praksi sa kojom se sreću inženjeri, lekari, biolozi i drugi stručnjaci. Izvesti formulu za Lagranžov interpolacioni polinom i dokazati jedinstvenost takvog polinoma. Odrediti grešku u interpolaciji polinomom.

Delu koji se odnosi na približno rešavanje jednačina treba posvetiti posebnu pažnju, jer na direktan način ukazuje na značaj primene numeričke matematike i njenih principa u rešavanju matematičkih problema, u ovom slučaju približnom nalaženju korena jednačine. Obraditi lokalizaciju i izolovanje rešenja jednačina, a zatim numeričke algoritme za efektivno nalaženje korena jednačine, tj. metode polovljenja segmenta, metode sečice i metode tangente.

OSNOVE INFORMATIKE I RAČUNARSTVA

Cilj i zadaci

Cilj nastavnog predmeta osnove informatike i računarstva je sticanje znanja, ovladavanje veštinama i formiranje vrednosnih stavova koji doprinose razvoju informatičke pismenosti neophodne za dalje školovanje, život i rad u savremenom društvu, kao i osposobljavanje učenika da efikasno i racionalno koriste računare na način koji ne ugrožava njihovo fizičko i mentalno zdravlje.

Zadaci nastave osnove informatike i računarstva su da učenici:

- razviju svest o neophodnosti korišćenja računara u svakodnevnom životu i radu i značaju informatike za funkcionisanje i razvoj društva;

- steknu znanja potrebna za podešavanje parametara operativnog sistema na nivou korisničkog interfejsa, korišćenje mogućnosti operativnih sistema i sistema datoteka konkretnog operativnog sistema;

- ovladaju korišćenjem programa za obradu teksta i tabelarno organizovanih podataka i kreiranje dokumenata u kome su integrisani tekst, slika i tabela;

- upoznaju načine izrade prezentacija i osposobe se za izradu jednostavnijih prezentacija;

- upoznaju principe predstavljanja i obrade crteža i slika na računaru i ovladaju tehnikama korišćenja grafičkih programa za obradu crteža i slika;

- upoznaju principe rada sa multimedijalnim dokumentima;

- jačaju sposobnost za precizno i koncizno definisanje problema; upoznaju se sa algoritamskim načinom rešavanja problema;

- efikasno koriste programski jezik zasnovan na prozorima za rešavanje različitih problema u daljem obrazovanju, profesionalnom radu i svakodnevnom životu;

- razviju sposobnosti pisanja programa vođenih događajima i razumeju principe kreiranja modularnih i dobro struktuiranih programa;

- upoznaju osnovne koncept i principe različitih paradigmi programiranja (proceduralno, objektno, funkcionalno, logičko);

- razumeju principe funkcionisanja interneta, lokalnih mreža i osposobe se za korišćenje mrežnih resursa, internet servisa i sistema za elektronsko učenje;

- upoznaju osnovni koncept i principe Veb dizajna i Veb programiranja, razumeju logiku animacije i ovladaju njenom upotrebom u kreiranju sopstvenih Veb projekata;

- upoznaju koncept baze podataka, njenu organizaciju, korišćenje upita za dobijanje traženih podataka iz baze, pravljenje izveštaja i distribuciju podataka;

- primene stečena znanja za samostalno kreiranje aplikacije kojom se simulira neki proces, rešava problem realnog sistema;

- jačaju sposobnost rešavanja problema razvojem logičkog i kritičkog mišljenja;

- unaprede sposobnosti za brzo, efikasno i racionalno pronalaženje informacija korišćenjem računara, kao i njihovo kritičko analiziranje, skladištenje i prenošenje;

- razviju preciznost, racionalnost i kreativnost u radu sa računarom;

- unaprede strategije i tehnike samostalnog učenja koristeći mogućnosti računara i razviju spremnost za učenje tokom celog života;

- na adekvatan način koriste prednosti računara i društvenih mreža u udruživanju sa drugima i pokretanju akcija čiji je cilj širenje korisnih informacija ili pružanje pomoći i podrške onima kojima je to potrebno;

- primene stečena znanja i veštine u savladavanju programa drugih nastavnih predmeta;

- izgrade pravilne stavove prema korišćenju računara, bez zloupotrebe i preterivanja koje ugrožava njihov fizičko i mentalno zdravlje;

- upoznaju savremena ergonomska rešenja koja olakšavaju upotrebu računara i izgrade spremnost za praćenje novih rešenja u oblasti informatičke tehnologije;

I razred

(3 časa nedeljno, 105 časova godišnje)

Sadržaji programa

I. Osnovi informatike i računarstva (6)

- Informacija, podatak, računar, informatika, računarstvo.

- Razvoj informacionih tehnologija (prikupljanja, skladištenja, obrade, prikazivanja i prenosa podataka).

- Karakteristike informacionog društva i značaj računara (Internet, e-pošta, deljeni dokument, platforme za učenje).

- Uticaj računara na zdravlje. Bezbedno korišćenje računara.

II. Predstavljanje podatka na računaru (7)

- Brojni sistemi - vrste, karakteristike, prevođenje.

- Brojni sistemi - osnovne računske operacije.

- Kodiranje informacija.

- Kodiranje karaktera, kodne sheme.

- Jedinice za merenje količine informacija.

- Predstavljanje raznih tipova informacija (tekstualne, grafičke, zvučne, video).

III. Arhitektura računarskog sistema i programska podrška (12)

- Struktura i princip rada računara.

- Vrste memorije računara.

- Procesor.

- Matična ploča. Magistrala.

- Ulazno-izlazni uređaji.

- Uticaj komponenti na performanse računara.

- Aplikativni softver.

- Sistemski softver. Operativni sistem.

- Verzije i modifikacije programa.

- Distribucija programskih proizvoda (komercijalna, deljena (engl. shareware), javno dostupna (engl. freeware)), probna (engl. trial)).

- Zaštita prava na intelektualnu svojinu.

IV. Osnove rada u operativnom sistemu sa grafičkim interfejsom (8)

- Vrste operativnih sistema. Rad u komandnom operativnom sistemu.

- Osnovni elementi grafičkog interfejsa operativnog sistema (radna površina, prozor, ikona, dugme, panel, meni i sl.).

- Datoteka (atributi datoteke, putanja datoteke, grupno ime datoteka) i osnovne operacije nad datotekom. Arhiviranje datoteka i sredstva za arhiviranje datoteka.

- Osnovna podešavanja operativnog sistema: podešavanje datuma i vremena, radne površine (pozadine, čuvara ekrana, rezolucije ekrana), regionalna podešavanja, promena korisničkih naloga.

- Instaliranje korisničkih programa. Pokretanje programa. Uklanjanje programa. Instaliranje upravljačkih programa perifernih uređaja.

- Multimedijalne mogućnosti operativnog sistema.

- Sredstva i metode zaštite računara i informacija.

V. Proceduralno programiranje (u KLI i GKI) (40)

- Rešavanje problema korišćenjem računara.

- Osnovi algoritmizacije.

- Rešavanje problema primenom algoritama.

- Transformacija problema na oblik pogodan za rešavanje na računaru.

- Programski jezik - njegova sintaksa i semantika.

- Istorijski razvoj. Karakteristike. Perspektive. Azbuka. Imena. Brojevi. Niske. Promenljive.

- Standardni tipovi podataka. Celobrojni, realni, logički i znakovni tip.

- Opseg, operacije, prioritet operacija, standardne funkcije.

- Aritmetički, logički i znakovni izrazi.

- Struktura programa.

- Pisanje programa u okruženju sa KLI.

- Naredbe dodele.

- Osnovne karakteristike programa zasnovanih na prozorima - GKI.

- Programi rukovođeni događajima.

- Osnovne komponente unosa i prikaza podataka i dugme.

- Rešavanje problema: konvertor, površina/zapremina, odvajanje cifara i sl.

- Naredba grananja.

- Komponente izbora. (RadioButton, CheckBox, RadioGroup, ListBox,ComboBox).

- Rešavanje problema: najmanji (najveći) od dva (tri) broja i sl.

- Složena naredba uslovnog prelaska.

- Kontejnetske komponente (GroupBox, Panel).

- Rešavanje složenih problema.

- Naredba višestrukog uslova.

- Naredbe za opis programskih ciklusa.

- Naredba ciklusa sa poznatim brojem prolaza kroz ciklus.

- Rešavanje problema sa poznatim brojem prolaza kroz ciklus,

- Naredba sa uslovnim ulazom u ciklus.

- Rešavanje problema sa uslovnim ulazom u ciklus

- Naredba sa uslovnim izlazom iz ciklusa.

- Rešavanje problema sa uslovnim izlazom iz ciklusa.

- Rešavanje složenih problema (broj, zbir, minimum, filtriranje, preslikavanje, pretraga).

- Rešavanje složenih problema - ugnježdene petlje.

VI. Rad sa programima za obradu teksta (20)

- Radno okruženje tekst-procesora. Jednostavnija podešavanja radnog okruženja. Podešavanje i promena jezika tastature ("pisma").

- Pravila slepog kucanja.

- Operacije sa dokumentima (kreiranje, otvaranje, premeštanje od jednog do drugog otvorenog dokumenta, čuvanje, zatvaranje).

- Premeštanje sadržaja između više otvorenih dokumenata.

- Uređivanje teksta (stranica, margine, prored). Korišćenje simbola za formatiranje.

- Formatiranje teksta (font, paragraf, prelom, sekcije).

- Liste.

- Pronalaženje i zamena zadatog teksta. Ispravljanje grešaka.

- Formatiranje teksta

- Umetanje u tekst (specijalnih simbola, datuma i vremena, tekstualnih efekata).

- Umetanje i pozicioniranje netekstualnih objekata (slike, dijagrami, i sl.).

- Pisanje matematičkih formula.

- Umetanje tabele u tekst.

- Objekti u tekstu.

- Numeracija stranica. Zaglavlje, podnožje, fusnota.

- Izrada stilova. Generisanje sadržaja i indeksa pojmova.

- Korišćenje gotovih šablona i izrada sopstvenih šablona.

- Konvertovanje u PDF. Štampanje dokumenata. Primeri strukture tipičnih dokumenata (biografije, molbe, oglasi, referati, maturski radovi i sl.).

VII. Uvod u računarske mreže i internet (6)

- Pojam i vrste računarskih mreža. Internet. Podela veb sadržaja na statički i dinamički veb. Klijentske i serverske tehnologije.

- Servisi Interneta. Pretraživači.

- Pravo i etika na Internetu. Elektronski podržano učenje.

- Veb aplikacije za rad sa dokumentima (rad "u oblaku", engl. cloud computing). Deljenje dokumenata na vebu.

- Blog. Viki-alat.

- Internet mape. Virtuelni telefon. Društvene mreže. Elektronska trgovina, elektronsko poslovanje i bankarstvo.

VIII. Rad sa programima za izradu slajd prezentacija (6)

- Prezentacije i njihova primena. Etape i pravila dizajna prezentacije. Podešavanje radnog okruženja programa za izradu slajd-prezentacija. Dodavanje i formatiranje tekstualnih i netekstualnih objekata (grafički, zvučni, video,...).

- Animacija objekata slajda i prelaza između slajdova. Interaktivna prezentacija (hiperveze, akciona dugmad).

- Dizajn pozadine i "master" slajda. Prikaz prezentacije. Štampanje prezentacije.

II razred

(3 časa nedeljno, 105 časova godišnje)

Sadržaji programa

I. Rad sa programima za tabelarno izračunavanje (20)

- Osnovni pojmovi (prikupljanje podataka, njihovo tabelarno i grafičko prikazivanje na razne načine, kao i čitanje i tumačenje takvih prikaza, struktura dokumenta, formati datoteka).

- Podešavanje radnog okruženja (palete alatki, prečice, lenjir, pogled, zum...) dodavanje, brisanje, premeštanje i preimenovanje radnih listova. Podešavanje dimenzija, premeštanje, fiksiranje i sakrivanje redova i kolona.

- Tipovi podataka. Formatiranje ćelija (broj decimalnih mesta, datum, valuta, procenat, poravnanje, prelom, orijentacija, spajanje ćelija, font, boja sadržaja i pozadine, stil i boja rama ćelije).

- Unošenje podataka u tabelu (pojedinačni sadržaji ćelija i automatske popune).

- Unošenje formula sa osnovnim aritmetičkim operacijama, koristeći reference na ćelije.

- Kopiranje formula, relativno i apsolutno referenciranje ćelija.

- Funkcije za: sumiranje, srednju vrednost, minimum, maksimum, prebrojavanje, zaokruživanje.

- Logičke funkcije.

- Složene logičke f-je.

- Uslovno formatiranje.

- Sortiranje i filtriranje.

- Grafokoni - namena različitih tipova grafikona, prikazivanje podataka iz tabele pomoću grafikona.

- Dodatno podešavanje grafikona za prikaz rezultata merenja. Podešavanje razmera i oznaka na grafiku (ose, podela, naslovi, tip linije i sl.).

- Podešavanje izgleda stranice dokumenta za štampanje (orijentacija papira, veličina, margine, prelom, uređivanje zaglavlja i podnožja, automatsko numerisanje strana, štampanje opsega ćelija, celog radnog lista, celog dokumenta, grafikona i određivanje broja kopija, štampanje dokumenta).

II. Programi za obradu rezultata merenja (12)

- Upoznavanje sa osnovnim funkcijama programa

- Crtanje grafika

- Izbor vrste grafika

- Podešavanje razmera i oznaka na grafiku (ose, podela, naslovi, tip linije i sl.). Učitavanje podataka dobijenih nekim drugim programom i njihovo grafičko prikazivanje. Štampanje grafika.

- Prebacivanje grafika u druge programe

- Naprednija obrada podataka nastalih kao rezultat merenja. Izrada grafika na osnovu njih.

- Izrada programa i grafički prikaz rezultata.

III. Proceduralno programiranje u GKI (35)

- Funkcije i procedure.

- Deklaracije funkcije. Poziv funkcije.

- Rešavanje zadataka.

- Deklaracije procedure. Poziv procedure.

- Lokalne i globalne promenljive. Rešavanje problema "odozgo na dole".

- Rekurzivne funkcije i procedure.

- Nizovni tip (alokacija memorije, indeksni pristup elementima).

- Objekti za prihvat i prikaz niza.

- Algoritmi pretraživanja, sažimanja.

- Rešavanje zadataka.

- Sortiranje niza.

- Višedimenzionalni nizovi.

- Objekti za rad sa matricama.

- Analiza sadržaja matrica.

- Transformacija matrica.

- Slogovni tip.

- Slog.

- Slogovi promenljive strukture.

- Datotečni tip.

- Otvaranje i zatvaranje datoteke.

- Sekvencijalne datoteke.

- Datoteke sa direktnim pristupom.

- Tekstualne datoteke.

- Netipizirane datoteke.

- Osnovne operacije sa datotekama.

IV. Računarska grafika (30)

- Uvod u računarsku grafiku. Načini predstavljanja slika u računaru - vektorska i rasterska grafika. Karakteristike računarske grafike - rezolucija i broj boja.

- Klasifikacija programa za rad sa računarskom grafikom. Formati datoteka. Ulazne i izlazne grafičke jedinice.

Vektorska grafika

- Primer programa za kreiranje vektorske grafike. Podešavanje radnog okruženja

- Crtanje osnovnih grafičkih elemenata - objekata. Transformacija objekata.

- Kombinovanje objekata.

- Izrada složenih crteža.

- Dodavanje teksta.

- Štampanje vektorske grafike.

Rasterska grafika

- Primer programa za kreiranje i obradu rasterske grafike.

- Uvoz slike sa kamere i skenera.

- Osnovne korekcije slike. Promena rezolucije slike i formata datoteke.

- Palete boja. Alati za crtanje. Slojevi.

- Efekti, maske, isecanje, brisanje, kopiranje delova slike, podešavanje osvetljenosti, kontrasta itd.

- Fotomontaža.

- Dodavanje teksta.

- Izrada GIF animacije.

- Kombinacija rasterske i vektorske grafike

- Globalni pregled crteža.

3D grafika

- Karakteristike 3D grafike, primeri programa. Podešavanje radnog okruženja.

- Osnovni i složeni objekti.

- Bulove operacije nad objektima.

- Svetlosni izvori.

- Materijali i mape.

- Položaj kamere.

- Animacija.

- Renderovanje.

V. Multimedija (8)

Zvuk

- Načini predstavljanja zvuka u računaru. Osnovni formati zapisa zvuka.

- Programi za reprodukciju zvučnih zapisa.

- Primer programa za snimanje zvuka.

Video

- Načini predstavljanja video-zapisa u računaru. Osnovni formati video-zapisa.

- Programi za reprodukciju video zapisa. Uvoz video-zapisa sa digitalne kamere.

- Primer programa za montažu video-zapisa (kombinacija slike, videa i zvuka).

- Postavljanje video zapisa na veb.

- Prezentacija učeničkih radova.

III razred

(2 časa nedeljno, 70 časova godišnje + 30 u bloku = 100 časova godišnje)

Sadržaji programa

I. Objektno orijentisano programiranje (30+10)

- Istorijski razvoj OOP. Osnovne karakteristike OO paradigme.

- Osnovni pojmovi OOP (objekat i klasa i odnos između klase i objekta).

- Atributi, metode

- Prava pristupa

- Konstruisanje objekta - konstruktori.

- Objekti, klase, kreiranje jednostavnih klasa i aplikacija.

- Rešavanje jednostavnih problema.

- Rešavanje primera.

- Kreiranje aplikacija.

- Referenciranje objekta.

- Uklanjanje objekta.

- Rešavanje primera.

- Pristup elementima klase.

- Enkapsulacija.

- Čitanje i postavljanje vrednosti atributa.

- Kreiranje klasa i aplikacija koje ih koriste.

- Metode za manipulaciju objektima klase.

- Kreiranje aplikacija

- Nasleđivanje

- Izvedene klase

- Polimorfizam

- Virtualne metode

- Apstraktne kase i metode

- Kreiranje klasa i aplikacija koje ih koriste.

- Biblioteke klasa.

- Načini korišćenja biblioteka.

- Pojam i uloga generičkih klasa.

- Primeri primene generičkih klasa u različitim objektno orijentisanim programskim jezicima.

- Značaj obrade izuzetaka.

- Mehanizam kreiranja izuzetka.

- Mehanizam obrade izuzetka.

- Primena gotovih klasa.

- Rad sa strukturama podataka.

- Rad sa datotekama.

- Izrada složenog projektnog zadatka.

- Odbrana projektnog zadatka.

II. Programski paketi za simbolička i numerička izračunavanja (10 +6)

- Osnovne aritmetičke operacije. Operacije sa simboličkim izrazima.

- Rešavanje jednačina, računanje limesa, izvoda, integrala.

- Rad sa listama, vektorima i matricama.

- Grafika i vizuelizacija. 3D grafika.

- Pisanje korisničkih funkcija i elementi programiranja.

- Numeričko rešavanje algebarskih i diferencijalnih jednačina i primena u fizici.

III. Mrežne informacione tehnologije (6+2)

- Pojam računarske mreže i prednost umrežavanja.

- Lokalne mreže, formiranje i struktura.

- Šema adresiranja.

- Ruteri i rutiranje.

- Računari-serveri i računari-klijenti.

- Organizacija domena i domenskih imena.

- Deljenje resursa lokalne mreže.

- Navigacija kroz lokalnu mrežu.

- Globalna mreža (Internet) i Veb tehnologije.

- Internet - provajderi i njihove mreže. Tehnologije pristupa internetu.

IV. Rad sa gotovim veb dizajn rešenjima (2+2)

- CMS-a (Content Management System).

- Opis najčešće korišćenih CMS portala.

- Rad sa gotovim veb dizajn rešenjima (CMS).

- Prezentacija odabrane teme korišćenjem CMS portala.

V. Opisni jezik HTML (10+4)

- Osnove jezika HTML.

- Struktura HTML strane.

- Zaglavlje veb-strane i metapodaci.

- Celine u HTML dokumentu.

- Pasusi, liste i adrese.

- Opis teksta.

- Veze.

- Tabele.

- Umetnuti sadržaj.

- Globalni atributi.

- Generički blok elementi.

- Formulari.

- Projektni rad

VI. Stilski listovi - jezik CSS (5+2)

- Uvod u CSS.

- Uključivanje stilskih listova u HTML dokumente.

- Selektori.

- Najčešće korišćena svojstva i njihove vrednosti.

- Primer stilizovanja veb-strane.

- Projektni rad

VII. Skript jezik JavaScript za klijentsko programiranje (7+4)

- Potreba i standardizacija.

- Umetanje skripta u veb-strane.

- Osnove jezika JavaScript

- naredbe

- promenljive, elementarni tipovi i operatori

- kontrolne strukture

- JavaScript objekti.

IV razred

(2 časa nedeljno, 62 časa godišnje + 30 u bloku = 92 časa godišnje)

Sadržaji programa

I. Baze podataka (20 + 8)

- Projektovanje baza podataka

- Podaci i potreba za bazama podataka. Relaciona baza podataka

- Logički model kao projekat za kreiranje baze podataka

- Entiteti (objekti), atributi, veze

- Modelovanje specifičnih situacija

- Normalizacija modela

- Relacione baze podataka

- Priprema za izradu relacione baze podataka na osnovu logičkog modela

- Tabela. Primarni ključ, strani ključ i druga ograničenja.

- Korišćenje mogućnosti određenog SUBP.

- Kreiranje formi, upita i izveštaja u SUBP.

- Upitni jezik SQL

- Upitni jezik SQL za rad sa relacionom bazom podataka.

- Upit SELECT sa mnogobrojnim mogućnostima

- Komande jezika SQL za kreiranje tabela i pogleda

- Komande jezika SQL za obradu podataka (INSERT, UPDATE, DELETE)

- Transakcije

- Administracija baze i višekorisnički rad

II. Povezivanje baze podataka i programa kreirane aplikacije (12+6)

- Komponente za povezivanje samostalno kreirane aplikacije i baze podataka.

- Kretanje kroz bazu, pregled, pretraživanje i izmena podataka baze iz aplikacije.

- Izrada interfejsa.

- Programiranje pristupa bazi podataka: otvaranje i zatvaranje tabele, navigacija kroz tabelu i pristup poljima tabele baze podataka radi obrade iz aplikacije.

III. Primena računara u procesu merenja, akvizicije i obrade rezultata merenja (20+10)

- Osnovni pojmovi o sistemima za rad u realnom vremenu

- Merenje fizičkih veličina uz pomoć računara

- Veza između računara i mernog uređaja

- Upravljanje procesa merenja uz pomoć računara

- Softver za upravljanje proseca merenja uz pomoć računara

- Prikupljanje i obrada podataka dobijenih merenjem

- Izrada programa u programskom okruženju slanje/prijem podataka na/sa paralelnog porta računara.

IV. Primena informatike i fizike - projekat (6+6)

- Izbor teme i definisanje cilja projekta.

- Izbor softvera i hardverskih komponenti potrebnih za izradu projekta.

- Izrada prateće dokumentacije projekta.

- Rad na projektu.

- Prezentacija gotovih radova.

V. Računarstvo i društvo (4)

- Industrija softvera. Kvalitet, testiranje i održavanje softvera. Pitanja bezbednosti.

- Etička pitanja. Licence. Uticaj na društvo. Pametni gradovi.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Radi lakšeg planiranja nastave dat je predlog broja časova po temama i primer organizacije nastavnih jedinica u okviru svake teme. Nastavnik će ga prilagoditi nivou predznanja, interesovanju, motivaciji i kapacitetu učenika.

Pri sastavljanju programa i redosledu tematskih celina vodilo se računa o obezbeđivanju postupnosti u ostvarivanju sadržaja, kao i o psihofizičkim mogućnostima učenika ovog uzrasta.

Ostvarivanje programa Osnove računarstva i informatike postiže se dobrom organizacijom nastavnog procesa, što praktično znači:

- racionalno korišćenje raspoloživog fonda časova;

- dobru organizaciju praktičnih vežbi na računaru.

Racionalno korišćenje časova podrazumeva dobar raspored rada. Prilikom njegove izrade voditi računa da svako polugodište ima zaokružene tematske celine.

