مجموعة اللعب التي توضح مصادر الطاقة المختلفة لدى الأطفال

1999 أطفالنا والعلوم في المرحلة الابتدائية

KFAS

مصادر الطاقة الفيزياء

إن فحص اللعب وصنعها يمكّن الأطفال من فهم مصادر الطاقة المختلفة، وكيف يمكن تخزينها، ويتم اقتراح عدة أفكار تتغير حسب درجة البراعة المطلوبة ومستوى تعقيد التعليمات اللازمة.

وأما بالنسبة للأنشطة الأبسط، فإنها تتناسب مع من هم في السادسة إلى السابعة من العمر، حيث يمكن عرض مثال على النموذج الذي سيقومون بصنعه، أو إعطاؤهم إرشادات ليتبعوها، في حين يمكن أن يقوم الأطفال الأكبر سنا، ومن هم في السنوات الأخيرة من المرحلة الإبتدائية بإعداد مشروع متشعب لصنع جهاز يعمل باستخدام مصدر طاقة معينة.

واتباع إرشادات نموذج معين تحوي القليل جدا من العلوم، ما لم يتضمن ذلك اختبار متغيرات متنوعة، أو مشكلة يلزم حلها، ومن خلالها يتمكن المعلم من مناقشة نواح مثل الطاقة والقوى والاحتكاك.

 

الطواحين الهوائية

إذا أعطينا الأطفال التوجيهات لصنع طاحونة هوائية، فيمكن تركهم لاكتشاف أن أشرعة الورقة ستحتك بالعصا، ولذلك توقف الحركة شكل (4-1).

إن ذلك يمدهم بخبرة مبكرة عن القوى، ومثال عليها في حالتنا هذه قوة الاحتكاك التي تقلل الحركة، ويمكن حل المشكلة بوضع شيء مثل الخرزة بين الأشرعة والعصا.. وما أن يتم الأطفال صنع الطواحين الهوائية حتى يمكنهم محاولة إيجاد طرق مختلفة لإدارتها، فقد يقترحون النفخ، أو حملها في الرياح، أو بدفعها في الهواء، وبكل الطرق المختلفة التي تسبب حركة الهواء

 

الطائرات الورقية

لا بد أن الأطفال قد شاهدوا فيما مضى طائرة ورقية، وربما سنحت لهم الفرصة ليطيّروها في الهواء، ويمكن الطلب إليهم تصميم وصناعة طائراتهم الورقية الخاصة، مستخدمين في ذلك ورق الجرائد، أو البوليثين، أو قطعة قماش رقيقة، ووتد، وخيط، وورق.

ويمكن اختبار طائراتهم، ومناقشة لماذا تطير بعضها في حين أن الأخرى لا تستطيع ذلك، ثم بعدئذ عمل التعديلات اللازمة لها.

ويمكن للأطفال التفكير في وزن الطائرة الورقية، وطول الذيل، وفترة بقائها في الهواء، وكيف تظل محمولة في الهواء، وماذا سيحدث في حالة الرياح القوية، أو عدم وجود الهواء بتاتا؟.

 

المظلات الهوائية (البراشوت)

يمكن الطلب من الأطفال صنع مظلة هوائية للعبة، مستخدمين مواد مختلفة وقبب (جمع قبة البراشوت) ذات أحجام مختلفة.

 

الطائرات الشراعية

إن الأطفال الذين لم يقوموا بصنع طائرات شراعية من الورق المطوي سيحتاجون بداية لعرض ذلك عليهم، وما أن يتمكنوا من صنعها حتى يمكنهم محاولة صنعها بطريقة أفضل.

ويحتاج الأطفال لتقرير أي معايير سيستخدمونها في الحكم على نجاح الطائرة، فعلى سبيل المثال، يمكن أن يكون المعيار هو الطيران لمسافة طويلة، وفي خط مستقيم.

إن مراقبة تحليق الطائرات الشراعية سيساعد الأطفال في تقرير العوامل التي تحدد نجاح أفضلها، لماذا تطير إحداهن لمسافة أبعد من الأخرى؟ لماذا تنحرف بعضها جانباً؟ وقد يقترح الأطفال أن الوزن ونوع الورق، والحجم والشكل كلها تؤثر في ذلك.

