Imię i nazwisko autora:

Elżbieta Kawecka

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Przykłady ruchu harmonicznego

Grupa docelowa:

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

Podstawa programowa:

Cele kształcenia - wymagania ogólne
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
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;
IV. Drgania. Uczeń:
2) analizuje ruch drgający pod wpływem siły sprężystości posługując się pojęciami wychylenia, amplitudy oraz okresu drgań; podaje przykłady takiego ruchu;
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;
V. Drgania. Uczeń:
2) analizuje ruch pod wpływem siły sprężystości; posługuje się pojęciem ruchu harmonicznego; podaje przykłady takich ruchów.

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. przywołuje przykłady ruchu drgającego oraz opisuje wykresy zależności położenia od czasu otrzymane podczas rejestracji tego ruchu;

2. wnioskuje, że ruch drgający, w którym wykres zależności wychylenia od czasu ma kształt sinusoidalny jest nazywany ruchem harmonicznym;

3. uzasadnia, że ruch harmoniczny jest szczególnym przypadkiem ruchu drgającego;

4. odczytuje z wykresu położenia od czasu amplitudę i okres drgań;

5. rozpoznaje ruch harmoniczny na podstawie wykresu;

6. analizuje wykresy zależności położenia od czasu ciężarka zawieszonego na sprężynie i wahadła matematycznego;

7. uzasadnia stwierdzenie, że drgania ciężarka zawieszonego na sprężynie i ruch wahadła matematycznego są z dobrym przybliżeniem drganiami harmonicznymi.

Strategie nauczania:

formative feeedback - kształtująca (ucząca) informacja zwrotna lub ocenianie kształtujące

Metody nauczania:

- pogadanka wstępna,
- dyskusja,
- rozwiązywanie problemów.

Formy zajęć:

- praca indywidualna,
- dyskusja,
- praca w parach.

Środki dydaktyczne:

- film edukacyjny,
- zestaw zadań.

Materiały pomocnicze:

Darmowe aplikacje do pomiarów przyspieszenia, prędkości kątowej na urządzenia mobilne (smartfon, iPhone), np. phyphox, Physics Toolbox Suite.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Zaciekawienie: Nawiązanie do wiedzy potocznej uczniów i przykładów drgań obserwowanych w życiu codziennym (według wstępu)
Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów w kontekście realizowanego tematu oraz nawiązanie do tej wiedzy. Przykładowe pytania do uczniów:
- Podaj przykłady i cechy ruchu drgającego.
- Podaj związek okresu z częstotliwością drgań.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel omawia zadania uczniów.
Uczniowie oglądają film edukacyjny „Przykłady ruchu harmonicznego”.
Nauczyciel kieruje dyskusją na temat filmu. Uczniowie odpowiadają na pytanie: Które z drgań przedstawionych na filmie są drganiami harmonicznymi? Uzasadnij odpowiedź.
Praca w parach. Uczniowie analizują wspólnie przykłady ruchu harmonicznego (opisane w filmie) oraz rozwiązują zadania: 1, 3, 6 z zestawu ćwiczeń.

Faza podsumowująca:

Uczniowie przeprowadzają dyskusję podsumowującą w oparciu o rozwiązanie zadań: 4, 5 i 7 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

Uczniowie utrwalają wiedzę i umiejętności zdobyte w czasie lekcji przez rozwiązanie w domu zadań nr 2 i 8 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film edukacyjny „Przykłady ruchu harmonicznego” można wykorzystać podczas lekcji tak jak opisano w scenariuszu. Może być też samodzielnie wykorzystany przez uczniów przed lekcją oraz po lekcji do przypomnienia, powtórzenia.
Uczniowie mogą przeprowadzić doświadczenia ze smartfonem w ramach pracy domowej.