Imię i nazwisko autora:

Jarosław Krakowski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Różnica między metalami a półprzewodnikami

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;

19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu;

VIII. Prąd elektryczny. Uczeń:

1) opisuje przewodnictwo w metalach, elektrolitach i gazach; wyjaśnia proces jonizacji w gazach, wskazuje rolę promieniowania, wysokiej temperatury i dużego natężenia pola elektrycznego.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie 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. charakteryzuje budowę wewnętrzną metali i półprzewodników i jej związek ze strukturą elektronową atomów.

2. objaśnia wpływ budowy wewnętrznej na właściwości materiałów.

3. analizuje wpływ budowy wewnętrznej na różnice we właściwościach metali i półprzewodników.

4. stosuje zdobytą wiedze do rozwiązywania zadań.

Strategie nauczania:

IBSE (Inquiry‑Based Science Education - nauczanie/uczenie się przedmiotów przyrodniczych przez odkrywanie/dociekanie naukowe).

Metody nauczania:

analiza pomysłów

Formy zajęć:

- praca w grupach;
- praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

Zestawy zadań, internet, podręczniki

Materiały pomocnicze:

- rzutnik, - tablica

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel zadaje pytania:

1. Jakie pamiętacie zastosowania półprzewodników i przewodników metalicznych? Podsumowanie odpowiedzi: metale wykorzystuje się do wykonywania połączeń w obwodzie i wykonywania elementów, które mają dobrze przewodzić prąd elektryczny, np. zwojnice. Półprzewodniki stosowane są do przetwarzania sygnałów elektrycznych

2. Jakie są różnice w budowie wewnętrznej metali i półprzewodników?

Podsumowanie odpowiedzi: dla metali charakterystyczne jest wiązanie metaliczne, przy którym pojawiają się swobodne elektrony, dla półprzewodników charakterystyczne jest wiązanie kowalencyjne z niewielką w porównaniu z metalami liczbą swobodnych elektronów, a także dodatnich nośników prądu nazywanych dziurami.

Faza realizacyjna:

Praca w grupach – uczniowie wyszukują w internecie i podręczniku różnice we właściwościach metali i półprzewodników, a następnie zebrane informacje zostają podsumowane np. w postaci tabeli.

Faza podsumowująca:

Rozwiązanie zadań 1, 2, 3, 4 z zestawu ćwiczeń w celu sprawdzenia stopnia przyswojenia zdobytej wiedzy.

Praca domowa:

Zadania 5, 6, 7, 8 z zestawu ćwiczeń w celu utrwalenia wiadomości.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Może zostać wykorzystane w realizacji innych tematów obejmujących materiały stosowane w obwodach elektrycznych, a także przy powtórzeniu wiadomości.