تموّجات في صينية

هل يناسبكم؟

• مستعد إذا يستطيع طفلكم أن يقرأ السنتيمترات على المسطرة وأن ينتظر حتى يسكن الماء.
• كثير على اليوم؟ مستوى الصفين 3 و4: سكبتان، وتغيير واحد.
• سهل جدًا؟ مستوى الصفين 7 و8: موجة في حبل، ونفضات صغيرة وكبيرة يُقاس زمنها بالحركة البطيئة.

ما يتدرّب عليه طفلكم

• تغيير شيء واحد في كل مرة
• القياس والتسجيل
• قول ما لا يستطيع النموذج أن يُظهره

دوركم

• صينية عميقة ومنشفة على طاولة أو على الأرض
• أوقفوا المسطرة بجانب الصينية
• امسحوا الماء المنسكب
• في الصفين 7 و8، أمسكوا الطرف البعيد من الحبل، أو اربطوه بكرسي ثقيل، وصوّروا النفضات بالحركة البطيئة
• جلستان

ما تحتاجونه

من البيت

• A roasting tin or a deep baking tray, its sides at least 4 centimetres high, and a bath towel to stand it on
• A jug of tap water and a teaspoon
• A plastic bottle cap, the float (قطع صغيرة)
• A ruler, 30 centimetres long
• A pencil and paper
• For 7–8: a skipping rope, 2 to 3 metres long, a ribbon, and a grown-up's phone that films in slow motion

الخطوات

الصف 3–4

1. Stand the tray on the folded towel. Lean the ruler in a corner, 0 end down. Pour water to its 2 centimetre mark. Lift it out. Wait for still water.

الخطوات الأخرى (5)، ولكل خطوة لوحتها، في بوابة العائلة.

عليه أن ينجح في: Only the pour's height changed; you measured the cap's place in centimetres before and after each pour and after a minute with no pour, and you say from your numbers whether the bigger push carried the cap further than its drift, and which pour rocked it more.

الصف 5–6

1. Stand the tray on the folded towel. Lean the ruler in a corner, 0 end down. Pour water to its 2 centimetre mark. Lift it out. Wait for still water.

الخطوات الأخرى (5)، ولكل خطوة لوحتها، في بوابة العائلة.

عليه أن ينجح في: A still row, three small drops and three spoonfuls from the same height onto the same spot, each a row in your table; from the table you say what the bigger drop changed and what it did not, against the drift in the still row.

الصف 7–8

1. Stand the tray on the folded towel. Lean the ruler in a corner, 0 end down. Pour water to its 2 centimetre mark. Lift it out. Wait for still water.

الخطوات الأخرى (5)، ولكل خطوة لوحتها، في بوابة العائلة.

عليه أن ينجح في: The ribbon swings and comes back near its place as the pulse passes; you counted the frames for three small and three big flicks with the same pull, say whether the bigger flick arrived sooner and how much your counts differ, and name one thing the rope cannot show.

السلامة

Stand the tray on a towel and mop up spills straight away: a wet floor is slippery. Nothing that plugs in goes near the water. Pour the water away at the end; it is not for drinking. A bottle cap is small enough for a toddler to swallow: put it away afterwards. The rope stays on the floor, never round anyone's neck, and nobody walks across it while it moves. Tie it only to a heavy chair, and never yank the chair.

مصادر المعلومات

• NGSS 4-PS4-1: a model of waves, amplitude and wavelength, and waves that move objects
• NGSS MS-PS4-1: a simple model of waves, and how amplitude relates to energy
• Wittmann, Steinberg and Redish (1999): how students make sense of mechanical waves
• CPSC: small parts for toys and children's products

المزيد من هذا النوع

• رحلة الأصوات
• خشخيشة وغيتار من الأشرطة المطاطية
• القوارب التي تحمل أكثر

التصميم الكامل

ما هو

صينية عميقة فيها 2 سنتيمتر من الماء الساكن، تُسكب فيها ملعقة صغيرة من الماء قرب الطرف البعيد، وغطاء زجاجة يطفو على بعد 8 سنتيمترات من الطرف القصير القريب. تمضي الحلقة متجاوزةً الغطاء، فيعلو الغطاء ويهبط، ويبقى قريبًا من مكانه حين يهدأ الماء، وهذا ما يقيسه طفلكم بالمسطرة. الموجة مضت، والماء في معظمه لم يمضِ. وعلى الشاشة تتدرّب رحلة الأصوات (science-sound-safari) على فكرة أنّ الصوت شيء يتحرّك؛ وهنا الشيء الحقيقي، في صينية.

