Imię i nazwisko autora:

Dariusz Aksamit

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Czym ruch obrotowy różni się od ruchu postępowego?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.

III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

Zakres rozszerzony

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:

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:

2) stosuje pojęcie bryły sztywnej; opisuje ruch obrotowy bryły sztywnej wokół osi.

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. rozpoznaje różnice między ruchem postępowym i obrotowym bryły sztywnej.

2. wskazuje, jakimi wielkościami opisuje się te ruchy.

3. stosuje zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań.

Strategie i metody nauczania:

Strategia eksperymentalno‑obserwacyjna.

Formy zajęć:

- praca indywidualna,
- dyskusja grupowa.

Środki dydaktyczne:

- komputer i projektor,
- walec i równia pochyła,
- kątomierz.

Materiały pomocnicze:

Film ilustrujący działanie wahadła Oberbecka, z niniejszego e‑materiału.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel prezentuje eksperyment, w którym walec stacza się po równi pochyłej.

Nauczyciel przypomina równania ruchu opisujące ruch postępowy i ruch obrotowy.

Uczniowie powtarzają eksperyment w parach, korzystając z długopisu o okrągłym przekroju jako walca i powierzchni zeszytu w twardej oprawie jako równi pochyłej.

Faza realizacyjna:

Uczniowie wykonując eksperyment mają zaobserwować przy jakim kącie walec zaczyna się toczyć, a następnie przy jak dużym nachyleniu wciąż toczy się bez poślizgu. Na koniec mają znaleźć kąt, przy którym walec zaczyna się ślizgać. W doświadczeniu można wykorzystać telefon komórkowy i nagrać film w zwolnionym tempie, aby łatwiej zaobserwować, czy toczenie odbywa się z poślizgiem czy bez.

Nauczyciel podsumowuje pracę uczniów i prowadzi dyskusję grupową na temat wniosków – kiedy środek masy poruszał się najszybciej i kiedy spełniona jest relacja $v=\omega R$.

Faza podsumowująca:

Uczniowie oglądają film edukacyjny.

Nauczyciel razem z uczniami podsumowują wiadomości na temat zależności ruchu postępowego i obrotowego.

Nauczyciel rozwiązuje na tablicy zadanie 5 i 6, pozostałe zadaje jako pracę domową.

Praca domowa:

Rozwiązanie zadań z części „Sprawdź się”, których nie rozwiązano w trakcie lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film można również odtworzyć na początku lekcji, może być też wykorzystany przez uczniów w domu do powtórzenia i utrwalenia wiadomości.