Imię i nazwisko autora:

Andrzej Kajetan Wróblewski

Włodzimierz Natorf

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Edwin Powell Hubble – tam sięgnął, dokąd wzrok nie sięga

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy, zakres rozszerzony; rozszerzenie zapisów podstawy programowej

Podstawa programowa:

Cele kształcenia - wymagania ogólne:
IV. Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych, w tym tekstów popularnonaukowych.

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
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;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu;
16) przedstawia własnymi słowami główne tezy tekstu popularnonaukowego z dziedziny fizyki lub astronomii;
17) przedstawia wybrane informacje z historii odkryć kluczowych dla rozwoju fizyki.
III. Grawitacja i elementy astronomii. Uczeń:
5) opisuje Wielki Wybuch jako początek znanego nam Wszechświata; zna przybliżony wiek Wszechświata, opisuje rozszerzanie się Wszechświata (ucieczkę galaktyk).

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
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;
17) przedstawia wybrane informacje z historii odkryć kluczowych dla rozwoju fizyki;
18) przedstawia własnymi słowami główne tezy tekstu popularnonaukowego z dziedziny fizyki lub astronomii;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
IV. Grawitacja i elementy astronomii. Uczeń:
10) opisuje Wielki Wybuch jako początek znanego nam Wszechświata; znaprzybliżony wiek Wszechświata, opisuje rozszerzanie się Wszechświata (ucieczkę galaktyk); stosuje do obliczeń prawo Hubble’a.

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. przedstawi wybrane osiągnięcia Edwina Hubbble’a;

2. usystematyzuje i przeanalizuje wybrane aspekty najważniejszych jego odkryć;

3. zinterpretuje działanie modelu rozszerzającego się Wszechświata.

Strategie nauczania:

IBSE, strategia odwróconej klasy

Metody nauczania:

wystąpienia uczniów, dyskusja

Formy zajęć:

wspólna praca całego zespołu klasowego

Środki dydaktyczne:

szkolna tablica, komputer z rzutnikiem, dostęp do internetu, baloniki do nadmuchania

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Co to jest prawo Hubble`a?”, „Skąd znamy wiek Wszechświata?”, „Co wiemy o ucieczce galaktyk?”, „Model rozszerzania się Wszechświata”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Na poprzedniej lekcji nauczyciel zlecił wszystkim uczniom zapoznanie się z e‑materiałem.
Wybranym uczniom lub grupom uczniów (ochotnikom) nauczyciel zlecił wykonanie poszczególnych poleceń towarzyszących audiobookowi oraz przygotowanie się do kilkuminutowego wystąpienia przed klasą i objaśnienia poruszonego w poleceniu zagadnienia.
Nauczyciel przedstawia motto lekcji – cytat z „Ody do Młodości” Adama Mickiewicza ze Wstępu – oraz trzy główne problemy, które będą przedmiotem dociekań:

1. Jak zmierzyć odległość do miejsca, do którego dotrzeć nie można?

2. Jak zmierzyć prędkość obiektu, którego przemieszczenia nie możemy bezpośrednio zarejestrować?

3. Jak zmierzyć czas jaki upłynął od wydarzenia, w którym nikt nie uczestniczył?

Faza realizacyjna:

Wybrani uczniowie (indywidualnie lub w dwuosobowych zespołach) przedstawiają swoje opracowania dotyczące każdego z trzech głównych problemów. Nauczyciel zachęca pozostałych uczniów do komentowania wypowiedzi i zadawania pytań. Na koniec każdego wystąpienia nauczyciel dokonuje krótkiego jego podsumowania i ewentualnie uzupełnia podane w nim informacje (tylko te najważniejsze!).
Nauczyciel rozdaje uczniom po jednym baloniku. Każdy uczeń maluje na swoim baloniku trzy‑cztery kropki. Dwie spośród nich łączy namalowaną linią, na której nanosi centymetrową skalę na tle linijki. Uczniowie dobierają się w pary. Na przemian każdy nadmuchuje balonik swego współpracownika, a ten ogląda zachowanie się kropek oraz zmiany w wyglądzie „linijki”.
Nauczyciel zachęca uczniów do wypowiedzi, w których opisują oni swoje spostrzeżenia, odnosząc je do pojęcia „rozszerzania się powierzchni balonika”.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel prosi uczniów o ustosunkowanie się do interpretacji cytowanego fragmentu Ody do Młodości jako wyzwania dla adeptów przyrodoznawstwa. Prosi o podanie innych przykładów z historii nauk przyrodniczych, w których dzięki odkryciom i wynalazkom sięgnięto tam, gdzie zdawało się, że wzrok nie sięgnie nigdy i zrozumiano to, co wcześniej uznano za niemożliwe do złamania rozumem.

Praca domowa:

Uczniowie mają za zadanie sporządzić schemat z osią czasu, na tle której przedstawiona będzie ewolucja poglądów na temat wieku oraz rozmiarów Wszechświata (w rozumieniu ówczesnym tego pojęcia). Oś powinna obejmować okres od zarania filozofii antycznej po wiek XX. Informacje na schemacie mogą pochodzić zarówno z dziedziny nauk przyrodniczych (w dzisiejszym rozumieniu) jak i spoza tych nauk (np. poglądy filozoficzne, religijne, itp.).

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Notkę biograficzną oraz audiobook można wykorzystać jako kilkuminutowy wstęp (zainteresowanie tematem) do lekcji o rozszerzaniu się Wszechświata i/lub prawie Hubble’a.