دليل المعلم وحدة القوى والمواصلات العلوم الصف 4

دليل المعلم وحدة القوى والمواصلات العلوم الصف الرابع

الدرس 2 القوى والنقل 

الأهداف 

وصف القوى التي تؤثر على حركة أجهزة النقل والتي تتضمن الصواريخ والطائرات والقوارب والسيارات والقطارات 

استخدام القياسات والتمثيلات البيانية والجداول لتمثيل الحركة وتقييم تصميم الجسم المتحرك. 

1 المقدمة 

تقويم المعرفة السابقة 

اطرح الأسئلة لتبادل الأفكار. بشكل جماعي. حول وسائل النقل المختلفة. اطرح الأسئلة التالية؛ 

■ ما وسائل النقل التي تستخدمها للوصول إلى 
المدرسة ؟ الإجابات المحتملة: السيارة. الحافلة. الدراجة 

■ ما وسائل النقل التي قد تستخدمها عندما تذهب في عطله ؟ الاحابات المحتملة: سيارة. طائرة. سفينة. قطار. حافلة 

■ ما أنواع وسائل النقل الأخرى التي قد تفكر فيها ؟ الاجابات المحتملة: غواصة. صاروخ. مكوك فضائي. دراجة نارية ذكر الطلاب بالقوى التي تعلموها مثل الاحتكاك والجاذبية. 

اطرح الأسئلة التالية؛ 

■ أي وسيلة من وسائل المواصلات تتأثر بقوة جمبعها. وأيها يتأثر بالاحتكاك ؟ جميعها اقبل جميع الإجابات المنطقية. لماذا تعتقد ذلك ؟ 

ذكر الطلاب بالاستنتاج مما تعلموه بشأن الاحتكاك والجاذبية في الدرس السابق.

انظر وتساءل 

ادع الطلاب لمشاركة إجاباتهم على عبارة انظر وتساءل. واطرح السؤال التالي: 

ما القوى التي تسبب حركة القوارب ؟ الاجابات المحتملة: المراوح الدافعة. المجاديف. المحركات. الرياح 

ما القوى التي تبطئ حركة القوارب ؟ الاجابات المحتملة: تيارات المياه 

اكتب أفكارا على السبورة ودون أي مفاهيم خاطئة قد تكون لدى الطلاب. وضح هذه المفاهيم الخاطئة أثناء قيامك بشرح الدرس. 

السؤال المهم 

كلف الطلاب بقراءة السؤال المهم. واطلب منهم التفكير فيه بينما يقرأون الدرس. قدم لهم النصح بأن يعودوا إلى هذا السؤال في نهاية الدرس. 

 التخطيط المسبق اجمع المواد الكافية لكل مجموعة. ولتوفير الوقت. إعداد “مسارات” البالونات قبل الصف. 

الهدف التحقيق في كيفية تأئير الدفع والاحتكاك على حركة البالون. 

الاستقصاء المنظم قبل أن يبدأ الطلاب. اطلب منهم توقع أي البالونات ستكون الأسرع. ادع الطلاب لمشاركة توقعاتهم مع الصف. 

تجربة اطلب من الطلاب التنظر في صورة الخطوة 2. بين أنه عند تحرير البالون سيتم دفعه بعيدا عن يد الطالب. اشرح أن القوة التي ستنشأ عن خروج الهواء من البالون ستدفع البالون للأمام. إذا لم تكن البالونات بالقوة الكافية للتحرك مسافة m 10. حاول تقليل طول الحبل. 

استخدام المتغيرات للدقة. اطلب من الطلاب التمرن على حساب وقت البالون عدة مرات قبل أن يسجلوا محاولتهم الأولى.

المشاركة 

خلفية عن العلوم 

القوى المتوازنة وغير المتوازنة القوى المتوازنة هي التي يلغى كلا منها أثر الآخر عندما تبذل معا على نفس الجسم. وتكون القوى متساوية في المقدار ومتضادة في الاتجاه. ولا تسبب القوى المتوازنة في تغير في الحركة. وقبل تحرير البالون، تكون القوى المبذولة عليها متوازنة. 

تكون القوى غير المتوازنة غير متساوية. وتسبب القوى غير المتوازنة في في تغير في السرعة والاتجاه أو كليهما. تغير في الحركة وعندما يحرر المشبك الذي يربط البالون، تصبح القوى غير متوازنة. 

