Scenariusze lekcji o prądzie i optyce przygotowane przez Tomasza Rożka

Transkrypt

1 przedstawia: Scenariusze lekcji o prądzie i optyce przygotowane przez Tomasza Rożka Patron wydania:

2 Temat 1 Latawiec, ryba i śmieci Opracował: Tomasz Rożek Cel zajęć Zapoznanie uczniów z zasadą działania magnesu. Zapoznanie uczniów z metodami segregacji śmieci. Przewidywane osiągnięcia Uczeń przekona się, że siła przyciągania magnesu może być większa niż siła ciążenia. Uczeń przekona się, że magnes może być idealnym urządzeniem do segregacji śmieci. Metody i formy pracy Pogadanka, zajęcia warsztatowe. Praca w małych grupach. Materiały pomocnicze Magnes Nitka Spinacze Taśma klejąca Kolorowy papier Nożyczki Plastikowy pojemnik (wielkości kosza na śmieci) Drobne śmieci papierowe, plastikowe i metalowe Przebieg zajęć Część wstępna Dzieci podzielone są na kilkuosobowe grupy. Każda grupa ma kilka spinaczy, kolorowy papier, nożyczki, nitkę i magnes. Prowadzący przeprowadza rozmowę o magnesach opowiadając o ich oddziaływaniu na metalowe przedmioty. Dzieci sprawdzają czy magnes przyciągnie spinacze. Następnie testują czy pole magnetyczne przenika przez kartkę papieru. Prowadzący uświadamia dzieciom, że siła magnetyczna to jedna z wielu sił, które nas otaczają. Jako inny przykład podaje siłę grawitacji. Dzieci sprawdzają siłę grawitacji upuszczając na blat stołu spinacze. Część główna Czy siła grawitacji jest silniejsza czy słabsza niż siła magnetyczna? Żeby to sprawdzić dzieci wycinają z kolorowego papieru niewielkiego ptaka albo motyla. Z jednej jego strony przyklejają taśmą spinacz. Do spinacza przywiązują nitkę, a jej drugi koniec przyklejają taśmą klejącą do blatu stołu. Długość nitki powinna wynosić cm. Dzieci trzymając w ręku magnes próbują unieść ptaka/motyla. Można przeprowadzić minikonkurs, w którym wygrywa dziecko utrzymujące ptaka/ motyla w powietrzu, ale bez bezpośredniego kontaktu z magnesem. To trudna sztuka. Nawet jeżeli to się nie uda, bez większego trudu dzieci zauważą, że siła magnetyczna może być większa niż siła grawitacji. Podczas tego eksperymentu dzieci mogą także sprawdzić, czy siła z jaką przyciąga magnes zależy od odległości od niego. Prowadzący wyjaśnia dzieciom, że im odległość jest większa, tym przyciąganie jest mniejsze. 1 PlanetaEnergii.pl