U pogledu organizacije rada, značajno je obratiti pažnju na sledeće elemente:

- teorijska nastava se izvodi sa celim odeljenjem i, po potrebi, nastavnik praktično demonstrira upotrebu računara. Na časovima teorijske nastave učenicima treba objasniti osnovne naredbe i komande i uputiti ih kako da povezuju i primenjuju prethodno usvojena znanja i stalno podsticati učenike da povezuju poznato sa nepoznatim. Prema potrebi, u toku izvođenja ove nastave, nastavnik može koristiti računar (video-projektor) za demonstraciju mogućnosti korišćenog softvera;

- uvežbavanje i praktičan rad izvode se u računarskoj laboratoriji, pod kontrolom nastavnika. Učenici izvode vežbe samostalno, pošto od nastavnika dobiju potrebna uputstva o načinu rada, postupcima i fazama izrade. Tokom realizacije vežbe nastavnik je dužan da pruži sva neophodna dodatna objašnjenja kao i potrebnu pomoć svakom učeniku posebno. Svaka vežba mora imati tačno utvrđen cilj i zadatak koji se saopštava učenicima; Prilikom izvođenja ove nastave učenike jednog odeljenja treba podeliti u dve približno jednake grupe tako da svaki učenik ima mogućnost da radi na računaru. Za vreme izvođenja praktične nastave, učenici bi uvežbavali korišćenje raspoloživih softverskih alata za rad sa bazama podataka. U isto vreme, vežbali bi zadatke koje su dobili na teorijskim časovima ili, neposredno, za vreme praktične nastave. Pored toga poželjno je da svaki učenik uradi po jedan projekat u okviru koga bi trebalo da kreiraju baze podataka koje se odnose na problematiku iz svakodnevnog života (telefonski imenik, katalog knjiga, računarski herbarijum i dr.). Projekti se, po pravilu, rade u školskoj laboratoriji za vreme praktičnih vežbi ili van redovnih časova. Za uvežbavanje gradiva učenici dobijaju domaće zadatke, koje rade kod kuće (ako imaju mogućnosti). Učenicima, koji nemaju računare kod kuće, treba omogućiti izradu domaćih zadataka u školi.

U toku ostvarivanja programa, neophodno je da nastavnik koristi Opšte didaktičko-metodičko uputstvo za ostvarivanje programa u srednjim školama, koje je sastavni deo planova i programa.

U programu nije napravljena striktna podela između časova teorijske nastave i vežbi. Međutim, približno isti fond časova (u toku školske godine) je posvećen kako teorijskoj nastavi tako i vežbama. U zavisnosti od raspoloživih resursa škole, prepušta se nastavnicima predmeta da organizuju izvođenje nastave u učionici, odnosno, laboratoriji. To praktično znači da pojedine nastavne jedinice (koje zahtevaju intenzivan praktični rad) mogu da se u potpunosti ostvaruju u laboratoriji, dok neke druge (teorijski orijentisane) mogu u celosti da se ostvaruju u učionici.

Aktivnost treba da uključuje praktičan rad, primenu IKT, povezivanje i primenu sadržaja različitih nastavnih predmeta, tema i oblasti sa kojima se susreću izvan škole. Aktivnosti osmisliti tako da povećavaju motivaciju za učenje i podstiču formiranje stavova, uverenja i sistema vrednosti u vezi sa razvojem jezičke i informatičke pismenosti, zdravim stilovima života, razvojem kreativnosti, sposobnosti vrednovanja i samovrednovanja.

Pri realizaciji programa dati prednost projektnoj, problemskoj i aktivnoj nastavi, kooperativnom učenju, izgradnji znanja i razvoju kritičkog mišljenja. Podsticati timski rad i saradnju naročito u oblastima gde nastavnik proceni da su prisutne velike razlike u predznanju kod pojedinih učenika. Ukoliko uslovi dozvoljavaju dati učenicima podršku hibridnim modelom nastave (kombinacijom tradicionalne nastave i elektronski podržanog učenja), pogotovo u slučajevima kada je zbog razlika u predznanju potrebna veća individualizacija nastave.

U dogovoru sa predavačima drugih predmeta osmisliti mogućnosti ostvarivanja korelacije i zajedničke obrade određenih tema.

I razred

Na početku nastave uraditi proveru nivoa znanja i veština učenika, koja treba da posluži kao orijentir za organizaciju i eventualnu individualizaciju nastave. Utvrditi koliko učenika poseduje računar i ima neograničeni pristup internetu. U dogovoru sa upravom škole obezbediti i organizovati mesto u školi i određeni broj računara sa pristupom internetu koje će učenici moći da koriste za potrebe učenja.

Pri realizaciji tematske celine Osnovi informatike učenici bi trebalo da se upoznaju sa predmetom izučavanja informatike i računarstva, sa osnovnim pojmovima kojima se ove oblasti bave (pojam informacija, podataka, znanja) i sa osnovnim oblastima informatike i računarstva.

Razvoj informacionih tehnologija sagledati u kontekstu značaja razvoja ovih tehnologija za razvoj i širenje pismenosti i razvoj ljudskog društva uopšte. Podstaći učenike da povezuju razvoj IKT-a sa temama iz istorije, matematike, fizike i ostalim oblastima ljudske delatnosti. Iz ovog ugla sagledati značaj informatike, oblasti primene računara (i njihov razvoj) i karakteristike informacionog društva. Ne insistirati na preciznom poznavanju činjenica (ne analizirati detaljno performanse određenih računara, ne insistirati na tačnom poznavanju godina uvođenja određenih tehnologija), već ovu priču učiniti što zanimljivijom i prijemčivijom učenicima.

Ukazati učenicima na prednosti korišćenja računara tokom procesa učenja: prikupljanje, obrada, skladištenje, distribucija i prikazivanje podataka. Ukazati učenicima na mogućnosti i prednosti zajedničkog rada na deljenom dokumentu. Ako već nisu, učenike naučiti da otvore i podese nalog elektronske pošte i koriste elektronsku poštu za razmenu poruka i dokumenata. Pozvati učenike da pristupe platformi za učenje za koju ste se opredelili i koju ćete koristiti u radu sa njima (Moodle, Edmodo ili sl.).

Istaći opasnosti i posledice nepravilnog i prekomernog korišćenja računara, kao i načine da se oni izbegnu. Ukazati učenicima na opasnosti sa kojima se mogu susresti pri korišćenju interneta i podstaći ih da osmisle načine da te opasnosti izbegnu i da bezbedno koriste internet. Osmislite teme koje pokrivaju ovu oblast i podelite ih učenicima. Dogovorite se o načinu prezentovanja radova: pano, prezentacija, deljeni dokument ili sl. Ovde je poželjno da se ostvari korelacija sa drugim predmetima, pre svega sa engleskim jezikom.

Predstavljanje podatka na računaru (7) je tema u okviru koje je potrebno uvesti pojam brojevnih osnova (pre svega binarne, dekadne, heksadekadne i oktalne) i prikazati kako se broj zapisuje u nekoj različitim brojevnim sistemima (uz pomoć digitrona, ali i bez njega). Upoznati učenike kako se izvode računske operacije nad brojevima u različitim brojevnim sistemima.

Uvesti pojam digitalizacije (diskretizacije), objasniti kako se u digitalnim uređajima sve informacije predstavljaju (kodiraju) pomoću brojeva i prodiskutovati prednosti digitalnog u odnosu na analogni zapis. Učenici treba da usvoje pojmove bit, bajt, i ostale veličine za merenje količine informacija. Učenici bi trebalo da steknu predstavu o tome kako se kodiraju tekstualne, grafičke, zvučne i video informacije.

Potrebno je da osmisliti reči, rečenice koje će učenici kodirati ili dekodirati. Pozvati učenike da jedni drugima pošalju kodirane poruke. Postaviti pred učenike zadatak da procene koliko bi memorije zauzela video poruka određene dužine, kvaliteta slike i zvuka.

Pri realizaciji tematske celine Arhitektura računarskog sistema i programska podrška (12) u prvom delu potrebno je da učenici steknu osnovna informativna znanja o arhitektura računarskog sistema - strukturi (hardveru) i principu rada računara bez upuštanja u detalje tehničke realizacije, elektronske sheme i slično. Učenici bi trebalo da znaju da navedu i praktično prepoznaju iz kojih se komponenti sastoji računar. Pri tom, prva, površna klasifikacija razlikuje kućište, monitor, tastaturu, miš, štampač, dok druga, iz stručne perspektive mnogo važnija, razlikuje procesor, memorije, ulazno-izlazne uređaje i magistrale koje ih povezuju. Učenici bi trebalo da umeju da objasne ulogu procesora u funkcionisanju računarskog sistema (da poznaju pojam radnog takta, da razumeju ulogu registara, aritmetičko-logičke i kontrolne jedinice, da budu upoznati sa pojmom procesorskih instrukcija i svođenju kompleksnih operacija na niz elementarnih instrukcija), da objasne vrste i ulogu različitih memorija u računarima i da razlikuju unutrašnje memorije (ROM, RAM, keš) od spoljašnjih, skladišnih memorija (hard-diskova, fleš-memorija, SSD uređaja, optičkih diskova). Insistirati na hijerarhijskoj organizaciji memorija i objasniti razliku u brzini, kapacitetu i ceni različitih oblika memorija. Objasniti osnovne vrste ulazno-izlaznih uređaja i načine komunikacije sa njima. Opisati i različite vrste magistrala i njihovu ulogu u ostvarivanju komunikacije između različitih komponenata unutar računara.

Sa učenicima zajedno prodiskutovati karakteristike u tom trenutku aktuelne hardverske tehnologije (na primer, analizirati detalje hardverskih konfiguracija koje se opisuju u oglasima za prodaju računara). Učenici mogu analizirati konfiguracije školskih računara (uz pomoć podataka dostupnih iz operativnog sistema) i za domaći im je moguće zadati da analiziraju konfiguracije svojih kućnih računara. Učenicima je moguće prikazati i postupak rasklapanja i sklapanja računara i ukazati im na jednostavne kvarove koje mogu sami prepoznati i otkloniti.

Učenicima je moguće prikazati i arhitekturu i hardverske komponente savremenih mobilnih uređaja (tableta, pametnih telefona).

Pri realizaciji tematske podceline Programska podrška računara potrebno je da učenici steknu znanja o značaju programske podrške (softvera) za funkcionisanje računara i uticaju na mogućnosti računara. Sa učenicima prodiskutovati softver koji oni svakodnevno koriste i na osnovu toga formirati klasifikaciju aplikativnog softvera (na primer, softver za pristup uslugama interneta, kancelarijski softver, softver za kreiranje i obradu multimedijalnih sadržaja, računarske igre,...). Uvesti zatim pojam sistemskog softvera i učenicima razjasniti pojam i uloge operativnog sistema (OS) iz malo dublje perspektive nego što je to samo korišćenje interfejsa OS za osnovno upravljanje radom za računarom (ne upuštati se u napredne detalje rada OS, poput detalja raspoređivanja procesora, organizacije virtuelne memorije i slično). Opisati i prikazati i uslužni softver (na primer, antivirusne programe, zaštitne zidove i slično).

Učenicima skrenuti pažnju na pojam vlasništva nad softverom, softverskih licenci i zaštite autorskih prava. Opisati razliku između vlasničkog i slobodnog softvera i softvera otvorenog koda. Opisati i različite oblike distribucije softvera (probne verzije, delimične verzije). Učenicima (i na ličnom primeru) razvijati pravnu i etičku svest o autorskim pravima nad softverom, ali i nad podacima koji se distribuiraju putem mreže. Posebnu pažnju posvetiti potrebi korišćenja licenciranih programa, zaštiti programa i podataka, virusima i zaštiti od njih.

Insistirati na razumevanju načina na koji računar prima, obrađuje, skladišti i prikazuje podatke i uloge svakog od delova sistema tokom tog procesa.

Pri realizaciji tematske celine Osnove rada u operativnom sistemu sagrafičkim interfejsom (8) učenik treba da stekne znanja,veštine i navike bitne zauspešno korišćenje osnovnih mogućnosti operativnog sistema. Može se pretpostaviti da učenici već umeju pokreću i koriste aplikativne programe (na primer, programe koji su u sastavu operativnog sistema za prikaz multimedijalnih sadržaja, uređenje teksta, crtanje i jednostavna numerička izračunavanja, ali i druge programe instalirane na računar). Kroz nekoliko primera prikazati postupak instalacije i uklanjanja aplikativnih programa, ali i upravljačkih programa (drajvera) za određene uređaje. Učenik bi trebalo da ume da podesi osnovne parametre operativnog sistema (izgled okruženja, datum i vreme, regionalna i jezička podešavanja, uključivanje i isključivanje prikaza skrivenih datoteka, čestih ekstenzija datoteka, podešavanje podrazumevanog programa za rad sa određenim tipom datoteka i slično).

Detaljno prikazati rad sa sistemom datoteka (fajlova, dokumenata). Učenik treba da razlikuje namenu datoteka i direktorijuma (fascikli, foldera, kataloga) i da poznaje namenu tipova datoteka koji se najčešće koriste (.txt,.jpeg,.avi,.docx,...), da ume da iz programa, korišćenjem standardnih dijaloga, učita i snimi svoje dokumente u odabranom formatu na željene lokacije, da prebaci dokumente sa jednog na drugi uređaj ili particiju diska, da hijerarhijski organizuje svoje dokumente korišćenjem direktorijuma, da razlikuje logički i fizički pogled na sistem datoteka (na primer, da poznaju položaj fascikle Desktop ili Documents u višekorisničkom okruženju, da umeju da koriste prečice i biblioteke), da primenjuje tehnike arhiviranja i kompresije podataka, da ume da izvrši osnovne operacije sa sistemom datoteka iz komandne linije operativnog sistema (promeni tekući direktorijum, pregleda njegov sadržaj, kopira, obriše ili premesti određene dokumente i slično).

Skrenuti pažnju na česte koncepte koji se javljaju tokom rada u okruženjima sa GKI i na nivou operativnog sistema i na nivou različitih aplikativnih programa (na primer, prikazati koncept selekcije i načine selektovanja mišem i tastaturom, koncept kliborda i primenu na kopiranje i prebacivanje podataka). Učenik treba da zna da prati i da odreaguje na najčešće poruke operativnog sistema (pri brisanju datoteka i kataloga; pri zatvaranju programa, a da nije prethodno sačuvan dokument, itd.). Pažnju posvetiti i pitanjima zaštite (podešavanja antivirusnog programa i zaštitnog zida).

Neki elementi ove tematske celine se mogu prožimati sa drugim tematskim celinama. Na primer, program kalkulator (koji se nalazi u okviru operativnog sistema) se može koristiti kada se uče brojevni sistemi, struktura i performanse konkretnog računara se mogu sagledati korišćenjem podataka o uređajima dobijenih od operativnog sistema, pretraživanje, izbor, preuzimanje i instaliranje određenog fonta kao priprema za rad programu za obradu teksta, itd.

Sa učenicima se može organizovati igra "Potraga za blagom" gde se pred učenike postavlja problem da, krećući se kroz direktorijume i rešavajući probleme i izvršavajući instrukcije zadate u određenim dokumentima, pronađu dokument u kome je zapisana poruka pohvale i ocena koju su osvojili.

U okviru nastavne teme Proceduralno programiranje (u KLI i GKI) (40) upoznati učenike sa neformalnim pojmom proceduralnog algoritma (niza koraka čijim se doslednim sprovođenjem rešava neki problem). Istaknuti značaj algoritmizacije i algoritamskog načina razmišljanja u savremenom svetu. Učenicima prikazati razne načine za opisivanje algoritama (pseudokod, dijagrame toka, MIT Scratch/Blockly dijagrame, programski jezik). Povući paralele, iste jednostavne algoritme opisati na razne načine i skrenuti pažnju na različit nivo detaljnosti koji razni formalizmi zahtevaju (objasniti koji su to detalji koji razlikuju pseudokod od koda u pravom programskom jeziku). Pojam algoritama približiti učenicima kroz što veći broj primera iz svakodnevnog života, pre svega algoritama poznatim učenicima iz matematike, fizike i hemije. Insistirati da učenici prvo korak-po-korak sprovode unapred zadate algoritme i tek nakon toga od njih tražiti da sami opisuju, u početku veoma jednostavne, algoritme. Već prilikom prvih algoritama istaknuti osnovne koncepte algoritma: promenljive, dodelu, naredbe, sekvencijalno izvršavanje naredbi, grananje i petlje.

Sa učenicima realizovati određen broj elementarnih algoritama, postepeno povećavajući njihovu kompleksnost.

Uvesti i pojam algoritamske dekompozicije kao podele krupnijeg koraka na sitnije i jednostavnije potkorake.

Zatim, učenike kroz primere izrade jednostavnijih programa upoznati sa programskim okruženjem i osnovnim konceptima programskog jezika koji će se u nastavku izučavati.

Upoznati učenike sa procesom kreiranja konzolnih aplikacija (aplikacija sa komandno-linijskim interfejsom, KLI), učitavanjem pojedinačnih brojeva sa ulaza i ispisom teksta i brojeva na izlazu. Opisati prevođenje (pojam, namenu i način) ukazujući učenicima kroz primere na najčešće greške koje se pri tom prijavljuju (sintaksne, semantičke, logičke).

Teorijski a zatim i kroz primere uvesti pojam standardnih tipova promenljivih, njihove deklaracije, opsega, operacija, prioriteta operacija i standardnih funkcija. Akcenat staviti na rešavanje problema pri čemu se koriste promenljive koje primaju celobrojne i realne vrednosti. Uvesti pojam izraza i osnovne aritmetičke operatore (množenje, sabiranje i oduzimanje i realno kao i celobrojno deljenje). Uvesti pojam naredbe dodele i kroz veoma jednostavne programe demonstrirati njene karakteristike. Rešavati zadatke primenom formula iz matematike fizike i hemije. To su programi zasnovani na formulama za računanje geometrijskih mera (obima, površina, zapremina), formulama za računanje parametara kretanja (ravnomernog i ravnomerno ubrzanog), formulama zasnovanih na proporcijama i slično. Prikazati učenicima i izvršavanje programa korak po korak, izvršavanje do zaustavne tačke i debagovanje (praćenje vrednosti promenljivih).

Učenicima će biti zanimljivo da iste probleme reše kreirajući aplikaciju sa grafičkim korisničkim interfejsom (GKI). Potrebno je učenicima opisati fazu dizajna interfejsa i fazu programiranja aplikacije, uvesti potrebne pojmove objektnoorijentisanog programiranja (u najmanjoj meri, bez priče o naprednim konceptima OOP kakvi su nasleđivanje i polimorfizam, a koji zapravo nisu potrebni da bi se koristili gotovi objekti potrebni za kreiranje intrefejsa), uvesti pojam događaja i reakcije na događaje i navesti i opisati najčešće korišćene kontrole. Sve vreme insistirati na jasnoj separaciji osnovne funkcionalnosti programa i funkcionalnosti interfejsa. Centralne teme nastave programiranja treba da budu koncepti koji su zajednički za sve imperativne programske jezike i stoga bi trebalo izbegavati insistiranje na specifičnostima biblioteke jezika namenjene kreiranju GKI (nema potrebe koristiti suviše napredne kontrole, njihova specifična svojstva, niti specifične događaje).

Posebnu pažnju posvetiti temi celobrojnog deljenja (određivanja količnika i ostatka) i primenama (na primer, svođenje razlomka na mešoviti broj). Analizirati zaokruživanje količnika naniže (na primer, odrediti najveći broj parova koji se mogu formirati od datog broja učenika) i naviše (na primer, odrediti najmanjih broj vožnji liftom potrebnih da preveze dati broj ljudi ako u lift staje 4 čoveka). Posebno prikazati tehnike zaokruživanja na celobrojnom, a posebno na realnom tipu. Prikazati tehnike modularne aritmetike tj. sabiranja, množenja i oduzimanja brojeva po datom modulu (modularni inverz ni deljenje po modulu, kao naprednije operacije ne obrađivati sada). Prikazati algoritme za rad sa ciframa u dekadnom zapisu brojeva (trocifrenih, četvorocifrenih) - izdvajanje cifre na datoj poziciji, izdvajanje svih cifara počevši od cifre jedinica, zamena cifre na datoj poziciji, razmena cifara, formiranje broja na osnovu datih cifara (klasičan polinom), formiranje broja na osnovu cifara sleva (Hornerova šema), formiranje broja na osnovu cifara s desna, sabiranje brojeva datih ciframa, oduzimanje brojeva datih ciframa i slično. Uopštiti na pozicioni zapis brojeva u proizvoljnoj brojevnoj osnovi (na primer, oktalni zapis). Posebno obraditi brojevnu osnovu 60 (zapis vremena i zapis uglova), kao i mešovite brojevne osnove (npr. 24, 60, 60, 100 - dani, sati, minuti, sekundi, milisekundi). Prikazati algoritme za rad sa vremenom i uglovima (npr. razlika između trenutka završetka i početka, sabiranje dva ugla po modulu punog kruga i slično) i to pomoću tehnike konverzije u najmanju jedinicu i nazad (npr. konverzije ugla zadatog u stepenima, minutima i sekundama u ugao zadat samo u sekundama i nazad), ali i direktno, primenom algoritama za rad nad brojevima zadatim svojim ciframa u pozicionom zapisu (npr. sabiranje uglova sabiranjem sekundi, minuta i stepeni uz vršenje prenosa sa prethodnih pozicija). Izdvojite tipične probleme, pokažite i objasnite učenicima način na koji se oni mogu rešiti, a zatim im postavite da sami osmisle rešenja za zadatke koji predstavljaju njihove varijante i kombinacije.

Deo problema možete uvesti kao složenije primere naredbe grananja. Pre toga kroz rešavanje jednostavnih primera opisati varijacije naredbe grananja.

Objasniti potrebu postojanja naredbe else. Uraditi programe u kojima se rezultat određuje na osnovu više uslova, koje je najčešće potrebno povezati određenim logičkim operatorima (na primer, ispitati da li uneti brojevi mogu predstavljati stranice trougla, da li je uneta godina prestupna, da li su dva uneta broja istog znaka, da li dve tačke pripadaju istom kvadrantu i slično).

Posebno objasniti složeno (ugnežđeno) grananje i njegove najčešće oblike i upotrebu. Prikazati primere hijerarhijskog grananja (na primer, određivanje kvadranta ili ose kojem pripada data tačka, diskusija broja rešenja linearne ili kvadratne jednačine na osnovu koeficijenata, stablo odlučivanja za određivanje nepoznate životinje na osnovu nekoliko datih karakteristika i slično).

Prikazati grananje na osnovu diskretne vrednosti (na primer, ime meseca na osnovu rednog broja) i realizaciju pomoću različitih naredbi i oblika grananja. Prikazati grananje na osnovu pripadnosti intervalima realne prave (na primer, odrediti agregatno stanje vode na osnovu date temperature, ocenu na ispitu na osnovu datog broja poena, školski uspeh na osnovu prosečne ocene i slično). Prikazati leksikografsko poređenje n-torki vrednosti (na primer, uporediti dva vremena ili datuma, uporediti takmičare na osnovu broja poena, a zatim, u slučaju nerešenog rezultata, na osnovu vremena potrebnog da završe zadatke).

Posebnu pažnju obratiti na poređenje dve vrednosti i na uređivanje dve vrednosti po veličini (sa posebnim naglaskom na razmenu vrednosti promenljivih). Prikazati funkcije za određivanje minimuma i maksimuma dva broja (ručno implementirane). Prikazati primene ovih funkcija (na primer, određivanje preseka i unije dva intervala realne prave, površine preseka dva pravougaonika čije su stranice paralelne koordinatnim osama, maksimuma tri broja u obliku max(max(a, b), c) i slično).

U okviru GKI obraditi osobine i način rada sa komponentama izbora RadioButton, CheckBox, RadioGroup, ListBox, ComboBox, kao i kontejnerskim komponentama GroupBox, Panel.

Pojam petlje, kao najteži od pomenutih uvesti na veoma jednostavnim primeru (na primer, ispisivanje određenog teksta više puta).

