علوم تجربی

به وبلاگ درسی گروه آموزشی علوم تجربی میانکوه خوش امدید

 

اندازه اتم

 

 

تصوری از کوچک و بسیار کوچک

مقدمه:در صفحات اولیه کتاب اول راهنمایی درباره اتم و کوچک بوده آن بحث شده و با یک فعالیت و فکر کنید سعی شده است تا مفهوم کوچک بودن اتم را به  دانش آموز بیاموزد و دانش آموز بتواند تصوری نزدیک به واقعیت نسبت به اتم پیدا کند. هر چند کاری بسیار دشوار است. ما در این آزمایش سعی کرده ایم که این تصور دانش آموز تا حدی کامل تر شود.

هدف:چگونه تصور بهتری از اتم داشته باشیم.

مواد و وسایل مورد نیاز: یک بادکنک ، مقداری اسانس وانیل، قطره چکان، کمد یا محفظه سربسته

روش کار: 1 -  با استفاده از قطره چکان ، 15 تا 20 قطره اسانس وانیل در یک بادکنک بریزید و بادکنک را باد کرده و سر آن را محکم ببندید.

2 - در حالی که وانیل درون بادکنک جای دارد، در اطراف بادکنک چه بویی احساس می کنید؟

3 - بادکنک را در محوطه دربسته ای مانند کمد یا قفسه به مدت یک ساعت بگذارید.متوجه چه چیزی می شوید ؟

4 - به نظر شما هلیم(گاز) از یک بادکنک پر شده بیشتر نشت می کند یا یک بادکنک نیمه پر؟پاسخ خود را توضیح دهید.

برگرفته از کتاب« شیمی عمومی با نگرش کاربردی» نوشته اسمیت، اسموت، پرایس  و با اندکی تغییر

 

 

 

 

 

انواع دماسنج ها

 

دما 

 

دما یکی از عناصر اساسی شناخت هوا می باشد، با توجه به دریافت نامنظم انرژی خورشیدی توسط زمین، دمای هوا در سطح زمین دارای تغییرات زیادی است که این تغییرات به نوبه خود سبب تغییرات دیگری در سایر عناصر هوا می گردد. دمای هوا را به وسیله دماسنج اندازه گیری می کنند.

 

انواع دماسنج ها

 

۱ - دماسنج معمولی (استاندارد Thermometer)

 

این دماسنج یک لوله بسیار باریک شیشه ای مسدود است که در انتهای آن محفظه ای تعبیه و از جیوه یا الکل پر شده است. در داخل لوله دماسنج خلاء کامل وجود دارد. گرم و سرد شدن مخزن باعث گرم و سردشدن مایع درون مخزن شده و متعاقب آن باعث بالا و پایین رفتن مایع در داخل مخزن شیشه ای می شود، با مشاهده سطح مایع در داخل لوله دماسنج و قرایت عددی که روی بدنه شیشه نوشته شده است دمای هوا در آن لحظه مشخص می شود.

 

۲ - دماسنج حداکثر (Max-Thermometer)

 

اغلب نیاز است علاوه بر دمای معمولی هوا حداکثر دمایی که در طول یک دوره معین مثلاً یک شبانه روز اتفاق افتاده است نیز اندازه گیری و تثبیت شود به این منظور از دماسنج حداکثر استفاده می کنند. این نوع دماسنج با یک تفاوت جزیی تقریبا مشابه دماسنج های معمولی است به این صورت که لوله مویین آن در محلی که به مخزن منتهی می شود بسیار باریک شده است. هنگامی که دما زیاد می شود جیوه داخل مخزن منبسط شده و نیروی حاصل می تواند باعث راندن جیوه از داخل مجرای باریک بالای مخزن به قسمت بالای لوله گردد به این ترتیب ارتفاع جیوه در داخل مخزن بالا می رود و با کاهش دما مایع داخل مخزن منقبض می شود ولی باریک بودن لوله از برگشت مایع به داخل مخزن جلوگیری می کند و سطح مایع در داخل لوله در محلی که بالاترین دمای قبلی اتفاق افتاده است باقی می ماند بنابراین سطح فوقانی جیوه نشان دهنده حداکثر دمای اتفاق افتاده است.

