Imię i nazwisko autora:

Krystyna Wosińska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie czasu doprowadzenia cieczy do wrzenia przez ogrzewanie dołu i góry

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

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 podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
10) przeprowadza wybrane obserwacje, pomiary i doświadczenia korzystając z ich opisów; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
V. Termodynamika. Uczeń:
2) odróżnia przekaz energii w postaci ciepła między układami o różnych temperaturach od przekazu energii w formie pracy.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
10) przeprowadza wybrane obserwacje, pomiary i doświadczenia korzystając z ich opisów; planuje i modyfikuje ich przebieg; formułuje hipotezę i prezentuje kroki niezbędne do jej weryfikacji;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
VI. Termodynamika. Uczeń:
2) odróżnia przekaz energii w postaci ciepła między układami o różnych temperaturach od przekazu energii w formie pracy.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. wyjaśnia, na czym polega przekazywanie ciepła przez konwekcję,

2. odróżnia zjawisko konwekcji od przekazu ciepła przez przewodzenie,

3. analizuje zjawiska konwekcji występujące w cieczach i w powietrzu,

4. oceni, który sposób ogrzewania wody jest skuteczniejszy, od góry czy od dołu,

5. planuje i przeprowadza doświadczenie w wirtualnym laboratorium mające na celu zbadanie czasu doprowadzania wody do wrzenia różnymi sposobami.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna (dostrzeganie i definiowanie problemów)

Metody nauczania:

wykład informacyjny, eksperyment w wirtualnym laboratorium, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w parach, praca w grupach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

e‑materiał: „Jak definiuje się przewodnictwo właściwe?”, „Na czym polega transport ciepła przez konwekcję?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

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

Faza realizacyjna:

Nauczyciel wyjaśnia, czym jest przewodzenie ciepła, podkreślając, że woda jest złym przewodnikiem ciepła. Nauczyciel stawia uczniom pytania związane z doprowadzaniem wody do wrzenia. W kierowanej przez nauczyciela dyskusji uczniowie dochodzą do wniosku, że energia cieplna w wodzie (i w innych płynach) może rozchodzić się przez przewodzenie ciepła lub przez konwekcję. Na przykładzie podgrzewanej wody nauczyciel wyjaśnia, na czym polega zjawisko konwekcji i zwraca uwagę uczniów na inne przykłady konwekcji (np. powstawanie kominów ciepłego powietrza, z których korzystają ptaki podczas wznoszenia się do góry).

Uczniowie zastanawiają się, jak zachowa się woda podgrzewana od dołu i od góry. W celu sprawdzenia wniosków, do których doszli w dyskusji, uczniowie w parach wykonują doświadczenie w wirtualnym laboratorium, polegające na doprowadzeniu wody do wrzenia przez ogrzewanie od dołu i od góry. Po wykonaniu doświadczeń, wytypowana przez nauczyciela osoba na forum klasy dokonuje podsumowania uzyskanych wyników.

Faza podsumowująca:

Zespoły dzielą się na forum klasy wynikami przeprowadzonych doświadczeń. Następnie uczniowie w grupach 4‑osobowych dyskutują, co by się stało, gdyby górna grzałka nie wyłączyła się w momencie rozpoczęcia wrzenia wody (zadanie 8 z zestawu ćwiczeń).

Praca domowa:

Zadania z zestawu ćwiczeń: obowiązkowo zadania 1 – 4, do wyboru jedno z pozostałych zadań.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Multimedium bazowe może też być wykorzystane przez uczniów poza lekcjami w celu samodzielnego wykonania doświadczenia. Można je również wykorzystać podczas lekcji poświęconych: przekazowi ciepła i zjawisku konwekcji.