Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Woda z punktu widzenia mikroświata

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa

Cele kształcenia – wymagania ogólne
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
VI. Termodynamika. Uczeń:
8) wymienia szczególne własności wody i ich konsekwencje dla życia na Ziemi.

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. wyjaśnia, na czym polega polarny charakter cząsteczek wody,

2. analizuje różnice między trzema fazami wody z mikroskopowego punktu widzenia,

3. wyjaśnia anomalną rozszerzalność cieplną wody,

4. wyjaśnia, czym jest napięcie powierzchniowe,

5. rozróżnia substancje hydrofobowe i hydrofilowe,

6. charakteryzuje strukturę lodu,

7. wyjaśnia związek między kształtem komórki elementarnej kryształu lodu, a kształtami płatków śniegu.

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: „Dlaczego lód pływa po wodzie?”, „Przemiany fazowe wody”, „Jakie konsekwencje dla życia na Ziemi ma woda?”, „Szczególne własności wody”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do wiedzy uczniów o różnicach między trzema stanami skupienia wody: gazowym, ciekłym i stałym.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wyjaśnia budowę cząsteczki wody i pojęcie wiązań wodorowych. Następnie odwołuje się do wiedzy uczniów o naturze gazów i uczniowie odpowiadają na pytanie, czy w stanie gazowym cząsteczki wody mogą łączyć się w większe struktury. Nauczyciel opowiada, jak zachowują się cząsteczki wody w stanie ciekłym, zwracając uwagę na nietrwałość tworzących się struktur. Uczniowie podają przykłady zjawisk związanych z napięciem powierzchniowym. Nauczyciel daje zespołom uczniów zadanie do przeanalizowania: jakie siły działają na cząsteczkę wody w głębi cieczy i na powierzchni cieczy. Uczniowie z pomocą nauczyciela dochodzą do wyjaśnienia przyczyn zjawiska napięcia powierzchniowego. Następnie uczniowie podają przykłady substancji, których powierzchnia jest lub nie jest zwilżana przez wodę. Uczniowie w dyskusji próbują wyjaśnić to zjawisko na poziomie mikroświata. Nauczyciel tłumaczy budowę krystaliczną lodu i wyjaśnia anomalną rozszerzalność cieplną wody. Opowiada, jak powstają płatki śniegu, a uczniowie wyjaśniają, dlaczego mają one symetrię heksagonalną.

Faza podsumowująca:

Uczniowie oglądają animację i w dyskusji szukają odpowiedzi na pytanie, dlaczego woda ma mniejszą objętość od lodu z którego powstała.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń 1- 4 obowiązkowo, jedno z pozostałych zadań do wyboru.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe (MB) można wykorzystać na lekcji i połączyć z dyskusją na zadane w nim pytanie. MB może być też wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.