Potrebno je učenicima uvesti pojam iteracije tj. postupaka koji se ponavljaju određeni broj puta (fiksiran broj puta ili sve dok je neki uslov ispunjen). Da bi učenici lakše usvojili ovaj koncept najbolje je u početku prikazati algoritme obrade malih serija elemenata fiksirane dužine (tri, četiri ili pet elemenata). Na početku prikazati algoritme određivanje statistika takvih serija brojeva: zbira, proizvoda, proseka, maksimuma i minimuma. Pored očiglednog načina određivanja zbira elemenata formiranjem složenog izraza prikazati i postupno izračunavanje zbira (inicijalizacijom na nulu ili na prvi član serije i dodavanjem jednog po jednog elementa serije). Isti princip primeniti na izračunavanje proizvoda i iskoristiti kao uvod u predstavljanje algoritma određivanja minimuma i maksimuma male serije brojeva (inicijalizacija rezultata na vrednost prvog člana, i zatim iterativno ažuriranje rezultata određivanjem minimuma tj. maksimuma dotadašnjeg rezultata i tekućeg člana serije). Maksimum i minimum serije realizovati i korišćenjem funkcije za određivanje maksimuma i minimuma dve vrednosti, ali i bez toga, korišćenjem naredbe grananja. Diskutovati prednosti iterativnog pristupa u odnosu na određivanje minimuma/maksimuma tri ili četiri broja ugnežđenim, hijerarhijskim grananjem. Ukoliko to jezik podržava, prikazati i bibliotečku funkciju za određivanje pomenutih statistika malih serija elemenata. Primeri malih serija mogu biti brojevi koji se učitavaju sa ulaza, ali i cifre trocifrenih i četvorocifrenih brojeva (algoritam njihovog određivanja obrađen je ranije). Prikazati i da se isti algoritmi mogu sprovoditi i na serijama koje nisu čisto numeričke već se mogu ili nekim preslikavanjem svesti na numeričke ili porediti u odnosu na neku relaciju poretka (na primer, odrediti maratonca koji je postigao najbolji rezultat prevođenjem vremena u sekunde ili leksikografskim poređenjem vremena). Prikazati i načine određivanja pozicije maksimalnog/minimalnog elementa. Nakon toga preći na serije čija veličina nije unapred fiksirana već se vrši učitavanje n brojeva sa standardnog ulaza, učitavanje brojeva sve dok se ne unese nula, serije uzastopnih prirodnih brojeva, serije elemenata aritmetičkog i geometrijskog niza, poput ravnomerno razmaknutih tačaka datog intervala realne prave i slično). Posebno istaknuti određivanja serije cifara u dekadnom zapisu prirodnog broja (celobrojnim deljenjem sa 10 sve dok se broj ne svede na nulu).

Obraditi algoritam filtriranja serije tj. određivanja svih elemenata serije koji zadovoljavaju neki uslov (na primer, odrediti sve neparne pozitivne brojeve učitane sa ulaza). Elemente filtrirane serije ili ispisivati (na primer, ispisati sve delioce broja) ili kombinovati filtriranjem sa preslikavanjem i određivanjem statistika (na primer, pronaći zbir kvadrata svih neparnih cifara u dekadnom zapisu datog prirodnog broja ili prebrojati sve trocifrene brojeve čiji je zbir cifara deljiv sa k).

Posebno prikazati algoritam linearne pretrage kojim se proverava da li u seriji elemenata postoji element koji zadovoljava dato svojstvo, odnosno, dualno, da li svi elementi zadovoljavaju dato svojstvo. Diskutovati i varijante u kojima se traži najmanji ili najveći element koji zadovoljava dato svojstvo ili se traži njegova pozicija u seriji. Posebnu pažnju skrenuti učenicima na mogućnost prekida petlje nakon pronalaženja traženog elementa i načine implementacije tog prekida (naredbom prekida petlje, ojačanjem uslova logičkom promenljivom i slično). Prikazati i klasične algoritme koji su zasnovani na pretrazi (npr. provera da li je data serija elemenata sortirana, provera da li je broj prost koja kombinuje pretragu postojanja delioca sa matematičkom teoremom koja sužava skup delilaca koje treba proveriti zahvaljujući činjenici da se delioci uvek javljaju u paru i slično).

Nakon obrade linearnih algoritama uvesti koncept ugnežđene petlje. Na jednostavnim primerima razjasniti vezu između spoljašnje i unutrašnje petlje (na primer, svi dvocifreni brojevi se mogu ispisati tako što spoljna petlja broji desetice, a unutrašnja jedinice i korak spoljašnje petlje izvršava se tek kada se cela unutrašnja petlja izvrši). Prikazati klasične primere generisanja dvodimenzionih objekata (na primer, tablice množenja, crteža geometrijskih oblika kreiranih od ASCII karaktera i slično). Ako se koristi grafičko okruženje dobar poligon za vežbanje ugnežđenih petlji je crtanje uz pomoć kornjača grafike.

Tempo rada odnosno vrstu, težinu i količinu zadataka i problema koje ćete se obrađuje treba da se prilagodi zavisno od sposobnosti i zainteresovanosti učenika.

Pri realizaciji tematske celine Obrada teksta na računaru (20) potrebno je da učenik stekne znanja, veštine i navike neophodne za uspešno korišćenje programa za obradu teksta. Objasniti razliku između čistih tekstualnih dokumenata kreiranih u tekst-editorima (.txt dokumenti, obeleženi tekstovi, izvorni kodovi programa) i formatiranih tekstualnih dokumenata kreiranih u tekst-procesorima.

Pokazati kako da podesi radno okruženje tekst procesora, unese tekst. Skrenuti pažnju učenicima na veštinu slepog kucanja i motivisati ih da u samostalnom radu savladaju tu veštinu. Insistirati na upotrebi pisma maternjeg jezika i poštovanju pravila kucanog teksta.

Naglasiti da su osnovni koraci u radu sa tekstom (unošenje teksta, kretanje kroz tekst, kopiranje, isecanje i premeštanje delova teksta, pretraga i zamena) zajednički za široku klasu programa koji rade sa tekstom (tekst-editore, tekst-procesore, razne aplikativne programe, uobičajene kontrole za unos teksta). Insistirati da učenici umeju vešto i efikasno vrše osnovne operacije sa tekstom, korišćenjem samo tastature (da se kreću kroz tekst karakter po karakter, reč po reč, pasus po pasus, da koriste tastere Home i End, da selektuju tekst pomoću tastera Shift i kretanja kroz tekst, koriste prečice za kopiranje, isecanje i lepljenje i slično).

Pokazati operacije sa dokumentima: kreiranje, otvaranje, premeštanje od jednog do drugog otvorenog dokumenta, čuvanje, zatvaranje.

Ukazati na načine premeštanja sadržaja između više otvorenih dokumenata.

Uređivanje teksta početi od podešavanja stranica, margina, proreda. Pokazati da postoje simboli za formatiranje i objasniti njihovu primenu. Pokazati kako se primenjuju operacije za formatiranje teksta: fonta, paragrafa, prelom teksta, sekcije.

Ukazati na namenu lista, vrste lista i mogućnost kreiranja lista sa više nivoa.

Pokazati učenicima kako se pronalazi zadati tekst, kako se vrši njegova zamena drugim tekstom i kako se ispravljaju greške u tekstu.

Preporuka je da se kontrolnom vežbom proveri koliko su učenici ovladali veštinom formatiranje teksta. Učenik dobija papir sa instrukcijama i zahtevima kako određeni tekst treba da bude formatiran.

Pokazati učeniku da postoji mogućnost umetanje u tekst specijalnih simbola, datuma i vremena, tekstualnih efekata, kao i umetanje i pozicioniranje netekstualnih objekata (slika, dijagrama, i sl.).

Poseban čas odvojiti za uvežbavanje zapisivanja matematičkih formula.

Osmisliti vežbu kojom će učenici provežbati rad sa tabelama u programu za rad sa tekstom.

Preporuka je da se kontrolnom vežbom proveri koliko su učenici ovladali veštinom unosa objekata u tekst. Učenik dobija papir sa instrukcijama i zahtevima koje objekte treba da unese i kako treba da bude izgleda.

Pre prelaska na rad sa dužim i kompleksnijim dokumentima, potrebno je objasniti razliku između logičke strukture dokumenata i njihovog vizuelnog i stilskog oblikovanja i formatiranja i uvesti stilove kao osnovnu tehniku logičkog strukturiranja dokumenata. Insistirati na tome da u svim dužim dokumentima moraju biti korišćeni stilovi (postojeći i korisnički definisani). U složenije dokumente učenik treba da ume da umetne automatsku numeraciju stranica, da podesi podnožja i zaglavlja stranica, da automatski generiše sadržaj, indeks pojmova, spisak bibliografskih referenci i slično. Učenike treba upoznati sa logičkom strukturom tipičnih dokumenata (biografija, molbi, obaveštenja, itd.), školskih referata, seminarskih i maturskih radova i u svim vežbanjima potrebno je koristiti dokumente kakvi se sreću u realnom životu i insistirati na njihovoj uniformnosti i preglednosti, a ne na usiljenim estetskim podešavanjima (izbegavati dokumente koji nemaju smislen sadržaj i koji služe samo da prikažu što više različitih mogućnosti tekst-procesora). Za vežbu se može od učenika tražiti da neformatirani duži tekst formatiraju na osnovu datog uzora (na primer, na osnovu datog dokumenta u PDF formatu).

Učenik treba da ume da pregleda tekstualni dokument pre štampe, podešava parametre za štampu i štampa. Pokazati kako rad sačuvati u PDF formatu.

Na kraju, učenicima je moguće prikazati i rad u nekoliko različitih programa za obradu teksta.

Učenici mogu da pokažu kako primenjuju usvojena znanja i veštine rada u programu za obradu teksta na referatu, seminarskom radu koji rade na temu nekog drugog nastavnog predmeta.

Pri realizaciji tematske celine Uvod u računarske mreže i internet (6) potrebno je da učenici razumeju osnovne principe po kojima funkcionišu računarske mreže i internet i sistematizuju svoje poznavanje i korišćenje različitih servisa koje savremeni internet i veb nude. Učenik treba da bude upoznat sa različitim vrstama računarskih mreža (lokalne mreže, mreže širokog raspona), njihovom topologijom i organizacijom (klijentserver, p2p2). Učenicima prikazati mrežni hardver (rutere, svičeve, habove, mostove, modeme,...) i komunikacionu opremu (kablove i tehnike bežične komunikacije). Neformalno objasniti značaj slojevitosti mreža i opisati osnovne mrežne slojeve i protokole. Navesti i osnovne vrste mrežnog softvera. Polazna tačka pri upoznavanju lokalnih mreža treba da bude konkretna školska mreža, kao i male kućne mreže. Detaljni pregled računarskih mreža predviđen je tokom nastave u trećem razredu, tako da u ovom trenutku pregled računarskih mreža može da bude samo informativnog karaktera. Učenici od ranije umeju da koriste pregledače veba (čitače, brauzere) da pristupe različitim veb stranicama i pretraživače veba da potraže stranice koje ih zanimaju. Na određenom skupu primera prikazati dobre strategije za pretragu interneta i odabir relevantnih stranica iz prikazanih rezultata pretrage. Učenicima prikazati različite oblike veb-sajtova (društvene mreže, blogove, forume, edukativne sajtove, geografske mape, sajtove za elektronsku trgovinu i bankarstvo i slično). Ilustrovati upotrebu programa za audio i video komunikaciju preko interneta i koristiti je u grupnom radu učenika (na primer, tokom izrade domaćih zadataka učenici mogu da sarađuju korišćenjem nekog servisa za audio i video komunikaciju, na primer, Viber, Skype ili Google Hangouts). Upoznati učenike i sa pojmom veb-aplikacija (tj. aplikacija "u oblaku").

Pri realizaciji tematske celine Slajd-prezentacije (6) potrebno je da učenici shvate prednosti korišćenja slajd-prezentacija u različitim situacijama, prepoznaju situacije u kojima se može koristiti slajd-prezentacija, planiraju i izrađuju adekvatne prezentacije. Pri tome je potrebno da znaju osnovne etape pri razvoju slajd-prezentacije, osnovne principe dobrog dizajna prezentacije (broj informacija po slajdu, estetika, animacija u službi sadržaja).

Učenike treba obučiti korišćenju bar jednog programa za kreiranje slajd prezentacija. Učenik treba da ume da podesi radno okruženje, bira odgovarajući pogled na prezentaciju, kreira slajdove, postavlja na njih tekst i netekstualne objekte (slike, tabele, grafikone) dosledno ih formatira (koristi master slajd). Učenik treba da ume da kreira i interaktivne prezentacije koje sadrže linkove i akcionu dugmad, da podešava animacije objekata na slajdovima i animacije prelaska između slajdova, ali te animacije treba da budu jedino u funkciji sadržaja (izbegavati animacije "po svaku cenu" koje opterećuju prezentaciju).

Primeri prezentacija treba da budu smisleni, iz realnog života (najbolje je da se koriste slajd-prezentacije u kojima se obrađuju teme iz nastave, kako informatike i računarstva, tako i drugih predmeta). Učenici neke prezentacije mogu da kreiraju i u sklopu domaćih zadataka, a na času je moguće analizirati prezentacije napravljene kod kuće.

Na kraju, učenicima je moguće prikazati još nekoliko programa za kreiranje slajd-prezentacija (naročito, one "u oblaku") i podvući sličnosti sa programom koji je korišćen tokom nastave.

NAPOMENA: U ovom razredu su predviđene dve dvočasovne provere znanja, sa po jednim časom ispravke zadataka. Ocenjivanje učenika se vrši pismeno, usmeno, kroz rad na računaru, kratkim testovima i izradom projektnih zadataka. U obzir treba uzeti i zalaganje učenika, njegov odnos prema radu.

II razred

Pri realizaciji tematske celine Rad sa tabelama (23) objasniti osnovne pojmove o programima za rad sa tabelama (tabela, vrsta, kolona, ćelija,…) i ukazati na njihovu opštost u programima ovog tipa.

Pri unošenju podataka u tabelu, objasniti razliku između različitih tipova podataka (numerički formati, datum i vreme), kao i greške koje mogu iz toga da nastanu. Prilikom manipulacija sa podacima (označavanja ćelija, kretanje kroz tabelu, premeštanje, kopiranje,…), ukazati na opštost ovih komandi i uporediti ih sa sličnim komandama u programima za obradu teksta. Kod transformacija tabele ukazati na različite mogućnosti dodavanja ili oduzimanja redova, ili kolona u tabeli. Objasniti pojam opsega.

Kod formatiranja prikaza podatka u ćeliji, prikazati na primerima mogućnost različitog tumačenja istog numeričkog podatka (broj, datum, vreme). Takođe, naglasiti važnost dobrog prikaza podataka (visine i širine ćelija, fonta, poravnanja) i isticanja pojedinih podataka ili grupa podataka razdvajanjem različitim tipovima linija i bojenjem ili senčenjem.

Ukazati na različite mogućnosti automatskog unošenja podataka u seriji.

Ukazati na povezanost podataka u tabeli i mogućnost dobijanja izvedenih podataka primenom formula. Objasniti pojam adrese i različite mogućnosti referenciranja ćelija. Ukazati na različite mogućnosti dodeljivanja imena podacima ili grupama podataka i prednosti korišćenja imena. Prikazati funkcije ugrađene u program i obratiti pažnju na najosnovnije funkcije, posebno za sumiranje i sortiranje, a zatim upoznati učenike i sa složenim logičkim funkcijama.

Predočiti učenicima postojanje i drugih funkcija različite namene.

Pokazati prednosti korišćenja uslovnog formatiranja, sortiranja i filtriranja.

Posebnu pažnju posvetiti različitim mogućnostima grafičkog predstavljanja podataka. Ukazati na promene podataka definisanih u tabeli formulama, i grafikonu u slučaju izmene pojedinih podataka u tabeli. Ukazati na mogućnost naknadnih promena u grafikonu, kako u tekstu, tako i u razmeri i bojama (pozadine slova, skale, boja, promena veličine,…).

Ukazati na važnost prethodnog pregleda podataka i grafikona pre štampanja, kao i na osnovne opcije pri štampanju.

Sve pojmove uvoditi kroz demonstraciju na primerima. Od samog početka davati učenicima najpre jednostavne, a zatim sve složenije primere kroz koje će sami praktično isprobati ono što je demonstrirao nastavnik.

Preporučljivo je da se svi novi pojmovi uvedu u prvih 10 časova tako što će učenici raditi zadatke koje je pripremio nastavnik (tekstualnim opisom zadatka ili zadatom konačnom tabelom, odštampanom, bez uvida u formule) a zatim učenicima dati konkretne male projekte različite prirode: da naprave elektronski obrazac (na primer predračun ili nešto slično), prikupljanje i obradu podataka koji se odnose na uspeh učenika iz pojedinih predmeta, neku pojavu ili proces iz drugih nastavnih i vannastavnih oblasti rada i interesovanja učenika.

Cilj realizacije celine Programi za obradu rezultata merenja (12) je da učenici budu osposobljeni da sve rezultate merenja dobijenih na vežbama urađenim u okviru svih predmeta ubuduće rade korišćenjem računara i odgovarajućeg programa za obradu rezultata merenja, na primer Origin. Upoznati učenike sa osnovnim opcijama ovog programa za manipulaciju grafičkim objektima. Pri tom izraditi program u programskom jeziku koji je prethodno objašnjen i u programu Origin dati grafički prikaz rezultata. Program za obradu teksta, obrađen u prvoj godini, koristiti za prebacivanje grafika i njihovo opisivanje tekstom.

U drugom razredu pri realizaciji tematske celine Proceduralno programiranje u GKI (35) uvesti pojam potprograma (funkcije, procedure) i opisati njihovo korišćenje kao osnovne tehnike za algoritamsku dekompoziciju, dobijanje razumljivijih programa i izbegavanje ponavljanja programskog koda. Dati primere funkcija sa parametrima, povratnom vrednošću i višestrukim povratnim vrednostima (realizovanih preko izlaznih parametara).

Gde god je to prigodno uvesti i koristiti pomoćne funkcije (na primer, funkciju za izračunavanje rastojanja između dve tačke koja se više puta koristi u okviru funkcije za izračunavanje površine trougla čije su koordinate temena poznate na osnovu Heronovog obrasca). Ako je potrebno na temi funkcija se zadržati i malo duže i detaljnije prodiskutovati sve relevantne aspekte (ulazne, izlazne i ulazno-izlazne parametre, doseg tj. odnos između lokalnih i globalnih promenljivih i mane upotrebe globalnih promenljivih, odnos između funkcija i metoda i slično). Kroz zadatke obnoviti gradivo urađeno u prvom razredu.

Zatim uvesti niz kao tip podataka. Kroz nekoliko ilustrativnih primera uvesti potrebu za memorisanjem svih podataka istovremeno i navesti zadatke koji se ne mogu rešiti bez nizova, korišćenjem ranije prikazanih tehnika (na primer, ispisati sve učitane u obratnom redosledu, odrediti broj iznad prosečnih elemenata serije). Prikazati i upotrebu niza kao implementacije konačnog preslikavanja (na primer, niz brojača prilikom brojanja pojavljivanja svih karaktera u tekstu).

Opisati mehanizam deklaracije nizova i detaljno prodiskutovati memoriju koju nizovi zauzimaju. Fokusirati se samo na statički alocirane nizove (u jezicima u kojima su svi nizovi dinamički alocirani, razmatrati samo slučaj nizova u kojima je dimenzija konstantna i poznata tokom kompilacije). Diskutovati indeksni pristup elementima i probleme do kojih dolazi kada se pristupi indeksu van dozvoljenog opsega niza. Diskutovati i vezu nizova sa potprogramima (prenos nizova u potprograme i njihovo vraćanje iz potprograma, ako je to podržano jezikom).

Prikazati neke primere popunjavanja i analize sadržaja nizova (izračunavanje statistika elemenata niza, filtriranje nizova tj. izdvajanje elemenata koji zadovoljavaju dato svojstvo, preslikavanja elemenata nizova i slično). Povući paralele sa algoritmima obrade serija podataka koji su izučavani u okviru teme Osnovni algoritmi cikličke strukture. Pojam niza moguće je u svom osnovnom obliku uvesti i ranije i koristiti ga za demonstraciju algoritama ciklične strukture (na primer, metodički gledano, mnogo je jednostavnije razumeti sabiranje elemenata niza nego sabiranje cifara broja tj. određivanje zbira serije brojeva je jednostavnije ako je serija zadata kroz elemente niza, nego ako je ona zadata kao serija cifara u dekadnom zapisu broja).

Prikazati algoritme pretrage niza - osvrnuti se na ranije uvedenu linearnu pretragu, a detaljno uvesti i prodiskutovati binarnu pretragu specifičnu za sortirane nizove.

U nastavku se fokusirati na algoritme modifikacije koji su specifični za nizove. Opisati umetanje elementa na datu poziciju i uklanjanje elementa sa date pozicije (uz obavezno očuvanje redosleda ostalih elemenata, ali i bez toga). Opisati i prikazati i umetanje i uklanjanje podniza uzastopnih elemenata.

Prikazati i elementarne algoritme sortiranja nizova - sortiranje selekcijom najmanjeg elementa (selection sort), sortiranje umetanjem (insertion sort) i mehurasto sortiranje (bubble sort).

Prodiskutovati specifičnosti nizova karaktera (niski, stringova). Prikazati operatore i bibliotečke funkcije za rad sa niskama.

Posebnu pažnju posvetiti i korišćenju nizova kao reprezentacije matematičkih objekata (vektora, polinoma, velikih brojeva) i prikazati algoritme za rad sa tako definisanim objektima (na primer, određivanje zbira, razlike, proizvoda, količnika i ostatka pri deljenju polinoma, izračunavanje vrednosti polinoma u datoj tački i slično). Ako se pokaže da je učenicima potrebno više vremena da savladaju elementarnije teme, ova oblast se može pomeriti i izložiti kasnije (u drugom razredu).

Zatim uvesti pojam matrice (dvodimenzionog niza), a onda i mogućnost građenja nizova viših dimenzija. Objasniti alokaciju memorije i diskutovati način smeštanja elemenata u memoriji. Fokusirati se samo na statički alocirane matrice (u jezicima u kojima su svi nizovi dinamički alocirani, razmatrati samo slučaj u kojima je dimenzija matrica konstantna i poznata tokom kompilacije). Ilustrovati i odnos višedimenzionih nizova i potprograma (prenos u potprogram i vraćanje kao rezultata rada funkcija).

Opisati načine iteracije kroz elemente matrice ili njenog određenog dela i naglasiti ulogu ugnežđenih petlji u tome. Prikazati iteraciju kroz gornji i donji trougao matrice, kroz njene proizvoljne pravougaone oblasti, kroz okolne elemente datog elementa, kroz elemente date vrste, elemente date kolone, kroz elemente na glavnoj i na sporednoj dijagonali i slično. Na tako dobijene serije brojeva primeniti osnovne algoritme za obradu serija (sabiranje, traženje minimuma, maksimuma, filtriranje, preslikavanje, pretragu i slično). Na primer, odrediti normu matrice kao koren iz zbira kvadrata svih njenih elemenata, odrediti broj jedinica koje se nalaze u okolini datog polja neke 0-1 matrice (broj bombi oko polja u igri Minesweeper), proveriti da li je matrica gornje trougaona (sadrži sve nule ispod glavne dijagonale) i slično. Prikazati statistike po vrstama i kolonama (na primer, ako su po vrstama date ocene učenika iz raznih predmeta izračunati prosečne ocene svih učenika, prosečne ocene iz svih predmeta i pronaći učenika sa najvišim i predmet sa najnižim prosekom).

Prikazati i algoritme transformacije sadržaja matrica. Prikazati postupak refleksije elemenata u odnosu na horizontalnu, vertikalnu ili dijagonalnu osu, transponovanje, razmenu dve vrste, razmenu dve kolone, sotiranje vrsta ili kolona po određenom kriterijumu (na primer, sortiranje ocena učenika po proseku).

Na kraju prikazati i ulogu matrica kao matematičkih objekata. Prikazati izvođenje operacija nad matricama (sabiranje, oduzimanje i množenje matrica). Istaknuti ulogu matrica u zapisu i rešavanju sistema linearnih jednačina i prikazati implementaciju postupka rešavanja sistema (na primer, Gausovog) datih matricom i nizom koeficijenata. Prikazati neki postupak izračunavanja determinante matrice (prvo za matrice dimenzija 2 i 3, a zatim i opšti slučaj). Zainteresovanim učenicima prikazati i ulogu matrica kao linearnih preslikavanja vektora i ulogu u računarskoj grafici (na primer, matrice rotacije u ravni i u prostoru, matrice perspektivnih i projektivnih preslikavanja nad homogenim koordinatama).

Pri obradi korisnički definisanih tipova prikazati načine definisanja novih tipova na načine koje podržava odabrani programski jezik. Prikazati rad sa nabrojivim tipovima i ilustrovati njihovu upotrebu (na primer, predstavljanje uspeha učenika nabrojivim tipom uz funkciju za određivanje uspeha na osnovu niza ocena i funkciju konverzije uspeha u nisku radi ispisa). Ako jezik to podržava, prikazati definisanje i upotrebu intervalnih i skupovnih tipova. Posebnu pažnju posvetiti strukturnim tipovima u jezicima koji ih podržavaju (strukturama u jezicima C, C++ ili C#, slogovima u jeziku Pascal). U jezicima koji ne podržavaju direktno strukture, prikazati najbliži način da se one zamene (na primer, korišćenje klasa sa svim javnim podacima, bez metoda u jeziku Java i slično). Istaći razliku između definicije struktornog tipa i definicije objekata tog tipa. Objasniti memorijsku realizaciju strukturnih tipova i njihovu alokaciju (naročito ako se umesto struktura moraju koristiti dinamički alociranim objektima). Diskutovati odnos struktura i potprograma (prenos u potprogram i vraćanje kao rezultat rada potprograma). Prikazati primere programa u kojima se strukture koriste (strukture za reprezentaciju razlomka, kompleksnog broja, tačke u ravni ili prostoru, podataka o učeniku i slično).

Opisati rad sa datotekama. Opisati način pristupa datoteci iz programa (otvaranje datoteke, zatvaranje datoteke), učitavanje podataka (pojedinačnih karaktera, linija, brojeva) iz datoteka i upis podataka u datoteke. Skrenuti pažnju na razliku između tekstualnog i binarnog pristupa datotekama. Tekstualni pristup datotekama prikazati detaljno, a binarni samo informativno. Standardni ulaz, standardni izlaz i standardni izlaz za greške prikazati kao posebne vrste datoteka. U sklopu ove teme detaljno diskutovati i formatiranje teksta (ispis u polju fiksne širine, ispis sa određenom preciznošću, brojem decimala i slično).

Prikazati i prihvatanje argumenata komandne linije programa i naglasiti najčešće scenarije njihove upotrebe (na primer, zadavanje opcija programu). Prilikom obrade ove teme naglasak staviti na konzolne aplikacije sa KLI, ali učenicima naglasiti i da argumenti komandne linije nisu specifične samo za njih, već se argumenti komandne linije mogu koristiti i u aplikacijama sa GKI. Prikazati i kako se argumenti komandne linije programa mogu podesiti i koristiti u ako se program ne pokreće direktno iz komandne linije već u okviru integrisanog razvojnog okruženja.

Pri realizaciji teme Računarska grafika (30) objasniti razliku između vektorskog i rasterskog predstavljanja slike, prednosti i nedostatke jednog i drugog načina. Objasniti osnovne tipove formata slika i ukazati na razlike među njima. Ukazati na postojanje biblioteka gotovih crteža i slika.

Pri uvođenju pojmova rasterske i vektorske grafike, neka učenici na svojim računarima paralelno otvore prozore programa za crtanje koji je u sastavu operativnog sistema i npr. tekst-procesor, reći im da u oba nacrtaju elipsu i maksimalno zumiraju, nacrtaju zatim obojeni kvadrat preko dela elipse i pokušaju da ga "premeste", pri svemu tome zahtevati od njih da izvode zaključke u vezi sa karakteristikama jedne i druge vrste grafike. Napraviti paralelu između ove dve vrste grafike u odnosu na crteže vodenim bojama i kolaže od papira. Kod nastavne jedinice koja se odnosi na formate datoteka ilustrovati konkretnim primerima, urađenim od jedne fotografije, zumirati slike, porediti veličine datoteka.

Preporuka je da sa učenicima prvo se obradi rad u programu za vektorsku grafiku. Posebnu pažnju posvetiti projektovanju crteža (podeli na nivoe, uočavanju simetrije, objekata koji se dobijaju pomeranjem, rotacijom, transformacijom ili modifikacijom drugih objekata itd.), kao i pripremi za crtanje (izbor veličine i orijentacije papira, postavljanje jedinica mere, razmere, pomoćnih linija i mreže, privlačenja, uglova, itd.).

Kod crtanja osnovnih grafičkih elemenata (duž, izlomljena linija, pravougaonik, kvadrat, krug, elipsa) objasniti princip korišćenja alatki i ukazati na sličnosti sa komandama u različitim programima. Slično je i sa radom sa grafičkim elementima i njihovim označavanjem, brisanjem, kopiranjem, grupisanjem i razlaganjem, premeštanjem, rotiranjem, simetričnim preslikavanjem i ostalim manipulacijama. Ukazati na važnost podele po nivoima i osnovne osobine nivoa (vidljivost, mogućnost štampanja, zaključavanje).

Kod transformacija objekata obratiti pažnju na tačno određivanje veličine, promenu veličine (po jednoj ili obe dimenzije), promenu atributa linija i njihovo eventualno vezivanje za nivo. Posebno ukazati na razliku otvorene i zatvorene linije i mogućnost popunjavanja (bojom, uzorkom, itd.). Pokazati i mogućnost slobodne transformacije objekta.

Ukazati na važnost promene veličine prikaza slike na ekranu (uvećavanje i umanjivanje crteža), i na razloge i načine osvežavanja crteža. Kod korišćenja teksta ukazati na različite vrste teksta u ovim programima, objasniti njihovu namenu i prikazati efekte koji se time postižu.

Kod štampanja ukazati na različite mogućnosti štampanja crteža i detaljno objasniti samo najosnovnije. Za uvežbavanje dati učenicima konkretan zadatak da nacrtaju grb škole, svog grada ili sportskog društva, naslovnu stranu školskog časopisa, reklamni pano i sl.

Za rad u programu sa rasterskom grafikom pripremiti digitalni foto-aparat ili mobilni telefon sa kamerom i na času praviti fotografije. Na prethodnom času dati učenicima zadatak da donesu fotografije koje će na času skenirati. Slike se mogu preuzimati sa interneta. Iskoristite priliku da još jednom prodiskutujete o pravilima za poštovanje privatnosti i autorskih prava. Učenici na fotografijama mogu da uvežbavaju tehnike osnovnih korekcija i obrade fotografije: uklanjanje "crvenih očiju", retuširanje, foto-montažu, promenu rezolucije i formata slike, a zatim naprave foto-album svih radova. Ukazati na prednost rada sa slojevima. Pokazati mogućnost izrade animacije.

Pri obradi primera izrade 3D grafika potrebno je da prvo prestavimo karakteristike 3D grafike i programa koji to omogućavaju.

Predstaviti radno okruženje izabranog programa. Pokazati crtanje osnovnih i složenih objekta. Pokazati mogućnosti kreiranja složenih objekata primenom Bulovih operacija nad objektima. Predstaviti mogućnost definisanja vrste svetlosnog izvora i njegovog položaja u odnosu objekat, materijala od kojih je objekat sačinjen, mape i položaja kamere. Pokazati učenicima načine za animaciju. Predstaviti postupak renderovanja.

U dogovoru sa učenicima izabrati teme projektnih zadataka. Svoje radove mogu da prezentuju pred svojim odeljenjem. Dati mogućnost da učenici samostalno i međusobno ocenjuju svoje radove po unapred zadatim kriterijumima. Najuspešnije radove možete da postavite na sajt škole.

Obradu teme Multimedija (8) zasnovati na iskustvima učenika, rezimirati njihova znanja, zapažanja i iskustva u radu sa zvukom i videom. Napraviti uporedni pregled nekoliko programa za reprodukciju zvuka ali i programa digitalnih audio radnih stanica. Pri upoznavanju sa osnovnim formatima zapisa zvuka, napraviti paralelu između rasterske i vektorske grafike sa jedne strane i snimljenog i sintetičkog zvuka sa druge strane. Dati učenicima priliku da snime sopstveni glas, obrade ga dodatnim efektima i reprodukuju ga. Povezati sa temom izrade prezentacija u prvom razredu i mogućnošću snimanja naracije uz slajdove ili kao naraciju uz animaciju ili film.

Napraviti uporedni pregled nekoliko programa za reprodukciju video-zapisa.

Rad sa video-zapisima zasnovati na video radovima učenika napravljenih na času ili pripremljenih unapred (u vidu domaćih zadataka). Potrebno je da učenici savladaju osnovne tehnike montaže video materijala, zvuka, efekata i natpisa.

Pri realizaciji nastavne oblasti Programski paketi za simbolička i numerička izračunavanja (6) predstaviti okruženje i mogućnosti gotovih programskih paketa poput Wolfram Mathematica. Predstaviti način na koji se rade osnovne aritmetičke operacije, operacije sa simboličkim izrazima, rešavaju jednačine. Upoznati mogućnosti računanja limesa, izvoda, integrala. rad sa listama, vektorima i matricama. Provežbati izradu grafika i vizuelizaciju, 3D grafiku. Za pisanje korisničkih funkcija i programiranje koristiti učenicima poznat programski jezik. Probleme osmisliti u saradnji sa profesorima matematike i fizičke grupe predmeta tako da učenici uoče mogućnost primene informatike u fizici.

III razred

U okviru teme Objektno orijentisano programiranje (30+10) potrebno je upoznati učenike sa nastankom i istorijskim razvojem objektno orijentisane paradigme. Analizirati osnovne karakteristike objektno orijentisane paradigme i objektno orijentisani pristup u rešavanju praktičnih problema. Istaći značaj modelovanja kao osnove za rešavanje problema u okviru objektno orijentisane paradigme. Na konkretnim primerima objasniti postupak modelovanja - posmatranje domena realnog problema, izbor relevantnih osobina i dobijanje modela.

Upoznati učenike sa osnovnim pojmovima objektno orijentisanog programiranja - klasa i objekat. Objasniti odnos između klase i objekta. Objasniti ulogu članova klase - polja i metode. Analizirati načine i prava pristupa poljima i metodama. Kroz jednostavne primere (klase Zdravo, Trougao, Osoba i sl.) upoznati učenike sa načinom izrade objektno orijentisanih programa. Realizovati različite klase i aplikacije koje ih koriste:

- klasa Osoba, aplikacije za izdvajanje podataka o osobi iz tekstualne datoteke, izmenu, brisanje i dodavanje novih podataka na osnovu toka aplikacije;

- klasa Krug, aplikacije u kojima se crtaju objekti ove klase, koji se pomeraju na osnovu raznih akcija korisnika, nastaju i nestaju;

- klasa Vozilo, aplikacije za analizu podataka o automobilima, prodaju automobila, pretragu automobila;

- klasa Kompleksni Broj, aplikacije za manipulacije sa kompleksnim brojevima;

- klasa Auto, aplikacije za crtanje automobila, realizaciju kretanja automobila.

Upoznati učenike sa mehanizmima konstrukcije i destrukcije objekata. Razmotriti vrste konstruktora i načine destrukcije objekta (destruktor ili Garbage Collector).

Razmotriti podelu veza između klasa i detaljnije objasniti asocijaciju, agregaciju, kompoziciju i nasleđivanje. Kroz konkretne primere objasniti odnos između vlasnika i komponente u okviru kompozicije, način konstrukcije i destrukcije komponente i vlasnika, kao i način korišćenja komponente od strane vlasnika (npr. klasa Valjak koja sadrži komponente Osnova i Omotač). Kroz konkretne primere objasniti smisao nasleđivanja i dobijanja hijerarhije klasa (npr. iz klase Osoba izvesti klase Učenik, Student, Zaposleni, a iz klase Zaposleni izvesti klasu Nastavnik), odnos između osnovne i izvedene klase, pristup preuzetim članovima u izvedenoj klasi, dodavanje novih članova u izvedenu klasu, kao i način redefinisanja metoda u izvedenoj klasi.

Upoznati učenike sa ulogom i vrstama polimorfizama. Razmotriti statički i dinamički polimorfizam, ad hoc polimorfizam, parametarski polimorfizam, podtip i virtualne metode. Kroz konkretne primere objasniti ulogu virtuelnih metoda (npr. virtuelna metoda predstaviSe() iz klase Osoba koja je redefinisana u klasi Zaposleni).

Realizovati različite klase i aplikacije koje ih koriste:

- klasa Osoba, izvedene klase Učenik, Profesor, Direktor, Pomoćni Radnik;

- klasa Vozilo, izvedene klase Putničko, Teretno;

- klasa Oblik, izvedene klase Trougao, Kvadrat, Krug, aplikacije koje ih koriste;

- klasa Funkcija, izvedene klase Logaritamska, Sinusna, Kosinusna, Konstanta, Složena Funkcija,...;

- klasa Telefon, izvedene klase Pripejd i Postpejd;

- klasa Transakcija, izvedene klase Uplata i Isplata

Objasniti razliku između virtuelnih i apstraktnih metoda. Objasniti definiciju apstraktnih klasa i interfejsa. Na konkretnim primerima objasniti ulogu apstraktnih klasa i interfejsa u hijerarhiji klasa (npr. apstraktna klasa Figura iz koje se izvode klase Trougao i Krug).

Praktične vežbe kroz nastavu u bloku (10)

1. Osnovni pojmovi objektno orijentisanog programiranja (2)

2. Veze između klasa (2)

3. Polimorfizam (2)

4. Rešavanje primera (4)

U okviru teme Mrežne informacione tehnologije (6+2) potrebno je da se učenici podsete principa umrežavanja i korišćenja Interneta kao globalne mreže. Potrebno je da učenici budu dalje upoznati sa: pojmom lokalne mreže i njenom strukturom; uređajima koji se koriste za umrežavanje korišćenjem resursa lokalne mreže; razlikom između računara-servera i računara-klijenata; ulogom rutera i pojmom rutiranja; održavanjem i administriranjem kućne lokalne mreže; principima funkcionisanja Interneta i osnovnim tehnologijama pristupanja Internetu; ulogom Internet-provajdera; Internet protokolima; razlikom između lokalne i globalne mreže; sistemom domenskih imena (DNS-Domain Name System); povezivanjem lokalne mreže sa Internetom.

Preporuke za realizaciju:

- u skladu sa resursima, učenicima treba u najvećoj meri praktično približiti sve mogućnosti umrežavanja, od umrežavanja dva računara do postavljanja male lokalne mreže (ili koristiti već postojeću školsku mrežu) i njenog povezivanja, odgovarajućom internet konekcijom, sa globalnom mrežom;

- podstaći učenike da, kroz diskusiju, povežu stečena znanja o Internetu kao globalnoj mreži sa novim saznanjima o umrežavanju i lokalnim računarskim mrežama. Diskutovati o savremenim tehnologijama umrežavanja.

Pri realizaciji dela o Veb tehnologijama potrebno je da učenici: razumeju sve funkcije Interneta, od početne ideje globalnog umrežavanja, pronalaženja i davanja informacija, preko veb portala kao objedinjenih servisa i aplikacija, do korišćenja Interneta za Elektronsko poslovanje; da razumeju pojam Veb-a (WWW); razumeju podelu na statički i dinamički veb; razumeju podelu na klijentske i serverske tehnologije; se upoznaju sa teorijom veb dizajna(šta je veb dizajn, aspekti veb dizajna, tehnologije veb dizajna, razvoj veb sajta). Pri svemu ovome neophodno je permanentno raditi na razvijanju svesti o važnosti poštovanja pravnih i etičkih normi pri korišćenju Interneta, kritičkom prihvatanju informacija sa veba, poštovanju autorskih prava pri korišćenju informacija sa veba, poštovanju prava privatnosti.

Preporuke za realizaciju:

- učenicima treba objasniti razliku između statičke veb strane, dinamičke veb strane koja ima forme za spregu sa nekom bazom podataka i veb portala(dati primer za portal za elektronsko poslovanje i primer veb portala koji se koristi u zabavne svrhe); podeliti učenike u timove radi lakšeg i bržeg pronalaženja ovih primera u skladu sa interesovanjima učenika;

- kod podele na statički i dinamički veb podstaći učenike da sami pronađu primere pretraživanjem na Internet-u i da uoče prednosti i mane oba pristupa;

- pomenuti, bez ulaženja u detaljniji opis programskih jezika, najčešće klijentske tehnologije (Java Script, VBScript, Dynamic HTML);

- pomenuti, bez ulaženja u detaljniji opis programskih jezika, najčešće serverske tehnologije (Active Server Pages, ColdFusion, PHP);

Pri realizaciji tematske celine Rad sa gotovim veb dizajn rešenjima (2+2=4) potrebno je učenike upoznati sa: gotovim veb rešenjima koji se besplatno mogu naći na internetu, preuzeti i koristiti u lične i komercijalne svrhe, a objedinjeni su pod nazivom CMS; osnovnim odlikama i prednostima CMS portala (Podaci se mogu unositi ili pregledati sa bilo kojeg mesta na svetu, u geografskom smislu, samo uz pristup Internet-u; sadržaj stranice može da menja bilo koja osoba kojoj su od strane vlasnika data administratorska prava pristupa na portal; podaci su odvojeni od izgleda veb stranice, tako da je vlasnicima portala administratorski panel za unos podataka uvek isti, a prikaz tih podataka posetiocima zavisi od šablona (template); odvajanje podataka od dizajna omogućava da se lako promeni izgled veb strane bez potreba ponovnog kopiranja ili unošenja podataka u stranicu, administracija se obavlja preko veoma jednostavnog grafičkog interfejsa; možete dati pravo nekim osobama da unose tekstove, ali oni neće biti objavljeni dok ih nadležna osoba ne odobri; za unos informacija koristi se tekstualni editor sličan WordPad / MS Word programu; moguć upload media fajlova (slike, dokumenti) na server, te njihovo jednostavno publikovanje i uređivanje); najčešće korišćenim CMS portalima (navesti WordPress, Joomla portale i primere njihovog korišćenja); postupkom download-a potrebnih šablona i njihovom instalacijom na računaru.

Preporuke za realizaciju:

- podstaći učenike da, radeći u timovima, već obrađene maturske radove u vidu najjednostavnijih HTML strana sada obrade u nekom šablonu izabranog CMS-a; podstaći učenike da odabrane teme prezentuju u obliku veb-portala (bloga...), pri biranju sadržaja insistirati na kritičkom pristupu informacijama i negovanju estetike.

Pri realizaciji tematske celine Opisni jezik HTML (10+4) učenik treba da stekne znanja i veštine bitne za uspešno korišćenje osnovnih mogućnosti najjednostavnijeg alata za veb dizajn HTML, koji predstavlja standard za veb dokumente. Učenik bi trebalo da nauči: osnove HTML-a; strukturu - osnovne tagove (<HTML>, </HTML> - zagrade HTML-teksta; <HEAD>, </HEAD> - zagrade zagljavlja, sadrži meta-definicije HTML-dokumenta; <TITLE>, </TITLE> - zagrade za naziv HTML-dokumenta i <BODY>, </BODY> - zagrade teksta obeleženog dokumenta); pisanje programa u najjednostavnijem tekst editoru; liste (numerisane i nenumerisane liste); formatiranje teksta u okviru HTML-a; tag za boje pozadine, objekta i slika; pravljenje linkova; rad sa slikom u okviru HTML-a; rad sa tabelama; rad sa frejmovima; forme i elemente forme (upiti nad bazama podataka); rad sa CSS-om (stilovi); umetanje stilova direktno u HTML fajl; korišćenje stilova u zasebnom css fajlu, koji se poziva iz HEAD tag-a.

Preporuke za realizaciju:

- pri realizaciji ove tematske celine raditi sa najjednostavnijim editorom (Dreamweaver, Frontpage), podstaći učenike da primene stečena znanja iz rada sa programima za obradu teksta i programima za obradu slika i tako pripreme sadržaj za kreiranje sopstvene veb strane;

- podstaći učenike da svoje teme za maturski rad obrade korišćenjem HTML-a i prezentiraju ga u obliku veb strane, pri biranju sadržaja insistirati na kritičkom pristupu informacijama i negovanju estetike.

Pri realizaciji tematske celine Stilski listovi - jezik CSS (5+2) učenike treba upoznati sa razlogom uvođenja CSS jezika, pojmom deklaracije i načinom zapisivanja. Dati pregled osnovnih pravila koji se koriste u okviru stilova.

Kod opšte sintakse stilskih listova predstaviti osnovne selektore za zapis elemenata. Opisati načine uključivanja stilskih listova u HTML dokument i nasleđivanje stilskih opisa. Objasniti najčešće korišćene selektore, svojstva i njihove vrednosti: font, naziv fonta, veličina fonta, varijante fonta, stilizovanje tekst, poravnanje teksta, boja. Predstaviti model kutije (box), sadržaja (content) i okvira (border). Objasniti width i height svojstva za određivanje širine i visine elemenata, margin za određivanje spoljne margine, razne varijante svojstvo border za određivanje okvira (debljina, vrsta linije i boja, svojstvo background za određivanje pozadine elemenata. Dati svojstva za stilizovanje lista i tabela. Objasniti relativno, statičko i apsolutno pozicioniranje i svojstvo position koje to opisuje.

Pri realizaciji ove i prethodne tematske celine raditi sa najjednostavnijim editorom, podstaći učenike da primene stečena znanja iz rada sa programima za obradu teksta i programima za obradu slika i tako pripreme sadržaj za kreiranje sopstvene veb strane.

Kao projektni rad učenici treba da svoje teme za maturski rad obrade korišćenjem HTML i CSS jezika i prezentiraju ga u obliku veb-strane. Pri biranju sadržaja insistirati na kritičkom pristupu informacijama i negovanju estetike.

Pri realizaciji tematske celine Skript jezik JavaScript za klijentsko programiranje (7+4) objasniti pojam skript jezika, objasniti razloge i prednosti uvođenja JavaScript jezika, razliku u odnosu na programski jezik Java. Dati JavaScript sintaksu i objasniti umetanje skriptova unutar veb-strana.

Objasniti deklarisanje promenljivih i korišćenje var naredbe, osnovne tipove podataka (brojevni tip, niske karaktera, Bulovski tip...). Dati pregled operatora (aritmetički, relacioni, logički, bitski i operatori dodele). Kod kotnrolnih struktura predstaviti standardne i korišćenje naredbe with.

Objasniti funkcije, ključnu reč function i osobine funkcije u JavaScript, promenljiva čija je vrednost funkcijskog tipa. Objasniti obradu izuzetaka try catch blokom.

Dati pregled JavaScript objekata: objekti tipa String, objekat Math, objekti tipa Date, objekti tipa Array.

Na primerima pokazati izradu veb-strana sa jednostavnim formularima pri čemu se koriste skriptovi.

IV razred

Pri realizaciji tematske celine Baze podataka (20+8) učenici treba da se upoznaju sa potrebom kreiranja baza podataka i sa primerima baza podataka koje viđaju svakodnevno. Definisati pojam relacione baze podataka i sistem za upravljanje bazama podataka.

Program realizovati kroz što više praktičnog rada i primera. Važno je da učenici vide primere iz života u kojima se radi sa velikim količinama podataka (npr. biblioteka, videoteka, prodavnica, banka, pošta, škola, sportski klub...), i da prođu sve od poslovnog zahteva do kreiranja konkretne baze podataka. U okviru podteme Projektovanje baza podataka i Relacione baze podataka potrebno je:

- Objasniti učenicima važnost faze projektovanja baze podataka čiji je rezultat model objekti-veze.

- Upoznati učenike za izabranom notacijom za opis modela podataka. Naglasiti kako se vodi računa o integritetu baze u fazi projektovanja.

