| |
| |
| Doświadczalne badanie zasady zachowania pędu |
| III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony |
| 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 rozszerzony 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; planuje i modyfikuje ich przebieg; formułuje hipotezę i prezentuje kroki niezbędne do jej weryfikacji. II. Mechanika. Uczeń: 15) wykorzystuje zasadę zachowania pędu do opisu zachowania się izolowanego układu ciał. |
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.
|
| Uczeń:
omówi, w jaki sposób doświadczalnie można zweryfikować zasadę zachowania pędu;
zastosuje zasadę zachowania pędu do przewidywania wyniku zderzeń różnych obiektów;
za pomocą doświadczeń lub symulacji przeanalizuje, co się dzieje, gdy zderzają się ze sobą ciała o różnych masach i prędkościach.
|
| eksperymentalno‑obserwacyjna |
| |
| praca w grupach, współzawodnictwo, praca samodzielna |
| tor powietrzny lub ekran/projektor podłączony do komputera |
| |
|
|
Przed lekcją uczniowie mają za zadanie zapoznać się z symulacją interaktywną i samodzielnie z nią poeksperymentować. Na początku lekcji nauczyciel pyta uczniów o ich wnioski z wykonanego zadania. Następnie krótko (bez tłumaczenia) przypomina pojęcie pędu i zasadę zachowania pędu. |
|
Potem należy podzielić uczniów na 4 grupy. Uczniowie z pomocą nauczyciela wykonują szereg doświadczeń ze zderzeniami na torze powietrznym (w zależności od dostępności toru doświadczenia mogą być też wykonywane za pomocą symulacji interaktywnej) według schematu:
nauczyciel przedstawia zagadnienie: np. wózek uderza sprężyście w drugi wózek o jednakowej masie;
wybrana grupa uczniów ma za zadanie przygotować warunki eksperymentu (ustawić wózki, odpowiednio je obciążyć, uruchomić tor);
wykonanie doświadczenia jest poprzedzone krótką burzą mózgów „co się stanie?” – uczniowie pracują w grupach, a ich pomysły są zapisywane na tablicy;
doświadczenie jest wykonywane przez wybraną grupę uczniów; wynik doświadczenia jest porównywany z przewidywaniami uczniów zapisanymi na tablicy i grupy, które dobrze przewidziały wynik doświadczenia, otrzymują punkt.
Należy wykonać 4 doświadczenia opisane w niniejszym e‑materiale. Każde doświadczenie wykonuje inna grupa.
Zderzenie sprężyste ciał o jednakowych masach
Zderzenie sprężyste ciał o różnych masach
Zderzenie doskonale niesprężyste
Zderzenie doskonale niesprężyste ciał biegnących naprzeciw siebie
|
|
W fazie podsumowującej wyniki jednego z doświadczeń konfrontujemy z zasadą zachowania pędu, np. obliczając początkowy i końcowy pęd na podstawie pomiarów czasu i drogi, a następnie porównując otrzymane wartości. |
|
Jako pracę domową uczniowie wykonują zadania: 6 i 8 z zestawu ćwiczeń. |
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium | Symulację interaktywną, poza przedstawioną propozycją, można wykorzystać:
jako substytut toru powietrznego w szkole, gdzie nie jest on dostępny, do wykonania „wirtualnie” eksperymentów;
jako narzędzie do weryfikacji wyników zadań obliczeniowych wykonywanych np. w ramach pracy domowej albo pracy na lekcji (sprawdzenia, czy otrzymany wynik ma sens).
|