Undervisningsbeskrivelse Termin Maj-juni / 2015 Institution Skive Tekniske Gymnasium Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold HTX Fysik B Emil Hartvig For yderligere information kontakt da: emh@skivets.dk 2bhtx13 Oversigt over gennemførte undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Introduktion og fysik generelt SO-projekt Naturvidenskabelig metode Energi Tryk og opdrift Gasser SO projekt - Modeller og hypoteser Ellære Repetition af 1. års fysik Titel 9 Ellære 2 Titel 10 Titel 11 Titel 12 Titel 13 Titel 14 Titel 15 Temaforløb Strømkilder og modeller Temaforløb Fødevarer SO projekt - MiniSRP Kinematik og dynamik Arbejde og energi Eksamensprojekt det selvstændige projekt. Side 1 af 16
Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb Titel 1 Introduktion og fysik generelt Kapitel 1 s.7-34 Oplæg til gruppearbejde: Beskrivelse af solsystemet den 22.8.2012 Anvendt kernestof i Dokumentation. Beskrivelse af solsystemet. Enheder. Simpel forståelse af kræfter - herunder Newtons 1. lov Densitet. Forståelse af atomer, ioner og elektroner herunder ladninger. forløbet 8 timers uddannelsestid + 4 timers elevtid Gennem dette undervisningsforløb lægges der vægt på følgende, at: Eleven opnår viden og forståelse for de grundlæggende ting i fysik. Her kan næves: enheder, størrelser og fysiske termer. Eleven stifter bekendtskab med den naturvidenskabelige arbejdsmetode. Elven lærer generelle regler vedr. skriftligt arbejde. Elven lærer at arbejde i grupper, samt træne det at præsentere et stykke arbejde for en forsamling. Dette sker gennem opgaven: Beskrivelse af solsystemet den 22.8.2012 Klasseundervisning, opgavetræning, mundtlige fremlæggelser. Uge 35 og 37-39, 2012 Side 2 af 16
Titel 2 SO-projekt Naturvidenskabelig metode Kapitel 1 s.7-34 Notat vedr. journal- og rapportskrivning i fysik Oplæg til SO-projekt: Bestemmelse af tyngdeaccelerationen Anvendt kernestof i Informationssøgning: Metoder, vurderingsværktøjer. Anvendelse af kilder Formidling og formidlingsteori: Sproglig bevidsthed, præsentationsformer og teknikker Evalueringsteori og evalueringsværktøjer: portfolio Kræfter Newtons 2. lov 5 timers uddannelsestid og 5 timers elevtid. De faglige mål i dette forløb: Metoder: Søge, vurdere, udvælge og bearbejde kilder i de enkelte fag og i samspillet mellem fagene Samspil mellem fag: Redegøre for sammenhænge mellem den teknologiske udvikling og samfundsudviklingen i udvalgte eksempler. Udvikle kommunikative færdigheder, skriftligt og mundtligt, især ved formidling af videnskab og teknik. Udvælge, behandle og formidle centrale flerfaglige emner i en skriftlig opgavebesvarelse. Laboratoriearbejde: forståelse for arbejdsgange, sikkerhed og ideen med fysikforsøg. Tilrettelæggelse af Klasseundervisninggelser, skriftligt hjemmearbejde, gruppearbejde i forbindelse med eksperimentelt arbejde, udarbejdelse af forsøgsjournal og rapportskrivning. Uge 36, 2012 Side 3 af 16
Titel 3 Energi Kapitel: 2 Energi s. 35-56 Oplæg til fysikforsøg: Specifik varmekapacitet af mystiske elementer. I dette forløb er der også indlagt en afleveringsopgave: Afleveringsopgave nr. 1 Disse tre titler bidrager til opfyldelsen af følgende kernestof: Energibegrebet Omsætning mellem energiformer Energibevarelse Temperaturbegrebet Varme Indre energi Tilstandsformer Faseovergange 20 timers uddannelsestid og 9 timers elevtid. Lærerplanens mål har været bygget op omkring kapitel nr. 2 i bogen ORBIT B. Derfor er følgende emner blevet gennemgået under titlen energi, for at opfylde kernestoffet i bekendtgørelsen: Energi, effekt, varme, varmekapacitet, specifik varmekapacitet, tilstandsformer, smeltepunkt og kogepunkt, specifik smeltevarme og specifik fordampningsvarme og nyttevirkning. Ydermere har der været fokus på følgende i dette emne: Enheder enhedskontrol Formler At eleven kan omsætte en praktisk problemstilling til en fysisk/matematisk problemstilling. At eleven forholder sig kritisk til sine resultater. Opstilling af hypoteser Arbejde efter den naturvidenskabelige metode. Klasseundervisning, opgavetræning, mundtlige fremlæggelser, skriftligt hjemmearbejde, gruppearbejde i forbindelse med eksperimentelt arbejde, udarbejdelse af forsøgsjournal og rapportskrivning. Uge 40-51, 2012 Side 4 af 16