3 Magnes może być wykorzystany na złomowisku albo w miejscu, w którym segreguje się odpady. Nad taśmociągiem/ pojemnikiem z odpadami umieszcza się silny magnes, który przyciąga żelazny i stalowy złom. Prowadzący pokazuje to na przykładzie wcześniej przygotowanego pojemnika z różnymi odpadami. Wkłada do niego trzymany w dłoni magnes, wykonuje kilka ruchów i wyciągając pokazuje, że spośród wielu rodzajów śmieci do magnesu przyczepiły się tylko te żelazne i stalowe. Prowadzący uświadamia uczniom, że w ten sposób można wygodnie i szybko segregować śmieci. Działania dodatkowe I Materiały pomocnicze: magnes, sznurek, spinacze, kolorowa folia, nożyczki, plastikowy pojemnik (miska), patyk. Na lekcji lub w domu jako praca domowa można stworzyć magnetyczną wędkę. Z kolorowej folii wycina się kilka ryb, a na pyszczek każdej z nich nasuwa się spinacz. Następnie do sznurka (długości cm) na jednym końcu przywiązuje się niewielki magnes. Drugi koniec sznurka przywiązuje się do patyka. Rybki wrzuca się na dno wypełnionej wodą miski, a dziecko-rybak z magnetyczną wędką musi je wyłowić. W większej grupie dzieci można przeprowadzić zawody wędkarskie na czas. Działania dodatkowe II Dobrym uzupełnieniem zajęć w szkole byłaby wycieczka do centrum segregacji śmieci lub skupu złomu, w których do selekcji śmieci używa się elektromagnesów. Uwaga dla osoby prowadzącej Opisany wyżej scenariusz jest zbyt prosty dla uczniów bardziej zaawansowanych lub ze starszych klas (np. III). W celu dostosowania poziomu trudności lekcji do wiedzy uczestniczących w niej dzieci, wykorzystywany w eksperymencie magnes stały można zamienić na elektromagnes. Elektromagnes to urządzenie, które jest źródłem pola magnetycznego, gdy płynie przez nie prąd. Po to, by zbudować elektromagnes, wystarczy duży żelazny gwóźdź, około 1 m miedzianego drutu w cienkiej izolacji i płaska bateria. Około 20 cm od końca przewodu należy ciasno owijać nim gwóźdź tak długo, aż zostanie około 20 cm przewodu z drugiej strony. Dla bezpieczeństwa i wygody owinięty przewodem gwóźdź można okleić taśmą izolacyjną. Po podłączeniu wolnych końcówek przewodów do baterii elektromagnes zacznie działać. Uwagi 1. Po to, by w przewodniku płynął prąd, z końcówek przewodu trzeba zdjąć izolację. Nie pozwól, by robili to uczniowie. 2. Uczul uczniów, by uważali na ostre zakończenie gwoździa. 3. Uczul uczniów, że przewód może zrobić się ciepły. PlanetaEnergii.pl 2

4 Temat 2 Dziwne zachowanie balonów Opracował: Tomasz Rożek Cel zajęć Wyjaśnienie zjawiska elektryzowania się ciał. Pokazanie oddziaływania pomiędzy obiektami naelektryzowanymi jednoimiennie i różnoimiennie. Przewidywane osiągnięcia Uczeń będzie potrafił wytłumaczyć na czym polega elektryzowanie się ciał. Uczeń będzie potrafił wytłumaczyć oddziaływanie dwóch ciał, które są naelektryzowane. Metody i formy pracy Pogadanka, zajęcia warsztatowe. Praca w małych grupach. Materiały pomocnicze Balony Skrawki cienkiego papieru (gazety) Wełniana szmatka Nitka Kartka papieru Przebieg zajęć Część wstępna Elektryzowanie to w największym skrócie proces, w czasie którego ciało obojętne elektrycznie (czyli takie, w którym liczba ładunków elektrycznych dodatnich i ujemnych jest taka sama) staje się elektrycznie naładowane (czyli ma nadmiar któregoś z ładunków). Przedmioty mogą być elektryzowane zarówno dodatnio (wtedy mamy do czynienia z nadmiarem ładunków dodatnich), jak i ujemnie (wtedy, gdy ładunków elektrycznych ujemnych jest więcej niż dodatnich). Elektryzowanie następuje w wyniku kontaktu dwóch przedmiotów, gdy jeden elektryzuje się ujemnie, drugi jest naelektryzowany dodatnio. Dzieci podzielone są na kilkuosobowe grupy. Każda grupa ma kilka nadmuchanych baloników i jedną szmatkę. Prowadzący tłumaczy na czym polega proces elektryzowania się ciał. Mówi o budowie materii i o przenoszonych (np. w wyniku pocierania) ładunkach pomiędzy różnymi obiektami. Pocierając szmatką o powierzchnię nadmuchanego balonu elektryzuje go, a następnie przeprowadza kilka pokazów. Niektóre z nich uczniowie przeprowadzają równocześnie. Część główna 1. Na stoliku rozsypane są małe skrawki cienkiego papieru, do których zbliżany jest naelektryzowany balon. Gdy odległość pomiędzy balonem a papierem wynosi zaledwie kilka centymetrów, skrawki papieru zaczynają się poruszać. Oddalenie balonu powoduje, że papierki nieruchomieją. Prowadzący tłumaczy zjawisko. 2. Prowadzący bierze dwa balony, z których jeden jest naelektryzowany. Podchodzi do ściany i dotyka obydwoma balonami do jej powierzchni. Ten naelektryzowany przykleja się do ściany, ten nienaelektryzowany spada. Następnie eksperyment przeprowadzają uczniowie. Prowadzący tłumaczy zjawisko. 3. Prowadzący przywiązuje do dwóch końców nitki (długości około cm) napompowane balony. Obydwa balony zostają naelektryzowane poprzez pocieranie szmatką. Następnie prowadzący trzymając za środek nitki pozwala, by balony zwisały swobodnie. Choć intuicja podpowiada, że balony powinny się zetknąć, w rzeczywistości oddalają się od siebie. Prowadzący tłumaczy to zjawisko. 3 PlanetaEnergii.pl

