KONSPEKT OTWARTEJ LEKCJI FIZYKI
advertisement
SCENARIUSZ LEKCJI Z FIZYKI [III etap edukacyjny] DLA KLASY III GIMNAZJUM Temat lekcji: Co wiemy o oddziaływaniach magnetycznych ? – powtórzenie i utrwalenie wiadomości. Cel ogólny: Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń utrwalimy wiedzę na temat magnesów i pola magnetycznego. Przypomnimy sobie , w jaki sposób oddziałują bieguny magnetyczne oraz czy przewodniki z prądem działają na magnes. Powtórzymy, na czym polega magnetyzm Ziemi i w jaki sposób wykorzystuje się właściwości magnesu w codziennym życiu. Zamierzone cele zajęć: (w ujęciu tradycyjnym) kształcący rozwijanie umiejętności czytania ze zrozumieniem rozwijanie i formułowanie wniosków na podstawie wcześniejszych wiadomości, przeprowadzonych doświadczeń, informacji zawartych w tekście, rysunku, wychowawczy wyrabianie aktywności u uczniów, rozwijanie umiejętności wspólnej pracy w grupie, kształtowanie jasnego komunikowania wyników pracy, poznawczy utrwalenie pojęć: bieguny magnetyczne, pole magnetyczne, zwojnica, elektromagnes, siła elektrodynamiczna utrwalenie wiadomości na temat oddziaływań przewodników z prądem na magnesy [związek pomiędzy zjawiskami elektrycznymi i magnetycznymi] ukazanie powiązań wiedzy zdobytej na lekcjach z sytuacjami zachodzącymi w życiu codziennym. Zamierzone cele zajęć: (w ujęciu operacyjnym) wie, że magnesy mają dwa bieguny magnetyczne i magnesy oddziałują ze sobą Uczeń wyjaśnia, co nazywamy polem magnetycznym i wie jaki jest umowny zwrot linii pola magnetycznego wie, że źródłem pola magnetycznego jest Ziemia i magnesy trwałe wie, że wokół przewodników z prądem wytwarza się pole magnetyczne wyjaśnia działanie elektromagnesu i rolę rdzenia w elektromagnesie Nabywane umiejętności: umie posługiwać się igłą magnetyczną do wyznaczenia biegunów magnetycznych umie określić zwrot linii pola magnetycznego umie wykorzystać opiłki żelaza do określenia kształtu linii pola magnetycznego magnesów trwałych Uczeń umie zbudować elektromagnes i zna jego działanie nabywa umiejętności samodzielnej pracy, obserwacji zjawisk fizycznych, stawiania pytań i poszukiwania odpowiedzi na nie przeprowadza doświadczenia i wyciąga wnioski, uczy się współpracy w grupie, korzysta z TIK Kompetencje kluczowe: porozumiewanie się w języku ojczystym myślenie matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo-techniczne umiejętność uczenia się Metody pracy: podająca- wykład informacyjny, pogadanka; praktyczna-doświadczenia uczniowskie w grupach, ćwiczenia; problemowa- aktywizująca, dyskusja kontrolowana Formy pracy: praca zbiorowa jednolita pod kierunkiem nauczyciela, praca w grupie zróżnicowana, prezentacja wyników pracy Środki i pomoce dydaktyczne: zeszyt, podręcznik, tablica i kreda, kartki, pisaki, karty pracy, magnesy sztabkowe i podkowiaste, opiłki żelaza, igły magnetyczne, zwojnica, przewody, źródło prądu, własnoręcznie wykonane elektromagnesy, gwoździe, śrubki, spinacze biurowe, drut stalowy, klocki z różnych metali, PRZEBIEG LEKCJI: Faza wstępna: Część porządkowa: Powitanie uczniów, sprawdzenie listy obecności, sprawdzenie zadania domowego. Zapisanie tematu lekcji. Zapoznanie uczniów z celami zajęć. Odwołanie do wiedzy z lekcji poprzednich na temat magnesów. Nauczyciel przedstawia proste doświadczenia z magnesami. Wprowadzenie do bieżącego tematu i zadań, wyjaśnienie na czym będzie polegała praca uczniów, podział uczniów na 5 grup ćwiczeniowych (po około 3-4 osoby), rozdanie kart pracy oraz instrukcji do doświadczeń. Przypomnienie BHP: Podczas wykonywania