Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Na czym polega zjawisko rozszerzalności cieplnej gazów?

Grupa docelowa:

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

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu

V. Termodynamika. Uczeń:
1) opisuje zjawisko rozszerzalności cieplnej: liniowej ciał stałych oraz objętościowej gazów i cieczy.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

VI. Termodynamika. Uczeń:
1) opisuje zjawisko rozszerzalności cieplnej: liniowej ciał stałych oraz objętościowej gazów i cieczy.

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 współczynnik rozszerzalności objętościowej,

2. wyjaśnia, dlaczego opisując zjawisko rozszerzalności cieplnej gazu, musimy założyć, że ciśnienie gazu jest stałe,

3. oblicza wartość współczynnika rozszerzalności objętościowej dla gazu doskonałego,

4. stosuje wzory opisujące rozszerzalność cieplną gazu w rozwiązywaniu zadań problemowych i rachunkowych,

5. analizuje zjawisko rozszerzalności cieplnej gazu w balonach i lampionach na ogrzane powietrze.

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, gumowa rękawiczka, pusta butelka 1,5‑litrowa, gumka – recepturka.

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Na czym polega zjawisko rozszerzalności objętościowej cieczy?”, „Na czym polega zjawisko rozszerzalności objętościowej ciał stałych?”, „Na czym polega transport ciepła przez konwekcję?”.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

- Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
- Odwołanie do wiedzy uczniów o zaobserwowanych w życiu codziennym zjawiskach rozszerzalności cieplnej gazów.

Faza realizacyjna:

Uczniowie podają przykłady z życia codziennego, w których spotykamy się ze zjawiskiem rozszerzalności cieplnej gazów. Nauczyciel wyjaśnia przyczyny zjawiska rozszerzalności cieplnej i podaje definicję współczynnika rozszerzalności cieplnej gazów. Następnie wyprowadza wzór na współczynnik rozszerzalności cieplnej gazu doskonałego. Uczniowie w grupach znajdują zależność gęstości gazu od temperatury. Następnie uczniowie zgłaszają pomysły, jak wyjaśnić wznoszenie się obiektów takich, jak lampiony i balony na ogrzane powietrze. Uczniowie oglądają animację i w grupach wykonują polecenia aktywizujące umieszczone pod animacją. Uczniowie w grupach wykonują pokaz z gumową rękawiczką, plastikową butelką i suszarką do włosów.

Faza podsumowująca:

Uczniowie wyjaśniają pokaz i dyskutują, jaką butelkę najlepiej do niego użyć o mniejszej, czy większej pojemności (zadanie 6 z zestawu ćwiczeń).

Praca domowa:

W celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości o zjawisku rozszerzalności cieplnej gazów uczniowie rozwiązują trzy zadania z zestawu zadań: jedno do wyboru spośród zadań 3‑5, oraz zadania 7 i 8.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe (Animacja 3D) może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.