Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Obserwacja ruchów Browna w przyrodzie

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

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

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

VI. Termodynamika. Uczeń:
18) opisuje zjawisko dyfuzji; posługuje się pojęciem fluktuacji, opisuje ruchy Browna.

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 ruchy Browna,

2. tłumaczy przyczynę ruchów Browna,

3. wyjaśnia, dlaczego ruchy Browna można oglądać tylko pod mikroskopem,

4. objaśnia pojęcie fluktuacji i wskazuje przykłady wielkości fizycznych wykazujących fluktuacje,

5. planuje eksperyment mający na celu obserwacje ruchów Browna,

6. wskazuje przykłady ruchów Browna i błądzenia przypadkowego poza fizyką.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

- wykład informacyjny,
- pokaz multimedialny,
- analiza pomysłów.

Formy zajęć:

- praca w parach,
- praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

Komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia, lub mikroskop o powiększeniu co najmniej 600 razy, wyposażony w kamerę, mieszanina mleka z wodą.

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Na czym polega zjawisko dyfuzji”, „Na czym polegają ruchy Browna?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

- Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
- Odwołanie do wiedzy uczniów o nieuporządkowanym ruchu cząsteczek.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel opowiada o odkryciu ruchów Browna i wyjaśnia ich przyczynę, wprowadzając pojęcie fluktuacji. Uczniowie dyskutują, odwołując się do przykładów z życia codziennego, w jaki sposób liczebność próby wpływa na wielkość fluktuacji. Nauczyciel omawia rysunek przedstawiający przesunięcia cząstki Browna w różnych odstępach czasu (Rys. 1. z rozdziału „Warto przeczytać”). Uczniowie ustalają w dyskusji, które przesunięcia zarejestrowano w krótszym czasie, a które w dłuższym. Jeśli szkoła dysponuje mikroskopem, który powiększa obraz co najmniej 600 razy, nauczyciel przeprowadza obserwację ruchów Browna. W tym celu przygotowuje zawiesinę wodną kropelek tłuszczu pochodzącego z mleka. Miesza 1 część mleka (dowolnego, ale nie typu UHT) z 10 częściami wody. Na szkiełko mikroskopu nakłada kropelkę zawiesiny i reguluje ostrość, aż do uzyskania obrazu. Uczniowie kolejno oglądają obraz w mikroskopie lub, jeśli mikroskop wyposażony jest w kamerę, obraz wyświetlany jest na ekranie. Jeśli nie ma możliwości przeprowadzenia obserwacji przez mikroskop, uczniowie oglądają film edukacyjny.

Faza podsumowująca:

Uczniowie w grupach dyskutują nad zadanym w filmie pytaniem.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń: obowiązkowo zadania 1 – 5 i do wyboru jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe może być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.