قدرت شمع
قدرت شمع
بیایید قدرت شمع ها را کشف کنیم
ماریان کیرش، زوزانا جشکوا
مؤسسه فیزیک دانشکده علوم دانشگاه P.J.Safarik در کوشیتس، اسلواکی
پدیده های مختلفی وجود دارد که دانش آموزان هر روز با آنها مواجه می شوند.
بسته به علاقه آنها ممکن است آنها را با جزئیات مشاهده کنند یا خیر. شمع
سوزاندن نمونه ای از پدیده ای است که همه قبلاً آن را دیده اند و
تماشا کرد. این پدیده رایج اما نسبتاً پیچیده که شامل مجموعه ای از
می توان از فرآیندها به عنوان فرصتی مناسب برای توسعه مهارت های مشاهده استفاده کرد،
یک مسئله را تدوین کنید، یک فرضیه ایجاد کنید و تحقیقات را برنامه ریزی کنید و از این رو می توانید
برای انجام یک فعالیت پرس و جو توسط دانش آموزان ساخته شود. طراحی شده است
فعالیت از سه بخش تشکیل شده است: بیایید شعله شمع را بررسی کنیم، قدرت حرارتی
شمع، حرارت احتراق شمع. هر قسمت با مواد تکمیل شده است
معلمان و همچنین برگه های کار مستقل دانش آموزان. مواد هستند
بر اساس راهنمای پروژه ESTABLISH برای توسعه آموزش توسعه یافته است
و واحدهای یادگیری (ESTABLISH، 2014). تاکید بر روی فعال است
رویکرد دانش‌آموزان در حین اندازه‌گیری و جمع‌آوری داده‌ها، بحث همتایان، به دست آمد
تجزیه و تحلیل نتایج با توجه به پیش بینی های دانش آموزان و نتیجه گیری. در
مواد با پیش آزمون با هدف به دست آوردن اطلاعات در مورد تکمیل شده است
دانش مفهومی اولیه دانش آموزان در مورد موضوع. نویسندگان حاضر هستند
تجربه و نتایج اجرای فعالیت شمع مبتنی بر پرس و جو
در کلاس درس در دبیرستان. در داخل کارگاه شرکت کنندگان
فعالیت را در گروه های موازی در نقش دانش آموز انجام دهید و در مورد آن بحث کنید
توسعه مهارت های پرس و جو، ارزیابی و اجرای آن در موارد مختلف
محیط مدرسه اروپا
معرفی
از سال 2006 ما درگیر آماده سازی دانشجویان برای فیزیکدانان جوان بوده ایم
مسابقات (YPT). مشکلاتی که از دانش آموزان انتظار می رود حل کنند روشن است
نمونه هایی از فعالیت های پرس و جوی سطح بالاتر (ایستاد، 2010). دانش آموزان داده می شود
یک مشکل در حالی که راه حل آن کاملا به آنها بستگی دارد یا مشکلات می توانند
آنقدر باز باشد که حتی مشکل مشخصی که قرار است بررسی شود، قابل بررسی باشد
دانش آموزان برای تدوین این جنبه از مسابقات مستلزم تسلط بر مجموعه ای از
مهارت های پرس و جو دانش آموزانی که تصمیم به شرکت در چنین مسابقه ای دارند. به همین دلیل است
طراحی روش‌هایی که چگونه آماده‌سازی دانش‌آموزان را انجام می‌دهند بسیار مهم است
برای تصمیم گیری در مورد توالی یادگیری که در آن دانش آموزان گام به گام به منظور
رسیدن به هدف
در حالی که دانش‌آموزان دبیرستانی را برای مسابقه فیزیک آماده می‌کنیم، به طور منظم نیز شرکت می‌کنیم
دانشجویان دانشگاه – معلمان آینده فیزیک در این فرآیند. ما از YPT انتخاب شده استفاده می کنیم
مسائل به عنوان تکالیف برای معلمان فیزیک آینده. هدف برداشتن مشکل است
و بر اساس آن فعالیتی را برای اجرا در کلاس طراحی کند. دانش آموزان هستند
انتظار می رود که طرح کلی توالی یادگیری را طوری توضیح دهد که گویی انجام شده است
در طول درس. یکی از نمونه‌هایی که دانش‌آموزان روی آن کار کرده‌اند مشکل است
از شمع سوزان رویکرد آنها به این مشکل و طراحی درس عمدتاً بود
متمرکز بر دانش محتوا (شمع از چه چیزی تشکیل شده است، چه مدت طول می کشد
سوختن، دمای شعله چقدر است، چقدر حرارت تولید می شود، چه مدت طول می کشد
می سوزد، حرارت احتراق چیست). در مورد روش هایی که دانشجویان عمدتاً پیشنهاد می کنند
روش های سنتی مبتنی بر انتقال دانش از معلم به دانش آموزان
وقتی معلم مفاهیم کلیدی مسئله را در یک ارائه توضیح می دهد.