يتسارع الهواء خارج البالون متسببا في دفع في الاتجاه المعاكس. 

الاستكشاف 

تفسير البيانات حيث إن جميع البالونات تحركت  نفس المسافة. فإن البالون الذي استغرق أقصر مقدار زمني كان الأسرع. ويستطيع الطلاب تأكيد ذلك من خلال حساب سرعة كل بالون. 

الاستقصاء المفتوح 

استكشاف المزيد 

ذكر الطلاب بأن السرعة تساوي المسافة المقطوعة 

٠١ المساقة المقطوعة مقسومة على الزمن. حيث   كانت m IO. فستكون السرعة هي m 10 مقسومة على الزمن بالثواني. ويجب أن تكون إجابة الطلاب بالمتر لكل ثانية (m/s).

2 التدريس 

اقرأ وأجب 

الفكرة الأساسية اقرأ السؤال الموجود أعلى كل الصفحة زوجية العدد في الدرس. اطلب من الطلاب استخدام الأسئلة لتوقع ما سيتناوله الدرس. 

المفردات اطلب من الطلاب تحديد مصطلحات المفردات في وسائل المساعدة البصرية تستخدم الأسهم لتمثيل كل منها. اشرح أن الدفع والسحب مختلفة متشابهة مختلفة والرفع والطفو جميهم قوى. 

مهارة القراءة 

المقارنة والمقابلة 

منظم البيانات اطلب من الطلاب ملء، منظم بيانات المقارنة والمقابلة خلال قيامهم 

كيف تطير الصواريخ في الفضاء ؟ 

مناقشة الفكرة الأساسية 

اقرأ الصفحة مع الطلاب بصوت عال. اطرح الأسئلة التالية، 

■ ما الذي سيحدث إذا كان الدفع أصغر من قوة الجاذبية المؤثرة على الصاروخ ؟ لن يتمكن الصاروخ من الطيران

■ ما أوجه الشبه بين الصاروخ والبالون المستخدم في النشاط الاستكشافي ؟ تدفع فوة الدفع كلا من البالون والصاروخ للأمام ؟ ويعمل السحب ضد حركة كليهما. 

■ ما أوجه الاختلاف بينهما ؟ الاجابة المحتملة: إن دفع البالون يأتي من الهواء المتحركة الذي يخرج بالقوة من البالون المطاطي. ويأتي دفع الصاروخ من قوة أكبر تنتج عن احتراق وقود الصاروخ.

استخدام وسائل المساعدة البصرية 

اطلب من الطلاب الرجوع إلى وسائل المساعدة البصرية. بين أن الأسهم الحمراء تمثل القوى المبذولة على الصاروخ. واطرح الأسئلة التالية: 

■ أي القوى تحرك الصاروخ للأمام ؟ الدفع 

■ أي القوى تعمل ضد حركة الصاروخ ؟ أنه طويل ورفيع ومدبب. 

■ لماذا يصمم الصاروخ بهذا الشكل؟ يساعد الشكل المدبب في تقليل السحب. وبالتالي يحتاج إلى قوة دفع أقل للتحرك للأمام. 

تنمية المفردات 

الدفع الاستخدام العلمي مقابل الاستخدام العام الطلاب أنه يمكن استخدام الفعل من كلمة الدفع بمعنى “دفع أو إزاحة شيء بالقوة”. اشرح أن هذه المعاني متقاربة وتعني تحريك جسم إلى الأمام. 

السحب الاستخدام العلمي مقابل الاستخدام العام

اشرح سحب تعني أحيانا أنه في الاستخدام العام لكلمة سحب شيء ثقيل على الأرض”. واستخدم حقيبة ظهر ثقيلة لتمثيل معنى الكلمة. اطلب من الطلاب مقارنة ذلك بالاستخدام العلمي. واشرح أن كلا المعنين يتعلقان بالقوى التي تقاوم الحركة.

كيف تطير الطائرات ؟ 

مناقشة الكرة الأساسية 

اقرأ الصفحة مع الطلاب. اطرح الأسئلة التالية؛ 

■ ما أوجه الشبه بين الطائرة والصاروخ ؟ الإجابة المحتملة: دفع المحرك يدفع كليهما إلى الأمام. ويتحرك كلاهما عبر الهواء. 

■ ما القوة التي تأثر على الطائرة ولا تؤثر على الصاروخ ؟ الدفع 

■ ما الذي يجعل الطائرة لا تطير قي الفضاء ؟ لا يوجد هواء في الفضاء. وبدون دفع الطائرة للهواء. لا يوجد رفغ. 

