O czym szepce cień? Tomasz Kacik Zespół Szkół Handlowych w Sopocie

Transkrypt

1 Tomasz Kacik Zespół Szkół Handlowych w Sopocie O czym szepce cień? I. Główny cel lekcji Głównym celem cyklu zajęć jest uświadomienie uczniom roli prostej obserwacji zjawisk w poznawaniu Świata. Przeprowadzenie części zajęć w plenerze ma na celu uatrakcyjnić proces nauczania i pobudzić u uczniów wrodzoną, ale często uśpioną ciekawość. II. Cele szczegółowe lekcji: Uczeń: umie wyjaśnić pojęcia: czas, gnomon, zegar słoneczny, miejscowy południk, południk niebieski, południk geograficzny, deklinacja magnetyczna, azymut, umie wyjaśnić zjawiska: magnetyzmu ziemskiego, górowania ciał niebieskich, refrakcji, umie wyjaśnić różnicę czasu między południem lokalnym, a południem urzędowym, umie wyjaśnić jak znaleźć najlepszy moment wszelkich obserwacji astronomicznych ciał niebieskich, umie wyjaśnić od czego zależy dzienny ruch Słońca na nieboskłonie, umie wykorzystywać wiadomości i umiejętności interdyscyplinarne (geografia, matematyka), uczy się organizacji, koordynacji, sprawnego i skutecznego zarządzania, zintegrowanego działania. III. Formy pracy uczniów: Uczniowie podzieleni na 5 grup przedstawiają wyniki swojej pracy na zadany temat, a następnie przeprowadzają obserwacje, wyciągają z nich wnioski. IV. Metody pracy: Projekt edukacyjny z elementami obserwacji i oceniania kształtującego. V. Komentarz metodyczny: Zadania stawiane dzisiejszej szkole to m.in. nauczanie fizyki w sposób kontekstowy, ukazanie roli obserwacji i inspirowanie dociekliwości i postawy badawczej ucznia. Te zadania można dobrze wykonać stosując w kształceniu aktywne metody nauczania, np. szeroko pojęty projekt edukacyjny. Projekt pod tytułem O czym szepce cień składa się z trzech części. Kompetencje uczniów na przeprowadzenie projektu są wystarczające w przypadku uczniów szkół ponadgimnazjalnych (trygonometria). Część pierwsza będącą wprowadzeniem w temat, polega na przygotowaniu merytorycznym uczniów. Każda grupa uczniów otrzymuje Kontrakt (załącznik 1), w którym opisane są m.in. cele pracy i wymagania wobec uczniów (zgodne z założeniami oceniania kształtującego). Uczniowie na przygotowanie prezentacji na zadany temat mają 3 tygodnie, po czym prezentują wyniki swojej pracy przed całą klasą. Prezentacja jest współoceniana przez uczniów, którzy przyznają punkty poszczególnym grupą, wykorzystując przygotowane Karty do głosowania (załącznik 2.). Część druga to obserwacja (przeprowadzana w godzinach ), którą uczniowie wykonują zgodnie z poleceniami zawartymi w Instrukcji postępowania (załącznik 3.), otrzymanymi przed obserwacją. To najtrudniejsza część projektu, ponieważ nie można przewidzieć pogody (bezchmurnego nieba). Choć i tu z pomocą może przyjść internet. Dlatego najlepszym okresem do przeprowadzenia obserwacji jest maj/czerwiec lub wrzesień. Tu rola nauczyciela polega na wspieraniu grup uczniowskich w ich działaniu i obserwacji poszczególnych uczniów w pracy nad powodzeniem przedsięwzięcia, ich zaangażowaniem. Część trzecia to przedstawienie obserwacji i omówienie wniosków, jakie sformułowali w wyniku obserwacji. Samo przedstawienie prezentacji, obserwacje wraz z podsumowaniem można przeprowadzić w ciągu jednego dnia, wykorzystując zamieszanie związane z maturą ustną lub dzień dziecka w ramach 1

2 astronomicznego dnia w szkole itp. VI. Pomoce dydaktyczne: karty do głosowania (równa ilości uczniów), 5 tarczy (tworzywo sztuczne, drewniane), 5 kartek, 5 cyrkli, ołówki, długopisy, markery, linijki, kalkulatory, gnomon (gwóźdź, cerówka, dobrze naostrzony ołówek), co najmniej 1 poziomica, 4 zegarki (grupa 1., grupa 2., grupa 3. i grupa 5.), kompas (grupa 4.), kątomierze (grupa 4. i grupa 5.), tablice matematyczne trygonometryczne (grupa 2. i grupa 3.), papier milimetrowy (grupa 3. i grupa 5.), laptop z projektorem multimedialnym. 2

3 VII.Tok lekcji: Część pierwsza zajęć dydaktycznych (w sali lekcyjnej) - wprowadzenie. Poszczególne grupy uczniów przedstawiają wyniki swojej pracy na zadany temat, w dowolnej formie (plakat, prezentacja multimedialna, foliogramy). Czas jednej prezentacji winien mieścić się w granicach 5-10 minut. Pozostali uczniowie sporządzają notatki w zeszytach i przyznają punkty poszczególnym grupą za prezentacje na Kartach do głosowania (załącznik 2.). grupa 1. Gnomon jako najstarszy przyrząd astronomiczny Celem projektu jest udowodnienie tezy że gnomon jest najstarszym przyrządem astronomicznym. Skupcie się na ludach starożytnego Świata (Chińczykach np. obelisk w Lo-jang, Babilończykach, Egipcjanach, Grekach Spartanach, Inkach). We wstępie pracy przedstawcie co to jest gnomon, jego konstrukcję. Jako podsumowanie pracy możecie przedstawić wykorzystanie gnomonu (pomocne tutaj nazwiska to np. Anaksymander z Miletu, Eratostenes). grupa 2. Zegary słoneczne Celem projektu jest przedstawienie budowy, historii powstania i podziału zegarów słonecznych. Skupcie się jedynie na zegarach słonecznych, nie bierzcie pod uwagę gnomonów. W pracy możecie krótko przedstawić różnice między gnomonem, a zegarem słonecznym. grupa 3. Zegary słoneczne w naszej okolicy Celem zadania jest przedstawienie historii powstania i rodzaju zegarów słonecznych w najbliższej naszej okolicy np. w Trójmieście. Wasza praca, może mieć charakter np. wycieczki po Trójmieście. W tym wypadku możecie wykorzystać Google Maps lub/i Google Earth do prezentacji trasy wycieczki. grupa 4. Magnetyzm Ziemi (pomiar) Celem zadania jest przedstawienie koncepcji magnetyzmu Ziemi, opisanie wielkości charakteryzujących pole magnetyczne Ziemi (ze szczególnym uwzględnieniem deklinacji magnetycznej δ). W pracy ważne jest zwrócenie uwagi na zmienność lokalnego pola magnetycznego. Na podsumowanie tematu możecie przedstawić historię badań geomagnetyzmu na świecie i w Polsce. grupa 5. Mierniki czasu Celem projektu jest przedstawienie ewolucji pojęcia czasu na przestrzeni wieków i jego metod pomiaru. W pracy możecie poruszyć pojęcie kalendarza (historia powstania, jego rodzaje), różnice między czasem lokalnym (wskazywanym przez zegary słoneczne), a czasem urzędowym (wskazywanym przez zegary mechaniczne) strefy czasowe. Podsumowując pracę możecie przedstawić muzea związane z tematem prezentacji. Część druga zajęć dydaktycznych (w plenerze) - obserwacja. Poszczególne grupy uczniów przeprowadzają obserwacje zgodnie z otrzymanymi poleceniami w Instrukcji postępowania (załącznik 3.). grupa 1. Kierunki świata wyznaczenie kierunku linii północ-południe (N-S), wschód-zachód (E-W), wyznaczenie miejscowego południka i czasu przejścia Słońca nad południkiem (południe lokalne), oznaczenie kierunków świata, 3

