KLIMAT FIZYCZNA ZAGADKA Opiekun mgr in Elbieta Cyran

KLIMAT – FIZYCZNA ZAGADKA! Opiekun : mgr inż. Elżbieta Cyran – nauczycielka fizyki Uczestnicy: uczniowie Koła Fizycznego i Koła Ekologicznego oraz inni chętni uczniowie z Gimnazjum nr 3 w Czeladzi 1 z 19

CELE PROJEKTU: üDostrzeganie przez uczniów zjawisk fizycznych zachodzących w atmosferze wokółziemskiej mających wpływ na przebieg pogody i kształtowanie klimatu. üRozwijanie umiejętności badawczych: dokonywanie obserwacji, pomiarów i przeprowadzanie doświadczeń w celu zrozumienia zjawisk fizycznych kształtujących klimat oraz możliwości wykorzystania nauki do przeciwdziałania zmianom klimatycznym. üWyrabianie umiejętności opracowywania doświadczeń przy zastosowaniu programu Microsoft Excel oraz rozwijanie umiejętności logicznego rozumowania i wyciągania wniosków. üKształtowanie umiejętności poszukiwania informacji o klimacie i zmianach klimatycznych w różnych źródłach oraz dokonania analizy skutków globalnego ocieplenia klimatu. üWskazanie sposobów zapobiegania gwałtownym zmianom klimatycznym i uświadomienie, że znajomości praw, zasad i zjawisk fizycznych w przyrodzie jest niezbędna w ochronie środowiska. üRozwijanie umiejętności wykorzystania komputera i Internetu oraz współpracy w grupie i prezentacji własnych osiągnięć. 2 z 19

KRÓTKI OPIS PROJEKTU Projekt poruszał aspekty fizyczne zmian klimatycznych na naszej planecie. Praca uczniów polegała na identyfikacji zjawisk fizycznych mających wpływ na klimat, ich analizę w oparciu o doświadczenie i literaturę. Zajęliśmy się również wpływem działalności człowieka na stan atmosfery, a tym samym na zmiany klimatyczne. „Efekt cieplarniany” to zjawisko ostatnio szczególnie często dostrzegane, a przecież obecne od milionów lat i warunkujący rozwój życia na naszej planecie. W projekcie staraliśmy się dokonać analizy, na ile zmiany klimatyczne wynikają z działalności człowieka, a na ile są skutkiem naturalnych cykli klimatycznych. Uczniowie śledzili też następstwa tych zmian: anomalia pogodowe, zagrożenia dla biosfery. Poszukiwali odpowiedzi na pytanie „Jak zapobiec zmianom klimatycznym na naszej planecie? ” W projekcie wykorzystano Internet i techniki komputerowe. Był to projekt interdyscyplinarny łączący nauki przyrodnicze, elementy sztuki i literatury. 3 z 19

NARZĘDZIA I PROGRAMY KOMPUTEROWE I INTERNETOWE WYKORZYSTANE W PROJEKCIE: Power Point –przygotowanie sześciu prezentacji dotyczących zjawisk fizycznych w atmosferze, czynników kształtujących klimat, globalnego ocieplenia oraz jak my możemy wpłynąć na ogólny bilans cieplny Ziemi. Word – do przygotowania: dyskusji panelowej dotyczącej ocieplenia klimatu, sprawozdań z doświadczeń, wierszy i rymowanek, dekoracji związanej z promocją projektu. Excel – do opracowania wyników pomiarów i doświadczeń, wykonania wykresów temperatury , ciśnienia, wilgotności opadów. HTML– do przygotowania stron www. Paint. net – przygotowanie zdjęć na stronę www. Internet (Google ) - zgromadzenia potrzebnych informacji i zdjęć. Picture Manager – przygotowywania zdjęć dokumentujących działania uczniów. Media Player Classic – przygotowanie filmików z doświadczeń. Gimp – do przygotowania zdjęć konkursowych. Publisher – przygotowanie zaproszeń, dyplomów i ulotek. 4 z 19

