Imię i nazwisko autora:

Jerzy Ginter i Michał Kurek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Efekt Dopplera

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:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.

IX. Fale i optyka. Uczeń:
4) analizuje efekt Dopplera dla fal w przypadku, gdy źródło lub obserwator poruszają się znacznie wolniej niż fala; podaje przykłady występowania tego zjawiska.

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.

X. Fale i optyka. Uczeń:
13) analizuje efekt Dopplera dla fal w przypadku, gdy źródło lub obserwator poruszają się znacznie wolniej niż fala; podaje przykłady występowania tego zjawiska.

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. zdefiniuje efekt Dopplera,

2. wyjaśni, dlaczego częstotliwość dźwięku poruszających się obiektów zależy od tego, czy one się do nas zbliżają, czy oddalają,

3. przeanalizuje i zinterpretuje wpływ ruchu źródła i obserwatora na częstotliwość odbieranej fali.

Strategie nauczania:

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

Metody nauczania:

- pogadanka,
- wykład informacyjny.

Formy zajęć:

- praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

głośniki i laptop z nagraniem dotyczącym efektu Dopplera

Materiały pomocnicze:

e‑materiał „Na czym polega efekt Dopplera?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel uruchamia na komputerze nagrania dźwięków, w których słychać zmianę częstotliwości w wyniku ruchu źródła dźwięku. Następnie pyta uczniów, czy i kiedy spotkali się z czymś takim w życiu codziennym. Nauczyciel wspólnie z uczniami ustalają cele lekcji.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel w formie wykładu przekazuje uczniom informacje na temat efektu Dopplera i jego codziennych przykładach (np. ultrasonografia dopplerowska, pomiar prędkości pojazdów, meteorologiczny radar dopplerowski). Wyjaśnia, dlaczego następuje zmiana długości i częstotliwości fali w zjawisku Dopplera. Wyprowadza wzory na długość i częstotliwość fali odbieranej przez obserwatora w czasie ruchu źródła.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości i zrozumienia efektu Dopplera uczniowie rozwiązują zadania: 1, 3 i 4 z zestawu ćwiczeń e‑materiału. Nauczyciel pełni rolę doradcy, obserwuje i kontroluje pracę uczniów. 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:

W ramach pracy domowej uczniowie rozwiązują zadania: 2, 7 i 8 z zestawu ćwiczeń e‑materiału.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Przy pomocy symulacji można przedstawić mechanizm powstawania stożka Macha.