4 naszkicowanie toru ruchu końca cienia gnomonu. Uzupełnienie tematu przez nauczyciela: zaznajomienie uczniów z kształtami toru ruchu końca cienia gnomonu w zależności od pory roku (w: grupa 2. Wysokość górowania Słońca wyznaczenie kierunku linii północ-południe (N-S), wyznaczenie wysokości górowania Słońca w danej miejscowości i w danym dniu, określenie godziny górowania Słońca (południe lokalne). Uzupełnienie tematu przez nauczyciela: zaprezentowanie analemy figury, którą otrzymamy gdy zaznaczy się pozycję Słońca o tej samej porze dnia w ciągu całego roku (w: grupa 3. Wysokość Słońca nad horyzontem wyznaczenie kierunku linii północ-południe (N-S), wyznaczenie wysokości Słońca w danej miejscowości i w danym dniu, sporządzenie wykresu zależności wysokości Słońca od czasu. Uzupełnienie tematu przez nauczyciela: zjawisko refrakcji załamania się promieni słonecznych w atmosferze (skutek: Słońce zdaje się być wyżej, niż jest w rzeczywistości). grupa 4. Deklinacja magnetyczna wyznaczenie kierunku linii północ-południe (N-S), odczytanie deklinacji magnetycznej miejscowości pomiaru. Uzupełnienie tematu przez nauczyciela: problem deklinacji, a odkrycia Ameryki przez Krzysztofa Kolumba (H. Lachowicz, O igle magnetycznej i magnesach trwałych, w: Wiedza i Życie 11/1997). grupa 5. Przebieg zmian azymutu Słońca wyznaczenie kierunku linii północ-południe (N-S), określenie zmian azymutu Słońca, sporządzenie wykresu zależności azymutu Słońca od czasu. Podpowiedź: azymut to kąt między linią N-S, a promieniem okręgu. Azymut dla linii N-S równy jest 0º, azymut zachodni jest ujemny, wschodni dodatni. Uzupełnienie tematu przez nauczyciela: wykorzystanie azymutu przez ludzi w różnych zawodach (kartografia, geodezja, astronomia, wojsko, nawigacja). Część trzecia zajęć dydaktycznych (w sali lekcyjnej) - podsumowanie. Uczniowie omawiają wyniki swoich obserwacji i przedstawiają wnioski. Następnie odpowiadają na pytanie zadane przez nauczyciela: Jak rozumiecie temat naszych zajęć O czym szepce cień? Nauczyciel omawia projekty i ocenia pracę uczniów (stosując ocenianie kształtujące), wykorzystując notatki zawarte w Arkuszu oceny (załącznik 4.). Każdą z ocen uzasadnia (informacja zwrotna) przedstawiając przede wszystkim pozytywne efekty pracy ucznia, ale i zwraca uwagę na jego niedociągnięcia, czy niezrozumienie pojęć. 4

5 VIII.Wykorzystana literatura: [1] Barbara Sagnowska (pod red.), Fizyka i astronomia dla każdego, ZamKor, Kraków 2007; [2] M. Mielecki, Gnomon i jego zastosowanie, Państwowe Zakłady Wydawnictw Szkolnych, Warszawa 1954; [3] Marcin Egert, Gnomon najprostszy przyrząd astronomiczny, czyli jak przy pomocy zwykłego patyka nauczyć się wielu rzeczy o otaczającym nas świecie, Polskie Towarzystwo Gnomoniczne, 2004; [4] Jan Mietelski, Astronomia w geografii, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1979; IX. Polecana literatura: [1] Zegar słoneczny do oznaczania czasu słonecznego prawdziwego na Ziemi, II 1-7, Fabryka Pomocy Naukowych Nysa; [2] Krzysztof Igras, Marcin Egert, Mierzenie cieniem, czyli nieco o zegarach słonecznych, w: Forum Akademickie 11/ ; [3] Marcin Egert, Kalendarz 10 ciekawostek czyli rzeczy, o których warto wiedzieć, 2004; 5

6 Załącznik 1. Kontrakt Data zawarcia kontraktu:... Celem projektu jest wykonanie: prezentacji nt..., obserwacji nr... z wykorzystaniem gnomonu. Forma prezentacji tematu pracy jest dowolna (plakat, prezentacja multimedialna, referat itp.) i powinna mieścić się w przedziale 5-10 minut. Obserwacje zostaną przeprowadzone w jednym dniu przez wszystkie grupy uczniowskie, wg wskazówek otrzymanych w dniu obserwacji. Członkowie grupy: koordynator..., podpis..., prezenter..., podpis..., infor 1..., podpis..., infor , podpis..., infor 3..., podpis..., zobowiązują się przedstawić wyniki swojej pracy w ciągu 3 tygodni od daty zawarcia kontraktu. Koordynator odpowiedzialny jest za organizację i przebieg prac nad prezentacją oraz za zdawanie cotygodniowych raportów z postępów nauczycielowi. Prezenter wraz z innymi członkami grupy zobowiązany jest do zaprezentowania wyników pracy na forum klasy. Uczniowie będący infor odpowiedzialni są za wyszukiwanie, selekcjonowanie i gromadzenie informacji na zadany temat. Cała grupa przygotowuje stronę wizualną prezentacji. Cele i wymagania wobec tematu prezentacji (tu nauczyciel wpisuje cele zapisane w scenariuszu w części Tok lekcji, część pierwsza dla poszczególnych grup) Cele obserwacji (tu nauczyciel wpisuje cele zapisane w scenariuszu w części Tok lekcji, część druga dla poszczególnych grup) Konsultacje W czasie prac nad zadanym tematem uczniowie danej grupy mogą (i powinni) konsultować się z nauczycielem. Ocenianie Przy ocenie prezentacji nauczyciel będzie zwracał uwagę na jakość zebranych informacji, ich opracowania i sposób ich zaprezentowania na forum klasy. Przy ostatecznej ocenie nauczyciel będzie brał pod uwagę ocenę wystawioną przez innych uczniów podczas prezentacji ich pracy. Przy ocenie pracy podczas obserwacji nauczyciel będzie zwracał uwagę na pracę uczniów w grupie (współpracę, zaangażowanie), zrozumienie poleceń i wyciąganie trafnych wniosków. Na ocenę końcową mają wpływ oceny otrzymane za prezentację (wystawione przez uczniów i nauczyciela) i za obserwacje.... podpis nauczyciela 6

7 Załącznik 2. Karta do głosowania Maksymalna liczba punktów dla każdego kryterium: 5 Grupa (uczeń) Czy podane informacje były ciekawe? Czy zostały podane w interesujący sposób? Kryterium Czy reszta klasy brała udział w prezentacji? Łączna liczba punktów Grupa 1. Grupa 2. Grupa 3. Grupa 4. Grupa 5. Załącznik 3. Instrukcja postępowania Porządek czynności: 1. Dokładnie zapoznajcie się z celami waszej obserwacji, wybierzecie potrzebne wam pomoce naukowe i przeczytajcie kolejne punkty, które mają wam ułatwić przeprowadzenie obserwacji. 2. Przygotujcie poziomą tarczę z gnomonem. 3. Wykreślcie na kartce wiele współśrodkowych okręgów o promieniach różniących się o co najwyżej 0,5 cm. 4. Wypoziomujcie tarczę wraz z kartką, przymocujcie prostopadle do tarczy gnomon w środku okręgów. 5. Przeprowadźcie kilkugodzinną obserwację. Każdą wykonajcie w momencie, gdy koniec cienia gnomonu muśnie któryś z okręgów. Istota obserwacji polega na wyraźnym zaznaczeniu tego punktu i zapisaniu godziny (z dokładnością co do minuty). 6. Obserwację możecie uznać za skończoną gdy otrzymacie co najmniej 4 punkty leżące na dwóch różnych okręgach. Zastanówcie się co daje większa ilość punktów, przez co dłuższa obserwacja. 7. Na każdym okręgu zawierającym dwa punkty wykreślcie cięciwę łączącą te punkty i przepołówcie ją konstrukcyjnie (z wykorzystaniem cyrkla). 8. Przeprowadźcie prostą wychodzącą ze wspólnego środka okręgów (podstawa gnomonu) i biegnącą przez środki cięciw. Zastanówcie się co wyznacza ta prosta. 9. Kolejne kroki działania należą już do was. Służę wszelką pomocą. 10. Na koniec zastanówcie się nad wnioskami, jakie wyciągnęliście z waszych obserwacji. 11. Wszystkie czynności przeprowadzajcie starannie i dokładnie pamiętajcie, że od tego może zależeć poprawność wyciągniętych wniosków. 7

8 Załącznik 4. Grupa: Temat projektu: Arkusz oceny Termin prezentacji: Etap realizacji projektu: Etap realizacji projektu Umiejętności Ocena (1-6) - selekcja informacji Zbieranie i opracowywanie - krytyczna ocena informacji materiałów - przetwarzanie informacji nadanie im nowej formy Prezentacja - wykorzystanie czasu prezentacji Prezentacja - zainteresowanie innych uczniów - sposób mówienia (akcentowanie, precyzja wypowiedzi) - udzielanie sobie informacji - podejmowanie decyzji - słuchanie się nawzajem Praca w grupie - rozwiązywanie konfliktów Obserwacja - zaangażowanie innych w pracę - samoocena postępów w pracy Wykorzystywanie wiadomości i umiejętności - logiczne rozumowanie - wykorzystywanie umiejętności zdobytych na matematyce 8