Imię i nazwisko autora:

Dariusz Aksamit

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Statyka bryły sztywnej w obliczeniach

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres 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 rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
5) rozróżnia wielkości wektorowe i skalarne, wykonuje graficznie działania na wektorach (dodawanie, odejmowanie, rozkładanie na składowe);
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
III. Mechanika bryły sztywnej. Uczeń:
3) stosuje warunki statyki bryły sztywnej; posługuje się pojęciem momentu sił wraz z jednostką.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia 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. wykorzystuje zasady dynamiki do analizy lotu helikoptera,

2. stosuje statykę bryły sztywnej w zadaniach.

Strategie i metody nauczania:

grywalizacja/gamifikacja

Formy zajęć:

praca grupowa, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

komputery dla każdego ucznia, wydrukowane materiały

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel przed lekcją drukuje kilka darmowych zdjęć z Internetu, prezentujących śmigłowce różnej konstrukcji: układ Sikorskiego, układ Kamowa, układ Piaseckiego i układ Flettnera. W trakcie lekcji nauczyciel dzieli uczniów na grupy, każdej przydzielając po jednym układzie – nauczyciel prosi uczniów o zaznaczenie na obrazkach wektorów sił i momentów sił występujących w tych układach. Następnie każda z grup prezentuje reszcie klasy, co ustaliła (nauczyciel ewentualnie komentuje i uzupełnia). Nauczyciel podsumowuje całość stwierdzeniem, że równowaga bryły sztywnej oznacza znoszenie się zarówno sił, jak i momentów sił przyłożonych do tej bryły.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel prosi uczniów o indywidualne zagranie w grę z niniejszego e‑materiału, rywalizując na czas wykonania całej gry. Uczniowie udzielają odpowiedzi, które nauczyciel wprowadza do gry, notując który z uczniów pierwszy udzielał poprawnych odpowiedzi. Gra może być czasochłonna, możliwe, że na lekcji zostanie zrealizowane tylko kilka etapów, pozostałe można zalecić jako pracę domową.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel podsumowuje wyniki gry, nagradzając zwycięzców. Prosi również o indywidualne rozwiązanie zadań 1, 2 i 7 dla upewnienia się, że wszyscy uczniowie zrozumieli najważniejsze założenia lekcji. Nauczyciel podsumowuje ostatni raz warunki równowagi bryły sztywnej i zadaje pracę domową.

Praca domowa:

Dokończenie gry oraz wykonanie zadań 3, 4 i 8 z zestawu ćwiczeń w celu powtórzenia i utrwalenia wiadomości o warunkach statyki bryły sztywnej.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Medium może być wykorzystane przez uczniów w domu przed lekcją metodą odwróconej klasy. Uczniowie w domu grają w grę z e‑materiału, a na lekcji omawiane są otrzymane rezultaty.