Titel 4 Tryk og opdrift Kapitel: 3 Tryk og opdrift s. 57-68 I dette forløb er der indlagt en afleveringsopgave: Afleveringsopgave nr. 2 Disse to titler bidrager til opfyldelsen af følgende kernestof: Kraftbegrebet Newtons love Tyngdekraft Tryk Opdrift 18 timers uddannelsestid og 8 timers elevtid. Lærerplanens mål har været bygget op omkring kapitel nr. 3 i bogen ORBIT B. Derfor er følgende emner blevet gennemgået under titlen tryk og opdrift, for at opfylde kernestoffet i bekendtgørelsen: Tryk Tryk i væsker Opdrift Archimedes lov Ydermere har der været fokus på følgende i dette emne: At eleven kan anvende beregningsprogrammet Maple til at løse sine opgaver. Enheder enhedskontrol Udledning af formler At eleven kan omsætte en praktisk problemstilling til en fysisk/matematisk problemstilling. At eleven forholder sig kritisk til sine resultater. Decimaler Klasseundervisning, opgavetræning, mundtlige fremlæggelser, skriftligt hjemmearbejde, gruppearbejde i forbindelse med eksperimentelt arbejde, udarbejdelse af forsøgsjournal og rapportskrivning. Uge 2-8, 2013 Side 5 af 16
Titel 5 Gasser Kapitel: 4 Gasser s. 69-89 Denne titel bidrager til opfyldelsen af følgende kernestof: Idealgasloven Gassers arbejde Termodynamikkens første hovedsætning Temperaturbegrebet 10 timers uddannelsestid og 4 timers elevtid. Lærerplanens mål har været bygget op omkring kapitel nr. 4 i bogen ORBIT B. Derfor er følgende emner blevet gennemgået under titlen gasser, for at opfylde kernestoffet i bekendtgørelsen: Atmosfærens opbygning, Absolut temperatur, idealgasligningen, densitet af luft, luftfugtighed, arbejde og varmeteoriens 1. hovedsætning. Ydermere har der været fokus på følgende i dette emne: At eleven kan anvende beregningsprogrammet Maple til at løse sine opgaver. Enheder enhedskontrol Udledning af formler At eleven kan omsætte en praktisk problemstilling til en fysisk/matematisk problemstilling. At eleven forholder sig kritisk til sine resultater. Decimaler Klasseundervisning, opgavetræning, mundtlige fremlæggelser, skriftligt hjemmearbejde, gruppearbejde i forbindelse med eksperimentelt arbejde. Uge 9-11 og 15, 2013 Side 6 af 16
Titel 6 SO-projekt Modeller og hypoteser Kapitel 4 s. 69-89 Notat vedr. journal- og rapportskrivning i fysik Oplæg til SO-projekt: SO projekt - Modeller og hypoteser - 2013 Projekt indebærer at eleven skal undersøge, om der er en sammenhæng mellem trykket og temperaturen af en indelukket gas med konstant volumen og stofmængde. Anvendt kernestof i Informationssøgning: Metoder, vurderingsværktøjer. Anvendelse af kilder Formidling og formidlingsteori: Sproglig bevidsthed, præsentationsformer og teknikker Evalueringsteori og evalueringsværktøjer: portfolio Kræfter Newtons 2. lov 10 timers uddannelsestid og 8 timers elevtid. De faglige mål i dette forløb: Metoder: Vælge og anvende faglige relevante studiemetoder, studieteknikker og arbejdsformer Samspil mellem fag: Kombinere fagenes metoder og skabe sammenhæng i faglig viden indenfor det enkelte fag og fagene imellem (med fokus på naturfag) Laboratoriearbejde: forståelse for arbejdsgange, sikkerhed og ideen med fysikforsøg. Træne eleven i, at selv kunne opbygge et forsøg til undersøgelse af en given problemstilling. Klasseundervisning, skriftligt hjemmearbejde, gruppearbejde i forbindelse med eksperimentelt arbejde, udarbejdelse af forsøgsjournal og rapportskrivning. Uge 12-14, 2013 Side 7 af 16