بمثل هذه المعلومة يمكن للأطفال التخطيط والتنبؤ، ومن ثم اختبار تصاميم جديدة، وهنا سيحتاجون لأنواع مختلفة من الأوراق، مثل ورق الشفاف، والسكر، والمناديل، والقصدير كما سيحتاجون لأوزان بسيطة، مثل مشابك الورق والصلصال.

ويمكن جعل هذه المهمة أكثر تطلبا للبراعة والدقة للطلبة المتميزين، وذلك بسؤالهم أن يهدفوا إلى جعل طائراتهم تهبط في مكان معين أو أن يجعلوها تدور.

 

القوارب والعربات الشراعية

إذا استطاع الأطفال صنع شاحنة بسيطة، فإن بإمكانهم صنع عربة شراعية، وبطريقة مشابهة يمكن محاولة صنع قارب بسيط ذي أشرعة (شكل 4-2).

ويمكن بحث شكل الشراع والمواد المناسبة له، كما سيحتاج الأطفال لحل مشكلة توفير الاستقرار للعربة الشراعية، وهنا سيكتشفون بأنهم يحتاجون لذلك لقاعدة كبيرة، أو رافدة القص الثقيلة (عارضة رئيسية أو قطعة فولاذية تمتد على طول قعر المركب).

مثل هذه الأنشطة ستمد الأطفال بأساس جيد من الخبرة للرجوع إليه عند دراسة الاستقرار بتفصيل أكبر في الفصول المتقدمة من المرحلة الابتدائية.

 

لعب ذات محرك نفاث

يمكن للأطفال اكتشاف إن كان البالون الكبير يتحرك لمسافة أبعد أو سرعة أكبر من البالون الصغير، وذلك عند إطلاقهما معا. مثل هذه النماذج تمثل أيضا أمثلة لانطلاق الطاقة المخزنة. شكل (4-3)

 

لعب تسحبها الجاذبية الأرضية

إن العديد من الأطفال الذين يشاهدون التلفاز معتادون على مصطلح ((الجاذبية))، ويعرفون أن الأشياء تسقط للأسفل بفعل الجاذبية الأرضية، هذه القوة يمكن استخدامها في تحريك الأشياء.

ويمكن للأطفال استكشاف ذلك بتفصيل أكبر باعداد أدوات كما هو في شكل (4-4)، ويمكن الطلب إلى الأطفال إيجاد عدد الفلكات التي يحتاجونها لتحريك الشاحنة عندما تكون فارغة، وكذلك عندما تكون محمّلة، وإذا أضيف عدد من الفلكات للشاحنة، هل سيحتاجون لتعليق العدد نفسه بالحبل؟.

 

لعب تستخدم طاقة المرونة

هناك عدة أنواع من اللعب التي تعمل باستخدام الأربطة المطاطية شكل (4-5)، حيث إنها تمكّن من تخزين الطاقة إلى حين إطلاقها، وقد يكتشف الأطفال أيضا أنه كلما زادت عدد لفات الأربطة تزداد فترة حركة الألعاب، ما لم يتم إيقاف الجهاز بالمسك، أو يتم إعاقته بجزء آخر من اللعبة.

وفي بعض الحالات نحتاج لزيادة هذه الإعاقة أو الاحتكاك، وفي بعضها الآخر نحتاج للنقصان.

وخلال قيام الأطفال بصنع المجسم يجب عليهم التغلب على المشاكل والمصاعب التي تواجههم، وعلى سبيل المثال: تحريك البكرة القطنية قد لا يكون نافعا لأنه ينزلق على سطح الأرض، وسيحتاج الأطفال إلى لصق مادة خشنة على البكرة القطنية لمنع ذلك، وسيتعلمون لاحقا بأن المواد الخشنة تزيد من احتكاك العجلة، وبالتالي ثبات الأجسام عليها.

 

واختبار المعلم للنماذج مسبقا- وقبل عرضها على الأطفال – سيساعده على توقع مكان حدوث المشاكل، وبالتالي توفير جميع المواد التي يحتاجها الطلبة لتلك النماذج.

إن المجسمات الحقيقية معقدة جدا، ولذلك فإن الأطفال الصغار يحتاجون لعرض نموذج عنها قبل محاولتهم صنع هذا المجسم.

أما الأطفال الأكبر سنا والذين هم في السنوات المتقدمة من المرحلة الابتدائية، فيمكن الطلب إليهم صنع جهاز يعمل باستخدام طاقة المرونة، أو يعرض عليهم رسوم تخطيطية أو بيانية، يجب عليهم ترجمتها

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]