Imię i nazwisko autora:

Michał Kurek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Fala dźwiękowa

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.
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres podstawowy
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; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
IX. Fale i optyka. Uczeń:
1) opisuje rozchodzenie się fal na powierzchni wody i dźwięku w powietrzu na podstawie obrazu powierzchni falowych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
X. Fale i optyka. Uczeń:
1) analizuje rozchodzenie się fal na powierzchni wody i dźwięku w powietrzu na podstawie obrazu powierzchni falowych.

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. wyjaśnia wpływ temperatury na prędkość rozchodzenia się dźwięku,

2. objaśnia sposób poruszania się cząsteczek gazu,

3. tłumaczy, w jaki sposób rozchodzi się dźwięk w powietrzu.

Strategie nauczania:

formative feedback

Metody nauczania:

pogadanka, wykład informacyjny

Formy zajęć:

praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

głośnik z zdjętą osłoną, generator niskich dźwięków lub komputer z odpowiednim oprogramowaniem, komputery dla uczniów

Materiały pomocnicze:

niniejszy e‑materiał “Jak rozchodzi się dźwięk w powietrzu”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel pyta uczniów o to, czy wiedzą, czym jest dźwięk. Otwiera dyskusję na forum klasy i pozwala uczniom swobodnie wymieniać myśli. Nie poprawia ewentualnych błędów, tylko pozwala uczniom formułować różne hipotezy.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel demonstruje zasadę działania głośnika. Pokazuje głośnik wytwarzający dźwięki o różnej częstotliwości, zwracając uwagę uczniów na drgającą membranę. Wyjaśnia schematycznie budowę głośnika.

Po demonstracji nauczyciel jeszcze raz rozpoczyna dyskusję i nakierowuje uczniów w razie potrzeby na właściwe wnioski - głośnik to urządzenie, które zamienia energię elektryczną na mechaniczną (drgania membrany), a dźwięk to fala - rozchodzące się w powietrzu zaburzenie ciśnienia i gęstości.

Nauczyciel przedstawia uczniom model gazu i rozchodzenia się w nim dźwięku zgodny z rozdziałem Przeczytaj. Pyta uczniów o to, czym jest temperatura i, w razie potrzeby, wyjaśnia jej związek z energią kinetyczną cząsteczek gazu. Otwiera kolejną dyskusję - tym razem na temat tego, jak temperatura wpływa na prędkość dźwięku. W razie potrzeby nakierowuje uczniów na właściwe wnioski.

Uczniowie zapoznają się w parach z symulacją. W razie potrzeby nauczyciel objaśnia związane z nią pojęcia (powierzchnia falowa, długość fali) i rozwiewa wszystkie wątpliwości uczniów. Następnie nauczyciel odtwarza próbki dźwiękowe dołączone do symulacji i dyskutuje z uczniami na temat ludzkiego słuchu i dźwięku w podobny sposób, jak przedstawiono to w Poleceniu 3. i Poleceniu 4.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości uczniowie rozwiązują zadania 1, 3, 6 i 8 z zestawu ćwiczeń e‑materiału.

Praca domowa:

W ramach pracy domowej uczniowie rozwiązują zadania 2, 4 i 5 z zestawu ćwiczeń e‑materiału.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium może zostać wykorzystane na każdej lekcji, na której poruszany jest temat propagacji fali.