Imię i nazwisko autora:

Tomasz Gradowski, Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Rezonans mechaniczny - opis zjawiska i jego przykłady

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, 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:
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
IV. Drgania. Uczeń:
4) opisuje drgania wymuszone i drgania słabo tłumione, ilustruje zjawisko rezonansu mechanicznego na wybranych przykładach.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
V. Drgania. Uczeń:
7) opisuje drgania wymuszone i drgania słabo tłumione, ilustruje zjawisko rezonansu mechanicznego na wybranych przykładach.

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, czym jest zjawisko rezonansu,

2. analizuje, jak układy mogą przekazywać między sobą drgania w zjawisku rezonansu,

3. zdaje sobie sprawę z zagrożeń, jakie może spowodować niekontrolowane zjawisko rezonansu,

4. dostrzega praktyczne zastosowania zjawiska rezonansu.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

wykład informacyjny, przeprowadzenie doświadczenia, 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: „Co to jest ruch harmoniczny?”, „Co to są drgania wymuszone?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.
Odwołanie do wiedzy uczniów o ruchu harmonicznym. Uczniowie odpowiadają na pytania:

• Co to jest ruch harmoniczny?

• Co to jest amplituda, częstotliwość i okres ruchu harmonicznego?

Faza realizacyjna:

Uczniowie zgłaszają pomysły, jak podtrzymać gasnące drgania. Na przykładzie huśtawki dochodzą do wniosku, że siła wymuszająca musi mieć zbliżoną częstotliwość do częstotliwości drgań własnych. Nauczyciel wyjaśnia, czym jest rezonans. Uczniowie podają przykłady rezonansu z życia codziennego (przykład rezonansu: kiedy jedziesz po wyboistej drodze, a twój samochód zaczyna podskakiwać - to jest przykład oscylacji twojego samochodu na jego częstotliwości rezonansowej, a raczej częstotliwości rezonansowej amortyzatorów. Możesz zauważyć, że kiedy jeździsz autobusem, częstotliwość odbicia jest nieco mniejsza. Jest tak dlatego, że amortyzatory opon mają niższą częstotliwość rezonansową.). Uczniowie oglądają film edukacyjny pokazujący układy (wahadła) znajdujące się w rezonansie. Aby upewnić się, że uczniowie zrozumieli zjawiska pokazane w filmie, pyta uczniów, jak drugie z wahadeł zostało wprawione w ruch. Następnie odpowiadają na pytania związane z filmem.

Faza podsumowująca:

Uczniowie rozwiązują w grupach zadania 6 i 8 z zestawu zadań.

Praca domowa:

Zadania 1 - 3 z zestawu zadań obowiązkowo, jedno z pozostałych zadań do wyboru.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów po lekcjach w celu powtórzenia i lepszego zrozumienia materiału.