CELE ZOPERACJONALIZOWANE: Cel ogólny: zrozumienie istoty napięcia prądu, będącego w istocie równoważnym ilorazowi pracy sił pola i wartości ładunku Uczeń

(1)

SCENARIUSZ LEKCJI

III ETAP EDUKACYJNY

Temat: Bez pracy nie ma napięcia.

TREŚCI KSZTAŁCENIA

 Fizyka, 4.8: [Uczeń] posługuje się (intuicyjnie) pojęciem napięcia elektrycznego;

 Informatyka, 6.1: [Uczeń] wykorzystuje programy komputerowe, w tym edukacyjne, wspomagające i wzbogacające naukę różnych przedmiotów.

CELE ZOPERACJONALIZOWANE:

Cel ogólny: zrozumienie istoty napięcia prądu, będącego w istocie równoważnym ilorazowi pracy sił pola i wartości ładunku Uczeń:

 opisuje przepływ prądu w przewodnikach jako ruch elektronów swobodnych,

 posługuje się intuicyjnie pojęciem napięcia elektrycznego,

 wie jakie wielkości związane są z napięciem prądu elektrycznego, zna ich symbole oraz jednostki,

 wie, że źródło napięcia jest źródłem energii elektrycznej,

 wie jakie są przykłady źródeł napięcia elektrycznego,

 wie jakie przyrządy pomiarowe, symbole, jednostki, wzory i zależności związane są z wielkościami opisującymi napięcie.

NABYWANE UMIEJĘTNOŚCI:

Uczeń:

 umie wyciągnąć wnioski z obserwacji,

 umie wyjaśnić o czym informuje napięcie elektryczne,

 umie rozwiązać proste zadanie z zastosowaniem wzoru na napięcie elektryczne,

(2)

 projektuje prosty arkusz kalkulacyjny,

 wprowadza dane do arkusza kalkulacyjnego,

 formatuje zawartość komórek arkusza,

 drukuje wykonany przez siebie arkusz,

 zapisuje pliki w wyznaczonym miejscu,

 nabywa umiejętności samodzielnej pracy, obserwacji zjawisk fizycznych, stawiania pytań i poszukiwania odpowiedzi na nie,

 potrafi zainstalować program użytkowy i znaleźć instrukcje dotyczące jego obsługi.

Etapy lekcji

Przedmio t nauczani

a

Kompetencj

e kluczowe Przebieg zajęć

Środki dydaktyczn

e

Metody nauczania

Formy pracy

Etap wstępny

Fizyka Porozumiewa nie się w języku ojczystym;

myślenie matematyczn e i

podstawowe kompetencje naukowo- techniczne;

umiejętność uczenia się

Pogadanka na temat obserwacji i doświadczeń uczniów z życia codziennego dotyczących wiedzy o własnościach prądu elektrycznego, szczególnie zaś napięcia prądu elektrycznego.

Nauczyciel stara się sprawdzić, co uczniowie już wiedzą o napięciu, jego wartościach spotykanych i stosowanych w życiu codziennym.

Dyskusja Problemowa:

aktywizująca

Zbiorowa, jednolita

Etap realizacji

Fizyka Porozumiewa nie się w języku ojczystym;

Przypomnienie wiadomości na temat:

- mechanizmu przepływu prądu elektrycznego w

Notatki z poprzednich zajęć

Podająca:

wykład informacyjny

Zbiorowa, jednolita

(3)

myślenie matematyczn e i

przewodnikach,

- znanych uczniom źródeł napięcia, pól elektrycznych

Fizyka Myślenie matematyczn e i

Nauczyciel z pomocą ucznia uruchamia komputer oraz rzutnik multimedialny, wgrywa do komputera film z pamięci typy Flash, uruchamia program odtwarzający filmy, odtwarza film.

Nauczyciel we właściwych momentach zatrzymuje z pomocą aktywnego ucznia film i prowadzi z uczniami krótką dyskusję lub naprowadza na rozwiązanie pokazanych w filmie problemów czy zadań, po czym wznawia odtwarzanie filmu.

Po zakończonej projekcji nauczyciel moderuje krótką dyskusję mającą na celu podsumowanie wiedzy na temat istoty napięcia prądu oraz jego zależności od pracy sił pola oraz wielkości przesuwanego w nim ładunku, zapowiada ostatnie ćwiczenie, którym będzie obliczenie (w arkuszu kalkulacyjnym) napięcia w zależności od wykonanej przez siły elektryczne pracy, przy danej wartości ładunku.

Film (animacja)

„Napięcie elektryczne”

(zasób nr QWE03302),

Podająca:

Film

Zbiorowa, jednolita

(4)

Nauczyciel zachęca uczniów do wykonania obliczeń w arkuszu kalkulacyjnym na komputerze. Celem tych obliczeń jest uzyskanie kilku wyników napięcia, jakie powstaje w wyniku działania różnych wartości pracy pola elektrycznego na ładunek o danej wartości.

(Arkusz Kalkulacyjny „Arkusz kalkulacyjny w roli woltomierza” - zasób nr QWE03303).

Dane wejściowe są zgromadzone na Karcie Pracy (Załącznik nr 3), którą należy wydrukować w odpowiedniej liczbie egz. przed zajęciami oraz dysponować jej wersją elektroniczną w formacie MS Word.

W zależności od znanych nauczycielowi kompetencji uczniów w zakresie umiejętności obsługi arkusza kalkulacyjnego MS Excel oraz ilości komputerów, jakimi dysponuje, nauczyciel dzieli klasę na kilka grup zgromadzonych przed komputerami (lub staje się operatorem arkusza kalkulacyjnego wspomaganym przez kilku aktywnych, chętnych uczniów).

