Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Imię i nazwisko autora:

Przemysław Michalski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

W trzy sekundy do setki – co sprawia, że samochód może poruszać się szybko?

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:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi.

II. Mechanika.
Uczeń:
10) posługuje się pojęciami pracy mechanicznej, mocy, energii kinetycznej, energii potencjalnej wraz z ich jednostkami; stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczeń.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe.
Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi.

III. Mechanika.
Uczeń:
20) posługuje się pojęciami pracy mechanicznej, mocy, energii kinetycznej, energii potencjalnej wraz z ich jednostkami; stosuje zasadę zachowania energii mechanicznej do obliczeń.

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. podaje definicję mocy chwilowej.

  2. oblicza wartość mocy chwilowej dla poruszającego się samochodu.

  3. analizuje relacje między maksymalną mocą samochodu a prędkością maksymalną.

Strategie nauczania:

grywalizacja

Metody nauczania:

gra edukacyjna

Formy zajęć:

- praca w grupach,
- dyskusja.

Środki dydaktyczne:

tablica

Materiały pomocnicze:

nożyczki, klej, kilka zestawów karteczek z wizerunkami różnych pojazdów oraz datą ich produkcji, plansza do naklejania karteczek (dla kilku grup) z naniesionym układem współrzędnych, gdzie na osi poziomej pojawia się rok produkcji pojazdu, a na osi pionowej – jego maksymalna prędkość.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel nawiązuje do tematu zajęć „W trzy sekundy do setki” i prosi uczniów o jego wyjaśnienie i wskazanie, jakie parametry samochodu pozwalają na jego szybkie przyspieszenie i wysokie wartości prędkości maksymalnej. Pyta uczniów, w jakim kontekście ważne są te parametry? (np. wyścigi Formuły 1). Nauczyciel wprowadza następnie definicję mocy chwilowej pojazdu opartą o wartość prędkości chwilowej (która wynika z przyspieszenia, a ono – z sił działających na pojazd). Po wprowadzeniu definicji, nauczyciel dzieli uczniów na kilka (4‑5) grup i każdej wręcza niezbędne pomoce.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel prosi uczniów o wyznaczenie maksymalnej prędkości pojazdów przedstawionych na karteczkach oraz stworzenie wykresu „prędkości maksymalnej od roku produkcji” (dla samochodów z szerokiego zakresu lat produkcji). Potrzebne dane dla wybranych modeli samochodów (masa, siła ciągu/moc silnika, prędkość maksymalna) można znaleźć w Internecie i umieścić np. na osobnej kartce lub rewersie karteczki z wizerunkiem pojazdu. Zadania powinny być urozmaicone, tzn. można wprowadzić siłę oporów ruchu lub sprawność silnika, rozumianą jako stosunek mocy mechanicznej przekazywanej na koła pojazdu do mocy uzyskanej w wyniku spalania paliwa. Wartości dodatkowych zmiennych powinny być tak dobrane, by w wyniku otrzymywać prędkości maksymalne podane w specyfikacjach pojazdów. Zadaniem uczniów jest wyznaczenie prędkości maksymalnych danych pojazdów na podstawie podanych parametrów i stworzenie wykresu.

Faza podsumowująca:

Dyskusja nauczyciela z uczniami – wskazanie relacji między rokiem produkcji a maksymalną prędkością; analiza pomysłów, dlaczego maksymalna prędkość pojazdu rosła wraz z rokiem produkcji. (wzrost mocy, spadek masy pojazdu, poprawa aerodynamiki etc.) Poprzez analizę wypowiedzi uczniów nauczyciel określa w jakim stopniu osiągnięte zostały wyznaczone cele.

Praca domowa:

Wykorzystanie symulacji dołączonej do e‑materiału i analiza zależności mocy i prędkości od czasu. Rozwiązanie zadań z części „Przeczytaj” w celu utrwalenia zdobytych wiadomości.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Interaktywną symulację można wykorzystać także jako bazę do lekcji – np. uczniowie mają za zadanie domowe wyszukać w Internecie parametry różnych pojazdów, które następnie wpisuje się do symulacji i określa zależność mocy i prędkości dla tych pojazdów.