 

۳ - دماسنج حداقل (Minimum Thermometer)

 

دماسنج های حداقل برای تثبیت پایین ترین دمای اتفاق افتاده در یک دوره معین به کار می رود دماسنج های حداقل مشابه دماسنج های معمولی است با این تفاوت که مایع داخل مخزن این نوع دماسنج به جای جیوه از مایعات رقیق تر مانند الکل استفاده می شود. به علاوه در داخل لوله مویین یک سوزن شیشه ای که دو سر آن گرد می باشد رها گردیده که به عنوان شاخص از آن استفاده می شود، وقتی دمای هوا کاهش می یابد با انقباض مایع سطح بالای الکل در داخل لوله مویین با اعمال نیروی کشش سطحی شاخص سوزنی را نیز به طرف پایین مخزن حرکت می دهد با افزایش دما مجدداً الکل در داخل لوله مویین از اطراف سوزن عبور کرده و به طرف بالا صعود می کند اما سوزن در پایین ترین محلی که قبلا در اثر کشش سطحی پایین آمده بود باقی می ماند.

 

بنابراین قسمت بالایی شاخص شیشه ای پایین ترین دمایی را که اتفاق افتاده است نشان می دهد در حالی که انتهای سطح الکل در بالای لوله دمای لحظه ای هوا را نشان می دهد.

 

۴ - دماسنج حداقل - حداکثر (Min-Max Thermometer)

 

این دماسنج ترکیبی از دو دماسنج حداقل و حداکثر می باشد، این دماسنج از یک لوله شیشه ای U شکل ساخته شده است که دو انتهای آن مسدود می باشد. قسمت پایینی لوله U شکل با جیوه پر شده است. علاوه بر جیوه قسمت بالایی لوله قسمت چپ به طور کامل از الکل پر شده است اما نصف حجم لوله سمت راست که انتهای آن به صورت یک مخزن گشاد شده می باشد از الکل پر شده است و نصف دیگر آن از یک نوع گاز پر شده است. در بالاترین سطح جیوه و در داخل الکل در هر دو ستون شاخص های شیشه ای رنگی که یک سوزن در وسط آن تعبیه شده است وجود دارد در اثر گرم و سرد شدن و متعاقب آن انبساط و انقباض سطح جیوه بالا و پایین می رود. بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت چپ بالا رفته است دمای حداقل و بالاترین حدی که جیوه در شاخه سمت راست بالا رفته دمای حداکثر را نشان می دهد.

 

۵ - دمانگار (Thermograph)

 

دمانگار یک وسیله کاملاً مکانیکی است و با استفاده از یک عنصر فلزی که انحنای آن با دما تغییر می کند ساخته شده است یک طرف عنصر فلزی حساس به تغییرات دما که دارای انحنا می باشد به بازوی اهرم طویل و متحرکی بسته شده است که این بازو ممکن است مستقیماً دما را از روی یک مقیاس ساده درجه بندی شده نشان دهد و یا اینکه انتهای بازو به یک قلم ثبات متصل گردد. با تغییر دمای هوا انحنای فلز تغییر می کند و این امر با توجه به نحوه تغییرات دما باعث انحراف قلم در انتهای بازوی مکانیکی به طرف بالا و پایین در روی کاغذ گراف می گردد و دماها ثبت می شوند

 

 

 

به کارگیری روش پودمانی در تدریس علوم تجربی

در روش جدید آموزش علوم ، معلم نقش محوری سابق را ندارد ، بلکه این دانش آموزان هستند که با فعالیت خود تلاش می کنند به اهداف آموزشی دست یابند . با وجود این ، نمی توان گفت که از اهمیت نقش معلمان کاسته شده است . معلمان به عنوان مدیران کلاس و طراحان آموزشی تلاش می کنند تا روش های آموزشی را بهبود بخشند. آن ها فرصت هایی برای یادگیری بهتر فراهم می آورند و دستیابی به اهداف آموزشی را تسهیل می کنند. معلمان همچنین درباره نوع روش های سازماندهی و زمان به کارگیری هر یک از روش های ارائه محتوا تصمیم گیرنده هستند. با توجه به اهداف نوین آموزش علوم ، این امر بسیار مهم است که روش های ارائه و سازماندهی بتواند فرصت های درگیری بیش تر فراگیران در موقعیت های آموزشی را فراهم آورد و اجازه دهد تا دانش آموزان با روش های کاوشگری و حل مساله و سایر مهارت ها به اهداف آموزشی دست یابند.

