پیشنهاد هایی برای آموزش علوم (نور، موج، صوت)

محبوبه همت - مرکز یادگیری تبیان
الف) موضوع نور
برای ایجاد انگیزه بیش تر در دانش آموزان در مبحث نور، می توان از روش های متفاوتی استفاده کرد. یکی از این روش ها، استفاده از کتاب هایی است که به موضوع نور به صورت کامل تر، همراه با آزمایش های مناسب و متنوع پرداخته اند، مانند: کتاب های "فیزیک زنده" ، کتاب"101 آزمایش لذت بخش فیزیک"، "نور"، "تفریح با علم"نور" و مانند اینها. برای آشنایی دانش آموزان با این کتاب ها، می توان آن ها را تهیه کرد و در اختیار گروه های دانش آموزان گذاشت.

ما درکلاس، ابتدا عنوان موضوع هایی را که در مبحث نور سال دوم راهنمایی مطرح شده است، با دانش آموزان در میان گذاشتیم و از آن ها خواستیم، آزمایش های مربوط به این موضوع ها را بیابند و با استفاده از وسایل آزمایشگاه، آن ها را انجام دهند، یا کاردستی هایی را طراحی کنند و بسازند.

البته در این جا نقش ما به عنوان معلم فقط راهنمایی و هدایت آن ها بود. به این ترتیب که ابتدا می بایست، ارتباط آزمایش و کاردستی را با موضوع درسی تأیید نموده و سپس، وسایل و ابزار مورد نیاز دانش آموزان را در اختیارشان بگذاریم.

در کلاس ما، دانش آموزان فعالیت های متفاوتی را انتخاب می کردند و پس از تکمیل، به گروه های دیگر ارائه می دادند. یک گروه دستگاه پروژکتور ساختند و با آن تصاویر یک قطعه اسلاید را روی پرده، در کلاس به نمایش گذاشتند. گروه دیگر، به کمک چند صفحه که هرکدام دارای یک سوراخ ریز بود، برای تحقیق درباره مسیر حرکت نور آزمایش کردند. گروه سوم، با چسباندن سکه ای زیر یک بشر و سپس پر کردن تدریجی آن از آب، پدیده شکست نور را تجربه کردند. گروه چهارم، آزمایش بازتاب نور از سطح آب را نمایش گذاشتند. گروه پنجم ، با استفاده از یک بالن پر از آب یک عدسی ساختند و با تاباندن نور چراغ قوه به آن، کانون عدسی را که در طرف دیگر بالن مشاهده می شد، به همه دانش آموزان نشان دادند. گروه بعدی هم، به  کمک همین عدسی، تصویر یک شمع را روی پرده ای مشاهده کردند. ابتکار و خلاقیت بچه ها وقتی احساس می شود که هیچ دستورالعمل مشخصی برای انجام آزمایش ها وجود ندارد و این خود آن ها هستند که با ذوق و ابتکار خود می توانند آزمایش ها را به پیش ببرند و تجربه کنند، در همین، رابطه، دو گروه دست به تجربه های تازه ای زدند:

افراد یک گروه، داخل بالن آب که به عنوان عدسی از آن استفاده می کردند، مایع قرمز رنگی ریختند و سپس شمعی جلوی آن قرار دادند. تصویری که از شمع روی پرده افتاد، بسیار جالب و دیدنی بود و همه شمع را قرمز رنگ نشان می داد.

افراد گروه بعدی، یک بالن خالی را از دود حاصل از شعله کبریت پر کردند و سپس نور چراغ قوه را از یک طرف به درون آن تاباندند. این آزمایش به خوبی مسیر حرکت مستقیم نور را نشان می داد. نوری که مانند یک مخروط از چشمه نور (چراغ قوه) دور شده بود، مسیر خود را در فضای  پر از دود داخل بالن به خوبی درخشان و نورانی کرده بود.

