Imię i nazwisko autora:

Elżbieta Szerewicz i Krzysztof Lorek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie pływania ciał w różnych ośrodkach

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
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;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
II. Mechanika. Uczeń:
25) stosuje do obliczeń prawo Archimedesa i objaśnia warunki pływania ciał.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje cyfrowe,

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

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

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. wyjaśnia oddziaływanie płynów na zanurzone w nich ciała,

2. analizuje, wynikające z prawa Archimedesa, warunki pływania ciał,

3. planuje i przeprowadza doświadczenie w wirtualnym laboratorium, w którym bada pływanie ciał w różnych ośrodkach,

4. stosuje warunki równowagi do rozwiązywania zadań i problemów z hydrostatyki,

5. ocenia znaczenie prawa Archimedesa w życiu codziennym i w przyrodzie.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna - dostrzeganie i definiowanie problemów oraz odkrywanie rzeczywistości poprzez eksperymenty

Metody nauczania:

wykład informacyjny, doświadczenie, pokaz multimedialny, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w grupach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Ciśnienie hydrostatyczne w obliczeniach”, „Badanie pływania ciał w różnych ośrodkach”;
siłomierz, plastelina, linijka, zlewka, woda, denaturat, sznurek, spinacz

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Nauczyciel odwołuje się do potocznej wiedzy uczniów o pływaniu ciał.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wprowadza pojęcie siły wyporu. Uczniowie analizują równowagę sił działających na ciało znajdujące się w jednorodnej cieczy i uzasadniają warunki takiej równowagi w przypadku cieczy o różnych gęstościach. Nauczyciel kontroluje pracę uczniów i w razie konieczności naprowadza ich na prawidłowe rozwiązania. Nauczyciel prosi chętnego ucznia, by na tablicy wyprowadził relacje opisujące warunki pływania ciał, a następnie przeprowadza ich dyskusję. Uczniowie i nauczyciel przechodzą do szkolnego laboratorium. Grupy uczniów wykonują kilka doświadczeń. Mierzą siłomierzem i obliczają siły wyporu działające na kostkę z plasteliny. Uczniowie oceniają wyniki swoich doświadczeń, porównując otrzymane wyniki. Gęstość plasteliny $1800\,\text{kg/m}^3$, gęstość denaturatu $789\,\text{kg/m}^3$, gęstość wody $1000\,\text{kg/m}^3$.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości uczniowie rozwiązują zadania 1‑4 z zestawu zadań.

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów, by pobawili się w wirtualnym laboratorium dołączonym do tego e‑materiału. Zachęca, by chętni uczniowie wykonali doświadczenie opisane w Poleceniu 1. i nagrali z niego krótki film (np. telefonem).

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe można wykorzystać na lekcji i połączyć z wykonaniem zadań. Dołączone do tego e‑materiału wirtualne laboratorium może być również wykorzystane podczas lekcji poświęconej prawu Archimedesa.