KLIMAT – FIZYCZNA ZAGADKA!

1. 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 z 19 z 19

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

3. 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. z 19

4. 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. z 19

5. 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 PowerPoint 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 konkursowych. Nad całością czuwał lider informatyków. z 19

6. ORGANIZACJA PRACY ZESPOŁÓW UCZNIOWSKICH c.d.: I zespół zadaniowyopracował 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 CO2. Efektem tej pracy jest prezentacja PowerPoint oraz ulotki. z 19

7. ROLA NAUCZYCIELA: • Konsultacje w sprawach merytorycznych. • Pomoc w przygotowaniu doświadczeń i obserwacji. • Pomoc w tworzeniu wykresów w Excel . • Zorganizowanie wycieczki na Wydział Nauk o Ziemi oraz do Urzędu Miasta. • Wystosowanie prośby do UM o sponsorowanie nagród w konkursach. • 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. z 19

8. OPIS KOLEJNYCH DZIAŁAŃ UCZNIÓW: • Uczestniczą w konsultacjach z nauczycielem fizyki oraz ekspertami z innych przedmiotów. • Wyszukują informacje w Internecie, podręcznikach, słownikach, prasie. • 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. • Uczestniczą w zajęciach warsztatowych „Opracowywanie meteorologicznych zdjęć satelitarnych” na Wydziale Nauk o Ziemi UŚ w Sosnowcu. • Przeprowadzają rozmowę z pracownikiem UM w Czeladzi Wydziału Rozwoju Miasta i Inżynierii Miejskiej . z 19

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

10. REZULTATY PRACY UCZNIÓW: Prezentacje multimedialne w PowerPoint: • Atmosfera ziemska i zjawiska fizyczne. • Obieg ciepła w atmosferze. • Obieg wody w atmosferze. • Krążenie powietrza w atmosferze. • Globalne ocieplenie. • Co możemy My…? z 19

11. REZULTATY PRACY UCZNIÓW: Przygotowanie, przeprowadzenie i opracowanie doświadczeń , pomiarów i obserwacji: • Absorpcja promieni słonecznych • Balon dźwigający szklanki • Czy zmieni się poziom wody w słoiku? • Konwekcja w gazach • Model elektrofiltru • Obserwacja pogody • Pomiar ciśnienia atmosferycznego • Badamy ciśnienie atmosferyczne! • Cieplarka • Jak powstają chmury? • Magiczna butelka z balonem • Model zachodzącego Słońca • Parowanie , wrzenie i skraplanie • Wyznaczamy ciśnienie atmosferyczne za pomocą strzykawki z 19

12. 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. z 19

13. REZULTATY PRACY UCZNIÓW: REZULTATY PRACY UCZNIÓW: Wyznaczmy ciśnienie atmosferyczne za pomocą strzykawki Potrzebne przedmioty: siłomierz 0-50N, 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. Wyniki pomiarów Średnica tłoczka 2r = 20mm Obliczenia Promień tłoczka r = 20/2=10mm Pole powierzchni tłoczka 2∏r2 = 2*3,14*0,012 = 0,000314 m2 Obliczamy ciśnienie atmosferyczne: p = F/S p = 33,4/0,000314 P= 106300Pa = 1063 hPa [p]= N/m2 = Pa z 19 Ciśnienie wynosiło 1063 hPa

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

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

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

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

18. 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 z 19

19. WNIOSKI: • Poznałam lepiej moich uczniów , dostrzegłam w nich wiele możliwości. • Rozwinęłam swoje umiejętności w zakresie wykorzystania komputera w pracy dydaktycznej (zapoznałam się z programem Publisher oraz poszerzyłam swoje umiejętności w obsłudze programu Power Point). • Zapoznałam się bliżej z problemem zmian klimatycznych naszej planecie. • Poznałam empirycznie pracę z uczniami metodą projektu. Co ja zyskałam realizując projekt? 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. z 19