Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Reguła faz Gibbsa

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:
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.

VI. Termodynamika. Uczeń:
4) opisuje przykłady współistnienia substancji w różnych fazach w stanie równowagi termodynamicznej.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie 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. streszcza regułę faz Gibbsa,

2. wyjaśnia, czym są parametry niezależne,

3. analizuje diagram fazowy substancji jednoskładnikowych,

4. wyjaśnia, czym są krzywe współistnienia faz na diagramie fazowym, oraz punkty: potrójny i krytyczny,

5. porównuje diagramy fazowe różnych substancji,

6. posługując się diagramem fazowym, rozróżnia przemiany fazowe, jakie mogą zajść w substancjach jednoskładnikowych pod wpływem zmiany ciśnienia i temperatury.

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‑materiały: „Jak definiuje się układ termodynamiczny?”, „Na czym polega stan równowagi termodynamicznej?”, „Jak definiujemy przemianę fazową?”, „Warunki równowagi układu termodynamicznego”.

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

1. Wprowadzenie zgodnie z treścią w części pierwszej „Czy to nie ciekawe?”.

2. Odwołanie do wiedzy uczniów o przemianach fazowych.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel zapoznaje uczniów z regułą faz Gibbsa, tłumacząc, czym są parametry niezależne. Uczniowie podają przykłady układów, które zawierają dwie fazy w równowadze.

Nauczyciel zapoznaje uczniów z diagramem fazowym, objaśniając jakie stany skupienia odpowiadają poszczególnym obszarom diagramu.

Uczniowie zgłaszają pomysły, jak interpretować różne przemiany wskazywane przez nauczyciela na diagramie. Uczniowie pod kierunkiem nauczyciela obliczają liczbę niezależnych parametrów w różnych stanach równowagi, a następnie oglądają film‑samouczek.

Faza podsumowująca:

Uczniowie rozwiązują w grupach polecenia aktywizujące umieszczone pod filmem‑samouczkiem.

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń, obowiązkowo zadania 1 – 5, do wyboru jedno z zadań 6 – 8 w celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości zdobytych na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film samouczek może być wykorzystany przez uczniów po lekcji do powtórzenia i utrwalenia materiału.