Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Równania Maxwella

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzający zapis podstawy programowej dla kształcenia rozszerzonego

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
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.
IX. Magnetyzm. Uczeń:
14) opisuje jakościowo współzależność zmian pola magnetycznego i elektrycznego oraz rozchodzenie się fal elektromagnetycznych.

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. podaje całkową postać równań Maxwella,

2. uzasadnia pogląd, że równania Maxwella są przykładem unifikacji oddziaływań w fizyce,

3. objaśnia podstawę teoretyczną rozchodzenia się fal elektromagnetycznych,

4. tłumaczy, na czym polega rewolucyjność odkrycia Maxwella.

Strategie nauczania:

blended‑learning

Metody nauczania:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel opowiada o J. C. Maxwellu i jego pracach zwieńczonych unifikacją teorii elektryczności, magnetyzmu i optyki. Opowiada o wielkim sukcesie, jakim było odkrycie fal elektromagnetycznych, później potwierdzone eksperymentalnie przez Hertza.

Faza realizacyjna:

Równania Maxwella w postaci całkowej dotyczące pojęć strumienia i krążenia wektorów natężenia pola elektrycznego i indukcji magnetycznej są omówione głównie w następujących e‑materiałach:

• „Prawo Gaussa dla pola elektrycznego”

• „Prawo Gaussa dla pola magnetycznego”

• „Co to znaczy, że pole elektryczne bądź magnetyczne jest wirowe”

• „Współzależność zmian pola magnetycznego i elektrycznego w ujęciu jakościowym”.

W związku z tym tematy te należałoby omówić na lekcjach poprzedzających niniejszy temat, który ma służyć zebraniu wiedzy o równaniach spisanych i uzupełnionych przez Maxwella. Nauczyciel uzmysławia uczniom, że większość praw elektromagnetyzmu już znają. Podsumowuje dotychczasową wiedzę, w podobny sposób, jak jest to przedstawione w tekście materiału.
Samouczek jest próbą opowiedzenia o mechanizmie rozchodzenia się fali elektromagnetycznej. Powinien być obejrzany wspólnie podczas zajęć, aby nauczyciel mógł wytłumaczyć pojawiające się niejasności.

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej uczniowie pod kierunkiem nauczyciela powinni rozwiązać zadania: 4, 6, 7 z zestawu ćwiczeń. Na podstawie wypowiedzi uczniów nauczyciel określa, w jakim stopniu osiągnięte zostały wyznaczone cele.

Praca domowa:

Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie w domu zadań, których nie rozwiązali na lekcji: 1, 2, 3, 5, 8.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Samouczek można zadać ambitniejszym uczniom do studiowaniu w domu, tak aby jeden z nich przedstawił klasie prosty model rozchodzenia się fali elektromagnetycznej.