doświadczeń zachowajcie szczególną ostrożność z uwagi na przepływ prądu i ostre opiłki żelaza. Przestrzegajcie wszystkich zasad panujących w pracowni fizycznej. O wszystkich zdarzeniach informujcie nauczyciela. Faza realizacji: Uczniowie w grupach: ( 15 minut) • zapoznają się z treścią instrukcji i pobierają pomoce naukowe do doświadczeń, następnie przydzielają sobie role niezbędne do wykonania zadań • korzystają z zeszytu - notatek z poprzednich lekcji, podręcznika, telefonów komórkowych z dostępem do Internetu • przeprowadzają doświadczenia (po jednym w grupie) Grupa 1 – przeprowadza doświadczenie wg instrukcji nr 1 Grupa 2 – przeprowadza doświadczenie wg instrukcji nr 2 Grupa 3 – przeprowadza doświadczenie wg instrukcji nr 3 Grupa 4 – przeprowadza doświadczenie wg instrukcji nr 4 Grupa 5 – przeprowadza doświadczenie wg instrukcji nr 5 • opisują przebieg doświadczenia na dużych kartkach, wyciągają i zapisują wnioski Nauczyciel obserwuje pracę uczniów w grupach. Sprawdza poprawność wykonywanych czynności. Określa NaCoBeZu. Kontroluje poziom koncentracji uwagi poprzez pytania sprawdzające. Jeśli zachodzi taka potrzeba, udziela dodatkowych objaśnień. Faza podsumowująca: Przedstawiciele grup krótko przedstawiają efekty swojej pracy pozostałym grupom – wykonany plakat, przebieg doświadczenia, wnioski (3 minuty na jedno wystąpienie). Elektromagnesy wykorzystywane przez jedną z grup zostały własnoręcznie wykonane przez czterech chętnych uczniów. Informacje na temat wykonania elektromagnesu uczniowie wyszukali w Internecie. Uczniowie po krótkiej dyskusji uzupełniają kartę pracy jako podsumowanie zebranych wniosków. Wybrani uczniowie czytają rozwiązanie zadań z kart pracy. Każdy z uczniów określa swój wkład pracy na zajęciach i dokonuje ewaluacji zajęć poprzez wybór odpowiedniej „buźki” zgodnie ze swoimi odczuciami. Następnie rysuje odpowiednie „buźki” na ankiecie ewaluacyjnej. Nauczyciel wygłasza krótki komentarz odnoszący się do pracy uczniów na zajęciach, podsumowuje i ocenia pracę uczniów oraz zadaje prace domową: wyszukanie w zasobach Internetu (z podaniem źródła) doświadczenia na temat magnetyzmu, możliwego do przeprowadzenia w warunkach szkolnych. Nauczyciel wyznacza 5 dyżurnych (po jednej osobie z grupy) do pomocy w sprzątnięciu sali. Załącznik 1) karta pracy 2) instrukcje dla grup 1- 5 / dodatkowo jedno dla chętnych/ 3) instrukcja pracy w grupie 4) ankieta dla ucznia KARTA PRACY POWTÓRZENIE I UTRWALENIE WIADOMOŚCI Z MAGNETYZMU Przygotowując się do sprawdzianu sprawdź, czy potrafisz: 1) nazywać bieguny magnetyczne magnesów trwałych i opisać charakter oddziaływania między nimi; 2) opisać zachowanie igły magnetycznej w obecności magnesu oraz zasadę działania kompasu; 3) opisać oddziaływanie magnesów na żelazo i podać przykłady wykorzystania tego oddziaływania; 4) opisać działanie przewodnika z prądem na igłę magnetyczną (doświadczenie Oersteda); 5) opisać działanie elektromagnesu i rolę rdzenia w elektromagnesie; 6) opisać wzajemne oddziaływanie magnesów z elektromagnesami i wyjaśnić działanie silnika elektrycznego prądu stałego. Zadanie 1 Zaznacz bieguny magnetyczne używając skrótów N i S. Każdy magnes ma dwa bieguny: ……………………..i …………………… Biegun północny oznaczamy literą ……….…………..i kolorem …………………………….., biegun południowy literą ……………………….i kolorem ……………………………….. Nie można ich od siebie oddzielić. Jeżeli podzielimy magnes na dwie części, to każda z nich stanie się całym …………………………z …………….……………biegunami. Zadanie 2 Kiedy dwa magnesy sztabkowe przyciągają się, a kiedy odpychają? Wykonaj schematyczny rysunek. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Zadanie 3 W puste miejsca wstaw odpowiednie wyrazy z ramki Pole magnetyczne to ......................................., w której działają siły magnetyczne. Zwrot linii pola magnetycznego zaznaczamy zawsze od bieguna……………..………………. do bieguna ……………………..………… północnego, południowego, przestrzeń, zachodniego, magnes, pole, Zadanie 4 Dokończ zdania. 1) Hans Chrystian Oersted przez przypadek odkrył , że każdy przewodnik z prądem............................................................................... 2) Świadczy o tym zachowanie igły magnetycznej, która......................................................... Zadanie 5 Uzupełnij zdania. Siłę elektrodynamiczną nazywamy siłę, z jaką pole .................................................... działa na przewodnik .................................................... Aby obliczyć wartość tej siły wykorzystujemy wzór: F = .....•........•....... Wartość siły elektrodynamicznej zależy od: - Zadanie 6. Podaj regułę prawej dłoni dla przewodnika prostoliniowego, przez który płynie prąd elektryczny. INSTRUKCJE DLA GRUPY UCZNIÓW DOŚWIADCZENIE I Demonstracja doświadczenia obrazującego najprostszy elektromagnes i zasadę jego działania : • nawiń drut miedziany na gruby stalowy gwóźdź ; • końce drutu podłącz do płaskiej baterii 4,5 V ; • wykonaj rysunek • zbliż główkę gwoździa do drobnych żelaznych przedmiotów ( szpilki, gwoździki ) – zapisz obserwacje • następnie przerwij obwód prądu – zapisz obserwacje • sformułuj wnioski Zadanie : Wyszukaj z podanego tekstu zastosowanie elektromagnesu. Wypisz krótko 6 przykładów: Elektromagnesy znajdują się w prądnicach czyli urządzeniach do wytwarzania prądu elektrycznego. Elektromagnesy znajdują się w automatycznych bezpiecznikach domowej instalacji elektrycznej. W telewizorach odchylają one wiązki elektronów, które padają na ekran i tworzą obraz telewizyjny. W telefonie elektromagnes porusza membraną słuchawki, dzięki czemu powstaje słyszany przez nas dźwięk. W głośniku zmienny sygnał elektryczny pochodzący ze wzmacniacza dociera do elektromagnesu, który na przemian przyciąga i odpycha magnes z membraną co powoduje drgania i wytwarzanie dźwięku. Elektromagnesy wchodzą w skład głowic zapisujących i odczytujących informacje na magnetycznych nośnikach: taśmach magnetofonowych, dyskach twardych komputerów i dyskietkach. W dzwonku elektrycznym po włączeniu prądu elektromagnes przyciąga młoteczek do dzwonka. Ruch młoteczka przerywa obwód elektryczny i sprężynujący młoteczek powraca do poprzedniej pozycji. Wówczas prąd zaczyna znowu płynąć i sytuacja się powtarza. dzwonek dzwoni tak długo, aż prąd zostanie wyłączony. Potężne elektromagnesy są często używane w składnicach złomu. Po wyłączeniu prądu pole znika i wtedy unoszony ładunek spada. Podobnie w stoczniach służą do transportu blach stalowych, a w halach produkcyjnych utrzymują ciężkie części stalowe obróbce mechanicznej. Elektromagnesy nadprzewodzące mają również ogromne zastosowanie w medycynie. Są istotną częścią komputerowych tomografów, które dzięki wykorzystaniu magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) pozwalają uzyskać bezdotykowo obrazy wnętrza ludzkiego ciała. Badanie tomograficzne polega na umieszczeniu pacjenta w nadprzewodzącej cewce i włączeniu silnego pola magnetycznego. Doświadczenie II Prezentacja pola magnetycznego wokół magnesów sztabkowych Pomoce: opiłki żelaza, magnesy sztabkowe, szyba plastikowa Połóż na ławce magnes i przykryj