Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska, Krzysztof Lorek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie zmian temperatury podczas ogrzewania cieczy oraz ich wrzenia

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:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość.
VI. Termodynamika. Uczeń:
19c) demonstruje stałość temperatury podczas przemiany fazowej.

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. podaje definicję ciepła właściwego,

2. opisuje różnicę między ciepłem właściwym i ciepłem przemiany fazowej (np. ciepłem parowania),

3. stosuje definicję ciepła właściwego do obliczania zmiany temperatury podczas pobierania lub oddawania przez ciało ciepła,

4. analizuje zmiany energii wewnętrznej podczas zwiększania temperatury i wrzenia cieczy,

5. wyjaśnia, dlaczego wrzenie cieczy przebiega w stałej temperaturze,

6. przeprowadza doświadczenie w wirtualnym laboratorium, w którym wyznacza ciepło właściwe i ciepło parowania wody.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania

wykład informacyjny, przeprowadzenie doświadczenia w wirtualnym laboratorium, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Jak definiujemy przemianę fazową?”, „Jak definiujemy ciepło przemiany fazowej?”, „Jak definiujemy ciepło właściwe?”, „Definicja energii wewnętrznej”.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do wiedzy uczniów o przemianach fazowych.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wprowadza pojęcie energii wewnętrznej i podkreśla, że w jej skład wchodzi energia kinetyczna i potencjalna cząsteczek układu. Następnie, na podstawie definicji ciepła właściwego substancji i ciepła przemiany fazowej objaśnia, na czym polega zmiana energii wewnętrznej podczas zwiększania temperatury i podczas wrzenia. Uczniowie w parach analizują, jak będzie zmieniać się temperatura podczas ogrzewania i wrzenia wody i rysują wykresy zależności temperatury wody od czasu w obu tych procesach.
Następnie w parach przeprowadzają doświadczenie w wirtualnym laboratorium, w którym przeprowadzają badanie zmian temperatury podczas ogrzewania wody oraz jej wrzenia.

Faza podsumowująca:

Uczniowie w parach na podstawie wyników przeprowadzonego doświadczenia obliczają ciepło właściwe i ciepło parowania wody. Na forum klasy omawiają wnioski z doświadczenia.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń obowiązkowo zadania 1 - 4 oraz do wyboru jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów poza lekcjami do samodzielnego eksperymentowania. Można je również wykorzystać podczas lekcji poświęconych ciepłu właściwemu i ciepłu parowania wody, a także podczas lekcji związanych z zastosowaniem równania bilansu cieplnego w termodynamice.