Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska, Krzysztof Lorek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie zmian temperatury podczas przemian fazowych

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:
2) posługuje się materiałami pomocniczymi, w tym tablicami fizycznymi i chemicznymi oraz kartą wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych;
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi;
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.

VI. Termodynamika. Uczeń:
19c) demonstruje stałość temperatury podczas przemiany fazowej.

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. podaje nazwy podstawowych faz materii,

2. wyjaśnia, na czym polegają przemiany fazowe,

3. opisuje różnice zmian temperatury podczas topnienia ciał krystalicznych i bezpostaciowych,

4. przeprowadza doświadczenie, w którym bada, jak zmienia się temperatura podczas topnienia różnych ciał stałych.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania

wykład informacyjny, eksperyment w wirtualnym laboratorium, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Jak definiujemy przemianę fazową?”, „Jak definiujemy ciepło przemiany fazowej?”, ”Analizujemy zmiany energii wewnętrznej w przemianach fazowych”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do codziennego doświadczenia uczniów o zmianach stanu skupienia materii.

Faza realizacyjna:

• W kierowanej przez nauczyciela dyskusji uczniowie ustalają, jakie własności mają ciała stałe, ciecze i gazy.

• Nauczyciel wyjaśnia, w jaki sposób ułożenie cząsteczek i ich wzajemne oddziaływania wpływają na własności ciał stałych.

• Nauczyciel tłumaczy, czym jest topnienie oraz krzepnięcie i co dzieje się podczas tych przemian fazowych z cząsteczkami ciała.

• Uczniowie dyskutują, która z przemian wymaga dostarczenia ciepła, a która odebrania. Nauczyciel wyjaśnia przyczynę stałości temperatury podczas topnienia oraz krzepnięcia i prosi chętnych uczniów by na tablicy narysowali wykres zmian temperatury od czasu podczas ogrzewania ciał krystalicznego i amorficznego.

• Nauczyciel omawia procesy parowania, wrzenia i skraplania. Uczniowie ustalają w dyskusji, która z przemian wymaga dostarczenia ciepła, a która odebrania, a następnie wyjaśniają przyczynę stałości temperatury podczas wrzenia.

• Uczniowie w parach wykonują doświadczenie w wirtualnym laboratorium zatytułowane: „Badanie zmian temperatury podczas przemian fazowych”. Wykonują wykresy zależności temperatury od czasu dla 3 nieznanych ciał, a potem na podstawie stałych fizycznych podanych w tablicy odsłoniętej w wirtualnym laboratorium, określają, jakie substancje znajdowały się w probówkach.

Faza podsumowująca:

Zespoły przedstawiają swoje wyniki i dyskutują o nich na forum klasy. Poprzez analizę wypowiedzi uczniów nauczyciel określa, w jakim stopniu uczniowie przyswoili wymaganą wiedzę i umiejętności.

Praca domowa:

Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie zadań z zestawu ćwiczeń interaktywnych: obowiązkowo zadania 1 – 4, do wyboru jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów poza lekcjami do samodzielnego eksperymentowania. Można je również wykorzystać na lekcjach poświęconych omówieniu przemian fazowych.