- Definisati entitet (objekte) i atribute, i veze između entiteta. Objasniti kardinalnost i opcionalnost veze i različite tipove veza prema kardinalnosti (1:1, 1:M, M:M). Uvesti pojam primarnog identifikatora (kandidat za primarni ključ).

- Prikazati primere modela kojima se rešavaju potrebe za bazom podataka u raznim poslovanjima (npr. biblioteka, videoteka, prodavnica, banka, pošta, škola, sportski klub...).

- Objasniti normalizaciju i pravila prve, druge i treće normalne forme.

- Opisati relacioni model podataka od atributa, domena, relacijske šeme, relacije. Objasniti šta je integritet relacionog modela podataka. Definisati opšta pravila integriteta (pravila za primarni ključ, strani ključ).

- Prikazati kako se modeli podataka konvertuju u relacioni model, odnosno relacionu bazu podataka. Objasniti promenu terminologije (entitet - tabela, atribut - kolona, instanca - red, primarni identifikator - primarni ključ, veza - strani ključ).

- Pokazati mogućnosti koje u radu sa bazama podataka pruža određeni sistem za upravljanje bazom podataka - SUBPK: kreiranje formi, upita i izveštaja.

Tokom obrade ovih tema, predlaže se da se učenici podele u timove (2 do 4 člana) i da rade na projektnom zadatku. Potrebno je da izaberu neko poslovanje (npr. sportski klub, turistička agencija, rent-a-kar kompanija, servis računara, banka, prodavnica...) i da kreiraju model podataka sa pratećom dokumentacijom i prezentacijom.

U okviru podteme Upitni jezik SQL potrebno je:

- Upoznati učenike sa osnovama programiranja u jeziku SQL. Istaći važnost upita SELECT kojim pretražujemo baze podataka i kojim dobijamo tražene i korisne informacije. Opisati selekciju, projekciju i spajanje tabela.

- Vežbati sa učenicima zadatke kojima se traži da iz baze podataka dobiju informacije pomoću upita SELECT (projekcijom, selekcijom, spajanjem tabela). Prikazati i provežbati složene upite i podupite. Kroz primere prikazati i provežbati upotrebu raznih funkcija. Objasniti važnost kreiranja pogleda VIEW i dati primere.

- Upoznati učenike sa naredbama za kreiranje objekata. Posebnu pažnju posvetiti naredbi CREATE TABLE i različitim tipovima podataka. Objasniti pojam ograničenja (NOT NULL i UNIQUE KEY), kao i primarni i strani ključ. Upoznati učenike sa drugim objektima u bazi (sekvence, indeksi, procedure, funkcije).

- Objasniti i provežbati naredbe za manipulisanje podacima: unos u bazu, brisanje i izmenu (INSERT, DELETE i UPDATE).

- Istaći važnost administracije baze podataka: korisnici, dodeljivanje i oduzimanje prava korisnicima, role.

Tokom časova posvećenih ovim temama, važno je da učenici vežbaju zadatke koji se rešavaju u jeziku SQL. Najviše pažnje posvetiti upitu SELECT kojim se dobijaju informacije iz podataka koji se čuvaju u bazi. Potrebno je da učenici i kreiraju bar jednu bazu podataka naredbama CREATE TABLE.

Pri realizaciji tematske celine Povezivanje baze podataka i programa za kreiranje aplikacija (12+6) uputiti učenike u mogućnosti korišćenja podataka iz baze u samostalno kreiranim aplikacijama.

Predstaviti komponente za povezivanje kreirane aplikacije i baze podataka, za kretanje kroz bazu, pregled, pretraživanje i izmenu podataka baze iz aplikacije.

Izraditi interfejs za pristup i korišćenje baze podataka.

Upoznati učenike sa mogućnostima programiranja pristupa bazi podataka: otvaranje i zatvaranje tabele, navigacija kroz tabelu i pristup poljima tabele baze podataka radi obrade iz aplikacije.

Realizaciju teme Primena računara u procesu merenja, akvizicije i obrade rezultata merenja (20 + 10) započeti predstavljanjem osnovnih pojmova o sistemima za rad u realnom vremenu (vreme odziva, senzori, hardver i softver) Predstaviti okruženje LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering), grafičko razvojno okruženje sa ugrađenom funkcionalnošću za simulaciju, akviziciju podataka, instrumentaciju, analizu merenja i prikaz podataka. Dati pregled interfejsa, kontrola, funkcija Za zadate probleme zadati učenicima da kreiraju zasebne aplikacije za merenje (provera Bojl-Mariotovog zakona....)

Na kraju školske godine planirana je izrada projektnog zadatka Primena informatike i fizike (6+6) koji će biti rezime svega do sada naučenog. U dogovoru sa nastavnikom učenici biraju temu koja će obrađivati mogućnost primene informatike i fizike. Potrebno je da učenici osmisle temu i namenu aplikacije. Primenom do sada stečenih znanja učenici projektuju i realizuju aplikaciju. Sastavni deo rada na projektu je evaluacija planiranih rezultata. Za projekat je potrebno napisati propratnu dokumentaciju i osmisliti način prezentovanje aplikacije.

U okviru teme Računarstvo i društvo (3) skrenuti pažnju učenicima na društvene promene koje je izazvala informaciona revolucija i na pozitivne promene koje su IKT donele u sve segmente ljudskog života.

Ukazati na lepo ponašanje na internetu (netiquette), pravilno pisanje i izražavanje i pravila lepog ponašanja u komunikaciji, kao i na etička i pravna pitanja pristupa sadržajima (autorska prava, licence). Objasniti pojam softverskih licenci i i informativno ih upoznati sa najčešće korišćenim tipovima licenci. Objasniti razliku između slobodnog softvera i softvera otvorenog koda i besplatnog softvera

Razviti kod učenika svest i o opasnostima i neophodnim merama zaštite zdravlja od preterane i nepravilne upotrebe računara kao i o pitanjima bezbednosti i privatnosti prilikom upotrebe uređaja, naročito u danas neizbežnom mrežnom okruženju.

Posebnu pažnju obratiti na problematiku poštovanja pravnih i etičkih normi pri korišćenju Interneta, kritičkom prihvatanju informacija sa veba, na problematiku autorskih prava i etičkih normi pri korišćenju tuđih zvučnih i video zapisa, kao i na poštovanje prava na privatnost osoba koje su bile akteri snimljenih materijala i traženje njihovih dozvola za objavljivanje. Prodiskutovati važna pitanja bezbednosti i privatnosti na internetu u kontekstu upotrebe društvenih mreža.

Takođe, u okviru ove tematske celine potrebno je sa učenicima otvoriti diskusiju o tzv. pametnim gradovima, tačnije o softverskim sistemima koji na pametan način upravljaju infrastrukturom u gradovima. Objasniti ulogu, značaj i društveni uticaj ovih softverskih sistema u sadašnjosti i budućnosti.

OSNOVE MEHANIKE I TERMODINAMIKE

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike jeste sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke), sistematsko sticanje znanja o fizičkim pojavama i procesima iz oblasti mehanike i termodinamike (pojmovi, zakoni, teorijski modeli) i njihovo razumevanje na osnovu fizičkih modela i teorija, osposobljavanje učenika za primenu znanja i rešavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama, aktivno sticanje znanja o fizičkim pojavama kroz istraživački pristup, formiranje osnove za dalje obrazovanje na višim školama i fakultetima, na kojima su mehanika i termodinamika fundamentalne discipline, sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad.

Zadatak nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, u punoj meri budu realizovani ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike.

Ostali zadaci nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike jesu da učenici:

- razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);

- sistematski stiču znanja o fizičkim pojavama i procesima u oblasti mehanike i termodinamike, upoznaju najbitnije pojmove i zakone, kao i najvažnije teorijske modele;

- upoznaju metode istraživanja u mehanici i termodinamici;

- razumeju mehaničke i termodinamičke pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi na osnovu fizičkih modela i teorija;

- razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u fizici, logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;

- steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;

- razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja;

- shvate značaj mehanike i termodinamike za tehniku i prirodne nauke;

- razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz mehanike i termodinamike;

- stiču znanja o prirodnim resursima, njihovoj ograničenosti i održivom korišćenju;

- razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;

- razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje fizike;

- osposobe se za samostalno korišćenje literature i drugih izvora informacija.

I razred

(3 časa nedeljno, 105 godišnje)

Sadržaji programa

I. Uvod

1. Skalarne i vektorske veličine. Skalarna i vektorska polja. Operacije sa vektorima (sabiranje i oduzimanje, množenje skalarom, skalarni i vektorski proizvod).

II. Kretanje

1. Relativnost kretanja. Referentni sistemi. Apsolutnost prostora i vremena u Njutnovoj mehanici. Vektor položaja. Konačne jednačine kretanja. Trajektorija.

2. Ravnomerno i neravnomerno kretanje. Srednja i trenutna brzina. Srednje i trenutno ubrzanje. Razlaganje ubrzanja na tangencijalnu i normalnu komponentu.

3. Kretanje materijalne tačke po kružnici. Ugaona brzina. Ugaono ubrzanje. Ravnomerno kružno kretanje. Ravnomerno promenljivo kružno kretanje.

4. Zakon sabiranja brzina u Njutnovoj mehanici.

Demonstracioni ogledi:

- Ravnomerno i ravnomerno ubrzano kretanje: Atvudova mašina, strma ravan.

- Kružno kretanje: centrifugalna mašina

III. Sila

1. Uzajamno delovanje tela. Inertnost i inercija. Masa kao mera inertnosti tela. Svojstva mase u Njutnovoj mehanici.

2. Impuls. Sile i njihova svojstva.

3. Osnovni zakon dinamike (Drugi Njutnov zakon).

4. Zakon inercije (Prvi Njutnov zakon). Zakon akcije i reakcije (Treći Njutnov zakon). Izolovani i neizolovani sistemi.

5. Trenje. Sile trenja. Dinamičko i statičko trenje. Kulonov zakon trenja.

6. Inercijalni referentni sistemi. Galilejeve transformacije. Galilejev princip relativnosti.

7. Neinercijalni referentni sistemi. Inercijalne sile. Centrifugalna i Koriolisova sila. Prva kosmička brzina.

8. Kinematika i dinamika rotacije krutog tela. Moment sile. Moment inercije. Štajnerova formula.

9. Moment impulsa. Osnovni zakon dinamike rotacije.

10. Rotacija oko slobodne ose. Žiroskopski efekat.

11. Statika. Primena zakona statike. Ravnoteža tela.

Demonstracioni ogledi:

- Drugi Njutnov zakon: Galilejev eksperiment; kretanje kolica po žlebu niz i uz strmu ravan.

- Treći Njutnov zakon: kolica povezana spiralnom oprugom ili dinamometr

- Fukoov zakon. Centripetalna sila.

- Oberbekov točak. Žiroskopski efekat.

- Klizanje tela niz strmu ravan.

IV. Gravitacija

1. Keplerovi zakoni. Njutnov zakon gravitacije. Kevendišov ogled. Gravitaciona i inertna masa.

2. Gravitaciono polje. Jačina polja. Ubrzanje slobodnog pada.

3. Težina tela. Bestežinsko stanje.

4. Kretanje tela u polju Zemljine teže. Vertikalan, horizontalan i kosi hitac.

V. Zakoni održanja

1. Uvod. Zakon održanja impulsa. Reaktivno kretanje. Centar mase i kretanje centra mase.

2. Rad sile. Kinetička energija i rad. Snaga. Konzervativne sile. Potencijalna energija gravitacione i elastične sile. Potencijal gravitacionog polja. Potencijalne krive, potencijalna energija i rad. Rad, snaga i kinetička energija kod rotacionog kretanja.

3. Zakon održanja mehaničke energije ("mrtva petlja", druga kosmička brzina). Sudari. Opisivanje kretanja pomoću energijskih dijagrama.

4. Zakon održanja momenta impulsa. Izvođenje Drugog Keplerovog zakona.

VI. Osnovni pojmovi o oscilacijama i talasima u mehanici

1. Harmonijski oscilator. Period, frekvencija i amplituda. Energija harmonijskog oscilatora. Prigušene i prinudne oscilacije. Rezonancija.

2. Mehanički talas. Transverzalni i longitudinalni talasi. Brzina talasa. Talasna dužina. Energija i intenzitet talasa.

3. Izvori zvuka. Karakteristike zvuka. Doplerov efekat u akustici. Prijemnici zvuka. Infrazvuk i ultrazvuk.

Demonstracioni ogledi:

- Oscilovanje tega obešenog o spiralnu oprug

- Oscilovanje sistema klatna različitih dužina (13-15 istih kuglica na zajedničkom stativu)

VII. Osnovi mehanike fluida

1. Osnovi hidrostatike. Pritisak u fluidu. Paskalov zakon. Zakon spojenih sudova. Arhimedov zakon. Plivanje tela.

2. Proticanje fluida. Strujne linije i strujne cevi.

3. Maseni i zapreminski protok. Jednačina kontinuiteta.

4. Bernulijeva jednačina. Primena Bernulijeve jednačine.

Demonstracioni ogledi:

- Pitoova cev, Prantlova cev.

VIII. Molekulsko kinetička teorija gasova

1. Uvod. Merenje brzine molekula. Raspodela molekula po brzinama. Dužina slobodnog puta molekula. Zakon difuzije.

2. Model idealnog gasa. Pritisak gasa. Bojl-Mariotov zakon. Temperatura. Jednačina stanja idealnog gasa.

3. Apsolutna nula. Izohorski proces. Šarlov zakon. Gasni termometar. Izobarski proces. Gej-Lisakov zakon. Avogadroov zakon. Bolcmanova konstanta. (Raspodela molekula u polju sila).

Demonstracioni ogledi:

- Kretanje molekula: model sa kuglicama.

- Rejlijev ogled

IX. Termodinamika

1. Uvod. Unutrašnja energija. Promena unutrašnje energije, rad, toplotna razmena. Količina toplote. Prvi princip termodinamike. Primena prvog principa termodinamike na idealan gas (izoprocesi).

2. Toplotna kapacitivnost gasova. Adijabatski proces.

3. Reverzibilni i ireverzibilni procesi. Nepovratnost i statistika. Termodinamička verovatnoća. Entropija i njeno statističko tumačenje. Drugi princip termodinamike. Statistički smisao Drugog principa termodinamike.

4. Toplotni motori (principi rada i energetski bilans). Karnoov ciklus. Koeficijent korisnog dejstva. Uređaji za hlađenje i toplotne pumpe.

Demonstracioni ogledi:

- Adijabatski procesi: kompresija, ekspanzija.

- Povratni i nepovratni procesi.

X. Molekulske sile i agregatna stanja

1. Molekulske sile (potencijalne krive). Toplotno širenje čvrstih tela i tečnosti. Struktura čvrstih tela (kristali). Elastičnost čvrstih tela. Hukov zakon.

2. Viskoznost u tečnostima. Njutnov zakon. Stoksov zakon. Energija površinskog sloja i površinski napon tečnosti. Kapilarne pojave.

3. Fazni prelazi. Isparavanje i kondenzacija. Dijagram prelaza tečnost - gas. Ključanje. Dijagrami prelaza kristal - tečnost i kristal - gas. Trojna tačka. Kritična temperatura. Promena unutrašnje energije i entropije pri faznim prelazima. Metastabilna stanja.

Demonstracioni ogledi:

- Toplotno širenje metala. Elastičnost i plastičnost.

- Kapilarne pojave. Površinski napon.

Dva seminarska rada, u svakom polugodištu po jedan.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Program nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike podeljen je na 10 tematskih celina. Za svaku tematsku celinu dat je u tabeli (na kraju teksta) orijentacioni broj časova za obradu i utvrđivanje predviđenih sadržaja u okviru teme.

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike, nastavnik planira obradu sadržaja konkretne tematske celine i pri tom koristi operativne zadatke, koje on postavlja. Metodičko ostvarivanje sadržaja programa u nastavi predmeta Osnove mehanike i termodinamike zahteva da celokupni nastavni proces bude prožet trima osnovnim fizičkim idejama:

- strukturom supstancije,

- zakonima održanja i

- fizičkim poljima kao nosiocima uzajamnog delovanja fizičkih objekata.

Širenju vidika učenika doprineće objašnjenje pojmova i kategorija kao što su fizičke veličine, fizički zakoni, odnos eksperimenta i teorije, veza fizike sa ostalim naukama, sa primenjenim naukama i sa tehnikom. Posebno je značajno ukazati na vezu fizike i filozofije.

Ovako formulisan koncept nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike zahteva pojačano eksperimentalno zasnivanje nastavnog procesa (demonstracioni ogledi i laboratorijske vežbe učenika, odnosno praktičan rad učenika). To je postignuto uvođenjem laboratorijskog praktikuma. Nastavni sadržaji ova dva predmeta, kao i predmeta računski praktikum metodički su usaglašeni.

Program predviđa i dva seminarska rada (samostalan rad učenika, pod rukovodstvom nastavnika), u svakom polugodištu po jedan. Pismeni zadaci, u svakom polugodištu po dva, predviđeni su u nastavi računskog praktikuma.

Za realizaciju programa nije dovoljno samo korišćenje predviđenih udžbenika za Matematičku gimnaziju i gimnaziju prirodno-matematičkog usmerenja. Oni su, svakako, osnovna literatura, ali se nastavniku prepušta da sam interpretira udžbenik, dopuni ga i osveži drugom literaturom ili resursima sa interneta, kako bi zadovoljio interesovanja učenika i zahteve savremene nastave.

Ovakav koncept nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu.

Tabela 1: Orijentacioni broj časova po nastavnim temama

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Uvod	3
II	Kretanje	11
III	Sila	20
IV	Gravitacija	8
V	Zakoni održanja	16
VI	Osnovni pojmovi o oscilacijama i talasima u mehanici	4
VII	Osnovi mehanike fluida	10
VIII	Molekulsko kinetička teorija gasova	10
IX	Termodinamika	12
X	Molekulske sile i agregatna stanja	11
Ukupno		105

RAČUNSKI PRAKTIKUM

Cilj i zadaci

Cilj nastave računskog praktikuma je da učenici prodube osnovna znanja iz mehanike, termodinamike, elektromagnetizma i optike i osposobe se za njihovu primenu kroz rešavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka, koristeći problemski pristup.

Zadatak nastave računskog praktikuma je da se učenici osposobe da definišu, postavljaju i rešavaju fizičke zadatke i probleme iz mehanike, termodinamike, elektromagnetizma i optike.

I razred

(2 časa nedeljno, 70 godišnje)

Sadržaji programa

I. Uvod

1. Skalarne i vektorske veličine. Skalarna i vektorska polja. Operacije sa vektorima (sabiranje i oduzimanje, množenje skalarom, skalarni i vektorski proizvod).

II. Kretanje

1. Relativnost kretanja. Referentni sistemi. Vektor položaja. Konačne jednačine kretanja. Trajektorija.

2. Ravnomerno i neravnomerno kretanje. Srednja i trenutna brzina. Srednje i trenutno ubrzanje. Razlaganje ubrzanja na tangencijalnu i normalnu komponentu.

3. Ravnomerno i neravnomerno pravolinijsko kretanje.

4. Kretanje materijalne tačke po kružnici. Ugaona brzina. Ugaono ubrzanje. Ravnomerno kružno kretanje. Ravnomerno promenljivo kružno kretanje.

5. Zakon sabiranja brzina u Njutnovoj mehanici.

III. Sila

1. Osnovni zakon dinamike (Drugi Njutnov zakon).

2. Zakon inercije (Prvi Njutnov zakon). Zakon akcije i reakcije (Treći Njutnov zakon). Izolovani i neizolovani sistemi.

3. Inercijalni referentni sistemi. Galilejeve transformacije. Galilejev princip relativnosti.

4. Neinercijalni referentni sistemi. Inercijalne sile. Centrifugalna i Koriolisova sila. Prva kosmička brzina.

5. Kinematika i dinamika rotacije krutog tela. Moment sile. Moment inercije. Štajnerova formula.

6. Moment impulsa. Osnovni zakon dinamike rotacije.

7. Rotacija oko slobodne ose. Žiroskopski efekat.

8. Statika. Primena zakona statike. Ravnoteža tela.

9. Trenje. Sile trenja. Dinamičko i statičko trenje. Kulonov zakon trenja.

IV. Gravitacija

1. Keplerovi zakoni. Njutnov zakon gravitacije.

2. Gravitaciono polje. Jačina polja. Ubrzanje slobodnog pada.

3. Težina tela.

4. Kretanje tela u polju Zemljine teže. Vertikalan, horizontalan i kosi hitac.

V. Zakoni održanja

1. Zakon održanja impulsa. Reaktivno kretanje. Centar mase i kretanje centra mase.

2. Rad sile. Kinetička energija i rad. Snaga. Potencijalna energija gravitacione i elastične sile. Potencijal gravitacionog polja. Potencijalna energija i rad. Rad, snaga i kinetička energija kod rotacionog kretanja.

3. Zakon održanja mehaničke energije ("mrtva petlja", druga kosmička brzina). Sudari.

4. Zakon održanja momenta impulsa. Izvođenje Drugog Keplerovog zakona.

VI. Osnovni pojmovi o oscilacijama i talasima u mehanici

1. Linearni harmonijski oscilator. Period, frekvencija i amplituda. Energija harmonijskog oscilatora. Prigušene i prinudne oscilacije. Rezonancija.

2. Mehanički talas. Transverzalni i longitudinalni talasi. Brzina talasa. Talasna dužina. Energija i intenzitet talasa.

3. Doplerov efekat u akustici.

VII. Osnovi mehanike fluida

1. Osnovi hidrostatike. Pritisak u fluidu. Paskalov zakon. Zakon spojenih sudova. Arhimedov zakon. Plivanje tela.

2. Proticanje fluida. Strujne linije i strujne cevi.

3. Maseni i zapreminski protok. Jednačina kontinuiteta.

4. Bernulijeva jednačina. Primena Bernulijeve jednačine.

VIII. Molekulsko kinetička teorija gasova

1. Raspodela molekula po brzinama. Dužina slobodnog puta molekula. Zakon difuzije.

2. Model idealnog gasa. Pritisak gasa. Bojl-Mariotov zakon. Temperatura. Jednačina stanja idealnog gasa.

3. Izohorski proces. Šarlov zakon. Izobarski proces. Gej-Lisakov zakon. Avogadroov zakon. Bolcmanova konstanta. (Raspodela molekula u polju sila).

IX. Termodinamika

1. Unutrašnja energija. Promena unutrašnje energije, rad, toplotna razmena. Količina toplote. Prvi princip termodinamike. Primena prvog principa termodinamike na idealan gas (izoprocesi).

2. Toplotna kapacitivnost gasova. Adijabatski proces.

3. Kvazistacionarni procesi. Reverzibilni i ireverzibilni procesi. Nepovratnost i statistika. Termodinamička verovatnoća. Entropija i njeno statističko tumačenje. Drugi princip termodinamike. Statistički smisao Drugog principa termodinamike.

4. Karnoov ciklus. Koeficijent korisnog dejstva. Uređaji za hlađenje i toplotne pumpe.

X. Molekulske sile i agregatna stanja

1. Molekulske sile (potencijalne krive). Toplotno širenje čvrstih tela i tečnosti. Elastičnost čvrstih tela. Hukov zakon.

2. Viskoznost u tečnostima. Njutnov zakon. Stoksov zakon. Energija površinskog sloja i površinski napon tečnosti. Kapilarne pojave.

3. Fazni prelazi. Isparavanje i kondenzacija. Dijagram prelaza tečnost-gas. Ključanje. Trojna tačka. Kritična temperatura. Promena unutrašnje energije i entropije pri faznim prelazima. Metastabilna stanja.

Četiri dvočasovna pisana zadatka sa ispravkama, u svakom polugodištu po dva.

II razred

(2 časa nedeljno, 70 godišnje)

Sadržaji programa

I. Elektrostatika

1. Uvod. Naelektrisanje. Kulonov zakon.

2. Električno polje. Jačina i potencijal električnog polja. Napon.

3. Linije sile električnog polja. Fluks. Teorema Gaus-Ostrogradskog i njene primene za izračunavanje jačine polja nekih oblika naelektrisanih tela.

