Prezentacja

KLIMAT –
FIZYCZNA ZAGADKA!
Opiekun :
mgr inż. Elżbieta Cyran – nauczycielka fizyki
Uczestnicy:
uczniowie Koła Fizycznego i Koła Ekologicznego
oraz inni chętni uczniowie z Gimnazjum nr 3
w Czeladzi
1 z 19
CELE PROJEKTU:
Dostrzeganie przez uczniów zjawisk fizycznych zachodzących w
atmosferze wokółziemskiej mających wpływ na przebieg pogody
i kształtowanie klimatu.
Rozwijanie umiejętności badawczych: dokonywanie obserwacji,
pomiarów i przeprowadzanie doświadczeń w celu zrozumienia
zjawisk fizycznych kształtujących klimat oraz możliwości
wykorzystania nauki do przeciwdziałania zmianom klimatycznym.
Wyrabianie umiejętności opracowywania doświadczeń przy
zastosowaniu programu Microsoft Excel oraz rozwijanie
umiejętności logicznego rozumowania i wyciągania wniosków.
Kształtowanie umiejętności poszukiwania informacji o klimacie
i zmianach klimatycznych w różnych źródłach oraz dokonania
analizy skutków globalnego ocieplenia klimatu.
Wskazanie sposobów zapobiegania gwałtownym zmianom
klimatycznym i uświadomienie, że znajomości praw, zasad i zjawisk
fizycznych w przyrodzie jest niezbędna w ochronie środowiska.
Rozwijanie umiejętności wykorzystania komputera i Internetu
oraz współpracy w grupie i prezentacji własnych osiągnięć.
2
z 19
KRÓTKI OPIS
PROJEKTU
Projekt poruszał aspekty fizyczne zmian klimatycznych na naszej planecie.
Praca uczniów polegała na identyfikacji zjawisk fizycznych mających wpływ na
klimat, ich analizę w oparciu o doświadczenie i literaturę. Zajęliśmy się również
wpływem działalności człowieka na stan atmosfery, a tym samym na zmiany
klimatyczne. „Efekt cieplarniany” to zjawisko ostatnio szczególnie często
dostrzegane, a przecież obecne od milionów lat i warunkujący rozwój życia na
naszej planecie.
W projekcie staraliśmy się dokonać analizy, na ile zmiany klimatyczne wynikają
z działalności człowieka, a na ile są skutkiem naturalnych cykli klimatycznych.
Uczniowie śledzili też następstwa tych zmian: anomalia pogodowe, zagrożenia
dla biosfery. Poszukiwali odpowiedzi na pytanie „Jak zapobiec zmianom
klimatycznym na naszej planecie?”
W projekcie wykorzystano Internet i techniki komputerowe. Był to projekt
interdyscyplinarny łączący nauki przyrodnicze,elementy sztuki i literatury.
3 z 19
NARZĘDZIA I PROGRAMY KOMPUTEROWE I
INTERNETOWE WYKORZYSTANE W
PROJEKCIE:
Power Point –przygotowanie sześciu prezentacji dotyczących zjawisk
fizycznych w atmosferze, czynników kształtujących klimat, globalnego
ocieplenia oraz jak my możemy wpłynąć na ogólny bilans cieplny Ziemi.
Word – do przygotowania: dyskusji panelowej dotyczącej ocieplenia klimatu,
sprawozdań z doświadczeń, wierszy i rymowanek, dekoracji związanej z
promocją projektu.
Excel – do opracowania wyników pomiarów i doświadczeń, wykonania
wykresów temperatury , ciśnienia, wilgotności opadów.
HTML– do przygotowania stron www.
Paint.net – przygotowanie zdjęć na stronę www.
Internet (Google ) - zgromadzenia potrzebnych informacji i zdjęć.
Picture Manager – przygotowywania zdjęć dokumentujących działania
uczniów.
Media Player Classic – przygotowanie filmików z doświadczeń.
Gimp – do przygotowania zdjęć konkursowych.
Publisher – przygotowanie zaproszeń, dyplomów i ulotek.
4 z 19
ORGANIZACJA PRACY ZESPOŁÓW
UCZNIOWSKICH:
W projekcie brali udział uczniowie klas I i II - członkowie kół: fizycznego i
ekologicznego oraz inni zainteresowani tą tematyką. Na zajęciach lekcyjnych w
każdej klasie przedstawiłam założenia projektu i zachęciłam uczniów do wzięcia
udziału w jego realizacji.
