Imię i nazwisko autora:

Michał Kurek i Jerzy Ginter

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Analiza drgań wywołanych przez falę harmoniczną

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, rozszerzenie zapisu podstawy programowej dla zakresu rozszerzonego

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

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;
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość.

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. rozróżnia, kiedy dwa punkty mają zgodną lub przeciwną fazę,

2. określa jakim ruchem poruszają się elementy ośrodka w którym przemieszcza się fala,

3. rozumie i analizuje, jak zmienia się faza w zależności od obserwowanego miejsca ośrodka.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna - dostrzeganie i definiowanie problemów oraz odkrywanie rzeczywistości poprzez eksperymenty

Metody nauczania:

pogadanka

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

kamera, komputer z podłączonym rzutnikiem

Materiały pomocnicze:

niniejszy e‑materiał

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Przeprowadzane jest doświadczenie 1 „na uczniach” – uczniowie stają w rzędzie i łapią się za ręce, na znak nauczyciela pierwsza osoba na przemian kuca i wyskakuje do góry będąc źródłem fali harmonicznej. Tę czynność powtarzają kolejne osoby w równym tempie. Nauczyciel filmuje doświadczenie zwracając uwagę, aby fala zachowała odpowiedni kształt. Najlepszy efekt powinien być widoczny w sytuacji, kiedy druga osoba zacznie kucać, gdy pierwsza jest w najniższym położeniu. Wtedy trzecia osoba zacznie kucać, gdy druga jest w najniższym położeniu itd.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel przy pomocy rzutnika wyświetla film z nagraną falą. Pyta uczniów o zauważone regularności w kształcie fali. Uczniowie odnotowują, jaka jest odległość między dwiema osobami kucającymi, dwiema osobami w wyskoku i dwiema osobami stojącymi w pozycji pionowej. Na tej podstawie rysują wykres fali i określają jej długość. Nauczyciel wprowadza pojęcie zgodnych i przeciwnych faz poprzez analogię do wyskakujących i kucających uczniów. Uczniowie określają, jakie odległości (w wielokrotnościach długości fali) dzielą punkty o zgodnych i przeciwnych fazach. Następnie, korzystając z symulacji interaktywnej, uczniowie zmieniają położenie punktu B i badają jak położenie dwóch punktów wpływa na względną różnicę faz.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości i zrozumienia równania fali uczniowie, w parach, rozwiązują zadania 1, 2, 3 i 4 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

W ramach pracy domowej uczniowie rozwiązują zadania 5, 6, 7 i 8 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium może posłużyć do:

-wprowadzenia równania fali;
-do wyjaśnienia, czym jest faza fali.