Դասվարների մասնագիտական զարգացման սեմինար ԲՏՃՄ բնագավառում։
Դասվարների մասնագիտական զարգացման սեմինարների երկրորդ փուլ․
Մասնագիտական զարգացման սեմինար-պարապմունք /Ֆիզիկա/․
📅 Ամսաթվեր:
Փետրվար` 7, 14, 21, 28,
Մարտ` 7, 14, 21, 28
🕑 Ժամը՝ 14:20, յուրաքանչյուր ուրբաթ.
Վայրը՝ Ֆիզիկայի, քիմիայի, ինժեներատեխնիկական լաբորատորիաներ
Մասնակիցներ: 36 դասվար, 4-ական խմբերով։
Նպատակ
Սեմինարների շարքը նպատակ ունի դասվարներին ծանոթացնել ԲՏՃՄ (STEM) կրթության մեթոդներին, կիրառական հետաքրքիր փորձերին և լաբորատոր աշխատանքներին, որոնք կնպաստեն նորարարական կրթական մոտեցումների ներդրմանը:
Ծրագիր․
Փորձարարական ուսուցման մեթոդներ
ԲՏՃՄ /STEM/ լաբորատորիաների հնարավորությունների կիրառություն
Հետաքրքիր ֆիզիկական և քիմիական փորձեր կրթական գործընթացում
Բնագիտական և ինժեներական նախագծեր փոքր տարիքի սովորողների համար․
Սեմինար-պարապմունք 1․
Թեմա՝ «Ուժերը բնության մեջ»; «Շփման ուժ»։
«Ի՞նչ է ուժը. հիմնական տեսակներն ու դերը բնության մեջ»․
Կարճ քննարկում՝ «Ինչպե՞ս բացատրել ուժերը տարրական դասարանների սովորողներին»․
Ինտերակտիվ քննարկում
Գրավիտացիոն ուժ, շփում, էլեկտրամագնիսական ուժ։ Ո՞ր ուժերն են ամենահաճախ հանդիպում առօրյայում։ Ինչպե՞ս կարող ենք երեխաներին ծանոթացնել տարբեր ուժերի և նրանց կատարած աշխատանքի հետ։ Կատարել փորձեր տանը և բնագիտության լաբորատորիայում ձեռքի տակ եղած նյութերից։
Շփման ուժի հետազոտությունը տարբեր պայմաններում․
Ի՞նչ է իրենից ներկայացնում շփման ուժը։ Ինչպե՞ս է այն առաջանում։ Արդյո՞ք այն խանգարում է շարժմանը։ Շփման ուժի օգտակար և վնասակար դրսևորումները կյանքում և կենցաղում։ Շփման ուժի տեսակները։
Մեխանիկական շարժման ինչպիսի տեսակ էլ որ մենք դիտարկենք, միևնույն է, մարմինները միյանց հետ հպվում են լինի դա իրենց շրջապատող հեղուկ թե գազային միջավայրում։ Կարևոր է հիշել! Թաց ասֆալտի կամ սառույցի վրա անվադողերի շփման գործակիցը մի քանի անգամ պակաս է չոր ասֆալտի վրա անվադողերի շփման գործակցից։ Հետևաբար, մեքենայի արգելակման հեռավորությունը զգալիորեն ավելանում է անձրևի կամ սառույցի ժամանակ։ Ճանապարհային նշանը զգուշացնում է վարորդներին սայթաքուն ճանապարհի մասին:
Հանգստի շփման ուժը գազերում և հեղուկներում գրեթե բացակայում է, դա է պատճառը, որ հեշտությամբ կարելի է մի ձեռքով հրել ծանր նավակը ջրում, իսկ գնացքը ձեռքով տեղաշարժել հնարավոր չէ։
Փաստեր, կարծիքներ, վարկածներ, փորձեր, հետևություններ․․․
Շփման ուժի հետազոտությունը տարբեր պայմաններում․
Փորձի նպատակը:
- Շփման ուժը կախված է արդյոք շփվող մակերեսների նյութի տեսակից:
- Ինչպե՞ս է շփման ուժը կախված շփվող մակերևույթի մակերեսի չափից՝ անփոփոխ զանգվածի դեպքում:
- Ուսումնասիրել, թե ինչպե՞ս է շփման ուժը փոփոխվում զանգվածի մեծացմանը զուգընթաց:
- Համեմատել չոր և թաց շփման տարբերակները:
Փորձի կազմակերպում:
- Պահանջվող սարքեր:
- Ուժաչափ (դինամոմետր)
- Թեք հարթություն (կարգավորելի անկյունով)
- Չորսի (փայտից, ապակուց կամ այլ նյութերից պատրաստված մարմին)
- Կշիռներ զանգվածը փոփոխելու համար
- Ջուր կամ յուղ՝ թաց շփման պայմաններ ստեղծելու համար