4. Električna kapacitivnost. Kondenzatori. Redna i paralelna veza kondenzatora. Energija električnog polja.

5. Provodnik u električnom polju.

6. Električni dipol. Jačina polja dipola. Delovanje električnog polja na dipol.

7. Dielektrici. Jačina polja u dielektriku. Dielektrična propustljivost. Vektor polarizacije. Energija polja u dielektriku.

II. Stalna jednosmerna električna struja

1. Napon i elektomotorna sila. Električna struja i gustina struje. Omov zakon za deo kola. Otpornost provodnika. Redna i paralelna veza otpornika. Omov zakon za celo kolo. Kirhofova pravila. Džul-Lencov zakon.

2. Elektronska teorija provodljivosti metala. Omov i Džul-Lencov zakon po toj teoriji. Poluprovodnici.

3. Kontaktne i termoelektrične pojave.

4. Električna struja u tečnostima. Faradejevi zakoni elektrolize. Omov zakon za električnu struju kroz elektrolite.

5. Termoelektronska emisija. Katodna cev.

6. Provodljivost gasova. Jonizacija gasova.

III. Magnetno polje

1. Uzajamno delovanje dva pravolinijska strujna provodnika (Definicija ampera). Magnetna sila. Interakcije naelektrisanja u kretanju. Magnetno polje. Indukcija magnetnog polja. Linije indukcije. Magnetni fluks. Magnetni moment. Jačina magnetnog polja.

2. Lorencova sila. Kretanje naelektrisanih čestica u magnetnom polju (određivanje znaka naelektrisanja čestica, ciklotron). Specifično naelektrisanje jona i elektrona. Provodnik sa strujom u magnetnom polju.

3. Magnetni moment atoma. Veličine koje karakterišu magnetno polje u supstanciji. Plazma u magnetnom polju.

IV. Elektromagnetna indukcija

1. Elektromagnetna indukcija i Lorencova sila. Elektromagnetna indukcija u nepokretnom provodniku. Faradejev zakon elektromagnetne indukcije. Lencovo pravilo. Elektromagnetna indukcija i zakon održanja energije.

2. Međusobna indukcija. Samoindukcija. Energija magnetnog polja. Energija elektromagnetnog polja.

V. Naizmenične struje

1. Oscilatorno kolo. Neprigušene i prigušene oscilacije.

2. Sinusne promene napona i jačine struje. Termogene, kapacitivne i induktivne otpornosti u kolu naizmenične struje. Omov zakon za kolo naizmenične struje. Redna i paralelna veza R, L i C elemenata u kolu. Snaga naizmenične struje. Efektivne vrednosti struje i napona.

VI. Elektromagnetni talasi

1. Brzina elektromagnetnih talasa. Zračenje elektromagnetnih talasa pri ubrzanom kretanju naelektrisanih čestica.

VII. Geometrijska optika

1. Uslovi primene geometrijske optike. Zakon odbijanja svetlosti. Ravno ogledalo. Sferna ogledala. Konstrukcija likova kod ogledala. Jednačina ogledala.

2. Prelamanje svetlosti - indeks prelamanja. Zakon prelamanja svetlosti. Totalna refleksija. Prividna dubina. Prelamanje svetlosti kroz planparalelnu ploču. Prelamanje svetlosti kroz prizmu.

3. Prelamanje svetlosti na sfernoj površini. Tanka sočiva. Konstrukcija likova kod sočiva. Jednačina sočiva. Optičarska jednačina.

VIII. Fotometrija

1. Energija svetlosti. Fotometrijske veličine (fluks, jačina svetlosti, osvetljenost, emisiona moć, sjaj). Fotometrijski zakoni.

IX. Talasna optika

1. Interferencija svetlosti. Frenelova ogledala. Jungov ogled interferencije. Interferencija na tankim listićima. Njutnovi prstenovi.

2. Difrakcija svetlosti. Difrakcija na jednom prorezu. Difrakciona rešetka. Ugaona širina glavnog maksimuma. Moć razlaganja difrakcione rešetke.

3. Polarizacija talasa. Brusterov zakon. Dvojno prelamanje svetlosti. Obrtanje ravni polarizacije.

X. Disperzija i apsorpcija svetlosti

1. Fazna i grupna brzina svetlosti. Uzajamno delovanje elektromagnetnih talasa i supstancije.

2. Rasejanje svetlosti (Rejlijev zakon).

3. Disperzija svetlosti.

4. Apsorpcija svetlosti. Zakon apsorpcije.

5. Doplerov efekat u optici.

Četiri dvočasovna pisana zadatka sa ispravkama, u svakom polugodištu po dva.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Problemski i računski zadaci koji se obrađuju u nastavi računskog praktikuma imaju svoju teorijsku i metodičku osnovu u tematskim celinama obrađenim u okviru predmeta Osnove mehanike i termodinamike (I razred) i predmeta Elektromagnetizam i optika (II razred), na obrazovno-vaspitnom nivou razumevanja i primene. To bi trebalo da omogući bolje razumevanje i produbljivanje gradiva iz mehanike, termodinamike, elektromagnetizma i optike.

Program nastave računskog praktikuma za I i II razred podeljen je na 10 tematskih celina svaki. Za svaku tematsku celinu, uključujući i izradu pisanih zadataka i njihovu ispravku, dat je u tabeli (na kraju teksta) orijentacioni broj časova. Oni su predviđeni za uvežbavanje i vrednovanje problemskih i računskih zadataka iz onih teorijskih sadržaja koji su već obrađeni u predmetu Osnove mehanike i termodinamike (I razred) i predmeta Elektromagnetizam i optika (II razred).

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike u prvom razredu, odnosno predmeta Elektromagnetizam i optika u drugom razredu, nastavnik vrši izbor kvalitativnih i kvantitativnih zadataka za konkretne tematske celine. Kao što je ranije navedeno, metodičko ostvarivanje programa računskog praktikuma zahteva da celokupni nastavni proces bude prožet trima osnovnim fizičkim idejama:

- strukturom supstancije,

- zakonima održanja i

- fizičkim poljima kao nosiocima uzajamnog delovanja fizičkih objekata.

Ovakav koncept nastave računskog praktikuma zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu.

Posle izučavanja odgovarajućih tematskih celina, treba ukazati na zaštitu čovekove sredine koja je zagađena i ugrožena određenim fizičko-tehničkim procesima i promenama.

Za realizaciju programa nije dovoljno samo korišćenje predviđenih udžbenika i zbirki zadataka za Matematičku gimnaziju i gimnaziju prirodno-matematičkog usmerenja. Oni su, svakako, osnovna literatura, ali se nastavniku prepušta da sam interpretira udžbenik, dopuni ga i osveži drugom literaturom ili resursima sa interneta, kako bi zadovoljio interesovanja učenika i zahteve savremene nastave.

Program predviđa i pismene zadatke, u svakom polugodištu po dva.

Tabela 2: Orijentacioni broj časova po nastavnim temama za I razred

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Uvod	2
II	Kretanje	6
III	Sila	11
IV	Gravitacija	5
V	Zakoni održanja	8
VI	Osnovni pojmovi o oscilacijama i talasima u mehanici	2
VII	Osnovi mehanike fluida	5
VIII	Molekulsko kinetička teorija gasova	6
IX	Termodinamika	7
X	Molekulske sile i agregatna stanja	6
	Pisani zadaci i ispravke	12
Ukupno		70

Tabela 3: Orijentacioni broj časova po nastavnim temama za II razred

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Elektrostatika	7
II	Stalna jednosmerna električna struja	10
III	Magnetno polje	7
IV	Elektromagnetna indukcija	5
V	Naizmenične struje	4
VI	Elektromagnetni talasi	4
VII	Geometrijska optika	7
VIII	Fotometrija	4
IX	Talasna optika	6
X	Disperzija i apsorpcija svetlosti	4
	Pisani zadaci i ispravke	12
Ukupno		70

LABORATORIJSKI PRAKTIKUM

Cilj i zadaci

Cilj nastave laboratorijskog praktikuma je da učenici steknu praktična znanja iz mehanike, termodinamike, elektromagnetizma, optike i osposobe se za njihovu primenu.

Zadaci nastave laboratorijskog praktikuma, pored onih navedenih za predmete: Osnove mehanike i termodinamike i Elektromagnetizam i optika, jesu da učenici:

- budu osposobljeni za primenu metoda merenja u mehanici, termodinamici, elektromagnetizmu i optici;

- razvijaju veštine izvođenja eksperimenata i laboratorijskih vežbi;

- razvijaju sposobnosti za procenu vrednosti nekih fizičkih veličina ili tok određenih procesa u mehanici, termodinamici, elektromagnetizmu i optici;

- razvijaju smisao za rad u radnim grupama i timovima.

I razred

(60 časova u bloku)

Sadržaji programa

I. Teorijski uvod

1. Elementi obrade rezultata merenja.

2. Osnovne jedinice SI.

3. Grafički prikaz i analitička obrada rezultata merenja.

4. Osnovne postavke i zahtevi kod izvođenja merenja.

5. Merni instrumenti i metode merenja, prateća laboratorijska oprema.

II. Laboratorijske vežbe

1. Merenje dužine: metar, nonijus, mikrometarski zavrtanj, (optički daljinomer).

2. Merenje mase

3. Određivanje gustine čvrstih tela i tečnosti.

4. Merenje vremena elektronskim hronometrom i određivanje brzine i ubrzanja tela i perioda oscilovanja.

5. Određivanje ubrzanja Zemljine teže pomoću matematičkog klatna.

6. Određivanje momenta inercije pomoću fizičkog klatna.

7. Određivanje koeficijenta elastičnosti opruge.

8. Određivanje torzione konstante.

9. Određivanje koeficijenta trenja.

10. Određivanje koeficijenta površinskog napona.

11. Određivanje koeficijenta viskoznosti.

12. Merenje temperature: termometar, otporni termometar i termopar, (optički pirometar).

13. Određivanje specifičnih toplotnih kapacitivnosti tečnosti kalorimetrom.

14. Određivanje specifičnih toplotnih kapacitivnosti čvrstih tela.

15. Merenje pritiska: U-cevi i manometri.

16. Provera Šarlovog zakona.

17. Provera Bojl-Mariotovog zakona.

18. Merenje brzine zvuka u čvrstim telima pomoću Kuntove cevi sa ton generatorom.

19. Merenje brzine zvuka u vazduhu.

II razred

(60 časova u bloku)

Sadržaji programa

I. Teorijski uvod

1. Merenje fizičkih veličina iz oblasti elektromagnetizma i optike.

2. Električni merni instrumenti i metode merenja.

II. Laboratorijske vežbe

1. Omov zakon za deo kola - određivanje nepoznate otpornosti.

2. Kirhofova pravila.

3. Mostovi jednosmerne struje - određivanje nepoznate otpornosti.

4. Određivanje elektrohemijskog ekvivalenta bakra.

5. Provere Džulovog zakona - toplotno dejstvo električne struje.

6. Elektroliza vode pomoću Hofmanovog aparata.

7. Određivanje magnetnog delovanja električne struje - polje solenoida.

8. Prelazne pojave - punjenje i pražnjenje kondenzatora, merenje vremenske konstante.

9. Induktivna i kapacitivna otpornost u kolu naizmenične struje.

10. Određivanje temperaturne zavisnosti otpornosti metala.

11. Određivanje vrednosti specifične elektromotorne sile termopara.

12. Određivanje frekvencije naizmenične struje.

13. Određivanje žižne daljine sabirnog sočiva.

14. Određivanje žižne daljine rasipnog sočiva.

15. Određivanje indeksa prelamanja tečnosti pomoću totalne refleksije.

16. Određivanje uvećanja mikroskopa.

17. Određivanje talasne dužine svetlosti pomoću optičke rešetke.

18. Određivanje stepena polarizacije svetlosti.

19. Provera fotometrijskih zakona.

20. Određivanje indeksa prelamanja stakla.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Nastava laboratorijskog praktikuma je osmišljena kao blok nastava. Izbor laboratorijskih vežbi prati program nastave predmeta Osnove mehanike i termodinamike (I razred) i predmeta Elektromagnetizam i optika (II razred) i predstavlja demonstracionu i eksperimentalnu potporu i potvrdu teorijskih sadržaja.

Program nastave laboratorijskog praktikuma u I razredu sadrži jednu tematsku celinu i 19 laboratorijskih vežbi, dok u II razredu sadrži, takođe, jednu tematsku celinu i 20 laboratorijskih vežbi. U tabeli (na kraju teksta) dat je orijentacioni broj časova za obradu teme i izvođenje laboratorijskih vežbi.

Određen broj časova predviđen je za nadoknađivanje vežbi i proveru znanja, a po potrebi i prema mogućnostima, može se iskoristiti za samostalan istraživački rad učenika na dostupnoj laboratorijskoj opremi. Moguće je organizovati i posete ustanovama koje poseduju određenu opremu za realizaciju vežbi.

Laboratorijske vežbe se organizuju ciklično. Pri izradi vežbi odeljenje se deli na dve grupe a učenici vežbe izvode individualno ili u paru.

Tabela 4: Orijentacioni broj časova (nastavna tema i vežbe)

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Teorijski uvod	7
II	Laboratorijske vežbe	42
II	Časovi za nadoknađivanje vežbi, samostalan rad učenika i posete naučnim institucijama	11
Ukupno		60

Tabela 5: Orijentacioni broj časova (nastavna tema i vežbe)

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Teorijski uvod	12
II	Laboratorijske vežbe	40
II	Časovi za nadoknađivanje vežbi, samostalan rad učenika i posete naučnim institucijama	8
Ukupno		60

ELEKTROMAGNETIZAM I OPTIKA

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Elektromagnetizam i optika jeste sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke), sistematsko sticanje znanja o fizičkim pojavama i procesima iz oblasti elektromagnetizma i optike (pojmovi, zakoni, teorijski modeli) i njihovo razumevanje na osnovu fizičkih modela i teorija, osposobljavanje učenika za primenu znanja i rešavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama, aktivno sticanje znanja o fizičkim pojavama kroz istraživački pristup, formiranje osnove za dalje obrazovanje na višim školama i fakultetima, na kojima su elektromagnetizam i optika fundamentalne discipline, sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad.

Zadatak nastave predmeta Elektromagnetizam i optika jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, u punoj meri budu realizovani ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave predmeta Elektromagnetizam i optika.

Ostali zadaci nastave predmeta Elektromagnetizam i optika jesu da učenici:

- razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);

- sistematski stiču znanja o fizičkim pojavama i procesima u oblasti elektromagnetizma i optike, upoznaju najbitnije pojmove i zakone, kao i najvažnije teorijske modele;

- upoznaju metode istraživanja u elektromagnetizmu i optici;

- razumeju elektromagnetne i optičke pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi na osnovu fizičkih modela i teorija;

- razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u fizici, logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;

- steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;

- razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja;

- shvate značaj elektromagnetizma i optike za tehniku i prirodne nauke;

- razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz elektromagnetizma i optike;

- stiču znanja o prirodnim resursima, njihovoj ograničenosti i održivom korišćenju;

- razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;

- razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje fizike;

- osposobe se za samostalno korišćenje literature i drugih izvora informacija.

II razred

(3 časa nedeljno, 105 godišnje)

Sadržaji programa

I. Elektrostatika

1. Uvod. Naelektrisanje. Kulonov zakon.

2. Električno polje. Jačina i potencijal električnog polja. Napon.

3. Linije sile električnog polja. Fluks. Teorema Gaus-Ostrogradskog i njene primene za izračunavanje jačine polja nekih oblika naelektrisanih tela.

4. Električna kapacitivnost. Kondenzatori. Redna i paralelna veza kondenzatora. Energija električnog polja.

5. Provodnik u električnom polju.

6. Električni dipol. Jačina polja dipola. Delovanje električnog polja na dipol.

7. Dielektrici. Jačina polja u dielektriku. Dielektrična propustljivost. Vektor polarizacije. Energija polja u dielektriku.

Demonstracioni ogledi:

- Linije sile električnog polja (električna kada).

- Zavisnost kapacitivnosti pločastog kondenzatora od rastojanja ploča, njihove površine i od dielektrika (elektrometar, rasklopni kondenzator).

- Raspodela naelektrisanja u provodniku (Faradejev kavez; metalna tela raznih oblika i elektrometar za pokazivanje gomilanja naelektrisanja na šiljcima).

II. Stalna jednosmerna električna struja

1. Uslovi nastajanja električne struje. Napon i elektomotorna sila. Električna struja i gustina struje. Omov zakon za deo kola. Otpornost provodnika. Redna i paralelna veza otpornika. Omov zakon za celo kolo. Kirhofova pravila. Džul-Lencov zakon.

2. Elektronska teorija provodljivosti metala. Omov i Džul-Lencov zakon po toj teoriji. Poluprovodnici.

3. Kontaktne i termoelektrične pojave.

4. Elektrolitička disocijacija. Električna struja u tečnostima. Faradejevi zakoni elektrolize. Omov zakon za električnu struju kroz elektrolite. Galvanski elementi. Akumulator.

5. Termoelektronska emisija. Katodna cev.

6. Provodljivost gasova. Jonizacija gasova. Rekombinacija jona. Nesamostalno pražnjenje. Udarna jonizacija. Samostalno pražnjenje. Plazma. Tinjavo pražnjenje.

Demonstracioni ogledi:

- Omov zakon za deo i za celo strujno kolo.

- Električna provodljivost elektrolita.

- Demonstraciona katodna cev (način rada).

- Pražnjenje u gasu pri sniženju pritiska gasa.

III. Magnetno polje

3. Magnetici. Magnetni moment atoma. Veličine koje karakterišu magnetno polje u supstanciji. Dijamagnetizam i paramagnetizam. Feromagnetizam (Kirijeva tačka) i ferimagnetizam. Histerezis. Plazma u magnetnom polju.

Demonstracioni ogledi:

- Interakcija dva paralelna strujna provodnika. Linije indukcije strujnog provodnika.

- Delovanje magnetnog polja na elektronski mlaz (osciloskop). Amperov zakon (delovanje magnetnog polja na provodnik sa strujom). Lorencova sila.

IV. Elektromagnetna indukcija

1. Pojava elektromagnetne indukcije. Elektromagnetna indukcija i Lorencova sila. Elektromagnetna indukcija u nepokretnom provodniku. Faradejev zakon elektromagnetne indukcije. Lencovo pravilo. Elektromagnetna indukcija i zakon održanja energije.

2. Međusobna indukcija. Samoindukcija. Energija magnetnog polja. Energija elektromagnetnog polja.

3. MHD generator. Betatron.

V. Naizmenične struje

1. Oscilatorno kolo. Neprigušene i prigušene oscilacije.

2. Generatori naizmenične struje. Sinusne promene napona i jačine struje. Fazori. Termogene, kapacitivne i induktivne otpornosti u kolu naizmenične struje. Omov zakon za kolo naizmenične struje. Redna i paralelna veza R, L i C elemenata u kolu. Snaga naizmenične struje. Efektivne vrednosti struje i napona.

3. Transformatori. Trofazna struja. Teslini asinhroni motori. Prenos električne energije na daljinu.

Demonstracioni ogledi:

- Svojstva termogene, kapacitivne i induktivne otpornosti.

- Princip rada transformatora

- Teslin transformator

VI. Elektromagnetni talasi

1. Brzina elektromagnetnih talasa. Zračenje elektromagnetnih talasa pri ubrzanom kretanju naelektrisanih čestica. Skala elektromagnetnih talasa.

2. Elementi radio tehnike. Radio veza i radio. Pojačanje signala - pojačavač. Televizija.

Demonstracioni ogledi:

- Hercovi ogledi.

VII. Uvod u optiku

1. Priroda svetlosti. Brzina svetlosti i određivanje brzine svetlosti.

VIII. Geometrijska optika

1. Uslovi primene geometrijske optike. Zakon odbijanja svetlosti. Ravno ogledalo. Sferna ogledala. Konstrukcija likova kod ogledala. Jednačina ogledala.

2. Prelamanje svetlosti - indeks prelamanja. Zakon prelamanja svetlosti. Totalna refleksija. Prividna dubina. Prelamanje svetlosti kroz planparalelnu ploču. Prelamanje svetlosti kroz prizmu.

3. Prelamanje svetlosti na sfernoj površini. Tanka sočiva. Konstrukcija likova kod sočiva. Jednačina sočiva. Optičarska jednačina. Sistemi sočiva. Aberacija sočiva.

IX. Fotometrija

1. Energija svetlosti. Fotometrijske veličine (fluks, jačina svetlosti, osvetljenost, emisiona moć, sjaj). Fotometrijski zakoni. Objektivne i subjektivne fotometrijske jedinice. Fotometri.

X. Talasna optika

1. Emisija svetlosti. Monohromatičnost i koherentnost svetlosti.

2. Interferencija svetlosti. Frenelova ogledala. Jangov ogled interferencije. Interferencija na tankim listićima. Njutnovi prstenovi. Primene interferencije. Majkelsonov interferometar.

3. Difrakcija svetlosti. Difrakcija na jednom prorezu. Difrakciona rešetka. Ugaona širina glavnog maksimuma. Moć razlaganja difrakcione rešetke.

4. Polarizacija talasa. Prirodna i polarizovana svetlost. Brusterov zakon. Dvojno prelamanje svetlosti. Nikolova prizma. Optički aktivne supstance. Obrtanje ravni polarizacije. Polarimetri.

XI. Disperzija i apsorpcija svetlosti

1. Fazna i grupna brzina svetlosti. Uzajamno delovanje elektromagnetnih talasa i supstancije.

2. Rasejanje svetlosti (Rejlijev zakon).

3. Disperzija svetlosti.

4. Apsorpcija svetlosti. Zakon apsorpcije.

5. Doplerov efekat u optici.

XII. Optički instrumenti

1. Osnovni pojmovi (vidni ugao, uvećanje, objektiv, okular). Oko. Lupa. Mikroskop. Durbin i optički teleskop. Projekcioni aparati

2. Spektralni aparati.

3. Moć razlaganja optičkih instrumenata.

Demonstracioni ogledi:

- Ogledi sa kompletom "Geometrijska optika na magnetnoj tabli"

- Ogledi sa kompletom "Talasna optika na magnetnoj tabli"

Dva seminarska rada, u svakom polugodištu po jedan.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Program nastave predmeta Elektromagnetizam i optika podeljen je na 12 tematskih celina. Za svaku tematsku celinu dat je u tabeli (na kraju teksta) orijentacioni broj časova za obradu i utvrđivanje predviđenih sadržaja u okviru teme.

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave predmeta Elektromagnetizam i optika, nastavnik planira obradu sadržaja konkretne tematske celine i pri tom koristi operativne zadatke koje on postavlja. Kao što je ranije navedeno, metodičko ostvarivanje sadržaja programa u nastavi predmeta Elektromagnetizam i optika zahteva da celokupni nastavni proces bude prožet trima osnovnim fizičkim idejama:

- strukturom supstancije,

- zakonima održanja i

- fizičkim poljima kao nosiocima uzajamnog delovanja fizičkih objekata.

Objašnjenje pojmova i kategorija kao što su fizičke veličine, fizički zakoni, odnos eksperimenta i teorije, veza fizike sa ostalim naukama, sa primenjenim naukama i sa tehnikom doprineće širenju interesovanja učenika za oblasti elektromagnetizma optike.

Ovako formulisan koncept nastave predmeta Elektromagnetizam i optika zahteva pojačano eksperimentalno zasnivanje nastavnog procesa (demonstracioni ogledi i laboratorijske vežbe učenika, odnosno praktičan rad učenika). To je postignuto uvođenjem laboratorijskog praktikuma. Nastavni sadržaji ova dva predmeta, kao i predmeta računski praktikum metodički su usaglašeni.

Ovakav koncept nastave predmeta Elektromagnetizam i optika zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu.

Obrada nastavne jedinice Majkelsonov interferometar važna je zbog vertikalne povezanosti gradiva.

