Imię i nazwisko autora:

Elżbieta Kawecka

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jak zbadać czy ruch wahadła matematycznego jest ruchem harmonicznym?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia - wymagania ogólne
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji oraz doświadczeń i wnioskowanie na podstawie ich wyników.
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;
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;
V. Drgania. Uczeń:
2) analizuje ruch pod wpływem siły sprężystości; posługuje się pojęciem ruchu harmonicznego; podaje przykłady takich ruchów.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie 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. definiuje ruch harmoniczny;

2. opisuje wykresy zależności wychylenia od czasu w ruchu harmonicznym;

3. umiejętnie wykorzystuje technikę pomiarów wideo i jej zastosowanie do badania ruchu;

4. poprawnie stosuje poznane sposoby przetwarzania danych pomiarowych;

5. analizuje i interpretuje wykresy wychylenia środka masy wahadła matematycznego od czasu;

6. analizuje i interpretuje wykres zależności siły od wychylenia wahadła matematycznego;

7. uzasadnia, że przy małych kątach odchylenia od pionu ruch wahadła matematycznego jest ruchem harmonicznym.

Strategie nauczania:

formative feeedback - kształtująca (ucząca) informacja zwrotna lub ocenianie kształtujące

Metody nauczania:

- pokaz multimedialny,
- dyskusja

Formy zajęć:

praca indywidualna i w parach

Środki dydaktyczne:

- film edukacyjny,
- zestaw zadań.

Materiały pomocnicze:

e‑materiały :
- „Przykłady ruchu harmonicznego”,
- „Badanie ruchu harmonicznego na przykładzie drgań klocka na sprężynie”,
- „Cechy ruchu harmonicznego”,
- „Siły działające na ciała będące w ruchu harmonicznym.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Zaciekawienie: Krótkie wprowadzenie do badania ruchu techniką pomiarów wideo (według wstępu do e‑materiału).
Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów w kontekście realizowanego tematu oraz nawiązanie do tej wiedzy.
Pytania do uczniów:
- Podaj przykłady ruchu drgającego.
- Jakie wielkości fizyczne opisują ruch ciała poruszającego się ruchem drgającym?
- Czym się charakteryzuje ruch harmoniczny?

Faza realizacyjna:

- Nauczyciel omawia zadania uczniów.
- Uczniowie oglądają film edukacyjny „Co to jest ruch harmoniczny?”
- Nauczyciel kieruje dyskusją na temat filmu, odpowiada na pytania uczniów.
- Praca w parach. Uczniowie analizują wspólnie przykład 1 pod zamieszczonym filmem oraz rozwiązują zadania: 2, 5 i 7 z zestawu ćwiczeń.
- Nauczyciel pełni rolę doradcy, obserwuje pracę uczniów.

Faza podsumowująca:

Uczniowie w parach przeprowadzają dyskusję podsumowującą w oparciu o rozwiązanie zadań: 4 i 6 z zestawu ćwiczeń. Nauczyciel obserwuje pracę uczniów, wspiera w realizacji zadania.

Praca domowa:

Uczniowie utrwalają wiedzę i umiejętności zdobyte w czasie lekcji przez rozwiązanie w domu zadań nr: 1 i 4 lub 8 z zestawu ćwiczeń.
Zainteresowani uczniowie mogą sfilmować ruch drgający i zbadać za pomocą techniki pomiarów wideo, czy jest to ruch harmoniczny. Wyniki swojej pracy mogą przesłać nauczycielowi do oceny. Zadanie to może być wykonane przez grupę uczniów (2 - 3 osobową) metodą projektu.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film edukacyjny można wykorzystać podczas lekcji tak jak opisano w scenariuszu. Może być też samodzielnie wykorzystany przez uczniów po lekcji do powtórzenia wiadomości o ruchu harmonicznym lub jako instruktaż do przeprowadzenia analizy dowolnego ruchu metodą pomiarów wideo.