Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jak powstał Wszechświat?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

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

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.
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;
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; zna przybliżony 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. tłumaczy, czym był Wielki Wybuch,

2. omawia kolejne etapy ewolucji wczesnego Wszechświata,

3. wyjaśnia, jak powstały pierwsze gwiazdy i galaktyki,

4. analizuje związek skończonej prędkości światła z informacją z przeszłości, jakie niesie promieniowanie z odległych obiektów.

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‑materiał: „Czym jest Wielki Wybuch?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Wyjaśnienie, czym jest ucieczka galaktyk, jako przejaw rozszerzania się Wszechświata.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel prosi uczniów, aby wyobrazili sobie, jak rozszerzający się obecnie Wszechświat wyglądał dawniej. W miarę cofania się w czasie galaktyki i gwiazdy były coraz bliżej siebie, gęstość materii i temperatura rosły, aż doszły do stanu osobliwości, który nazywamy Wielkim Wybuchem. Nauczyciel podkreśla, że nazwa ta nie oznacza wybuchu w sensie potocznym, ale oznacza początek czasu, przestrzeni i materii. Następnie nauczyciel wyjaśnia, że początkowe formy materii nie przypominały tego, co znamy obecnie, ale w trakcie rozszerzania się Wszechświata temperatura spadała i powstawały znane nam formy materii: nukleony, potem jądra atomowe i atomy. Nauczyciel wyjaśnia, jak nastąpiło oddzielenie się promieniowania od materii i powstanie mikrofalowego promieniowania tła. Następnie tłumaczy, jak za sprawą sił grawitacji powstawały gwiazdy i galaktyki. Uczniowie w grupach zastanawiają się, czy możemy, patrząc w teleskop, dowiedzieć się, co aktualnie dzieje się z odległą galaktyką. Dochodzą do wniosku, że im dalszy jest obserwowany obiekt, tym głębiej zaglądamy w przeszłość. Nauczyciel wyświetla Rys. 4, ilustrujący ten problem i wyjaśnia szczegóły, upewniając się, że uczniowie właściwie zrozumieli ilustrację.
Uczniowie oglądają animację, pokazującą ewolucję Wszechświata i odpowiadają na pytania aktywizujące.

Faza podsumowująca:

Uczniowie przypominają, jakie fakty obserwacyjne są dowodami na prawdziwość teorii Wielkiego Wybuchu.

Praca domowa:

Zapoznanie się z grafiką interaktywną i odpowiedź na zawarte tam pytania.
Nauczyciel zachęca uczniów, aby samodzielnie znaleźli wyjaśnienia niezrozumiałych terminów, z jakimi się zetknęli na lekcji i zapisali źródła wiadomości. Na kolejnej lekcji nauczyciel weryfikuje znalezione treści. To ważne działanie, mające na celu nauczenia uczniów wyszukiwania źródeł, do których można mieć zaufanie.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe można wykorzystać na lekcji. Może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.
Zadania z zestawu ćwiczeń można potraktować jako zadania domowe lub niektóre z nich rozwiązać na lekcji.