ORGANIZACJA PRACY ZESPOŁÓW UCZNIOWSKICH: W projekcie brali udział uczniowie klas I i II - członkowie kół: fizycznego i ekologicznego oraz inni zainteresowani tą tematyką. Na zajęciach lekcyjnych w każdej klasie przedstawiłam założenia projektu i zachęciłam uczniów do wzięcia udziału w jego realizacji. Uczniowie pracowali w zespołach pięcioosobowych. Każdy z nich zajmował się inną częścią projektu i prezentował pozostałym efekty swojej pracy na forum projektu, aby wszyscy zapoznali się z omawianymi zagadnieniami. W każdym zespole był wyłoniony lider, który kierował pracą całego zespołu, laborant odpowiedzialny za przeprowadzenie doświadczeń, informatyk przygotowujący prezentację Power. Point oraz fotograf i sekretarz dokumentujący osiągnięcia zespołu. Sekretarze poszczególnych grup przygotowali dyskusję panelową dotyczącą zmian klimatycznych i roli naukowców, polityków , przemysłowców i ekologów w ich minimalizowaniu. Konkurs na wierszyki i rymowanki wymyślone przez uczniów „Klimat w potrzebie” oraz plastyczny „Uwaga … ocieplenie!” , a także konkurs fotograficzny „Cuda fizyki w. . . atmosferze” był koordynowany przez lidera projektu. Zespół informatyków był odpowiedzialny za stworzenie strony internetowej, na której uczniowie prezentują swoje osiągnięcia oraz przygotowanie zaproszeń na sesję popularno-naukową , ulotek i dyplomów oraz opracowanie fotografii 5 z 19 konkursowych. Nad całością czuwał lider informatyków.

ORGANIZACJA PRACY ZESPOŁÓW UCZNIOWSKICH c. d. : I zespół zadaniowy opracował temat: Atmosfera ziemska i zjawiska fizyczne. Uczniowie zajęli się wyjaśnieniem pojęcia atmosfery, wskazali na skład i własności fizyczne powietrza jako mieszaniny gazów, przedstawili budowę warstwowa atmosfery oraz niektóre zjawiska fizyczne. II zespół zadaniowy opracował temat: Obieg ciepła w atmosferze. Uczniowie wyjaśnili pojęcie klimatu i czynniki na niego wpływające. Zajęli się źródłami i sposobami przekazywania ciepła (przewodnictwo cieplne, konwekcja, promieniowanie UV, świetlne i podczerwone) oraz bilansem cieplnym Ziemi. III zespół zadaniowy opracował temat: Obieg wody w atmosferze. Uczniowie opracowali przemiany fazowe wody w atmosferze oraz przedstawili obieg wody w przyrodzie, dokonali podziału chmur. IV zespół zadaniowy opracował temat: Krążenie powietrza w atmosferze. Uczniowie zajmowali się ciśnieniem atmosferycznym, wskazali na przyczyny krążenia powietrza, omówili wyże i niże baryczne, poziome i pionowe ruchy powietrza, siłę Coriolisa, rodzaje wiatrów. Zajęli się też groźnymi zjawiskami atmosferycznymi: cyklony tropikalne , trąby powietrzne , huragany. V zespół zadaniowy opracował temat: Globalne ocieplenie. Uczniowie przygotowali informacje i przeprowadzili badania dotyczące efektu cieplarnianego i jego wpływu na zmiany klimatyczne. Przygotowali informacje dotyczące wpływu działalności człowieka na stan atmosfery i zmiany klimatyczne. Wszyscy uczestnicy projektu na zebraniu podsumowującym wskazali, jakie działania powinni podjąć , aby zminimalizować emisję CO 2. Efektem tej pracy jest prezentacja Power. Point oraz ulotki. 6 z 19

ROLA NAUCZYCIELA: q. Konsultacje w sprawach merytorycznych. q. Pomoc w przygotowaniu doświadczeń i obserwacji. q. Pomoc w tworzeniu wykresów w Excel. q. Zorganizowanie wycieczki na Wydział Nauk o Ziemi oraz do Urzędu Miasta. q. Wystosowanie prośby do UM o sponsorowanie nagród w konkursach. q. Pomoc w przygotowaniu prezentacji projektu: sesji popularno-naukowej. Moją najważniejszą decyzją był wybór tematyki projektu, natomiast uczniowie już samodzielnie wybierali zagadnienia którymi chcieli się zająć oraz swoją rolę w zespole zadaniowym. Wydaje mi się, że byłam niezbędna w fazie planowania projektu , organizacji wycieczek oraz selekcji zabranych informacji. Również w czasie przygotowania oraz publicznej prezentacji projektu koordynowałam działania uczniów, przygotowałam dużą salę multimedialną oraz zorganizowałam pracę szkoły tak , aby osiągnięcia uczniów mogli zobaczyć ich koledzy, nauczyciele , dyrektor oraz zaproszony gość z Urzędu Miasta Czeladź. 7 z 19

