Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Na czym polega hierarchiczna struktura Wszechświata?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, 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 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.
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. opisze naszą Galaktykę – Drogę Mleczną;

2. omówi struktury, w jakie łączą się galaktyki;

3. wyjaśni, czym są supergromady galaktyk i jak są rozmieszczone we Wszechświecie;

4. przeanalizuje związek struktur Wszechświata w największej skali z początkowym okresem życia Wszechświata;

5. porówna i oceni odległości we Wszechświecie.

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:

monitor albo tablica interaktywna albo komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiał: „Jak powstał Wszechświat?”, „Co nazywamy Wielkim Wybuchem?”, „Co wiemy o ucieczce galaktyk?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie, zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Nauczyciel wyjaśnia, czym jest hierarchiczna struktura Wszechświata.

Faza realizacyjna:

Uczniowie odpowiadają, do jakiej większej struktury należy Ziemia, a następnie Układ Słoneczny. Uczniowie dzielą się swoimi wiadomościami o Drodze Mlecznej, a nauczyciel je uzupełnia. W szczególności, warto opowiedzieć o masywnej czarnej dziurze w centrum Galaktyki (można pokazać animację z e‑materiału „Skąd wnioskować o obecności czarnych dziur?”, Rys. 3.) oraz o ciemnej materii zawartej w Galaktyce. Następnie nauczyciel wyjaśnia, czym są grupy i gromady galaktyk i opowiada o Grupie Lokalnej, do której należy Droga Mleczna. Podkreśla, że grupy i gromady galaktyk są związane grawitacyjnie, w przeciwieństwie do większych struktur, jakimi są supergromady galaktyk. Nauczyciel opowiada o Lokalnej Supergromadzie i wyświetla Rys. 2, który przedstawia Wszechświat w promieniu 1 miliarda (https://pl.wikipedia.org/wiki/Rok_%C5%9Bwietlny) lat świetlnych oraz pokazuje, w jakie struktury układają się supergromady galaktyk. Następnie nauczyciel przedstawia odległości we Wszechświecie, przeskalowane do rozmiarów bliższych naszej intuicji, zgodnie z podrozdziałem „Rozmiary Wszechświata”.

Faza podsumowująca:

Uczniowie oglądają animację i odpowiadają na pytania aktywizujące.

Praca domowa:

3 zadania do wyboru z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.