Imię i nazwisko autora:

Aleksandra Fijałkowska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Rozszczepienie jąder

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:
2) posługuje się materiałami pomocniczymi, w tym tablicami fizycznymi i chemicznymi oraz kartą wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych;
14) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych.
XI. Fizyka jądrowa. Uczeń:
9) opisuje reakcję rozszczepienia jądra uranu ${}^{235}U$ zachodzącą w wyniku pochłonięcia neutronu; podaje warunki zajścia reakcji łańcuchowej.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
2) posługuje się materiałami pomocniczymi, w tym tablicami fizycznymi i chemicznymi oraz kartą wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych;
16) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych.
XII. Elementy fizyki relatywistycznej i fizyka jądrowa. Uczeń:
15) opisuje reakcję rozszczepienia jądra uranu ${}^{235}U$ zachodzącą w wyniku pochłonięcia neutronu; podaje warunki zajścia reakcji łańcuchowej.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. tłumaczy, czym jest rozszczepienie,

2. zapisuje przykładowe równanie rozszczepienia,

3. wyszukuje na tablicy nuklidów produkty rozszczepienia uranu,

4. oszacowuje energię uwolnioną w rozszczepieniu jądra ${}^{235}U$.

Strategie nauczania:

IBSE

Metody nauczania:

wykład informacyjny

Formy zajęć:

praca zespołowa

Środki dydaktyczne:

tablica, tablety

Materiały pomocnicze:

tablica nuklidów

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel wprowadza temat zajęć, przedstawiając rys historyczny odkrycia rozszczepienia (zgodnie z pierwszą częścią materiału).
Nauczyciel wspólnie z uczniami ustalają cele lekcji.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wprowadza pojęcie rozszczepienia i zapisuje przykładowe równanie reakcji spontanicznego rozszczepienia kalifornu ${}^{252}\mathrm{Cf}$.
Nauczyciel omawia różnice pomiędzy rozszczepieniem spontanicznym a wymuszonym.
Uczniowie uzupełniają reakcje rozszczepiania zgodnie z zadaniem 4, a następnie wyszukują produkty rozszczepiania na tablicy nuklidów.
Nauczyciel przedstawia i omawia wykres energii wiązania nukleonów w jądrze atomowym.
Uczniowie oszacowują energię uwalnianą podczas spontanicznego rozszczepienia ${}^{252}\mathrm{Cf}$.
Nauczyciel ocenia pracę uczniów rozwiązujących zadanie, dając im informację zwrotną odnośnie ich wiedzy.

Faza podsumowująca:

Uczniowie porównują energię uwolnioną w rozszczepieniu z energią powstającą w procesie chemicznego spalania. Uczniowie odnoszą się do postawionych sobie celów lekcji, ustalają, które osiągnęli, a które wymagają jeszcze pracy (jakiej i kiedy). W razie potrzeby nauczyciel dostarcza im informację zwrotną kształtującą.

Praca domowa:

Uczniowie powtarzają i utrwalają wiedzę przez rozwiązanie w domu zadań 4 i 7 z zestawu ćwiczeń e‑materiału.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium do wykorzystania po lekcji w celu poszerzenia wiedzy o rozszczepieniu.