Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Definicja energii wewnętrznej

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:
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. 
V. Termodynamika. Uczeń:
3) posługuje się pojęciem energii wewnętrznej; analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii.

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. 
VI. Termodynamika. Uczeń:
3) posługuje się pojęciem energii wewnętrznej; analizuje pierwszą zasadę termodynamiki jako zasadę zachowania energii.

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. wymieni, jakie rodzaje energii mogą mieć cząsteczki tworzące materię.

2. poda definicję energii wewnętrznej.

3. wyjaśni, co to znaczy, że energia wewnętrzna jest funkcją stanu.

4. wyjaśni, że zmiana energii wewnętrznej zależy tylko od stanu początkowego i końcowego układu.

5. wyjaśni, dlaczego zmiana energii wewnętrznej w cyklu zamkniętym zawsze jest równa zeru.

6. przeanalizuje zmiany energii wewnętrznej w różnych przemianach termodynamicznych.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

- wykład informacyjny,
- pokaz multimedialny,
- analiza pomysłów.

Formy zajęć:

praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Definicja energii wewnętrznej”, „O czym mówi I zasada termodynamiki?”, „Analizujemy zmiany energii wewnętrznej w przemianach fazowych”.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca

• Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
• Odwołanie do wiedzy uczniów o cząsteczkowej budowie materii.

Faza realizacyjna

Uczniowie w dyskusji pod kierunkiem nauczyciela ustalają, jakie rodzaje energii mają cząsteczki materii. Nauczyciel podaje definicję energii wewnętrznej. Następnie uczniowie, z ewentualną pomocą nauczyciela, przypominają definicję funkcji w matematyce. Uczniowie wspólnie z nauczycielem ustalają, co to znaczy, że energia wewnętrzna jest funkcją stanu. Następnie nauczyciel tłumaczy, jak za pomocą wykresu w układzie p(V) można przedstawiać przemiany gazowe. Na przykładach pokazanych na wykresie wyjaśnia, jak z tego, że energia wewnętrzna jest funkcją stanu, wynika, że zmiana energii wewnętrznej nie zależy od rodzaju przemiany, a tylko od stanu początkowego i końcowego. Uczniowie odpowiadają na pytanie, jaka jest zmiana energii wewnętrznej w cyklu przemian. Uczniowie oglądają film samouczek i w grupach 4‑osobowych dyskutują odpowiedź na zadane w nim pytanie.

Faza podsumowująca

Uczniowie oceniają stopień przyswojonej wiedzy, rozwiązując zadania 4 i 5 z części „Sprawdź się”.

Praca domowa

Do wyboru dwa zadania z części „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film samouczek można wykorzystać na lekcji. Może też być wykorzystany przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.