Propozycja konspektu dla szkół gimnazjalnych do tematu "Cząsteczkowa budowa gazów"

Recenzent: dr Lucjan Pytlik

Kraków, czerwiec 2002

1. Propozycja konspektu do przeprowadzenia lekcji w szkołach gimnazjalnych na temat cząsteczkowej budowy gazów.

1. Temat lekcji: "Budowa gazów".
2. Cele lekcji:
a). cel ogólny: rozwój intelektualny ucznia.
b). cele poznawcze:
- zapoznanie z budową gazów,
- poznanie własności gazów w oparciu o doświadczenia empiryczne,
- wprowadzenie pojęcia ruchów Browna,
- wprowadzenie pojęcia prędkości średniej cząsteczek,
- zależność prędkości cząsteczek od temperatury.
c). cele kształcące:
- kształcenie umiejętności logicznego myślenia,
- umiejętność pracy zespołowej,
- umiejętność przeprowadzenia doświadczeń,
- umiejętność dyskusji i wyciągania wniosków,
- umiejętność porównania cząsteczkowej budowy ciał stałych i gazów,
- umiejętność graficznego przedstawienia budowy gazów i ruchów Browna,
- umiejętność wspólnej zabawy w formie gimnastyki śródlekcyjnej.
d). cele wychowawcze:
- zachowanie ładu i dyscypliny w czasie lekcji,
- zachowanie porządku na ławkach i w klasie,
- stosownie nagród i kar w postaci oceny,
- nauka okazywania szacunku dla nauczycieli i kolegów,
- szanowanie pomocy naukowych.
3. Porządek lekcji.
3.1. Czynności przygotowawcze:
a). sprawdzenie listy obecności uczniów,
b). przypomnienie wiadomości o ciałach stałych:
- jak zbudowane są ciała stałe? (odp. Cząsteczki są blisko siebie, przyciągają się i wykonują drgania),
- co to są kryształy (mono i polikryształy)? (odp. Odpowiedź poparta wskazaniami odpowiednich okazów wcześniej przygotowanych na wystawce i gazetce dotyczących tego zagadnienia),
- co to są ciała bezpostaciowe? (odpowiedź poparta wskazaniami odpowiednich okazów wcześniej przygotowanych na wystawce),
- jakie są właściwości ciała stałego? (odp. Trudno zmienić kształt i objętość),
- czy cząsteczki ciała stałego poruszają się? (odp. Wykonują drgania termiczne),
c). podanie tematu lekcji: "Budowa gazów".
3.2. Czynności podstawowe:
a). uświadomienie trudności: z czego i jak zbudowane są gazy?
b). słowne określenie trudności: czy gazy podobnie jak ciała stałe zbudowane są z cząsteczek? Jeśli tak, to czym się od nich różnią?
c). formułowanie i weryfikacja hipotez oraz utrwalenie wiedzy i zastosowanie:
* pod wpływem czego lód czyli ciało stałe przechodzi w ciało lotne (odp. Pod wpływem temperatury lód topi się, a następnie przechodzi w parę wodna),
- czy gazy też, podobnie jak ciała stałe będą zbudowane z cząsteczek? (odp. Tak.).
* zbudować model ciała stałego z jednokolorowych kulek na kartce papieru (praca w grupach),
* "podgrzać" to ciało poruszając ręką kulki czyli cząsteczki (zaznaczyć na papierze kredką powierzchnię zajmowaną przez kulki czyli cząsteczki gazu),
- czy powstał gaz? (odp. Tak),
- jaka jest różnica pomiędzy budową gazu, a ciała stałego? (odp. Większe odległości cząsteczek),
- wskazać na planszy budowę ciała stałego i gazu.
* czy można cząsteczki gazu oddalić od siebie? (odp. Tak, ponieważ są słabe oddziaływania międzycząsteczkowe),
- oddalamy kulki od siebie i innym kolorem kredki zaznaczamy na papierze nowopowstałą powierzchnię zajmowaną przez kulki czyli cząsteczki gazu rozprężonego.

