Imię i nazwisko autora:

Tomasz Gradowski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Badanie ładunku na zewnątrz i wewnątrz naładowanego przewodnika

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.
VI. Elektrostatyka. Uczeń:
4) opisuje jakościowo rozkład ładunków w przewodnikach i znikanie pola elektrycznego wewnątrz przewodnika (klatka Faradaya).

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;
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
VII. Elektrostatyka. Uczeń:
6) opisuje jakościowo rozkład ładunków w przewodnikach, zerowe natężenie pola elektrycznego wewnątrz przewodnika (klatka Faradaya), duże natężenie pola wokół ostrzy na powierzchni przewodnika.

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. wymienia własności przewodników,

2. bada rozkład ładunków w przewodniku,

3. przeprowadza eksperyment w laboratorium wirtualnym z klatką Faradaya,

4. rozwiązuje zadania problemowe dotyczące rozłożenia ładunku na przewodniku.

Strategie nauczania:

IBSE

Metody nauczania:

wykład informacyjny, eksperyment

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

elektroskop, pałeczka ebonitowa z tkaniną, naczynie metalowe na izolowanej nóżce, metalowa kulka na izolowanym uchwycie

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Na poprzedniej lekcji, nauczyciel zadał uczniom wykonanie eksperymentu w wirtualnym laboratorium. Uczniowie opisują przebieg doświadczenia i wspólnie z nauczycielem podają podstawowe własności przewodników w polu elektrycznym.

Faza realizacyjna:

Na lekcji nauczyciel przeprowadza rzeczywisty eksperyment polegający na ładowaniu przewodzącego naczynia za pomocą naelektryzowanej pałeczki ebonitowej, a następnie zbieraniu ładunku za pomocą przewodzącej kulki z poszczególnych części naczynia i mierzeniu go elektroskopem.
Uczniowie próbują w sposób jakościowy opisać obserwowane zjawisko. Inspirowani przez nauczyciel wyjaśniają działanie klatki Faradaya, zwracając uwagę na rozkład ładunku, potencjał na powierzchni oraz zanikanie pola wewnątrz.

Faza podsumowująca:

Uczniowie weryfikują zdobytą wiedzę rozwiązując w parach zadania 1‑4 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

Uczniowie utrwalają wiedzę i zdobyte umiejętności przez rozwiązanie w domu zadań, których nie rozwiązali na lekcji: 5‑8 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Uczniowie mogą wykonać eksperyment w wirtualnym laboratorium na lekcji.