Imię i nazwisko autora:

Dariusz Aksamit

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Ruch obrotowy bryły sztywnej w zadaniach

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach.
III. Mechanika bryły sztywnej. Uczeń:
2) stosuje pojęcie bryły sztywnej; opisuje ruch obrotowy bryły sztywnej wokół osi;
4) stosuje zasady dynamiki dla ruchu obrotowego; posługuje się pojęciami przyspieszenia kątowego oraz momentu bezwładności jako wielkości zależnej od rozkładu mas, wraz z ich jednostkami.

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. stosuje pojęcie bryły sztywnej,

2. wykorzystuje zasady dynamiki do opisu ruchu obrotowego bryły sztywnej wokół osi,

3. wykonuje obliczenia związane z ruchem obrotowym bryły sztywnej.

Strategie i metody nauczania:

eksperymentalno‑obserwacyjna

Formy zajęć:

praca indywidualna, dyskusja grupowa

Środki dydaktyczne:

komputery z dostępem do Internetu dla każdego ucznia, projektor multimedialny

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel rozpoczyna od zaprezentowania filmów dostępnych w Internecie związanych z lotami kosmicznymi (polecamy wpisać w wyszukiwarce „Manned Maneuvering Unit” lub „Orbital Maneuvering System” oraz filmy z lądowania na Księżycu etc.). Nauczyciel zwraca uwagę na „dym” wylatujący z elementów statku i pyta uczniów, czy wiedzą do czego to służy. Nauczyciel prowadzi dyskusję, naprowadzając na trop silników manewrowych i tłumacząc ich działanie. Nauczyciel prosi uczniów o rozwiązanie zadania 2 i 4 z zestawu ćwiczeń, aby upewnić się, że wszyscy zrozumieli koncepcję silników manewrowych.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel prosi uczniów o włączenie na swoich komputerach gry z niniejszego e‑materiału. Nauczyciel prosi o robienie notatek w trakcie gry.
Uczniowie realizują kolejne zadania indywidualnie, konkurując na czas ich wykonania. Nauczyciel indywidualnie sprawdza postępy i udziela rad i wskazówek uczniom, którzy nie radzą sobie sprawnie z zadaniami. Po skończeniu gry przez pierwszych uczniów nauczyciel łączy ich w pary z uczniami radzącymi sobie wolniej, powtarzając ten proces, aż wszyscy uczniowie ukończą grę.

Faza podsumowująca:

Nauczyciel prosi kolejno uczniów o podsumowanie (na podstawie notatek zrobionych w trakcie gry) kolejnych etapów gry – kolejno uczniowie opowiadają, czym jest orbita geostacjonarna etc. Nauczyciel uzupełnia ewentualne braki i zadaje pracę domową.

Praca domowa:

Pracą domową mogą być zadania niezrealizowane na lekcji, jak 5, 6 i 8 z zestawu ćwiczeń. Dla chętnych proponuje się sprawdzenie rzeczywistych parametrów dawnych misji kosmicznych, z wypisaniem danych na temat masy i rozmiarów satelitów oraz siły ciągu (zarówno silników głównych, jak i manewrowych).

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium:

Można zrealizować lekcję w formie odwróconej klasy, prosząc uczniów o zagranie w grę w domu, a na lekcji rozpoczynając od omówienia wniosków lub trudności z nią związanych.