5 Doświadczenia 1 i 2 pokazują oddziaływanie przedmiotu naelektryzowanego z nienaelektryzowanym (ściana, kartka papieru). Pocierany balon elektryzuje się ujemnie, to znaczy, że jest w nim więcej ładunków ujemnych niż dodatnich. Gdy tak naładowany balon zbliżamy do karteczek papieru lub ściany, ładunki elektryczne ujemne uciekają z nich. W efekcie ich ładunek elektryczny jest dodatni. Ładunki elektryczne (przedmioty) o przeciwnych znakach przyciągają się. To dlatego balon przykleja się do ściany, a karteczki papieru unoszą się z blatu biurka. W doświadczeniu 3 balony oddalają się od siebie. Dzieje się tak dlatego, że obydwa naelektryzowane są w ten sam sposób. Ładunki o tym samym znaku (jednoimienne) odpychają się. Tak jak dwa przedmioty naelektryzowane ładunkiem o tym samym znaku. Działania dodatkowe Materiały pomocnicze Dostęp do bieżącej wody Na lekcji lub w domu jako praca domowa można przeprowadzić doświadczenie dodatkowe. Prowadzący puszcza wodę z kranu tak, by jej strumień był niewielki, ale ciągły. Następnie ostrożnie zbliża do strumienia wody nadmuchany balon tak, by ten nie dotknął wody. Jeżeli balon nie jest naelektryzowany, strumień wody spływa prosto w dół. Następnie balon zostaje naelektryzowany (poprzez pocieranie szmatką) i ponownie zbliżony do strumienia wody, który wygina się w kierunku balonika. Ten sam balonik powoduje także, że długie włosy podnoszą się. Prowadzący tłumaczy to zjawisko. PlanetaEnergii.pl 4

6 Temat 3 O przewodnikach i izolatorach słów kilka Opracował: Tomasz Rożek Cel zajęć Wyjaśnienie zjawiska oporu elektrycznego. Przeprowadzenie eksperymentów pokazujących właściwości elektryczne różnych materiałów. Przewidywane osiągnięcia Uczeń będzie potrafił wytłumaczyć czym jest opór elektryczny. Uczeń będzie w stanie wymienić kilka przewodników i izolatorów. Uczeń będzie w stanie podać przykłady zastosowania przewodników i izolatorów. Metody i formy pracy Pogadanka, zajęcia warsztatowe. Materiały pomocnicze Bateria płaska Żarówka w oprawce Przewody elektryczne Taśma klejąca Ołówek automatyczny Płytka ceramiczna Wykałaczka Gumka recepturka Miedziany drucik bez izolacji Folia plastikowa Przebieg zajęć Część wstępna Materiały, które nas otaczają, można klasyfikować zgodnie z różnymi kryteriami. Jednym z takich kryteriów jest przewodzenie prądu elektrycznego. Te materiały, które go przewodzą, to przewodniki, te które tego nie robią to izolatory. Od czego zależy to, do której grupy należy materiał? Od tego czy ma swobodne elektrony lub czy są one związane w atomie. W przewodnikach atomy tworzą wiązania, w których elektrony walencyjne nie są związane z żadnym z atomów i dlatego mogą przenosić ładunek elektryczny. W izolatorach elektronów swobodnych nie ma. 1. Prowadzący tłumaczy różnicę pomiędzy przewodnikami i izolatorami. Wprowadza przy tym zagadnienie ładunku swobodnego podkreślając, że to elektrony są ruchomymi nośnikami ładunku, podczas gdy protony uwięzione są w jądrze atomowym. 2. Prowadzący przedstawia kilka przykładów przewodników i izolatorów w naszym najbliższym otoczeniu. Przy okazji wyjaśnia, że nawet najlepszy przewodnik, z tych które nas otaczają, nie przewodzi prądu elektrycznego idealnie. W takiej sytuacji mówimy, że przewodnik ma opór elektryczny. 3. Prowadzący wyjaśnia błędną opinię, że opór elektryczny jest złem koniecznym, pokazując przykłady urządzeń, w których opór elektryczny chętnie wykorzystujemy (np. czajnik, piekarnik elektryczny czy tradycyjna żarówka). W tych urządzeniach energia prądu elektrycznego zamieniana jest na światło bądź ciepło. Jeżeli mówimy o przewodzeniu prądu elektrycznego, zależy nam oczywiście na materiałach o możliwie najniższym oporze tutaj prowadzący wymienia przykłady takich materiałów: żelazo, stal, miedź, złoto czy srebro. Prowadzący zwraca też uwagę, że w wielu przypadkach zależy nam na stosowaniu izolatorów. Przewody elektryczne są izolowane tworzywem sztucznym po to, by osoba, która ich używa nie została porażona prądem. 5 PlanetaEnergii.pl

