Skrypt_dla_nauczyciela_matematyka_fizyka_chemia.pdf

(3701 KB) Pobierz
SKRYPT DLA NAUCZYCIELA –
MATEMATYKA, FIZYKA, CHEMIA
Projekt współfinansowany z Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki
Skrypt dla nauczyciela
SPIS TREŚCI
SZUKAMY EINSTEINA ....................................................................................................................... 4
MATEMATYKA........................................................................................................ 8
PARADOKSY RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA ....................................................................... 9
SKRZYNKA Z NARZĘDZIAMI MŁODEGO KOMBINATORYKA ............................................................ 13
KOMPLETNY CHAOS JEST NIEMOŻLIWY ........................................................................................ 17
SZCZĘŚCIE, CAŁKA I NIESKOŃCZONOŚĆ ......................................................................................... 21
LICZBY WOKÓŁ NAS ....................................................................................................................... 26
KRZYWIZNA NA PŁASZCZYŹNIE I W PRZESTRZENI ......................................................................... 29
KOLOROWANIE JAKO NARZĘDZIE UNIKANIA KONFILKTÓW........................................................... 36
INWERSJA NA PŁASZCZYZNIE ......................................................................................................... 39
GEOMETRIA JEST PROSTA .............................................................................................................. 45
PIERWSZE KROKI W ŚWIECIE FRAKTALI ......................................................................................... 49
FIZYKA .................................................................................................................. 54
OD ŁUCZYWA DO LASERA .............................................................................................................. 55
FIZYKA ARYTMII CZYLI JAK FIZYCY WSPÓŁPRACUJĄ Z KARDIOLOGAMI, KTÓRA GODZINA JEST NA
BIEGUNIE I JAK UCZESAĆ JEŻA? ..................................................................................................... 61
OD KWARKÓW DO GROMAD GALAKTYK – BUDOWA I DZIEJE WSZECHŚWIATA............................ 68
ŚWIATŁOWODY .............................................................................................................................. 78
HOLOGRAFIA? JAKIE TO PROSTE .................................................................................................... 88
OGNIWA I AKUMULATORY – OD BATERII Z BAGDADU DO SAMOCHODU NA WODÓR. ................ 96
FOTOWOLTAIKA, CZYLI JAK FIZYK KORZYSTA ZE SŁOŃCA ............................................................ 105
LHC - CZYLI BIG BANG W LABORATORIUM .................................................................................. 108
NANOTECHNOLOGIE – FIZYKA W SKALI NANO, NANOSTRUKTURY I ICH ZASTOSOWANIA ......... 112
OPTYCZNE PODSTAWY NIEWIDZIALNOŚCI................................................................................. 117
CHEMIA .............................................................................................................. 122
„NIE ŚWIĘCI GARNKI LEPIĄ...” ...................................................................................................... 123
CHEMIA DLA OPORNYCH – IGRANIE Z OGNIEM .......................................................................... 129
„W POSZUKIWANIU NICI ARIADNY” ............................................................................................ 135
JAK ODRÓŻNIĆ pH OD PECHA? .................................................................................................... 138
Projekt współfinansowany z Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki
2
Skrypt dla nauczyciela
NIECH MOC BĘDZIE Z WAMI – PROBLEMY ENERGETYCZNE ........................................................ 142
CO W KOMÓRCE PISZCZY - RZECZ O MINIATUROWYCH BATERIACH LITOWYCH I LITOWO-
JONOWYCH .................................................................................................................................. 146
RZECZ O PRZEŁAMYWANIU BARIER ............................................................................................. 150
CZY MOŻNA POLUBIĆ CHEMIĘ ORGANICZNĄ? ............................................................................ 157
WIESZ CO JESZ – CHEMIA SPOŻYWCZA ....................................................................................... 164
HISTORIA MYCIA, PRANIA I UPIĘKSZANIA ................................................................................... 171
Projekt współfinansowany z Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki
3
Skrypt dla nauczyciela
SZUKAMY EINSTEINA
Jak to zrobić?
Rozpoczynamy walkę o przyszłość Polski! Ta walka rozegra się na
międzynarodowych rynkach, ale zacznie się w instytutach, laboratoriach
i w fabrykach. Mogą ją wygrać nie wodzowie i bohaterscy żołnierze, a odkrywcy,
wynalazcy i inżynierowie. Dziś liczą się światłe umysły. O sukcesie narodów decyduje
wykształcenie.
Poszukujemy zatem Einsteinów, Edisonów, Koperników, Czochralskich
Skłodowskich-Curie. Prawdopodobnie żyją wśród nas. Wielu z nich zasiada dziś
w szkolnych ławkach. Jak ich wyłowić z tysięcy uczniów? Co pobudzi ich ciekawość
i pasję poznawczą? Jak nie zniechęcić ich do nauki? Jak skłonić chłopców
i dziewczęta do studiowania na kierunkach ścisłych i technicznych? Bez armii dobrze
wykształconych inżynierów, matematyków, chemików i biologów nie mamy szans na
sukces w dzisiejszym, tak szybko rozwijającym się, świecie.
Materiały filmowe, które przedstawiamy Państwu w prezentowanej publikacji
to efekt działań podjętych w ramach projektu „Szukając Einsteina - Akademia
Umysłów Ścisłych”, realizowanego przez
Kuratorium Oświaty w Warszawie
w Partnerstwie z Politechniką Warszawską.
Nagrane wykłady nie mają zastąpić lekcji szkolnych. Z pewnością jednak są
doskonałym materiałem uzupełniającym zarówno dla nauczyciela, jak i dla ucznia.
Najlepsi wykładowcy z uczelni przygotowali atrakcyjne wykłady, które zostały
profesjonalnie zarejestrowane. Naukowcy z Politechniki Warszawskiej i nauczyciele –
dydaktycy wybrali najciekawsze tematy, które dziś, w początkach XXI wieku budzą
największe zainteresowanie. Dotyczą one wielu dziedzin wiedzy - od matematyki aż
po inżynierię materiałową. Każdemu z wykładów poświęcony został jeden rozdział
w specjalnie przygotowanym
Podręczniku dla nauczyciela.
Zawiera on nie tylko
przypomnienie treści wykładu, ale także pozwala nauczycielowi poszerzyć swoją
wiedzę na prezentowany temat. Dzięki temu nauczyciel może lepiej pełnić rolę
przewodnika swoich uczniów.
Jak korzystać z tak przygotowanych materiałów?
Najprostsze jest odtworzenie całego wykładu na zajęciach fakultatywnych
w szkole. Tych wykładów jest wiele. Mogą one wzbogacić zajęcia w ramach kół
zainteresowań lub dodatkowe zajęcia poszerzające wiedzę. Taki seans daje
możliwość obcowania z wykładowcami Politechniki Warszawskiej, do której
w przyszłości być może trafi część uczniów. Liczymy na to, że po takim spektaklu
część widzów sama zajrzy do Internetu, encyklopedii lub sięgnie po odpowiedni
podręcznik, by dowiedzieć się nieco więcej na przedstawiony temat. Dla niektórych
wykład będzie inspiracją do własnych poszukiwań, pomoże także w wyborze drogi
Projekt współfinansowany z Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki
4
Skrypt dla nauczyciela
życiowej. Dzięki niemu młodzi ludzie lepiej zorientują się w ofercie jednej
z największych uczelni technicznych w kraju.
Oczywiście, byłoby znakomicie, gdyby nauczyciel wykorzystał wykład do
rozmowy z uczniami. Może to być dyskusja o obejrzanych doświadczeniach,
poznanych materiałach, perspektywach ich zastosowań. Warto również zachęcić
uczniów, by sami postarali się poszukać w swoim otoczeniu, tego co przygotowują
producenci lub naukowcy.
Jeśli w szkole istnieje laboratorium fizyczne czy pracownia chemiczna warto
pokusić się o odtworzenie niektórych z prezentowanych doświadczeń. Czy
uzyskiwane wyniki są podobne? Czy łatwo jest powtórzyć obejrzane eksperymenty?
Oczywiście, sfilmowane materiały dają nauczycielowi znacznie więcej
możliwości. Wymaga to nieco więcej pracy, ale też efekty mogą być znakomite.
Połączenie nagranych fragmentów wykładu z komentarzem nauczyciela, a także
z pokazem zostanie lepiej zapamiętane przez uczniów.
W niektórych klasach można pokusić się także o realizację inscenizacji
wybranego tematu. Mogą to być np. scenki ilustrujące odkrycie niezwykłych
właściwości materii. Warto by zawierały one na przykład powtórzenie doświadczeń
widzianych podczas wykładu. Uczniowie przeprowadzający te eksperymenty
z pewnością lepiej je zapamiętają. Można spróbować także realizacji scenek
pokazujących drogę prowadzącą do odkryć prezentowanych przez wykładowcę. Ich
przygotowanie ułatwi na przykład książka „Uczeni w Anegdocie” Andrzeja Kajetana
Wróblewskiego lub inne publikacje z historii nauki.
W przypadku inscenizacji nie chodzi o wielkie i długie dramaty. Powinny to być
krótkie teksty, łatwe do opanowania przez uczniów, a zajmujące nie więcej niż 10 -15
minut. Przykłady takich scenek, które pomogą w zrozumieniu myślenia
i wnioskowania dawnych uczonych można znaleźć np. w poradniku „Jak
uatrakcyjniać lekcje fizyki ?” Marii Fijałkowskiej.
W wielu przypadkach warto popuścić wodze fantazji i zastanowić się, jaki
będzie świat za 20 lat, gdy obecni uczniowie po ukończeniu studiów trafią do pracy.
W jakich kierunkach będą prowadzili badania, gdzie zastosują poznane prawa
i zjawiska? To przecież będzie ich świat. Dzięki mądremu wsparciu nauczyciela mogą
otrzymać na drogę dobry „kompas” wskazujący drogę.
Materiał filmowy zapisany na płycie można przenieść do pamięci komputera.
Warto skorzystać z jednego z bezpłatnych programów do obróbki materiałów
filmowych. Może to być program VLC, NeroVision lub MovieMaker. Przed zajęciami
nauczyciel może podzielić cały wykład na mniejsze, jedno tematyczne części. Do
każdej z tych części warto przygotować sobie własny komentarz zawierający np.
historię odkrycia danego zjawiska czy materiału, anegdoty o uczonych, którzy
pracowali w tej dziedzinie, próbki lub przedmioty zawierające omawiane rozwiązanie
(nazwijmy je rekwizytami) lub prawo fizyki, itd.
Projekt współfinansowany z Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki
5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin