Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærere Hold Termin hvori undervisningen afsluttes: maj 2013 HTX Vibenhus / Københavns Tekniske Gymnasium HTX Fysik B Grundforløbet og 1g: Leise Borg 2g efteråret 2012 til maj 2013: Ian Koch 2V, 2920112V Oversigt over undervisningsforløb Titel 1 Titel 2 Titel 3 Titel 4 Titel 5 Titel 6 Titel 7 Titel 8 Titel 9 Introduktion til fysik Kroppens energiomsætning (SO forløb) Tryk, opdrift og gasser (Meteorologi) El-lære Lys og brydningsfænomener Modeller (SO forløb) Mekanik Fysikprojektet Repetition Side 1 af 10

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 SI-systemet. Herefter introduceres afledte størrelser. Der arbejdes derefter med måling af bilers og cyklers til illustration af størrelserne sted, hastighed, fart og accelera-tion. Herefter introduceres størrelsen energi og der laves forsøg med Hooks lov samt bygning af elastikbil i samarbejde med teknologi. Forsøg (begge uden skriftlig dokumentation): Måling af bilers hastighed og acceleration Hooks lov Læsepensum: Orbit B HTX kap.1 +2 (s.7-56) samt Fysikkens verden 1 s.33-59. Fysikdelen af det udleveret Energikompendium. 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 Titel 2 Kroppens energiomsætning (SO forløb) 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. Side 2 af 10

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.10-17 + s.34-39 + s.49-57. 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

Titel 3 Tryk, opdrift og gasser (Meteorologi) Indledningsvis arbejdes der i denne periode med størrelserne densitet, energi og varmekapacitet samt begreberne tilstandsformer og faseovergange samt energiforholdene ved de tilhørende processer (især smeltevarme og fordampningsvarme). Forståelse af gasarters karakteristika herunder tilstandsligningen for ideale gasser, sammenhængen mellem tryk og densitet i højden. Øvelser med skriftlig afrapportering: I forbindelse med første del af forløbet udføres et elevforsøg med bestemmelse af faste stoffers varmekapacitet samt isens smeltevarme. Der afrapporteres her med en traditionel fysikrapport. Desuden udfærdiger eleverne en rapport om opdrift af en gasballon i.f.m. et SO-forløb under navnet Ballon. Læsepensum: Orbit B HTX s.57-96 samt Orbit 1 s.189-228. Ca. 30 timer. Hovedfokus i dette tema er at lære eleverne selvstændigt at fordybe sig teoretisk i et emne med fysisk indhold. Klasseundervisning med tavlegennemgang, et enkelt laboratorieforsøg samt selvstændigt (individuelt) elevarbejde (under lærervejledning) med det teoretiske stof. Side 4 af 10

Titel 4 El-lære Forløbet blev indledt med repetition af de grundlæggende fysiske størrelser samt regning med enheder gennem omfattende eksempler som gled over i opgaver indenfor el-lære. Baggrunden for dette var lærerskift mellem foråret 2012 og efteråret 2012. 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.97-166. 5 trin til løsning af fysikopgaver.docx af Ian Koch 188.pdf (Regning med enheder.) 162.pdf (Begreber og enheder (162)) 15.8-30.09. 2012 svarende til ca.30 timer. Uge 33-39 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 5 af 10

Titel 5 Lys og brydningsfænomener Beskrivelse af lys som bølger og kvanter (fotoner). 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. Øvelser med rapport: Der laves én rapport med lysbrydningsfænomener bestående af følgende delforsøg/områder: Laserlysets bølgelængde Brydningsindeks for acryl Bestemmelse af spektrallinjer Læsepensum: Orbit B HTX s.175-178, 208-211. 221-245 1.10.2012-20.12.2012, i alt ca. 20 undervisningstimer. Uge 43-49 Eleven skal kunne: redegøre for bølgemodellen for lysbølger. udføre beregninger vha formlerne E = hf og v = fλ. Redegøre for brydningsloven, farvedannelse og det elektromagnetiske spektrum. Arbejde eksperimentelt med lys-målingsudstyr. Mest almindelig klasseundervisning med afveksling mellem teorigennemgang, opgaveregning og gruppearbejder. Desuden arbejdes der eksperimentelt i laboratoriet med lys-målingsudstyr. Side 6 af 10

Titel 6 Modeller (SO forløb) Anvendt litteratur: P. Holck: Orbit B s.201-203 B. M. Lund: SO2 s 55-61 Foredrag på film om design af fod http://www.ted.com/talks/robert_full_on_animal_movement.html Foredrag på film om kvanteteori (ekstensiv ingen detaljer) http://www.ted.com/talks/lang/eng/garrett_lisi_on_his_theory_of_everything.html Anvendt uddannelsestid Januar 2011 Læreplanens mål: Modeller SO forløb Foredrag på Niels Bohr Instituttet om modeller inden for iskerner og aldersbestemmelse af IS. Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Undervisningen: Lærerstyret klasseundervisning Gruppearbejde Side 7 af 10

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 3/5-2013. Læsepensum: Orbit B HTX s.253-268 1.3-10.5 2013, 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. Indtegne de virkende kræfter i et mekanisk system med henblik på resulterende kraft. Herunder kræfter set som vektorer med tilhørende angrebspunkt. 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. Eleverne inddeles i grupper som hver vælger et undertema til præsentation i klassen. Side 8 af 10

Titel 8 Fysikprojektet. Emnet for fysikprojektet vælges i samarbejde med eleverne. Der overordnet tema for projektet er Sommer OL i London. Læsepensum: Afhænger af den enkelte elevs valg af emne. 27.2-1.5 2011 svarende til 24 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 9 af 10

Titel 9 Repetition Anvendt litteratur: P. Holck: Orbit B Anvendt uddannelsestid Forår 2013 Læreplanens mål: Repetition af fysik B Klasseundervisning/virtuelle /projektarbejdsform/anvendelse af fagprogrammer/skriftligt arbejde/eksperimentelt arbejde Undervisningen: Lærerstyret klasseundervisning Elevpræsentationer af selvvalgte emner blandt hele pensum. Retur til forside Side 10 af 10