Imię i nazwisko autora:

Krzysztof Lorek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Wyznaczanie oporu zastępczego dla układu oporników połączonych równolegle

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.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.
Zakres rozszerzony
Treści nauczania - wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe . Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
10) przeprowadza wybrane obserwacje, pomiary i doświadczenia korzystając z ich opisów; planuje i modyfikuje ich przebieg; formułuje hipotezę i prezentuje kroki niezbędne do jej weryfikacji;
VIII. Prąd elektryczny. Uczeń:
13) posługuje się pojęciem oporu zastępczego; oblicza opór zastępczy układu oporników połączonych szeregowo lub równolegle.

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. wyjaśni, czym jest łączenie oporników równolegle i narysuje takie połączenie schematycznie.

2. wykona doświadczenie w wirtualnym laboratorium, w którym zmierzy omomierzem opory oporników połączonych równolegle.

3. rozwiąże zadania dotyczące oporników połączonych równolegle.

Strategie i metody
nauczania:

flipped classroom

Formy zajęć:

- wykład,
- doświadczenie w wirtualnym laboratorium,
- doświadczenie,
-praca w grupach.

Środki dydaktyczne:

WL_S, oporniki 100 Ωomega i 220 Ωomega, kable „krokodylki”, mierniki uniwersalne.

Materiały pomocnicze:

„Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki” T.Dryński

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

• Nauczyciel na poprzedniej lekcji zadaje do domu znalezienie w multimedium bazowym tego e‑materiału metody wyznaczania oporu zastępczego oporników połączonych równolegle, oraz wykonanie eksperymentu w wirtualnym laboratorium z tego e‑materiału. Każdy z uczniów ma za zadanie narysować schemat czterech grup oporników, obliczyć ich opór zastępczy, oraz sprawdzić w wirtualnym laboratorium poprawność swoich obliczeń.

• Nauczyciel sprawdza zadanie domowe i w razie potrzeby komentuje. Później formułuje i dyktuje uczniom notatkę dotyczącą tego, czym jest połączenie równoległe oraz jak się wyznacza opór zastępczy układu oporników połączonych równolegle.

Faza realizacyjna:

Na podstawie zadania 3 z zestawu ćwiczeń multimedialnych nauczyciel wyprowadza wzór na opór zastępczy oporników połączonych równolegle. W zależności od poziomu grupy, można wytłumaczyć to na dwóch lub n drutach, bądź opornikach.
Uczniowie są podzieleni na grupy i otrzymują pewną liczbę oporników 100 Ωomega i 220 Ωomega, oraz kable „krokodylki” i miernik uniwersalny. Nauczyciel zadaje im do rozwiązania zadanie 8, z tym że każda grupa ma znaleźć po 3 przykłady i zbudować te układy oporników, oraz sprawdzić wynik swoich obliczeń przy pomocy doświadczenia, czyli zmierzyć miernikiem opór zbudowanego układu. Grupa, która jako pierwsza wykona to zadanie, może zostać jakoś nagrodzona. Na pewno będzie konieczne indywidualne poinstruowanie, jak korzystać z miernika uniwersalnego.

Uwaga! Ze względu na tolerancję oporników otrzymane wyniki pomiarów mogą różnić się od obliczonych wartości na tyle, że będą znajdować się poza wymaganym przedziałem. Nie należy tego faktu ukrywać, a raczej uczynić go częścią lekcji. Niech będzie to pretekstem, by nauczyć uczniów faktu, że każdy opornik ma swoją tolerancję.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel przypomina regułę wyznaczania oporu zastępczego oporników połączonych równolegle.

Praca domowa:

Zadania 4 i 5.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Doświadczenie w wirtualnym laboratorium uczniowie powinni wykonać samodzielnie w domu, lub w pracowni komputerowej. Wykonanie go przez nauczyciela nie da takiego samego efektu. Wirtualne laboratorium może pełnić funkcje instruktażu dla nauczyciela, gdyby nie potrafił wykonać eksperymentu.