Badanie ruchu jednostajnego

1. Cele lekcji

a) Wiadomości

1. Uczeń wie, co oznacza pojęcie „ruch jednostajny”.

b) Umiejętności

1. Uczeń umie narysować wykres x = f(t) dla ruchu jednostajnego.

2. Uczeń umie interpretować dane przedstawione na wykresie.

3. Uczeń umie przeprowadzić doświadczenie według instrukcji.

2. Metoda i forma pracy

Podział metod nauczania według koncepcji nauczania wielostronnego W. Okonia:

1. Metody samodzielnego dochodzenia do wiedzy: doświadczenie uczniowskie

2. Metody praktyczne: wykonywanie wykresów

Forma pracy: grupowa

3. Środki dydaktyczne

1. Tablica i kreda

2. Kulki (szklane lub metalowe)

3. Tory wykonane z wyżłobionej deseczki o długości ok. 1,5 m

4. Instrukcja dla uczniów (załącznik 1)

4. Przebieg lekcji

a) Faza przygotowawcza

Nauczyciel dzieli uczniów na grupy i poleca każdej grupie przygotować sobie stanowisko pracy (dwie ławki zestawione razem). Prosi o wyjęcie potrzebnych przyborów. Wyjaśnia uczniom, że będą wykonywać samodzielnie doświadczenia obserwacji ruchu jednostajnego. Doświadczenia te będą podstawą do analizy opisu ruchu na następnej lekcji, także muszą być wykonane starannie i dokładnie. Prosi uczniów, aby przed wykonaniem każdego ćwiczenia przeczytali je w całości.

b) Faza realizacyjna

Uczniowie wykonują zadania według instrukcji (załącznik 1). Nauczyciel kontroluje pracę uczniów oraz ich postępy. Zachęca do pracy, pomaga w razie pojawiających się trudności.

Ćwiczenie 1. Zadaniem uczniów jest takie ustawienie otrzymanego od nauczyciela toru, aby ruch puszczonej kulki był jak najbardziej jednostajny. Do tego celu uczniowie wykorzystują posiadane przez siebie przedmioty. Nauczyciel zachęca uczniów do dokładności, aby nie rezygnowali i nie zadowalali się niedokładnymi wynikami. W trakcie wykonywania ćwiczenia uczniowie muszą zastanowić się i opisać, w jaki sposób oceniają jednostajność ruchu oraz sposób ustawienia przez siebie toru.

Ćwiczenie 2. Uczniowie śledzą położenia poruszającej się kulki w różnych momentach poprzez zapisywanie czasów, kiedy kulka mija kolejne wyznaczone przez nich punkty kontrolne. Nauczyciel zwraca uczniom uwagę, że kulka nie może się poruszać zbyt szybko. Większość uczniów posiada stopery w telefonach komórkowych lub w zegarkach ręcznych, ale nauczyciel powinien przygotować kilka stoperów. Doświadczenie uczniowie powtarzają kilkanaście razy, próbując uzyskać jak najlepsze wyniki. W trakcie wykonywania doświadczenia uczniowie muszą się zastanowić nad sensownym rozmieszczeniem punktów kontrolnych.

Ćwiczenie 3. Uczniowie sporządzają wykres odległości od punktu startu w zależności od czasu dla wybranej najlepszej próby z poprzedniego doświadczenia.

c) Faza podsumowująca

Kiedy wszystkie grupy uczniów ukończą wykonywanie doświadczeń, nauczyciel inicjuje dyskusję o źródłach błędów w wykonywanych przez uczniów doświadczeniach. Jak te błędy wpłyną na wyniki doświadczeń? Czy popełnione błędy mogą się znosić? Czy wykonane przez uczniów wykresy uwzględniają te błędy? Uczniowie zapisują wnioski z dyskusji w zeszytach przedmiotowych. Nauczyciel zbiera prace uczniów do oceny.

5. Bibliografia

1. A. Kaczorowska, Fizyka i astronomia. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego. Część 1, Wydawnictwo Edukacyjne Zofii Dobkowskiej „Żak”, Warszawa 2002.

2. L. C. McDermott, W poszukiwaniu praw fizyki, Prószyński i S‑ka, Warszawa 2000.

6. Załączniki

a) Instrukcja dla uczniów

załącznik 1

1. Ustawcie tor wykonany z listewki w taki sposób, aby ruch kulki był jak najbardziej jednostajny. Możecie używać do tego celu przedmiotów, które posiadacie (kartek papieru, zeszytów, książek, plasteliny).

   1. Narysujcie schematycznie i opiszcie, co należało zrobić, aby ruch był jak najbardziej jednostajny.

   2. Opiszcie, w jaki sposób sprawdzacie jednostajność ruchu kulki.

2. Prześledźcie położenia poruszającej się kulki w różnych momentach. Aby to zrobić, zapisujcie czas, kiedy kulka mija kolejne wyznaczone przez Was punkty. Powtórzcie doświadczenie kilkanaście razy, za każdym razem zapisując czasy mijania kolejnych punktów przez kulkę.

   3. Narysujcie schemat obrazujący rozmieszczenie punktów kontrolnych.

   4. Opiszcie, dlaczego umieściliście punkty w taki właśnie sposób.

3. Czy ruch za każdym powtórzeniem był jednakowo jednostajny?

4. Z poprzedniego doświadczenia wybierzcie jedną próbę, w której wyniki wskazują, że ruch był najbardziej jednostajny spośród wszystkich prób. Dla danych z tej próby sporządźcie wykres odległości od punktu startu w zależności od czasu.

   5. Co mówi na temat tego ruchu kształt wykresu?

   6. Wykonajcie wykres przedstawiający te same dane, na którym osie będą zamienione miejscami.

b) Praca domowa

Uczniowie powinni przypomnieć sobie wiadomości dotyczące ruchu jednostajnego z gimnazjum.

7. Czas trwania lekcji

45 minut

8. Uwagi do scenariusza

brak