حل وحدة مدخل الى علم الفيزياء فيزياء عاشر عام

حل وحدة مدخل الى علم الفيزياء فيزياء عاشر عام

 مدخل الى علم الفيزياء 

الدرس  الأول :الطرق العلمية

ما الفيزياء؟

الفكرة الرئيسة :أعط مجموعات الطلاب صناديق سوداء صغيرة مغلقة بحجم صناديق الأحذية وبها أغراض غير معلومة، مثل كرات مطاطية وكتل مشقوقة وحبوب وجوز وسدادات ومناديل ورقية وحبوب من الفلين، وما إلى ذلك. وينبغي أن يكون بالصناديق ثقوب صغيرة تسمح بدخول أعواد يمكن بها لمس الشيء الموجود داخل الصندوق. يجب أن يكتشف الطلاب ما بداخل الصندوق على الملاحظات، مثل الأصوات والإحساس بحركة بناء العناصر داخل الصندوق ودحرجته أو انزالقه ولمسه من خلال الثقب،وما إلى ذلك.

القياس عن بُعد : استطاع جاليليو، بمساعدة تلسكوبه، تقدير ارتفاع الجبال على سطح القمر عن طريق تقدير أطوال الظلال. اطلب من أحد الطلاب أن يمسك بصندوق أحذية ومسطرة طولها cm 30 في وضع قائم على بعدmeter 1 تقريبًا من شاشة عرض بيضاء.استخدم مصباحاً يدوياً لتكوين ظالل للجسمين في وقت واحد على الشاشة. اطلب من الطلاب أن يشيروا إلى الجسم الذي له ظل أطول. الجسم الأطول اطلب من الطلاب أن يستخدموا النسب لمقارنة الأبعاد المقيسة للجسمين والظل الناتج.

الدرس الثاني : الرياضيات والفيزياء

الوحدات : سيكون لدى الطالب الذين درسوا الكيمياء بالفعل بعض المعرفة بالنظام الدولي للوحدات والترميز العلمي، لكن هذا الكتاب لا يفترض أن لديهم أي معرفة مسبقة.

معاملات التحويل والوحدات المكعبة:  يمكن أن يجد الطلاب صعوبة في فهم عوامل التحويل عندما ترتبط بالوحدات المكعبة. على سبيل المثال، يعرف الطالب 1 m يساوي 100 cm وقد يستنتجون أن 100cm3  يساوي m3 1،لكن قد يصعب عليهم أن يستنتجوا أن  (1,000,000cm3 (cm3 (1×106 cm3 يساوي1 m3 أحضر للطالب نموذجاً لمكعب حجمه m3 1 .واطلب من الطلاب أن يحددوا حجم المكعب بوحدة cm3 ووحدة mm3 .ثم اطلب منهم أن يستنتجوا معاملات التحويل من الحسابات التي أجروها.

التقريب قد يواجه الطلاب صعوبة في التقريب إلى العدد الصحيح من الأرقام المعنوية عندما يقع العدد في المنتصف بين عددين. ينبغي أن يتبع الطالب القواعد الآتية. 1 )عندما يكون الرقم الذي ينبغي إسقاطه في أقصى اليسار هو 5 متبوعاً بعدد غير صفري يتم إسقاط هذا الرقم وأي أرقام أخرى تأتي بعده. ويضاف واحد صحيح إلى الرقم الأخير في العدد المقرب . فمثلاً العدد  8.7519 مقرباً  إلى رقمين معنويين يساوي 8.8( .2 )إذا كان الرقم على يمين آخر رقم معنوي يساوي 5 لكنه ليس متبوعاً  بعدد غير صفري ننظر إلى آخر رقم معنوي.فإذا كان فردي نضيف إليه واحداً صحيحاً أما إذا كان زوجياً فلا نقرب لأعلى.فمثًلا، العدد 92,350 مقرباً إلى ثلاثة أرقام معنوية  يساوي 92,4 ،أما الرقم 92,25 فيساوي 92,2

