Imię i nazwisko autora:

Aleksandra Fijałkowska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Prawo Plancka

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum.

Rozszerzenie podstawy programowej obu zakresów.

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:
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi;
14) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych;
X. Fizyka atomowa. Uczeń:
1) analizuje na wybranych przykładach promieniowanie termiczne ciał i jego zależność od temperatury.
Temat lekcji rozszerza w/w punkt podstawy programowej.
Zakres rozszerzony
Treści nauczania - wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe.
Uczeń:
6) tworzy teksty, tabele, diagramy lub wykresy, rysunki schematyczne lub blokowe dla zilustrowania zjawisk bądź problemu; właściwie skaluje, oznacza i dobiera zakresy osi;
16) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych;
XI. Fizyka atomowa. Uczeń:
1) analizuje na wybranych przykładach promieniowanie termiczne ciał i jego zależność od temperatury. Temat lekcji rozszerza w/w punkt podstawy programowej.

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. wypowiada prawo Plancka.

2. formułuje założenia Plancka, w tym koncepcję dyskretnej energii oraz stanów kwantowych

3. wyznacza wartość kwantu energii klasycznego oscylatora harmonicznego,

4. stosuje równanie Plancka do wyznaczenia natężenia promieniowania ciała doskonale czarnego dla jednej długości fali.

Strategie nauczania:

IBSE

Metody nauczania:

wykład informacyjny

Formy zajęć:

praca zespołow

Środki dydaktyczne:

tablica

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Wprowadzenie zgodne ze wstępem – nauczyciel opowiada o zjawisku emisji promieniowania elektromagnetycznego przez rozgrzane obiekty oraz podkreśla, że efekt ten nie da się wytłumaczyć na gruncie fizyki klasycznej. Następnie nauczyciel robi krótkie wprowadzenie do pojęcia ciała doskonale czarnego oraz jego najpopularniejszego modelu, czyli wnęki z niewielkim otworem. Nauczyciel przedstawia badania Planka, jako pracę wyjaśniającą promieniowanie ciała doskonale czarnego oraz zapoczątkowującą nowe spojrzenie na fizykę.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel prezentuje prawo Plancka i wyjaśnia wyrazy znajdujące się we wzorze.

2. Nauczyciel przedstawia postulaty Plancka, ze szczególnym naciskiem na zrozumienie idei dyskretnej energii, nauczyciel posługuje się przykładem z drabiną opisanym w tekście.

3. Nauczyciel zachęca uczniów, aby zastanowili się, dlaczego w życiu codziennym pbserwowane typowo energie wydają się być ciągłe.

Faza podsumowująca:

Uczniowie obliczają całkowitą energię klastycznego oscylatora, opisanego w tekście e‑materiału oraz liczbę kantów energii na nią się składających. Uczniowie odpowiadają na pytanie nauczyciela z punktu 3 fazy realizacyjnej.

Nauczyciel ocenia pracę uczniów rozwiązujących zadania dając im informację zwrotną odnośnie ich wiedzy.

Praca domowa:

W ramach pracy domowej uczniowie oglądają załączony filmik oraz wyznaczają energię emitowaną w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię Słońca dla fali o długości 500 nm.

Chętni uczniowie mogą wyznaczyć tą wielkość dla kilku długości fali i następnie narysować jej wykres. Do tego zadania można też wykorzystać komputer z arkuszem kalkulacyjnym lub programem rysującym wykresy (np. gnuplot).

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Film samouczek może być wykorzystany na lekcji w fazie wprowadzającej w celu sprowokowania do dyskusji.