Uczniowie pracowali w zespołach pięcioosobowych. Każdy z nich zajmował
się inną częścią projektu i prezentował pozostałym efekty swojej pracy na forum
projektu, aby wszyscy zapoznali się z omawianymi zagadnieniami.
W każdym zespole był wyłoniony lider, który kierował pracą całego zespołu,
laborant odpowiedzialny za przeprowadzenie doświadczeń, informatyk
przygotowujący prezentację PowerPoint oraz fotograf i sekretarz dokumentujący
osiągnięcia zespołu .
Sekretarze poszczególnych grup przygotowali dyskusję panelową dotyczącą zmian
klimatycznych i roli naukowców, polityków , przemysłowców i ekologów w ich
minimalizowaniu.
Konkurs na wierszyki i rymowanki wymyślone przez uczniów „Klimat w potrzebie”
oraz plastyczny „Uwaga … ocieplenie!” , a także konkurs fotograficzny „Cuda
fizyki w ... atmosferze” był koordynowany przez lidera projektu.
Zespół informatyków był odpowiedzialny za stworzenie strony internetowej, na
której uczniowie prezentują swoje osiągnięcia oraz przygotowanie zaproszeń na
sesję popularno-naukową , ulotek i dyplomów oraz opracowanie fotografii
5 z 19
konkursowych. Nad całością czuwał lider informatyków.
ORGANIZACJA PRACY ZESPOŁÓW
UCZNIOWSKICH c.d.:
I zespół zadaniowy opracował temat: Atmosfera ziemska i zjawiska fizyczne.
Uczniowie zajęli się wyjaśnieniem pojęcia atmosfery, wskazali na skład i własności fizyczne
powietrza jako mieszaniny gazów, przedstawili budowę warstwowa atmosfery oraz
niektóre zjawiska fizyczne.
II zespół zadaniowy opracował temat: Obieg ciepła w atmosferze.
Uczniowie wyjaśnili pojęcie klimatu i czynniki na niego wpływające. Zajęli się źródłami i
sposobami przekazywania ciepła (przewodnictwo cieplne, konwekcja, promieniowanie UV,
świetlne i podczerwone) oraz bilansem cieplnym Ziemi.
III zespół zadaniowy opracował temat: Obieg wody w atmosferze.
Uczniowie opracowali przemiany fazowe wody w atmosferze oraz przedstawili obieg wody
w przyrodzie, dokonali podziału chmur.
IV zespół zadaniowy opracował temat: Krążenie powietrza w atmosferze.
Uczniowie zajmowali się ciśnieniem atmosferycznym, wskazali na przyczyny krążenia
powietrza, omówili wyże i niże baryczne, poziome i pionowe ruchy powietrza, siłę
Coriolisa, rodzaje wiatrów. Zajęli się też groźnymi zjawiskami atmosferycznymi: cyklony
tropikalne , trąby powietrzne , huragany.
V zespół zadaniowy opracował temat: Globalne ocieplenie.
Uczniowie przygotowali informacje i przeprowadzili badania dotyczące efektu
cieplarnianego i jego wpływu na zmiany klimatyczne. Przygotowali informacje dotyczące
wpływu działalności człowieka na stan atmosfery i zmiany klimatyczne.
Wszyscy uczestnicy projektu na zebraniu podsumowującym wskazali, jakie działania
powinni podjąć , aby zminimalizować emisję CO2. Efektem tej pracy jest prezentacja
PowerPoint oraz ulotki.
6 z 19
ROLA NAUCZYCIELA:
Konsultacje w sprawach merytorycznych.
Pomoc w przygotowaniu doświadczeń i obserwacji.
Pomoc w tworzeniu wykresów w Excel .
Zorganizowanie wycieczki na Wydział Nauk o Ziemi oraz do Urzędu Miasta.
Wystosowanie prośby do UM o sponsorowanie nagród w konkursach.
Pomoc w przygotowaniu prezentacji projektu: sesji popularno-naukowej.
Moją najważniejszą decyzją był wybór tematyki projektu, natomiast uczniowie
już samodzielnie wybierali zagadnienia którymi chcieli się zająć oraz swoją rolę w
zespole zadaniowym.
Wydaje mi się, że byłam niezbędna w fazie planowania projektu , organizacji
wycieczek oraz selekcji zabranych informacji.
Również w czasie przygotowania oraz publicznej prezentacji projektu
koordynowałam działania uczniów, przygotowałam dużą salę multimedialną oraz
zorganizowałam pracę szkoły tak , aby osiągnięcia uczniów mogli zobaczyć ich
koledzy, nauczyciele , dyrektor oraz zaproszony gość z Urzędu Miasta Czeladź. 7 z 19
OPIS KOLEJNYCH DZIAŁAŃ UCZNIÓW:

Uczestniczą w konsultacjach z nauczycielem fizyki oraz
ekspertami z innych przedmiotów.