Տարբեր նյութերից պատրաստված մարմինների միմյանց հետ շփման երևույթի դիտարկում։ Չափումներ ուժաչափով /թեք հարթության վրայով բարձացվող չորսուի շփման մակերևույթի մակերեսից կախված փոփոխվում է ադյոք ուժաչափի ցուցմունքը միևնույ զանգվածի դեպքում, իսկ եթե մեծացնենք զանգվածը? Չոր և թաց շփման տեսակների դիտարկում։
Հարցեր․
- Բերել առօրյայում և կենցաղում շփման դրսևորման օգտակար և վնասակար օրինակներ:
- Ինչպե՞ս կարելի է մեծացնել, փոքրացնել շփումը:
- Ինչո՞ւ հաճախ սառցակալած ճանապարհին ավազ են շաղ տալիս:
- Հեծանիվի վրա ո՞ր մասերն են նախատեսված շփման ուժը մեծացնելու համար։ Թվարկեք դրանցից մի քանիսը։
Եզրակացություն:
- Զանգվածի մեծացման դեպքում շփման ուժը մեծանում է:
- Շփման ուժը կախված է ոչ թե շփվող մակերևույթների մակերեսի չափից, այլ շփվող մակերևույթների նյութի տեսակից /շփման գործակից/, մարմնի զանգվածից /ուժի նորմալից/:
- Թաց շփման դեպքում շփման ուժը նվազում է, քանի որ շփման գործակիցը փոքրանում է:
Մարինե Մարտիրոսյան
Լուսինե Հակոբյան
Տեսանյութը՝ Տաթև Թամազյանի։
Ներկայացվեցին կենցաղային հասանելի նյութերով իրականացվող հետաքրքիր փորձեր ուսումնասիրվող թեմայի շրջանակներում, որոնք դասվարները կարող են կիրառել իրենց դասապրոցեսներում՝ շփման ուժի և ուժերի այլ տեսակների վերաբերյալ պատկերացումներն ամրապնդելու համար։
Փորձ 1․ Շիշ, բրինձ և փայտիկ — «Կախված շիշ»
Այս փորձը ցուցադրում է շփման ուժերի առկայությունը հատիկավոր (սիպուկ) միջավայրում:
Անհրաժեշտ նյութեր
- Ապակե կամ պլաստիկ շիշ (դրա բերանը ցանկալի է, որ լինի ոչ լայն)
- Բրինձ (կարելի է օգտագործել նաև այլ հատիկավոր պարագաներ, օրինակ՝ ավազ, չոր լոբի, գարի և այլն)
- Բարակ փայտիկ կամ մատիտ
Փորձի ընթացք
- Լցնել շիշը բրնձով: Լցրեք այն բավականին խիտ, կարող եք թեթևակի թափահարել, որ բրինձը լավ լցվի, և դատարկ տեղեր չմնան:
- Մտցնել փայտիկը: Բարակ փայտիկը (չինական փայտիկ կամ մատիտը) մտցրեք շշի մեջ այնպես, որ այն ամբողջությամբ ներթափանցի բրնձի մեջ:
- Փորձել բարձրացնել փայտիկը: Պատրաստ եղեք, որ սկզբում շիշը հնարավոր որ չբարձրանա փայտիկի հետ միասին, սակայն եթե մի փոքր ավելի խտացնեք հատիկները /փոքրացնել հատիկների միջև ազատ տարածությունները/՝ թափահարելով շիշը, ապա կտեսնեք, որ շիշը (լցված բրնձով) «կպչում» է փայտիկին ու բարձրանում վեր ամբողջ շշի հետ միասին:
Ինչու՞ է այդպես լինում
- Փայտիկի և բրնձահատիկների միջև առաջանում է բավականին մեծ շփման ուժ, քանի որ բրինձը «սեղմվում» է փայտիկի շուրջ՝ շատ կիպ դասավորվելով շշի մեջ և առկա է նաև հատիկների փոխադարձ շփում:
- Երբ փորձում եք դուրս քաշել փայտիկը, բրինձը խանգարում է դրա շարժմանը, արդյունքում համեմատաբար փոքր բայց մեծ քանակով շատացած շփման ուժերը միասին մեծ ազդեցություն են թողնում:
- Այս փորձը հիանալի օրինակ է, թե ինչպես հատիկավոր միջավայրը (բրինձ, ավազ և այլն) կարող է ստեղծել մեծ շփման ուժ, բավական մեծ, որպեսզի պահի ամբողջ շշի ծանրությունը:
Փորձ 2․ «Անբաժանելի» գրքերը՛
Նպատակ
Դիտարկել շփման ուժի ազդեցությունը, երբ երկու գրքի (կամ տետրերի) թերթերը դասավորված են մեկը մյուսի մեջ:
