Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska, Krzysztof Lorek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie rozszerzalności cieplnej różnych ciał w różnych warunkach

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i 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 podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
10) przeprowadza wybrane obserwacje, pomiary i doświadczenia korzystając z ich opisów; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
13) posługuje się pojęciem niepewności pomiaru wielkości prostych; zapisuje wynik pomiaru wraz z jego jednostką oraz z uwzględnieniem informacji o niepewności.

V. Termodynamika. Uczeń:
18 b) demonstruje rozszerzalność cieplną wybranych ciał.

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;
15) posługuje się pojęciem niepewności pomiaru wielkości prostych i złożonych; zapisuje wynik pomiaru wraz z jego jednostką oraz z uwzględnieniem informacji o niepewności; uwzględnia niepewności przy sporządzaniu wykresów.

VI. Termodynamika. Uczeń:
19 a.) demonstruje rozszerzalność cieplną wybranych ciał.

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. wyjaśnia, na czym polega zjawisko rozszerzalności cieplnej,

2. definiuje pojęcie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej,

3. analizuje i wyjaśnia wzory opisujące rozszerzalność cieplną,

4. planuje i przeprowadza doświadczenie w wirtualnym laboratorium polegające na wyznaczeniu współczynnika rozszerzalności cieplnej benzyny.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

- wykład informacyjny,
- pokaz multimedialny.

Formy zajęć:

- praca w grupach,
- praca w parach,
- praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Na czym polega zjawisko rozszerzalności objętościowej ciał stałych?”, „Na czym polega zjawisko rozszerzalności objętościowej cieczy?” „Na czym polega zjawisko rozszerzalności objętościowej gazów?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

• Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
• Odwołanie do codziennej wiedzy uczniów o skutkach rozszerzalności cieplnej.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel opowiada o mikroskopowej budowie ciał i tłumaczy przyczyny zjawiska rozszerzalności cieplnej. Następnie podaje definicje współczynnika rozszerzalności liniowej oraz objętościowej i ich jednostki.

Uczniowie ze wzoru na współczynnik rozszerzalności objętościowej wyprowadzają wzory na przyrost objętości i objętość końcową.

Uczniowie w parach wykonują doświadczenie w wirtualnym laboratorium polegające na wyznaczeniu współczynnika rozszerzalności objętościowej benzyny.

Następnie poszczególne zespoły wyjaśniają, jak przeprowadzili pomiary i uczniowie oceniają, który z zespołów był najlepszy.

Faza podsumowująca:

Uczniowie w grupach czteroosobowych rozwiązują z pomocą nauczyciela zadanie 8 z zestawu zadań powiązane z przeprowadzonym doświadczeniem. Uczniowie odnoszą się do postawionych sobie celów lekcji, ustalają które osiągnęli, a które wymagają jeszcze pracy, jakiej i kiedy. W razie potrzeby nauczyciel dostarcza im informację zwrotną kształtującą.

Praca domowa:

Zadania 1 - 4 z zestawu ćwiczeń obowiązkowo, jedno z pozostałych zadań do wyboru w celu utrwalenia wiadomości.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji w celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości o rozszerzalności cieplnej.