Imię i nazwisko autora:

Jan Pluta

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

W jakim celu dopasowuje się prostą do wyników pomiarów i jakie informacje można w ten sposób uzyskać?

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:

6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi;
8) rozpoznaje zależność rosnącą bądź malejącą na podstawie danych z tabeli lub na podstawie wykresu; rozpoznaje proporcjonalność prostą na podstawie wykresu;
9) dopasowuje prostą do danych przedstawionych w postaci wykresu; interpretuje nachylenie tej prostej i punkty przecięcia z osiami;
13) posługuje się pojęciem niepewności pomiaru wielkości prostych; zapisuje wynik pomiaru wraz z jego jednostką oraz z uwzględnieniem informacji o niepewności.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:

6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi; 
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;
8) rozpoznaje zależność rosnącą bądź malejącą na podstawie danych z tabeli lub na podstawie wykresu; rozpoznaje proporcjonalność prostą na podstawie wykresu;
9) dopasowuje prostą do danych przedstawionych w postaci wykresu; interpretuje nachylenie tej prostej i punkty przecięcia z osiami;
15) posługuje się pojęciem niepewności pomiaru wielkości prostych i złożonych; zapisuje wynik pomiaru wraz z jego jednostką oraz z uwzględnieniem informacji o niepewności; uwzględnia niepewności przy sporządzaniu wykresów.

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, czym jest zależność liniowa,

2. opisuje wykres zależności liniowej i charakteryzuje jego parametry,

3. definiuje pojęcie proporcjonalności prostej i odwrotnej,

4. wymienia zjawiska i procesy fizyczne, które można opisać zależnością liniową i których wykresem jest prosta,

5. interpretuje różne zależności między wielkościami fizycznymi i analizuje ich wykresy,

6. rozróżnia zależności liniowe i nieliniowe,

7. wyjaśnia pojęcie linearyzacji funkcji i potrafi je zastosować podczas analizy i tworzenia wykresów,

8. wskazuje działania, jakie należy wykonać, by przykładowe funkcje nieliniowe przedstawić w postaci liniowej.

Strategie nauczania:

nauczanie przez dociekanie IBSE

Metody nauczania:

- wykład informacyjny,
- dyskusja po wysłuchaniu audiobooka.

Formy zajęć:

- praca wspólna,
- udział w dyskusji.

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem i tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

dostęp do materiałów z Internetu

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie według treści z części „Czy to nie ciekawe?” tego materiału. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Czy nasz klimat się zmienia? Uczniowie w drodze dyskusji proponują rożne sposoby weryfikacji tej hipotezy. Nauczyciel może uczniom pokazać wykres średnich temperatur w styczniu z ostatnich kilkudziesięciu lat i zasugerować, by zrobili oni podobne wykresy dla innych miesięcy. Następnie nauczyciel sygnalizuje problem: Jak z informacji zawartej w wynikach pomiarów obarczonych znaczącymi niepewnościami pomiarowymi można uzyskać informację zbiorczą, charakteryzującą analizowany proces. Dopasowanie prostej do analizowanych danych (średnie temperatury w styczniu) powinno być wnioskiem z dyskusji.

Faza realizacyjna:

Faza realizacyjna dotyczy problemu, jak takie dopasowanie można wykonać i co z niego może wynikać. Następnie nauczyciel stawia problem dotyczący możliwości dopasowania prostej do zależności nieliniowych. Posługując się przykładem spadku swobodnego, ukierunkowuje dyskusję w taki sposób, by uczniowie samodzielnie rozwiązali problem. W tej części lekcji można wykorzystać plecenia aktywizujące umieszczone pod audiobookiem oraz ćwiczenia 4 i 5 z części „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

Uczniowie przy wsparciu nauczyciela dokonują podsumowania i wyciągają wnioski. Jednym z nich może być określenie, jakie informacje powinny zawierać wyniki dopasowania prostej, oprócz wartości i niepewności wyznaczonych parametrów dopasowania. Będzie to przygotowaniem gruntu na następną lekcję dotyczącą problemu, w jaki sposób dopasować prostą do punktów pomiarowych.

Praca domowa:

Praca indywidualna: znalezienie zjawiska lub procesu, który może być opisany funkcją liniową. Jakie zależności byłyby wtedy przedmiotem pomiaru, co byłoby zmiennymi, a co parametrami przy dopasowanej prostej?

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium może być pomocnym przykładem dla dyskusji w klasie i przy wykonaniu zadania domowego.