Wyszukują informacje w Internecie, podręcznikach, słownikach,
prasie.

Przeprowadzają doświadczenia i obserwacje : uczniowie zbierają
potrzebne materiały i przyrządy, wykonują eksperymenty,
prowadzą obserwacje, dokonują pomiarów , robią notatki,
opracowują wyniki i wykonują wykresy w Excelu , sporządzają
sprawozdania.

Uczestniczą w zajęciach warsztatowych „Opracowywanie
meteorologicznych zdjęć satelitarnych” na Wydziale Nauk o
Ziemi UŚ w Sosnowcu.

Przeprowadzają rozmowę z pracownikiem UM w Czeladzi
Wydziału Rozwoju Miasta i Inżynierii Miejskiej .
8 z 19
OPIS KOLEJNYCH DZIAŁAŃ UCZNIÓW c.d.
 Wykonują i opracowują zdjęcia z podejmowanych działań.
 Przygotowują dyskusję panelową dotyczącą zmian
klimatycznych i roli naukowców, polityków , przemysłowców i
ekologów w ich minimalizowaniu.
 Przygotowują prezentacje w Power Point .
 Koordynują przebieg ogłoszonych konkursów i opracowują ich
wyniki.
 Przygotowują dyplomy, ulotki i zaproszenia na sesję
popularno-naukową .
 Tworzą stronę internetową, na której prezentują swoje
osiągnięcia .
9 z 19
REZULTATY PRACY UCZNIÓW:
Co możemy zrobić, aby zmniejszyć
emisję dwutlenku węgla do atmosfery?
Zjawisko grawitacji jest spoiwem Wszechświata - jest podstawową siłą działającą pomiędzy ciałami,
jest siłą powszechną, obecną w dowolnym zakątku kosmosu.
Sztuka sformułowania ogólnego wzoru na grawitację udała się genialnemu uczonemu angielskiemu
Izaakowi Newtonowi.
m1, m2 - masy oddziaływujących
grawitacyjnie ciał
r - odległość między środkami ciał
G - stała grawitacji, G = 6.67·10-11Nm2/kg2.
Wartość siły przyciągania grawitacyjnego działającej między dwoma ciałami
jest wprost proporcjonalna do iloczynu mas oddziaływujących ciał
i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ich środkami.
Głównym źródłem ciepła na Ziemi jest krótkofalowe
promieniowanie słoneczne, które przechodząc przez
atmosferę, ulega osłabieniu tak, że do powierzchni Ziemi
dociera niewiele ponad jego połowę, tj. 52%. Pozostała część
promieniowania jest pochłaniana przez ozon i chmury (15%)
oraz odbijana od chmur i rozproszona przez aerozole (33%).
Bilans cieplny
Promieniowanie słoneczne
docierające do powierzchni Ziemi jest
od niej odbijane w 5% natomiast
pozostałe 47% ulega pochłonięciu
przez podłoże i przetworzeniu na
ciepło, które Ziemia oddaje
atmosferze w postaci promieniowania
długofalowego.
Wypromieniowane przez Ziemię ciepło
ogrzewa powietrze atmosferyczne
głównie przez uwalnianie ciepła w
czasie kondensacji pary wodnej
(23%), pochłanianie promieniowania
cieplnego (15%) oraz przejmowanie
ciepła i nagrzewanie się od podłoża
(14%). W sumie Ziemia oddaje tyle
samo ciepła, ile otrzymuje.
Gwarantuje to utrzymanie stałej
średniej temperatury powierzchni
Ziemi 15°C. Jest to tzw. równowaga
cieplna Ziemi. Bez atmosfery Ziemia
miałaby średnią temperaturę około 18°C. .
huragan Rita
huragan Katrina
huragan Emily
Skąd te gazy cieplarniane?
Obieg wody w przyrodzie
Pod wpływem ciepła słonecznego powierzchnia
mórz i oceanów nieustannie paruje. Woda zmienia
stan skupienia z ciekłego na gazowy i masy pary
wodnej mieszają się z powietrzem.
Prezentacje multimedialne w
PowerPoint:
Atmosfera ziemska i zjawiska fizyczne.
Obieg ciepła w atmosferze.
Obieg wody w atmosferze.
Krążenie powietrza w atmosferze.
Globalne ocieplenie.
10 z 19
Co możemy My…?
