Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej i jego związek ze względnym ruchem magnesu i zwojnicy oraz ze zmianą natężenia prądu w elektromagnesie

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
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.
VIII. Magnetyzm. Uczeń:
3) opisuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej i jej związek ze względnym ruchem magnesu i zwojnicy lub zmianą natężenia prądu w elektromagnesie;
6) doświadczalnie:
b) demonstruje zjawisko indukcji elektromagnetycznej i jego związek ze względnym ruchem magnesu i zwojnicy oraz ze zmianą natężenia prądu w elektromagnesie.

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;
9) opisuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej; stosuje regułę Lenza; opisuje przemiany energii podczas działania prądnicy;
15) doświadczalnie:
b) demonstruje zjawisko indukcji elektromagnetycznej i jego związek ze względnym ruchem magnesu i zwojnicy oraz ze zmianą natężenia prądu w elektromagnesie.

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. określi istotę zjawiska indukcji elektromagnetycznej,

2. wymieni przyczyny zjawiska indukcji elektromagnetycznej i wyjaśni, dlaczego zjawisko to zachodzi,

3. zbada w wirtualnym laboratorium, w jakich szczególnych przypadkach zachodzi zjawisko indukcji elektromagnetycznej i przekona się, że za każdym razem, mimo różnych przyczyn fizycznych, spełniony jest ten sam warunek, gdy wytwarzamy w obwodzie ten sam prąd;

4. wyjaśni, na czym polega rewolucyjność odkrycia Faradaya.

Strategie nauczania:

blended‑learning

Metody nauczania:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel pyta uczniów, czy możliwe jest, by w zamkniętym obwodzie zawierającym wyłącznie odbiorniki energii elektrycznej płynął prąd elektryczny? Prosi uczniów o podanie wyobrażeń na temat tego, czym jest generator napięcia w elektrowni. Czy i w jakim stopniu jest podobny do typowo spotykanej bateryjki czy akumulatorka. 
W efekcie wymiany myśli nauczyciel demonstruje indukowanie prądu w zamkniętym obwodzie za pomocą magnesu.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel, podobnie jak jest to zrealizowane w materiale, omawia powstawanie prądu, wtedy gdy zbliżamy bądź oddalamy przewodnik kołowy do/od magnesu. Najlepiej byłoby, jeśli tego jeszcze nauczyciel nie zrobił, wykonać pokaz doświadczalny. Nauczyciel omawia szczególny przypadek wytwarzania prądu indukcyjnego, polegający na wykorzystaniu jako źródła pola magnetycznego elektromagnesu, w którym włączamy i wyłączamy prąd. Byłoby idealnie, gdyby wykonać ten prosty eksperyment w klasie. Oczywiście, jeśli nie będzie takiej okazji, żeby uczniowie wraz z nauczycielem poeksperymentowali, to mogą to zrobić z pomocą wirtualnego laboratorium. Jeśli zapoznali się przedtem z pokazami eksperymentalnymi w klasie, będzie dla nich bardzo kształcące samodzielna zabawa w WL.

Faza podsumowująca:

Uczniowie, przy pomocy nauczyciela, rozwiązują zadania: 3, 4, 5, 8 z zestawu ćwiczeń. Poprzez analizę wypowiedzi uczniów nauczyciel określa, w jakim stopniu osiągnięte zostały wyznaczone cele.

Praca domowa:

Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie w domu zadań: 1, 2, 6, 7 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Interesującym rozwiązaniem metodycznym będzie zastosowanie nauczania wyprzedzającego i zadanie uczniom do samodzielnego wykonania symulacji w WL przed lekcją. Pod warunkiem jednak, że jakakolwiek lekcja o indukcji magnetycznej wcześniej się odbyła.