Imię i nazwisko autora:

Bartłomiej Klus

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Co jest przyczyną ruchu jednostajnego po okręgu?

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:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
II. Mechanika. Uczeń:
8) wskazuje siłę dośrodkową jako przyczynę ruchu jednostajnego po okręgu;

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.
II. Mechanika. Uczeń:
10) wskazuje siłę dośrodkową jako przyczynę ruchu jednostajnego po okręgu.

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. opisuje przyczynę ruchu jednostajnego po okręgu;

2. wskazuje możliwe przykłady źródeł siły dośrodkowej;

3. wykorzystuje relację pomiędzy prędkością kątową a prędkością liniową w ruchu jednostajnym po okręgu;

4. stosuje zdobytą wiedzę do rozwiązania problemów pojęciowych i rachunkowych.

Strategie nauczania:

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

Metody nauczania:

burza mózgów, pokaz multimedialny, analiza pomysłów, poszukująca

Formy zajęć:

praca w grupach

Środki dydaktyczne:

komputery lub tablety, zestaw zadań, tablica, kulka na nici

Materiały pomocnicze:

e‑materiał: „Co jest przyczyną ruchu jednostajnego po okręgu?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel na początku lekcji prezentuje uczniom ruch jednostajny po okręgu w postaci kręcącej się na nitce kulki. Zadaje pytanie uczniom: Jaka jest przyczyna tego, że kulka porusza się po okręgu? Uczniowie odpowiadają, że to siła naciągu nici. Nauczyciel wprowadza pojęcie siły dośrodkowej informując, że rolę siły dośrodkowej mogą pełnić różne siły np. siła naciągu nici, siła grawitacji i inne.

Faza realizacyjna:

Uczniowie, w losowo utworzonych 3 – 4 osobowych grupach, wykonują kolejne zadania:
1) Przypominają wielkości fizyczne stosowane w ruchu po okręgu: prędkość liniową, prędkość kątową, okres, częstotliwość i związki między tymi wielkościami;

2) Oglądają film samouczek i wykonują powiązane z nim polecenia;

3) Podają przykłady ruchu jednostajnego po okręgu i określają, jaka siła pełni w każdym przypadku rolę siły dośrodkowej.

Nauczyciel pełni rolę doradcy, monitoruje pracę zespołów uczniowskich.

Następnie przedstawiciele każdej grupy omawiają na forum klasy jeden przykład ruchu jednostajnego po okręgu. Podane przykłady i siły pełniące rolę siły dośrodkowej zapisują na tablicy.

Nauczyciel pyta uczniów, w jaki sposób można obliczyć siłę dośrodkową. Uczeń‑ochotnik zapisuje na tablicy i omawia wzory pozwalające na obliczenie wartości siły dośrodkowej z wykorzystaniem prędkości liniowej bądź kątowej. Jeśli zajdzie taka potrzeba, uczniowie i nauczyciel korygują i uzupełniają podane wzory.

Uczniowie dobierają się losowo w pary i rozwiązują zadania 4 oraz 8, aby wykorzystać poznane wzory w zadaniach rachunkowych. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów, w razie potrzeby udziela pomocy.

Faza podsumowująca:

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:

Uczniowie utrwalają wiedzę czytając tekst e‑materiału oraz rozwiązując w domu zadania 1‑3 oraz 5 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Film samouczek może być wykorzystany przed lekcją i stanowić podstawę do dyskusji na lekcji na temat siły dośrodkowej jako przyczyny ruchu jednostajnego po okręgu.
Może również być wykorzystany po lekcji do powtórzenia i utrwalenia wiadomości.