 

از سوی دیگر ، شرایط آموزشی شامل هدف های گوناگون برنامه ، محدودیت ها و خصوصیت های مختلف دانش آموزان ، همواره معلمان را در این مسیر با مسائل جدی مواجه کرده است ؛ مسائلی از قبیل آن که : چگونه با امکانات محدود ، همه دانش آموزان فرصت تجربه مستقیم و آزمایش داشته باشند؟ چگونه با توجه به زمان های محدود آزمایش ، به هدف های متعدد آموزشی می توان دست یافت و به روش های فعال آموزشی نیز وفادار ماند؟ . پاسخ آشکار نمونه های فراوانی از روش ها وجود دارند که می توانند اثبات کنند که رویکرد نوین آموزش علوم ، با مدیریت هوشمندانه معلمان در کلاس درس ، نتایج آموزشی مطلوبی به بار می آورد . نتایج آموزشی از یک سو میزان جذابیت آموزشی را در نظر دارد و در اندیشه افزایش رغبت و علاقه شاگردان است و از سوی دیگر ، اثر بخشی و کارآیی آموزشی را مورد توجه قرار می دهد. معلمان به عنوان طراحان آموزشی در اثر بخشی آموزشی ، دستیابی همه فراگیران به اهداف آموزشی را جویا می شوند و در بحث کارآیی یا کارآمدی ، به انجام درست برنامه های آموزشی توجه می کنند که از حداقل هزینه ها و زمان های صرف شده حمایت می کند.

 

روش پودمانی ( پیمانه ای)الگوی مناسبی برای تحقق این اهداف است. توضیح: در این روش ، اهداف درس به اجزای روشن و مشخصی تقسیم می شوند ؛ یعنی اهداف عملکردی تعیین می شود. اهداف عملکردی ، بیان دقیق از یک قابلیت مشخص یادگیری است که به گونه ای روشن مورد مشاهده قرار می گیرد. مجموعه اهداف جزئی عملکردی در کنار هم ، اهداف اصلی یادگیری یک واحد درسی را تشکیل می دهند. پودمانی یا پیمانه ای واژه ای فارسی برای کلمه "Modular" است این واژه به معنای چیزی مطابق اندازه یا تشکیل شده از قسمت های هم اندازه است . از آن جا که در این روش هدف اصلی به اجزا ( پودمان ها ) ی هم ارز و هم اندازه - که سهم واحدی در تشکیل اهداف اصلی دارند – تقسیم می شود ، چنین فرض  می شود:

 

1- اهداف اصلی به اهداف جزئی عملکردی مشخص تقسیم می شود.

 

2- فعالیت ها و موقعیت های عملکردی مناسبی در ارتباط با هر یک از اهداف فوق طراحی می شود. از این موقعیت ها به عنوان " ایستگاه های فعالیت " یا " میز کار" نیز یاد می شود.

 

3- گروه های دانش آموزان به گونه ای ترتیب داده و توجیه می شوند تا به صورت چرخشی ، به ترتیب فرصت پیدا کنند تا همه فعالیت ها را انجام دهند. تذکر: مهم نیست که هر گروه با کدام فعالیت آغاز می کند. آن چه اهمیت دارد، این است که در طول کلاس ، همه گروه ها ، همه فعالیت ها را انجام دهند.

 

4- زمان آموزشی ( کلاس ) به بخش های مساوی تقسیم می شود. در هر بخش ، هر گروه از دانش آموزان مشغول یک فعالیت هستند و با پایان زمان آن بخش ، هر گروه به میز کار بعدی می رود و فعالیت تازه ای را آغاز می کند ( شکل 1). تذکر: بهتر است تعداد گروه ها با تعداد میز کارها ( فعالیت ها ) ی طراحی شده یکسان باشد تا در هیچ بخشی از کلاس ، گروهی بی کار نباشد.

