Предмет: Фізика; Клас: 8 клас;
Характер проектної діяльності: дослідницька, інформаційна, творча;
Тип проекту: Груповий

Електричний струм та рукотворні джерела електроенергії

Важко знайти людину, яка б не чула словосполучення «електричний струм». В якомусь сенсі людство потрапило у залежність від електричної енергії. Нас оточують сотні помічників, які з легкістю перетворяться на купу звичайного пластику та металобрухту без електричного живлення.

Що ж таке електричний струм? Як його можна добути? Користуючись здобутками цивілізації, людина безперечно має знати відповіді на ці запитання.

Виконайте цей проєкт та дослідіть умови існування струму та природу цього дивовижного явища!

Актуальна проблема / проблемне питання

Чи реально створити «картопляну батарейку» та використовувати її в побуті?

Тривалість проекту

1 тиждень - 1 місяць

Загальна інформація для вчителя

Проєкт буде актуальним під час вивчення теми «Електричний струм» на уроках фізики. Він допоможе учням поглибити знання про електричний струм, а також способи його виникнення та вимірювання. Під час виконання проєкту учні мають самостійно дослідити чималий обсяг теоретичного матеріалу, підготуватися до проведення запропонованих у проєкті дослідів та продемонструвати їх. Проведення експериментів допоможе зрозуміти природу електричного струму та умови, які необхідні для його виникнення. Крім того, діти зможуть спростувати чи підтвердити правдивість популярних експериментів на вивчення електричного струму, які можна знайти в інтернеті.

Прогнозовані результати

Теоретичні: учні формуватимуть знання про явище електричного струму та процеси, що з ним пов’язані; познайомляться з термінами і поняттями з теми («електричний струм», «напруга», «опір провідника», «сила струму»).
Практичні: учасники проєкту отримають досвід самостійного пошуку та опрацювання необхідної інформації; навчаться створювати найпростіші рукотворні джерела електричної енергії; попрактикуються в підготовці та проведенні досліду, а також його презентації; застосують теоретичні знання на практиці, що допоможе закріпити, систематизувати та узагальнити вивчену інформацію з теми; навчаться планувати експеримент, формулювати мету й гіпотезу дослідження та обґрунтувати його.
Пізнавальні: дізнаються про те, як потрібно діяти під час ураження людини електричним струмом; розумітимуть природу виникнення електричного струму; знатимуть умови та характер його існування в різних середовищах; сформують зацікавленість до вивчення фізики та інших природничих дисциплін.

Необхідні знання

Фізика (8 клас): Електричні явища. Електричний струм. Електричний заряд. Електрична взаємодія. Дії електричного струму. Електрична провідність матеріалів: провідники, напівпровідники, діелектрики. Джерела електричного струму. Сила струму. Електрична напруга. Електричний опір.
Основи здоров’я (7 клас): Безпека оселі. Пожежна безпека у громадських приміщеннях.
Основи здоров’я (6 клас): Перша допомога при ураженні електричним струмом.

Урок на тему "Електричний струм. Дії електричного струму. Провідники, напівпровідники, діелектрики"
https://naurok.com.ua/urok-na-temu-elektrichniy-strum-di-elektrichnogo-strumu-providniki-napivprovidniki-dielektriki-47513.html

Крок 1

Підготовчий етап

Ролі та функції учасників проєкту

Проєкт є груповим, тому перш за все має бути сформована проєктна група (оптимальна кількість її учасників – 6 осіб).

Після формування команди необхідно визначитись із її керівником. На нього будуть покладені додаткові обов’язки: контроль за розподілом та виконанням завдань проєкту, вирішення суперечливих ситуацій і т.п. Крім того це чудова можливість показати власні лідерські якості та допомогти своїй групі отримати найвищий бал за виконання проєкту.

Отже, керівник проєктної групи має виконувати такі обов’язки:

планувати роботу над проєктом;
розподіляти обов’язки та завдання між іншими учасниками проєкту;
встановлювати орієнтовні терміни виконання всіх запланованих завдань;
контролювати виконання завдань згідно запланованих термінів;
координувати роботу команди, налагоджувати комунікацію між її членами.

Завдання проєктної групи:

уважно ознайомитись із завданнями пошукового, аналітичного, практичного, презентаційного та рефлексійного етапів;
розділити задання між усіма членами проєктної групи (виконання цього завдання має контролювати керівник);
встановити терміни виконання завдань для кожного члена проєктної групи (виконання цього завдання має контролювати керівник);
пошук різноманітних джерел інформації;
дослідження інформації;
оформлення презентації;
ознайомлення з умовами проведення досліду;
ознайомлення з правилами безпеки під час проведення досліду;
підготовка необхідного реманенту;
пробне проведення дослідів (запропонованих у проєкті);
пошук інших можливих дослідів для розкриття теми проєкту;
проведення дослідів безпосередньо під час презентації проєкту.

Ви також можете підготувати додатковий дослід та отримати ще одну оцінку.

Критерії оцінювання роботи над проєктом

За роботу над цим проєктом кожен із учасників може отримати по дві оцінки (до 12 балів кожна):

Оцінка за активну роботу на підготовчому, пошуковому та аналітичному етапах, а також якість матеріалу для фінальної презентації (до 12 балів):

ефективна комунікація та взаємодія між членами команди (3 бали);
повнота і відповідність обраних джерел інформації (3 бали);
логічність та послідовність ваших дій, виконання завдань відповідно до плану (3 бали);
виконання всіх завдань та підготовка відповідей на всі запитання пошукового та аналітичного етапів (3 бали).

