Strona główna
Informacje ogólne Strona symulacji

Tarcie


Instrukcje dla nauczyciela do symulacji PhET - Tarcie



Link bezpośredni do symulacji



friction

Zagadnienia

  • Tarcie
  • Termodynamika
  • Ciepło

Opis

Dowiedz się w jaki sposób tarcie powoduje wzrost temperatury, a następnie topnienie ciała. Pocieraj o siebie dwa ciała i zobacz jak się rozgrzewają. Kiedy jedno z nich osiągnie temperaturę topnienia, cząstki uwalniają się – substancja topi się.

PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, https://phet.colorado.edu Na licencji CC BY 4.0

W opracowaniu niniejszego poradnika wykorzystano materiały PhET: Strona źródłowa symulacji, Teacher Tips (Rouinfar i Fiedler, sierpień 2023)

W szablonie strony wykorzystano kod html/css: phydemo.app.

Poziom

Szkoła podstawowa, szkoła średnia

Przykładowe cele nauczania

  • Opisz model tarcia na poziomie molekularnym.
  • Opisz materię w kategoriach ruchu cząsteczkowego. Opis powinien zawierać: diagramy wspierające opis, wyjaśnienie jak temperatura wpływa na obraz, jakie są różnice i podobieństwa między ruchem cząsteczek ciała stałego, cieczy i gazu; jak rozmiar i prędkość cząsteczek gazu odnoszą się do przedmiotów codziennego użytku.

Przykładowe materiały teoretyczne

Sterowanie symulacją

Ekran symulacji

Obserwuj, co dzieje się na poziomie atomowym, gdy pocierasz o siebie dwa obiekty i zbadaj, w jaki sposób tarcie powoduje nagrzewanie się materiału.


friction8

Opcje dostosowywania

Poniższe parametry query umożliwiają dostosowanie symulacji i można je dodać, dołączając znak '?' do adresu URL symulacji i oddzielając każdy parametr query znakiem '&'. Ogólny wzorzec adresu URL to: …html?queryParameter1&queryParameter2&queryParameter3

Na przykład, jeśli w symulacji Tarcie chcesz wyciszyć dźwięk (audio=muted) i wyłączyć przesuwanie i powiększanie (supportsPanAndZoom=false), użyj: https://www.edukator.pl/tik_edukator/friction_all.html?audio=muted&supportsPanAndZoom=false

Aby uruchomić to w języku polskim (locale=pl), adres URL będzie wyglądał następująco: https://www.edukator.pl/tik_edukator/friction_all.html?locale=pl&audio=muted&supportsPanAndZoom=false

preferencje

Wskazuje, że dostęp do tego dostosowania można uzyskać też z menu Preferencje, Opcje... lub w samej symulacji.


Parametr query i opis Przykładowe linki
preferencjelocale - określa język symulacji przy użyciu kodów ISO 639-1. Dostępne wersje językowe można znaleźć na stronie symulacji w zakładce Tłumaczenia. Uwaga: działa to tylko wtedy, gdy adres URL symulacji kończy się na “_all.html”.locale=pl (polski)
locale=fr (francuski)
audio - jeśli muted, dźwięk jest domyślnie wyciszony. Jeśli disabled, cały dźwięk jest trwale wyłączony.audio=muted audio=disabled
allowLinks - jeśli false, wyłącza linki, które prowadzą uczniów do zewnętrznego adresu URL. Domyślnie jest true.allowLinks=false
supportsPanAndZoom - gdy false, uniemożliwia przesuwanie i powiększanie symulacji za pomocą pinch-to-zoom lub elementów sterujących zoomem przeglądarki. Domyślnie jest true.supportsPanAndZoom=false


Menu Preferencje

Po kliknięciu ikony menu Preferencje beers-law-lab11 otworzy się okno, w którym możemy zaznaczyć żądane opcje.

  • W sekcji Wizualne
    • friction2

  • W sekcji Audio
    • friction3

  • W sekcji Lokalizacja możemy dokonać wyboru języka. Gdy adres URL symulacji kończy się na "_pl.html", możemy dokonać wyboru między angielskim a polskim (domyślny jest polski), a gdy adres URL symulacji kończy się na "_all.html", spośród wszystkich dostępnych języków (domyślny jest angielski):
    • friction4

    friction5

  • Gdy język ustawiony jest na angielski, w sekcji Audio uaktywnia się dodatkowa funkcja Udźwiękowienie - interaktywne opisy, dostępne wyłącznie w języku angielskim. (Kilka słów informacji na temat tej funkcji znajduje się nieco poniżej)

Ułatwienia dostępu

Sterowanie za pomocą klawiatury - skróty klawiszowe

Generalnie sterujemy symulacją za pomocą myszy lub dotyku. Alternatywnie uczniowie mogą też nawigować i sterować elementami interaktywnymi za pomocą klawiatury. Po kliknięciu coulombs-law_pl3 otworzy się okno z listą obsługiwanych skrótów.

friction7

quadrilateral_pl3

Tryb pełnoekranowy

Po kliknięciu logo PhET (na dole po prawej) pojawia się okno zawierające informacje dotyczące symulacji. Możemy tu zmienić sposób jej wyświetlania.

Klikając Pełny ekran przechodzimy do trybu pełnoekranowego (powrót - klawisz escape).



Wersje offline, niewymagające połączenia z internetem

Dostępne są również wersje symulacji niewymagające połączenia z internetem.

Aplikacja PhET Desktop zawiera wszystkie symulacje HTML5 i Java, w tym ich tłumaczenia, do użytku offline w systemach Windows i macOS (dostępne po zalogowaniu tu). Symulacje HTML5 nie wymagają dodatkowego oprogramowania, natomiast do uruchamiania dowolnych symulacji Java w aplikacji komputerowej jest wymagany Java SE Development Kit 8.

Za symboliczną opłatą możemy pobrać w postaci jednej aplikacji wszystkie materiały PhET, które zostały opublikowane w html5. Telefony, tablety i Chromebooki (z systemem Android): Google Play. iPhone'y i iPady (aplikacja na iOS): App Store

Darmową wersję desktopową tej aplikacji pobierzemy bezpośrednio klikając tu - wersja _pl zawiera polską (domyślną) i angielską wersję językową i tu - wersja _all zawiera angielską (domyślną) i wszystkie inne dostępne wersje językowe lub ze strony PhET (klikając przycisk ze strzałką przy wybranej wersji językowej):

friction1

Dźwięk i sonifikacja

  • Dodatkową uwagę na proces chłodzenia można zwrócić, włączając opcję Dodatkowe dźwięki w zakładce Audio w menu Preferencje. Słychać "syk" podczas ochładzania, gdy cząsteczki zaczynają tracić energię na rzecz otoczenia, a poziom wskazań termometru spada.
  • Molekuły "dzwonią" z rosnącą głośnością, gdy zyskują energię. Przy odpowiednim pocieraniu cząsteczki "brzęczą", gdy opuszczają powierzchnię podręcznika chemii.
  • Więcej przydatnych wskazówek na temat tego, jak koncepcje i dźwięk są zintegrowane w tej symulacji, można znaleźć w filmie Funkcje dźwiękowe. Więcej szczegółów na temat wszystkich dźwięków w tej symulacji można znaleźć w opublikowanej dokumentacji Sound Design.

Interaktywny opis

  • Ta symulacja zawiera interaktywny opis umożliwiający dostęp niewizualny, dostarczany wyłącznie podczas korzystania z oprogramowania czytnika ekranu. Więcej informacji na temat korzystania z tej funkcji można znaleźć w filmie Introduction to Interactive Description.
  • Nauczyciele mogą uzyskać dostęp do A11y View tutaj, aby zdecydować, czy interaktywny opis tej symulacji spełnia ich potrzeby instruktażowe. Przypomnienie: A11y View nie jest przeznaczony do użytku przez uczniów i nie zapewni dobrego doświadczenia uczniom korzystającym z oprogramowania do odczytu ekranu.

    • friction6

Uproszczenia / założenia modelu

  • Model tarcia ma charakter jakościowy. Główną właściwością modelowaną przez symulację i przedstawioną na termometrze jest amplituda oscylacji atomów. Jeśli atom osiągnie próg, odrywa się. Gdy każdy atom się oddzieli, następuje lekkie ochłodzenie.
  • Pozycja podręcznika fizyki jest ustalona i nie będzie się on poruszał w odpowiedzi na ruch podręcznika chemii.
  • Podręcznik do fizyki jest wykonany z twardszego materiału niż podręcznik do chemii, dlatego nie straci żadnej ze swoich cząsteczek.
  • friction9Warstwa cząsteczek na brzegach książki jest ściśle związana. Żadna ilość ciepła ich nie usunie.

Sugestie dotyczące wykorzystania

Wskazówki dotyczące wszystkich symulacji zawarte są w informacjach ogólnych.

Więcej porad dotyczących korzystania z symulacji z uczniami można znaleźć na stronach PhET w sekcji Wskazówki dotyczące korzystania z PhET.

Wykład demonstracyjny

  • Poproś uczniów o potarcie dłoni i naszkicowanie tego, co ich zdaniem dzieje się na poziomie molekularnym. Porównaj z symulacją.

Przykładowe polecenia

  • Użyj teorii kinetyczno-molekularnej, aby wyjaśnić, co dzieje się z cząsteczkami w podręcznikach, gdy temperatura wzrasta.

Zobacz wszystkie opublikowane na stronach PhET aktywności dla Tarcie tutaj (dostęp do materiałów wymaga zalogowania).