Imię i nazwisko autora:

Dariusz Aksamit

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Co to jest środek masy?

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:
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;
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;
III. Mechanika bryły sztywnej. Uczeń:
1) wyznacza położenie środka masy układu ciał.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie 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 osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się,

• kompetencje cyfrowe.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. podaje intuicyjną oraz matematyczną definicję środka masy i środka ciężkości.

2. wyjaśnia, dlaczego podparcie ciała w środku masy nie powoduje jego obrotu.

3. doświadczalnie znajduje położenie środka masy układu ciał.

4. wskazuje, do czego wykorzystujemy pojęcie środka masy w statyce i dynamice.

Strategie i metody
nauczania:

Strategia eksperymentalno‑obserwacyjna.

Formy zajęć:

- pokaz,
- praca indywidualna,
- dyskusja,
- projekcja animacji.

Środki dydaktyczne:

- podłużny przedmiot (np. patyk, kij od szczotki, długa linijka, długopis),
- obciążniki (np. plastelina).

Materiały pomocnicze

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel razem z uczniem‑ochotnikiem przeprowadzają prosty pokaz - próbują podeprzeć podłużny przedmiot (np. kij) jednym palcem tak, aby pozostał w pozycji poziomej. Udaje się to dość prosto, następnie nauczyciel do jednego z końców doczepia obciążnik - uczeń znajduje nowe położenie równowagi. Doświadczenie można powtórzyć dla kilku obciążników.

Faza realizacyjna:

• Nauczyciel prowadzi grupową dyskusję nad wnioskami z eksperymentu. Można go sformułować: - istotne dla położenia punktu podparcia są dwa czynniki: wielkość masy i jej odległość od drugiej masy. Nauczyciel tłumaczy czym jest środek masy, podając definicję, która podsumowuje powyższe intuicyjne obserwacje.

• Nauczyciel zwraca uwagę, że układy mogą być bardziej skomplikowane i mieć więcej wymiarów - dla zobrazowania przeprowadzonego doświadczenia nauczyciel prezentuje uczniom animacji z niniejszego e‑materiału. Po projekcji następuje dyskusja i odpowiedzi na pytania. Dla upewnienia się, że pojęcia są zrozumiałe, uczniowie indywidualnie rozwiązują zadania 1‑3 z niniejszego e‑materiału.

• Na koniec w grupach uczniowie dyskutują nad rozwiązaniem zadań 4 i 5.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel podsumowuje odpowiedzi grup na temat zadań 4 i 5, wyjaśniając ewentualne nieporozumienia.
Nauczyciel podsumowuje zaprezentowane treści (definicję środka masy i środka ciężkości) i odpowiada na pytania uczniów.

Praca domowa:

Zasugerować rozwiązanie zadań, będących częścią tego e‑materiału, których nie rozwiązano w trakcie lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Nauczyciel może polecić uczniom obejrzenie e‑materiału w domu, przed lekcją.