OPIS KOLEJNYCH DZIAŁAŃ UCZNIÓW: q Uczestniczą w konsultacjach z nauczycielem fizyki oraz ekspertami z innych przedmiotów. q Wyszukują informacje w Internecie, podręcznikach, słownikach, prasie. q Przeprowadzają doświadczenia i obserwacje : uczniowie zbierają potrzebne materiały i przyrządy, wykonują eksperymenty, prowadzą obserwacje, dokonują pomiarów , robią notatki, opracowują wyniki i wykonują wykresy w Excelu , sporządzają sprawozdania. q Uczestniczą w zajęciach warsztatowych „Opracowywanie meteorologicznych zdjęć satelitarnych” na Wydziale Nauk o Ziemi UŚ w Sosnowcu. q Przeprowadzają rozmowę z pracownikiem UM w Czeladzi Wydziału Rozwoju Miasta i Inżynierii Miejskiej. 8 z 19

OPIS KOLEJNYCH DZIAŁAŃ UCZNIÓW c. d. q Wykonują i opracowują zdjęcia z podejmowanych działań. q Przygotowują dyskusję panelową dotyczącą zmian klimatycznych i roli naukowców, polityków , przemysłowców i ekologów w ich minimalizowaniu. q Przygotowują prezentacje w Power Point. q Koordynują przebieg ogłoszonych konkursów i opracowują ich wyniki. q Przygotowują dyplomy, ulotki i zaproszenia na sesję popularno -naukową. q Tworzą stronę internetową, na której prezentują swoje osiągnięcia. 9 z 19

REZULTATY PRACY UCZNIÓW: Prezentacje multimedialne w Power. Point: ØAtmosfera ziemska i zjawiska fizyczne. ØObieg ciepła w atmosferze. ØObieg wody w atmosferze. ØKrążenie powietrza w atmosferze. ØGlobalne ocieplenie. 10 z 19 ØCo możemy My…?

REZULTATY PRACY UCZNIÓW: Przygotowanie, przeprowadzenie i opracowanie doświadczeń , pomiarów i obserwacji: ØAbsorpcja promieni słonecznych ØBalon dźwigający szklanki ØCzy zmieni się poziom wody w słoiku? ØKonwekcja w gazach ØModel elektrofiltru ØObserwacja pogody ØPomiar ciśnienia atmosferycznego ØBadamy ciśnienie atmosferyczne! ØCieplarka ØJak powstają chmury? ØMagiczna butelka z balonem ØModel zachodzącego Słońca ØParowanie , wrzenie i skraplanie ØWyznaczamy ciśnienie atmosferyczne za pomocą strzykawki 11 z 19

REZULTATY PRACY UCZNIÓW: Obserwacja pogody Obserwacje pogody prowadziliśmy od 1 do 10 kwietnia. Pomiary wykonywane były codziennie przez 10 dni o godzinie 7. 50, 11. 30 14. 25 na placu szkolnym w odległości 160 cm od powierzchni ziemi. (…) Wyniki pomiarów ( średnie) umieszczono w tabeli i wykonano wykresy w Excelu. 12 z 19

REZULTATY PRACY UCZNIÓW: Wyznaczmy ciśnienie atmosferyczne za pomocą strzykawki Potrzebne przedmioty: siłomierz 0 -50 N, szklana strzykawka bez igły, plastelina, linijka. Przebieg doświadczenia Wysuwamy całkowicie tłoczek ze strzykawki i mierzymy jego średnicę. Następnie obliczamy promień tłoczka i obliczamy powierzchnię tłoczka. Wsuwamy tłoczek do strzykawki maksymalnie głęboko i zatykamy plasteliną wylot przeznaczony do założenia igły. Do uchwytu tłoczka zaczepiamy nitką haczyk siłomierza. Trzymając strzykawkę poziomo odciągamy powoli siłomierz tak, by tłoczek w strzykawce przesuwał się i odczytujemy wskazani siłomierza. Wykonujemy 5 pomiarów i obliczamy średnią wartość siły. Obliczenia Promień tłoczka r = 20/2=10 mm Pole powierzchni tłoczka 2∏r 2 = 2*3, 14*0, 012 = 0, 000314 m 2 Wyniki pomiarów Średnica tłoczka 2 r = 20 mm Nr pomiaru Wartość siły 1 35 N 2 32, 5 N 3 35 N Obliczamy ciśnienie 4 32, 5 N atmosferyczne: 5 32, 5 N p = F/S p = 33, 4/0, 000314 Średnia 33, 4 N arytmetyczna P= 106300 Pa = 1063 h. Pa [p]= N/m 2 = Pa Ciśnienie wynosiło 1063 h. Pa 13 z 19

