Projekt Zawodowe horyzonty program nauczania. Zespół Szkół Mechanicznych nr 1 w Bydgoszczy

Transkrypt

1 Projekt Zawodowe horyzonty program nauczania Zespół Szkół Mechanicznych nr 1 w Bydgoszczy Rodzaj zajęć Zajęcia wyrównawcze z fizyki Imię i nazwisko mgr Paweł Sankowski nauczyciela Liczba uczniów w grupie 10 Diagnoza problemu/ potrzeb uczniów Diagnoza problemu Uczestnicy zajęć mają problemy z rozwiązywaniem zadań z fizyki Nie potrafią przekształcać wzorów Nie rozumieją pojęć fizyczno-matematycznych zajęć to: Podstawowe braki w wiedzy jakie posiadają uczestnicy nieznajomość wzorów z różnych działów fizyki nieznajomość jednostek fizycznych nieznajomość praw fizyki Podstawowe umiejętności których nie posiadają uczestnicy zajęć to: operowanie wzorami przekształcania wzorów odczytywanie wartości z wykresów rysowanie wykresów na podstawie otrzymanych wielkości fizycznych korelowanie wzorów z różnych działów fizyki Cel zajęć Cel zajęć Celem zajęć jest poprawa następujących umiejętności: operowania na wzorach mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 1

2 rysowania wykresów przekształcania wzorów operowanie na wzorach z różnych działów fizyki odczytywanie wartości z wykresów Uzupełnienie następujących braków w wiedzy: wzorów jednostek praw fizyki Szczegółowy opis zajęć Zajęcia będą się odbywały raz w tygodniu po 2h we czwartki o godzinie 15:00 w sali nr 17 w ZSM nr 1 w Bydgoszczy Uczniowie będą rozwiązywać zadania z poszczególnych działów fizyki Uczniowie otrzymają kart pracy i wraz z nauczycielem poznają teorię i będą rozwiązywać zadania Kursanci nabędą umiejętności płynnego poruszania się wśród teorii fizycznych Znajomości wzorów i umiejętności ich wykorzystania w zadaniach i do opisu praw fizyki Szczegółowy opis systemu ewaluacji Ewaluacja wstępna: Uczestnicy zajęć na pierwszym spotkaniu napiszą test sprawdzający wiedzę ogólna z fizyki Ewaluacja okresowa: Pod koniec pierwszego semestru uczestnicy napiszą sprawdzian mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 2

3 z zadań z różnych działów fizyki Każdy z uczestników wypełni również ankietę w której oceni swoje postępy i cele na kolejny semestr które chciałby osiągnąć Ewaluacja końcowa: Po drugim semestrze uczestnicy napiszą test sprawdzających ich wiedzę Każdy test zostanie omówiony z uczestnikiem indywidualnie Wszyscy otrzymają ankietę którą wypełnili w semestrze pierwszym i będą mogli skorelować swoje osiągnięcia z założonymi celami Ocena sukcesu projektu (pisemnie): a) analiza osiągniętych celów b) skuteczność projektu c) użyteczność dla ucznia d) wnioski z ewaluacji Szczegółowy harmonogram działań Blok tematyczny Temat SEMESTR I Sposób realizacji Zakres nabywanych przez ucznia umiejętności 1/2009 Test diagnostyczny dla uczestników zajęć Prowadzący zajęcia rozda uczestnikom test sprawdzający wiedzę mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 3

4 Kinematyka rozwiązywanie zadań Uczestnicy otrzymają ksero zadań z kinematyki Prowadzący wraz z uczestnikami będzie rozwiązywał zadania na tablicy i wyjaśniał wszelkie wątpliwości Uczestnik zajęć rozwiążę test sprawdzający znajomość fizyki Zadaniem kursanta będzie rozwiązanie zadań z kinematyki Zapoznanie uczestników z następującymi wzorami: 2/2009 Dynamika Zastosowanie równania Newtona do rozwiązywania zadań Każdy uczestnik kursu pracuje nad partią zadań Następnie następuje sprawdzenie wyników i dodatkowe wyjaśnienia Kursanci będą rozwiązywać przykłady w których zastosują zasady dynamiki Newtona Zapoznanie uczestników z równaniem Newtona: 3/2009 Prawo powszechnego ciążenia pole grawitacyjne energia Wykładowca rozda zadania a następnie wraz z kursantami będzie je rozwiązywał mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 4

5 potencjalna grawitacji Rozwiązywanie zadań Celem zajęć jest rozwiązanie przez kursanta zadań w oparciu o pomoc wykładowcy Uczestnik kursu pozna wzory i nauczy się praw fizyki rządzących ruchem planet i ciał Zapoznanie uczestników z następującymi wzorami: 4/2009 Szczególna teoria względności Einsteina Rozwiązywanie zadań w oparciu o postulaty Einsteina Każdy uczestnik kursu otrzyma ksero zadań ze szczególnej teorii względności Wykładowca będzie koordynował rozwiązywanie zadań W razie potrzeby udzieli wskazówek Kursanci zostaną zapoznani ze szczególną teorią względności na przykładach zadań Zapoznanie uczestników z następującymi wzorami: 5/2009 Hydrostatyka Prawo Wykładowca zapozna kursantów mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 5

6 Pascala i Archimedesa z podstawowymi prawami i wzorami potrzebnymi do rozwiązywania zadań z hydrostatyki Omówi prawo Archimedesa i prawo Pascala działanie prasy hydraulicznej i pomiar gęstości ciał za pomocą U-rurki Następnie rozda ksero zadań uczestnikom Uczestnik zdobędzie wiedzę i umiejętności rozwiązywania zadań z hydrostatyki Pozna następujące wzory: 6/2009 Termodynamika 0 I II zasada termodynamiki Równanie Clapeyrona i przemiany gazu doskonałego Prowadzący zajęcia rozda ksero z zadaniami wyjaśni przy każdym zadaniu zasadę z której korzystamy w celu jego rozwiązania Uczestnicy będą kolejno rozwiązywać problemy Kursanci zdobędą wiedzę o zasadach termodynamiki Podczas rozwiązywania zadań poznają następujące wzory: Zdobędą wiedzę na temat parametrów makroskopowych mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 6

7 7/2009 Elektrostatyka Prawo Coulomba natężenia pola elektrycznego zasada superpozycji Wykładowca omówi podstawowe wzory z elektrostatyki Rozda kursantom zadania a następnie pomoże w ich rozwiązaniu Uczestnicy zapoznają się z elektrostatyka na przykładzie zadań Podczas rozwiązywania wykorzystają następujące wzory: 8/2009 Magnetyzm Pole magnetyczne siła Lorentza strumień indukcji magnetycznej indukcja magnetyczna Prowadzący zajęcia omówi własności iloczynu wektorowego Przypomni wzór na siłe Lorentza Rozda przykładowe zadania do wykonania na zajęciach Będzie koordynował dalsze rozwiązywanie przykładów Uczestnicy kursu rozwiążą zadania z wykorzystaniem następujących wzorów: Dowiedzą się gdzie o zastosowaniach siły Lorentza w akceleratorach cząstek elementarnych mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 7

8 9/2009 Prąd stały Natężenia napięcie praca i moc prądu stałego Prawo Ohma Każdy uczeń pracuje nad partią zadań Następnie następuje sprawdzenie wyników i dodatkowe wyjaśnienia Uczestnicy zajęć rozwiążą zadania Zapoznają się i wykorzystają następujące wzory: 10/2009 Prąd przemienny Natężenie i napięcie skuteczne prądu przemiennego Zajęcia rozpoczną się od przypomnienia podstawowych definicji dla prądu przemiennego Wykładowca rozda zadania i pomoże w ich rozwiązaniu Uczestnicy zajęć rozwiążą zadania z wykorzystaniem następujących wzorów: 11/2009 Oscylator harmoniczny Matematyczny opis drgań Wykładowca omówi podstawy ruchu harmonicznego Poda podstawowe wzory mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 8

9 Pojęcie rezonansu Prowadzący zajęcia rozda uczestnikom zadania do wykonania z ruchu harmonicznego Prowadzący wraz z uczestnikami będzie rozwiązywał zadania na tablicy i wyjaśniał wszelkie wątpliwości Zadaniem kursanta będzie rozwiązanie zadań z zakresu ruchu harmonicznego Zapoznanie uczestników z następującymi wzorami: 12/2009 Ewaluacja semestralna Prowadzący zajęcia poda zadania do samodzielnego rozwiązania Uczestnicy zajęć napiszą sprawdzian z zadań które przerobili na zajęciach SEMESTR II 13/2010 Pojęcie fali Fale poprzeczne i podłużne Każdy uczestnik kursu pracuje nad partią zadań Następnie następuje sprawdzenie mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 9

10 Funkcja falowa dla fali płaskiej Pojęcie interferencji dyfrakcji zasada Huygensa efekt Dopplera wyników i dodatkowe wyjaśnienia Kursanci będą rozwiązywać przykłady w których zastosują wiedzę o falach jaką przekaże im prowadzący zajęcia Zapoznają się z następującymi wzorami: 14/2010 Fale elektromagnetyczne Zakres fal Siatka dyfrakcyjna Polaryzacja światła Prowadzący zajęcia omówi podstawowe definicje i wzory Wykładowca rozda zadania a następnie wraz z kursantami będzie je rozwiązywał Celem zajęć jest rozwiązanie przez kursanta zadań w oparciu o pomoc wykładowcy Uczestnik kursu pozna wzory i nauczy się praw fizyki rządzących rozchodzeniem się fal elektromagnetycznych Zapoznanie uczestników z następującymi wzorami: 15/2010 Zjawisko odbicia i załamania światła na przykładzie światła Uczestnicy kursu wysłuchają wstępu obejmującego wprowadzenie praw optyki geometrycznej i podanie najważniejszych mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 10

11 laserowego Jak działa laser i jakie własności ma światło laserowe wzorów Wykładowca omówi działanie lasera Następnie przystąpią do rozwiązywania zadań Wykładowca będzie koordynował rozwiązywanie zadań W razie potrzeby udzieli wskazówek Zapoznanie uczestników z następującymi wzorami: 16/2010 Równanie zwierciadła kulistego Konstrukcja obrazów za pomocą zwierciadła kulistego Wykładowca zapozna kursantów z podstawowymi prawami i wzorami potrzebnymi do rozwiązywania zadań z optyki geometrycznej zwierciadeł kulistych Pokaże sposoby konstrukcji obrazów rzeczywistych i urojonych Następnie pomoże w rozwiązaniu przykładowych zadań Uczestnik zdobędzie wiedzę i umiejętności rozwiązywania zadań z optyki geometrycznej oraz umiejętność konstrukcji obrazów rzeczywistych i urojonych Pozna następujące wzory: mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 11

12 17/2010 Hipoteza Plancka Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne Zasada działania fotokomórki Prowadzący zajęcia wyjaśni pojęcie kwantu Omówi zjawisko fotoelektryczne i poda podstawowe wzory Prowadzący zajęcia poda zadania do rozwiązania Wyjaśni przy każdym zadaniu zasadę z której korzystamy w celu jego rozwiązania Uczestnicy będą kolejno rozwiązywać problemy Kursanci zdobędą wiedzę na temat kwantyzacji wszystkich wielkości fizycznych Zrozumieją pojęcie kwantu i rolę jaką odegrało we współczesnej fizyce Zapoznają się ze zjawiskiem fotoelektrycznym oraz równaniem podanym przez Einsteina Dowiedzą się czym jest napięcie hamujące w przypadku fotokomórki Będą wiedzieli że warunkiem granicznym dla zaistnienia zjawiska fotoelektrycznego jest odpowiednia częstotliwość światła a nie natężenie fali Poznają następujące wzory: Wykładowca omówi postulaty Bohra mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 12

13 18/2010 Modele atomu Model Bohra Wyprowadzi wzory na promień n-tej orbity i energię elektronu na n-tej orbicie w atomie wodoru Omówi widmo i serie widmowe atomu wodoru Rozda kursantom zadania a następnie pomoże w ich rozwiązaniu Uczestnicy zapoznają się z pojęciem modelu jako próby przybliżonego opisu rzeczywistości Poznają model atomu Bohra który dobrze opisuje atom wodoru Postulaty Bohra Zapoznają się z analizą spektralną i obejrzą widmo atomu wodoru oraz będą znali serie widmowe Poznają następujące wzory: 19/2010 Promieniotwórczość naturalna Jądro atomu i jego budowa Liczba masowa i atomowa Izotopy i prawo rozpadu Prowadzący zajęcia omówi skład materii i budowę jądra atomowego Omówi podstawowe reakcje jądrowe Wyjaśni na czym polegają zjawiska probabilistyczne Wyprowadzi prawo rozpadu poda jednostki i podstawowe wzory Omówi pojęcie czasu połowicznego rozpadu Wyjaśni jak wykorzystuje się rozpad mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 13

14 promieniotwórczy izotopu węgla C14 Rozda przykładowe zadania do wykonania na zajęciach Będzie koordynował dalsze rozwiązywanie przykładów Uczestnicy dowiedzą się z jakich cząstek składa się materia Poznają budowę jądra atomowego Dowiedzą się że jądra mogą być niestabilne promieniotwórcze Poznają następujące przemiany jądrowe: Uczestnicy dowiedzą się że rozpad jądra jest zjawiskiem probabilistycznym Poznają prawo rozpadu w tym następujące wzory: 20/2010 Deficyt masy w fizyce jądrowej Energia wiązania Działanie elektrowni jądrowej Prowadzący zajęcia omówi pojęcie deficytu masy równoważności masy i energii Poda podstawowe wzory Omówi działanie reaktora jądrowego oraz omówi jak energia jądrowa jest mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 14

15 zamieniana na energię elektryczną Następnie rozda zadania do rozwiązania Każdy uczestnik będzie pracował nad partią zadań Następnie wykładowca sprawdzeni wyniki i poda dodatkowe wyjaśnienia Kursanci dowiedzą się że w wyniku rozpadu promieniotwórczego pierwiastka uwalniana jest znaczna ilość energii która pochodzi z deficytu masy czyli różnicy mas substratów i produktów przemiany oraz będą potrafili policzyć energię powstał a w wyniku takiego rozpadu Uczestnicy zajęć rozwiążą zadania Zapoznają się i wykorzystają następujące wzory: Będą wiedzieli jak działa reaktor jądrowy do czego służy moderator jak steruje się reakcją rozpadu 21/2010 Synteza termojądrowa Słońce jako naturalny reaktor termojądrowy Bomba wodorowa i tokamak Prowadzący zajęcia omówi reakcje syntezy zachodzące w Słońcu Porówna ilości energii powstające w cyklu p-p i CNO Omówi konstrukcje bomby wodorowej Poinformuje i pokaże na slajdach jak wyglądają próby przeprowadzania syntezy termojądrowej w warunkach laboratoryjnych przy użyciu mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 15

16 tokamaków Uczestnicy zajęć dowiedzą się że źródłem energii Słońca jest synteza termojądrowa Zapoznają się z cyklem protonowo-protonowym i węglowo-azotowym Porównają ilość energii wyzwalanej podczas syntezy z rozpadem promieniotwórczym oraz spalaniem 22/2010 Układ słoneczny Definicja planety Powstanie wszechświata Prawo Hubble a Wiek wszechświata Wykładowca omówi charakterystyki poszczególnych planet wchodzących w skład układu słonecznego Pokaże animację korzystając z programu Celestia dzięki któremu młodzież będzie mogła mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 16

17 obejrzeć wszystkie planety i ich ważniejsze księżyce jak również inne gwiazdy i galaktyki Opowie o powstaniu wszechświata Pokaże na slajdzie ery jakie wszechświat przechodził od momentu powstania Omówi odkrcie Hubble a i poda matematyczny wzór Uczestnicy zajęć korzystając z prawa Hubble a obliczą szacunkowy wiek wszechświata Uczestnicy będą potrafili wymienić planety wchodzące w skład układu słonecznego Podać definicję planety Dowiedzą się jak powstał Wszechświat Będą wiedzieli że wszechświat nie ma wyróżnionego punktu a cała energia była kiedyś skondensowana w jednym punkcie Poznają prawo Hubble a Będą wiedzieli że Wszechświat się rozszerza coraz szybciej oraz policzą wiek wszechświata korzystając z prawa Hubble a 23/2010 Jednostki używane w astronomii Przeliczanie jednostek astronomicznych na lata świetlne i parseki Metoda paralaksy jako sposób pomiaru odległości do najbliższych gwiazd Prowadzący zajęcia poda podstawowe jednostki astronomiczne: rok świetlny parsek jednostka astronomiczna oraz pokaże wyskalowane w danej jednostce obiekty takie jak: Słońce Ziemia Galaktyka odległość do najbliższej galaktyki i gwiazdy Pokaże w jaki sposób przelicza się jednostki oraz w jaki sposób za pomocą metody paralaksy określa się odległość mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 17

18 do bliskich gwiazd Kursanci dowiedzą się czym jest rok świetlny parsek jednostka astronomiczna Poznają metody przeliczania pomiędzy jednostkami Dowiedzą się jak przy pomocy metody paralaksy określa się odległości pomiędzy gwiazdami Będą potrafili przeliczać jednostki używane w astronomii 24/2010 Promieniowanie reliktowe Gęstość materii jądrowej Czarne dziury ciemna energia i ciemna materia Prowadzący zajęcia opowie uczestnikom o promieniowaniu mikrofalowym wypełniającym cały wszechświat Pokaże w jaki sposób obliczyć gęstość materii jądrowej oraz promień Schwarzschilda Uczestnicy z pomocą wykładowy obliczą promień Schwarzschilda dla Ziemi i dla gwiazdy o masie dziesięciokrotnie większej od masy Słońca Uczestnicy zajęć dowiedzą się że cały wszechświat wypełnia promieniowanie mikrofalowe powstałe w czasie wielkiego wybuchu a także że dla dokładnego pomiaru tego promieniowania NASA wykorzystała satelitę COBE i WMAP które potwierdziły istnienie fluktuacji tego promieniowania zgodnymi z obserwowanym rozkładem materii we wszechświecie Na slajdzie zobaczą jak wygląda mapa takiego promieniowania Następnie uczestnicy obliczą gęstość materii jądrowej pulsaru i dowiedzą się mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 18

19 jak prostym sposobem obliczyć promienia Schwarzschilda korzystając ze wzoru na drugą prędkość kosmiczną Uczestnicy zajęć dowiedzą się również o przewidywaniach dotyczących istnienia ciemnej energii i materii 25/2010 Modele wszechświata Rodzaje galaktyk budowa i rozmiary Wykładowca pokaże na slajdzie różne postulowane niegdyś rodzaje geometrii wszechświata Przedstawi geometrię płaską jako geometrię która wynika z danych obserwowalnych Omówi ekspansje wszechświata Pokaże trzy możliwe sposoby ewolucji ze wskazaniem na płaski wszechświat Kursanci dowiedzą się że wszechświat jest nieskończony i ma geometrię płaską oraz że niektóre teorię postulowały inne rodzaje geometrii: sferyczną siodła Dowiedzą się również że obecnie uważa się że wszechświat rozszerza się coraz szybciej i będzie to trwało w nieskończoność aż do całkowitej śmierci termicznej Uczestnicy będą wiedzieli że w zależności od ilości materii we wszechświecie jego ewolucja mogła by zachodzić na trzy możliwe sposoby: mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 19

20 26/2010 Ewolucja gwiazd Wykres H-R Jasność gwiazd Widmowa wielkość gwiazdowa i absolutna wielkość gwiazdowa Prowadzący zajęcia pokaże na rzutniku wykres H-R Omówi poszczególne obszary wykresu Pokaże jak przebiega ewolucja gwiazdy na przykładzie Słońca na wykresie H-R Omówi wielkość widmową gwiazdową i absolutną Uczestnicy będą wiedzieli czym jest wykres H-R widmowa wielkość gwiazdowa i absolutna wielkość gwiazdowa Dowiedzą się jak na wykresie H-R przebiega ewolucja określonych gwiazd w tym w szczególności jaka będzie ewolucja Słońca Będą wiedzieli od czego zależy jasność gwiazdy i jej kolor oraz będą zdawali sobie sprawę że gwiazdy świecą nie tylko w zakresie widzialnym dla oka człowieka 27/2010 Rozwiązujemy wybrane zadania z matury próbnej operonu 2008 Wykładowca omówi arkusz maturalny wręczy uczestnikom tablice fizyczne dołączane do arkusza Omówi wszystkie symbole oraz metodykę rozwiązywania zadań w arkuszu Rozda przykładowe arkusze Uczestnicy mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 20

21 rozwiążą wraz z prowadzącym kilka zadań na tablicy Kursanci dowiedzą się jak wygląda arkusz maturalny z ilu pytań się składa i w jaki sposób metodycznie podejść do rozwiązywania zadań maturalnych Nabiorą wprawy w łatwym poruszaniu się po tablicy ze wzorami i poznają wszystkie symbole i jednostki umieszczone na tablicy 28/2010 Ewaluacja końcowa Prowadzący zajęcia rozda test sprawdzający wiedzę z semestru II Kursanci napiszą test sprawdzający wiedzę z semestru II mgr Paweł Sankowski program autorski Strona 21