| |
| |
| Czy woda przewodzi prąd elektryczny? |
| III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony |
| 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.
VIII. Prąd elektryczny. Uczeń:
1) opisuje przewodnictwo w metalach, elektrolitach i gazach; wyjaśnia procesy jonizacji w gazach, wskazuje rolę promieniowania, wysokiej temperatury i dużego natężenia pola. |
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. |
| Uczeń:
poda, jaki warunek musi spełniać materia, aby przewodzić prąd elektryczny; omówi właściwości wody; wyjaśni, kiedy woda przewodzi prąd elektryczny; zastosuje zdobytą wiedzę przy rozwiązywaniu problemów. |
| IBSE (Inquiry‑Based Science Education - nauczanie/uczenie się przedmiotów przyrodniczych przez odkrywanie/dociekanie naukowe) |
| |
| |
| zestawy zadań, tabele z wartościami oporów elektrycznych, butelki po wodach mineralnych |
| |
|
|
Nauczyciel zadaje pytania:
Jakie materiały mogą przewodzić prąd elektryczny i dlaczego?
Oczekiwana odpowiedź: Materiałami przewodzącymi prąd są głównie metale dzięki temu, że mają swobodne elektrony, elektrolity – dzięki jonom oraz półprzewodniki, mające swobodne elektrony i dziury. Jakie wielkości opisują zdolność materiału do przewodzenia prądu?
Oczekiwana odpowiedź: Zdolność do przewodzenia prądu opisuje opór elektryczny właściwy. Jeśli będzie to odpowiedź opór elektryczny, to nauczyciel może dodać, że w celu porównania materiałów posługujemy się tzw. oporem właściwym. Nauczyciel zapoznaje uczniów z pojęciem przewodności właściwej. |
|
Nauczyciel zadaje pytanie: Czy woda przewodzi prąd elektryczny?
Uczniowie dyskutują na temat przewodności wody, ustalają pogląd, że woda, która nie zawiera zanieczyszczeń praktycznie nie ma nośników prądu i praktycznie go nie przewodzi.
Uczniowie analizują zawartość jonów w wodzie mineralnej i szacują (Ćwiczenie 6.), ile nośników prądu mogą dostarczyć zawarte jony. Dochodzą do wniosku, że woda mineralna zawiera około 10Indeks górny 2525 jonów w metrze sześciennym, czyli około 1000 razy mniej nośników prądu niż metale.
Nauczyciel zapoznaje uczniów z tabelą opisującą opór elektryczny różnego rodzaju wód. Jak widać z tabeli opór elektryczny wody istotnie zależy od ilości rozpuszczonych w wodzie substancji - im więcej rozpuszczonych substancji, tym mniejszy opór wody.
Uczniowie analizują dane w tabeli po kątem możliwości zastosowania pomiaru oporu właściwego wody do określenia stopnia czystości wody. Ponieważ opór elektryczny wody zależy od zawartości w niej rozpuszczonych składników, pomiar oporu właściwego określi stopień czystości wody - im bardziej czysta woda, tym ma większy opór elektryczny właściwy - metoda ta jest stosowana w praktyce. |
|
Uczniowie, wykorzystując zdobytą wiedzę, rozwiązują zadania: 1, 3, 7 z zestawu ćwiczeń. |
|
W ramach powtórzenia i utrwalenia wiadomości uczniowie rozwiązują zadania: 2, 4, 5, 8 z zestawu ćwiczeń. |
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium | Audiobook może być wykorzystany przy powtarzaniu wiadomości i przy realizacji innych tematów związanych z przewodzeniem prądu. |