 

5- گروه ها در فرصتی که برای تلفیق نتایج حاصل از ایستگاه ها فعالیت دارند ، با مطالعه کتاب درسی به اهداف اصلی واحد درسی مورد نظر دست پیدا می کنند. . مثال هایی از طراحی یک واحد درسی به روش پودمانی  . دسته بندی مواد: " دسته بندی مواد" عنوان فصل چهارم کتاب علوم تجربی سال اول راهنمایی ( چاپ 1380) است . برخی از اهداف این درس چنین است : شناختن مخلوط ها و انواع آن ها ، شناختن ماده خالص و انواع آن ، آشنایی با برخی عنصرها ، آشنایی با فلزها و نافلزها و برخی خواص آن ها . این اهداف ، محتوای صفحه های 31 تا 36 کتاب را تشکیل داده است و به نظر می رسد که در یک جلسه 90 دقیقه ای قابل تدریس باشد .

 

برای تدریس این اهداف به روش پودمانی 90 دقیقه وقت کلاس به 6 بخش 15 دقیقه ای تقسیم می شود. یک بخش برای توضیح روش به دانش آموزان و زمان لازم برای جابه جایی گروه ها در نظر گرفته می شود و 5 بخش 15 دقیقه ای باقیمانده ، هر یک به انجام یک فعالیت در ارتباط با اهداف توسط گروه های دانش آموزان اختصاص می یابد. در یک کلاس سی نفری ، اگر هر گروه از سه نفر تشکیل شده باشد ، ده گروه وجود خواهد داشت ، در این صورت لازم است که از هر میز کار در دو قسمت وجود داشته باشد تا همه گروه ها به طور همزمان بتوانند به فعالیتی اشتغال داشته باشند. میز کارهایی که برای دستیابی به اهداف فوق در نظر گرفته می شوند و مراحل کار دانش آموزان که روی یک برگ نوشته شده و هر برگ روی یک میز قرار داده شده اند ، به شرح زیرند:

 

میز کار1:

وسایل لازم : 4 عدد بشر ( استکان ) ، همزن ( قاشق ) ، اسپاتول ( قاشق )

مواد لازم : کربنات کلسیم ، کلرید سدیم ، سولفات مس ، نشاسته

مراحل کار: هر یک از مواد چهارگانه فوق را در چهار ظرف جداگانه با مقداری آب مخلوط کنید. مخلوط را خوب هم بزنید . به خاطر داشته باشید که در هر ظرف چه ماده ای را ریخته اید. مخلوط هایی را که در اختیار دارید، به دو گروه تقسیم کنید. دلایل کافی برای این طبقه بندی بیان کنید. راهنمایی : صفحه های 32 و 33 کتاب درسی را مطالعه کنید.

 

میز کار 2:

وسایل لازم: ذره بین ، لیوان ( بشر ) ، آهنربا.

مواد لازم : خاک گلدان ، مخلوط براده آهن و خاک اره و ماسه .

مراحل کار:

1. خاک گلدان را به دقت مشاهده کنید . آیا اجزای آن یکسان است ؟

2. مخلوط براده آهن و خاک اره و ماسه را نیز مشاهده کنید . آیا اجزای سازنده آن را می بینید؟

3. آهن را از این مخلوط چگونه جدا می کنید؟ بعد از جداسازی آهن ، خاک اره را نیز جدا کنید.

4. دو راه جداسازی مخلوط ها را نتیجه گیری کنید. آیا مثال های دیگری برای این مورد سراغ دارید؟

 

میز کار3:

مواد لازم : در این میز کار معلم بنا به شرایط ، چند عنصر فلزی و غیر فلزی ( آهن ، گوگرد ، کربن ، مس ) و چند ترکیب ( سولفات مس ، کلرید سدیم ، کربنات کلسیم و ... ) در اختیار دانش آموزان قرار می دهد.

مراحل کار: در این میز کار لازم است مواد خالص موجود را به دو گروه تقسیم بندی کنید.

راهنمایی : صفحه های 34 و 35 و 36 کتاب درسی را مطالعه کنید.

 

میز کار 4:

وسایل لازم : یک جدول تناوبی عناصر را که در آن عناصر فلزی و نافلزی و سه حالت ماده مشخص باشد.

مراحل کار: عنصرهای مایع جدول کدام هستند؟ عنصرهای جامد غیر فلز جدول کدام هستند؟ چند عنصر جامد فلزی در جدول وجود دارد ؟

عنصرهای گازی جدول کدام هستند؟ به صفحه 35 کتاب درسی مراجعه کنید. آیا جواب شما درست است؟

 میز کار5:

 وسایل کار: دو تیغه ( میله ) فلزی و شیشه ای هم اندازه ، شمع ، کبریت ، 6 عدد دگمه یا هر شی مشابه دیگر.

 مراحل کار: روی هر یک از دو تیغه در فاصله های مساوی چند قطره شمع بچکانید. قبل از انجام قطرات شمع ، یک عدد دگمه روی آن قرار دهید. صبر کنید تا قطرات شمع منجمد و دگمه ها روی تیغه محکم شوند. دو تیغه را در شرایط یکسان بالای شعله بگیرید. مدتی صبر کنید و آن چه را که اتفاق می افتد ، به دقت مشاهده کنید. سپس مشاهده خود را تفسیر کنید. راهنمایی : صفحه 35 کتاب درسی را بخوانید. 3-2. توضیحاتی برای معلم در مجموعه فعالیت های فوق ، معلم روشی برای ارائه محتوای آموزشی طراحی کرده است تا در هر ایستگاه ( میز کار) دانش آموزان قسمتی از اهداف آموزشی را درک کند. در عین حال ، فعالیت پیش بینی شده در میز کار شماره 4 ، فرصتی پدید می آورد که دانش آموزان با عناصر و جدول تناوبی آشنا شوند.

 

به عنوان فعالیتی برای خارج از مدرسه ، معلم می تواند از دانش آموزان بخواهد که با مراجعه به کتاب های مختلف داستان ، کشف و یا کاربرد عناصر ( به خصوص عناصری را که در زندگی روزمره کاربرد دارند ) را پیدا کنند و سپس این موارد را در قالب روزنامه دیواری ، مقاله ، تصویر و یا کنفرانس به دانش آموزان دیگر ارائه دهند. کتاب های زیر قابل معرفی به دانش آموزانند: فلزات کمیاب ، ترجمه زهرا سلطان پور ، انتشارات کتاب ماه تاریخچه کشف عناصر شیمیایی ، ترجمه عبد اله زرافشان ، دفتر انتشارات انقلاب اسلامی سرگذشت فلزات کمیاب ، ترجمه محمد رضا افضلی ، انتشارات دانشمند. داستان شناخت عناصر ، ترجمه مهاجر ، دنیای نشر ، تاریخ مختصر. علم شیمی ، نوشته محمد رضا ملاردی ورضا آقا پور مقدم ، انتشارات مدرسه 3-3 . نور ، رنگ و بینایی: این عنوان مربوط به فصل دوم کتاب علوم تجربی دوم راهنمایی ( چاپ 1380 ) است . از آ ن جا که در بحث دسته بندی مواد ، توضیح میز کارها به تفضیل بیان شد ، در این باره با توجه به اهداف ، چند فعالیت پیشنهاد می شود:

آزمایشی برای مشاهده انتشار نور به خط مستقیم .

آزمایشی برای بررسی برخورد نور بر جسم شفاف ، نیم شفاف و جسم کدر.

مشاهده مدل فرضی خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی و توضیح این دو پدیده.

مشاهده تفاوت بازتابش نور از سطوح مختلف ( صاف و غیر صاف ) بازتابش منظم و غیر منظم و قانون بازتاب نور.

آزمایش بررسی ویژگی های تصویر در آینه تخت. این فعالیت ها ، دستیابی به اهدافی را پوشش می دهد که محتوای صفحه های 24 تا 31 کتاب درسی را تشکیل می دهند.

 5. مزایا و محدودیت روش پودمانی

 بی شک هر روش آموزشی ، مزایا و محدودیت های خاص خود را دارد. معلمان با توجه به شرایط آموزشی ، روش های مناسب را بر می گزینند. در این جا ، مزایا و محدودیت هایی ارائه می شود که در ارتباط باروش پودمانی به طور عمومی ممکن است مطرح شود. 4-1 .