Titel 7 Ellære Kapitel: 5 Ellære s. 98-104 I dette forløb er der indlagt en afleveringsopgave: Afleveringsopgave nr. 3 Denne litteratur er med til at dække følgende kernestof fra bekendtgørelsen: Begreber og love til beskrivelse og beregning af jævnstrømskredsløb. (mere specifikt arbejdes der med strømstyrke og spændingsforskel) 15 timers uddannelsestid og 7 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: At lære eleven det ovenfor stående kernestof. At styrke elevens evne til at analysere fysiske størrelser, dimensioner og enheder. At styrke elevens evne til, at kunne anvende fagets sprog og terminologi mundtligt og skriftligt til dokumentation og formidling og kunne veksle mellem hverdagssprog og fagsprog. Disse mål sikres gennem undervisningen ved: At udforme den daglige undervisning, så eleven bliver inddraget aktivt. Fælles gennemgang af teori, hvor læreren er den styrende og støttende, eleven kommer med ideer til nødvendige antagelser, fysiske sammenhænge og formler. Fælles opgaveregning på tavlen hvor eleven styrer kridtet. Her føres samtidig en diskussion omkring enheder, antagelser og fysiskestørrelser. Diskussioner omkring problemstillinger i elevens dagligdag, som har relevans til undervisningsforløbets emne. Klasseundervisning, opgavetræning, mundtlige fremlæggelser, skriftligt hjemmearbejde, gruppearbejde i forbindelse med eksperimentelt arbejde, udarbejdelse af forsøgsjournal og rapportskrivning. Uge 16-20, 2013 Side 8 af 16
Titel 8 Repetition af 1. års fysik Kapitel: 1-5, s. 1-104 I dette forløb er der indlagt en afleveringsopgave: Repetitionsopgaver Denne litteratur er med til at dække følgende kernestof fra bekendtgørelsen: Kraftbegrebet og Newtons love, herunder tyngdekraft, tryk, opdrift og gnidning Energibegrebet, mekanisk arbejde, kinetisk energi, potentiel energi i homogene tyngdefelter, omsætning mellem energiformer og arbejde samt energibevarelse. Temperaturbegrebet, varme, indre energi, tilstandsformer, faseovergange, idealgasloven og gassers arbejde samt termodynamikkens første hovedsætning. Begreber og love til beskrivelse og beregning af simple jævnstrømskredsløb. 7 timers uddannelsestid og 3 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: At lære eleven det ovenfor stående kernestof. At træne elvernes evne til at læse allerede gennemgået stof, og herigennem analysere hvor evt. faglige mangler er. Ydermere er målet, at eleven selvstændigt skal kunne tilegne sig den evt. manglende faglige viden. Disse mål sikres gennem undervisningen ved: Fælles gennemgang af teori, hvor læreren er den styrende og støttende, eleven kommer med ideer til nødvendige antagelser, fysiske sammenhænge og formler. Diskussioner omkring problemstillinger i elevens dagligdag, som har relevans til undervisningsforløbets emne. Klasseundervisning, opgavetræning, mundtlige fremlæggelser, skriftligt hjemmearbejde. Selvstændig fordybelse. Uge 33-35, 2013 Side 9 af 16
Titel 9 Ellære 2 Kapitel: 5 og 7, s. 104-124 og s. 155-166 I dette forløb er der indlagt en afleveringsopgave: Afleveringsopgave nr. 4 Denne litteratur er med til at dække følgende kernestof fra bekendtgørelsen: Begreber og love til beskrivelse og beregning af simple jævnstrømskredsløb. Fremstilling af vekselstrøm med henblik på energiforsyning 11 timers uddannelsestid og 5 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: At lære eleven det ovenfor stående kernestof. At eleven kan redegøre for fysiske, tekniske og teknologiske problemstillinger og for anvendelsen af fysiske begreber og modeller i virkelighedsnære forhold, herunder anvendelser i industrien eller deres hverdag. At eleven kan redegøre for fysiske fænomener samt demonstrere kendskab til fysikken i et historisk og teknologisk perspektiv. Disse mål sikres gennem undervisningen ved: Undervisning i og diskussion af relevant teori. Inddragelse af relevante problemstillinger hvori vekselstrøm og jævnstrøm anvendes. At der sættes krav til, at eleverne skal reflektere over og perspektivere den/de opstillede teori og problemstillinger til deres hverdag. Klasseundervisning, opgavetræning, mundtlige fremlæggelser, skriftligt hjemmearbejde.. Uge 36-38, 2013 Side 10 af 16
