48.JS 2. Luneta for

Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
48. Problem badawczy do rozwiązania: „Luneta Galileusza, astronomiczna
a może celownicza? – ja też potrafię je zrobić”
1. Realizowane treści podstawy programowej
Przedmiot
Fizyka
Realizowana treść podstawy programowej
Światło.
Uczeń:
•
•
Technika
opisuje bieg promieni przechodzących przez soczewkę skupiającą i
rozpraszającą (biegnących równolegle do osi optycznej) posługując
się pojęciami ogniska i ogniskowej
rysuje konstrukcyjnie obrazy wytworzone przez soczewki, rozróżnia
obrazy rzeczywiste, pozorne, proste, odwrócone, powiększone i
pomniejszone
Zajęcia modelarskie
Uczeń:
•
•
•
rozpoznaje i rozumie potrzebę budowania różnych typów
modeli
zna możliwości wykorzystania modeli do przedstawiania
wielkości, kształtu
i rozwiązań konstrukcyjnych
rzeczywistych urządzeń technicznych
bezpiecznie posługuje się narzędziami i przyrządami
modelarskimi
2. Kształcone kompetencje
•
kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo-techniczne,
•
kompetencje społeczne i obywatelskie,
•
inicjatywność i przedsiębiorczość.
3. Cele zajęć blokowych
•
zbadanie właściwości układów optycznych dwu lub trój soczewkowych.
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
4. Oczekiwane osiągnięcia ucznia
Uczeń:
•
•
•
opisuje przebieg i wynik przeprowadzanego doświadczenia, wyjaśnia rolę użytych
przyrządów,
wykonuje schematyczny rysunek obrazujący układ doświadczalny lub dokumentuje
wyniki za pomocą fotografii lub filmów,
wyodrębnia zjawisko z kontekstu, wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla wyniku
doświadczenia,
pracuje samodzielnie i w zespole,
bezpiecznie obserwuje nawet bardzo jasne obiekty,
•
formułuje wnioski w oparciu o wyniki własnych obserwacji,
•
wskazuje możliwe zastosowania obserwowanych efektów.
•
•
5. Przykładowe rozwiązanie nr 1
Lp.
Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia eksperymentu
1. soczewka okularowa skupiająca (najlepiej „surowa” –
nieoszlifowana do kształtu okularów) o ogniskowej ok. 1m
Ilość sztuk
1
2. soczewka okularowa skupiająca („najlepiej surowa –
nieoszlifowana do kształtu okularów”) o ogniskowej ok. 0,2m
2
3. soczewka okularowa rozpraszająca („najlepiej surowa –
nieoszlifowana do kształtu okularów”) o ogniskowej ok. 0,2m
może być soczewka wziernika („judasza do drzwi”)
1
4.
5.
6.
7.
8.
1
1
1
1
2
ciemne szkiełko filtra maski spawalniczej
listwa o wym. ok. 1,5mx2,5cmx0,5cm
plastelina(paczka)
szpilka
spinacze do bielizny
Proponowany przebieg zajęć z rozliczeniem czasowym
Lp.
Opis kolejnych działań
Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki, schematy,
fotografie, linki do WWW itp.)
1
Wprowadzenie do
zagadnienia opisu biegu
promieni
przechodzących przez
soczewkę skupiającą i
rozpraszającą . Pojęcia
ogniska i ogniskowej.
Konstrukcji obrazów
wytworzonych przez
soczewki, rozróżnia
Doświadczenie – wyznaczenie ogniskowej soczewek.
Doświadczenie- otrzymywanie obrazów za pomocą
soczewek- opisywanie cech obrazów, pomiary odległości
przedmiotu i obrazu od soczewki.
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Czas
trwania w
minutach
15
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
obrazów rzeczywistych,
pozornych, prostych,
odwróconych,
powiększonych i
pomniejszonych.
2
3
4
Omówienie zasad
bezpiecznego
posługiwania się
materiałami używanymi
w czasie zajęć i ich
właściwego
zastosowania.
Wykonanie „ławy
optycznej” przy użyciu
listewki i spinaczy.
Przymocowanie - za
pomocą plasteliny soczewki rozpraszającej
w odległości ok. 8cm od
jednego z końców
listewki.
5
zał. fot. 1
5
zał. fot. 2 /lunetka Galileusza
2
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
5
Przymocowanie - za
pomocą plasteliny soczewki skupiającej o
długiej ogniskowej w
takiej odległości, aby
obserwując obraz
odległego przedmiotu
uzyskać powiększenie
ok. 3 – krotne.
zał. fot. 3 /lunetka Galileusza
3
6
Przymocowanie - za
pomocą plasteliny soczewki skupiającej o
krótkiej ogniskowej w
odległości ok. 8cm od
jednego z końców
listewki.
zał. fot. 4 /luneta astronomiczna
2
7
Przymocowanie - za
pomocą plasteliny soczewki skupiającej o
długiej ogniskowej w
takiej odległości, aby
obserwując odległy
zał. fot. 5 /luneta astronomiczna
3
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
przedmiot uzyskać jego
powiększony,
odwrócony obraz.
8
Wykonanie czynności
jak przy konstruowaniu
lunety astronomicznej z
dodatkową soczewką o
krótkiej ogniskowej
zamocowaną tak, aby
uzyskać prosty,
powiększony obraz
odległego przedmiotu.
9
Wykonanie czynności
jak przy konstruowaniu
lunety ziemskiej (lub
wykorzystanie
skonstruowanej
wcześniej lunety
ziemskiej) i
zamocowanie przed
soczewką – okularem
szpilki tak, aby na tle
obserwowanego
odległego przedmiotu
widoczny był ostry,
prosty, powiększony
obraz grota szpilki.
Wykonanie lunety
astronomicznej z
zamocowanym filtrem
spawalniczym tak, aby
można było przy
zachowaniu szczególnej
ostrożności uzyskać
10
zał. fot. 6 /luneta ziemska
15
10
zał. fot. 8 /luneta astronomiczna z filtrem spawalniczym
Uwaga!
Jeśli warunki pogodowe nie pozwolą na obserwację
Słońca proponuję wykonanie prostego układu
mikroskopu z dwóch soczewek skupiających i krótkich
ogniskowych.
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
15
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
obraz plam słonecznych
np. na jasnej kartce
papieru pełniącej rolę
ekranu.
Wykonanie
dokumentacji
zdjęciowej.
12 Wypełnienie i zebranie
dokumentacji
uczniowskiej.
Całkowity czas trwania jednostki
5
11
10
90
6. Obudowa do lekcji:
Przed próbą konstrukcji lunet konieczna jest seria doświadczeń, pokazująca zjawiska powstawania
obrazów, uzyskiwanych za pomocą pojedynczych soczewek, użytych w doświadczeniu. Uczeń
powinien zakończyć zajęcia, w pełni rozumiejąc wykonane doświadczenia kluczowe, zawarte w
tematyce zajęć. Ważne jest też przekonanie ucznia po takich zajęciach, że wszechobecne w życiu
codziennym zjawiska fizyczne można w łatwy sposób powtórzyć i wyjaśnić, budując własne modele.
Pełne wyjaśnienie zjawisk budzi ciekawość i zachęca do eksperymentowania, a o to chodzi w
popularyzacji nauk przyrodniczych. Wykonywanie doświadczeń ma być dla nas pretekstem do
uczenia myślenia logicznego, wnioskowania, podejmowania prób algorytmizacji.
Podsumowując prowadzone zajęcia, można uczniom zadać pytania:
• W jaki sposób można wykorzystać wyniki obserwacji w życiu codziennym np. przy
konstrukcji odpowiednich urządzeń?
•
Czy po zapisaniu położeń soczewek na listwie mógłbyś wykonać lunetę formując
odpowiednie cylindry z papieru i mocując w ich wnętrzu soczewki za pomocą
papierowych pierścieni i kleju?
•
Czy wyniki obserwacji pomogły Ci zrozumieć zasadę działania znanych Ci urządzeń;
lunet, lornetek itp.
Dodatkowe wyjaśnienia; praca w zespołach kilkuosobowych. Część uczniów zapisuje wyniki
obserwacji, ewentualnie wykonuje fotografie lub krótkie filmy wideo lub udziela doraźnej pomocy w
przeprowadzeniu doświadczenia.
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
6. Karta pracy ucznia
Wypełnijcie tabelę dotyczącą kosztów pomocy dydaktycznych:
Lp. Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia
Ilość sztuk
eksperymentu
Cena
jednostkowa
Cena
łączna
Suma kosztów:
Oszacujcie koszty pracy:
lp
Zadanie
Czas
wykonania (h)
Liczba
osób
Łącznie
osobogod
zin pracy
Suma:
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Cena
osobogodziny
pracy (zł)
Koszt
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
7. Ankieta ewaluacyjna zajęć oraz karta samooceny ucznia
Imię i nazwisko ucznia:
…………………………………………………………………………………………………
……………
Lp
.
1
2
Pytanie do ucznia
Tak
Raczej
tak
Trudno
powiedz
ieć
Nie
Czy dzisiejsze zajęcia były dla ciebie
interesujące?
Czy dowiedziałeś się czegoś nowego?
Co zmieniłbyś w dzisiejszych zajęciach:
Wypisz działania, w których Twój wkład pracy był największy oraz te, w których
uczestniczyłeś w mniejszym stopniu, uzasadnij dlaczego:
Mój szczególny wkład pracy to:
W tych działaniach
…ponieważ:
uczestniczyłem mniej:
8. Uwagi o realizacji
Uwaga! – bardzo ważne dla powodzenia eksperymentu jest staranne mocowanie soczewek
tak, aby ich osie optyczne (w miarę możliwości) pokrywały się. Można także - w miarę
możliwości – wykorzystując dwie soczewki o krótkich ogniskowych, wykonać konstrukcję
mikroskopu.
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Zdecydo
wanie
nie
Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, 31-058 Kraków, Tel: 12-422-26-08 Fax: 12-421-67-45
Bank PKO bp I/O Kraków; 10 1020 2892 0000 5902 0427 5400
9. Literatura uzupełniająca, zalecane podręczniki i artykuły
1. Riley Peter, Galileusz, eksperymenty, obserwacje, wynalazki, ,
Wyd. Debit , 2009
2. Marek Substyk, Poradnik miłośnika astronomii,
Wyd. "AstroCD", 2010,
3. W.Celnik, H.Hahn , Astronomia dla początkujących ,
Wyd. "Delta W-Z", 2010
4. Novelli L. ,Galileusz i pierwsza wojna gwiezdna,
Wyd. Zielona Sowa , 2009
5. Od lunety Galileusza do teleskopów kosmicznych - katalog wystawy w
Muzeum Uniwersytetu Jagiellońskiego, Collegium Maius ,
Kraków 2009
6. Evelyn Gates, Teleskop Einsteina w poszukiwaniu ciemnej materii i ciemnej
energii we Wszechświecie,
Wyd. Prószyński Media, 2010
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego