Imię i nazwisko autora:

Tomasz Gradowski

Przedmiot:

fizyka

Temat zajęć:

Energia drgań

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i 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 podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
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.
IV. Drgania. Uczeń:
3) analizuje przemiany energii w ruchu drgającym.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
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.
V. Drgania. Uczeń:
6) oblicza energię potencjalną sprężystości i uwzględnia ją w analizie przemian energii.

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. wyjaśnia, jak obliczyć energię kinetyczną i potencjalną oscylatora harmonicznego;

2. omawia zasadę zachowania energii dla oscylatora harmonicznego;

3. analizuje przemiany energii w ruchu drgającym;

4. stosuje zdobytą wiedzę do rozwiązywania zadań.

Strategie nauczania:

IBSE

Metody nauczania:

pogadanka ilustrowana doświadczeniem wstępnym, symulacja interaktywna

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

symulacja interaktywna “Przemiany energii kinetycznej i potencjalnej w ruchu drgającym”, zestaw zadań

Materiały pomocnicze:

masa na sprężynie lub areometr lub spławik i naczynie z wodą, e‑materiały: „Prawo Hooke’a”, „Przykłady ruchu harmonicznego”, „Co to jest ruch harmoniczny?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Uczniowie, w dyskusji zainicjonowanej przez nauczyciela, przypominają podstawowe pojęcia związane z ruchem harmonicznym, takie jak amplituda, częstość kołowa, siła sprężystości i energia potencjalna sprężystości. Przypominają wykresy zależności położenia i prędkości od czasu w ruchu harmonicznym.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel, posługując się ciężarkiem na sprężynie, demonstruje związek pomiędzy maksymalną prędkością i amplitudą drgań.
Nauczyciel prezentuje wykresy zależności energii kinetycznej i potencjalnej od czasu.
Uczniowie zestawiają je z wykresami położenia i prędkości od czasu.
Uczniowie zapoznają się z symulacją interaktywną dotyczącą przemian energii w ruchu drgającym.
Uczniowie rozwiązują w dwuosobowych zespołach zadania 1‑5 z zestawu ćwiczeń.
Nauczyciel pełni rolę doradcy, obserwuje i kontroluje pracę uczniów.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel dyskutuje z uczniami rozwiązania zadań. Poprzez analizę wypowiedzi uczniów nauczyciel określa, w jakim stopniu osiągnięte zostały wyznaczone cele.

Praca domowa:

Uczniowie utrwalają wiedzę przez rozwiązanie w domu zadań 6‑8 z zestawu ćwiczeń oraz powtórne przeanalizowanie symulacji interaktywnej.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Symulacja interaktywna może być też samodzielnie wykorzystana przez uczniów przed lekcją lub po lekcji do powtórzenia i utrwalenia wiadomości.