Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Dlaczego tworzy się okna zespolone, w których przestrzenie między szybami wypełniają gazy?

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.

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

V. Termodynamika. Uczeń:
2) odróżnia przekaz energii w postaci ciepła między układami o różnych temperaturach od przekazu energii w formie pracy.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

VI. Termodynamika. Uczeń:
2) odróżnia przekaz energii w postaci ciepła między układami o różnych temperaturach od przekazu energii w formie pracy.

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. wyjaśni, jaki jest mechanizm przewodzenia ciepła,

2. określi, od czego zależy szybkość przepływu energii cieplnej,

3. poda definicje oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła przez przegrody,

4. zastosuje poznane wzory do obliczania strat ciepła przez okna o różnej budowie.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

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: „Badanie przewodnictwa cieplnego wybranych ciał stałych”, „Jak definiuje się przewodnictwo właściwe”, „Jak odróżnić przekaz energii w formie pracy mechanicznej od przekazu energii w postaci ciepła?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

• Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
• Odwołanie do wiedzy uczniów o przewodzeniu ciepła – uczniowie z pomocą nauczyciela wyjaśniają mechanizm przewodzenia energii cieplnej przez zderzenia cząsteczek.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel w krótkim wykładzie wprowadza pojęcie współczynnika przewodzenia ciepła jako własności materiałowej oraz współczynnika przenikania ciepła przez przegrodę, podkreślając różnice między tymi pojęciami. Uczniowie podają przykłady, kiedy używamy obu pojęć. Nauczyciel wprowadza pojęcie oporu cieplnego i zasadę sumowania oporów cieplnych kolejnych warstw składających się na przegrodę. Następnie na schemacie wyjaśnia budowę okna zespolonego. Uczniowie w grupach obliczają stratę ciepła przez pojedyncze okno i okno zespolone. Uczniowie przy pomocy symulacji interaktywnej projektują okna zespolone spełniające określone kryteria i w dyskusji rozważają, jak zmiana ciśnienia gazu zmienia opór cieplny okna zespolonego.

Faza podsumowująca:

W celu sprawdzenia przyswojonych wiadomości uczniowie w grupach rozwiązują zadanie 8 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń, obowiązkowo zadania 1 - 3, do wyboru jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Symulację interaktywną można wykorzystać na lekcji. Może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji jako praca domowa, której wyniki zostaną przedyskutowane na następnej lekcji.