منحدر التزلج

• راجع مادة الطالب عبر الإنترنت. استخدم جهاز عرض لمشاركة هذه المادة مع طلابك في أثناء الدرس.
• تأكد من أنك قد غطيت قانون نيوتن الثاني للحركة في درس سابق.
• راعِ قدرات طلابك وخلفياتهم. قم بتمييز الدرس لجعله في متناول الجميع. انظر قسم التمايز أدناه للاطلاع على الاقتراحات.

• شاهد فيديو الطالب هنا، أو اطلع عليه في مادة الطالب عبر الإنترنت.

• قم بتيسير مناقشة سريعة حول القوى التي تؤثر على المتزلج على منحدر التزلج.
• اطرح أسئلة، مثل:
  • أي قوة (قوى) تجعل المتزلج يتحرك باتجاه أسفل المنحدر؟ (الجاذبية)
  • كيف يؤثر الوزن على حركة المتزلج؟ (زيادة الوزن تسبب زيادة الزخم.)
• أخبر الطلاب أنهم سيبنون نموذجًا لمنحدر تزلج.
• وزّع مجموعة بناء على كل مجموعة طلاب.

• اطلب من الطلاب العمل في أزواج لبناء نموذج منحدر التزلج. اطلب منهم أن يتناوبوا، فيبحث طالب عن وحدات البناء بينما يقوم الآخر بالبناء، مع تبادل الأدوار بعد إتمام كل خطوة.
• يمكنك العثور على دعم للبناء في قسم النصائح أدناه.
• اطلب من الجميع التوقف عن البناء بعد 20 دقيقة. عند هذه النقطة، يجب أن يكونوا قد فرغوا على الأقل من بناء المتزلجين والمنحدر والمقياس الذي سيستعملونه في قياس الزوايا (حتى الخطوة 23 في الصفحة 45). إذا سمح الوقت، يمكنهم إضافة النظام الهوائي لاحقًا.

• أخبر الطلاب أن يعثروا على سطح أملس لا يقل طوله عن متر واحد ووضع نماذجهم في إحدى نهايتيه.
• اشرح عمليًا السبيل إلى ضمان اختبار عادل للمتزلجين. يمكنك الإشارة إلى هذا بصفته "الإطار المرجعي القصوري".
• اسأل: هل سينتج عن هذه التجربة النتائج نفسها إن أجريتها على طائرة تسير بسرعة 800 كيلومتر في الساعة؟ (نعم. حتى في هذا الفصل، يُهيأ لنا أننا نقف ساكنين، ولكن الأرض تدور بسرعة تقارب 1600 كيلومتر في الساعة. إذا كان الإطار المرجعي القصوري هو هذه الغرفة، فإن النموذج يتحرك ببطء. إذا كان الإطار المرجعي القصوري هو الشمس، فإنه يتحرك بسرعة فائقة).

التجربة 1:

• اطلب من الطلاب تعيين زاوية منحدر التزلج على 20 درجة، وإزلاج المتزلجين لأسفل واحدًا تلو الآخر.
• اطلب منهم قياس المسافة التي يقطعها كل متزلج وتسجيلها في أوراق عمل الطلاب أو في دفاتر الملاحظات العلمية الخاصة بهم. من الأفضل أن يقوموا بثلاث محاولات أو أكثر لكل متزلج وحساب متوسط المسافة لكل منهم.

• اجمع طلابك معًا لمشاركة ما بنوه.
• اطرح أسئلة، مثل:
  • لماذا قطع المتزلج الثقيل المسافة الأبعد؟ (المتزلج الأثقل لديه كتلة أكبر، لذلك سيكسب زخمًا أكبر، وسيظل ينزلق لفترة أطول.)
  • ماذا سيحدث إذا قمت بإزالة الزلاجات من المتزلج الثقيل؟
  • اطلب منهم أن يتجمعوا حول أحد النماذج ويشرحوا عمليًا أنه سيقطع مسافة أقصر. (تؤثر الزلاجات المنحنية مقابل الزلاجات ذات الزاوية المستطيلة الحادة على المسافة التي يقطعها المتزلج لأنها تقلل من الاحتكاك عندما ينزلق المتزلج من أسفل المنحدر.)

التجربة 2:

• اطلب الآن من طلابك ضبط زاوية منحدر التزلج على 30 درجة، والتنبؤ بالمكان الذي سينتهي إليه كل متزلج. يمكنهم القيام بذلك عن طريق وضع وحدات بناء ملونة بلون مختلف بجانب شريط القياس.
• اطلب منهم إزلاج كل متزلج على المنحدر ومعرفة ما إذا كانت توقعاتهم صحيحة. اطلب منهم حساب متوسط المسافة لكل متزلج، كما فعلوا في (دعم المعلم
• الموارد الإضافية)التجربة السابقة. ذكرهم بتسجيل المسافات في أوراق عمل الطلاب أو في دفاتر الملاحظات العلمية الخاصة بهم.

