Imię i nazwisko autora:

Monika Sitek

Przedmiot:

fizyka

Temat zajęć:

Jak wygląda prędkość ucieczki dla różnych planet?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.
IV. Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych, w tym tekstów popularnonaukowych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
10) przeprowadza wybrane obserwacje, pomiary i doświadczenia korzystając z ich opisów; planuje i modyfikuje ich przebieg; formułuje hipotezę i prezentuje kroki niezbędne do jej weryfikacji;
16) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych.
IV. Grawitacja i elementy astronomii. Uczeń:
7) oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i stosuje zasadę zachowania energii do ruchu orbitalnego; posługuje się pojęciem drugiej prędkości kosmicznej (prędkości ucieczki).

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. definiuje drugą prędkość kosmiczną;

2. porównuje pierwszą i drugą prędkość kosmiczną;

3. wylicza prędkość ucieczki dla dowolnych planet;

4. porównuje wielkość prędkości ucieczki dla różnych planet;

5. analizuje różnicę w prędkości ucieczki dla powierzchni planety, jak i dla orbity tej planety.

Strategie nauczania:

blended learning

Metody nauczania:

burza mózgów

Formy zajęć:

praca w parach, praca wspólna

Środki dydaktyczne:

urządzenie multimedialne dla każdej pary uczniów , rzutnik

Materiały pomocnicze:

e‑materiał „Pierwsza prędkość kosmiczna dla różnych planet”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Uczniowie zapoznają się w domu z tekstem z tego e‑materiału, rozwiązują zadania sprawdzające.
Na lekcji nauczyciel rozpoczyna od sprawdzenia w formie dyskusji wspólnej czy uczniowie przyswoili materiał. Pyta uczniów czym jest prędkość ucieczki, od jakich parametrów zależy. Uczniowie wspólnie odpowiadają na zadawane pytania. Nauczyciel na tablicy wypisuje cele lekcji.

Faza realizacyjna:

Uczniowie na urządzeniach multimedialnych włączają multimedium z tego e‑materiału, czyli symulacje interaktywną. Każda para uczniów symuluje różne wartości drugiej prędkości kosmicznej i zapisuje otrzymane wyniki. W pierwszej kolejności zmieniamy tylko jeden parametr - M, potem zmieniamy tylko drugi parametr czyli R. Dopiero w drugim kroku zmieniamy oba parametry. Na podstawie przeprowadzonych symulacji uczniowie powinni wyciągnąć wspólnie wnioski na temat prędkości ucieczki:

• Jak zmienia się pod wpływem zmiany parametrów?

• Jak duże różnice w tej wartości będą dla planet gazowych, a jakie dla planet skalistych?

Nauczyciel wprowadza pojęcie trzeciej prędkości kosmicznej. Pokazuje uczniom od czego ona zależy (promień orbity i masa gwiazdy centralnej).

Faza podsumowująca:

Uczniowie pod nadzorem nauczyciela wspólnie dyskutują nad otrzymanymi wnioskami. Wypisują na tablicy drugie prędkości kosmiczne otrzymane dla wszystkich planet Układu Słonecznego. Wspólnie w oparciu o dane znalezione w Internecie na temat planet Układu Słonecznego, wyznaczają również trzecią prędkość kosmiczną dla każdej planety i porównują je dla każdej prędkości. Interpretują wyniki.

Praca domowa:

Uczeń wybiera z listy exoplanet.eu dowolny układ planetarny. Wyznacza dla każdej planety w tym układzie drugą i trzecią prędkość kosmiczną.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Uczniowie mogą wykorzystać symulację interaktywną po lekcji w celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości.