| |
| |
| W jaki sposób metale przewodzą prąd elektryczny |
| III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony |
| Cele kształcenia – wymagania ogólne II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych. Zakres podstawowy Treści nauczania – wymagania szczegółowe I. Wymagania przekrojowe. Uczeń: 3) prowadzi obliczenia szacunkowe i poddaje analizie otrzymany wynik; 15) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu. VII. Prąd elektryczny. Uczeń: 2) rozróżnia metale i półprzewodniki: omawia zależność oporu od temperatury dla metali i półprzewodników. Zakres rozszerzony Treści nauczania – wymagania szczegółowe I. Wymagania przekrojowe. Uczeń: 3) prowadzi obliczenia szacunkowe i poddaje analizie otrzymany wynik; 19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu. VIII. Prąd elektryczny. Uczeń: 1)opisuje przewodnictwo w metalach, elektrolitach i gazach; wyjaśnia procesy jonizacji w gazach, wskazuje rolę promieniowania, wysokiej temperatury i dużego natężenia pola elektrycznego. |
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.
|
| Uczeń:
wyjaśnia budowę wewnętrzną metali,
wylicza i porównuje wielkości mogące wpływać na przewodzenie prądu,
streszcza klasyczny model przewodnictwa,
stosuje zdobyta wiedzę w rozwiązywaniu zadań,
analizuje animację 3D poświęconą przewodnictwu prądu przez metale.
|
| IBSE (Inquiry‑Based Science Education - nauczanie/uczenie się przedmiotów przyrodniczych przez odkrywanie/dociekanie naukowe) |
| wykład informacyjny, burza mózgów, pokaz multimedialny |
| praca zespołowa, praca w parach |
| symulacja interaktywna, rzutnik |
| e‑materiał: „Zależność oporu właściwego od ruchliwości nośników ładunku” |
|
|
Nauczyciel stawia pytanie: Jaki jest związek między budową mikroskopową metali i przewodzeniem prądu, w szczególności z oporem elektrycznym? Nauczyciel razem z uczniami przypomina podstawowe wiadomości o prądzie elektrycznym i podstawowych wielkościach opisujących prąd oraz wiadomości o budowie metali. |
|
Pytanie nauczyciela: jakie elementy budowy wewnętrznej mogą wpływać na przepływ prądu? Efektem dyskusji powinno być stwierdzenie, że tymi elementami są: ilość nośników prądu i opory, jakie napotykają w trakcie ruchu. Nauczyciel zapoznaje uczniów z klasycznym modelem ruchu elektronów w metalu na bazie animacji. Zwraca uwagę na różnice w wartościach prędkości termicznej i prędkości dryfu. Na podstawie modelu klasycznego uczniowie, korzystając ze wskazówek nauczyciela, wyprowadzają zależność między prędkością dryfu i natężeniem zewnętrznego pola elektrycznego. Na podstawie symulacji multimedialnej uczniowie powinni zauważyć wpływ wzrostu temperatury na prędkość dryfu elektronów, a zatem i na opór właściwy. Nauczyciel informuje o ograniczeniach modelu klasycznego. |
|
Uczniowie rozwiązują zadania z zestawu ćwiczeń: 1‑4. Nauczyciel wspiera uczniów w realizacji zadania. |
|
Rozwiązanie zadań z zestawu ćwiczeń: 5‑8 w celu utrwalenia wiadomości zdobytych na lekcji. |
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium | Animacja może być wykorzystywana na zajęciach, na których omawiany będzie związek między szybkością nośników a natężeniem prądu i związku oporu elektrycznego właściwego z ruchliwością nośników. |