Eðlisfræði 1, 2 og 3 - Kennsluleiðbeiningar

Kennsluleiðbeiningar – Eðlisfræði 1 15 3. Varmi og veður Kennsluleiðbeiningar - Eðlisfræði 1 ÞRIÐJI KAFLI: VARMI OG VEÐUR Sólin vermir og skapar veður. Varmi og veður eru því tengd sterkum böndum. Varmi er skilgreindur sem hreyfing sameinda og mestallur varmi á jörðinni er upprunninn í sólinni. Í kaflanum er leitast við að útskýra hvernig veður og varmi tengjast með eðlisfræðilegum hætti. Varmi í fáum orðum: Varmaorka orsakast af hreyfingu sameinda. þegar efni tekur til sín varmaorku hreyfast sameindir þess hraðar en áður. Flutningur varma frá einum stað til annars kallast varmaflutningur. Varmi flyst með varmaleiðingu, varmaburði og varmageislun. Því hraðar sem sameindir ákveðins efnis hreyfast þeim mun meiri er hiti þess. Tengsl eru milli hita og varma, sem eru þó ekki sama fyrirbærið. Varmi er ein mynd orkunnar en hiti er mælikvarði á meðalhreyfiorku sameindanna í því efni sem um ræðir hverju sinni. Varmi er mældur í kaloríum (hitaeiningum) eða júlum. Hiti (hitastig) er mælt í gráðum á celsíus. Veður er í rauninni hreyfingar og aðrar breytingar í lofthjúpnum kringum okkur. Vindurinn er loftstraumur eða hreyfing lofthjúpsins en auk þess hitnar loftið og kólnar á víxl. Frumorsök þessara fyrirbæra, aflið sem knýr þau áfram, er sólargeislunin sem fellur á jörðina og lofthjúpinn. (Vísindavefurinn). Á íslensku eru flest eðlisfræðihugtök skýr og greinargóð en varmahugtakið er eitt af fáum hugtökum sem er oft ruglað saman við annað hugtak – hita. Í þessum kafla er líka minnst á hugtakið massi sem er mjög oft ruglað saman við hugtakið þyngd. Það er því tilvalið að nálgast kaflann út frá tungumálinu og fara vel í merkingu orða. Nálgun: Þar sem tungumálið spilar stóran þátt í upplifun okkar á hugtökum er gott að fá þau á hreint strax í byrjun og leika sér með orðin. Stóru hugtök kaflans, varmi, veður, hiti, massi og þyngd eru tilvalin orð til að skrifa upp á töflu og leika sér með. Hvernig skilja nemendur þessi orð? Hvað finnst þeim þau innihalda? Það má skrifa upp á töflu helstu atriði sem koma fram, sem á endanum leiða til vísindalegra útskýringa hugtakanna. Það eru til vídeóglósur á netinu sem má biðja nemendur að horfa á og glósa sjálfir, einnig að lesa kaflann og útbúa krossglímu með lykilhugtaki/hugtökum kaflans. Krossglíma er þegar lykilhugtak er skrifað lóðrétt á blaðsíðu og stafir orðsins síðan notaðir til að glósa lykilhugtökin lárétt. Það eru einnig góð og vel útfærð verkefni á vef NaNo http://nano.natturutorg.is/ Athugið að svör við verkefnum kaflans, ásamt kaflaprófum, eru á læstu svæði kennara á www.mms.is . Verkefni/verklegt: Kennsla um varma og veður býður upp á marga möguleika í verklegri kennslu. Það er mikilvægt að nemendur fái að gá til veðurs, fylgjast með veðurspá, sjá með eigin augum hvernig sameindir hreyfast hraðar í meiri varma. Ef engin aðstaða er fyrir hendi eru tenglar á sýndartilraunir sem sýna hvernig hlutirnir virka. Sýndartilraun getur reynst mjög vel við að útskýra en kemur aldrei alveg í stað verklegra æfinga. Æskilegur grunnbúnaður fyrir kennslu í varma og veðri: Hitamælar Matarlitur Glær ílát (bikarglös, vatnsglös)