7 Część główna Prowadzący przeprowadza eksperyment (mogą go przeprowadzać także uczniowie w grupach), w trakcie którego uczniowie sprawdzają, które materiały są izolatorami, a które opornikami. W tym celu budują prosty układ elektryczny, w którym źródłem prądu jest bateria płaska. Do jej biegunów przyczepiają przewody elektryczne, a następnie testują różne materiały. Wśród nich może być metalowy spinacz, gumka recepturka, drewniana wykałaczka, miedziany drucik, plastikowa folia czy inne materiały przyniesione przez uczniów lub zaproponowane przez prowadzącego. Uczniowie oceniają, czy materiał jest przewodnikiem czy izolatorem, obserwując zapalanie się żarówki w układzie elektrycznym. Materiały, z którymi przeprowadzali eksperymenty zapisują w tabelce w dwóch kolumnach przewodniki i izolatory. Działania dodatkowe do przeprowadzenia na lekcji przez nauczyciela Materiały pomocnicze Płytka ceramiczna Celem dodatkowego doświadczenia będzie pokazanie od czego zależy jasność świecenia żarówki, a pośrednio od czego zależy przepływ prądu w układzie elektrycznym. Prowadzący buduje obwód elektryczny, w którym do jednego z przewodów przymocowany jest grafitowy pręcik. Koniec drugiego przewodu (połączony z baterią) jest przesuwany po grafitowym pręciku. Pręcik nie powinien być przyczepiony do drewnianego blatu lub stołu. Powinien znajdować się na płytce ceramicznej. To ważne, bo pręcik może się rozgrzać. Dlatego tego doświadczenia uczniowie nie powinni przeprowadzać sami. Podczas przesuwania przewodu podłączonego do baterii uczniowie zauważają, że żarówka zapala się raz mocniej, raz słabiej. Prowadzący tłumaczy to zjawisko i zwraca uwagę na zjawisko oporu, który rośnie, gdy prąd musi pokonać dłuższą drogę w grafitowym pręciku. PlanetaEnergii.pl 6

