Współczesny opis ruchu

1. Cele lekcji

a) Wiadomości

1. Uczeń wie, co to jest punkt materialny.

2. Uczeń zna definicję ruchu.

3. Uczeń zna pojęcie układu odniesienia i układu współrzędnych.

4. Uczeń zna pojęcie toru.

5. Uczeń zna pojęcie drogi.

b) Umiejętności

1. Uczeń umie narysować wektor przemieszczenia pomiędzy dwoma punktami toru.

2. Uczeń umie nazwać ruch ze względu na tor, po jakim porusza się ciało.

3. Uczeń umie podać przykłady sytuacji, w których ciała nie można traktować jak punktu materialnego.

4. Uczeń umie sporządzić wykres x = f(t) dla określonych danych.

2. Metoda i forma pracy

Podział metod nauczania według koncepcji nauczania wielostronnego W. Okonia:

1. Metody asymilacji wiedzy: rozmowa nauczająca

2. Metody samodzielnego dochodzenia do wiedzy: dyskusja

3. Metody praktyczne: analiza ruchu

4. Metody waloryzacyjne: prezentacja pracy grup

Forma pracy: grupowa

3. Środki dydaktyczne

1. Tablica i kreda

2. Opisy ruchów dla uczniów

3. Podręcznik uczniowski

4. Przebieg lekcji

a) Faza przygotowawcza

Na wstępie lekcji nauczyciel za pomocą pytań przypomina uczniom materiał dotyczący lekcji poprzedniej. Zwraca uwagę, jak dalekosiężne skutki mają podstawowe założenia w nauce. Filozofowie opisywali świat, odwołując się do porównań i intuicji, dopiero Arystoteles zapoczątkował badania i wnioski z obserwacji. Nowożytni filozofowie i fizycy konsekwentnie dążyli do ścisłego i jednoznacznego wyrażania odkrytych w doświadczeniu praw natury.

Współczesna fizyka jako swoje główne narzędzie opisu świata wybrała matematykę. Związki pomiędzy wielkościami, zasady rządzące ruchem ciał i wszelkie inne wiadomości o świecie staramy się zapisywać w postaci równań i wyrażeń algebraicznych.

Nauczyciel dzieli uczniów na zespoły. Każdy zespół otrzymuje przedstawiony słownie opis ruchu jakiegoś rzeczywistego ciała (przykład stanowi załącznik 1). Każdy przypadek opisuje inny rodzaj ruchu ze względu na tor i odległość przebywaną w kolejnych odstępach czasu (jeszcze nie nazwanej prędkością).

b) Faza realizacyjna

Uczniowie pracują w grupach. Każda grupa opracowuje otrzymany przypadek ruchu, wykonując następujące zadania:

• Narysować na kartce A4 przebieg ruchu. Kartka wyobraża płaszczyznę ruchu.

• Narysować wektory przemieszczania ciała.

• Sporządzić tabelę wartości przebytej drogi i czasu, jaki upłynął od rozpoczęcia ruchu.

• Wykonać wykres zależności przebytej drogi od czasu, który upłynął od rozpoczęcia ruchu.

• Sporządzić tabelę wartości położenia ciała i czasu, jaki upłynął od rozpoczęcia ruchu.

• Wykonać wykres zależności położenia ciała od czasu.

W razie problemów z pojęciami uczniowie sprawdzają ich znaczenia w podręczniku. Nauczyciel kontroluje pracę uczniów, pomaga w razie poważniejszych trudności, zwraca uwagę na błędy oraz staranność wykonywanych prac.

c) Faza podsumowująca

Każda grupa prezentuje wykonane przez siebie wykresy i tabele. Przedstawiają krótko, jaki opis ruchu został im podany. Nauczyciel wiesza narysowane na kartkach wykresy i tabele na tablicy, przypinając je magnesami. Poprawia ewentualne błędy i nieścisłości.

Uczniowie dyskutują nad efektami swojej pracy. Nauczyciel stawia kolejne pytania: Jak można pogrupować te ruchy? Jak zdefiniować występujące w nich pojęcia? Co oznaczają podobieństwa w przedstawionych wykresach? Jaki jest związek pomiędzy wektorem przemieszczenia, a drogą? Wnioski z dyskusji w formie definicji pojęć i podziałów nauczyciel zapisuje na tablicy, a uczniowie w zeszytach.

5. Bibliografia

A. Kaczorowska, Fizyka i astronomia. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego. Część 1, Wydawnictwo Edukacyjne Zofii Dobkowskiej „Żak”, Warszawa 2002.

6. Załączniki

a) Przykładowy opis ruchu

załącznik 1

Biegacz podczas rozgrzewki zamierza przebiec całą bieżnię stadionu o długości 350 m. Rozpoczyna swój bieg dość wolno i w czasie pierwszych 3 minut przebywa 100 m. Następnie zatrzymuje się w miejscu i wykonuje ćwiczenia rozciągające przez 15 minut. Po wykonaniu ćwiczeń rozpoczyna sprint, przebywając kolejne 100 m bieżni w czasie 18 s. Po zakończeniu sprintu biegnie wolniej, wykonując wymachy rękami. Po kolejnych 3,5 minuty mija trybunę honorową znajdującą się na 256 metrze od linii startu. Na koniec biegacz wykonuje kolejny sprint, mijając linię, z której wystartował po upływie 20 s.

b) Praca domowa

Znaleźć przykład ruchu, którego torem jest krzywa przypominająca „ósemkę”.

7. Czas trwania lekcji

45 minut

8. Uwagi do scenariusza

brak