Imię i nazwisko autora:

Monika Sitek

Przedmiot:

fizyka

Temat zajęć:

Czy istnieje związek między prawem powszechnego ciążenia a III prawem Keplera?

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:
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.
IV. Grawitacja i elementy astronomii. Uczeń:
5) interpretuje III prawo Keplera jako konsekwencję prawa powszechnego ciążenia; stosuje do obliczeń III prawo Keplera dla orbit kołowych.

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. przeanalizuje siły w układzie dwóch ciał;

2. stosuje w praktyce przybliżenia jakich można używać w obliczeniach w astronomii;

3. wyznacza stałą w III prawie Keplera przy pomocy praw Newtona;

4. zrozumie zależność pomiędzy prawem Keplera a prawem powszechnego ciążenia.

Strategie nauczania:

flipped‑clasroom

Metody nauczania:

burza mózgów, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca wspólna

Środki dydaktyczne:

tablica, urządzenia multimedialne dla uczniów w celu rozwiązania zadań

Materiały pomocnicze:

e‑materiały o prawach Keplera i prawie powszechnego ciążenia

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Ten materiał należy wprowadzić razem z e‑materiałem „trzecie prawo Keplera” oraz „Prawa Keplera w obliczeniach”. Przed wprowadzeniem tego materiału uczeń musi znać prawo powszechnego ciążenia, rozumieć skąd się bierze i stosować go w obliczeniach.
Uczniowie samodzielnie w domu zapoznają się z tekstem e‑materiału oraz multimedium.
Nauczyciel na lekcji zadaje uczniom pytanie, które jest tematem lekcji. Metodą pytań i odpowiedzi związanych z tematem sprawdza, na ile uczniowie zapoznali się z e‑materiałami w domu.
Przykładowe pytania:

• Czym jest prawo powszechnego ciążenia?

• Co mówi III prawo Keplera?

• Czy ciała w kosmosie się przyciągają tak jak na Ziemi?

Faza realizacyjna:

Na tablicy nauczyciel wypisuje prawo powszechnego ciążenia i obok III prawo Keplera. Następnie uczniowie zgłaszają się i fragment po fragmencie wypisują zależności niezbędne do wyznaczenia wzoru na stałą w III prawie Keplera. Nauczyciel stara się objaśniać każdy krok uczniom, którzy mieli problem ze zrozumieniem materiału w domu.

Faza podsumowująca:

Uczniowie samodzielnie lub w parach rozwiązują pierwsze pięć zadań z zestawu ćwiczeń tego e‑materiału. W każdej chwili mogą skorzystać z pomocy nauczyciela. Następnie nauczyciel dzieli uczniów na dwójki i każdej z nich przyporządkowuje jakiś układ kilku ciał. Dla bardziej zainteresowanych uczniów mogą to być układy podwójne gwiazd np. 61 Cygni lub układy potrójne. Dla mniej zainteresowanych niewielkie układy planetarne. Każda para uczniów sprawdza na swoim układzie ile wynosi stała w III prawie Keplera.

Praca domowa:

Uczniowie powtarzają i utrwalają wiedzę przez rozwiązanie w domu zadań, których nie rozwiązali na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Uczniowie mogą obejrzeć film na lekcji w fazie wprowadzającej.