REZULTATY PRACY UCZNIÓW: ØGazetka informacyjna o prowadzonym projekcie. ØSchemat do prezentacji „Obieg wody w atmosferze”: Przemiany energii wewnętrznej towarzyszące zmianom stanów skupienia wody. ØDyskusja panelowa dotyczącą zmian klimatycznych i roli naukowców, polityków , przemysłowców i ekologów w ich minimalizowaniu. ØDyplomy, ulotki i zaproszenia na sesję popularno-naukową. ØPrezentację zdjęć konkursowych „ Cuda fizyki … w atmosferze”. ØWiersze i rymowanki z okazji Dnia Ziemi 2008 „ Klimat w potrzebie”. ØPlakaty z okazji Dnia Ziemi 2008 „ Uwaga …ocieplenie!” ØStrona internetowa, na której prezentują swoje osiągnięcia (www. kfz. orgs. pl) 14 z 19

PREZENTACJA PUBLICZNA PROJEKTU: Sesja popularno-naukowa KLIMAT- FIZYCZNA ZAGADKA! q. Wstęp (przywitanie gości , informacja o Dniu Ziemi i haśle tegorocznych obchodów tego święta oraz projekcie realizowanym przez uczniów naszej szkoły). q. Przedstawienie prezentacji multimedialnych przygotowanych przez poszczególne zespoły, a między nimi pokazy najciekawszych doświadczeń wykonanych przez uczniów. q. Przeprowadzenie dyskusji panelowej dotyczącej zmian klimatycznych i roli naukowców, polityków , przemysłowców i ekologów w ich minimalizowaniu. q. Pokaz prezentacji „ Co możemy My…” q. Ogłoszenie wyników konkursów : literackiego na wierszyki i rymowanki „Klimat w potrzebie” , plastycznego „Uwaga … ocieplenie!” oraz fotograficznego „Cuda fizyki w. . . atmosferze” i wręczenie dyplomów i nagród książkowych. q Pokaz zdjęć konkursowych "Cuda fizyki w. . . atmosferze” i recytacja nagrodzonych wierszy. q. Podsumowanie sesji przez panią Dyrektor szkoły. 15 z 19

Prezentacje w wykonaniu uczniów Nasza widownia Były też doświadczenia… 16 z 19

WNIOSKI: Czego nauczyli się uczniowie? ØDostrzegania zjawisk fizycznych w otaczającej nas przyrodzie. ØDokonywania obserwacji, prowadzenia pomiarów i przeprowadzania doświadczeń oraz ich opracowywania. ØWykorzystania programów komputerowych i Internetu do prowadzenia pracy badawczej, poszukiwania informacji i jej przetwarzania oraz prezentacji własnych osiągnięć. ØŻe, problem ocieplenia klimatu jest problemem globalnym. ØCo możemy zrobić, aby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla do atmosfery? ØWłaściwej komunikacji i współpracy w grupie. ØZasad publicznego prezentowania efektów swojej pracy 17 z 19

Wypowiedzi uczniów „Najciekawsze w tym całym projekcie były doświadczenia, trochę gorzej , gdy trzeba było zrobić sprawozdanie…” Piotrek „Najbardziej podobała mi się wycieczka na Wydział Nauk o Ziemi i ten triceratops. Zbieganie z dachu wieżowca też byłoby fajne, gdyby nie to mierzenie ciśnienia… Nie wiedziałam też , że tyle sztucznych satelitów kręci się wokół Ziemi!” Karolina „Byłam zła na Panią , że musiałyśmy zmieścić naszą prezentację w 7 minutach. Tak w ogóle było OK! Nie myślałam , że fizyka może być tak zajmująca. I trzymam Panią za słowo - jedziemy na wycieczkę!” Paulina 18 z 19

WNIOSKI: Co ja zyskałam realizując projekt? q. Poznałam lepiej moich uczniów , dostrzegłam w nich wiele możliwości. q. Rozwinęłam swoje umiejętności w zakresie wykorzystania komputera w pracy dydaktycznej (zapoznałam się z programem Publisher oraz poszerzyłam swoje umiejętności w obsłudze programu Power Point). q. Zapoznałam się bliżej z problemem zmian klimatycznych naszej planecie. q. Poznałam empirycznie pracę z uczniami metodą projektu. Projekt to dobra metoda pracy z uczniami chętnie podejmującymi nowe wyzwania. Wykorzystam ją w pracy koła fizycznego, którego zajęcia mogą być prowadzone tą metodą w okresie jednego semestru. Byłoby to wtedy bardziej rozłożone w czasie i nie wymagałoby zbyt dużo dodatkowej pracy zarówno od uczniów jak i nauczyciela. Metoda projektu może być też wykorzystana przy opracowywaniu tematów na które brakuje mi czasu w trakcie zajęć dydaktycznych. 19 z 19