Imię i nazwisko autora:

Jarosław Krakowski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Co to są półprzewodniki

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

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

II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres podstawowy

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:

2) posługuje się materiałami pomocniczymi, w tym tablicami fizycznymi i chemicznymi oraz kartą wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych;

7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach;

VII. Prąd elektryczny. Uczeń:

2) rozróżnia metale i półprzewodniki: omawia zależność oporu od temperatury dla metali i półprzewodników.

Zakres rozszerzony

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:

2) posługuje się materiałami pomocniczymi, w tym tablicami fizycznymi i chemicznymi oraz kartą wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych;

7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach;

VIII. Prąd elektryczny. Uczeń:

1) opisuje przewodnictwo w metalach, elektrolitach i gazach; wyjaśnia proces jonizacji w gazach, wskazuje rolę promieniowania, wysokiej temperatury i dużego natężenia pola elektrycznego.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie 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. poda wielkości fizyczne opisujące właściwości elektryczne materiałów.

2. omówi różnice między przewodnikami, półprzewodnikami i izolatorami.

3. wskaże właściwości półprzewodników, które decydują o ich szerokich zastosowaniach.

4. zastosuje zdobytą wiedzę w rozwiązywaniu zadań.

5. przeanalizuje dane liczbowe opisujące właściwości elektryczne materiałów i na ich podstawie dobierze zastosowania.

Strategie nauczania:

IBSE (Inquiry‑Based Science Education - nauczanie/uczenie się przedmiotów przyrodniczych przez odkrywanie/dociekanie naukowe).

Metody nauczania:

wykład informacyjny

Formy zajęć:

praca zespołowa

Środki dydaktyczne:

tablice fizyczne, internet, zestawy zadań.

Materiały pomocnicze:

rzutnik

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Pytania nauczyciela:
Co wiecie o półprzewodnikach?

Jakie znacie właściwości półprzewodników i czym różnią się od przewodników prądu i izolatorów?

Oczekiwane odpowiedzi z ewentualnym naprowadzeniem nauczyciela: różnorodne zastosowania w elektronice, gorzej przewodzą prąd elektryczny niż metale, ale lepiej niż izolatory.

Faza realizacyjna:

Pytanie nauczyciela: Jakie znacie wielkości fizyczne opisujące właściwości elektryczne materii?

Uczniowie powinni wymienić opór elektryczny właściwy, a przy ewentualnej pomocy nauczyciela energetyczną przerwę wzbronioną, koncentrację nośników i ich ruchliwość.

Nauczyciel omawia podział materiałów ze względu na opór elektryczny właściwy i energetyczną przerwę wzbronioną, zwracając uwagę, że jako półprzewodniki stosuje się materiały o dosyć szerokim zakresie tych wielkości.

Faza podsumowująca:

Uczniowie rozwiązują zadania 1, 2, 4, 5 z części „Sprawdź się” w celu zweryfikowania ich wiedzy.

Praca domowa:

Zadania 3, 6, 7, 8 w celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film samouczek może być zastosowany przez uczniów przy powtórzeniu wiadomości lub na początku lekcji w celu sprowokowania uczniów do dyskusji.