Imię i nazwisko autora:

Elżbieta Szerewicz i Krzysztof Lorek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie zachowania cieczy w naczyniach połączonych

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres 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 rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
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.
II. Mechanika. Uczeń:
24) posługuje się pojęciem ciśnienia hydrostatycznego i stosuje je do obliczeń; analizuje równowagę cieczy w naczyniach połączonych.

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. wyjaśnia, na czym polega równowaga hydrostatyczna cieczy w naczyniach połączonych,

2. wyjaśnia zasadę działania prostych przyrządów do pomiaru ciśnienia atmosferycznego,

3. analizuje równowagę hydrostatyczną dwóch i trzech cieczy o różnych gęstościach w naczyniach połączonych,

4. planuje i przeprowadza doświadczenie w wirtualnym laboratorium oraz analizuje i interpretuje jego wyniki.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna - dostrzeganie i definiowanie problemów oraz odkrywanie rzeczywistości poprzez eksperymenty

Metody nauczania

wykład informacyjny, pokaz multimedialny, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w grupach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Ciśnienie hydrostatyczne w obliczeniach”, „Badanie zachowania cieczy w naczyniach połączonych”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Nauczyciel odwołuje się do potocznej wiedzy uczniów o naczyniach połączonych. W tej fazie lekcji nauczyciel może wyświetlić na rzutniku kilka przyrządów pomiarowych (np. rysunek wodowskazu z części „Warto przeczytać”) lub urządzeń domowych (np. czajnik z wodowskazem) i poprosić uczniów o wyjaśnienie zasady ich działania. W tej fazie lekcji można również wykonać proste doświadczenie polegające na przelaniu wody z jednego naczynia do drugiego przy pomocy giętkiej rurki.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel omawia równowagę jednorodnej cieczy w naczyniach połączonych, uzasadnia warunek takiej równowagi. Następnie uczniowie pod kierunkiem nauczyciela analizują równowagę dwóch niemieszających się cieczy. Wspólnymi siłami na tablicy zostaje wyprowadzony wzór opisujący warunek równowagi hydrostatycznej. Następnie uczniowie przechodzą do Wirtualnego Laboratorium. Nauczyciel ustala z uczniami sposób wykonania kilku doświadczeń. Uczniowie oceniają wyniki swoich doświadczeń, wykonując odpowiednie obliczenia.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości uczniowie wspólnie dyskutują nad rozwiązaniem zadania 8 z zestawu zadań, dzięki któremu poznają zasadę działania manometru rtęciowego.

Praca domowa:

W celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości o zachowaniu cieczy w naczyniach połączonych uczniowie rozwiązują zadania z zestawu ćwiczeń: 1‑4 (obowiązkowo) i jedno z zadań 5‑7 (dla chętnych).

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe można wykorzystać na lekcji i połączyć z wykonaniem zadań oraz przedyskutowaniem wyników. Może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji w celu powtórzenia i utrwalenia materiału.