Imię i nazwisko autora:

Ewelina Kędzierska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Zmiana energii potencjalnej grawitacji i jej związek z wykonaną pracą lub zmianą energii kinetycznej ciała

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;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
IV. Grawitacja i elementy astronomii. Uczeń:
7) oblicza zmiany energii potencjalnej grawitacji i stosuje zasadę zachowania energii do ruchu orbitalnego; posługuje się pojęciem drugiej prędkości kosmicznej (prędkości ucieczki).

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. analizuje, jak zmienia się energia potencjalna ciała przy jego przemieszczaniu się w polu grawitacyjnym;

2. opisuje, jak wygląda wykres zależności energii potencjalnej od odległości;

3. stosuje zasadę zachowania energii dla ciała poruszającego się w przestrzeni kosmicznej;

4. wykorzystuje poznane informacje do rozwiązywania zadań rachunkowych.

Strategie nauczania:

formative feedback

Metody nauczania:

merytoryczna dyskusja wprowadzająca, obserwacja, rozmowa kierowana

Formy zajęć:

praca indywidualna, praca w parach

Środki dydaktyczne:

tablica multimedialna

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel rozpoczyna lekcję poprzez zaciekawienie uczniów tematem. Następnie, zadaniem nauczyciela jest rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów w kontekście realizowanego tematu oraz nawiązanie do tej wiedzy w merytorycznej dyskusji wprowadzającej (może to być także rozmowa kierowana na temat energii – należy przypomnieć, czym jest energia kinetyczna i potencjalna oraz zasada zachowania energii).

Faza realizacyjna:

• Konstruowanie wiedzy z zakresu nowego tematu:
  – nauczyciel przypomina uczniom zasadę zachowania energii analizując przykład z podrzuceniem piłki bądź upuszczeniem jej z pewnej wysokości przy powierzchni Ziemi,
  – uczniowie słuchają nauczyciela,
  – nauczyciel przechodzi do zasady zachowania energii w sytuacji, gdy ciało oddala się od planety ku nieskończoności, a następnie wyróżnia w niej energię potencjalną,
  – uczniowie przypatrują się przeprowadzanym operacjom matematycznym, prosząc o wyjaśnienie kwestii problemowych lub niezrozumiałych (jeżeli takowe są),
  – nauczyciel prosi uczniów, by spróbowali określić, jak zmienia się energia potencjalna w zależności od odległości; prosi ich, by narysowali wykres zależności Ep(r),
  – uczniowie rysują wykres,
  – nauczyciel koryguje i naprowadza uczniów,
  – nauczyciel zachęca uczniów do zadawania pytań,
  – nauczyciel odpowiada na pytania uczniów, koryguje ich odpowiedzi, ewentualnie naprowadza na właściwy trop.

• Kolejny etap lekcji obejmuje rekonstruowanie wiedzy uczniów:
  – wskazany uczeń na podstawie informacji uzyskanych od nauczyciela rozwiązuje zadanie, w którym oblicza pracę wykonaną przez silniki promu kosmicznego podczas zmiany promienia orbity, po której prom ten się porusza,
  – pozostali uczniowie kontrolują poprawność wykonywanych operacji matematycznych i zgłaszają ewentualne błędy,
  - uczniowie samodzielnie rozwiązują dwa zadania z zestawu ćwiczeń,
  – nauczyciel sprawdza wyniki pracy uczniów, koryguje i naprowadza ich w razie potrzeby.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel przeprowadza z uczniami rozmowę, podczas której omawiają rozwiązywane w trakcie lekcji zadania. Dodatkowo powinien sprowokować uczniów do wskazania problemów napotkanych w czasie samodzielnej pracy. Poprzez analizę wypowiedzi uczniów nauczyciel określa w jakim stopniu osiągnięte zostały wyznaczone cele.

Praca domowa:

Zadaniem uczniów jest zapoznanie się z filmem samouczkiem dołączonym do niniejszego materiału oraz Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie w domu zadań, których nie rozwiązali na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film samouczek może być wykorzystany do samodzielnej pracy ucznia na lekcji.