Undervisningsbeskrivelse

Transkript

1 Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærere Hold Termin hvori undervisningen afsluttes: aug maj 2012 HTX Vibenhus / Københavns Tekniske Gymnasium HTX Fysik B Ian Koch 2Z, Z Oversigt over undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Introduktion til fysik Kroppens energiomsætning Energi elastikbil Tryk og opdrift El-lære Lys og brydningsfænomener Mekanik Fysikprojektet Side 1 af 10

2 Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 1 Introduktion til fysik Introduktion til fysik som videnskabsområde. Definition af fysiske størrelser og enheder. Især introduceres de fysiske grundstørrelser og tilhørende enheder i SIsystemet. Solsystemet og planeterne beskrives og fysiske sammenhænge introduceres. Herefter introduceres størrelserne densitet, energi og varmekapacitet. Tilstandsformer, faseovergange samt energiforholdene ved de tilhørende processer (især smeltevarme og fordampningsvarme) beskrives. Øvelser med rapport: Densitet af faste og flydende stoffer. Varmekapacitet af faste stoffer og vands fordampningsvarme. Læsepensum: Orbit B HTX kap.1 +2 (s.7-56). Krop & Energi s svarende til ca. 30 timer. Eleverne skal kunne: Skelne mellem fysiske størrelser og enheder Opstille simple modeller og gøre rede for de forudsætninger der danner grundlaget for dem. Opstille simple udtryk for sammenhængen mellem fysiske størrelser ved hjælp af symboler Forklare betydningen af simple formler, dvs. udtryk der involverer symboler for fysiske størrelser Fremstille og fortolke grafiske fremstillinger af fysiske sammenhænge. Lære videnskabelig arbejdsmetode og tilhørende afrapportering. Almindelig klasseundervisning med veksling mellem tavlegennemgang, gruppearbejder og opgaveløsning individuelt og i grupper. Laboratoriearbejde både i form af elevforsøg og demonstrationsforsøg I perioden indgik også det naturvidenskabelig eksperiment, hvor eleverne mere frit og selvstændigt uden efterfølgende afrapportering udførte forsøg i laboratoriet. Side 2 af 10

3 Titel 2 Kroppens energiomsætning Tværfagligt projekt sammen med teknologi, biologi og kemi. Fysikindhold: Menneskekroppens energiomsætning i hvile og under arbejde belyses gennem en række eksperimenter, hvor de tilhørende beregninger vil kræve anvendelse af begreberne kraft, arbejde, effekt, hastighed og acceleration. Øvelser med rapport: Der udføres én stor fælles rapport i fagene teknologi, fysik, kemi og biologi, som udover at tælle i de enkelte fag også medgår i studieområdet på grundforløbet. Rapporten indeholder bl.a. afrapportering af følgende eksperimenter med fysikindhold: Kroppens hvileeffekt. Steptest Læsepensum: Krop og energi s s s , i alt ca. 20 timer. (+ de timer som de øvrige fag bidrager med til projektet). Eleven skal: kunne redegøre for fysiske, tekniske og teknologiske problemstillinger og for anvendelsen af fysiske begreber og modeller i virkelighedsnære forhold, herunder anvendelse i elevens hverdag. planlægge og gennemføre enkle naturvidenskabelige eksperimenter og analysere simple problemstillinger, opstille løsningsmodeller og udføre et større eksperimentelt arbejde, hvori indgår målinger, resultatbehandlinger og vurderinger samt dokumentere og formidle den opnåede viden og det eksperimentelle arbejde i en større sammenhængende rapport. få fornemmelse for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder og begrænsninger. redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et bredere naturvidenskabeligt og teknologisk perspektiv benytte fysikkens grundlæggende love i forbindelse med det eksperimentelle arbejde og til løsning af enkle teoretiske problemer. I størstedelen af tiden til dette emne arbejder eleverne selvstændigt i grupper med planlægning og gennemførelse af ovennævnte eksperimenter. Alle fag som indgår i projektet bidrager med samtlige fagets timer i perioden til projektet. Afrapportering sker både i form af en rapport og mundtlige præsentationer (som træning til portfolieprøven efter grundforløbet). Side 3 af 10

4 Titel 3 Energi elastikbil Tværfagligt projekt sammen med teknologi. Fysikindhold: Generel introduktion til energiformer med specielt fokus på mekanisk energi. Undersøgelse af begreberne kinetisk og potentiel energi. Energisætningen om energitilvæksten i et lukket system. Der blev arbejdet med hvordan man kunne oplagre mest mulig energi i en elastik, og hvordan denne energi kan omsættes til bevægelsesenergi Øvelser med rapport: Der blev lavet et fællesforsøg til bestemmelse af en elastik -konstant svarende til fjederkonstanten i Hookes lov: Hookes lov for elastik. Læsepensum:. Orbit B HTX s.23. s s til ca. 20 timer. Eleven skal kunne: Forklare begreberne for kinetisk og potentiel energi Benytte energibevarelse til beregninger mellem kinetisk og potentiel energi I størstedelen af tiden til dette emne arbejder eleverne selvstændigt i grupper med planlægning og gennemførelse af ovennævnte eksperimenter. Alle fag som indgår i projektet bidrager med samtlige fagets timer i perioden til projektet. Afrapportering sker både i form af en rapport og fælles konkurrence til test af elastikbådenes ydelse. Side 4 af 10