تنمية المفردات 

الرفع الاستخدام العلمي مقابل الاستخدام العام اشرح أن رفع هو فعل يستخدم بشكل عام بمعنى “إعلاء الشيء عن الأرض”. اطب من الطلاب شرح السبب في كون المصطلح رفع هو المصطلح الملائم للقوة التي تعمل ضد الجاذبية لتحمل الطائرة قي الهواء.

استخدام وسائل المساعدة البصرية 

ادع الطلاب لمشاركة تجاربهم الخاصة بالطيران. ثم اطلب من الطلاب النظر إلى الطائرة الصفراء. اطرح الأسئلة التالية: 

كيف تكون هذه الطائرة مقارنة بالطائرة التي طرت بها؟ الإجابات المحتملة: إنها أصغر. يوجد بها مقاعد أقل. وزنها أقل. يوجد بها مراوح دفع وليست محركات نفاثة. 

ما السمات المشتركة بين هذه الطائرة والطائرة التي طرت بها في رأيك ؟ الإجابات المحتملة: كلا الطائرتين تمثلان بنفس الطريقة. كلاهما يستخدمان الرفع للبقاء في الهواء. 

اطلب من الطلاب رسم أسهم لتوضيح القوى الخاصة  بالسحب والدفع والجاذبية المبذولة على الطائرة. واطرح الأسئلة التالية: 

ماذا عن الدفع ؟ يعمل السحب في اتجاه يؤثر السحب على الطائرة ؟ في اتجاه مقابل عكس الحركة. يدفع ماذا عن الجاذبية الأرضية؟ الدفع الطائرة للأمام. الجاذبية الأرضية الطائرة لأسفل نحو الأرض وهي عكس الرفع.

كيف نستخدم الاحتكاك للتوقف والانطلاق؟ 

مناقشة الفكرة الأساسية 

ذكر الطلاب أن الاحتكاك يساعد. اطرح الأسئلة التالية: 

■ هل يمكنك التفكير في موقف يكون من الضار فيه وجود قوة احتكاك قليلة ؟ الإجابات المحتملة: السير على أرض مبتلة منزلقة: إيقاف سيارة في الجليد اقرأ الصفحة مع الطلاب. اطرح الأسئلة التالية، 

■ ما الذي سيحدث إذا توقف محرك القطار على مسار مستقيم ؟ ستعمل قوة الاحتكاك على إبطاء القطار حتى يتوقف. 

■ هل تحتاج إلى الجر لقيادة دراجتك ؟ نعم لماذا ؟ بدون الجر. ستدور الإطارات بدون أن تتحرك 

■ ما أنواع المركبات الأخرى التي تحتاج إلى الاحتكاك لتبدأ التمركز ؟ الإجابات المحتملة: الدراجات. السيارات. الدراجات النارية. الطائرات عند الهبوط والإقلاع 

تنمية المفردات 

ذكر الطلاب بأن الاحتكاك هو فوة تنشأ عند احتكاك الأجسام ببعضها البعض. وتعلم الطلاب أن الاحتكاك يدفع الأجسام متسببا في تباطؤ حركتهم. اطلب من الطلاب إضافة معلومات جديدة حول الجر لهذا التعريف.

استخدام وسائل المساعدة البصرية 

اطلب من الطلاب دراسة الصورة. 

في اتجاه تحرك قوة الدفع القطار ؟ للأمام، إلى يسار الصفحة في اتجاه يؤثر الاحتكاك؟ للخلف، إلى اليمين؛ يعمل الاحتكاك ضد حركة القطار. 

اطلب من الطلاب إلقاء نظرة على الصورة الصغيرة المدرجة للعجلة. اطرح الأسئلة التالية: 

■ أين يحدث الجر ؟ حيث تلمس العجلة المسار 

استكشاف الفكرة الأساسية 

أخبر الطلاب بشأن الوقت الذي كنت فيه في السيارة وعلقت السيارة في الطمي أو الجليد. اشرح كيف كان العجل يدور دون ان يحرك السيارة للأمام. اطرح الأسئلة التالية: 

■ لماذا لم تتحرك السيارة أو الأرض والإطار ؟ لم يكن هناك احتكاكا كافيا 

■ كيف يمكنني إخراج السيارة وتحريكها ؟ الاجابات المحتملة: تحتاج السيارة إلى قوة جر. قد يساعد وضع بعض الرمال أسفل الإطارات أو دفع السيارة إلى منطقة أقل انزلاقا.

كيف تطفو القوارب؟ 

مناقشة الفكرة الأساسية 

ادع الطلاب لمشاركة ما تعلموه بشأن القوارب. اقرأ الصفحة بصوت عال ثم قم بإدارة نقاشا حول الطفو. اطرح الأسئلة التالية: 

■ ما الذي يتسبب في طفو الجسم ؟ يطفو الجسم عندما تكون قوة طفو الماء مساوية لقوة الجاذبية. 

■ هل تؤثر قوة الطفو على جسم يغرق، مثل الصخر ؟ ولماذا نعم توثر قوة الطفو على جميع الأجسام. الأجسام الغارقة. وتغرق الصخرة لأن قوة الجاذبية أكبر من قوة الطفو. 

■ هل تحتاج القوارب إلى التحرك للأمام ليكون بها قوة طفو، بنفس الطريقة التي تحتاج بها الطائرة التحرك للأمام لتكون بها قوة رفع ؟ لا. يمكن للقوارب الطفو على الماء للأمام. 

اشرح أن منطاد الهواء الساخن يستخدم قوة الطفو للانطلاق إلى أعلى. اطلب من الطلاب تطبيق ما تعلموه بشأن سبب طفو القوارب. اطرح الأسئلة التالية: 

■ لماذا يرتفع منطاد الهواء الساخن إلى أعلى ؟  طفو الهواء أكبر من قوة الجاذبية على المنطاد . 

تنمية المفردات 

الطفو اعرض على الطلاب صورة طافية محيط واسألهم عن سبب تسميتها بالطافية. وجه الطلاب ليدركوا أن الطافية تعتهد على قوة الطفو لتبقى طافية على سطح الماء.

استخدام وسائل المساعدة البصرية 

اطلب من الطلاب النظر إلى الصور. اطرح الأسئلة التالية؛ 

■ كيف قد يبدو الجزء المختفي من القارب تحت الماء) الاجابات المحتملة: عريض وينغمر بعمق قي المياه: به مراوح دفع تدفع القارب عبر المياه. 

■ لماذا يتسم القارب بهذا الشكل في رأيك ؟  الاجابات المحتملة: لمنعه من الانقلاب؛ لمساعدته على الطفو اشرح أن شكل جسم القارب يسمح بإزاحة حجم كبير من المياه. ما يجعل قوة الطفو أكبر من وزن الماء 

معالجة المفاهيم الخاطئة 

من المفاهيم الخاطئة أن الأجسام الخفيفة الصغيرة تطفو والأجسام الثقيلة الكبيرة تغرق. 

في الحقيقة. تغرق بعض الأجسام الخفيفة مثل العملات المعدنية أو قطعة الصابون. وتستطيع الأجسام الثقيلة مثل القوارب الطفو. اعرض أمام الطلاب قطعة من الصابون تغرق في المياه. اقطع قطعة صغيرة من الصابون بحيث يتكون لديك قطعتين غير متساويتي الحجم. اطلب من الطلاب توقع أيهما ستغرق وأيهما ستطفو. بين للطلاب أن كلتا القطعتين ستغرقان بغض النظر عن حجمهما.

التدريس المتمايز 

أنشطة بحسب المستوى 

باستخدام خزان مياه نقية وبعض العناصر الشائعة، للطلاب أن بعض العناصر ستغرق وبعضها سيطفو. اطلب من الطلاب استخدم الأسهم تخطيطية بسيطة للأجسام. 

ب. تصميم رسوم لتبين اتجاه ومقدار قوى الطفو والجاذبية المؤثرة على الأجسام. اطلب من الطلاب اختيار عدة أجسام وتوقع ما إن كان الأجسام ستغرق أم ستطفو. اطلب من الطلاب وضع خطة لاختبار  توقعاتهم. ثم اطلب من الطلاب شرح سبب غرق بعض الأجسام في المياه وصف بعضها.

