رنگهای آسمان
توضیح اولیه
مدت: دو جلسه 50 دقیقه ای
توصیف: دانش آموزان به طور گروهی تصاویر مختلفی از آسمان را مشاهده می کنند و نظراتی درباره رنگ آسمان می دهند. آنها به گروه های کوچکتری تقسیم می شوند و با لوازمی که به آنها می دهید. رنگ آسمان را با توجه به مشاهدات و نتایجشان درست می کنند. با در نظر گرفتن نتایج و مشاهدات، از دانش آموزان بپرسید چرا آسمان آبی است و چرا غروب قرمز است. دانش آموزان نظریه های حرکت نور را بررسی خواهند کرد از جمله این که چطور نور پخش می شود، امواج آن حرکت می کند و بر اساس طول موج و اندازه، رنگهای مختلفی ایجاد می کند. از دانش آموزان بخواهید نظراتی را که آموخته اند با پدیده های واقعی جهان مرتبط کنند.
اصطلاحات و لغات
- نور سفید – خورشید نوری تولید می کند که از تمام رنگهای منشور رنگی تشکیل شده؛ قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش
- پراش یا پراکندگی – نور در یک خط مستقیم حرکت می کند تا این که به شی برخورد کند.پس از این توقف، مسیر و جهت نور تغییر می کند و در نتیجه امواج نور پراکنده می شود.
توضیح علمی:
زمانی که نور خورشید در جو حرکت می کند، با مولکول های گاز برخورد می کند و پراکنده می شود. خورشید نور سفید ایجاد می کند که از تمام رنگها تشکیل شده؛ قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. نور یک موج است و هر رنگی به طول موج متفاوت آن بستگی دارد. هر چه طول موج نور کمتر باشد، اتمسفر آن را بیشتر پراکنده می کند.
نور آبی به علت طول موج کوتاه تری که دارد، ده بار بیشتر از نور قرمز پراکنده می شود. بنابراین آسمان آبی به نظر می رسد. وقتی خورشید در حال غروب است، نور طولانی تری را در اتمسفر طی می کند. وقتی نور خورشید در حال غروب به چشمان ما می رسد، بیشتر نور آبی پراکنده شده و نوری که می بینید نارنجی – قرمز است.
اهداف
هدف کلی: دانش آموزان شناختی از حرکت نور به دست خواهند آورد.
- دانش آموزان یاد می گیرند که چطور خورشید در قالب نور سفید انرژی ساطع می کند.
- دانش آموزان می فهمند نور سفید چطور پراکنده می شود.
- دانش آموزان طول موج کوتاه (آبی) و طول موج بلند (قرمز) نور را مشاهده می کنند.
- دانش آموزان خواهند توانست ارتباطی بین مشاهدات آزمایشگاهی و پدیده های واقعی جهان برقرار کنند.
وسایل لازم
(برای هر گروه 4 نفره)
- جعبه یا آکواریوم شفاف
- چراغ قوه
- قاشق
- نصف فنجان پودر کافی میت یا شیرخشک
- یک کارت سفید 5×3
- پلی کپی رنگهای آسمان برای هر دانش آموز
روش تدریس
مرحله تمرکز
به دانش آموزان تصویری از آسمان نشان دهید و بپرسید آسمان چه رنگی است؟ چرا فکر می کنید آسمان آبی است؟ زمانی هم هست که آسمان رنگ دیگری باشد؟ بگذارید دانش آموزان در گروه های دوتایی فکر کنند تا تصمیم گیری برایشان راحت تر شود و فهرستی با این عنوان در کلاس تهیه کنید: بهترین فکرهایمان تا به حال.
"بهترین فکرهایمان تا به حال" راهی است برای ارزیابی دانش قبلی دانش آموز در مورد موضوع در مقایسه با آنچه که اکنون می داند. پس از آزمایش، دانش آموزان متوجه می شوند که فکر قبلی شان درست بوده یا نه. این روش، انگیزه خوبی است و اعتماد به نفس به همراه می آورد.
مرحله تلاش
چرا آسمان آبی است؟ چرا غروب خورشید قرمز است؟ از ابزارهایی که در اختیارتان گذاشته شده استفاده کنید (آکواریوم، چراغ قوه،پودر ، کارت و قاشق) تا رنگهایی را که در آسمان می بینیم ایجاد کنید. چه چیز جالبی در مورد رنگهایی که تولید می کنید وجود دارد. دانش آموزان در گروه های چهارتایی، سعی می کنند رنگهای آسمان را بازسازی کنند. هر دانش آموز یک وظیفه مشخص دارد:
آوردن ابزار، ریختن پودر داخل آکواریوم، هم زدن مخلوط، و جمع کردن ابزار. دانش آموزان مشاهدات و افکارشان را روی برگه آزمایش ثبت می کنند (برگه رنگهای آسمان را ببینید.)
مقدمه برداشت
از دانش آموزان بخواهید درباره آزمایشی را که درباره بازسازی رنگهای آسمان انجام دادند با هم صحبت کنند. بهترین فکرهایمان تا حالا را با نوشتن نتایج مشاهداتشان روی بورد، به روز کنند. از آنها بپرسید با توجه به نتایج تحقیقات و بازسازی هایمان چرا آسمان آبی و چرا غروب قرمز است؟ با استفاده از نمودار، درباره مسیری که نور از خورشید طی می کند بحث کنند و بگویند وقتی نور به سطح اتمسفر برخورد می کند، چه اتفاقی می افتد. همچنین درباره حرکت موجی نور و تاثیر طول موج بر رنگ هم صحبت کنند. به آنها کمک کنید ارتباطی بین طول موج کوتاه که در رنگ آبی پدید می آید و طول موج بلند که در رنگ قرمز به چشم می خورد، پیدا کنند.
کاربرد برداشت
از دانش آموزان بپرسید اگر با مقدار بیشتری پودر در ظرف بریزیم، چه اتفاقی برای رنگها خواهد افتاد؟ دانش آموزان باید پیش بینی کنند. سپس مقدار بیشتری پودر در ظرف می ریزند و مشاهده می کنند. از آنها بخواهید با مقایسه این ظرف با دنیای واقعی بگویند چه موقعیت هایی ممکن است نتایج مشابهی داشته باشد؟ (موقعیت های مشابه می تواند شامل آتش سوزی های جنگل، آلودگی، دود و غیره باشد) چرا در طول آتش سوزی جنگل، رنگ آسمان قرمزتر به نظر می رسد؟
ارزشیابی
برگه های دانش آموزان را جمع آوری و تصحیح کنید. برگه ها نشان می دهند که آنها در طول این برنامه کارگاهی چه چیزهایی فرا گرفته اند. از آنها بخواهید عکسی از آسمان پیدا کنند یا نقاشی کنند، با سه جمله یا بیشتر. بگویند رنگ آسمان عکسشان چطور به وجود آمده.