كيف يسير

تملأ الشاشةَ خطوةٌ واحدة: اللوحة المرسومة لتلك الخطوة، والكلمات تحتها، وزرّان. «انتهت هذه الخطوة» ينتقل إلى التالية. «صعبة جدًا، تخطَّوها» ينتقل أيضًا، وتقول النهاية كم خطوة تُخطّيت من دون تجميل. وفي النهاية يسأل «اعرض» عمّا هو صحيح (تمايل الغطاء وبقي مكانه، الحلقة تجاوزت الغطاء واستمرّت)، ويسأل «ما تعلّمته» سؤال المرحلة.

الصديق الصغير

يسأل عند كل خطوة: «الملعقة عند علامة 10، فوق الوسط. اسكبوا، وراقبوا، وقيسوا». يلاحظ: «الحلقة تجاوزت الغطاء». يتذكّر عبر الجلستين. والغطاء الذي انجرف نتيجة تُقاس، لا خطأ، ويسأل: «بكم سنتيمترًا؟»

حسب المستوى

الصفان 3 و4: دقيقة بلا سكب لقياس كم ينجرف الغطاء وحده، ثم الملعقة نفسها من ارتفاعين، علامة 10 وعلامة 30 على مسطرة يمسكها شخص كبير بجانب الصينية، ويُقاس بُعد الغطاء عن الطرف بعد كلّ سكبة. الصفان 5 و6: جدول من سبعة صفوف يُرسم أولًا، صفّ للماء الساكن، ثم قطرة من طرف الإصبع وملعقة ممتلئة من الارتفاع نفسه، ثلاث مرات لكلّ منهما، وكلّ مرة في صفّ. كلّ سكبة تقع قرب الطرف البعيد، أبعد ما تسمح به الصينية عن الغطاء، ويُقاس الغطاء بعد عدّ عشرة من سكون التموّجات، فلا يحمله الرذاذ ولا اهتزاز الماء. الصفان 7 و8: سكبة واحدة، ثم حبل قفز ممدود على الأرض في منتصفه شريطة: نفضة واحدة ترسل نبضة تتجاوز الشريطة، ثم نفضات صغيرة وكبيرة بالشدّ نفسه تُصوَّر بالحركة البطيئة، وتُعدّ الإطارات من النفضة حتى الكرسي، ثلاث مرات لكلّ منهما. موجة الحبل تقطع 2.5 متر في أقلّ من نصف ثانية، وهذا أسرع من أن تقيسه ساعة إيقاف، ولهذا تُصوَّر.

ما الذي ينمّيه

يطلب معيار الصف الرابع من الأطفال أن يبنوا نموذجًا للموجات يبيّن السعة وطول الموجة، وفكرته الأساسية هي هذه الصنعة: الموجة تعبر الماء، والماء نفسه يبقى قريبًا من مكانه. ويضيف معيار المرحلة المتوسطة أنّ السعة الأكبر تحمل طاقة أكبر، وهذا ما تُظهره القطرة الكبيرة والسكب من ارتفاع عالٍ. ووجدت أبحاث تعليم الفيزياء (ويتمان وستاينبرغ وريديش، مجلة The Physics Teacher، 1999) أنّ طلاب الجامعة كثيرًا ما يعاملون الموجة معاملة كرة مقذوفة: النفضة الأقوى تجعلها أسرع، والصوت يدفع الهواء معه. والغطاء والشريطة والنفضات الصغيرة والكبيرة المصوّرة تختبر هذه الصورة.

الإنجاز، وما يُعدّ دليلًا

تمّ = الخطوات منجزة أو متخطّاة بصدق، وسطر واحد مختار في النهاية. والدليل هو مكان الغطاء المقيس قبل السكب وبعده، مقارنًا بانجرافه وحده، والارتفاع وحده هو ما يتغيّر في الصفين 3 و4؛ والجدول ذو الصفوف السبعة في الصفين 5 و6؛ وفي الصفين 7 و8 أعداد الإطارات للنفضات الصغيرة والكبيرة، ومقدار تفاوتها، وشيء واحد لا يستطيع الحبل أن يُظهره. ترتدّ التموّجات عن جوانب الصينية، ويزحف الماء إلى الأمام قليلًا مع كلّ موجة، فالغطاء الذي ينتهي على بعد بضعة مليمترات من مكانه، وأحيانًا سنتيمتر، هو النتيجة المتوقّعة، لا نتيجة فاشلة.

ما هو شخصي

القياسات وإجابات طفلكم تُحفظ بوصفها إجابته، لا علامة. ولا يُحفظ شيء عن بيتكم. والمادة غير الموجودة عندكم تُذكر مرة واحدة، ويُقترح بديل، ويستمرّ المشروع.

اعثروا على المزيد

• أنشطة العلوم للتعليم المنزلي، من ما قبل الروضة إلى الصف الثامن
• أنشطة التعليم المنزلي للصفين الثالث والرابع
• أنشطة التعليم المنزلي للصفين الخامس والسادس
• أنشطة التعليم المنزلي للصفين السابع والثامن
• الأدلّة