Imię i nazwisko autora:

Dariusz Aksamit

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Równowaga trwała, chwiejna i obojętna

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne

I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.

Zakres rozszerzony

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:

19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu;

III. Mechanika bryły sztywne. Uczeń:

3) stosuje warunki statyki bryły sztywnej; posługuje się pojęciem momentu sił wraz z jednostką;

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 pojęcie równowagi w mechanice,

2. rozróżnia rodzaje stanów równowagi (trwałej, metatrwałej, obojętnej i nietrwałej),

3. ilustruje poznane pojęcia fizyczne przykładami z życia codziennego.

Strategie i metody
nauczania:

Eksperymentalno‑obserwacyjna

Formy zajęć:

Praca grupowa

Środki dydaktyczne:

Komputer z dostępem do Internetu i projektorem multimedialnym, akwarium, woda, styropian i narzędzia do wycinania, obciążniki

Materiały pomocnicze:

e‑materiały pt. Środek masy a środek ciężkości, Jak definiuje się moment siły?, Jak wyznaczyć moment siły?

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Przed lekcją nauczyciel przygotowuje akwarium napełnione wodą. Na początku lekcji nauczyciel nawiązuje rozmowę z uczniami na temat żeglarstwa, zadaje uczniom pytanie, czy ktoś żeglował, czy ktoś posiada patent żeglarski. W dyskusji nauczyciel (najlepiej odwołując się do obserwacji uczniów) podsumowuje ich doświadczenia związane z wywracaniem się łodzi. Następnie nauczyciel rozdaje uczniom materiały i narzędzia do przygotowania modelu łodzi.

Faza realizacyjna:

Uczniowie w grupach wykonują małe modele łodzi, wycinając je ze styropianu lub pianki, umieszczając na ich dnie obciążniki. Następnie umieszczają je w akwarium i sprawdzają, jaki jest kąt graniczny przygotowanej łódki, tzn. kiedy łódź odchylona z położenia równowagi nie wraca do niego, przewracając się. Uczniowie sprawdzają, jak zmienia się stateczność po usunięciu balastu obciążników. Wszystkie obserwacje nauczyciel podsumowuje na tablicy.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel prezentuje film do niniejszego e‑materiału i pyta uczniów o to, w którym momencie łódź była w równowadze trwałej, w którym w równowadze chwiejnej. W celu podsumowania wiedzy o rodzajach równowagi, nauczyciel prosi uczniów o wykonanie zadań 2‑5.

Praca domowa:

Nauczyciel poleca uczniom wykonanie zadania 6 i 7. Uczniom chętnym nauczyciel sugeruje przeczytanie artykułów w internecie na temat stateczności jachtów.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Lekcję można również rozpocząć od obejrzenia Animacji 3D. Uczniowie mogą skorzystać z multimedium podczas wykonywania pracy domowej, ponieważ zadnia 6 i 7 są z nim ideowo powiązanie.