آزمایشی هم خودمان برای موضوع "بازتاب نور" انجام دادیم. برای این کار از مداد نشانگر لیزر استفاده کردیم و نور آن را به یک آینه تاباندیم. سپس از بچه ها خواستیم، هر کدام آینه ای را در دست بگیرند و سعی کنند، بازتاب های مکرر نور لیزر را به کمک آینه های خود دریافت و به سایر افراد کلاس بازتاب دهند. البته قبل از آن، موارد ایمنی در مورد استفاده از نور لیزر به بچه ها آموزش دادیم و از آن ها خواستیم، آینه ها را دور از بدن خود نگه دارند. از آن جا که مسیر حرکت نور لیزر به خوبی در فضای تاریک مشاهده می شود، دانش آموزان توانستند، مسیر پرتوهای تابش و بازتاب آن ها را ببینند، محل بازتاب های بعدی را نیز پیش بینی کنند و بر اساس آن، جای آینه های خود را تغییر دهند.
 ب) مبحث موج
بعد از آن که  دانش آموزان با موج های طولی و عرضی و روش ایجاد آن ها آشنا شدند (فعالیت مشاهده کنید، صفحه 43 کتاب را انجام دادند)، برای آن که با مشخصات موج، طول آن و چگونگی رسم شکل موج هم آشنا شوند، فعالیت زیر را طراحی کردیم:

 دانش آموزان را به حیاط مدرسه بردیم و از 20 نفر آن ها خواستیم روی یک خط راست با فاصله های مساوی بایستند. سپس به ترتیب آن ها را به شماره های (0 ، 1+ ، + 2  ، 1+، 0 ، 1-،  2- ، 1- و 0) نامگذاری کردیم و به همین ترتیب تا آخر صف، ادامه دادیم.
در حالی که بقیه دانش آموزان ناظر بودند، از افراد داخل صف خواستیم مطابق دستور زیر حرکت کنند:

شماره های 0 سر جای خود بایستند.
شماره های 1+ یک قدم به جلو بروند.
شماره های 2+ دو قدم به جلو بروند.
شماره های 1+ یک قدم به عقب بروند.
شماره های 2+ دو قدم به عقب بروند.
بعد، از دانش آموزان ناظر خواستیم در همان وضعیت، مسیر شکلی را که از حرکت بچه ها ایجاد می شود، با گچ روی زمین بکشند. سپس روی این شکل موجی، نقاط قله و قعر را مشخص کنند و طول موج را اندازه بگیرند.

برای تکمیل فعالیت فوق، از بچه هایی که داخل صف ایستاده بودند و شکل موج را تشکیل می دادند، خواستیم که از یک طرف صف، نفر اول ، یک حرکت را انجام دهد و بلافاصله بعد از اتمام، نفر بعدی همان حرکت را انجام دهد و تا آخر . بعد از رسیدن حرکت موجی به نفر آخر صف، حرکتی بر عکس حرکت اول، انی بار از انتهای صف به طرف ابتدای صف انجام شود. نمایش این حرکت موجی، از دید دانش آموزان ناظر، دقیقاً نحوه انتشار موج و رفت و برگشت آن را نشان می داد. این فعالیت برای بچه ها، خیلی جالب و آموزنده بود.

با تکرار آزمایش و با تغییر فاصله بین دانش آموزان در صف و نیز تغییر تعداد قدم های آن ها و نوع حرکت موجی، موج های بسیار متنوعی طراحی و به اجرا در آمد که همه آن ها به آموزش عمیق تر مشخصات موج کمک می کرد.
 
 ج) چشمه های صوت
برای آن که دانش آموزان با انواع چشمه های صوت بیش تر آشنا شوند و به عنوان تغییر صوت، در هر یک از این نوع چشمه ها، یعنی وسیله های زهی، وسیله های بادی و وسیله های ضربی پی ببرند، فعالیت زیر را طراحی کردیم:
به هر گروه دو قطعه چوبی، کش با ضخامت های متفاوت، میخ و چکش، قوطی پلاستیکی ، چند تکه پلاستیک و یک قطعه لوله پلاستیکی دادیم. سپس از بچه ها خواستیم به کمک این وسایل، یک وسیله زهی، یک وسیله ضربی و یک وسیله بادی طراحی کنند و بسازند.
بعد از ساخت هر کدام از وسایل، از آن ها خواستیم با تغییر یک یا دو عامل، صدای تولید شده آن دستگاه را تغییر دهند. این فعالیت برای آن  ها بسیار جالب، لذت بخش و آموزنده بود و آن ها را با قوانین موج صوتی به خوبی آشنا ساخت.

مطالب مرتبط:
موج چیست؟
رابطه شدّت موج با فاصله