با این حال، آنچه دانش آموزان از آن به دست می آورند و می آموزند، عمدتاً دانش محتوایی و
مهارت های مرتبط با گوش دادن این رویکرد دانش‌آموزان بازتاب طبیعی این است
روشی که در طول درس های خود به آنها آموزش داده شده و هستند.
رویکرد متفاوتی که در صدد اجرای آن هستیم انتخاب روش ها و
استراتژی هایی که دانش آموزانی که فعالیت را انجام می دهند، نقش کلیدی دارند و به طور مستقیم وجود دارند
درگیر در این فرآیند به منظور توسعه نه تنها دانش محتوا، بلکه همچنین
مهارت های تحقیق و استدلال توالی یادگیری از مشاهده تا پیش می رود
طراحی تجربی، فرمول بندی فرضیه، گردآوری داده ها و تفسیر آنها،
بحث همتایان، نتیجه گیری بر اساس شواهد و به اشتراک گذاری و دفاع
نتایج. هدف ما تأثیرگذاری و متقاعد کردن دانشجویان در مورد مزایای IBSE است
برای تبدیل شدن به استراتژی تدریس آنها در آینده.
شناسایی دانش قبلی
هنگام انجام یک فعالیت پرس و جو، به نظر می رسد به دست آوردن اطلاعات بسیار مفید باشد
در مورد دانش از قبل موجود که دانش آموزان هنگام ورود به کلاس درس دارند.
استفاده از یک پیش آزمون در مورد مفاهیم فعالیت اطلاعاتی در مورد آن می دهد
پیش فرض هایی که معلم می تواند بر آن ها تکیه کند و همچنین می تواند علاقه دانش آموزان را به سمت آنها جلب کند
موضوع مطالعه در مورد فعالیت شمع سوزی، چندین مورد را توسعه داده ایم
سوالات مفهومی که دانش آموزان با توضیح دلایل پاسخ آنها پاسخ می دهند
(میز 1).
ای تخمینی شعله حدود 100 درجه سانتیگراد است.
توزیع دمای شعله در امتداد شعله متفاوت است. با این حال
دانش آموزان دلیل نمی آورند
منابع مختلف جدول 1: موارد پیش آزمون فعالیت شمع سوزی.
1. شما به وضوح دیده اید که چگونه شمع می سوزد. به نظر شما شعله چیست؟
ایجاد شده از؟ ایده خود را با کلمات خود توصیف کنید.
2. شما به وضوح دیده اید که چگونه شمع می سوزد. به نظر شما شعله چیست؟
ایجاد شده از؟ ایده خود را با کلمات خود توصیف کنید.
3. شعله شمع را تصور کنید. اول فکر کن بعد جواب بده:
آ. دمای شعله چقدر است؟
دما را یادداشت کنید و توضیح دهید که چگونه در این مورد تصمیم گرفته اید
ارزش.
ب آیا دمای شعله شمع در سراسر شعله برابر است؟
پاسخ خود را توضیح دهید.
4. علاوه بر شمع سوزان، مطمئناً نحوه سوزاندن چوب یا الکل را دیده اید
می سوزد.
آیا بین سوزاندن مواد مختلف تفاوتی وجود دارد؟ اگر چنین است، آن چیست
ناهمسان؟
پاسخ خود را توضیح دهید.
5. بشر از شعله های آتش برای تولید گرما و نور استفاده کرده است. منطقا شعله بزرگتر
گرمای بیشتری نسبت به شعله کوچکتر تولید می کند. با این حال، شعله همان اندازه را انجام می دهد
از منابع مختلف (به عنوان مثال مشعل الکلی و شمع) به همان میزان تولید می کنند
از گرما؟ یکی از پاسخ های زیر را انتخاب کنید:
آ. شعله شمع گرمای بیشتری نسبت به شعله مشعل الکلی تولید می کند
اندازه.
ب شعله مشعل الکلی گرمای بیشتری نسبت به شعله شمع تولید می کند
هم اندازه.
ج هر دو شعله با اندازه یکسان از منابع مختلف مقدار یکسانی گرما تولید می کنند.
دلیل این جواب خود را بیان کنید.
