Imię i nazwisko autora:

Józef Ginter

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Fale poprzeczne

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.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.
Zakres podstawowy
Treści nauczania - wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach;
10) przeprowadza wybrane obserwacje, pomiary i doświadczenia korzystając z ich opisów; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
IX Fale i optyka. Uczeń:
6) rozróżnia fale poprzeczne i podłużne; opisuje światło jako falę elektromagnetyczną; opisuje polaryzację światła wynikającą z poprzecznego charakteru fali.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach;
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;
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
X Fale i optyka. Uczeń:
14) rozróżnia fale poprzeczne i podłużne; opisuje światło jako falę elektromagnetyczną poprzeczną; rozróżnia światło spolaryzowane i niespolaryzowane;

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. definiuje falę poprzeczną i wymienia cechy odróżniające ją od fali podłużnej.

2. znajduje przykłady fal poprzecznych wytwarzanych w laboratorium i w naturze.

3. stosuje podstawowe pojęcia charakteryzujące fale na drodze analizy konkretnych fal poprzecznych.

4. wykonuje eksperymenty, w których obserwuje i dokonuje analizy fal poprzecznych o różnym kształcie.

5. analizuje siły działające w ośrodku, w którym rozchodzi się fala poprzeczna.

Strategie nauczania:

• IBSE (Inquiry‑Based Science Education).

• strategia eksperymentalno‑obserwacyjną.

Metody nauczania:

- pogadanka,
- burza mózgów,
- pokaz multimedialny,
- analiza pomysłów.

Formy zajęć:

klasowo‑lekcyjna, eksperymentalna - w parach lub grupach

Środki dydaktyczne:

gruby sznur lub lina taternicza, rzutnik multimedialny

Materiały pomocnicze:

e‑materiały o tytułach „Fale podłużne”, „Na czym polega rozchodzenie się fal?”, „Klasyfikacja fal”.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Lekcję zaczyna nauczyciel od wykonania doświadczenia: wytworzenia fali poprzecznej na poziomym sznurze. Powinien pokazać, że zależnie od sposobu wytworzenia fali, ma ona charakter ciągły (fala harmoniczna) lub też ograniczony w czasie i przestrzeni (impuls falowy), może mieć różne wartości amplitudy i długości fali. Uczniowie szacują (rząd wielkości) prędkość rozchodzenia się fali na sznurze.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel przedstawia na tablicy model fali poprzecznej w łańcuchu kul połączonych gumkami.
2. Poszczególni uczniowie analizują kierunek siły wypadkowej działającej na każdą z kul.
3. Uczniowie formułują wniosek odnośnie tego, od czego bezpośrednio zależny jest kierunek siły wypadkowej: od wartości przemieszczenia czy od kształtu. Dostrzegają, że dla fali harmonicznej te dwie charakterystyki są ze sobą powiązane.
4. Nauczyciel omawia rozchodzenie się fali poprzecznej w różnych ośrodkach materialnych, w szczególności w sieci krystalicznej.
5. Uczniowie oglądają grafikę interaktywną z tego e‑materiału, wspólnie z nauczycielem bawią się nią i omawiają to, co widać.

Faza podsumowująca:

Uczniowie sami rozwiązują zadania 4 i 6.

Praca domowa:

Zadania 1, 2, 3, 5, 7, 8.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Animacja może być wykorzystana do lekcji powtórzeniowej o falach.