Imię i nazwisko autora:

Ewelina Kędzierska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Analiza pola wytworzonego przez układ ładunków punktowych

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:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi;
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.
VII. Elektrostatyka. Uczeń:
4) analizuje natężenie pola wytwarzanego przez układ ładunków punktowych i oblicza jego wartość.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

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

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. opisuje rozkład pola w przypadku ładunków elektrycznych;

2. wyjaśnia, czym jest zasada superpozycji natężeń pola elektrostatycznego;

3. analizuje opisy pól wytwarzanych przez układy ładunków punktowych;

4. stosuje w praktyce zasadę superpozycji pól.

Strategie nauczania:

IBSE

Metody nauczania:

merytoryczna dyskusja wprowadzająca, podsumowująca rozmowa kierowana

Formy zajęć:

praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

tablica multimedialna/rzutnik

Materiały pomocnicze:

przybory geometryczne

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel rozpoczyna lekcję poprzez zaciekawienie uczniów tematem. Nauczyciel rozpoznaje wiedzę wyjściową uczniów w kontekście realizowanego tematu oraz nawiązuje do tej wiedzy w merytorycznej dyskusji wprowadzającej.
Uczniowie przedstawiają posiadane informacje na temat:

• cech wektorów i działań wykonywanych na nich,

• oddziaływania elektrostatycznego.

Faza realizacyjna:

• Konstruowanie wiedzy z zakresu nowego tematu:
  – nauczyciel tłumaczy uczniom, jak wygląda centralne pole elektrostatyczne wytwarzające się wokół ładunku punktowego,
  – uczniowie zadają pytania dotyczące kwestii problemowych lub niezrozumiałych,
  – uczniowie, pod kierunkiem nauczyciela, rysują w zeszytach pole wytwarzające się między dwoma ładunkami punktowymi dodatnimi,
  – nauczyciel sprawdza poprawność wykonania przez uczniów zadania
  – jeśli któryś uczeń narysował poprawny rysunek, nauczyciel prosi go o wykonanie tego rysunku na tablicy; jeśli nie – sam wykonuje rysunek,
  – uczniowie, pod kierunkiem nauczyciela, rysują w zeszytach pole wytwarzające się między dwoma ładunkami punktowymi ujemnymi,
  – nauczyciel sprawdza poprawność wykonania przez uczniów zadania
  – jeśli któryś uczeń narysował poprawny rysunek, nauczyciel prosi go o wykonanie tego rysunku na tablicy; jeśli nie – sam wykonuje rysunek,
  – nauczyciel wybiera jednego ucznia, który wykona na tablicy kolejny przykład,
  – uczeń, z pomocą nauczyciela wykonuje na tablicy przykład zawierający przypadek dwuwymiarowy – ułożenie ładunków w wierzchołkach kwadratu o zadanej długości boku,
  – nauczyciel kontroluje pracę uczniów, koryguje ewentualne błędy i wyjaśnia kwestie problematyczne,
  – pozostali uczniowie przyglądają się rozwiązaniu i zadają pytania dotyczące kwestii niejasnych,
  – nauczyciel przedstawia uczniom kolejny przykład – tym razem ładunki ułożone są w wierzchołkach trójkąta równobocznego oraz daje im chwilę na samodzielne podejście do problemu,
  – uczniowie próbują samodzielnie wykonać otrzymane zadanie,
  – nauczyciel wybiera następnego ucznia do rozwiązania podanego przykładu,
  – uczeń, z pomocą nauczyciela wykonuje na tablicy przykład,
  – nauczyciel kontroluje pracę ucznia, koryguje ewentualne błędy i wyjaśnia kwestie problematyczne,
  – pozostali uczniowie przyglądają się rozwiązaniu, sprawdzają postępy dokonane w czasie samodzielnej pracy i zadają pytania dotyczące kwestii niejasnych.

• Kolejny etap lekcji obejmuje rekonstruowanie wiedzy uczniów:
  – uczniowie na podstawie informacji uzyskanych od nauczyciela rozwiązują samodzielnie zadania: 2, 3 i 5,
  – uczniowie rozwiązują na tablicy zadania problemowe,
  – nauczyciel sprawdza postępy uczniów i komentuje uzyskane przez nich wyniki, poprawiając ewentualne błędy.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel przeprowadza z uczniami rozmowę, podczas której przypominają i podsumowują własnymi słowami zrealizowane w trakcie lekcji zagadnienia. Dodatkowo nauczyciel powinien sprowokować uczniów do wskazania trudności napotkanych w czasie pracy.

Praca domowa:

Uczniowie powinni:

1. napisać „receptę” opisującą kroki pozwalające na wykonanie zadań rachunkowych z wykorzystaniem zasady superpozycji dla pola elektrostatycznego,

2. wykonać trzy wybrane przez nauczyciela zadania rachunkowe spośród dołączonych do e‑materiału.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Symulacja interaktywna może zostać wykorzystana w trakcie lekcji lub do samodzielnej pracy uczniów po lekcji.