6. هنگام خرید شمع، معمولاً می توانید اطلاعاتی در مورد طول آن پیدا کنید
سوزاندن روی برچسب تولید کنندگان ادعا می کنند که شمع آنها به مدت 8 ساعت روشن می شود،
12 ساعت یا حتی بیشتر. به نظر شما زمان سوختن به چه چیزی بستگی دارد؟
یکی از پاسخ های زیر را انتخاب کنید:
آ. زمان سوختن به اندازه شمع بستگی دارد. شمع بزرگتر خواهد بود
سوزاندن طولانی تر
ب زمان سوختن بستگی به اندازه شعله دارد. شمع با شعله کوچکتر
طولانی تر خواهد سوخت
ج همه شمع ها شعله های کم و بیش مساوی دارند. زمان سوختن بستگی به
کیفیت مواد شمع
دلیل این جواب خود را بیان کنید.
پیش آزمون در کلاس های متوسطه اول شامل 28 دانش آموز 13 تا 14 ساله استفاده شده است
حدود یک هفته قبل از درس به تست پاسخ داد. در اینجا متداول ترین پاسخ ها آمده است:
شعله از آتش، گازهای قابل اشتعال، اکسیژن و موم تشکیل شده است.
دمشعله های مختلف تولید می کنند. با این حال هیچ استدلالی برای آن وجود ندارد
پاسخ ارائه شده
جدول 1: موارد پیش آزمون فعالیت شمع سوزی.
1. شما به وضوح دیده اید که چگونه شمع می سوزد. به نظر شما شعله چیست؟
ایجاد شده از؟ ایده خود را با کلمات خود توصیف کنید.
2. شما به وضوح دیده اید که چگونه شمع می سوزد. به نظر شما شعله چیست؟
ایجاد شده از؟ ایده خود را با کلمات خود توصیف کنید.
3. شعله شمع را تصور کنید. اول فکر کن بعد جواب بده:
آ. دمای شعله چقدر است؟
دما را یادداشت کنید و توضیح دهید که چگونه در این مورد تصمیم گرفته اید
ارزش.
ب آیا دمای شعله شمع در سراسر شعله برابر است؟
پاسخ خود را توضیح دهید.
4. علاوه بر شمع سوزان، مطمئناً نحوه سوزاندن چوب یا الکل را دیده اید
می سوزد.
آیا بین سوزاندن مواد مختلف تفاوتی وجود دارد؟ اگر چنین است، آن چیست
ناهمسان؟
پاسخ خود را توضیح دهید.
5. بشر از شعله های آتش برای تولید گرما و نور استفاده کرده است. منطقا شعله بزرگتر
گرمای بیشتری نسبت به شعله کوچکتر تولید می کند. با این حال، شعله همان اندازه را انجام می دهد
از منابع مختلف (به عنوان مثال مشعل الکلی و شمع) به همان میزان تولید می کنند
از گرما؟ یکی از پاسخ های زیر را انتخاب کنید:
آ. شعله شمع گرمای بیشتری نسبت به شعله مشعل الکلی تولید می کند
اندازه.
ب شعله مشعل الکلی گرمای بیشتری نسبت به شعله شمع تولید می کند
هم اندازه.
ج هر دو شعله با اندازه یکسان از منابع مختلف مقدار یکسانی گرما تولید می کنند.
دلیل این جواب خود را بیان کنید.
6. هنگام خرید شمع، معمولاً می توانید اطلاعاتی در مورد طول آن پیدا کنید
سوزاندن روی برچسب تولید کنندگان ادعا می کنند که شمع آنها به مدت 8 ساعت روشن می شود،
12 ساعت یا حتی بیشتر. به نظر شما زمان سوختن به چه چیزی بستگی دارد؟
یکی از پاسخ های زیر را انتخاب کنید:
آ. زمان سوختن به اندازه شمع بستگی دارد. شمع بزرگتر خواهد بود
سوزاندن طولانی تر
ب زمان سوختن بستگی به اندازه شعله دارد. شمع با شعله کوچکتر
طولانی تر خواهد سوخت
ج همه شمع ها شعله های کم و بیش مساوی دارند. زمان سوختن بستگی به
کیفیت مواد شمع
دلیل این جواب خود را بیان کنید.
پیش آزمون در کلاس های متوسطه اول شامل 28 دانش آموز 13 تا 14 ساله استفاده شده است
حدود یک هفته قبل از درس به تست پاسخ داد. در اینجا متداول ترین پاسخ ها آمده است:
شعله از آتش، گازهای قابل اشتعال، اکسیژن و موم تشکیل شده است.
دمای تخمینی شعله حدود 100 درجه سانتیگراد است.
توزیع دمای شعله در امتداد شعله متفاوت است. با این حال
دانش آموزان دلیل نمی آورند.
منابع مختلف شعله های مختلف تولید می کنند. با این حال هیچ استدلالی برای آن وجود ندارد
پاسخ ارائه شده
مشعل الکلی گرمای بیشتری نسبت به شمع تولید می کند. هر چند دانش آموزان انجام دهند
دلیل نیاورید
زمان سوختن فقط به مقدار مومی بستگی دارد که شمع از آن ساخته شده است.
پاسخ‌های پیش‌آزمون نشان می‌دهد که به جز کمبود آشکار دانش‌آموز
دانش در زمینه سوزاندن نیز سطح پایینی از مهارت های استدلال وجود دارد
دانش آموزان. این باعث شد فکر کنیم که بر توسعه این مهارت ها تاکید بیشتری داشته باشیم
خاص
فعالیت پرس و جو در مورد شمع سوزی
ما فعالیت شمع سوزی را به عنوان یک فعالیت جستجوی هدایت شده طراحی کرده ایم
دانش‌آموزان یک سوال ارائه شده توسط معلم را از طریق یک روش تجویز شده بررسی می‌کنند.
به دانش‌آموزانی که در گروه‌های کوچک سه نفره کار می‌کنند، یک کاربرگ گام به گام داده می‌شود
دستورالعمل هایی که آنها دنبال می کنند هنگام اندازه گیری کمیت های فیزیکی، از داده ها استفاده می کنند
ابزار ورود به سیستم (ترموکوپل و سنسور دما) و ترازو متصل به
کامپیوتر مجهز به نرم افزار اندازه گیری و پردازش (به عنوان مثال Coach). فعالیت
برای 90 دقیقه (دو درس مدرسه) طراحی شده است.
با این وجود، دانش آموزان قبل از شروع تحقیق می توانند با مشاهده موارد شروع کنند
پدیده و تدوین مسائل مرتبط با آن. آنها شعله را مشاهده می کنند،
تصویر شعله را بکشید و آنچه را که در مورد شعله متوجه شده اند توصیف کنید. ما
انتظار می رود که آنها در مورد شکل شعله، رنگ های مختلف قسمت های مختلف بحث کنند،
سوزاندن شمعدان و لرزیدن هوای گرم اطراف شعله و غیره بر اساس ما
تجربه دانش‌آموزان کلاس درس عمدتاً در مورد اینکه چرا شعله می‌لرزد، چه چیزی را مورد بحث قرار می‌دهند
در مورد دمای آن، مدت زمانی که شمع می سوزد. طرح سوالات در مورد
شمع سوزی را می توان با گفتگوی معلم و دانش آموز در هنگام کمک معلم پشتیبانی کرد
دانش آموزان سؤالات اضافی بپرسند، به عنوان مثال. چگونه شمع شروع به سوختن می کند؟
شعله شامل: آیا دما در قسمت های مختلف شعله برابر است؟، چیست؟
تفاوت بین شعله های آتش تولید شده توسط منابع مختلف؟
مقدار گرمای تولید شده توسط شعله (و زمان سوختن) به این بستگی دارد؟، چرا؟
بیشتر شمع ها مقداری دوده تولید می کنند در حالی که شمع های کیک هیچ اثری از خود باقی نمی گذارند و می سوزند
تمیز با حداقل دوده؟ و غیره
بر اساس سوالات فرموله شده دانش آموزان می توان طرح تحقیق را طراحی کرد.
با این حال، با در نظر گرفتن محدودیت زمانی و برنامه درسی وضعیت فعلی در
فیزیک و در دسترس بودن ابزار مورد نیاز برای آزمایش ما سه توسعه داده ایم
فعالیت های پرس و جو، یعنی بیایید شعله شمع، قدرت حرارتی شمع را بررسی کنیم،
گرمای احتراق شمع.
بیایید شعله شمع را بررسی کنیم
این بخش با هدف فرمول بندی پیش بینی در مورد دمای شعله و تأیید است
پیش بینی با گرفتن داده ها با کمک ترموکوپل متصل به
کامپیوتر.
شکل 1: نمونه ای از کاربرگ دانش آموزان.
قدرت حرارتی شمع
این بخش دانش‌آموزان را در بحث درباره قدرت حرارتی گرما درگیر می‌کند
منبع از آنها خواسته می شود اطلاعاتی در مورد قدرت حرارتی وسایل برقی جستجو کنند
که استفاده می کنند. بر اساس این اطلاعات از دانش آموزان انتظار می رود ارزش را تخمین بزنند
حرارت تولید شده توسط شمع و ارائه پیشنهادات چگونه قدرت حرارتی می تواند باشد
با استفاده از تجهیزات ساده اندازه گیری می شود. پس از بحث در مورد روش اندازه گیری دانش آموزان
با استفاده از سنسور دما متصل به کامپیوتر، تغییر دما را اندازه گیری کنید
از مقدار مشخص آب گرم شده توسط شمع، مقدار مورد نیاز را محاسبه کنید و
آن را با پیش بینی آنها مقایسه کنید.