Zadanie każdej grupy polega na wprowadzeniu do arkusza danych wejściowych tak, ażeby arkusz kalkulacyjny wyliczył wielkość napięcia w zależności od kilku wartości pracy sił pola elektrycznego przesuwającego za każdym razem o danej wartości ładunek w polu elektrycznym.

Gdy każda grupa zakończy pracę, przedstawiciel każdej grupy (lider) nagrywa utworzony arkusz

Arkusz kalkulacyjny:

„Arkusz kalkulacyjny w roli

woltomierza”

(zasób nr QWE03303), Karta Pracy (Załącznik nr 3)

Eksponująca:

pokaz połączony z przeżyciem

Grupowa, jednolita oraz zróżnicowana

(5)

na nośniku typu Flash, wgrywa ten arkusz do komputera, do którego podłączony jest rzutnik multimedialny. Uruchamia arkusz kalkulacyjny i prezentuje na ekranie uzyskane wyniki w swojej grupie. Nauczyciel ewentualnie koryguje dostrzeżone błędy oraz zachęca do wyprowadzania wniosków w rodzaju zauważonych prawidłowości lub zależności między danymi wejściowymi a wynikami obliczeń.

Gdy każda grupa zakończy pracę, przedstawiciel grupy (lider) nagrywa utworzony arkusz na nośniku typu Flash, wgrywa ten arkusz do komputera, do którego podłączony jest rzutnik multimedialny. Uruchamia arkusz kalkulacyjny i prezentuje na ekranie uzyskane wyniki w swojej grupie, przedstawiając najpierw dane wejściowe z Karty Pracy. Nauczyciel zachęca do wyprowadzania wniosków końcowych w rodzaju zauważonych prawidłowości lub zależności między danymi wejściowymi a wynikami obliczeń.

Uwaga – dla uczniów zdolnych można przewidzieć:

- wprowadzanie danych do arkusza kalkulacyjnego w postaci elektronicznej metodą Copy, Paste, bezpośrednio z Karty Pracy dostępnej uczniom w postaci pliku MS Word na komputerze, na którym uruchomiony jest arkusz kalkulacyjny.

- możliwe jest wprowadzenie w arkuszu tej

(6)

samej wartości ładunku wielokrotnie, dla każdej pary ładunku Q oraz pracy W, ale możliwe jest także wprowadzenie wartości ładunku tylko raz w określonej komórce arkusza, a następnie każda kolejna formuła obliczająca napięcie prądu powinna odpowiednio korzystać z tej raz wprowadzonej wartości poprzez użycie w tej formule adresowania bezwzględnego wartości Q {znak $}. Jeśli np. wartość ładunku jest umieszczona w komórce A26, to w każdej komórce liczącej napięcie, dzielnikiem będzie adres bezwzględny tej wartości Q: A$26 - wprowadzenie polecenia Wykonaj wykres zależności napięcia U od pracy sił elektrycznych W, przy danej wartości ładunku Q.

Uczniowie wykonując ten wykres zauważają, że jest to zależność liniowa, wprost proporcjonalna.

Czyli im większa jest praca sił pola elektrycznego, przenoszącego ładunek o danej wartości, tym większe jest napięcie.

Etap końcowy

Podsumowanie lekcji. Nauczyciel podsumowuje poznane wiadomości temat napięcia: Napięcie elektryczne między punktami A i B jest to iloraz pracy, jaką wykonują siły pola elektrycznego nad przemieszczanym ładunkiem i wartości tego ładunku.

Podająca:

pogadanka

Zbiorowa, jednolita

(7)

ZAŁĄCZNIKI DO SCENARIUSZA

ZAŁĄCZNIK NR 3 – KARTA PRACY

7

GRUPA A Praca sił pola (W) Ładunek elektryczny (Q)

2,5 0,01

5 0,01

7,5 0,01

10 0,01

12,5 0,01

15 0,01

17,5 0,01

(8)

Uwagi:

- dane należy wprowadzić ręcznie do arkusza

- dane liczbowe należy sformatować w arkuszu kalkulacyjnym jako Kategoria: Liczby - liczby należy globalnie sformatować do 2 miejsc po przecinku

- opcjonalnie można wykonać w arkuszu wykres zależności Napięcia od Pracy - opcjonalnie można dane wprowadzić z pliku Word poprzez Copy, Paste - opcjonalnie można użyć adresowania bezwzględnego dla wartości Q ZAŁĄCZNIK NR 3 – KARTA PRACY

GRUPA B Praca sił pola (W) Ładunek elektryczny (Q)

2,5 0,1

5 0,1

7,5 0,1

10 0,1

12,5 0,1

15 0,1

17,5 0,1

(9)

Uwagi:

- opcjonalnie można wykonać w arkuszu wykres zależności Napięcia od Pracy - opcjonalnie można dane wprowadzić z pliku Word poprzez Copy, Paste - opcjonalnie można użyć adresowania bezwzględnego dla wartości Q

ZAŁĄCZNIK NR 3 – KARTA PRACY

9

GRUPA C Praca sił pola (W) Ładunek elektryczny (Q)

25,5 0,55

50,5 0,55

75,5 0,55

100,5 0,55

125,5 0,55

150,5 0,55

175,5 0,55

(10)

Uwagi:

- opcjonalnie można wykonać w arkuszu wykres zależności Napięcia od Pracy - opcjonalnie można dane wprowadzić z pliku Word poprzez Copy, Paste - opcjonalnie można użyć adresowania bezwzględnego dla wartości Q