REZULTATY PRACY UCZNIÓW:
Przygotowanie, przeprowadzenie i opracowanie
doświadczeń , pomiarów i obserwacji:
Absorpcja promieni słonecznych
Balon dźwigający szklanki
Czy zmieni się poziom wody w słoiku?
Konwekcja w gazach
Model elektrofiltru
Obserwacja pogody
Pomiar ciśnienia atmosferycznego
Badamy ciśnienie atmosferyczne!
Cieplarka
Jak powstają chmury?
Magiczna butelka z balonem
Model zachodzącego Słońca
Parowanie , wrzenie i skraplanie
Wyznaczamy ciśnienie atmosferyczne za pomocą strzykawki
11 z 19
REZULTATY PRACY UCZNIÓW:
Przebieg temperatury
Obserwacja pogody
Wilgotność powietrza
15
Temperatura (°C)
10
wilgotność %
temperatura
20
5
0
8
8
8
8
8
8
8
8
8
08
.0
.0
.0
.0
.0
.0
.0
.0
.0
4.
04
04
04
04
04
04
04
04
04
.0
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
0
1
Wil
1.
04
.0
8
2.
04
.0
8
3.
04
.0
8
4.
04
.0
8
5.
04
.0
8
6.
04
.0
8
7.
04
.0
8
8.
04
.0
8
9.
04
.0
8
10
.0
4.
08
data
80
70
60
50
40
30
20
10
0
data
Przebieg ciśnienia
6
5
1005
1000
Opady deszczu
995(mm)
990
985
980
975
970
965
ciśnienie (hPa)
4
2
1
0
data
Ciśnienie (hPa)
1.
04
.0
8
2.
04
.0
8
3.
04
.0
8
4.
04
.0
8
5.
04
.0
8
6.
04
.0
8
7.
04
.0
8
8.
04
.0
8
9.
04
.0
10 8
.0
4.
08
3
1.
04
.0
2. 8
04
.0
3. 8
04
.0
4. 8
04
.0
5. 8
04
.0
6. 8
04
.0
7. 8
04
.0
8. 8
04
.0
9. 8
04
.
10 08
.0
4.
08
opady deszczu (mm)
Opady deszczu
data
Obserwacje pogody prowadziliśmy od 1 do 10 kwietnia . Pomiary
wykonywane były codziennie przez 10 dni o godzinie 7.50, 11.30 14.25
na placu szkolnym w odległości 160 cm od powierzchni ziemi.(…) Wyniki
pomiarów ( średnie) umieszczono w tabeli i wykonano wykresy w Excelu.
12 z 19
REZULTATY PRACY UCZNIÓW:
Wyznaczmy ciśnienie atmosferyczne
za pomocą strzykawki
Potrzebne przedmioty: siłomierz 0-50N, szklana
strzykawka bez igły, plastelina, linijka.
Przebieg doświadczenia
Wysuwamy całkowicie tłoczek ze strzykawki i
mierzymy jego średnicę. Następnie obliczamy
promień tłoczka i obliczamy powierzchnię tłoczka.
Wsuwamy tłoczek do strzykawki maksymalnie
głęboko i zatykamy plasteliną wylot przeznaczony
do założenia igły. Do uchwytu tłoczka zaczepiamy
nitką haczyk siłomierza. Trzymając strzykawkę
poziomo odciągamy powoli siłomierz tak, by
tłoczek w strzykawce przesuwał się i odczytujemy
wskazani siłomierza. Wykonujemy 5 pomiarów i
obliczamy średnią wartość siły.
Obliczenia
Promień tłoczka r =
20/2=10mm
Pole powierzchni tłoczka 2∏r2
= 2*3,14*0,012 = 0,000314
m2
Wyniki pomiarów
Średnica tłoczka 2r = 20mm
Nr pomiaru
Wartość siły
1
35 N
2
32,5 N
3
35 N
Obliczamy ciśnienie
4
32,5 N
atmosferyczne:
5
32,5 N
p = F/S
p = 33,4/0,000314
Średnia
33,4N
arytmetyczna
P= 106300Pa = 1063 hPa
[p]= N/m2 = Pa
Ciśnienie wynosiło 1063 hPa
13 z 19
REZULTATY PRACY UCZNIÓW:
Gazetka informacyjna o prowadzonym projekcie.
Schemat do prezentacji „Obieg wody w atmosferze”: Przemiany energii
wewnętrznej towarzyszące zmianom stanów skupienia wody.
Dyskusja panelowa dotyczącą zmian klimatycznych i roli naukowców,
polityków , przemysłowców i ekologów w ich minimalizowaniu.
