Imię i nazwisko autora:

Jarosław Krakowski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Czy dioda spełnia prawo Ohma?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi;
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;
8) rozpoznaje zależność rosnącą bądź malejącą na podstawie danych z tabeli lub na podstawie wykresu; rozpoznaje proporcjonalność prostą na podstawie wykresu.
VIII. Prąd elektryczny. Uczeń:
14) opisuje funkcje diody półprzewodnikowej jako elementu przewodzącego w jednym kierunku, przedstawia jej zastosowanie w prostownikach oraz jako źródła światła.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. tłumaczy zakres stosowalności prawa Ohma,

2. wymienia, jakie elementy obwodu spełniają prawo Ohma,

3. objaśnia, dlaczego diody nie podlegają prawu Ohma,

4. stosuje zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań,

5. analizuje i interpretuje charakterystyki prądowo‑napięciowe różnych elementów obwodów elektrycznych.

Strategie nauczania

IBSE (Inquiry‑Based Science Education - nauczanie/uczenie się przedmiotów przyrodniczych przez odkrywanie/dociekanie naukowe)

Metody nauczania

wykład problemowy, burza mózgów

Formy zajęć:

praca zespołowa, praca w parach przy rozwiązywaniu zadań

Środki dydaktyczne:

schematy obwodów elektrycznych i charakterystyki prądowo napięciowe różnych elementów obwodu; zasilacz prądu stałego, opornik, dioda, woltomierz, amperomierz

Materiały pomocnicze:

rzutnik multimedialny, ekran

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel prosi kilku uczniów o pomoc w eksperymencie, podczas którego ochotnicy pod okiem nauczyciela wyznaczają charakterystykę prądowo‑napięciową opornika. Na podstawie uzyskanych w ten sposób wyników pomiaru oraz pytań naprowadzających, uczniowie przypominają sobie prawo Ohma oraz zakres jego stosowalności.

Faza realizacyjna:

Kolejna grupa ochotników z pomocą nauczyciela wyznacza charakterystykę prądowo‑napięciową diody.

Uczniowie dzielą się na czteroosobowe grupy i na podstawie wyników pomiaru każda grupa szkicuje wykres natężenia od napięcia dla diody. Potem uczniowie porównują stworzone przez siebie wykresy i dyskutują na temat ich poprawności, korygując przy tym ewentualne błędy.

Uczniowie analizują charakterystykę prądowo–napięciową diody i analizując wykres stwierdzają, czy dioda spełnia prawo Ohma.

Nauczyciel podaje przykłady wykresów innych elementów obwodu, które nie spełniają prawa Ohma (na przykład termistora i fotorezystora).

Faza podsumowująca:

Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie w parach zadań 1, 2, 3, 4 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

W celu powtórzenia i utrwalenia zdobytej wiedzy uczniowie oglądają multimedium i rozwiązują zadania: 5, 6, 7, 8, 9 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium może być wykorzystywane na lekcjach, na których są omawiane zastosowania LED oraz prawo Ohma.