درس ۸ قسمت ۱
استاد کاوند
۱۹:۵۸
۱
کارها آسان می شود (۱)
استاد آهنگرداودی
۱۲:۵۴
۲
درس ۸ قسمت ۲
استاد کاوند
۱۶:۲۴
فراز سبک‌تر است و نوید سنگین‌تر؛ روی الاکلنگ کجا بنشینند تا بازی راه بیفتد؟
فراز و نوید سوار الاکلنگ هستند. فراز دوست دارد با نوید که از او سنگین‌تر است بازی کند اما مشکلی وجود دارد و راحت نمی‌توانند با هم بازی کنند. برای حل مشکل چه راه‌هایی پیشنهاد می‌کنید؟ روی الاکلنگ محل نشستن نوید و فراز چگونه باید باشد تا هر دو بتوانند بازی کنند؟ فصل ۸ علوم پنجم با کاوش خط‌کش و لیوان به مفهوم اهرم و تکیه‌گاه می‌رسد. در کارها آسان می‌شود (۱) چند مدرس نردبون همین آزمایش تعادل را توضیح داده‌اند تا سبک تدریس مناسب خودتان را انتخاب کنید.
کاوشگری اول؛ عروسک‌های با جرم مختلف روی خط‌کش
وسط خط‌کش ۵۰ سانتی‌متری را روی پاک‌کن (تکیه‌گاه) قرار دهید و محل پاک‌کن را تغییر ندهید. دو عروسک با جرم‌های مختلف را در دو لیوان یک‌بارمصرف یکسان بگذارید. این دو لیوان را در فاصله‌های یکسان از تکیه‌گاه قرار دهید؛ چه مشاهده می‌کنید؟ لیوان سنگین‌تر را از تکیه‌گاه دور کنید؛ چه می‌بینید؟ لیوان سنگین را کم‌کم به تکیه‌گاه نزدیک کنید تا بالاتر از لیوان سبک قرار گیرد. مشاهده‌های گروه را در جدول فاصله‌ی لیوان سنگین و سبک از پاک‌کن (به سانتی‌متر) یادداشت کنید. مراحل فعالیت در کتاب با اعداد نمونه مثل ۱۵ و ۱۵ شروع می‌شود.
با توجه به نتایج توضیح دهید فراز چگونه می‌تواند مشکل بازی با نوید را حل کند. در این فعالیت چه چیزی را ثابت نگه داشتید و چه چیزی را تغییر دادید؟
اگر فاصله از تکیه‌گاه یکسان باشد چه کنیم؟
کاوشگری بعدی می‌پرسد: اگر نوید و فراز در فاصله‌ای یکسان از تکیه‌گاه نشسته باشند و محل نشستن نوید تغییر نکند، چگونه می‌توانند به بازی ادامه دهند؟ مراحل پژوهش گروه را کامل یادداشت و گزارش دهید. جمع‌بندی مفهومی کتاب: الاکلنگ یک اهرم است. هر اهرم یک میله و یک تکیه‌گاه دارد و با آن می‌توان اجسام را جابه‌جا کرد. در یک اهرم هرچه جسم به تکیه‌گاه نزدیک‌تر شود، برای بلند کردن آن به نیروی کمتری نیاز است.
تعادل با گیره‌های کاغذ؛ فاصله و تعداد
وسط خط‌کش ۵۰ سانتی‌متری را روی پاک‌کن بگذارید. لیوان‌ها را در فاصله‌ی ۱۵ سانتی‌متری از تکیه‌گاه قرار دهید. در یکی از لیوان‌ها ۴ گیره کاغذ بگذارید و در لیوان دیگر آن‌قدر گیره بریزید تا خط‌کش کاملاً افقی (تعادل) شود؛ تعداد گیره‌ها را در جدول یادداشت کنید. در یکی از لیوان‌ها تعداد گیره‌ها را دو برابر کنید؛ چه اتفاقی می‌افتد؟ برای به تعادل رسیدن خط‌کش چه راه‌هایی پیشنهاد می‌کنید؟ آن‌ها را آزمایش و نتیجه را گزارش دهید. بین فاصله‌ی لیوان‌ها از تکیه‌گاه و تعداد گیره‌ها چه ارتباطی وجود دارد؟ وسایل: دو لیوان یک‌بارمصرف، دفتر یادداشت، پاک‌کن، خط‌کش ۵۰ سانتی‌متری و یک بسته گیره کاغذ.