Անհրաժեշտ նյութեր
- Երկու նույն կամ մոտավորապես նույն հաստության գրքեր (կամ տետրեր)
Փորձի ընթացք
- Բացեք երկու գրքերը և սկսեք մեկական թերթ հերթով դասավորել իրար մեջ: Այսինքն, վերցնում եք առաջին գրքից մեկ թերթ, դնում եք երկրորդ գրքի մեկ թերթի վրա, հետո դարձյալ առաջին գրքի մեկ թերթ… և այսպես շարունակ, մինչև երկու գրքերը ամբողջությամբ «խառնվեն» իրար:
- Փորձեք քաշել գրքերը տարբեր ուղղություններով, որ առանձնացնեք իրարից: Եթե թերթերը պատշաճ դասավորված լինեն, ապա գրքերը գրեթե անհնար կլինի առանձնացնել:
Ինչու՞ է այդպես լինում
- Թերթերի միջև գոյություն ունի շփման ուժ, որը երկկողմանի է. այն գործում է և՛ թերթ-թերթ, և՛ թերթ-գիրք միջև:
- Այն պահի, երբ դուք փորձում եք գրքերը քաշել իրար հակառակ ուղղություններով, ամեն մի թերթ փորձում է «պահել» իր կողքի թերթը: Շփման փոքր ուժերը գումարվում են (բազմապատկվում են բոլոր թերթերի զույգերով) ու դառնում են բավականաչափ մեծ, որպեսզի գրքերը դժվար լինի առանձնացնել:
- Ավելին, թղթի մակերեսի անհարթությունները (մանրաթելերը) լրացուցիչ մեծացնում են շփումը, քանի որ ամեն մի նուրբ թերթ (ծալք, մանրաթել) կարող է ստեղծել լրացուցիչ «կառչող» մակերես:
Եզրակացություն
- Շփման ուժը կարող է դրսևորվել փոքր միկրոմակարդակի շփումների գումարման արդյունքում և դառնալ բավականաչափ մեծ, որպեսզի նույնիսկ երկու «պարզ» գրքերի թերթերը հնարավոր չլինի հեշտությամբ բաժանել:
- Այս փորձը հիանալի կերպով ցույց է տալիս, որ եթե ունենք շատ շփման մակերեսներ (թղթի էջեր), ապա շփման ուժը կարող է բազմապատկվել այնքան, որ նույնիսկ ուժեղ մարդ չի կարող ձեռքով դրանք առանձնացնել:
- Երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչպես են բամբակի կարճ մազաթելերից ամբողջական երկար թել ստանում, թեև չեն օգտագործվում ո՛չ սոսինձ, ո՛չ էլ հանգույցներ: Պարզապես մանրաթելերը ոլորում և միահյուսում են իրար, և դրանց միջև շփումն ապահովում է թելի ամրությունը:
Այս փորձը դիդակտիկ առումով լավ օրինակ է ներկայացնելու, թե ինչպես կարելի է տարրական դասարաններում (կամ նույնիսկ ավագ դպրոցում) պարզ բայց տպավորիչ օրինակով ցուցադրել շփման ուժի նշանակությունը:
Փորձերի նշանակությունը
- Տարրական դասարաններում սովորողներին կարելի է ներկայացնել, թե ինչպես են «փոքր ուժերը» (հատիկների միջև և փայտիկի միջև) գումարվում և ստեղծում բավականին ուժեղ դիմադրություն:
- Միևնույն ժամանակ բացատրվում է շփման ուժի կարևորությունը և օգտակարությունը առօրյա կյանքում:
Սեմինար-պարապմունք - 2․
Ջերմային երևույթներ, Ջերմահաղորդականություն;
Նյութը և էներգիան բնության մեջ․
Ի՞նչ է ցուրտը։ Ի՞նչ է ջերմությունը: Ինչի՞ց է կախված ջերմությունը (նյութի տեսակի՞ց, զանգվածի՞ց…) Հնարավո՞ր է ջերմությունը պահել, իսկ փոխանցե՞լ: Իսկ ինչպե՞ս է ջերմությունը փոխանցվում (ջերմահաղորդականություն, կոնվեկցիա, ճառագայթում)։ Ջերմությունը գույն ունի՞: Ո՞ր նյութն է լավագույնս մեկուսացնում: Մեկուսիչ նյութեր։
ՓՈՐՁ․ Ջերմահաղորդականությունը տարբեր մետաղներում /Ցուցադրել փորձը տարբեր մետաղներով իրար միացված ձողի օգնությամբ։