8 Temat 4 Budowa peryskopu Opracował: Tomasz Rożek Cel zajęć Wyjaśnienie zjawiska odbicia światła. Wyjaśnienie działania odblasków. Budowa zabawki edukacyjnej. Przewidywane osiągnięcia Uczeń zrozumie jedno z najczęściej występujących w otoczeniu zjawisk fizycznych, jakim jest odbicie światła. Uczeń będzie potrafił zauważyć praktyczne korzyści ze zjawiska odbicia światła. Uczeń zrozumie, że materiały odblaskowe zwiększają bezpieczeństwo na drodze. Uczeń dojdzie do przekonania, że wykorzystując zjawiska fizyczne można własnoręcznie wybudować ciekawą zabawkę. Metody i formy pracy Pogadanka, pokaz, zajęcia warsztatowe. Materiały pomocnicze Do budowy jednego peryskopu potrzebne są: kartonowe pudełko (np. z mleka), najlepiej o przekroju kwadratu dwa niewielkie zwierciadła taśma klejąca ostry nożyk do cięcia kartonu materiały odblaskowe, kamizelka odblaskowa, odblaski Dodatkowo: wskaźnik laserowy Przebieg zajęć Część wstępna Nauczyciel tłumaczy zjawisko odbicia światła. Pokazuje zwierciadło, a uczniowie wymieniają przykłady przedmiotów (urządzeń), które to zjawisko wykorzystują, np. lustro, materiały odblaskowe, szyby, gładkie powierzchnie (blat stołu), tafla wody, itp. Uczniowie zastanawiają się nad tym, czy zjawisko odbicia światła jest zawsze korzystne i czy w ich otoczeniu nie występują np. powierzchnie, które lepiej gdyby były matowe (czyli nie odbijały światła). Przykładem na powierzchnie, które nie powinny odbijać światła są np. ściany wewnętrzne pomieszczeń, a także zewnętrzne fasady budynków. W słoneczny dzień odbite od fasady wieżowca światło może oślepić kierowcę. W starszych klasach nauczyciel grupuje powierzchnie różnych przedmiotów pod kątem tego, czy odbijają i pochłaniają światło. W starszych klasach nauczyciel tłumaczy (rysując na tablicy) zasadę kąta padania i kąta odbicia. Nauczyciel ilustruje tę zasadę za pomocą lusterka i puszczania zajączków. Źródło światła pozostaje w spoczynku (żarówka lampy, Słońce), ale zmienia się kąt, pod jakim światło pada na lustro (bo nauczyciel rusza lustrem). Dlatego zajączek wędruje po ścianie czy suficie. To samo ćwiczenie zostaje przeprowadzone w inny sposób. Lustro (zwierciadło) zostaje umieszczone nieruchomo, a nauczyciel porusza źródłem światła (do tego konieczny jest wskaźnik laserowy). Nauczyciel na tablicy rysuje układ 2-3 zwierciadeł (dla starszych klas może ich być więcej) oraz źródło światła, a uczniowie w ramach zabawy dorysowują pełny bieg odbijanej wiązki. 7 PlanetaEnergii.pl

9 Część główna Wykorzystując zdobytą wiedzę nauczyciel rysuje schemat peryskopu. Uczniowie dorysowują jak będzie wyglądał bieg promieni świetlnych. Uczniowie zastanawiają się do czego mogłoby zostać użyte urządzenie takie jak peryskop (okręt podwodny, urządzenia wojskowe, ale także zabawa dzieci mogą podglądać kogoś zza drzewa albo zza płotu). Nauczyciel podkreślając zabawowy charakter takiego urządzenia dodatkowo zachęci uczniów, by ci przystąpili do pracy. Budowa peryskopu: 1. Wyciąć w pudełku u dołu i u góry (po przeciwnych stronach) otwór, przez który zostaną w środku umieszczone dwa zwierciadła. 2. Zwierciadła w środku muszą być umieszczone pod kątem 45 stopni. 3. Zwierciadła można przyczepić albo taśmą klejącą, albo płynnym, zastygającym klejem z tworzywa sztucznego. W tym drugim przypadku dziecko nie powinno wykonywać tego samodzielnie. 4. Na końcu peryskop można pomalować na jednolity kolor albo w maskujące wzory. W klasach starszych pierwszym krokiem może być sklejenie dwóch pudełek po to, by odległość pomiędzy zwierciadłami była większa, a przez to peryskop miał większą wartość praktyczną. Tłumacząc zjawisko odbicia światła nauczyciel wspomina, że m.in. dzięki niemu poprawia się bezpieczeństwo rowerzystów i przechodniów, o ile ci noszą kamizelki odblaskowe, albo odblaskowe elementy przyczepione są do plecaka/ kurtki. Przedmioty, których powierzchnia pochłania światło (ciemna, matowa) są źle widoczne w nocy i o zmierzchu. Gdy zimą zmierzch zapada bardzo wcześnie, osoby poruszające się w pobliżu jezdni są bardzo źle widoczne. To powoduje, że piesi, rowerzyści są narażeni na spore niebezpieczeństwo. Kierowcy nie widzą ich w światłach reflektorów. Wyjściem jest nałożenie na ciemne ubrania odblaskowej kamizelki, albo przypięcie do kurtki lub plecaka materiału odblaskowego. Jego powierzchnia odbije światło reflektora samochodu albo latarni ulicznej, a to znacząco zwiększy bezpieczeństwo. PlanetaEnergii.pl 8

