اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة نـاصر
[justify]1-1 وصف الحركة الدورانية Describing Rotational Motion
[/justify][justify]
( يحتاج إلى 3 حصص )
الحصة الأولى :
يبدأ المعلم مُستعينا بالله ثم يُرحب بطلابه ويُهنئهم بالعيد والعام الدراسي الجديد ويحثهم على الاجتهاد والانضباط ، ثم يُقسم طلابه إلى مجموعات لتنفيذ التجربة الاستهلالية .
نشاط 1 : تنفيذ التجربة الاستهلالية :
التجربة سهلة وأدواتها متوفرة : لوح ، علبتي مرطبات إحداها فارغة والأخرى مُصمتة - فيها سائل أو رمل مثلا - ، كرة ، مسطرة .
وإن توفر لديك جسمين لهما نفس الكتلة والحجم مثل القرص والحلقة ( الموضحة في الصورة وفي تجربة الفيديو / المشهد الثاني ) ، فهذا أفضل ، لأن هذه التجربة تهدف إلى اكتشاف اختلاف تسارع الأجسام المتباينة في توزيع كتلها .
من خلال الأدوات المتوفرة (علبتي مرطبات والكرة ) سيلاحظ الطالب وصول الكرة أولا ثم العلبة المصمتة ثم العلبة الفارغة .
وسيستنتج من خلال ما درسه في الصف الأول ثانوي أن السبب اختلاف تسارع الأجسام ، حيث أن تسارع الكرة أكبر ثم العلبة المصمتة ثم العلبة الفارغة ، وسبب اختلاف التسارع ليس اختلاف الكتل ( لأن تسارع الأجسام الساقطة لا يؤثر فيها الكتل ، ولذلك قلت أن الأفضل في التجربة إحضار جسمين لهما نفس الكتلة والحجم مثل القرص والحلقة ) ، ولكن سبب اختلاف التسارع – وهذا ما يحاول المعلم أن يوجه الطلاب لاستنتاجه – هو بُعد الكتلة عن محور الدوران ، فكلما أقتربت الكتلة من محور الدوران زاد تسارعها مثل العلبة المصمتة ( القرص ) وكلما ابتعدت الكتلة عن محور الدوران قلّ التسارع مثل العلبة الفارغة ( الحلقة ) .
توضيح :
محور الدوران : هو خط وهمي يعبر مركز الجسم ويدور الجسم حوله ، كما هو موضح في هذه الصور :
المقصود بـ " كلما أقتربت الكتلة من محور الدوران " أي كلما كانت كتلتها أقرب إلى المركز أو في المركز نفسه ، والصورة التالية توضح المُراد :
لاحظ أنّ الجسم الأول كتلته أبعد عن المركز ( محور الدوران ) بينما كتلة الجسم
الرابع تمر بالمركز .
إن لم تتوفر الأدوات فهذه محاكاة فلاشية للتجربة الاستهلالية ، يمكن ملاحظة تسارع الأجسام من خلال زمن تدحرجها
[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270101.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]
نشاط 2 : يعرض المعلم الصور التالية – سواء على البروجكتر أو في أوراق عمل – ويطلب منهم وصفها .
سيلاحظ الطالب أن جميعها ذات حركة دورانية ، وبهذا النشاط يستحضر الطالب في ذهنه مجموعة الحركات الدورانية التي تساعده في وصفها .
ثم يطرح المعلم هذا التساؤل : كيف نفرق بين هذه الحركات الدورانيّة ؟ بمعنى أيّ الحركات أسرع ؟ وبشكل عام كيف نقيس الحركات الدورانية ؟
يستقبل إجابات الطلاب بدون تصويبها ثم يطلب منهم تنفيذ النشاط التالي :
نشاط 3 : يعرض المعلم الصور التالية في ورقة عمل ويطلب منهم أنّ يفرقوا بينها ثم يستنتجوا تعريفا لكل منها :
degree
grad
Radian
سيلاحظ الطالب أن الصورة الأولى مُقسمة إلى 360 قسم ، أي أنّ وحدة degree تعادل 1/360 من الدورة الكاملة ( وللتقريب والتبسيط يستشهد المعلم بعقارب الساعة حيث أن الساعة تعادل 1/12 والدقيقة تعادل 1/60 ) ، وأما الصورة الثانية فهي مقسمة إلى 400 قسم ، أي أنّ وحدة grad تعادل 1/400 من الدورة الكاملة ، أما الصورة الثالثة فهي تحتاج إلى مقطع الفيديو التالي حتى تتضح للطلاب بشكل أكبر :
سيلاحظ أن وحدة Radian الراديان هي زاوية تقابل قوس طوله يساوي نصف القطر .
ومن الصورة التالية يتضح لهم أن الدورة الكاملة تعادل (2π Radian ) أي أن وحدة Radian الراديان كذلك تعادل 1/2π من الدورة الكاملة .
نشاط 4 : عرض فلاشي لتعزيز وحدات قياس الحركات الدائريّة .
[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270196.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]
ما تبقى من الحصة يطرح المعلم تمارين ذهنية على وحدة الراديان من خلال الحركات الدائرية التي شاهدوها .
الحصة الثانية :
تابع : الدرس الأول : وصف الحركة الدورانية .
نشاط 5 : يقوم المعلم بتقسيم الطلاب إلى مجموعات ، ويُعطي كل مجموعة قرص CD وقلم وورقة A4 ، ويطلب من كل مجموعة أن ترسم خطا على القرص وخطا على الورقة ثم يديروا القرص كما هو موضح في الصورة التالية :
ويطلب منهم تقدير ما يلي مع استعانتهم بالكتاب ص 10 :
أولا – عدد الدورات التي قطعها القرص ( للتسهيل اطلب منهم أخذ العدد الصحيح من الدورات وطبعا ستختلف من مجموعة إلى أخرى بحسب القوة المؤثرة على القرص )
ثانيا – المسافة التي قطعها الخط المرسوم في القرص ( يُفترض أنّ يتوصل الطلاب إلى هذه المسافة بضرب محيط القرص في عدد اللفات ) .
ثالثا – الزاوية التي قطعها القرص بوحدات : Radian – degree – grad ( يُفترض أنّ يتوصل الطلاب إلى هذه الزوايا بضرب عدد أقسام الوحدة ب الدورة الواحدة في عدد اللفات ) .
رابعا – اقتراح تعبيرا للزاوية التي قطعها القرص ( الإزاحة الزاوية ) ، حيث أنها : هو التغيّر في الزاوية أثناء دوران الجسم .
خامسا – ما العلاقة بين المسافة الخطية والإزاحة الزاوية ؟ ( يكتب المعلم على السبورة المسافة الخطيّة والإزاحة الزاوية التي توصلت إليها إحدى المجموعات ، ونصف قطر CD ، ثم يطلب منهم أن يتوصلوا إلى العلاقة بينها وهي :d = r θ )
سادسا – ما سرعة دوران القرص ، مرة مستندا على المسافة التي قطعها الخط المرسوم في القرص و أخرى مستندا على الزاوية التي قطعها القرص ، وما الفرق بينهما . ( يُفترض أنّ يتوصل الطلاب إلى أنّ السرعة الأولى هي سرعة خطية والثانية هي سرعة زاوية ) ، حيث أن السرعة الزاوية هي التغيّر في الإزاحة الزاوية خلال وحدة الزمن ، ثم يطلب منهم أن يتوصلوا إلى العلاقة بين السرعة الخطيّة و السرعة الزاوية ، وهي v = r ω ) .
يمكن الاستعانة بهذا الفلاش للنشاط 5
[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270204.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]
[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270212.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]
نشاط 6 : يعرض المعلم على الطلاب المحاكاة الفلاشية التالية في حالتين ، الأولى : يضع التسارع الزاوي angular acceleration صفر وفي الحالة الثانية يضع قيمة التسارع الزاوي angular acceleration ولتكن 1 rad/s .
[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270322.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]
ويطلب منهم وصف الحالتين والتفرقة بينهما ، ليصل بهم أنّ الحالة الأولى تمثل حركة بسرعة زاوية منتظمة ، والحالة الثانية تمثل حركة بتسارع زاوي .
ثم يُراجع معهم فيما تبقى من الحصة مفاهيم الدرس الأول :
الإزاحة الزاوية – السرعة الزاوية المتجهة – التسارع الزاوي – الراديان ، حيث أن :
الإزاحة الزاوية θ : هو التغيّر في الزاوية أثناء دوران الجسم ، وعلاقته بالإزاحة الخطيّة :
d = r θ
السرعة الزاوية ω: هو التغيّر في الإزاحة الزاوية خلال وحدة الزمن الذي يتطلبه حدوث الدوران ، ويُعطى بالعلاقة :
ω = ∆ θ / ∆t
وعلاقته بالسرعة الخطيّة : v = r ω
التسارع الزاوي : هو التغيّر في السرعة الزاوية خلال وحدة الزمن ، ويُعطى بالعلاقة :
α = ∆ ω / ∆t
وعلاقته بالتسارع الخطيّ : a = r α
[OVERLINE]تحذير : خطأ فادح إن قام المعلم بكتابة هذه التعريفات والقوانين مباشرة على السبورة ، لأن هذا ليس تعليم بل تلقين . [/OVERLINE]
الحصة الثالثة :
تابع : الدرس الأول : وصف الحركة الدورانية .
حل المسائل التدريبية ص 12 و 13 ، بحيث يُعطي لكل تدريب فترة زمنية ليحاول الطلاب الحل ، ثم يُصوب الحل على السبورة .
في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس الأول ، و المرشد الدراسي للدرس الأول :
المحتوى المخفي لايقتبس
[/justify]
موفق يا اخ ناصر وجزاك الله خير