Imię i nazwisko autora:

Jerzy Ginter i Michał Kurek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Właściwości fal

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy - rozszerzenie zapisu podstawy programowej

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:
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;
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.

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. przedstawia prawo odbicia i prawo załamania,

2. tłumaczy dyfrakcję fali na przeszkodzie,

3. analizuje i interpretuje wynik interferencji dwóch fal.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna - dostrzeganie i definiowanie problemów oraz odkrywanie rzeczywistości poprzez eksperymenty

Metody nauczania:

pogadanka, wykład informacyjny, analiza pomysłów

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

siatka dyfrakcyjna i laser, płyty CD, piłki kauczukowe, płytkie naczynia napełnione wodą, linijki – po jednym na parę

Materiały pomocnicze:

e‑materiał „Jakie charakterystyczne właściwości wykazują fale?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Uczniowie zostają podzieleni na pary. Każda para dostaje zestaw: płytę CD, piłkę kauczukową, płytkie naczynie z wodą i linijkę. Mają za zadanie przy pomocy dostępnych narzędzi sprawdzić, w jaki sposób fale odbijają się od ścian naczynia. Najpierw sprawdzają, w jaki sposób odbija się piłka kauczukowa, a następnie szukają analogii w odbiciu fali na wodzie od ścian naczynia. Linijka może posłużyć do wytworzenia płaskiej fali.

Faza realizacyjna:

Na poziomie klasy nauczyciel podsumowuje wnioski, jakie uczniowie wyciągnęli na temat odbijania się fal. Wprowadza prawo odbicia, definiując normalną, kąt padania i kąt odbicia. Następnie przy pomocy lasera demonstruje prawo załamania na granicy powietrze – woda. Uczniowie przedstawiają pomysły na zależność między kątem padania a kątem załamania. Nauczyciel sprawdza ich pomysły kierując światło lasera pod różnymi kątami. Następnie wprowadza zależność opisującą kąty padania i załamania.
Uczniowie oglądają spodnie strony płyt CD pod różnymi kątami. Wspólnie z nauczycielem analizują pomysły, dlaczego płyta mieni się kolorami tęczy. Następnie nauczyciel opisuje dyfrakcję światła na małych przeszkodach na przykładzie płyty. Poprzez dyfrakcję światła lasera na szczelinie przechodzi do interferencji światła. Uczniowie przedstawiają swoje pomysły na wyjaśnienie, dlaczego na obrazie widać ciemne punkty. Na koniec nauczyciel wyjaśnia sposób powstawania obrazu wprowadzając interferencję destruktywną i konstruktywną.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości uczniowie rozwiązują zadania 1, 3, 5 i 8 z zestawu ćwiczeń.

Praca domowa:

W ramach pracy domowej uczniowie rozwiązują zadania 4, 6 i 7 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium może posłużyć do wprowadzenia właściwości fal, sprawdzenia umiejętności rozróżniania ich.