* czy można cząsteczki gazu zbliżyć do siebie? (odp. Tak, ponieważ są duże odległości między cząsteczkami),
- zbliżamy kulki do siebie i zaznaczamy na papierze innym kolorem kredki nowopowstałą powierzchnię zajmowaną przez kulki, czyli cząsteczki gazu sprężonego.
* czy wielkości powierzchni zaznaczonych są takie same? (odp. Nie),
* czy kształty trzech wyżej wykonanych obrysów powierzchni zajmowanych przez kulki są takie same? (odp. Nie).
Wniosek - łatwo zmienić kształt i objętość gazów.
* potwierdzimy te obserwacje badaniem powietrza za pomocą strzykawki lekarskiej (sprężanie i rozprężanie powietrza w strzykawce),
* notatka - wyświetlona na grafoskopie.
*

cząsteczki gazów
duża odległość cząsteczek
słabe oddziaływanie międzycząsteczkowe
łatwa zmiana
kształtu	objętości

* gimnastyka z wykorzystaniem tamburyna
- uczniowie stają na środku sali blisko siebie i podskakują obrazując ułożenie i ruch cząsteczek ciała stałego,
- uczniowie oddalają się o krok od siebie, obrazując ułożenie cząsteczek gazu.
Czy uczniowie mogą się poruszać? (odp. Tak, ponieważ jest dużo miejsca wokół nich).
Uczniowie biegają z różnymi prędkościami, czasem dochodzi do ich zderzeń i zatrzymania się. Szybkie uderzenia w tamburyno oznacza dostarczenie energii uczniom (cząsteczkom) i szybki ich ruch, a im wolniejsze te uderzenia, tym ruch uczniów (cząsteczek) jest wolniejszy.
* zostaje wprowadzone pojęcie ruchów Browna,
* czy ruch cząsteczek zależy od temperatury? (odp. Tak - gdy temperatura rośnie, to prędkość cząsteczek rośnie),
* uczniowie (cząsteczki) poruszali się z różnymi prędkościami i dlatego zostaje wprowadzone pojęcie prędkości średniej cząsteczek, czyli takiej, z jaką poruszała się większość uczniów (cząsteczek).
* wykorzystanie modelów ruchów Browna do przeprowadzenia doświadczenia w grupach.
Wnioski: cząsteczki poruszają się z różnymi prędkościami, zderzają się, zmieniają kierunek i zwrot ruchu.
* wskazać ruchy Browna na planszy:

* wklejenie ilustracji obrazującej ruchy Browna do zeszytu.
3.3. Czynności końcowe:
a). utrwalenie nowego materiału:
- jak zbudowane są gazy? (odp. Z cząsteczek o dużych odległościach między sobą i słabych oddziaływaniach międzycząsteczkowych),
- jakie są właściwości gazów? (odp. Łatwa zmiana kształtu i objętości),
- co to są ruchy Browna? (odp. Podać definicję),
- jak określamy prędkość średnią cząsteczek? (odp. Jest to prędkość, którą prezentuje większa ilość cząsteczek),
b). zadanie pracy domowej:
- dla uczniów słabych: narysuj jak wyobrażasz sobie gaz,
- dla uczniów zdolnych: przedstaw cząsteczki gazu poruszające się z różnymi prędkościami.
4. Typ lekcji: zaznajamiający uczniów z nowym materiałem.
5. Metody nauczania: poszukujące i poglądowe oparte na obserwacji i pomiarze, w skład której wchodzi:
- pokaz, który angażuje narządy słuchu oraz wzroku,
- pomiar zjawisk i procesów (różne prędkości poruszania się uczniów (cząsteczek) w czasie gimnastyki, różne odległości uczniów (cząsteczek) w ciele stałym i gazie.
6. Środki dydaktyczne:
- wzrokowe: wystawka ciał stałych, strzykawki lekarskie, modele cząsteczek (kulki), plansze, modele do ruchów Browna, tablica, grafoskop, podręcznik, gazetka, ilustracje ruchów Browna, poruszanie się uczniów w czasie gimnastyki,
- słuchowe: uderzanie w tamburyno.
7. Organizacja procesu lekcyjnego: nauczanie grupowe (podział na grupy 6 - osobowe). Grupy rozwiązują na lekcji te same problemy. Odbywa się dyskusja i wspólne wyciąganie wniosków. Następuje indywidualna ocena pracy poszczególnych członków grupy przez nauczyciela.

2. Literatura.

1. J. Massalski, M. Massalska - "Fizyka dla inżynierów" - Wydawnictwo Naukowo-techniczne - Warszawa 1975,
2. Z. Kamiński - "Fizyka dla kandydatów na wyższe uczelnie techniczne" - Wydawnictwo Naukowo-techniczne - Warszawa, wydanie siódme,
3. V. Acosta, C. Cowan, J. Graham - "Podstawy fizyki współczesnej" - Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1981,
4. Praca zbiorowa - "Encyklopedia fizyki współczesnej" - Państwowe Wydawnictwo Naukowe Warszawa 1983,
5. J. Ginter - "Fizyka" - Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1986,
6. Cz. Kupisiewicz - "Podstawy dydaktyki ogólnej" - Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977.

Opracowanie: LUCYNA RYBAK

Wyświetleń: 5169