Tabela 4: Orijentacioni broj časova po nastavnim temama

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Elektrostatika	15
II	Stalna električna struja	16
III	Magnetno polje	12
IV	Elektromagnetna indukcija	7
V	Naizmenične struje	9
VI	Elektromagnetni talasi	8
VII	Uvod u optiku	2
VIII	Geometrijska optika	8
IX	Fotometrija	3
X	Talasna optika	12
XI	Disperzija i apsorpcija svetlosti	8
XII	Optički instrumenti	5
Ukupno		105

MEHANIKA SA TEORIJOM RELATIVNOSTI

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Mehanika sa teorijom relativnosti jeste sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke), produbljivanje i unapređivanje stečenih znanja iz mehanike (nerelativističke i relativističke) i njihovo razumevanje na osnovu fizičkih modela i teorija, osposobljavanje učenika za primenu znanja i rešavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama, aktivno sticanje znanja o fizičkim pojavama kroz istraživački pristup, formiranje osnove za dalje obrazovanje na višim školama i fakultetima na kojima je mehanika fundamentalna disciplina, sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad.

Zadatak nastave predmeta Mehanika sa teorijom relativnosti jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, u punoj meri budu realizovani ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave predmeta Mehanika sa teorijom relativnosti.

Ostali zadaci nastave predmeta Mehanika sa teorijom relativnosti jesu da učenici:

- razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);

- upoznaju pristup osnovnim postavkama mehanike preko diferencijalnog računa;

- upoznaju dve velike teorije prošlog veka (specijalnu i opštu teoriju relativnosti);

- upoznaju metode istraživanja u mehanici i teoriji relativnosti;

- razumeju mehaničke pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi na osnovu fizičkih modela i teorija;

- razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u fizici, logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;

- steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;

- razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja;

- shvate značaj mehanike za tehniku i prirodne nauke;

- razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz mehanike;

- stiču znanja o prirodnim resursima, njihovoj ograničenosti i održivom korišćenju;

- razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;

- razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje fizike;

- osposobe se za samostalno korišćenje literature i drugih izvora informacija.

III razred

(2 časa nedeljno, 70 godišnje)

Sadržaji programa

I. Mehanika

1. Kinematika. Brzina i ubrzanje u diferencijalnoj formi.

2. Dinamika. Inercijalni referentni sistemi. Osnovni dinamički zakon Njutnove mehanike u diferencijalnoj formi. Galilejev princip relativnosti. Kauzalnost klasične mehanike.

3. Kretanje u centralnom polju sila. Problem dva tela.

4. Kretanje tela promenljive mase. Reaktivno kretanje.

5. Fizički smisao beskonačno malih veličina (izvod i integral i u fizici)

II. Mehaničke oscilacije

1. Harmonijski oscilator.

2. Slaganje oscilacija istih frekvencija. Vektorski dijagram. Slaganje oscilacija bliskih frekvencija (udari). Modulacija. Razlaganje oscilacija. Spektar.

3. Matematičko klatno. Fizičko klatno.

4. Prigušene oscilacije. Koeficijent prigušenja i period prigušenih oscilacija. Faktor dobrote.

5. Prinudne oscilacije. Amplituda prinudnih oscilacija. Rezonancija.

Demonstracioni ogledi:

- Harmonijske oscilacije: metod senke.

- Slaganje oscilacija: teg sa dve opruge.

- Zavisnost perioda od dužine matematičkog klatna.

- Prigušenje: oscilovanje tega obešenog o oprugu u vodi.

- Pojava rezonancije.

III. Talasi u mehanici

1. Jednačina talasa. Energija i intenzitet talasa. Odbijanje talasa. Promena faze pri odbijanju. Prelamanje talasa.

2. Princip superpozicije. Progresivni i stojeći talasi. Interferencija i difrakcija talasa.

Demonstracioni ogledi:

- Vrste talasa (talasna mašina).

- Interferencija i difrakcija talasa (vodena kada).

IV. Kinematika specijalne teorije relativnosti

1. Majkelson-Morlijev eksperiment. Ajnštajnovi postulati. Relativnost istovremenosti, dilatacija vremena i kontrakcija dužine. Lorencove transformacije. Osnovne kinematičke posledice Lorencovih transformacija. Interval. Relativistički zakon sabiranja brzina.

2. Prostor Minkovskog. Četvoro-vektori.

V. Dinamika specijalne teorije relativnosti

1. Relativistički izraz za impuls. Ukupna i kinetička energija. Transformacija impulsa i energije. Veza mase i energije. Energija veze.

VI. Osnovi opšte teorije relativnosti (OTR)

1. Neinercijalni referentni sistemi. Princip ekvivalentnosti. Gravitaciono polje i geometrija prostora. Zakrivljenje prostora. Eksperimentalne potvrde OTR. Gravitacioni talasi. Primena OTR u kosmologiji. Standardni kosmološki model. Granice primenljivosti OTR.

Dva dvočasovna pismena zadatka sa ispravkama.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Ovaj predmet je prirodni nastavak i dopuna predmeta Osnove mehanike i termodinamike koji se izučava u prvom razredu. U ovom predmetu se zasnivanje pojmova iz mehanike još više približava naučnoj egzaktnosti kroz diferencijalnu formu, zahvaljujući usklađenosti programa fizike i matematike. Pojave koje su u prvom razredu (oscilacije, talasi...) pomenute i fenomenološki objašnjene, sada, kada učenici raspolažu potrebnim znanjem iz matematike, obrađuju se na adekvatan način.

Program nastave predmeta Mehanika sa teorijom relativnosti podeljen je na 6 tematskih celina. Za svaku tematsku celinu dat je u tabeli (na kraju teksta) orijentacioni broj časova za obradu i utvrđivanje predviđenih sadržaja u okviru teme.

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave predmeta Mehanika sa teorijom relativnosti, nastavnik planira obradu sadržaja konkretne tematske celine i pri tom koristi operativne zadatke koje on postavlja. I ovde treba naglasiti da metodičko ostvarivanje sadržaja programa u nastavi po ovom konceptu zahteva da celokupni nastavni proces bude prožet trima osnovnim fizičkim idejama:

- strukturom supstancije,

- zakonima održanja i

- fizičkim poljima kao nosiocima uzajamnog delovanja fizičkih objekata.

Treba imati u vidu da je orijentaciono trećina od ukupnog broja časova planirana za izradu problemskih i računskih zadataka. Oni služe za produbljivanje date teme i za utvrđivanje obrađenih sadržaja.

Predviđena su 2 dvočasovna pismena zadatka sa ispravkama, u svakom polugodištu po jedan.

Pri izlaganju sadržaja ovog predmeta, zbog njihove kompleksnosti, treba koristiti savremena didaktička sredstava, uključujući simulacije procesa i pojava i upotrebu resursa kojih ima na Internetu.

Ovakav koncept nastave predmeta Mehanika sa teorijom relativnosti zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu.

Za učenike koji postižu izuzetne rezultate i imaju više interesovanja za ovu oblast fizike, u okviru dodatne nastave obraditi teme:

I. Analitička mehanika

1. Elementi analitičke mehanike. Ojler-Lagranževe jednačine. Fazni prostor.

2. Svojstva prostora i vremena u klasičnoj mehanici i njihova veza sa zakonima održanja.

3. Klasična mehanika i granice njene primenljivosti.

II. Furijova analiza periodičnih procesa.

Tabela 7: Orijentacioni broj časova po nastavnim temama

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Mehanika	14
II	Mehaničke oscilacije	10
III	Talasi u mehanici	10
IV	Kinematika specijalne teorije relativnosti	12
V	Dinamika specijalne teorije relativnosti	8
VI	Opšta teorija relativnosti	10
	Pisani zadaci i ispravke	6
Ukupno		70

FIZIKA ATOMA I MOLEKULA

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Fizika atoma i molekula jeste sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke), sistematsko sticanje znanja o fizičkim pojavama i procesima iz atomske i molekularne fizike (pojmovi, zakoni, teorijski modeli) i njihovo razumevanje na osnovu fizičkih modela i teorija, osposobljavanje učenika za primenu znanja i rešavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama, aktivno sticanje znanja o fizičkim pojavama kroz istraživački pristup, formiranje osnove za dalje obrazovanje na višim školama i fakultetima, na kojima su atomska i molekularna fizika fundamentalne discipline, sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad.

Zadatak nastave predmeta Fizika atoma i molekula jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, u punoj meri budu realizovani ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave predmeta Fizika atoma i molekula.

Ostali zadaci nastave predmeta Fizika atoma i molekula jesu da učenici:

- razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);

- sistematski stiču znanja o fizičkim pojavama i procesima u oblasti atomske i molekularne fizike, upoznaju najbitnije pojmove i zakone, kao i najvažnije teorijske modele;

- upoznaju metode istraživanja u atomskoj i molekularnoj fizici;

- razumeju pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi na osnovu fizičkih modela i teorija;

- razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u fizici, logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;

- steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;

- razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja;

- shvate značaj atomske i molekularne fizike za tehniku i prirodne nauke;

- razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz atomske i molekularne fizike;

- stiču znanja o prirodnim resursima, njihovoj ograničenosti i održivom korišćenju;

- razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;

- razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje fizike;

- osposobe se za samostalno korišćenje literature i drugih izvora informacija.

III razred

(2 časa nedeljno, 70 časova godišnje = 60 časova teorijske nastave + 10 časova vežbi)

Sadržaji programa

I. Elektron i njegova svojstva

1. Otkriće elektrona. Milikenov ogled.

2. Skretanje elektrona u električnom i magnetnom polju.

3. Kanalski zraci. Maseni spektrometar.

II. Kvantna priroda EM talasa

1. Toplotno zračenje. Zakoni zračenja apsolutno crnog tela. Plankova kvantna hipoteza.

2. Fotoefekat i njegova primena.

3. Masa i impuls fotona i pritisak svetlosti.

4. Komptonov efekat. Korpuskularno-talasni dualizam.

Demonstracioni ogledi

- Fototefekat (pomoću fotoćelije)

III. Talasna priroda čestica

1. Talasna svojstva elektrona, neutrona, atoma i molekula. De Brojeva relacija. Elektronski mikroskop.

2. Relacija neodređenosti.

Demonstracioni ogledi

- Elektronski mikroskop.

IV. Modeli atoma

1. Raderfordov model atoma. Vodonikov spektar

2. Borova teorija energetskog spektra vodonikovog atoma. Kvantovanje momenta impulsa.

3. Frank-Hercovi eksperimenti.

V. X-zraci

1. X-zraci i njihova svojstva.

2. Difrakcija na kristalima.

3. Apsorpcija

VI. Kvantna teorija atoma

1. Šredingerova jednačina. Čestica u jednodimenzionalnoj pravougaonoj potencijalnoj jami beskonačne dubine. Potencijalna barijera i tunel-efekat. Kvantni linearni harmonijski oscilator (KLHO).

2. Kvantna teorija vodonikovog atoma. Energijski spektar. Kvantni brojevi i stanja.

3. Pojam spina i Štern-Gerlahov eksperiment.

4. Alkalni metali i njihov energijski spektar.

5. Periodni sistem elemenata. Paulijev princip isključenja.

6. Hundova pravila.

VII. Struktura molekula

1. Hemijske veze (jonska, kovalentna i dr.)

2. Elektronska, rotaciona i vibraciona stanja molekula. Molekulski spektri.

Laboratorijske vežbe

1. Određivanje elementarnog naelektrisanja pomoću Hofmanove cevi.

2. Određivanje specifičnog naelektrisanja elektrona metodom skretanja u homogenom električnom polju ili Tomsonovom metodom parabole.

3. Određivanje Ridbergove konstante pomoću optičke rešetke i vodonikove cevi.

4. Određivanje Plankove konstante

Dva dvočasovna pismena zadatka sa ispravkama, u svakom polugodištu po jedan.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Program nastave predmeta Fizika atoma i molekula podeljen je na 7 tematskih celina. Predviđene su i laboratorijske vežbe. Izbor laboratorijskih vežbi prati program i predstavlja demonstracionu i eksperimentalnu potporu i potvrdu teorijskih sadržaja. Za svaku tematsku celinu dat je u tabeli (na kraju teksta) orijentacioni broj časova za obradu i utvrđivanje predviđenih sadržaja u okviru teme, kao i za izvođenje laboratorijskih vežbi. Predviđena su i dva dvočasovna pisana zadatka sa ispravkama, u svakom polugodištu po jedan.

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave predmeta Fizika atoma i molekula, nastavnik planira obradu sadržaja konkretne tematske celine i pri tom koristi operativne zadatke koje on postavlja. Metodičko ostvarivanje sadržaja programa u nastavi, kao što je ranije navedeno, zahteva da celokupni nastavni proces bude prožet trima osnovnim fizičkim idejama:

- strukturom supstancije (molekulska, atomska i subatomska),

- zakonima održanja i

- fizičkim poljima kao nosiocima uzajamnog delovanja fizičkih objekata.

Fizičke pojave i procese u atomima i molekulima, treba objašnjavati, gde god je to moguće, koristeći paralelno makro i mikroprilaz. Slično tome, metodički je celishodno uvođenje deduktivne metode u nastavi. U nastavnom procesu treba kombinovati deduktivnu i induktivnu metodu i ostvariti njihovo prožimanje i dopunjavanje.

Ovakav koncept nastave predmeta Fizika atoma i molekula zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu, posebno metode otkrivanja i rešavanja problemskih zadataka.

Sadržaje iz oblasti kvantne teorije atoma (VI poglavlje) treba obraditi na fenomenološkom nivou. Upotrebu matematičkog formalizma treba ograničiti u skladu sa programom nastave matematike. Ovde je važno naglasiti razliku u pristupu između klasične i kvantne mehanike.

Tabela 8: Orijentacioni broj časova (nastavne teme i vežbe)

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Elektron i njegova svojstva	6
II	Kvantna priroda EM talasa	6
III	Talasna priroda čestica	7
IV	Modeli atoma	4
V	H - Zraci	6
VI	Kvantna teorija atoma	19
VII	Struktura molekula	6
	Laboratorijske vežbe	10
	Pisani zadaci i ispravke	6
Ukupno		70

OSNOVE FIZIKE ČVRSTOG STANJA I FIZIČKE ELEKTRONIKE

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Osnove fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike jeste sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke), sistematsko sticanje znanja o fizičkim pojavama i procesima iz fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike (pojmovi, zakoni, teorijski modeli) i njihovo razumevanje na osnovu fizičkih modela i teorija, osposobljavanje učenika za primenu znanja i rešavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama, aktivno sticanje znanja o fizičkim pojavama kroz istraživački pristup, formiranje osnove za dalje obrazovanje na višim školama i fakultetima, na kojima su fizika čvrstog stanja i fizička elektronika fundamentalne discipline, sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad.

Zadatak nastave predmeta Osnove fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, u punoj meri budu realizovani ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave predmeta.

Ostali zadaci nastave predmeta Osnove fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike jesu da učenici:

- razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);

- sistematski stiču znanja o fizičkim pojavama i procesima u oblasti fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike, upoznaju najbitnije pojmove i zakone, kao i najvažnije teorijske modele;

- upoznaju metode istraživanja u fizici čvrstog stanja i fizičkoj elektronici;

- razumeju pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi na osnovu fizičkih modela i teorija;

- razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u fizici, logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;

- steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;

- razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja;

- shvate značaj fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike za tehniku i prirodne nauke;

- razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike;

- stiču znanja o prirodnim resursima, njihovoj ograničenosti i održivom korišćenju;

- razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;

- razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje fizike;

- osposobe se za samostalno korišćenje literature i drugih izvora informacija.

III razred

(2 časa nedeljno, 70 časova godišnje + 30 časova u bloku = 100 časova godišnje)

Sadržaji programa

I. Struktura čvrstih tela

1. Kristali. Struktura i simetrija kristala.

2. Struktura atoma. Jonska veza i jonski kristali. Kovalentna veza i kovalentni kristali. Kristali sa polarnom vezom. Kristali sa mešovitim vezama.

3. Molekulski kristali i međuatomske veze. Molekulske veze. Struktura molekulskih kristala. Vodonikova veza. Poređenje međuatomskih i međumolekulskih veza.

4. Polimorfizam. Strukture realnih kristala. Amorfna tela. Polimerna čvrsta tela.

II. Električna provodljivost čvrstih tela

1. Elementi zonske teorije. Holov efekat. Provodnici, poluprovodnici i dielektrici. Briluenove zone. Koncentracija i pokretljivost nosilaca naelektrisanja. Nedopirani i dopirani poluprovodnici.

2. Klasična i visokotemperaturska superprovodljivost.

3. Osnovni elementi nanofizike.

III. p-n spoj

1. Osnovna svojstva p-n spoja. Energetski dijagrami. p-n spoj u ravnoteži. p-n spoj pod dejstvom spoljašnjeg električnog polja. Strujno-naponska karakteristika p-n spoja.

IV. Poluprovodničke komponente

1. Poluprovodničke diode. Modelovanje statičke karakteristike. Rad diode u jednosmernom, promenljivom i prekidačkom režimu. Usmeračka, Cener, varikap i tunelska dioda.

2. Bipolarni tranzistori. Struktura i vrste tranzistora. Princip rada bipolarnih tranzistora. Strujno-naponske karakteristike. Tranzistor kao pojačavač i prekidač.

3. Unipolarni tranzistori. Struktura i princip rada. JFET-a. Statičke karakteristike JFET-a. Polarizacija i pojačavačko svojstvo. JFET u prekidačkom režimu. Struktura i princip rada MOSFET-a. Statičke karakteristike MOSFET-a. Polarizacija i pojačavačko svojstvo. MOSFET kao prekidač.

V. Svetlost i materija

1. Prostiranje svetlosti kroz homogenu sredinu. Optička disperzija. Emisija i apsorpcija svetlosti.

VI. Optički izvori i detektori

1. Teorija laserskog dejstva. He-Ne laser. Argonski laser. CO2 laser. Tečni laser sa organskim bojama. Rubinski laser. Nd-YAG laser.

2. Foto-naponski pretvarači. LED diode. Poluprovodničke laserske diode. Fotodetektori. Fotodiode.

3. Holografija.

Laboratorijske vežbe

1. Određivanje konstante kristalne rešetke

2. Snimanje karakteristika diode.

3. Snimanje karakteristika Cener diode i određivanje Bolcmanove konstante.

4. Snimanje karakteristika bipolarnog tranzistora i određivanje jednosmernog strujnog pojačanja.

5. Snimanje karakteristika unipolarnog tranzistora.

6. Merenje Holovog napona.

7. Mikroskopija.

8. Spektrofotometrija.

9. Fizička optika laserskog zračenja.

10. Fotonaponska konverzija sunčevog zračenja.

Dva seminarska rada, u svakom polugodištu po jedan.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Program nastave predmeta Osnove fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike podeljen je na 6 tematskih celina. Predviđene su i laboratorijske vežbe. Izbor laboratorijskih vežbi prati program i predstavlja demonstracionu i eksperimentalnu potporu i potvrdu teorijskih sadržaja. Za svaku tematsku celinu dat je u tabeli (na kraju teksta) orijentacioni broj časova za obradu i utvrđivanje predviđenih sadržaja u okviru teme, kao i za izvođenje laboratorijskih vežbi. Predviđena su i dva seminarska rada, u svakom polugodištu po jedan. Oni predstavljaju samostalan rad učenika, pod rukovodstvom nastavnika.

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave predmeta osnove fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike, nastavnik planira obradu sadržaja konkretne tematske celine i pri tom koristi operativne zadatke koje on postavlja. Metodičko ostvarivanje sadržaja programa u nastavi fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike, kao što je već navedeno u uputstvima za ostvarivanja programa predmeta iz oblasti fizike, zahteva da celokupni nastavni proces bude prožet trima osnovnim fizičkim idejama:

- strukturom supstancije (molekulska, atomska i subatomska),

- zakonima održanja i

- fizičkim poljima kao nosiocima uzajamnog delovanja fizičkih objekata.

Ovakav koncept nastave predmeta osnove fizike čvrstog stanja i fizičke elektronike zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu, posebno metode otkrivanja i rešavanja problemskih zadataka.

Tabela 9: Orijentacioni broj časova (nastavne teme i vežbe)

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Struktura čvrstih tela	15
II	Električna provodljivost čvrstih tela	8
III	p-n spoj	6
IV	Poluprovodničke komponente	23
V	Svetlost i materija	4
VI	Optički izvori i detektori	14
	Laboratorijske vežbe	30
Ukupno		100

MODELOVANJE U FIZICI

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Modelovanje u fizici u gimnaziji jeste da učenici steknu osnovna znanja vezana za različite modele kojima se opisuju fizički procesi, i da se osposobe za prepoznavanje, izgradnju i primenu ovih modela. Učenici treba da steknu osnovu za nastavljanje obrazovanja na višim školama i fakultetima, na kojima su problemi modelovanja različitih (pre svega fizičkih) procesa važan deo izučavanja prirodno-naučnih i tehničko-tehnoloških disciplina.

Zadaci nastave Modelovanja u fizici su da učenici:

- upoznaju najbitnije pojmove iz modelovanja, najvažnije kategorije modela, kao i osnovne modele unutar njih;

- nauče da raspoznaju fizičke procese i da određuju kategoriju odgovarajućeg modela;

- upoznaju metode izgradnje modela fizičkih procesa;

- razumeju fizičke pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi;

- razvijaju naučni način mišljenja, logičko zaključivanje i kritički prilaz rešavanju problema;

- osposobe se da rešavaju fizičke probleme;

- shvate značaj modelovanja fizičkih procesa i osposobe se za primenu stečenih veština u drugim prirodnim naukama i tehnici;

- šire svoju radoznalost i interesovanje za prirodne fenomene;

- osposobe se za samostalno korišćenje literature i drugih izvora informacija;

- steknu radne navike i praktična znanja.

IV razred

(2 časa nedeljno, 62 časa godišnje +30 časova u bloku = 92 časa godišnje)

Sadržaji programa

I. Modelovanje i simulacija

1. Model i modelovanje. Izomorfni i homomorfni modeli. Matematički i fizički modeli. Deterministički i stohastički modeli. Numerički modeli.

II. Modeli u klasičnoj mehanici

1. Deterministički modeli. Klasifikacija modela

2. Ubrzano kretanje. Numeričko rešavanje diferencijalnih jednačina.

3. Kretanje u gravitacionom polju u blizini Zemlje. Kosi hitac. Kretanje u električnom i magnetnom polju.

4. Kretanje u centralnom polju. Kretanje planeta.

III. Oscilatorni sistemi

1. Oscilatorno kretanje. Harmonijski oscilator. Prinudne i prigušene oscilacije.

2. Električni sistemi. Električni sistemi prvog i drugog reda.

IV. Kvantna mehanika

1. Vizuelizacija u kvantnoj mehanici. Grafičko predstavljanje kompleksnog broja.

2. Jednostavni modeli. Potencijalna jama. Potencijalna barijera.

V. Monte Karlo metod

1. Ideja Monte Karlo metoda. Modelovanje slučajnih promenljivih. Generatori slučajnih brojeva. Statistička provera slučajnih brojeva.

2. Modelovanje zadatih raspodela. Imitacija slučajnog ogleda.

VI. Teorija pouzdanosti

1. Karakteristike pouzdanosti elemenata.

2. Karakteristike pouzdanosti sistema sa nezavisnim elementima.

3. Primena Monte Karlo metoda za statističko ocenjivanje karakteristika pouzdanosti.

VII. Stohastičko modelovanje fizičkih procesa

1. Homogeni i nehomogeni Puasonov protok. Procesi rasta i umiranja.

2. Modelovanje radioaktivnog raspada.

3. Modelovanje prolaza gama zračenja kroz ploču.

4. Modelovanje električnog proboja u gasu.

Laboratorijske vežbe

- Modelovanje sistema iz klasične mehanike.

- Modelovanje oscilatornih sistema.

- Modelovanje kvantno mehaničkih sistema.

- Linearna regresija. Višestruka linearna regresija. Nelinearni modeli.

- Modelovanje diskretnih slučajnih promenljivih.

- Modelovanje kontinualnih slučajnih promenljivih.

- Rešavanje integrala Monte Karlo metodom.

- Modelovanje slučajnih događaja.