اندازه‌گیری جرم با اهرم خانگی
چگونه می‌توانید با اهرمی که دارید جرم جسم را اندازه بگیرید؟ لیوان‌ها را در فاصله‌ی مساوی از تکیه‌گاه (پاک‌کن) قرار دهید. در یکی مدادتراش بگذارید و در لیوان دیگر آن‌قدر گیره کاغذ بریزید که خط‌کش به تعادل برسد؛ چند گیره لازم است؟ به جای مدادتراش یک پاک‌کن بگذارید و مرحله را تکرار کنید. اگر جرم هر گیره کاغذ مشخص باشد، جرم پاک‌کن چند گرم می‌شود؟ این فعالیت نشان می‌دهد اهرم فقط برای بازی نیست؛ ابزاری برای مقایسه و اندازه‌گیری هم هست.
سه قسمت هر اهرم
وسیله‌هایی مانند الاکلنگ، ترازوی دو کفه، قیچی، میخ‌کش و دربازکن اهرم هستند؛ منگنه نیز مانند اهرم عمل می‌کند. هر اهرم از سه قسمت تشکیل شده است:
- محل وارد شدن نیرو
- محل قرار گرفتن جسم
- محل تکیه‌گاه
در شکل کتاب نیرو، جسم و تکیه‌گاه مشخص شده‌اند تا روی ابزار واقعی همان سه نقطه را پیدا کنید.
کاربرد اهرمها؛ طبقه‌بندی ابزار در سه گروه
اهرمها در زندگی روزانه کاربردهای فراوانی دارند. شکل درس ابزار و وسایلی را نشان می‌دهد که مانند اهرم عمل می‌کنند. در گفت‌وگو درباره‌ی کاربرد هر یک و اینکه چگونه کارها را آسان می‌کنند حرف بزنید. فعالیت پایانی: ابزارهای گوناگون مثل شکل کتاب را به کلاس بیاورید و با آن‌ها کار کنید؛ محل تکیه‌گاه، محل جسم و محل نیرو را در هر ابزار مشخص کنید و در جدول سه ستونی طبقه‌بندی کنید:
- تکیه‌گاه بین جسم و نیرو
- جسم بین تکیه‌گاه و نیرو
- نیرو بین جسم و تکیه‌گاه
به نظر شما فرغون و میخ‌کش که هر دو اهرم هستند در کدام ستون جدول قرار می‌گیرند؟
پاسخ عملی برای الاکلنگ فراز و نوید
نتیجه‌ی کاوش خط‌کش مستقیماً به بازی حیاط برمی‌گردد. اگر نوید سنگین‌تر است، باید نزدیک‌تر به تکیه‌گاه بنشیند تا گشتاور دو طرف متعادل شود؛ فراز سبک‌تر می‌تواند دورتر بنشیند. اگر هر دو بخواهند در فاصله‌ی یکسان بمانند، باید جرم طرف سبک‌تر را با نفر دوم یا وزنه‌ای اضافه متعادل کرد؛ همان منطقی که در آزمایش دو برابر کردن گیره‌ها دیدید. ثابت نگه داشتن محل پاک‌کن (تکیه‌گاه) و تغییر فقط فاصله یا جرم، همان روش علمی است که از درس زنگ علوم به یاد دارید: یک متغیر را عوض کنید تا علت را پیدا کنید.
وقتی با قیچی، دربازکن یا منگنه کار می‌کنید همان سه نقطه را لمس کنید: کجا نیرو می‌دهید، کجا جسم مقاومت می‌کند، و کجا تکیه‌گاه است. اگر این سه نقطه را روی ابزار واقعی پیدا کنید، جدول طبقه‌بندی صفحه‌ی ۶۸ دیگر حفظ‌کردنی نیست؛ تبدیل به نقشه‌ای می‌شود که هر وسیله‌ی جدید را با آن می‌خوانید.
سطح شیب‌دار، گوه، پیچ و قرقره در فصل ۹ کارها آسان می‌شود (۲) می‌آیند. اگر بخواهید کل مسیر علوم را ببینید، از درس علوم پنجم شروع کنید.