Dyplomy, ulotki i zaproszenia na sesję popularno-naukową .
Prezentację zdjęć konkursowych „ Cuda fizyki … w atmosferze”.
Wiersze i rymowanki z okazji Dnia Ziemi 2008 „ Klimat w potrzebie”.
Plakaty z okazji Dnia Ziemi 2008 „ Uwaga …ocieplenie!”
Strona internetowa, na której prezentują swoje osiągnięcia
(www.kfz.orgs.pl)
14 z 19
PREZENTACJA PUBLICZNA PROJEKTU:
Sesja popularno-naukowa KLIMAT- FIZYCZNA ZAGADKA!
Wstęp (przywitanie gości , informacja o Dniu Ziemi i haśle tegorocznych
obchodów tego święta oraz projekcie realizowanym przez uczniów naszej
szkoły).
Przedstawienie prezentacji multimedialnych przygotowanych przez
poszczególne zespoły, a między nimi pokazy najciekawszych doświadczeń
wykonanych przez uczniów.
Przeprowadzenie dyskusji panelowej dotyczącej zmian klimatycznych i roli
naukowców, polityków , przemysłowców i ekologów w ich minimalizowaniu.
Pokaz prezentacji „ Co możemy My…”
Ogłoszenie wyników konkursów : literackiego na wierszyki i rymowanki
„Klimat w potrzebie” , plastycznego „Uwaga … ocieplenie!” oraz fotograficznego
„Cuda fizyki w ... atmosferze” i wręczenie dyplomów i nagród książkowych.
 Pokaz zdjęć konkursowych "Cuda fizyki w ... atmosferze” i recytacja
nagrodzonych wierszy.
Podsumowanie sesji przez panią Dyrektor szkoły.
15 z 19
Prezentacje w wykonaniu uczniów
Nasza widownia
Były też doświadczenia…
16 z 19
WNIOSKI:
Czego nauczyli się uczniowie?
Dostrzegania zjawisk fizycznych w otaczającej nas przyrodzie.
Dokonywania obserwacji, prowadzenia pomiarów i
przeprowadzania doświadczeń oraz ich opracowywania.
Wykorzystania programów komputerowych i Internetu do
prowadzenia pracy badawczej, poszukiwania informacji i
jej przetwarzania oraz prezentacji własnych osiągnięć.
Że, problem ocieplenia klimatu jest problemem globalnym .
Co możemy zrobić, aby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla
do atmosfery?
Właściwej komunikacji i współpracy w grupie.
Zasad publicznego prezentowania efektów swojej pracy
17 z 19
Wypowiedzi uczniów
„Najciekawsze w tym całym projekcie były doświadczenia, trochę
gorzej ,gdy trzeba było zrobić sprawozdanie…”
Piotrek
„Najbardziej podobała mi się wycieczka na Wydział Nauk o Ziemi i
ten triceratops. Zbieganie z dachu wieżowca też byłoby fajne, gdyby
nie to mierzenie ciśnienia… Nie wiedziałam też , że tyle sztucznych
satelitów kręci się wokół Ziemi!”
Karolina
„Byłam zła na Panią , że musiałyśmy zmieścić naszą prezentację w 7
minutach. Tak w ogóle było OK!
Nie myślałam , że fizyka może być tak zajmująca. I trzymam Panią za
słowo - jedziemy na wycieczkę!”
Paulina
18 z 19
WNIOSKI:
Co ja
zyskałam
realizując
projekt?
Poznałam lepiej moich uczniów , dostrzegłam
w nich wiele możliwości.
Rozwinęłam swoje umiejętności w zakresie
wykorzystania komputera w pracy dydaktycznej
(zapoznałam się z programem Publisher oraz
poszerzyłam swoje umiejętności w obsłudze
programu Power Point).
Zapoznałam się bliżej z problemem zmian
klimatycznych naszej planecie.
Poznałam empirycznie pracę z uczniami metodą
projektu.
Projekt to dobra metoda pracy z uczniami chętnie podejmującymi
nowe wyzwania. Wykorzystam ją w pracy koła fizycznego, którego
zajęcia mogą być prowadzone tą metodą w okresie jednego
semestru. Byłoby to wtedy bardziej rozłożone w czasie i nie
wymagałoby zbyt dużo dodatkowej pracy zarówno od uczniów jak i
nauczyciela. Metoda projektu może być też wykorzystana przy
opracowywaniu tematów na które brakuje mi czasu w trakcie zajęć
dydaktycznych.
19 z 19