Imię i nazwisko autora:

Tomasz Gradowski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jak działa piorunochron?

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.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
VII. Elektrostatyka. Uczeń:
6) opisuje jakościowo rozkład ładunków w przewodnikach, zerowe natężenie pola elektrycznego wewnątrz przewodnika (klatka Faradaya), duże natężenie pola wokół ostrzy na powierzchni przewodnika.

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. prezentuje eksperymentalnie wyładowania elektryczne wokół przewodników o różnym kształcie;

2. opisuje przyczyny występowania piorunów;

3. omawia zjawiska odpowiedzialne za funkcjonowanie piorunochronu;

4. stosuje zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań i problemów.

Strategie nauczania:

IBSE

Metody nauczania:

wykład informacyjny, eksperyment naukowy, prezentacja multimedialna

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

Generator Van de Graaffa, przewodząca kula lub czasza, gwóźdź

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel prosi uczniów o przypomnienie, jakie własności mają przewodniki oraz jak rozkłada się ładunek elektryczny na powierzchni przewodnika, w zależności od jego krzywizny.

Faza realizacyjna:

Uczniowie, pod kierunkiem nauczyciela, przeprowadzają doświadczenie: do uruchomionego generatora Van de Graaffa zbliżona jest uziemiona przewodząca kula, co skutkuje cyklicznymi wyładowaniami pomiędzy czaszą generatora a powierzchnią kuli. Po zbliżeniu do czaszy generatora gwoździa trzymanego w dłoni, wyładowania ustają.
Uczniowie wraz z nauczycielem dyskutują przyczynę zaobserwowanego zjawiska.
Nauczyciel omawia zjawisko jonizacji oraz wyładowań koronowych.
Uczniowie oglądają animację. Wspólnie z nauczycielem wyjaśniają przyczynę powstawania piorunów oraz zjawiska pomagające chronić przed piorunami.

Faza podsumowująca:

Uczniowie, wykorzystując zdobytą wiedzę, rozwiązują w parach zadania 1‑4 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

W ramach powtórzenia i utrwalenia wiadomości, uczniowie rozwiązują zadania 5‑8 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Animacja może być wykorzystana przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia wiadomości.