 

مزایای روش پودمانی

فعالیت ها در مسیر هدف ممکن است مسیری انحرافی پیدا کنند و گروه های دانش آموزی به مسائل شخصی یا غیر مرتبط مشغول شوند. تنظیم فعالیت های کوتاه و هدفمند گروهی در روش پودمانی ، احتمال چنین مسائلی را کاهش می دهد.

امکانات کم در اختیار همه هنگامی که امکانات ( وسایل و مواد ) لازم برای فعالیت های آموزشی و آزمایشگاهی کافی نباشد ، همه دانش آموزان کلاس نمی توانند به طور همزمان به انجام فعالیت ها ( آزمایش ها ) بپردازند. در روش پودمانی ، هر میز کار به فعالیتی متفاوت اختصاص داده شده است . بنابراین ، به وسایل یکسان برای همه گروه ها نیازی نیست.

تنوع و بهره وری بیش تر در صورت تدارک فعالیت ها و آزمایش های ساده ای هم که وسایل آن ها به مقدار کافی وجود دارد، روش پودمانی باعث صرفه جویی در زمان انجام فعالیت ها می شود. با تنظیم زمان آموزشی و چرخش گروه ها در یک ساعت آموزشی ، گروه های دانش آموزان فرصت می یابند تا چندین آزمایش متفاوت را به جای یک یا دو آزمایش در روش های معمولی با میز کار ثابت انجام دهند. همچنین تعداد آزمایش ها موجب تنوع کار و جلب توجه بیش تر دانش آموزان می شود و از خستگی آنان می کاهد. به بیان دیگر ، استفاده بهینه از زمان ، موجب کارآمدی تدریس می شود و تنوع آزمایش ها و فعالیت ها جذابیت آموزشی را افزایش می دهد.

غنی سازی 6 یادگیری فعالیت های هر میز کار را می توان به گونه ای ترتیب داد که اعضای گروه فرصت آشنایی با موضوع های تازه را داشته باشند.

 

محدودیت ها

 

1. دشواری کار معلم از آن جا که هر گروه از دانش آموزان در یک زمان فعالیت های متفاوتی انجام می دهند ، نظارت و راهنمایی یکسان و عمومی برای همگان مقدور نیست و معلم به عنوان هدایت کننده آموزشی ، توضیح های متفاوتی در هر بخش از کلاس برای هر گروه به طور اختصاصی ارائه می دهد که احتمال دارد در بخش بعدی نیز تکرار شود. این امر خستگی به بار می آورد. 2.  هدف های عملکردی موازی این روش تنها  هنگامی کاربرد دارد که اهداف عملکردی به صورت پیش نیازهای متوالی به شمار نیایند، به بیان دیگر ، هر یک از ایستگاه های فعالیت به طور مستقل جدای از دیگر فعالیت های قابل درک و فهم کامل دانش آموزان باشد.

 

منابع

 

1. Instructional outcoms 2. appeal of Instruction 3. effectiveness 4. efficiency 5. برای مطالعه بیش تر در این باره

،

به این کتاب مراجعه کنید ؟: سینیابی ؛ لشین و دیگران ، راهبردها وفنون طراحی آموزشی ، ترجمه

هاشم فردانش ، تهران ، انتشارات سمت ، 1374 6. modular  

 

علاء نوری ، کارشناس و دبیر آموزشعلوم

 

 

نمونه سؤال علوم تجربی اول راهنمایی نوبت دوم (خردادماه

 

نام و نام خانوادگی :

نام پدر :

کلاس اول 2

نام دبیر : برومندی

باسمه تعالی

مدیریت آموزش و پرورش شهرستان کنگان

مدرسه راهنمایی شهید بهشتی 1

سؤالات امتحان درس علوم تجربی نوبت دوم

تاریخ امتحان :3 /3/88

ساعت شروع : 9 صبح

مدت امتحان : 70 دقیقه

تعداد سؤال : 17      تعداد صفحات :    2

 

 

 

ردیف

                                                                               شرح سؤال                                                                                       صفحه 1

/ 0 نظر / 6 بازدید