الدرس الثالث : القياس 

ما القياس ومقارنة النتائج ؟

الفكرة الرئيسة اطلب من الطلاب أن يُحضروا وصفات الكعك أو البسكويت المفضل لديهم. اطلب من كل طلاب أن يصف الخصائص الفيزيائية للطعام: المذاق والملمس والقوام وما إلى ذلك. واطلب منهم أن يضعوا توقعات لما ستؤول إليه وصفاتهم المفضلة إذا لم يتبعوا خطوات الوصفة وقاموا بأشياء مثل تغيير درجة حرارة الفرن أو الزمن المستغرق أو بتقدير القياسات بدلاً من استخدام أكواب القياس أو بعدم إضافة أحد المكونات. قد يتغير المذاق أو حترتق أو يتغير قوامها أو لا ترتفع وما إلى ذلك. أخبر الطلاب أنه لكي يتم تكرار تجربة معينة، يجب أن تكون القياسات قد أخذت بعناية ويجب تسجيل خطوات الوصفة أو ملحوظات عليها. ولا يمكن مقارنة النتائج أو إعادة إنتاجها في المستقبل إلا إذا كانت القياسات مأخوذة بعناية وخطوات الوصفة مسجلة بدقة.

اختلاف زاوية النظر في القياس: اطلب من الطلاب أن ينظروا إلى جسم على مسافة منهم بعين واحدة. واطلب منهم أن يضعوا أصابع إبهامهم على بعد ذراع أمام الجسم كي يحجبوه عن النظر. ثم اطلب منهم أن ينظروا إلى الجسم مع إغلاق العين الأخرى، ثم مرة الأخرى بالعين الأولى. اطلب منهم أن يخبروك عما يحدث للجسم. سيبدو وكأنه يتحرك من مكانه. اشرح لهم أنه كلما زادت  الحركة الظاهرة للجسم، كان أقرب إلى الملاحظ

أنظمة تحديد المواقع العالمية :تسمح هذه الأنظمة للبحارة والرحالة والسائقين بتحديد مواقعهم على سطح الأرض بدقة ضمن أمتار قليلة ذكر الطلاب بأن الإحداثيات ثلاثية الأبعاد. اسأل الطلاب عما إذا كان لدى أحدهم جهاز GPS .إذا كانت الإجابة نعم، فاطلب من الطالب أن يعرضه أمام الفصل.

الدرس الرابع : تمثيل البيانات بياني

تحديد المتغيرات :

الفكرة الرئيسة اجمع البيانات التالية من الطلاب عن الأحذية التي يرتدونها: ألوانها والمادة المصنوعة منها وماركاتها ومقاسها ونوعها ونوع (جنس ) صاحبها. اطلب من مجموعة صغيرة أن تنظم البيانات في أنواع مختلفة من الرسومات البيانية ذات األعمدة لتوضيح العلاقة بين هذه المتغيرات. ثم اطلب من الطلاب أن يرسموا الرسومات البيانية ذات الأعمدة على ألواح بيضاء محمولة. اختر عدة رسومات بيانية ناجحة تظهر اتجاهات وعلاقات واضحة بين البيانات كأمثلة في الفصل. اعرض أيضا بعض الرسومات البيانية التي لا تظهر بوضوح اتجاهاً بين البيانات . شدّد للطالب على أن التفسيرات البصرية للبيانات هي أدوات مفيدة لمعرفة الاتجاهات والاستيعاب قدر كبير من البيانات من نظرة واحدة.

العلاقات الخطية والعكسية : اطلب من الطلاب أن يضعوا قائمة بالعلاقات الخطية والعالقات العكسية. بعد عدة دقائق، اطلب من عدد من الطلاب أن يكتبوا أفكارهم على السبورة ثم أجرِ مناقشة بهدف المراجعة. واحرص على أن يذكر الطلاب سبب اعتقادهم بأن علاقة معينة خطية في حين ان الآخرى عكسية 

تغيير الوحدات : اسأل الطلاب كيف يتغير الرسم البياني للخط المستقيم لو كانت البيانات قد قيست وسجلت بالوحدات الإنجليزية بدلاً من الوحدت المترية. لن يتغير شكل الرسم البياين باستخدام الوحدات الإنجليزية، ولن تختلف سوى الأرقام المكتوبة على المحورين.