بناء منظار أحادي بسيط (تلسكوب)
- المادة: علوم
- المرحلة (الصفوف): ابتدائي (ثاني - رابع - سادس)/ متوسط (أول)
- الوحدة: الفضاء
- مدة النشاط: 20 دقيقة
- المفاهيم العلمية المستهدفة: العدسات، عدسات مقعرة، عدسات محدبة، المناظير
- ترجمة وإعداد: رائف بودريس
الفكرة العامة للنشاط:
ستقوم في هذا النشاط ببناء منظار خاص بك بحيث يمكنك استخدامه لرؤية الأشياء البعيدة! يُطلق على نوع المنظار الذي ستقوم ببنائه في هذا النشاط أيضًا اسم المنظار الأحادي.
الأدوات المطلوبة في النشاط:
- عدسة محدبة مزدوجة ، قطر 38 مم ، طول بؤري 500 مم
- عدسة مقعرة مزدوجة ، قطر 38 مم ، طول بؤري 150 مم
- 2 ورق مقوى
- مقص
- شريط لاصق
الخلفية العلمية للنشاط:
المنظار مصنوع من العدسات. والعدسات عبارة عن قطع منحنية من الزجاج أو البلاستيك تعمل على ثني أشعة الضوء التي تنتقل عبرها. يمكن للعدسات أن تجعل الأشياء تبدو أكبر أو أصغر. في بعض الأحيان، نستخدم عدسة واحدة فقط لجعل الشيء يبدو أكبر، مثل العدسة المكبرة.
ويحتوي المنظار على نوعين مختلفين من العدسات. هذا يساعدك على رؤية الأشياء البعيدة. العدسة التي تنظر إليها هي عدسة مقعرة (المقعر يعني منحني إلى الداخل)، وتسمى أيضًا بالعدسة العينية، وهي منحنية على كلا الجانبين. أما العدسة المتواجدة في الجهة الأخرى هي عدسة محدبة (محدب يعني منحني للخارج)، وتسمى أيضًا العدسة الشيئية، وهي منحنية للخارج على كلا الجانبين. عندما تنظر من خلال المنظار، يمر الضوء من خلال العدسة الشيئية، ثم عبر العدسة العينية، وأخيراً يسقط على عينك. تعمل العدسات على ثني الضوء لجعل الأشياء البعيدة تبدو أكبر.
يُطلق على نوع المنظار الذي ستقوم ببنائه في هذا النشاط اسم المنظار الأحادي (أحادي يعني واحد)، وتحتوي المناظير الثنائية على مجموعتين من العدسات بحيث يمكنك النظر إليهما بكلتا العينين.
خطوات البناء:
1) ابدأ من حافة قصيرة ولف إحدى قطع البطاقات في أنبوب بحيث تصطف الحافة الخارجية للأنبوب مع حافة العدسة المقعرة. (بالنسبة لورق مقاس 21.5 × 28 سم، يجب أن يكون طول الأنبوب الناتج 21.5 سم).
2) ألصق العدسة بنهاية الأنبوب واستخدم شريطًا إضافيًا لتثبيت الأنبوب بشكل جيد. اختياريًا، ضع علامة على نهاية الأنبوب بطريقة ما (على سبيل المثال، ارسم نقطة أو عين صغيرة) حتى تتذكر أن هذه هي النهاية التي سوف تنظر من خلالها.
3) قم بلف الورقة الثانية، بدءًا من حافة قصيرة، بحيث يمكن إدخالها في الورقة الأولى. استخدم قطعة من الشريط اللاصق لتأمين طرف الأنبوبة الثانية حتى لا تُفْتَح. حرّك الأنبوبة الثانية داخل الطرف المفتوح للأنبوبة الأولى.
4) ألصق العدسة المحدبة على الطرف المفتوح للأنبوبة الثانية.
5) حان الوقت لاختبار المنظار الخاص بك! أمسك المنظار الخاص بك بكلتا يديك ووجّهه نحو شيء بعيد (شيء ما عبر الغرفة أو بالخارج). أغلق إحدى عينيك وانظر من خلال المنظار بالعين الأخرى. تأكد من أنك تنظر من خلال الأنبوبة الأولى (الأنبوب ذو العدسة المقعرة). إذا كان كل شيء يبدو أصغر بدلاً من أن يكون أكبر، اقلب المنظار باتجاهك.
6) حرّك الأنبوبة الثانية للداخل والخارج لتركيز المنظار. استمر في ضبط التركيز حتى لا تصبح الرؤية من خلال المنظار ضبابية.
ربط النشاط بواقع الحياة
باستخدام العدسات استطعنا الحصول على المجاهر المستخدمة لدراسة الأجسام الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، وكذلك استطعنا الحصول على أنواع مختلفة من المناظير التي لها استخدامات عديدة في حياتنا اليومية، فقبطان السفينة يستخدمها لاستكشاف الجزر واليابسة من حوله، وعالم الفلك يستخدمها لرؤية الأجرام السماوية من على سطح الأرض واستكشاف الأقمار والكواكب والنجوم والمجرات وغيرها. وربما المصوّر الفوتوغرافي يستخدم مجموعة من العدسات ليتمكن من التقاط صور رائعة وعن قرب لحيوانات مفترسة. والمحاربون في ساحة القتال يستخدمون المناظير لرصد الأعداء. ومرآة السيارة الجانبية تحتوي على عدسة مقربة للأجسام من حولنا حتى لا نصطدم بها.
كيف حدث التكامل بين مجالات STEM في هذا النشاط؟
*العلوم: التعرف على أنواع العدسات والمناظير، وأهميتها في التعرّف على الأجسام البعيدة لاستكشافها.
*التقنية: استخدام أنواع العدسات والأدوات لصنع مناظير مختلفة ومتعددة الاستخدامات.
*التصميم الهندسي: مراحل عملية التصميم الهندسي لبناء التحديات والمشاريع المطلوبة.
*الرياضيات: حساب أبعاد الأنبوب واستخراج قوة تكبير المنظار.
كيف ننمي مهارات التعلم للقرن الواحد والعشرين في هذا النشاط؟
*التعاون: تقسيم طلاب الفصل إلى مجموعات وتوزيع الأدوار على كل عضو.
*التفكير الإبداعي: تقوم كل مجموعة بتوليد أفكار لتطوير المنظار الخاص بهم، أو ابتكار منظار جديد.
*التفكير الناقد: اختيار فكرة لمنظار جديد والعمل عليها بعد دراستها وتحليلها، والإجابة على أسئلة التفكير الناقد والتأمل حول موضوع النشاط، وتقييم مناظر المجموعات الأخرى اعتمادًا على بطاقة تقويم الأداء المصممة من قبل المعلم.
*التواصل: عرض المنظار الخاص بكل مجموعة أمام باقي المجموعات الأخرى باستخدام التواصل اللفظي وغير اللفظي.
التحديات والمشاريع المطلوبة:
- قم ببناء منظار ثنائي باستخدام زوج ثانٍ من العدسات.
- حاول صنع منظار مكوّن من عدستين محدبتين بدلًا من عدسة محدبة وعدسة مقعرة. ما هو المختلف في الصورة الناتجة؟
- قم ببناء منظار عاكس.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق