Eðlisfræði 1, 2 og 3 - Kennsluleiðbeiningar

Kennsluleiðbeiningar – Eðlisfræði 2 23 Kennsluleiðbeiningar Eðlisfræði 2 FJÓRÐI KAFLI: ORKA OG AFL Í kaflanum eru hugtökin vinna, orka og afl kynnt ásamt því að vinna er skilgreind sem kraftur sem færir hlut úr stað. Ef hluturinn hreyfist ekki er engin vinna framkvæmd. Vinna er margfeldi af kraftinum sem beitt er við færslu hlutarins og vegalengdinni sem hann færist. Formúlan sem notuð er til þess að reikna vinnu er: Vinna = kraftur x vegalengd Kraftur er mældur í njútonum og vegalengd í metrum. Vinna er þess vegna mæld í njútonmetrum (Nm) eða júlum (J). Einn njútonmetri er jafn einu júli. Afl er mælikvarði á það hversu hratt vinna er unnin (afl = vinna/tími). Taka verður tillit til tíma þegar afl er mælt. Afl segir til um hversu mikil vinna er unnin á tiltekinni tímaeiningu. Það er mælt með því að deila tímanum í sekúndum í vinnuna í júlum. Eitt júl á sekúndu kallast eitt vatt (W). Nálgun: Þó svo að vinna og afl séu hugtök sem er auðvelt að reikna út, er gott að hafa eitthvað í höndunum og sýnilegt. Khan Academy býr til mjög góð skýringarmyndbönd og hér er eitt slíkt um vinnu, orku og afl. Myndbandið er á ensku og hugtökin vinna (work), orka (energy) og afl (power) útskýrð mjög vel. Myndbandið er rúmar fimm mínútur og er mjög gagnlegt fyrstu tvær og hálfa mínútuna, en fer út í aðeins flóknari sálma eftir það. https://www.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/v/power Athugið að svör við verkefnum kaflans, ásamt kaflaprófum, eru á læstu svæði kennara á www.mms.is Verkefni/verklegt: Kennsla um orku og afl býður upp á nokkra möguleika í verklegri kennslu. 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 kaflans er frekar einfaldur. Gott er að eiga einhverjar einfaldar vélar til að sýna vinnu, eins og skæri. Gaman er að eiga einhverjar trissur til að gera tilraunir. Samþættingarhugmyndir: Hægt er að samþætta kennslu um orku og afl með íslenskukennslu. Ritgerðir og hópverkefni þar sem niðurstöður eru kynntar munnlega eða skriflega komast vel fyrir innan hæfniviðmiða íslenskunnar. Einnig er einfalt að vinna verkefni tengd stærðfræði, þar sem töluvert er um útreikninga í kaflanum og gott er að nota þá til að vera með raunveruleg viðfangsefni í stærðfræðinni. Sjálfbærni fléttast inn í kennslu um rafmagn, hvernig við förum sparlega með það og hvernig við getum nýtt umhverfisvæna orku. Efni kaflans: Á fyrstu opnu kaflans (bls. 90–91) er inngangur ásamt punktum um hvað nemandinn eigi að kunna eftir yfirferð sína. Þessa punkta er gott að fara yfir með nemendum í upphafi og við lok yfirferðar kaflans til að sjá hvort markmiðum hafi verið náð. Einnig má benda á samantekt í lok kaflans (bls. 106) sem inniheldur aðalatriði kaflans í punktaformi. Þessa samantekt er einnig gott að skoða bæði í upphafi og við lok kennslu kaflans. Aftast í kaflanum (bls. 107) eru svo spurningar úr efni alls kaflans sem kallast Lokahnykkurinn. Kaflanum er skipt í 3 undirkafla og eru kennsluleiðbeiningarnar skipulagðar með sama hætti. Fyrst eru tekin fram lykilhugtök kaflans sem nemendur þurfa að kunna skil á og efni kaflans kynnt stuttlega. Síðan eru hugmyndir að verklegum æfingum og vísanir á sýndartilraunir á netinu. 4. Orka og afl