Imię i nazwisko autora:

Ewelina Kędzierska

Przedmiot:

fizyka

Temat zajęć:

Budowa i zasada działania światłowodu

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:
14) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych.
IX. Fale i optyka. Uczeń:
5) opisuje zjawiska jednoczesnego odbicia i załamania światła na granicy dwóch ośrodków różniących się prędkością rozchodzenia się światła; opisuje działanie światłowodu jako przykład wykorzystania zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
16) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych.
X. Fale i optyka: Uczeń:
7) opisuje działanie światłowodu jako przykład wykorzystania zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia.

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 cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. objaśnia zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia światła,

2. wymienia zastosowania całkowitego wewnętrznego odbicia światła w telekomunikacji,

3. opisuje, jak zbudowany jest światłowód,

4. objaśnia zasadę działania światłowodów,

5. ocenia słuszność wykorzystania światłowodów we współczesnym świecie.

Strategie nauczania

ISBE

Metody nauczania

merytoryczna dyskusja wprowadzająca, podsumowująca rozmowa kierowana

Formy zajęć:

praca indywidualna, praca grupowa

Środki dydaktyczne:

tablica multimedialna / rzutnik

Materiały pomocnicze:

światłowód i wskaźnik laserowy

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Pierwszym celem, jak i kluczowym aspektem działań nauczyciela, jest wprowadzenie do tematu i zaciekawienie uczniów poprzez odniesienie do życia codziennego, np. opowiedzenie im o bardzo popularnym ostatnio Internecie światłowodowym. Uczeń, po takim wstępie, powinien wiedzieć, że nie uczy się o czymś, co jest oderwane od rzeczywistości.
Nauczyciel rozpoznaje wiedzę wyjściową uczniów w kontekście realizowanego tematu oraz nawiązuje do tej wiedzy w merytorycznej dyskusji wprowadzającej.
Uczniowie przypominają sobie podstawowe informacje na temat całkowitego wewnętrznego odbicia światła, jego idei, a także sposobu wyznaczania kąta granicznego.

Faza realizacyjna:

• Konstruowanie wiedzy z zakresu nowego tematu:

– nauczyciel prezentuje uczniom zasadę działania światłowodu za pomocą wskaźnika laserowego,

– uczniowie obserwują doświadczenie pokazane przez nauczyciela i wyciągają z niego wnioski,

– nauczyciel przedstawia budowę światłowodu,

– uczniowie zadają pytania, jeśli coś, co tłumaczy nauczyciel, jest niezrozumiałe,

– uczniowie samodzielnie obliczają kąt graniczny dla światłowodu zbudowanego z płaszcza i rdzenia o określonych współczynnikach załamania.

• Rekonstruowanie wiedzy uczniów poprzez samodzielne wykonanie zadań dołączonych do materiału. Nauczyciel wspólnie z uczniami sprawdza poprawność wykonania tych zadań.

Faza podsumowująca:

Przeprowadzenie rozmowy, podczas której uczniowie odpowiadają na krótkie pytania dotyczące materiału przedstawionego na bieżącej lekcji.

Praca domowa:

Zadaniem ucznia jest zapoznanie się z animacją dołączoną do materiału, a następnie – na jej podstawie – opisanie własnymi słowami zasady działania światłowodu.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Nauczyciel może zaprezentować uczniom animację w trakcie zajęć. Po jej obejrzeniu uczeń powinien samodzielnie spróbować wytłumaczyć zasadę działania światłowodów.