Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Wyznaczanie ciepła właściwego metali, posługując się bilansem cieplnym

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne:
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
10) przeprowadza wybrane obserwacje, pomiary i doświadczenia korzystając z ich opisów; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość.
V. Termodynamika. Uczeń:
4) wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego.

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. stosuje definicję ciepła właściwego;

2. wyjaśnia, czym jest bilans cieplny;

3. analizuje bilans cieplny potrzebny do doświadczalnego wyznaczenia ciepła właściwego substancji;

4. wyznacza doświadczalnie ciepło właściwe trzech metali.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów oraz odkrywanie rzeczywistości poprzez eksperymenty)

Metody nauczania:

wykład informacyjny, przeprowadzenie doświadczenia w wirtualnym laboratorium, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

tablety do dyspozycji każdego ucznia lub jeden tablet na dwoje uczniów

Materiały pomocnicze:

e‑materiały „ Na czym polega bilans cieplny”, „Jak definiujemy ciepło właściwe”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do codziennej wiedzy uczniów o procesie ogrzewania ciał.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel definiuje ciepło właściwe, a następnie przypomina pojęcie bilansu cieplnego, podkreślając jego związek z zasadą zachowania energii. Uczniowie w dyskusji proponują, jakie czynności trzeba wykonać, aby wyznaczyć ciepło właściwe metalu, mając do dyspozycji kalorymetr, wodę, czajnik, termometr i wagę. Następnie uczniowie w parach wykonują doświadczenie w wirtualnym laboratorium, przy czym część zespołów używa wrzącej wody w czajniku do ogrzania metalowej kulki, a pozostałe zespoły ochładzają kulkę w lodzie (lub każdy zespół jedne kulki ogrzewa, a inne ochładza). Następnie uczniowie obliczają wyznaczane wielkości, korzystając z wyników pomiarów.

Faza podsumowująca:

Uczniowie podają wyniki uzyskane w doświadczeniu i ustalają, czy początkowa temperatura metalowej kulki ma wpływ na wyznaczone ciepło właściwe.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń, obowiązkowo zadania 1‑3, do wyboru jedno z zadań 4‑7.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowm można wykorzystać na trzy sposoby:

1. Zlecić zapoznanie się z nim przed lekcją, aby uczniowie byli przygotowani do wykonania doświadczenia w czasie lekcji;

2. Wykonać doświadczenie w wirtualnym laboratorium podczas lekcji oraz przedyskutować wyniki.

3. Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.