10 Temat 5 Oko i aparat Opracował: Tomasz Rożek Cel zajęć Wyjaśnienie zasady działania ludzkiego oka. Wyjaśnienie zasady działania aparatu fotograficznego. Łączenie różnych elementów wiedzy. Przewidywane osiągnięcia Uczeń zrozumie zasadę działania ludzkiego oka, będzie potrafił nazwać jego główne elementy i będzie znał ich funkcję. Uczeń zrozumie zasadę działania aparatu fotograficznego. Uczeń będzie wiedział jak powstaje obraz na siatkówce oka i na elemencie światłoczułym (kliszy) aparatu. Uczeń będzie wiedział dlaczego niebezpieczne jest bezpośrednie obserwowanie tarczy słonecznej. Uczeń zrozumie jak działają powierzchnie odblaskowe i jak wpływa to na bezpieczeństwo na drodze. Metody i formy pracy Pogadanka, dyskusja, praca warsztatowa w grupach. Materiały pomocnicze Soczewka (lupa) Aparat fotograficzny (z wymiennym obiektywem) Model oka (ewentualnie plansza) Szklanka (z przezroczystego szkła, bez nadruków) z wodą Odblaski, powierzchnie odblaskowe Przebieg zajęć Część wstępna Nauczyciel wprowadza zagadnienie załamania światła. Przy tym pokazuje eksperyment ze szklanką wody i tłumaczy dlaczego słomka (ołówek) wygląda jak złamany. Światło ma różną prędkość w zależności od ośrodka, w którym się porusza. Na granicy dwóch ośrodków załamuje się, czyli promienie światła mogą zmieniać kierunek swojego poruszania się. Jakie są tego konsekwencje? Stwarzając odpowiedni kształt można skupiać promienie światła, czyli tak zmieniać ich bieg, że te spotykają się za soczewką (w punkcie zwanym ogniskiem). 9 PlanetaEnergii.pl

11 Nauczyciel rysuje na tablicy soczewkę skupiającą światło. Nauczyciel pokazuje zjawisko załamania światła w praktyce przy użyciu soczewki (lupy). Gdy warunki będą na to pozwalały, pokaz jest robiony ze światłem słonecznym, w innym wypadku nauczyciel wykorzystuje do niego lampę. W starszych klasach nauczyciel skupiając lupą promienie słoneczne podpala kartkę papieru. PRZEPŁYW SWIATŁA PRZEZ SOCZEWKĘ SKUPIAJĄCĄ F - ognisko soczewki Część główna Nauczyciel pokazuje model ludzkiego oka i tłumaczy jego podstawowe elementy oraz funkcje. Szczególną uwagę zwraca na trzy elementy. Na soczewkę (o której we wstępnej części już wspominał), tęczówkę jako coś, co ogranicza ilość wpadającego światła (bez tego ograniczania w jasny dzień ludzkie oko mogłoby zostać uszkodzone tutaj nauczyciel przypomina eksperyment z podpalaniem kartki papieru) oraz siatkówkę (jako ekran). Nauczyciel pokazuje model lub zdjęcie (planszę) z przekrojem aparatu fotograficznego. Szczególną uwagę zwraca na soczewkę, przysłonę i element światłoczuły (klisza, matryca). Nauczyciel pokazuje głęboką analogię pomiędzy zasadą działania i funkcją (w oku i aparacie) soczewki, elementu światłoczułego i siatkówki oraz pomiędzy przysłoną i tęczówką. W klasach starszych nauczyciel może wspomnieć o tym, że w oku, jak i w aparacie cyfrowym światło padające na siatkówkę (element światłoczuły w aparacie) przekształcane jest na impuls elektryczny. Ten impuls nerwem wzrokowym (przewodami elektrycznymi) jest przekazywany do mózgu (procesora w aparacie). To kolejna analogia. źrenica soczewka twardówka naczyniówka dołek centralny rogówka tęczówka siatkówka nerw wzrokowy Nauczyciel przypomina eksperyment z lupą i zapalaną kartką papieru. Tłumaczy jeszcze raz, że światło przenosi energię, a jej skupienie w jednym miejscu może niszczyć powierzchnie na które pada. Dlatego NIE WOLNO bezpośrednio kierować wzroku w kierunku silnych źródeł światła (np. tarczy Słońca). Skierowanie na tarczę słoneczną obiektywu aparatu (o ile nie jest on odpowiednio zabezpieczony) może skutkować jego nieodwracalnym zniszczeniem. Nauczyciel nawiązując do procesu widzenia uświadamia uczniom, że widzą tylko te przedmioty (obiekty), które albo są źródłem światła, albo same odbijają światło na nie padające. Przedmioty, których powierzchnia pochłania światło (ciemna, matowa) są źle widoczne w nocy i o zmierzchu. Gdy zimą zmierzch zapada bardzo wcześnie, osoby w ciemnych ubraniach (a zimą ze względów praktycznych bardzo często używamy właśnie takich) poruszające się w pobliżu jezdni są bardzo źle widoczne. To powoduje, że piesi, rowerzyści są narażeni na spore niebezpieczeństwo. Kierowcy nie widzą ich w światłach reflektorów. Wyjściem jest nałożenie na ciemne ubrania odblaskowej kamizelki, albo przypięcie do kurtki lub plecaka materiału odblaskowego. Jego powierzchnia odbije światło reflektora samochodu albo latarni ulicznej, a to znacząco zwiększy bezpieczeństwo. PlanetaEnergii.pl 10