• اجمع طلابك معًا لمراجعة نتائج تجاربهم ومناقشتها.
• اطرح أسئلة، مثل:
  • ما الأنماط التي تعرفت عليها في حركة المتزلجين عندما قمت بتغيير ارتفاع المنحدر؟ (كلما زادت زاوية المنحدر، زادت المسافة التي قطعها المتزلجون.)
  • هل كنت قادرًا على التنبؤ بما سيحدث بعد ذلك؟
• إذا سمح الوقت، شجع الطلاب على وصف الظاهرة بكلماتهم الخاصة في دفاترهم العلمية.
• اسمح للطلاب ببعض الوقت لتفكيك نماذجهم وترتيب وحدات البناء في الصواني، وتنظيف مكان العمل الخاص بهم.

• شجع طلابك على استكشاف حركة نماذجهم أثناء بنائها.
  • هل يمكنهم استخدام المضخة الهوائية المحكومة بعمود مرفقي يدوي لجعل المنحدر يرتفع وينخفض؟
• قدم الملاحظات على أداء كل طالب.
• قم بتيسير الملاحظات الذاتية وملاحظات الأقران.
• يمكنك الاستعانة بنماذج التقييم المتوفرة لتبسيط العملية.

قائمة الملاحظات

• قِس مهارة طلابك في وصف أن القوى الأكبر تسبب تغييرات أكبر في الحركة من القوى الأصغر.
• أنشئ مقياسًا يناسب احتياجاتك. على سبيل المثال:
  1. بحاجة إلى دعم إضافي
  2. يستطيع العمل بشكل مستقل
  3. يستطيع تعليم الآخرين

التقييم الذاتي

• اطلب من كل طالب أن يختار وحدة البناء التي يرى أنها تقدم أفضل تمثيل لأدائه.
  • أخضر: مع بعض المساعدة، أستطيع وصف كيف أنه بزيادة الزخم، تزيد التغيرات في الحركة.
  • أزرق: أستطيع وصف كيف أنه بزيادة الزخم، تزيد التغيرات في الحركة.
  • أرجواني: أستطيع وصف وتفسير كيف أنه بزيادة الزخم، تزيد التغيرات في الحركة.

ملاحظات الأقران

• شجع طلابك على تقييم أقرانهم من خلال:
  • استخدام مقياس وحدات البناء أعلاه لتقييم أداء بعضهم البعض
  • عرض أفكارهم وتقديم تعقيبات بناءة

نصائح النموذج

• سيحتاج الطلاب إلى تعليم موضع خط البداية بقطعة من شريط لصق. وبدلاً من ذلك، يستطيعون صف نماذجهم بعلامة على الطاولة أو الأرضية لضمان بقاء منحدر التزلج في نفس الموضع في كل مرة يختبرون فيها.
• لإطلاق كل متزلج، يجب على الطلاب وضعه في أعلى منحدر التزلج ثم إفلاته. تكون النماذج متباينة الأطوال، لذلك اطلب من الطلاب القياس من أعلى المنحدر إلى حيث يتوقف كل متزلج.

قم بتبسيط هذا الدرس من خلال الآتي:

• اطلب من طلابك استكشاف حركة متزلج واحد فقط من زاويتين مختلفتين

زِد الصعوبة عن طريق:

• جعل الطلاب يجرون التجربة مرة أخرى على سطح مختلف (على سبيل المثال، بوضع ورقة كبيرة أمام منحدر التزلج)
• لزيادة التحدي، اطلب منهم إزالة الزلاجات من المتزلج الثقيل ومعرفة ما سيحدث
• تحدي طلابك لبناء متزلجين خاصين بهم، ووضع التوقعات، واختبار نماذجهم لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم قطع مسافة أكبر

(ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.)
لإدماج تنمية مهارات الرياضيات، اطلب من طلابك حساب ومقارنة زخم كل متزلج:

• P (الزخم)، M (الكتلة)، V (السرعة)
• P = M x V
  • (متزلج صغير)* P1 = 5g x ? m/s
  • (متزلج كبير)* P2 = 62g x ? m/s
• V = V (التسارع بسبب الجاذبية هو نفسه لكليهما، مع اختلافات طفيفة في الاحتكاك الناجم عن الانزلاق، ولكن يمكننا أن نفترض أن سرعة كل منهما متشابهة جدًا)
• P2 > P1

General framework for mathematics 2019 curriculum standards in UAE - 6.7.4.1