go szybą. Nasyp cienką warstwę opiłków na szybkę i lekko postukaj w jej brzeg. Obserwuj wzór, jaki tworzą opiłki. Połóż dwa magnesy biegunami jednoimiennymi a następnie różnoimiennymi. Nasyp cienką warstwę opiłków na szybkę i obserwuj wzór, jaki tworzą opiłki. Wykonaj rysunek, zapisz obserwacje i wniosek. Zadanie Narysuj pole magnetyczne Ziemi. Zaznacz odpowiednio bieguny magnetyczne i geograficzne Ziemi. Doświadczenie III Co lubi magnes? Pomoce: duży silny magnes, magnes sztabkowy, przedmioty – klocki z różnych substancji, drut miedziany, stalowy Zbadaj, które z przedmiotów wykonanych z różnych substancji są przyciągane przez magnes. Spróbuj za pomocą magnesu pozbierać rozsypane na ławce śrubki, spinacze biurowe, swoje przybory szkolne – ołówek, linijkę, łyżka, doniczka, ołówek, spinacz biurowy, szklanka, aluminiowa puszka itp. Zbliżaj magnes do różnych przedmiotów sprawdzając, które z nich przyciąga. Wykonaj rysunek, zapisz obserwacje i wniosek. Zadanie Czy magnes przyciąga miedziany i stalowy drut? Doświadczenie Oersteda IV Prezentacja pola magnetycznego wokół przewodnika prostoliniowego z prądem Pomoce prostoliniowy przewodnik , źródło prądu np. bateria 4,5 V, igła magnetyczna Przebieg doświadczenia Ustawiamy igłę magnetyczną i czekamy aż wskaże kierunek północ - południe, następnie umieszczamy nad nią przewodnik, który na krótką chwilę łączymy z bateryjką. Obserwujemy zachowanie igły magnetycznej w momencie zamknięcia obwodu. Wykonaj rysunek, zapisz obserwacje i wniosek. Zadanie W jaki sposób można określić kierunek i zwrot linii pola magnetycznego wokół przewodnika z prądem? Doświadczenie V Jak zachowuje się zwojnica jeżeli płynie przez nią prąd elektryczny? Pomoce: zwojnica, bateria, przewody, igiełki magnetyczne Przebieg: Zwojnicę łączymy ze źródłem prądu, na końcach ustawiamy igiełki magnetyczne, które początkowo ustawiają się zgodnie z liniami ziemskiego pola magnetycznego. Jak zachowuje się zwojnica podłączona do źródła prądu elektrycznego i igiełki magnetyczne? Wykonaj rysunek, napisz obserwacje, wniosek. Zadanie Jak wyznaczyć bieguny magnetyczne zwojnicy? DOŚWIADCZENIE / dla chętnych/ Spróbuj zrobić z kawałka sztywnego drutu „huśtawkę elektrodynamiczną” i umieść ją wewnątrz magnesu podkowiastego (układ ten przedstawiony jest na obrazku). Podłącz przewód do prądu (np. do bateryjki 4,5V). Co widzisz? Co się zmieni, gdy prąd popłynie w przeciwnym kierunku, a co — gdy odwrócisz bieguny magnesu? Wykonaj rysunek, napisz obserwacje i wniosek. Zadanie Jak wyznaczyć zwrot działania siły elektrodynamicznej? [ czyli zwrot wychylenia „huśtawki”] Instrukcja pracy w grupie: wybierzcie lidera - osobę kierującą zespołem sekretarza - osobę zapisującą informacje, wykonującą plakat sprawozdawcę - osobę prezentującą efekty pracy grupy przeczytajcie instrukcję do doświadczenia i treść zadania ustalcie między sobą co wiecie na temat zadania, korzystajcie z notatek, podręcznika, telefonu z dostępem do Internetu 6. wykonajcie doświadczenie i przygotujcie plakat 7. efektem pracy Waszej grupy ma być plakat, na którym przedstawicie rysunek obrazujący doświadczenie, obserwacje i wnioski (na przygotowanie całości macie 15 minut ) 8. prezentacja pracy - czas trwania max 3 minuty 1. 2. 3. 4. 5. Ankieta dla uczniów 1. Czy przeprowadzona lekcja pozwoliła Tobie powtórzyć materiał z magnetyzmu? 2. Czy podobała się Tobie dzisiejsza lekcja? 3. Czy wolisz tradycyjną powtórkę prowadzoną przez nauczyciela? 4. Czy pracowałeś/aś na lekcji z dużym zaangażowaniem? 5. Jak oceniasz swoją pracę w grupie?
