Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Co to jest pompa ciepła?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:

1) przedstawia jednostki wielkości fizycznych, opisuje ich związki z jednostkami podstawowymi; przelicza wielokrotności i podwielokrotności;

4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;

VI. Termodynamika. Uczeń:

15) analizuje przepływ energii w postaci ciepła i pracy mechanicznej w silnikach i pompach cieplnych;

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 zasadę działania pompy ciepła,

2. identyfikuje procesy, jakim poddawany jest czynnik chłodzący w pompie cieplnej,

3. wyjaśnia, dlaczego pompa ciepła wymaga zasilania energią elektryczną.

4. definiuje współczynnik wydajności pompy ciepła i stosuje tę definicję w rzeczywistych sytuacjach.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

wykład informacyjny, pokaz multimedialny.

Formy zajęć:

praca w grupach; praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia.

Materiały pomocnicze:

e‑materiały „Co to jest silnik cieplny?”, „Analizujemy przepływ energii w postaci ciepła i pracy mechanicznej w silnikach i pompach cieplnych.”, „Jak zanalizować cykle termodynamiczne?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

• Wprowadzenie zgodnie z treścią w części „Czy to nie ciekawe?”.

• Odwołanie do wiedzy uczniów o naturalnym przepływie ciepła od miejsca o wyższej temperaturze do miejsca o niższej temperaturze.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wyjaśnia zasadę działania pompy ciepła, pokazując omawiane elementy na wyświetlonym schemacie pompy. Wyjaśnia zjawiska zachodzące w obiegu dolnym źródła pompy, podkreślając, że pobranie ciepła przez ciecz może się odbywać z powodu niższej temperatury cieczy niż otoczenia. Następnie omawia zjawiska w obiegu pompy: parowanie z pobieraniem ciepła, sprężanie, skraplanie z oddawaniem ciepła do instalacji centralnego ogrzewania i na koniec rozprężanie w celu zamknięcia cyklu termodynamicznego. W trakcie wykładu nauczyciel zadaje uczniom pytania, sprawdzając stopień przyswojenia wiedzy.

Uczniowie oglądają samouczek i w grupach rozwiązują zadanie 5 z zestawu ćwiczeń.

Faza podsumowująca:

Uczniowie w grupach rozwiązują zadanie 8 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

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

Można też polecić uczniom obejrzenie filmu przed lekcją i zapisanie, co jest niezrozumiałe, by potem w trakcie lekcji bardziej skupić się tych zagadnieniach.