شکل 2: دانش آموزان در حال اندازه گیری قدرت حرارتی یک شمع (سمت چپ) و مثالی از محاسبات دانش آموزان بر روی
قدرت حرارتی شمع (سمت راست).
گرمای احتراق یک شمع
آخرین بخش فعالیت با هدف تعیین میزان گرمای احتراق است.
یعنی مقدار حرارتی که با سوزاندن یک گرم پارافین به دست می آید. اولاً سعی می کنند
ارزش را پیش بینی کنید به منظور یافتن ارزش، دانش آموزان با چه سرعتی تحقیق می کنند
شمع می سوزد اندازه گیری جرم یک شمع واقع در ترازو متصل به
دانشجویان کامپیوتر متوجه می شوند که چگونه جرم با زمان تغییر می کند. انتظار می رود دانش آموزان استفاده کنند
مهارت های آنها برای کار با نمودار به منظور به دست آوردن سرعت رایت. دانستن
قدرت حرارتی و همچنین سرعت سوختن آنها می توانند میزان گرما را تعیین کنند
از سوزاندن یک گرم پارافین به دست می آید.
شکل 3: دانش آموزان در حال اندازه گیری گرمای احتراق یک شمع (سمت چپ) و مثالی از
محاسبات دانش آموزان در مورد گرمای احتراق (سمت راست).
تجربه از کلاس
این فعالیت توسط کلاس های متوسطه اول شامل 28 دانش آموز 13 تا 14 ساله انجام شد. در
اجرای کلاس درس اطلاعات جالبی در مورد سطح به ارمغان آورده است
شایستگی ها و مهارت های دانش آموزان در انجام این گونه فعالیت ها. بر اساس مستقیم
تجربه از کلاس درس می توانیم نتیجه بگیریم:
جستجو برای مهارت های اطلاعاتی کافی نیست، اطلاعات ارائه شده توسط
دانش آموزان اغلب بسیار سطحی هستند
بحث همسالان باید به شدت توسط معلم و دانش آموزان حمایت و تشویق شود
نمی توانند سوالات مرتبط بپرسند، آنها در این زمینه مهارت های ارتباطی ندارند
رشته
دانش آموزان در فرمول بندی پیش بینی ها مشکل دارند، از آنها برای نوشتن استفاده می شود
کاری که معلم از آنها خواسته است انجام دهند نه اینکه نتیجه نظر آنها چیست
اندازه گیری به کمک کامپیوتر هیچ مشکل عمده ای ایجاد نمی کند، دانش آموزان می توانند
تجهیزات را به راحتی مدیریت کنید
دانش آموزان علاقه مند به ارائه ایده های خود و یا نظرات گروهی در مقابل
کلاس
بازنگری در آنچه که در طول درس انجام شده است بسیار مهم است
معلم و نتیجه گیری همراه با تمام کلاس به بیشترین اشاره
حقایق مهم
نتیجه
طراحی فعالیت پرس و جو در سوزاندن شمع مستلزم استفاده فعال از چندین مورد است
مهارت های پرس و جو، به عنوان مثال طرح سوالات، انجام تحقیقات، جمع آوری، پردازش،
تجزیه و تحلیل و تفسیر داده ها و نتیجه گیری با پشتیبانی از بحث همتایان.
دانش آموزان ثابت کردند که فعالیت را تحت راهنمایی قوی معلم انجام می دهند.
ما کمبود مهارت را عمدتاً در زمینه استدلال و همتا شناسایی کرده‌ایم
بحث. به دنبال آن معلم باید بیشتر بر توسعه تأکید کند
این مهارت های دانش آموزان در حین انجام فعالیت های مشابه. با استفاده منظم از آنها
دانش آموزان مطمئناً می توانند به سمت یادگیری فعال مستقل تر پیشرفت کنند.
اموزش های شمع و شمع تراپی⇓
- آموزش فال شمع و شمع تراپی
- شمع تراپی جادوی دفع رقیب و جذب معشوق
- جادوی جذب ثروت با شمع تراپی | جذب ثروت و پول
- شمع تراپی برای بازگشت معشوقفال چوب کبریتفال حافظ
- آموزش شمع تراپی و افزایش جذب آرامش موفقیت
دیدگاهتان را بنویسید