Якість фінальної презентації, висвітлення теми, що досліджувалась та якість проведення фінального досліду (до 12 балів):

логічність викладу матеріалу, взаємозв’язок текстового та графічного продукту, а також його усної презентації, повнота розкриття теми (2 бали);
відсутність фактичних чи інших грубих помилок (2 бали);
знання техніки безпеки під час взаємодії з джерелами електричного струму (2 бали);
успішність проведення досліду (2 бали);
презентація досліду, чіткі, послідовні та логічні дії під час його проведення (2 бали);
показник самооцінки та саморефлексії роботи учнів (ви маєте оцінити якість своєї роботи, ефективність командної роботи, а також подумати, який досвід ви отримали та які висновки зробили) (2 бали).

Потрібні матеріали

Пристрій для вимірювання напруги (можна також використати світлодіод), пара картоплин, зубна паста, мідна пластинка, алюмінієва пластинка та кілька оцинкованих цвяхів чи шурупів, мідний дріт в ізоляції (його можна придбати в магазині електроніки).

Оформлення результатів роботи та презентація

Результатом вашої роботи над проєктом має бути доповідь-презентація, яка включатиме опис досліду, відповідь на проблемне питання проєкту, а також розв’язані завдання пошукового та аналітичного етапів.

Презентація має включати ілюстрації та інфографіку.

Крок 2

Пошуковий етап

Виконайте завдання

Дайте визначення поняттю «електричний струм».

Виконайте завдання

Дайте визначення поняттям «напруга», «опір провідника» та «сила струму».

Виконайте завдання

Дайте визначення поняттям «постійний струм» та «змінний струм». Опишіть ключові відмінності цих двох понять.

Дайте відповідь на запитання

Що таке електричне поле?

Дайте відповідь на запитання

Які дії електричного струму існують?

Дайте відповідь на запитання

Що являє собою електричний струм у металах?

Дайте відповідь на запитання

Яке електричне коло є замкнутим, а яке – розімкнутим?

Дайте відповідь на запитання

З яких частин складається електричне коло?

Дайте відповідь на запитання

Що таке електрорушійна сила (ЕРС)?

Крок 3

Аналітичний етап

Виконайте завдання

Наведіть приклади матеріалів, які добре проводять електричний струм.

Виконайте завдання

Наведіть приклади матеріалів, які не проводять електричний струм.

Дайте відповідь на запитання

Які матеріали за своїми властивостями відносять до напівпровідників?

Дайте відповідь на запитання

Які умови необхідні для виникнення та існування електричного струму?

Дайте відповідь на запитання

В яких життєвих ситуаціях знання про електричний струм можуть бути вам корисними?

Крок 4

Практичний етап

Підготуйтесь до проведення досліду

Практичний етап передбачає проведення досліду. Його виконання має відбуватись у два етапи: вдома (пробне проведення дослідів) та безпосередньо на уроці, коли необхідно провести, презентувати та пояснити досліди, які запропоновані в проєкті (або ті, що ви підготуєте додатково).

Крім того, перед початком досліду необхідно озвучити правила безпеки під час взаємодії з джерелами електричного струму.

Дослід І

Виконайте завдання:

розріжтекартоплину навпіл, викладіть дві половинки плоскою частиною донизу;
вставте цвях чи вкрутити шуруп в кожну з половинок (не повністю);
покладіть мідну пластинку під картоплю (вона не має торкатись шурупів чи цвяхів);
виміряйте напругу.

Дослід ІІ

Виконайте завдання:

розріжте картоплину навпіл;
вийміть невеликий шматок із середини кожної половини картоплини;
заповніть середини зубною пастою;
помістіть у пасту два електричні дроти та з’єднайте дві половини картоплини;
зачекайте орієнтовно 15 хв;
виміряйте напругу.

Дослід ІІІ

Виконайте завдання:

зробіть два надрізи в картоплині на відстані приблизно 0,5 сантиметра один від одного;
між надрізами потрібно помістити алюмінієву (отримати її можна з алюмінієвої банки) та мідну пластини;
виміряйте напругу.

Виконайте завдання

Опишіть явища, які відбувалися під час проведення дослідів. Поясніть, чому вийшов саме такий результат.

Крок 5

Презентаційний етап

Виконайте завдання

На цьому етапі вам необхідно спершу презентувати доповідь та висвітлити питання, які ви досліджували під час виконання завдань пошукового та аналітичного етапів.
Після презентації розпочніть дослід (подбайте про те, щоб під час представлення доповіді хтось з команди підготував все необхідне для проведення досліду, подумайте, які завдання треба виконати заздалегідь).
Коментуйте та пояснюйте кожну свою дію, а також давайте визначення фізичним процесам, що відбуватимуться. під час виконання досліду.

Виконайте завдання

Дайте відповідь на запитання вчителя та однокласників. Будьте готові пояснити суть процесів, що відбуватимуться під час проведення досліду.

Крок 6

Рефлексійний етап

Виконайте завдання

Сформулюйте загальні висновки та подумайте, чому ви навчились під час виконання проєкту.

Виконайте завдання

Проаналізуйте роботу кожного з учасників вашої групи.

Виконайте завдання

Оцініть якість проведеного досліду. Чи вийшло зробити все заплановане?

Підсумок!

Дізнайтеся оцінки за свою проєктну роботу!