Imię i nazwisko autora:

Michał Kurek, Jerzy Ginter

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Rozdzielczość mikroskopu

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:
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
X. Fale i optyka. Uczeń:
9) analizuje zdolność rozdzielczą przyrządów optycznych w kontekście zjawiska dyfrakcji.

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. poda, jakich najmniejszych rozmiarów obiekty można obserwować pod mikroskopem optycznym;

2. omówi zasadę działania soczewki;

3. wyjaśni, dlaczego zdolność rozdzielcza soczewki nie jest nieskończona;

4. przeanalizuje i zinterpretuje różnice między opisem falowym, a geometrycznym fali światła.

Strategie nauczania:

IBSE (Inquiry‑Based Science Education - nauczanie/uczenie się przedmiotów przyrodniczych przez odkrywanie/dociekanie naukowe) - bazujące na konstruktywistycznej teorii uczenia się oraz nauczania problemowego

Metody nauczania:

wykład informacyjny, pokaz

Formy zajęć:

praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

rzutnik i ekran, telefon lub kamera nagrywająca w zwolnionym tempie, duży, okrągły pojemnik o płaskim dnie napełniony wodą, mikroskop optyczny

Materiały pomocnicze:

niniejszy e‑materiał “Zdolność rozdzielcza mikroskopu w kontekście zjawiska dyfrakcji”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel wykonuje pokaz (Doświadczenie 1. z części „Przeczytaj”) – nagrywa w zwolnionym tempie obraz powierzchni wody po uderzeniu w bok pojemnika. Nagranie wyświetla na ekranie. Uczniowie opisują zachowanie impulsu falowego na powierzchni wody z wyszczególnieniem momentu zbiegnięcia się fali w środku.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel w formie wykładu informuje uczniów o wpływie dyfrakcji światła na rozdzielczość soczewki oraz mikroskopu. Wyjaśnia, dlaczego obiekty umieszczone zbyt blisko siebie nie są rozróżnialne. Uczniowie podają przykłady obiektów zbyt małych, aby je obserwować pod mikroskopem optycznym. Jeśli pracownia dysponuje mikroskopem optycznym, uczniowie mogą zaobserwować prążki dyfrakcyjne na obserwowanych obiektach - na przykład na włosie. Uczniowie oglądają samouczek i wykonują powiązane z nim Polecenie 1. oraz zadania 2 i 4 z części „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości i zrozumienia wpływu dyfrakcji na zdolność rozdzielczą mikroskopu optycznego uczniowie rozwiązują zadania 1, 3 i 5 z zestawu ćwiczeń e‑materiału.

Praca domowa:

W ramach pracy domowej uczniowie rozwiązują zadania 6, 7 i 8 z zestawu ćwiczeń e‑materiału oraz Polecenie 2.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Film samouczek może być zastosowany podczas lekcji, a także jako materiał do samodzielnej pracy ucznia.