Imię i nazwisko autora:

Przemysław Michalski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Fizyka jazdy na nartach

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.
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
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.
II. Mechanika. Uczeń:
23) opisuje ruch ciał na równi pochyłej.

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. nazywa siły działające na narciarza poruszającego się na stoku,

2. uwzględnia wpływ siły oporu powietrza na parametry ruchu,

3. tłumaczy podstawy fizyczne techniki narciarskiej,

4. wyznacza wartości wszystkich sił działających na narciarza i określa jego przyspieszenie,

5. przedstawia informacje w formie prezentacji multimedialnej.

Strategie nauczania:

strategia kształcenia wyprzedzającego

Metody nauczania:

pokaz multimedialny

Formy zajęć:

praca w grupach

Środki dydaktyczne:

projektor, ekran, komputer z oprogramowaniem do prezentacji

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Lekcję można zrealizować bezpośrednio po realizacji zagadnienia ruchu ciała na równi pochyłej, gdzie obecna była siła tarcia. Pod koniec takiej lekcji, nauczyciel wzbudza ciekawość uczniów przez zadanie dodatkowych pytań, np.:

• Wyobraźmy sobie, że nasza równia pochyła to stok narciarski, a naszym ciałem na równi jest narciarz. Czy podlega on działaniu tylko dwóch sił? (Nie, gdyż istnieje jeszcze siła oporu powietrza.)

• Dlaczego narciarze na stoku (albo rowerzyści zjeżdżający z górki) pochylają się?

• Dlaczego do jazdy na nartach dobry jest ubity (a nie świeży) śnieg?

Nauczyciel prosi chętnych uczniów o opracowanie (w grupach) odpowiedzi na postawione pytania w formie prezentacji multimedialnych, które uczniowie będą wygłaszać na następnej lekcji (której dotyczy ten konspekt). W przypadku lekcji powiązanej z tym e‑materiałem, zalecany temat prezentacji to siła oporu działająca na narciarza (aerodynamiczna, wymieniona w zadaniach 7‑9, oraz tarcia). Nauczyciel prosi uczniów o przesłanie prezentacji przed wystąpieniem, celem ich sprawdzenia i weryfikacji poprawności.

Dodatkowe informacje:
W innym wariancie, nauczyciel pyta uczniów, czy ktoś z nich jeździ na nartach. W przypadku odpowiedzi twierdzącej, nauczyciel prosi danego ucznia o przedstawienie podstawowych informacji dotyczących techniki jazdy na nartach. Zadaniem uczniów jest przygotowanie prezentacji omawiających fizyczne podstawy tych technik.
Z tematem nart można powiązać również zagadnienia m.in. siły dośrodkowej, momentu bezwładności, środka masy i realizować lekcję tego typu przy innych pytaniach wzbudzających ciekawość, np. dlaczego narciarze przechylają się przy skręcie (siła dośrodkowa), lub obniżają swoje ciało przy skręcie (moment bezwładności), itd.

Faza realizacyjna:

Uczniowie wyszukują niezbędne informacje w książkach i internecie (dużo źródeł po wpisaniu hasła „fizyka nart”, artykuły, skany książek, dotyczące nie tylko siły oporu). W przypadku realizacji zagadnienia siły oporu, prezentacja powinna zawierać jej definicję, opis współczynnika kształtu i jego wartości dla różnych „ułożeń” narciarza, przykładowe wartości współczynnika tarcia, związki (jakościowe) między wartością siły oporu powietrza a przyspieszeniem narciarza.
Podczas lekcji uczniowie prezentują przygotowany materiał i odpowiadają na pytania nauczyciela i pozostałych uczniów.

Faza podsumowująca:

Uczniowie pod kierunkiem nauczyciela rozwiązują przykładowe zagadnienia dotyczące siły oporu aerodynamicznego, np. zadania 8 i 9 z e‑materiału.

Praca domowa:

Dla zainteresowanych: lektura książek dotyczących fizyki nart. Przygotowanie prezentacji dotyczących innych zagadnień jazdy na nartach lub fizyki w innej, wybranej dziedzinie sportu.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium można zlecić uczniom do samodzielnej analizy zagadnienia ruchu z tarciem, lub wykorzystać je podczas lekcji dotyczącej ruchu z tarciem na równi pochyłej lub wpływu kąta nachylenia na wartości działających sił.