Temat: Jak skutecznie ogrzać się zimą?

Materiał uzupełniający do wykorzystania na lekcjach w grupie przedmiotów przyrodniczych (przyroda, biologia, chemia, geografia, fizyka), zajęciach dodatkowych, kołach zainteresowań. Może służyć jako zasób poszerzający wiedzę, przygotowujący uczniów do konkursów przyrodniczych.

Autor: Zyta Sendecka

Adresat

Uczeń klasy VII szkoły podstawowej (fizyka).

Podstawa programowa

Klasa VII – fizyka

IV. Zjawiska cieplne. Uczeń:

7) opisuje zjawisko przewodnictwa cieplnego; rozróżnia materiały o różnym przewodnictwie; opisuje rolę izolacji cieplnej.

Cel lekcji

Uczniowie identyfikują substancje dobrze i słabo przewodzące ciepło.

Kryteria sukcesu

• omówisz przykłady substancji dobrze i źle przewodzących ciepło;

• przeprowadzisz obserwację procesu przekazywania ciepła;

• opiszesz przykłady wykorzystania substancji dobrze i źle przewodzących ciepło.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne; 

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się;

• kompetencje społeczne i obywatelskie.

Metody/formy pracy

Pogadanka, praca z tekstem, praca z filmem, obserwacja pośrednia, technika świateł drogowych.

Praca frontalna oraz praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• abstrakt;

• tablica interaktywna lub tradycyjna;

• tablety/komputery;

• laboratoryjny termometr elektroniczny;

• trzy jajka;

• jednopalnikowa kuchenka elektryczna;

• garnek;

• woda;

• pojemniki o takiej samej objętości: styropianowy, metalowy i plastikowy;

• metodniki.

Fazy lekcji

Wstępna

1. Nauczyciel pyta uczniów, które substancje przewodzą ciepło, a które go nie przewodzą.

2. Nauczyciel podaje temat lekcji i cel lekcji w języku zrozumiałym dla ucznia oraz kryteria sukcesu.

Realizacyjna

1. Nauczyciel poleca podopiecznym, żeby zapoznali się z fragmentem pt. „Znikające ciepło” oraz wyjaśnili jego tytuł.

2. Uczniowie wykonują ćwiczenie interaktywne nr 1.

3. Nauczyciel zapowiada prezentację filmu ilustrującego zjawisko przewodnictwa cieplnego. Prosi podopiecznych, żeby zapisali pytanie badawcze i hipotezę w formularzu zamieszczonym w abstrakcie. Następnie wyświetla film. Uczniowie notują badane w filmie substancje i szeregują je zgodnie ze wzrostem ich zdolności do przekazywania ciepła. Formułują wnioski, a prowadzący lekcję sprawdza ich poprawność.

4. Uczniowie samodzielne wykonują ćwiczenie interaktywne nr 2.

5. Nauczyciel umieszcza po jednym gorącym, ugotowanym jajku w trzech pudełkach: styropianowym, metalowym i plastikowym. Uczniowie formułują hipotezę. Po upływie 10 minut za pomocą laboratoryjnego termometru elektronicznego mierzą temperaturę jaj i weryfikują (lub potwierdzają) swoje założenie.

6. Nauczyciel prosi uczniów, żeby obejrzeli zdjęcia zamieszczone w galerii („Galeria 1”) oraz omówili sposoby wykorzystania przewodników i izolatorów ciepła.

7. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie interaktywne nr 3 oraz ćwiczenie interaktywne nr 4.

Podsumowująca

Nauczyciel prosi uczniów, żeby ocenili stopień swojej wiedzy zdobytej podczas zajęć, stosując technikę świateł drogowych. Uczniowie podnoszą kolorowe kartki metodników, przy czym:

• kolor zielony oznacza, że uczniowie wszystko rozumieją;

• kolor żółty to znak, że mają pewne wątpliwości, więc powinni jeszcze raz przeczytać wybrane fragmenty abstraktu;

• kolor czerwony oznacza, że uczniowie nie zrozumieli większości informacji omówionych na lekcji i w związku z tym muszą przeczytać całość abstraktu.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

How to warm up in winter?

Remember what happens when you take a warm bath – your body warms up. However, when you make a snowball in the winter, your hands freeze. Why is this happening?

Items warm up or cool because they take or give away heat. Heat flows (moves) from an object with a higher temperature to an object with a lower temperature.

The ability of a substance to conduct heat is called thermal conductivity. The substances that conduct heat well, we say that they are good heat conductors. All metals belong to this group, e.g. copper, silver. Materials that poorly conduct heat are called insulators. These include, for example, wood and polystyrene. All substances in the form of liquids and gases conduct heat poorly.

We know that heat can flow and that some substances protect against this process, while others - on the contrary - are good at it. Now look for answers to the question: How is heat transferred?

Heat flows from a warmer object to a colder one until their temperatures are even. Of course, the speed of this process depends on what materials these objects are made of. The better the heat conductors, the faster the temperatures will even out. It is easy to check by pouring warm water into Styrofoam and metal cups. As you already know, the water in the metal cup will cool down quickly, and in the Styrofoam will cool down slowly, because the polystyrene is a thermal insulator.

In Poland, we have to heat homes in winter. To reduce heat losses in buildings, materials that are poor heat conductors, eg mineral wool, Styrofoam, are used to insulate them. Insulated walls in the winter retain heat inside the building. In the summer, on hot days, the same materials ensures the heat from the outside does not get inside and the house is cooler. Similarly with clothes. In winter, we wear „layers”, that is, we put on many layers of clothing, between which there is air acting as an insulator. In the summer, we wear light, airy clothes that easily let heat through.

• Heat is transferred between materials (objects) that have different temperatures.

• The heat is transferred between the objects until their temperatures become even.

• Some substances conduct heat very well, we call them heat conductors (eg copper). Others conduct heat very poorly – they are heat insulators (eg polystyrene).