كيف تتحكم الطائرات والقوارب والسيارات في حركتها ؟ 

مناقشة الفكرة الأساسية 

اقرأ الصفحات مع الطلاب. ثم اطلب من الطلاب التظاهر بأنهم يقودون سيارة على طريق به رياح. اطرح الأسئلة التالية، 

■ كيف تغير اتجاه السيارة ؟ بإدارة عجلة القيادة 

■ إذا كنت ترغب في الاستدارة يمينا، فبأي اتجاه ستحرك عجلة القيادة ؟ الى اليمين 

■ كيف يساعدك الاحتكاك قي السيطرة على حركة السيارة ؟ . الاحتكاك المتولد بين الإطارات والطريق  في الحفاظ على ثبات السيارة على الطريق ويسمح للسيارة بالدوران. 

■ ما القوى التي توجه السفن ؟ تتوجه السفن بتغيير اتجاه الدفع. 

■ كيف يولد الطيار مزيدا من الرفع ؟ بزيادة الدفع وتعديل لوحات الجناح ليجعل الطائرة تتوجه للأعلى.

كيف تتحكم الطائرات والقوارب والسيارات في حركتها ؟ 

نفس القوى المستخدمة لجعل مركبة تتحرك تغير أيضا من سرعة المركبة واتجاهها. ولزيادة رفع الطائرة. يزيد الطيار الدفع. ويعدل الطيار كذلك لوحات الجناح. ويمكن أن يسبب خفض الدفع إلى فقدان الطائرة ارتفاعها. توفر مروحة الدفع للقارب دفعة لتحريكه إلى الأمام. وتكون دفة القيادة مسؤولة عن تغيير اتجاه القارب. وهي تقوم بذلك عن طريق تغيير اتجاه الدفع. 

افترض أن القبطان وجه القارب إلى اليمين. عندئذ ستسبب دفة القيادة انعطاف مروحة الدفع إلى اليمين. ومن شأن ذلك أن يدفع الجزء الخلفي من القارب يسارا ويوجه مقدمة القارب إلى اليمين. 

عندما يقوم سائق السيارة بتدوير المقود إلى  اليسار، تتجه العجلات إلى اليسار. وتنعطف السيارة في هذا الاتجاه بفعل قوة الجر مع الطريق. وبالنسبة لكل المركبات. القوى التي تسبب تحركها تكون مسؤولة عن التحكم في هذه الحركة كذلك. 

6. اذكر قوة تؤثر على القارب ولا تؤثر على السيارة.  الطفو. 

الرياضيات والعلوم 

الهدف 

استخدام جداول البيانات والتمثيلات البيانية لتمثيل 
دليل التسارع. 

التمثيل البياني لتسارع الصاروخ 

أخبر الطلاب أن جداول البيانات والتمثيلات البيانية  والمخططات والرسوم التخطيطية تعتبر وسائل مختلفة لتمثيل الببانات. واشرح أن التمثيلات البيانية والرسوم التخطيطية تنظم البيانات بطريقة تجعل من الأسهل ملاحظة الاتجاهات والأنماط. 

اطلب من الطلاب النظر إلى وسائل المساعدة البصرية: 

■ ما العلاقة بين التمثيل البياني الخطي وجداول البيانات ؟ نفس المعلومات بطريقتين مختلفتين. 

■ ما المعلومات المبينة بالرسم التخطيطي لانطلاق الصاروخ ؟ يبين الرسم التخطيطي نفس المعلومات التي يبينها التمثيل البياني وجدول البيانات: ويبين كل منهم مقدار المسافة التي قطعها الصاروخ كل ثانية. 

■ أي التمثيلات تعتبر الأسهل فهما ؟ الإجابة المحتملة: قد يكون الرسم التخطيطي هو الأسهل لأنه يساعدك على تصور كيف تغيرت المسافة التي قطعها الصاروخ بمرور الوقت.

دعم التحصيل اللغوي 

استخدام وسائل المساعدة البصرية ناقش كل تمثيل لتسارع الصاروخ. 

حدد المحاور مجموعات الإحدائيات على التمثيل البياني. بين كيف تطابق هذه عناوين الأعمدة ومجموعات البيانات في الجدول. ثم اشرح تترجم البيانات في الرسم التخطيطي. 

يحدد الطلاب الملصقات والبيانات بالإشارة إلى أو قراءة التمثيلات البيانات والجداول والرسوم التخطيطية. 

يجيب الطلاب على الأسئلة بشأن البيانات الممثلة بتمثيل بياني أو جدول بيانات ورسم تخطيطي. 
يسأل الطلاب ويجيبون على الأسئلة للمقارنة  والمقابلة بين التمثيلات البيانات والجداول والرسوم التخطيطية.