Imię i nazwisko autora:

Dariusz Aksamit

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jak działa wielokrążek?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

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 rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
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;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

III. Mechaniki bryły sztywnej. Uczeń:
3) stosuje warunki statyki bryły sztywnej; posługuje się pojęciem momentu sił wraz z jednostką.

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.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. poznaje zasady działania wielokrążka,

2. odkrywa, gdzie wykorzystuje się wielokrążki,

3. wykorzystuje zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań i problemów, gdzie stosowane są wielokrążki.

Strategie i metody nauczania:

eksperymentalno‑obserwacyjna

Formy zajęć:

- dyskusja grupowa,
- praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

komputer z dostępem do Internetu i projektorem multimedialnym, statyw, bloczki, sznurek, ciężarki, siłomierz, linijka

Materiały pomocnicze:

brak

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel pyta uczniów, czy spotkali się już z wielokrążkami, a jeśli tak, to gdzie były wykorzystywane. Nauczyciel zapisuje odpowiedzi uczniów lub przy ich braku sam je podpowiada (przykładowe: żeglarstwo, budowa, wspinaczka) wraz z informacją, w jakim celu te układy były stosowane (zmiana kierunku i wartości siły przyłożonej w celu uniesienia ciężaru). Nauczyciel prosi dwóch ochotników o pomoc w przeprowadzeniu demonstracji.

Faza realizacyjna:

Uczniowie z pomocą nauczyciela montują na statywie jeden bloczek i sznurek, jeden koniec sznurka przywiązując do ciężarka o znanej masie, a drugi do siłomierza. Jeden z uczniów ciągnie za siłomierz, podnosząc ciężar i odczytuje wartość przyłożonej siły. Drugi z uczniów mierzy linijką wysokość, na jaką podniesiony został ciężarek oraz długość sznurka wyciągniętego przez pierwszego ucznia. Nauczyciel notuje te wartości na tablicy i poleca przepisać pozostałym uczniom do zeszytu. Nauczyciel dziękuje parze ochotników i zaprasza kolejną parę, która montuje analogiczny układ, ale z dwoma bloczkami. Procedura jest powtarzana (pomiar siły i pomiar długości) w miarę możliwości czasowych dla trzech i czterech bloczków. Nauczyciel prosi uczniów o obliczenie w każdym przypadku jaki był stosunek przyłożonej siły do ciężaru i wysokości, na jaką wzniósł się ciężar do długości wybranego sznurka. Nauczyciel generalizuje problem, zapisując na tablicy równanie dla wielokrążka zwykłego i prosi o sprawdzenie czy wzór ten zgadza się z obliczeniami. Ewentualne różnice wyjaśnia nieidealnością krążków.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel na podsumowanie prezentuje grafikę interaktywną, pokazując jak liczba krążków wpływa na wartości sił – komentując, że za każdym razem wykonywana jest taka sama praca, jeśli ten sam ciężar został podniesiony na tę samą wysokość.

Praca domowa:

Nauczyciel zadaje obowiązkowo zadania 1‑4 z zestawu ćwiczeń oraz zadanie 5 i 6 dla chętnych.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Lekcję można również rozpocząć od przedstawienia grafiki i następnie weryfikować eksperymentalnie przedstawione tam treści.