Imię i nazwisko autora:

Przemysław Michalski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie zależności pracy od przemieszczenia

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:
14) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

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:
16) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

II. 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. definiuje pracę.

2. wyznacza związki między przemieszczeniem a pracą w prostych przypadkach.

3. dokonuje analizy przemian energii w konkretnych przypadkach.

4. wykorzystuje wyniki analizy do wyznaczenia odpowiednich wielkości fizycznych.

Strategie nauczania:

flipped classroom

Metody nauczania:

rozwiązywanie zadań

Formy zajęć:

praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

tablica

Materiały pomocnicze:

brak

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Na poprzedniej lekcji nauczyciel zadał uczniom pracę domową w postaci zapoznania się z multimedium. Nauczyciel prosi uczniów o zdefiniowanie pracy w sensie fizycznym i porównanie tej definicji ze znaczeniem potocznym. Nauczyciel prosi uczniów o podanie przykładów z życia codziennego, w których te znaczenia są ze sobą niezgodne.

Faza realizacyjna:

Faza realizacyjna polega na rekonstrukcji wiedzy uczniów przy wykorzystaniu zadań dołączonych do e‑materiału. Możliwe jest też wykorzystanie innych zadań, na podstawie których można wyprowadzić ogólne zależności pracy od wartości przemieszczenia. W ramach lekcji nauczyciel rozwiązuje z uczniami zadania 5–9. Po rozwiązaniu każdego zadania nauczyciel dyskutuje to rozwiązanie z uczniami – jaka jest relacja między pracą a przemieszczeniem? Jak należy rozumieć wynik danego zadania w świetle dwóch definicji pracy? Jakie przemiany energii zachodzą w danym zadaniu?

Faza podsumowująca:

W podsumowaniu nauczyciel odpowiada na pojawiające się pytania uczniów. W celu sprawdzenia rozumienia pojęcia pracy, nauczyciel prosi o wyjaśnienie sensu dowcipu:

Na egzaminie z mechaniki, profesor prosi studenta o popchnięcie ciężkiej szafy stojącej przy ścianie. Zdziwiony student opiera się rękami o szafę i próbuje ją przesunąć. Niestety, szafa jest bardzo ciężka i ani drgnie. Po pewnym czasie profesor pyta czerwonego już i zdyszanego studenta:
- Czy napracował się Pan?
- O tak, bardzo!
- Niestety nie zdał Pan egzaminu.

Praca domowa:

W ramach pracy domowej nauczyciel proponuje uczniom inne zagadnienia, wiążące np. ruch jednostajnie przyspieszony (pod wpływem niezrównoważonej siły) z wartością pracy, np.:
- wyznaczanie relacji między pracą a przemieszczeniem w ruchu przyspieszonym
- poszukiwanie ogólnego związku między pracą a czasem, dla ruchu przyspieszonego (wskazanie istnienia zależności kwadratowej).

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Można wykorzystać multimedium na lekcji i na jego podstawie wprowadzić i omówić pojęcie pracy siły. Można je wykorzystać również do omawiania zasady zachowania energii (symulacja zawiera możliwość wprowadzenia tarcia).