Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Pole magnetyczne Ziemi

Grupa docelowa:

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

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
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;
VIII. Magnetyzm. Uczeń:
2) opisuje jakościowo oddziaływanie pola magnetycznego na przewodniki z prądem i poruszające się cząstki naładowane; omawia rolę pola magnetycznego Ziemi jako osłony przed wiatrem słonecznym.

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;
IX. Magnetyzm. Uczeń:
2) posługuje się pojęciem wektora indukcji magnetycznej wraz z jego jednostką, analizuje oddziaływanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem oraz na poruszającą się cząstkę naładowaną (siła Lorentza, siła elektrodynamiczna); opisuje rolę pola magnetycznego Ziemi jako osłony przed wiatrem słonecznym.

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. opisze strukturę ziemskiego pola magnetycznego;

2. wyjaśni, co jest źródłem tego pola;

3. rozróżni bieguny magnetyczny i geograficzny Ziemi;

4. wykorzysta swoją wiedzę dotyczącą działania pól magnetycznych na igłę kompasu do oszacowania wartości wektora indukcji magnetycznej pola ziemskiego.

Strategie nauczania

blended‑learning

Metody nauczania

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

e‑materiał „Pole magnetyczne Ziemi” + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel pyta uczniów, czy wiedzą, co to jest kompas? Pewnie część uczniów widziała prawdziwy kompas; niektórzy znają go tylko z aplikacji w telefonie. Nauczyciel przypomina działanie kompasu. Pokazuje uczniom przyrząd i demonstruje ustawianie się igły kompasu, zgodnie z liniami ziemskiego pola magnetycznego. Uczniowie dzielą się swoją wiedzą na temat ziemskiego pola magnetycznego.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel informuje uczniów o zakresie wartości indukcji magnetycznej ziemskiego pola magnetycznego. Definiuje też deklinację i inklinację pola magnetycznego w pewnym punkcie na powierzchni Ziemi, na przykład w Polsce. W tej fazie, uczniowie z pomocą nauczyciela rozwiązują zadania, które są uzupełnieniem i sprawdzeniem ich rozumowania: ćwiczenia 1, 2, 3, 6.
Następnie uczniowie zapoznają się z filmem samouczkiem, omawiającym sposób wyznaczenia zwrotu i wartości wektora składowej poziomej ziemskiego pola magnetycznego. Ważne, by uczestniczyli oni czynnie w projekcji i odpowiadali na pytania, które padają w filmie. Cenne jest tu dodawanie indukcji skrzyżowanych pól i wyciagnięcie wniosków z własności geometrycznych układu. Dla poziomu rozszerzonego, godny polecenia jest pomiar ziemskiego pola przy pomocy busoli stycznych, w formie wirtualnego laboratorium (e‑materiał „Badanie wpływu przewodników z prądem na zachowanie igły magnetycznej”).

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej uczniowie, z pomocą nauczyciela, rozwiązują zadania 7 i 8 z zestawu ćwiczeń. Analizując wypowiedzi uczniów nauczyciel określa, w jakim stopniu osiągnięte zostały wyznaczone cele.

Praca domowa:

W ramach powtórzenia i utrwalenia wiadomości o polu magnetycznym Ziemi uczniowie rozwiązują zadania 4 i 5 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Film można wykorzystać w nauczaniu o zasadzie superpozycji pól, na przykład w e‑materiale „Pole magnetyczne wytworzone przez dwa źródła (prądy)”.