Dva seminarska rada, u svakom polugodištu po jedan.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Program nastave predmeta Modelovanje u fizici je podeljen na 7 tematskih celina. Svaka od tematskih celina sadrži određen broj tema.

Na kraju teksta programa pod naslovom "Laboratorijske vežbe" nalazi se spisak naziva tih vežbi. Laboratorijske vežbe se organizuju ciklično i izvode se individualno ili u paru.

Moguće je organizovati posete ustanovama koje poseduju odgovarajuću opremu koja ne postoji u školskoj laboratoriji, uz opis i demonstraciju rada, odnosno merenja.

Predviđena su i 2 seminarska rada (samostalni rad učenika, pod rukovodstvom nastavnika), u svakom polugodištu po jedan.

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave modelovanja u fizici, nastavnik planira obradu sadržaja konkretne tematske celine i pri tom koristi operativne zadatke, koje on postavlja, planira predviđeni broj časova za neposrednu obradu te celine, koristeći pri tom i nivoe obrazovno-vaspitnih zahteva koji određuju obradu sadržaja programa po dubini i po obimu. Nastavnik se u planiranju rukovodi redosledom sadržaja koji zadaju tematske celine i teme u njihovom okviru, kako je to utvrđeno u nastavnom programu.

Ovako formulisan koncept nastave modelovanja u fizici zahteva pojačano eksperimentalno zasnivanje nastavnog procesa (laboratorijske vežbe učenika, odnosno praktičan rad učenika).

Ovakav koncept nastave Modelovanja u fizici zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu, posebno metode otkrivanja i rešavanja problemskih zadataka.

Širenje tehničke kulture kroz nastavu modelovanja u fizici sastoji se u korišćenju tipičnih tehničkih primena u rešavanju zadataka i u prikazivanju određenih primena fizike u svakodnevnom životu.

Dodatni rad učenika se organizuje sa po jednim časom nedeljno. Programski sadržaji dodatnog rada predstavljaju produbljene izabrane sadržaje iz redovne nastave, kao i neke nove sadržaje koje ne obuhvata program redovne nastave. Učenici se slobodno opredeljuju pri izboru sadržaja programa.

Kriterijumi za izbor učenika za dodatni rad su pokazano posebno interesovanje za datu oblast primenjene fizike i natprosečni postignuti rezultati u nastavi Modelovanja u fizici. Praćenje i vrednovanje rada učenika počinje na početku školske godine, da bi učenici u toku određenog vremenskog perioda (bar prvog tromesečja) mogli da ispolje svoja interesovanja i sposobnosti. Dodatni rad učenika se organizuje tako da svakom učeniku bude omogućeno da maksimum vremena provodi radeći samostalno. Zadata laboratorijska vežba treba da poprimi karakter malog istraživačkog rada, a dobijeni rezultati se detaljnije interpretiraju diskusijom.

Nastavniku se prepušta da sam interpretira odgovarajući udžbenik, dopuni i osveži drugom literaturom ili resursima sa interneta, kako bi zadovoljio interesovanja učenika i zahteve savremene nastave.

Tabela 10: Orijentacioni broj časova (nastavne teme i vežbe)

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Modelovanje i simulacija	2
II	Modeli u klasičnoj mehanici	12
III	Oscilatorni sistemi	9
IV	Kvantna mehanika	9
V	Monte Karlo metod	8
VI	Teorija pouzdanosti	10
VII	Stohastičko modelovanje fizičkih procesa	12
	Laboratorijske vežbe	30
Ukupno		92

FIZIKA MIKROSVETA

Cilj i zadaci

Cilj nastave predmeta Fizika mikrosveta jeste sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke), sistematsko sticanje znanja u oblasti fizike nuklearnog jezgra i elementarnih čestica (pojave, pojmovi, zakoni, teorijski modeli), upoznavanje mogućnosti korišćenja nuklearne energije, njenim prednostima i nedostacima, kao i izazovima nuklearnog naoružanja. Posebno je značajno upoznati učenike sa programima zaštite od nuklearnog zračenja, korišćenja starih i nalaženja novih izvora energije.

Zadatak nastave predmeta Fizika mikrosveta jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, u punoj meri budu realizovani ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave predmeta.

Ostali zadaci nastave predmeta Fizika mikrosveta jesu da učenici:

- razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);

- sistematski stiču znanja o fizičkim pojavama i procesima u oblasti fizike mikrosveta, upoznaju i razumeju najbitnije pojmove i zakone, kao i najvažnije teorijske modele;

- upoznaju metode istraživanja nuklearne fizike i fizike elementarnih čestica;

- razumeju pojave u prirodi i svakodnevnoj praksi na osnovu fizičkih modela i teorija;

- razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u fizici, logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;

- steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;

- razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja;

- shvate značaj savremene fizike mikrosveta za ostale prirodne nauke i za tehniku;

- razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz nuklearne fizike i fizike elementarnih čestica;

- stiču znanja o prirodnim resursima, njihovoj ograničenosti i održivom korišćenju;

- razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;

- razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje fizike;

- osposobe se za samostalno korišćenje literature i drugih izvora informacija.

IV razred

(3 časa nedeljno, 93 časa godišnje = 83 časa teorijske nastave + 6 časova vežbi)

Sadržaji programa

I. Elementi kvantne teorije

1. Potreba i nastanak kvantne teorije. De Broljeva relacija. Hajzenbergove relacije neodređenosti i merenja fizičkih veličina u mikrosvetu.

2. Zasnivanje kvantne mehanike. Šredingerova jednačina. Talasna funkcija. Postulati kvantne mehanike. Jednačina kontinuiteta

3. Jednodimenzionalni stacionarni problemi: Slobodna nerelativistička čestica, potencijalna barijera (konačna, beskonačna), Harmonijski oscilator, koeficijenti refleksije i transmisije.

4. Mehanički i magnetni momenti atoma. Ulembek-Godsmitovo uvođenje spina. Pravila slaganja momenata impulsa. Prostor spinskih stanja.

5. Vremenska evolucija sistema. Simetrije u klasičnoj i kvantnoj fizici.

II. Nuklearna fizika

1. Osnovna svojstva jezgra. Masa i naelektrisanje jezgra. Struktura jezgra. Spin i magnetni momenti jezgra. Energija veze. Defekt mase. Nuklearne sile: karakteristike i mehanizmi prenošenja. Dimenzije jezgra. Modeli jezgra.

2. Radioaktivnost. Zakon radioaktivnog raspada. Aktivnost. Prost i složen raspad. Radioaktivna ravnoteža. Primena.

3. Alfa i beta raspad. K- zahvat elektrona. Gama raspad. Neutrino.

4. Interakcija radioaktivnog zračenja sa materijom. Interakcija naelektrisanih i neutralnih čestica sa materijom. Detekcija zračenja. Dozimetrija. Mesbauerov efekat. Pojam nuklearne magnetne rezonancije.

5. Nuklearne reakcije. Otkriće protona i neutrona. Reakcije izazvane neutronima. Transurani.

6. Nuklearna energetika. Prirodna i stimulisana fisija. Nuklearni reaktor. Termonuklearna fuzija. Konfiniranje plazme. Ideje o fuzionom reaktoru. Nuklearno oružje. Nuklearno zagađenje i zaštita.

Demonstracioni ogledi:

- α i β detektori, γ spektrometar.

III. Fizika elementarnih čestica

1. Istorijski razvoj fizike elementarnih čestica. Pojam elementarne čestice. Otkriće čestica i antičestica do kvark modela.

2. Tipovi osnovnih interakcija. Gravitaciona, elektromagnetna, jaka i slaba interakcija.

3. Klasifikacija elementarnih čestica. Bozoni i fermioni. Leptoni i hadroni. Kvarkovi. Intermedijarni bozoni. Pojam i značaj simetrija u fizici elementarnih čestica.

4. Akceleratori. Tipovi akceleratora (linearni, cirkularni: ciklotron, betatron, mikrotron, sinhrociklotron, sinhrotron) i princip rada nekih od njih.

5. Veliki eksperimenti u fizici visokih energija. Fizika čestica i kosmologija. Sadašnje stanje i perspektive.

Laboratorijske vežbe

1. Karakteristike GM-brojača.

2. Slabljenje γ zračenja.

3. Određivanje ukupnog sadržaja kalijuma u nepoznatom uzorku na osnovu aktivnosti radioizotopa kalijum 40.

Dva dvočasovna pismena zadatka sa ispravkama, u svakom polugodištu po jedan.

NAČIN OSTVARIVANJA PROGRAMA

Predloženi sadržaji iz oblasti elementarnih čestica trebalo bi da budu posebno atraktivni. Pored saznanja vezanih za elementarne čestice i interakcije, učenici bi trebalo da shvate i prihvate deduktivni pristup u kome se iz prisustva simetrija izvode osnovni fizički zakoni i vrši klasifikacija čestica. Učenici bi trebalo da kroz ovaj predmet shvate da su sadržaji koje izučavaju deo vrlo dinamičnog naučnog istraživanja, podložnog stalnom razvoju i promišljanju, a ne zadatih nepromenljivih kanona.

Metode i postupci razvijeni u oblasti kvantne mehanike važan su segment programa. Navedeni jednodimenzionalni sistemi se detaljno razmatraju na kvantitativnom nivou. Nivo je prilagođen uzrastu učenika.

Program nastave predmeta fizika mikrosveta podeljen je na 3 tematske celine. Predviđene su i laboratorijske vežbe. Izbor laboratorijskih vežbi prati program i predstavlja demonstracionu i eksperimentalnu potporu i potvrdu teorijskih sadržaja. Za svaku tematsku celinu dat je u tabeli (na kraju teksta) orijentacioni broj časova za obradu i utvrđivanje predviđenih sadržaja u okviru teme, kao i za izvođenje laboratorijskih vežbi. Predviđena su i dva dvočasovna pisana zadatka sa ispravkama, u svakom polugodištu po jedan.

Polazeći od ciljeva i zadataka nastave predmeta Fizika mikrosveta, nastavnik planira obradu sadržaja konkretne tematske celine i pri tom koristi operativne zadatke koje on postavlja. Kao što je ranije navedeno, metodičko ostvarivanje sadržaja programa u nastavi po ovom konceptu zahteva da celokupni nastavni proces bude prožet trima osnovnim fizičkim idejama:

- strukturom supstancije (molekulska, atomska i subatomska),

- zakonima održanja i

- fizičkim poljima kao nosiocima uzajamnog delovanja fizičkih objekata.

Ovakav koncept nastave predmeta Fizika mikrosveta zahteva i omogućuje primenu savremenih oblika i metoda rada u nastavnom procesu, posebno metode otkrivanja i rešavanja problemskih zadataka.

Tabela 11: Orijentacioni broj časova (nastavne teme i vežbe)

Redni broj teme	Naslov teme	Broj časova
I	Elementi kvantne teorije	20
II	Nuklearna fizika	30
III	Fizika elementarnih čestica	31
	Laboratorijske vežbe	6
	Dva dvočasovna pisana zadatka sa ispravkama	6
Ukupno		93

SADRŽAJ I NAČIN POLAGANJA MATURSKOG ISPITA

Maturskim ispitom utvrđuje se zrelost i osposobljenost učenika za dalje školovanje.

Maturski ispit polažu učenici koji su uspešno završili četvrti razred gimnazije.

SADRŽAJ MATURSKOG ISPITA

Maturski ispit se sastoji iz dva dela zajedničkog i izbornog.

U okviru zajedničkog dela svi učenici polažu:

- srpski jezik i književnost (pismeni),

- matematiku (pismeni i usmeni),

- jedan od predmeta: Osnove mehanike i termodinamike, Elektromagnetizam i optika, Mehanika sa teorijom relativnosti, Fizika atoma i molekula, Osnove fizike čvrstog stanja i fizička elektronika, Modelovanje u fizici, Fizika mikrosveta i Osnove astrofizike i astronomije

U okviru izbornog dela učenici rade i brane maturski rad.

Svi predmeti polažu se prema programu koji je učenik završio.

Zajednički deo

1. Srpski jezik i književnost

Srpski jezik i književnost polaže se pismeno.

Pri ocenjivanju pismenog zadatka ispitna komisija ima u vidu širinu obrade teme, izbor i interpretaciju građe, kompoziciju, stil i jezik.

2. Matematika

Ispit iz matematike polaže se pismeno i usmeno. Usmenog dela ispita oslobođeni su učenici koji na pismenom delu ispita dobiju odličnu ocenu.

Prilikom ocenjivanja pismenog zadatka, ispitna komisija ima u vidu doslednost u sprovođenju postupka u rešavanju zadataka.

Na usmenom ispitu učenik treba da pokaže u kojoj meri je usvojio znanje iz matematike i umenja neophodna za primenu u svakodnevnom životu i u praksi, koliko je osposobljen za uspešno nastavljanje obrazovanja i izučavanje drugih oblasti u kojima se matematika primenjuje.

3. Jedan od predmeta: Osnove mehanike i termodinamike, Elektromagnetizam i optika, Mehanika sa teorijom relativnosti, Fizika atoma i molekula, Osnove fizike čvrstog stanja i fizička elektronika, Modelovanje u fizici, Fizika mikrosveta i Osnove astrofizike i astronomije - polaže se pismeno i usmeno. Usmenog dela ispita oslobođeni su učenici koji na pismenom delu ispita dobiju odličnu ocenu.

Prilikom ocenjivanja pismenog zadatka, ispitna komisija ima u vidu kreativnost i sposobnost u sprovođenju postupka u rešavanju zadataka, kao i tačnost rešavanja.

Izborni deo

Izborni deo maturskog ispita sastoji se iz maturskog rada i odbrane maturskog rada.

Maturski rad

Maturski rad sa odbranom je samostalno obrađena tema koju učenik bira iz spiska odabranih tema u okviru jednog od sledećih predmeta:

- Osnove mehanike i termodinamike;

- Elektromagnetizam i optika;

- Mehanika sa teorijom relativnosti;

- Fizika atoma i molekula;

- Osnove fizike čvrstog stanja i fizička elektronika;

- Modelovanje u fizici;

- Fizika mikrosveta;

- Osnove astrofizike i astronomije;

- Laboratorijski praktikum;

- Osnove informatike i računarstva;

- Biologija;

- Hemija.

Teme za maturski rad utvrđuje nastavničko veće škole na predlog stručnog aktiva i posebne komisije veća Odseka za fiziku PMF-a. Spisak utvrđenih tema objavljuje se na oglasnoj tabli ili dostavlja učenicima na uvid na drugi pogodan način početkom drugog polugodišta za tekuću školsku godinu.

Svrha maturskog rada je da učenik pokaže koliko vlada materijom u vezi sa temom, u kojoj meri je usvojio metode i pristup obradi teme, kako se služi literaturom, da li je osposobljen da analizira, krtički razmišlja i da samostalno izrazi svoj lični stav u odnosu na temu koju obrađuje.

Učenik radi maturski rad u toku završnog razreda uz pomoć nastavnika - mentora.

U toku izrade maturskog rada obavezno je organizovanje najmanje četiri konsultacije na kojima je mentor dužan da prati rad svakog učenika i pruži potrebnu pomoć upućivanjem na potrebnu literaturu i izboru načina i strukturu obrade teme.

Odbrana maturskog rada

Na usmenoj odbrani maturskog rada učenik je dužan da izloži koncepciju svog rada, da navede literaturu i druge izvore znanja koje je koristio, da obrazloži posebne metode i postupke kojima se rukovodio u toku izrade maturskog rada.

U toku odbrane maturskog rada kandidat treba da pokaže znanje iz celokupnog sadržaja predmeta iz kojeg brani rad.

Posle odbrane maturskog rada ispitna komisija utvrđuje jednu ocenu koja se izvodi iz ocene vrednosti rada i odbrane maturskog rada sa aspekta sposobnosti kandidata da samostalno interpretira materiju i da koristi savremene metode i izvore informacija u procesu sticanja novog znanja.

ORGANIZACIJA I NAČIN POLAGANJA MATURSKOG ISPITA

Maturski ispit polaže se u dva redovna maturska ispitna roka: junskom i avgustovskom. Posle avgustovskog roka učenici polažu maturski ispit u rokovima koje utvrdi škola.

Za polaganje maturskog ispita učenik podnosi prijavu školi u roku koji odredi škola. U prijavi navodi jedan od predmeta koji želi da polaže i naziv teme za maturski rad, prilaže svedočanstvo o završenim razredima gimnazije i izvod iz matične knjige rođenih.

Učeniku, koji se prijavi za polaganje maturskog ispita i bude sprečen iz opravdanih razloga, da polaže ispit u celini ili pojedine delove ispita, ispitni odbor može da odobri polaganje van redovnih rokova.

Učenik može da odustane od polaganja ispita tri dana pre početka ispita o čemu obaveštava ispitni odbor.

Način polaganja pismenog ispita

Pismeni ispit iz istog predmeta polažu svi učenici istog dana, po pravilu, u istoj prostoriji, u prisustvu najmanje jednog dežurnog nastavnika.

Pismeni ispit iz pojedinog predmeta traje četiri školska časa.

Između dva pismena ispita učenik mora da ima slobodan dan.

Prilikom polaganja pismenog ispita nije dozvoljeno korišćenje pomoćne literature.

Teme i zadatke za pismeni ispit predlažu predmetni nastavnici, a ispitni odbor, na dan ispita, iz predloženih tema utvrđuje tri teme, odnosno grupe zadataka, od kojih učenik bira jednu.

Teme i zadatke za pismeni ispit učenici dobijaju neposredno pred početak pismenog ispita.

Istu temu za maturski rad može da radi samo jedan učenik u istom ispitnom roku.

Učenik predaje maturski rad u roku koji odredi ispitni odbor. Ukoliko ga ne preda u predviđenom roku, smatra se da je odustao od polaganja maturskog ispita.

Učenik ne sme da prekrši ispitna pravila koja utvrdi škola (na primer: ne sme da napusti prostoriju u kojoj se obavlja pismeni ispit bez odobrenja dežurnog nastavnika, ne sme da koristi nedozvoljena sredstva, da prepisuje od drugih, da ometa druge i sl.).

Pismenom delu ispita mogu da prisustvuju, osim dežurnog nastavnika, predsednik ispitnog odbora i stručnjaci koje delegira ministarstvo nadležno za poslove obrazovanja.

Način polaganja usmenog ispita

Usmeni ispit polažu učenici koji su položili pismeni deo ispita.

Polaganje usmenog ispita počinje najranije dva dana posle položenog pismenog dela ispita.

Usmeni ispit polaže se izvlačenjem ispitnih listića na kojima su ispisana tri pitanja, odnosno zadatka.

Ukoliko učenik proceni da ne može da odgovori na pitanja, može listić da promeni, što može da utiče na ocenu.

Ispitni listić ne može dva puta biti upotrebljen istog dana.

Broj ispitnih listića veći je, za svaku ispitnu komisiju, za 10% od broja prijavljenih kandidata.

Spisak ispitnih pitanja pripremaju predmetni nastavnici u saradnji sa stručnim aktivom i blagovremeno daju učenicima da bi se pripremili za maturu.

Odgovori učenika na usmenom ispitu i odbrani maturskog rada traju do 30 minuta uključujući i vreme za pripremu učenika za davanje odgovora.

Usmenom ispitu mogu da prisustvuju pored članova ispitne komisije, članovi ispitnog odbora, nastavnici škole, stručnjaci koje delegira ministarstvo nadležno za poslove obrazovanja i učenici.

Materijal koji sadrži spisak tema i zadataka, pitanja za pismeni ispit i ispitne listiće za usmeni ispit čuvaju se kao poslovna tajna do početka ispita. Materijal čuva direktor škole.

Ispitni odbor i ispitne komisije

Za sprovođenje maturskog ispita direktor škole, na predlog nastavničkog veća, formira ispitni odbor i ispitne komisije za svaki predmet koji se polaže na maturskom ispitu. Ako jedan predmet ili deo ispita polaže veliki broj učenika, može se imenovati veći broj ispitnih komisija za isti predmet. Škola može da angažuje kao članove ispitnih komisija i spoljne saradnike.

Ispitni odbor čine predsednik, njegov zamenik i članovi. Predsednik ispitnog odbora je po pravilu direktor škole. Svi članovi ispitne komisije su istovremeno članovi ispitnog odbora. Ispitnu komisiju čine tri člana: predsednik, predmetni ispitivač i stalni član. Dva člana moraju biti stručnjaci za predmet iz koga se polaže ispit.

Direktor škole, na predlog nastavničkog veća, određuje ko će biti predsednik ispitne komisije, ko ispitivač, a koji će članovi voditi zapisnik o radu ispitne komisije (sekretari komisija).

Ispitni odbor evidentira:

- teme za maturski rad;

- kandidate za maturski ispit sa podacima o jednom od izabranih predmeta i naziv teme za maturski rad;

- rokove i raspored polaganja pojedinih delova ispita;

- nastavnike koji će dežurati za vreme pismenih ispita;

- nastavnike mentore koje će učenici konsultovati u toku izrade maturskog rada;

- utvrđuje teme i zadatke za pismene ispite;

- utvrđuje opštu ocenu na maturskom ispitu;

- utvrđuje konačnu ocenu u slučaju nesaglasnosti članova ispitne komisije prilikom zaključivanja ocene za pojedine predmete.

Ispitni odbor usvaja odluke većinom glasova prisutnih članova, a može da odlučuje ako su prisutne dve trećine ukupnog broja članova.

Ispitne komisije predlažu ocene iz predmeta i maturskog rada.

OCENJIVANJE MATURSKOG ISPITA

Uspeh učenika iz predmeta koji se polažu pismeno i usmeno iskazuje se jednom ocenom koja se izvodi na osnovu ocena dobijenih na pismenom i usmenom delu ispita.

Uspeh učenika iz maturskog rada iskazuje se jednom ocenom koja se izvodi na osnovu ocena dobijenih iz maturskog rada i odbrane rada.

Opšti uspeh na maturskom ispitu iskazuje se jednom ocenom kao srednja aritmetička vrednost ocena dobijenih za pojedine predmete koji su polagani na maturskom ispitu i ocene iz maturskog rada.

Ocene iz pojedinih predmeta utvrđuje ispitna komisija na predlog predmetnog ispitivača, a ocenu opšteg uspeha ispitni odbor na osnovu izveštaja ispitnih komisija. Ako ispitna komisija ne može da utvrdi pojedinačne ocene jednoglasno, ako je jedan ocenjivač dao pozitivnu, drugi negativnu ili je razlika između pozitivnih ocena dva i više, ispitni odbor utvrđuje konačnu ocenu.

Učenik je položio maturski ispit ako je iz svih delova ispita dobio pozitivnu ocenu.

Učenik koji je na maturskom ispitu dobio jednu ili dve nedovoljne ocene polaže popravni ispit iz tih predmeta. Ukoliko ne položi popravni ispit, ponovo polaže maturski ispit u celini, u rokovima koje odredi škola.

Učenik može biti neocenjen ili ocenjen negativnom ocenom, bez polaganja ispita. Neocenjen ostaje učenik koji prekine pismeni ispit iz opravdanih razloga.

Negativnom ocenom ocenjuje se učenik koji prekine pismeni ispit bez opravdanih razloga, učenik koji nije predao pismeni zadatak, učenik koji je napustio prostoriju u kojoj se polaže ispit bez dozvole dežurnog nastavnika i učenik koji je zbog kršenja ispitnih pravila udaljen sa ispita. Negativnom ocenom ocenjuje se i učenik za koga se nedvosmisleno dokaže da je u toku ispita ili posle ispita koristio nedozvoljena sredstva ili da je rad prepisao.

VOĐENJE EVIDENCIJE

O toku polaganja maturskog ispita vodi se zapisnik.

Zapisnik o polaganju maturskog ispita obuhvata podatke o učeniku, ispitnim predmetima, temama, zadacima i pitanjima za predmete, uspehu za svaki deo ispita, kao i podatke o članovima ispitne komisije.

Za vreme dežurstva na pismenom ispitu dežurni nastavnik unosi u zapisnik podatke o toku polaganja ispita, kao i napomenu ukoliko polaganje nije bilo u skladu sa utvrđenim pravilima o polaganju ispita.

O radu ispitnog odbora vodi se poseban zapisnik.