Imię i nazwisko autora:

Anna Kaczorowska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie zależności siły tarcia od rodzaju stykających się ciał

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;
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
II. Mechanika. Uczeń:
17) opisuje opory ruchu (opory ośrodka, tarcie statyczne, tarcie kinetyczne); rozróżnia współczynniki tarcia kinetycznego oraz tarcia statycznego; omawia rolę tarcia na wybranych przykładach.

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 istotę zjawiska tarcia.

2. analizuje ruch opóźniony pod wpływem siły tarcia i rozwiązuje zadania, stosując zależności opisujące ten ruch.

3. krytycznie ocenia wpływ siły tarcia i innych czynników na przebieg zjawiska.

4. oblicza drogę i prędkość w ruchu opóźnionym pod wpływem siły tarcia.

5. mierzy siłę tarcia przy pomocy przyrządów w pracowni lub symulacji interaktywnej.

Strategie nauczania:

Strategia nauczania: nauczanie przez dociekanie IBSE,

Metody nauczania:

Lekcja oparta na doświadczeniach wykonanych w małych zespołach lub oparta na pokazie symulacji.

Formy zajęć:

Praca w małych grupach

Środki dydaktyczne:

Siłomierze, klocki, różne pod względem struktury powierzchnie lub komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia.

Materiały pomocnicze:

E‑materiały: „Co to jest tarcie?”, „Badanie zależności siły tarcia od siły nacisku”, „Badanie zależności siły tarcia od wielkości powierzchni trących”, „Analiza roli tarcia na wybranych przykładach”.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie według treści zawartej w e‑materiale. Odwołanie do wiedzy potocznej uczniów na temat różnic siły tarcia występujących dla różnych powierzchni.

Faza realizacyjna:

Doświadczenie- badanie siły tarcia dla różnych powierzchni.
Polecenie dla uczniów:
1. Zmierz siłę tarcia dla różnych par powierzchni metodą bezpośredniego doświadczenia lub metodą symulacji komputerowej.
2. Wyznacz współczynniki tarcia dla trzech par powierzchni, korzystając z przyrządów dostępnych w pracowni lub z symulacji komputerowej.
3. Przeanalizuj otrzymane wyniki i drogą dyskusji ze znajomymi spróbuj powiązać chropowatość powierzchni i ich strukturę z otrzymaną wartością siły tarcia.
4. Sformułuj wnioski z doświadczeń.
Uczniowie wiedzą, że z powodu niezrównoważonej stałej siły tarcia ciała poruszają się - zgodnie z II zasadą dynamiki - ruchem jednostajnie opóźnionym. Ćwiczenie 6 pozwala na powiązanie zdobytej wiedzy z już posiadaną i obliczenie najpierw współczynników tarcia, a potem drogi w ruchu opóźnionym.

Faza podsumowująca:

Aby sprawdzić zdobytą wiedzę, nauczyciel analizuje z uczniami zadanie 4. Następnie zachęca uczniów, by znaleźli realną sytuację, która może opisywać wykres (ćwiczenie 5) i prowadzi krótką dyskusję zgłoszonych przykładów.

Praca domowa:

Pisemna praca domowa: Podaj przykłady realnych sytuacji, w których staramy się zwiększyć wartość siły tarcia.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Symulacja może być wykorzystana na lekcji zamiast realnego doświadczenia, może być zadana jako praca domowa poprzedzająca lekcję, w czasie której opisane doświadczenie będzie wykonywane.