5 Titel 4 Tryk og opdrift Temaperiode hvor fysiske elementer uddrages. Øvelser med opgaveregning: Torricellis forsøg samt opgaveregning på trykfænomener i vand og luft. Læsepensum: Orbit B HTX s svarende til ca.20 timer Hovedfokus i dette tema er at lære eleverne selvstændigt at fordybe sig teoretisk i et emne med fysisk indhold men med en nær relation til dagligdagen (vi snakker jo alle om vejret!). Denne viden skal efterfølgende formidles videre i form af en tidsskriftartikel, hvor emnet gennemgås, og de relevante fysiske begreber inddrages i behørigt omfang. Klasseundervisning med tavlegennemgang, et enkelt laboratorieforsøg samt selvstændigt (individuelt) elevarbejde (under lærervejledning) med det teoretiske stof. Opgaveregning. Side 5 af 10

6 Titel 5 El-lære Beskrivelse af simple jævnstrømskredsløb, hvorunder begreberne strøm, spænding, resistans, resistivitet, model for strømkilde og polspænding introduceres. Ohms lov og Joules lov gennemgås og behandles ved eksperimenter og regneopgaver. Øvelser med rapport: Ohms lov Læsepensum: Orbit B HTX s svarende til ca.40 timer. Eleverne skal kunne: Anvende el-lærens grundlæggende begreber ved simple beregninger på jævnstrømskredsløb. Planlægge og gennemføre forsøg med elektriske kredsløb i laboratoriet - under skyldigt hensyn til sikkerhedsmæssige foranstaltninger. Undervisningen i forløbet veksler mellem klasseundervisning, opgaveregning samt forsøg i laboratoriet. Side 6 af 10

7 Side 7 af 10

8 Titel 6 Bølgelære Beskrivelse af lyd og lys som bølger. Bølgefunktionen gennemgås med fokus på forståelse af begreberne amplitude, frekvens, bølgelænge og udbredelseshastighed. Der lægges også vægt på forståelse af forskellen på transversalbølger (eksempelvis lys) og longitudinalbølger (lyd). Lysbølgers energi og bølgelængde skal kunne beregnes vha. formlerne E = hf og v = fλ.for lys gennemgås det elektromagnetiske spektrum og sammenhængen med energiovergange i atommodellen. For lyd skal betydningen af amplitude, frekvens og bølgelængde forstås og lydens hastighed i forskellige medier gennemgås. Øvelser med rapport: Der laves én bølgerapport med fokus på selvstændig udvælgelse af forsøg og opstilling som kan illustrere valgfrie temaer indenfor lys/lyd: Strengbølger Guitaren Stående lydbølger Resonansrør Bestemmelse af lydens hastighed i luft. Brydningsfænomener for lys Indfaldsvinkel og udfaldsvinkel forsøg Læsepensum: Orbit B HTX s , , i alt ca. 20 undervisningstimer. Eleven skal kunne: redegøre for bølgemodellen for lys- og lydbølger. udføre beregninger vha formlerne E = hf og v = fλ. Redegøre for brydningsloven, farvedannelse og det elektromagnetiske spektrum. Arbejde eksperimentelt med lys- og lyd-målingsudstyr. Mest almindelig klasseundervisning med afveksling mellem teorigennemgang, opgaveregning og gruppearbejder. Desuden arbejdes der eksperimentelt i laboratoriet med lys- og lydmålingsudstyr. Side 8 af 10

9 Beskrivelse af det enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb) Titel 7 Mekanik Overordnet omfatter emnet mekanik kinematikken (bevægelseslæren), hvor hastighed og acceleration er centrale begreber, samt Newtons love, hvor de tidligere indførte begreber kraft, arbejde og energi er centrale begreber. Mere specifikt arbejdede vi her med omsætning mellem potentiel og kinetisk energi samt andre energiformer (kemisk energi, elektrisk energi, strålingsenergi, kerneenergi og varmeenergi). Ekskursion til Tivoli 15/ Læsepensum: Orbit B HTX s , samt svarende til ca.25 undervisningstimer Materiale fra Tivoli med observationsark fra udvalgte forlystelser, herunder Det gyldne tårn Dæmonen M.f. Eleverne skal kunne: Anvende begreberne hastighed, acceleration, kraft og energi i beregninger også af mere kompleks natur. Forstå Newtons love. En blanding af traditionel klasseundervisning (med tavlegennemgang, opgaveregning og gruppearbejder) og eksperimentelt arbejde i laboratoriet, hvor der med udgangspunkt i lærerproducerede vejledninger gives plads til at eleverne kan improvisere nye forsøg inden for de ovenfor beskrevne eksperimenter. Titel 8 Fysikprojektet. Side 9 af 10

10 Emnet for fysikprojektet vælges i samarbejde med eleverne. Der overordnet tema for projektet er ikke kendt i skrivende stund og udvælges i samarbejde med eleverne. Læsepensum: Afhænger af den enkelte elevs valg af emne svarende til ca.25 undervisningstimer. Eleverne skal i dette afsluttende fysikprojekt demonstrere deres evne til på egen hånd at udvælge et passende afgrænset forsøgsområde inden for hele pensum, som kan illustrere en problemstilling inden for det overordnede tema, og som derefter gøres til genstand for både teoretiske og praktiske undersøgelser. Der lægges lige stor vægt på elevens evne til selvstændigt at planlægge og gennemføre forsøg og til selvstændigt at opstille eller udlede modeller for det valgte område af fysikken. Ved afslutningen af projektet skal eleven fremlægge sit arbejde både i form af en rapport og i form af et kortere foredrag for klassen. Selvstændigt projektarbejde, hvoraf mindst halvdelen af undervisningstiden anvendes i fysiklaboratoriet. Lærer fungerer som vejleder og inspirator. Side 10 af 10