Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Pęd fotonu

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.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe:
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
XI. Fizyka atomowa. Uczeń:
6) posługuje się pojęciem pędu fotonu; stosuje zasadę zachowania energii i zasadę zachowania pędu do opisu emisji i absorpcji przez swobodne atomy; opisuje odrzut atomu emitującego kwant światła.

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. wymieni zjawiska, w których przejawia się korpuskularna natura promieniowania elektromagnetycznego;

2. wyjaśni, że zjawisko Comptona, czyli rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego na elektronach, można opisać jako zderzenie dwóch cząstek: fotonu i elektronu;

3. poda wzory na energię i pęd fotonu;

4. przeanalizuje zasadę zachowania pędu w zjawisku emisji i absorpcji fotonu przez atom;

5. przeanalizuje mechanizm laserowego chłodzenia atomów.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

wykład informacyjny, pokaz multimedialny, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w grupach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiał: „Emisja i absorpcja promieniowania przez swobodne atomy”, „Natura korpuskularna promieniowania elektromagnetycznego”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie, zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do wiedzy uczniów o fotonach.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel opowiada o historii odkrycia fotonu, jako obiektu posiadającego pęd, przedstawiając jakościowo zjawisko Comptona. Podaje wzory na energię i pęd fotonu. Następnie nauczyciel inicjuje dyskusję, w której uczniowie wyjaśniają, na czym polega emisja i absorpcja fotonu przez atom. Uczniowie, z pomocą nauczyciela, przypominają zasadę zachowania pędu. Uczniowie w grupach analizują tę zasadę w zjawiskach emisji i absorpcji fotonu przez atom i obliczają, jaki pęd (wartość i kierunek) przekazany jest atomowi podczas emisji i absorpcji. Uczniowie oglądają film samouczek i w grupach odpowiadają na zadane w nim pytanie. Następnie uczniowie dyskutują nad wnioskami, do których doszli.

Faza podsumowująca:

Uczniowie rozwiązują zadania 4 i 5 z zestawu ćwiczeń, aby sprawdzić stopień przyswojenia materiału.
Uczniowie, pod kierunkiem nauczyciela, podsumowują wiadomości zdobyte na lekcji. Odnoszą się także do postawionych sobie celów lekcji i ustalają, które osiągnęli, a które wymagają jeszcze pracy, jakiej i kiedy. W razie potrzeby nauczyciel dostarcza im informację zwrotną kształtującą.

Praca domowa:

Obowiązkowo - zadania od 1 do 3 z zestawu ćwiczeń. Do wyboru - jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film samouczek może też być wykorzystany przez uczniów po lekcji, do powtórzenia i utrwalenia materiału.