Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

W jaki sposób powstaje promieniowanie rentgenowskie

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

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;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu;
XI. Fizyka atomowa. Uczeń:
3) opisuje powstawanie promieniowania rentgenowskiego jako promieniowania hamowania; oblicza krótkofalową granicę widma promieniowania rentgenowskiego.

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. wyjaśni, czym jest promieniowanie rentgenowskie,

2. omówi związek między energią fotonu promieniowania rentgenowskiego i częstością fali elektromagnetycznej,

3. rozróżni dwa mechanizmy powstawania promieniowania rentgenowskiego.

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: „Promieniowanie rentgenowskie – charakterystyka”, „Promieniowanie rentgenowskie – zastosowanie”, „Widmo promieniowania rentgenowskiego”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

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

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wyjaśnia, czym jest promieniowanie rentgenowskie, podając zakres energii fotonów promieniowania. Podaje wzory na energię fotonu i związek między długością i częstotliwością fali. Nauczyciel tłumaczy, jak emitowane jest promieniowanie hamowania, zwracając uwagę na zasadę zachowania energii w tym procesie. Podkreśla, że następuje kreacja fotonu kosztem energii kinetycznej elektronu. Uczniowie w grupach rozwiązują zadanie 4 z zestawu ćwiczeń. Nauczyciel wyjaśnia mechanizm emisji promieniowania charakterystycznego z wzbudzonych atomów. Uczniowie w dyskusji ustalają, jakie jest widmo promieniowania hamowania i promieniowania charakterystycznego: liniowe czy ciągłe.
Uczniowie oglądają animację i rozwiązują polecenia tam zawarte. W przypadku polecenia drugiego należy pamiętać, że nawet jeśli atom wodoru jest w stanie wzbudzonym i elektron spada na niższą powłokę, energia emitowanego fotonu jest w najlepszym przypadku z zakresu nadfioletu, a nie z zakresu promieniowania X.

Faza podsumowująca:

Uczniowie w grupach rozwiązują zadanie 8 z zestawu ćwiczeń i następnie dyskutują wyniki na forum klasy. Uczniowie odnoszą się do postawionych sobie celów lekcji, ustalają, które osiągnęli, a które wymagają jeszcze pracy, jakiej i kiedy. W razie potrzeby nauczyciel dostarcza im informację zwrotną kształtującą.

Praca domowa:

W celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości o powstawaniu promieniowania rentgenowskiego uczniowie rozwiązują zadania z zestawu ćwiczeń, 1- 3 obowiązkowo, do wyboru jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.
Zadania z zestawu ćwiczeń można potraktować jako zadania domowe lub niektóre z nich rozwiązać na lekcji.