Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Diamagnetyki

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzający zapis podstawy programowej dla kształcenia rozszerzonego

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.

Zakres rozszerzony

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:

19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu;

IX. Magnetyzm

Rozszerzenie podstawy programowej

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. objaśnia, w jaki sposób badamy wpływ różnych substancji na wartość wektora indukcji magnetycznej,

2. dzieli substancje na grupy w zależności od rodzaju i wielkości ich wpływu na wartość indukcji magnetycznej,

3. wymienia przykłady diamagnetyków,

4. wyjaśnia mechanizm osłabiania pola magnetycznego przez diamagnetyki,

5. wyjaśnia zerową pozostałość magnetyczną w diamagnetykach po usunięciu ich z pola zewnętrznego,

6. wyjaśnia, dlaczego magnes odpycha diamagnetyki, choć to działanie jest bardzo słabe.

Strategie nauczania:

blended learning

Metody nauczania:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

Praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

Niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel zaciekawia uczniów pokazując zdjęcie lewitującej próbki grafitu nad magnesami neodymowymi. (Najlepiej, gdyby miał taką możliwość i dokonał eksperymentu w pracowni fizycznej.) Zadaje uczniom pytanie, jak wytłumaczyć takie zjawisko lewitacji. Uczniowie prawdopodobnie odpowiedzą, że na grafit ze strony magnesu musi działać siła odpychająca, równoważąca siłę grawitacji. Ale pozostaje pytanie, dlaczego magnes odpycha grafit.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel mówi o efekcie wytwarzania na zasadzie indukcji elektromagnetycznej w atomie prądu (odpowiedniego ruchu elektronów). Powstaje w ten sposób moment magnetyczny i pole magnetyczne przeciwne do pola magnetycznego zewnętrznego, do którego wprowadzamy próbkę. To przeciwne pole wytworzone przez wiele atomów daje efekt zmniejszenia wartości indukcji magnetycznej pola zewnętrznego BIndeks dolny 0₀. Jeśli atomy substancji nie mają (bez obecności pola zewnętrznego) własnego momentu magnetycznego, to efekt jest widoczny. Jeśli jednak atomy posiadają już własny moment magnetyczny, to omawiany efekt przesłonięty jest przez zjawisko paramagnetyzmu lub ferromagnetyzmu. Tak więc obserwowalny diamagnetyzm wymaga zerowania się atomowych momentów magnetycznych substancji.

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej nauczyciel wraz z uczniami rozwiązują te zadania, które nie dotyczą odpychania. To są zadania: 2., 3., 6. i 8. z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

Jako pracę domową nauczyciel zadaje zadania: 1., 4., 5., i 7. z zestawu ćwiczeń oraz zapoznanie się z filmem samouczkiem.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Jeśli e‑materiał „Paramagnetyzm” nie był wcześniej realizowany, to wtedy film samouczek powinien być zastosowany na lekcji: uczniowie zapoznają się z nim we własnym zakresie, a następnie wybrany uczeń przedstawia swoje rozumowanie wyjaśniające wypychanie diamagnetyka z zewnętrznego pola magnetycznego.