Titel 10 Temaforløb Strømkilder og modeller Kapitel: 6, s. 125-154 I dette forløb er der indlagt en afleveringsopgave, en rapport og en elevpræsentation: Afleveringsopgave nr. 5, Rapport El og Præsentation - strømkilder og modeller. Denne litteratur er med til at dække følgende kernestof fra bekendtgørelsen: Elektromotorisk kraft og indre modstand Ydermere arbejdes der med følgende supplerende materiale/emner: Galvaniske elementer s. 126-127 Ledere og isolatorer s. 141-143 Elektriske lyskilder s. 136-140 Atommodel Brændselsceller s. 129 Superledere s. 144-149 Termoelementer s. 128 I dette temaforløb er eleven ansvarlig for tre produkter (se ovenfor stående). Elverne skal i grupper uføre to forsøg (se oplæg til Rapport El). Her sættes der krav til, at elverne kan udvælge den relevante teori ift. den givne problemstilling/hypotese, og på grundlag af dette, opstille/udføre et forsøg, som bekræfter eller afkræfter deres hypotese. Herved testes også om elverne kan arbejde efter den naturvidenskabelige arbejdsmetode. Ydermere skal eleverne også udvælge et emne, som ligger uden for kernestof. Det valgte emne skal eleverne bearbejde i grupper og slutteligt præsentere for resten af klasse. På denne måde trænes elevernes evne til selvstændigt at erhverve sig ny viden samt præsentere denne for et publikum. 25 timers uddannelsestid og 10 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: At eleven kan planlægge og gennemføre enkle fysiske eksperimenter og analysere simple fysiske problemstillinger, opstille løsningsmodeller og udføre et større eksperimentelt arbejde, hvori indgår målinger, resultatbehandlinger og vurderinger At elven kan redegøre for naturvidenskabelige arbejdsmetoders anvendelsesområder. Mundtlige fremlæggelser, skriftligt hjemmearbejde, forsøg Uge 39-49, 2013 Side 11 af 16
Titel 11 Temaforløb Fødevarer Kapitel: 8, s. 176-200 og s. 220 I dette forløb er der indlagt en afleveringsopgave, en rapport og en elevpræsentation: Afleveringsopgave nr. 6, Rapport måling af sukker indholdet i en væske. Der var også sat krav til, at it-værktøjerne Maple og Excel skulle anvendes i løsningen af problemstillingen. Denne litteratur er med til at dække følgende kernestof fra bekendtgørelsen: Begreber og love til beskrivelse af optiske brydningsfænomener. I dette temaforløb skal elverne arbejde i grupper, hvor de skal løse en given problemstilling hvordan måles sukker indholdet i en væske vha. laser lys, heri indgår eksperimentelt arbejde. Herudover skal de også udlede gitterligningen og brydningsloven. Slutteligt skal de lave et refleksionsark over nogle udleverede relevante Youtube film. Alt sammen skal samles i en rapport. I dette forløb anvendes der ikke tavleundervisning. I forløbet vil læreren derfor være vejleder, som sikre at de forskellige grupper kommer gennem opgaven. Dette træner eleverne i at arbejde selvstændigt og selv indhente den nødvendige viden. 12 timers uddannelsestid og 6 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: At sætte eleverne i stand til at kombinere teoretisk viden med eksperimenter og anvende modelbeskrivelser inden for det teknologiske og tekniske område. At styrke samspillet mellem fagene i studieretningen ved at inddrage den tilegnede viden fra andre fag i konkrete projekter og temaer. At bidrage til elevernes forståelse af naturvidenskabeligt baserede spørgsmål af almen menneskelig, teknologisk og samfundsmæssig karakter og til elevernes studiekompetence inden for det naturvidenskabelige, teknologiske og tekniske område. Gruppearbejde, skriftligt hjemmearbejde, eksperimentelt arbejde og vejledning. Uge 50-51, 2013 og uge 2-3, 2014 Side 12 af 16
Titel 12 MiniSRP Oplæg: Samlet projektoplæg til MiniSRP. Den enkelte elev har selv udvalgt sin litteratur ift. den valgte problemstilling. Vejledning MiniSRP. Forskellen mellem Problem- og opgaveformulering. 6 timers uddannelsestid og 6 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: At træne eleven i at skrive en akademisk opgave: Udvælge relevant emne Udarbejde en problemformulering med følgende taksonomisk opbygning: o Redegørelse o Analyse o Diskussion/vurdering o Perspektivering Besvar opgaven Tavleundervisning, skriftligt hjemmearbejde, selvstændigt arbejde. Uge 4 og uge 6 Side 13 af 16
Titel 13 Kinematik og dynamik Kapitel: 10 og 11, s. 254-292 Denne litteratur er med til at dække følgende kernestof fra bekendtgørelsen: Simple bevægelser i én og to dimensioner kraftbegrebet og Newtons love, herunder tyngdekraft, tryk, opdrift og gnidning. I dette forløb er der arbejdet med forskellige opgaver fra følgende sider: ORBIT B htx: s. 272 ORBIT B htx: s. 290-292 Der også indlagt en opgave: Transport Udføre kasteforsøg af forskellige genstande o Lodret fald af genstande o Skråt kast af genstande Der er ydermere anvendt datalogger programmet Tracker: https://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/ 9 timers uddannelsestid og 3 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: Der videreudvikles på følgende kompetencer: Modelleringskompetencen o Opstilling af bevægelsesligninger og funktioner for de forskellige kast i opgaven: Transport. Repræsentationskompetencen o Vekslende mellem teori, Tracker resultater og graffer. Perspektiveringskompetencen o De forskellige bevægelsesligninger set ift. hverdagen. Tavleundervisning, opgaveregning, skriftligt hjemmearbejde og gruppearbejde. Uge 8-10 Side 14 af 16
Titel 14 Arbejde og energi Kapitel: 12, s. 293-295 og s. 299-316 Denne litteratur er med til at dække følgende kernestof fra bekendtgørelsen: Energibegrebet, mekanisk arbejde, kinetisk energi, potentiel energi i homogene tyngdefelter, omsætning mellem energiformer og arbejde samt energibevarelse I dette forløb er der arbejdet med forskellige opgaver fra følgende sider: ORBIT B htx: s. 315-316 9 timers uddannelsestid og 2 timers elevtid. Dette undervisningsforløb har følgende mål: Eleven skal kunne: kende og kunne anvende fysiske størrelser og enheder kunne anvende fagets sprog og terminologi mundtligt og skriftligt til dokumentation og formidling og kunne veksle mellem fagsprog og hverdagssprog. Tavleundervisning, opgaveregning, skriftligt hjemmearbejde.. Uge 11-12 Side 15 af 16
Titel 15 Eksamensprojekt det selvstændige projekt. Oplæg: Eksamensprojekt i fysik B - 2014 Eleven udvælger selv relevant litteratur ift. til den valgte problemstilling 18 timers uddannelsestid og 10 timers elevtid. Dette projektforløb har fokus på følgende: At træne elevens evne til at udøve naturvidenskabelig tankegang, til at planlægge og gennemføre enkle naturvidenskabelige eksperimenter og til at redegøre for teorien bag det eksperimentelle forløb. At træne elevens evne til at arbejde ud fra den naturvidenskabelige arbejdsmetode og til at redegøre for fysiske, tekniske og teknologiske problemstillinger. At træne elevens evne til at perspektivere sin viden i fysik ud fra det selvstændige projekt. At træne forståelse af fysiske begreber og principper og forståelse af det eksperimentelle arbejde, herunder fysiske love og deres anvendelse. Tavleundervisning, opgaveregning, skriftligt hjemmearbejde.. Uge 13-15, uge 17-18 og uge 20 Side 16 af 16