12 Temat 6 Kolory Opracował: Tomasz Rożek Cel zajęć Wyjaśnienie zjawiska widzenia. Wyjaśnienie zjawiska widzenia kolorów. Wyjaśnienie zjawiska odbicia światła przez różne powierzchnie. Przewidywane osiągnięcia Uczeń będzie potrafił wytłumaczyć, dlaczego niektóre przedmioty mają kolory. Uczeń zrozumie zjawisko pochłaniania i odbicia światła od różnych powierzchni. Uczeń będzie w stanie wyjaśnić, dlaczego niektóre przedmioty oświetlone kolorowym światłem wyglądają inaczej niż wtedy, gdy są oświetlone światłem białym. Uczeń zrozumie jak działają powierzchnie odblaskowe i jak wpływa to na bezpieczeństwo na drodze. Metody i formy pracy Pogadanka, zajęcia warsztatowe. Materiały pomocnicze Źródło białego światła (lampa, latarka) Różnokolorowe filtry (z folii lub bibuły) Przedmioty użytku codziennego w kolorach białym, czarnym (matowy), czerwonym (np. pomidor) i zielonym (np. ogórek) Odblaski i paski odblaskowe UWAGA! Lekcję można przeprowadzić tylko w klasie częściowo lub całkowicie przyciemnianej. Przebieg zajęć Część wstępna Widzimy przedmioty i obiekty, bo te albo są źródłem światła, albo to światło odbijają. Odbite lub wyemitowane światło trafia do naszych oczu i tam zamieniane jest na impulsy elektryczne, które następnie są interpretowane przez mózg jako wrażenia wizualne. Światło pochodzące ze Słońca, to mieszanina różnych kolorów, które gdy tylko wpadną do naszego oka równocześnie sprawiają wrażenie światła białego. Ale światło białe bardzo łatwo można przefiltrować. Gdy założymy na źródło białego światła np. czerwony filtr, zostaną na nim zatrzymane wszystkie kolory za wyjątkiem czerwonego. To dlatego biały snop światła padający na czerwony filtr zamienia się w snop światła czerwonego. Podobnie jest z każdym kolorowym filtrem. Jak to jest, że przedmioty mają kolory? Dzieje się tak dlatego, że powierzchnie pochłaniają lub odbijają promienie światła. Działają trochę jak wspomniane wyżej filtry. Jak to działa? Białe światło padając na powierzchnię np. pomidora jest prawie w całości pochłaniane. Za wyjątkiem światła w kolorze czerwonym. Ono od powierzchni pomidora odbija się. To dlatego pomidor widzimy jako czerwony, bo odbija tylko czerwone światło, które następnie wpada do naszego oka. Ogórek (jego powierzchnia) analogicznie odbija tylko światło o kolorze zielonym. I dlatego wydaje nam się być zielony. 11 PlanetaEnergii.pl

13 Część główna A co, gdyby różne przedmioty oświetlać nie światłem białym tylko kolorowym? Kartka papieru oświetlona białym światłem jest biała. Jej powierzchnia odbija WSZYSTKIE kolory światła jednakowo dobrze. Ale gdy kartkę oświetlić np. czerwonym światłem (latarka + filtr), wtedy jeszcze przed chwilą biała kartka staje się czerwona. Jej powierzchnia odbije w całości światło padające na jej powierzchnię. Gdy jest to światło białe, zostanie odbite białe, gdy jest to światło czerwone, zostanie odbite czerwone. Zupełnie inaczej zachowuje się czarna powierzchnia, która (szczególnie gdy jest matowa) nie odbija żadnego światła, tylko pochłania każdy kolor. Niezależnie od tego jakim światłem oświetlimy czarną matową powierzchnię, ta zawsze będzie taka sama. Niczego nie odbije, wszystko pochłonie. Jakie są konsekwencje tej reguły? Jest ich wiele. 1. Latem lepiej ubierać jasne ubrania. W ubraniu czarnym (ciemnym) jest latem gorąco, a w ubraniach jasnych, białych jest chłodniej. Białe powierzchnie odbijają promienie Słońca (czyli mniej energii dotrze do powierzchni skóry), a czarne pochłaniają (czyli więcej energii dotrze do powierzchni skóry). 2. Zimą jesteśmy na drodze mniej widoczni. Zimą ze względów praktycznych ubieramy ciemniejsze ubrania (jasne za szybko się brudzą). Stąd ciemne kurtki, spodnie, a nawet czapki i rękawiczki. Ale ciemne powierzchnie nie odbijają tylko pochłaniają np. światła reflektorów samochodowych czy latarni ulicznych. W efekcie zimą jesteśmy bardzo słabo widoczni przez nadjeżdżające samochody. Gdy do tego dodamy fakt, że zimą dzień trwa bardzo krótko, okaże się że idąc do szkoły czy do pracy jesteśmy narażeni na spore niebezpieczeństwo. Wyjściem jest nałożenie na ciemne ubrania, albo przypięcie do kurtki lub plecaka materiału odblaskowego, czyli takiego, który odbija światło, które na niego pada. 3. Po zmroku ubrani w ciemnych kolorach jesteśmy dla kierowcy samochodu widoczni z odległości metrów. Mając jednak na kurtce, plecaku, rowerze elementy odblaskowe, możemy być widoczni z odległości nawet ponad 100 metrów. Samochód jadący z prędkością 50 km/h do całkowitego zatrzymania potrzebuje około 30 metrów. To zbyt dużo, by bezpiecznie zatrzymać się przed pieszym bez elementów odblaskowych. Samochód jadący z prędkością 100 km/h do zatrzymania potrzebuje około 80 metrów. W tym przypadku możemy być pewni, że kierowca nie zdąży wyhamować przed pieszym. Chyba, że ten ma na sobie elementy odblaskowe. Będąc widocznym z odległości ponad 100 metrów, można na drodze czuć się bezpiecznym. Każda sekunda może oznaczać życie. Kierowca jadący z prędkością 50 km/h, w każdej sekundzie przejeżdża 14 metrów. Warto zadbać o to, by zobaczył pieszego jak najwcześniej. Przy tym warto pamiętać, że z faktu, że my widzimy jadący samochód, wcale nie wynika, że kierowca tego samochodu widzi nas. Dlatego idąc jezdnią bez chodnika, nawet mając odblaskowy strój warto zejść z jezdni widząc nadjeżdżający pojazd. PlanetaEnergii.pl 12

14 Miejsce na notatki: 13 PlanetaEnergii.pl

15 PlanetaEnergii.pl 14

16