Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Entropia

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

VI. Termodynamika. Uczeń:
17) interpretuje drugą zasadę termodynamiki, podaje przykłady zjawisk odwracalnych i nieodwracalnych.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

1. kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

2. kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

3. kompetencje cyfrowe,

4. kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

• Poda definicję entropii.

• Wyjaśni związek entropii z prawdopodobieństwem stanu układu.

• Omówi prawo wzrostu entropii.

• Przeanalizuje zmiany entropii w procesach termodynamicznych.

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:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiały: „Na czym polegają zjawiska odwracalne i nieodwracalne?”, „Entropia”, „Jak zinterpretować II zasadę termodynamiki?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca

• Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.

• Odwołanie do wiedzy uczniów o procesach nieodwracalnych.

Faza realizacyjna

Uczniowie podają przykłady procesów nieodwracalnych. Następnie nauczyciel wyjaśnia, że nieodwracalność procesów termodynamicznych związana jest z korpuskularną budową materii. Nauczyciel wprowadza pojęcie entropii jako miary stanu uporządkowania oraz związek entropii z prawdopodobieństwem wystąpienia danego stanu układu. Uczniowie w dyskusji ustalają, jak ewoluuje nierównowagowy układ termodynamiczny: od stanów mniej prawdopodobnych do stanów bardziej prawdopodobnych i z pomocą nauczyciela formułują prawo wzrostu entropii w procesach spontanicznych. Uczniowie oglądają film i odpowiadają na pytania z nim związane.

Faza podsumowująca

Uczniowie w grupach rozwiązują zadania zestawu ćwiczeń.

Praca domowa

Zadania z zestawu ćwiczeń, których nie rozwiązano na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe można wykorzystać na lekcji. Może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału. Celowe może też być polecenie, aby uczniowie obejrzeli film przed lekcją, co może pomóc w zrozumieniu zagadnień omawianych na lekcji. Jednak w tym wypadku należy film powtórnie obejrzeć na lekcji po wprowadzeniu pojęcia entropii i prawa wzrostu entropii, co pozwoli uczniom w pełni zrozumieć film.