نشاط: كيف تتشكل الغيوم والاستمطار الصناعي؟
- المادة: علوم
- المجال: علم الأرض
- مستوى الصعوبة: مبتدئ
- الوحدة: الطقس
- المفاهيم العلمية المستهدفة: الغيوم، دورة الماء في الطبيعة، التبخر، التكثّف، الهطول
- مدة النشاط: 20 - 30 دقيقة
- إعداد وترجمة: رائف بودريس
الفكرة العامة للنشاط:
ستقوم المجموعات الطلابية في هذا النشاط البسيط بالقيام بتجربة استقصائية لتشكيل نموذج للغيوم داخل البرطمان. والإجابة على السؤال التالي:
كيف تتشكل الغيوم؟ وكيف قام العلماء بعملية الاستمطار الصناعي؟
الأدوات المطلوبة في النشاط:
- برطمان (جرة زجاجية مع غطاء محكم الغلق)
- نصف كوب من الماء الساخن أو المغلي
- ملونات طعام (أحمر، أزرق، أخضر)
- علبة بخاخ (مثل ملطفات الجو، أو مثبت الشعر)
- مكعبات الثلج
- قلم تحديد أو شريط لاصق
- ورق أو فلين أسود لتصوير السحابة (اختياري)
قبل تنفيذ النشاط:
1) صب نصف كوب من الماء في الجرة الزجاجية (البرطمان) واستخدم قلم تحديد أو قطعة من الشريط اللاصق لتحديد مستوى الماء في الجرة. ثم أفرغ الجرة الزجاجية من الماء.
2) إذا أردت استخدام الورق الأسود، ضعه على الحائط أو أسنده على كتاب بالقرب من المكان الذي ستجري فيه التجربة. ستكون هذه الورقة بمثابة خلفية، لكن لا يمكنك لمس الجرة الزجاجية (البرطمان) بمجرد وضع الماء الساخن فيها، لذا يجب أن تكون الورقة بجوار محطة عملك مباشرةً.
3) انزع أغطية الجرة الزجاجية وعلب البخاخ حتى تصبح جاهزة للاستخدام.
4) إذا أردت استخدام ملونات الطعام لصبغ الماء، قم بإسقاط بضع قطرات في الماء الساخن قبل البدء.
5) اجمع كل المواد ورتبها في مكان يسهل الوصول إليه في محطة العمل الخاصة لكل مجموعة. تتطلب هذه التجربة من الطلاب العمل بسرعة، لذلك يتوجب الاستعداد من خلال تجهيز كل شيء قبل البدء بتنفيذ التجربة.
6) احرص أن تحذّر الطلاب البالغين عند استخدامهم لغلاية الماء أو الماء الساخن والمغلي. كما يمكن أن تصل حرارة الماء المغلي إلى الغطاء المعدني للجرة الزجاجية (البرطمان) مما يتسبب عند لمسه بشكل مباشر إلى حدوث حروق للجلد - لا قدّر الله. أما إذا كان طلاب الفصل أطفالًا في المرحلة الابتدائية فلا تسمح لهم بتطبيق التجربة بأنفسهم. فقط عليهم ملاحظة النتائج وتسجيلها في ورقة العمل الخاصة بهم.
7) اطلب من الطلاب مشاهدة مقطع الفيديو لهذا النشاط وقراءة المحتوى العلمي لهذا الدرس في كتاب العلوم في منازلهم تحضيرًا للدرس.
خطوات تطبيق النشاط:
1) قسّم طلاب الفصل إلى مجموعات صغيرة (3 - 4 طلاب داخل كل مجموعة).
2) اطلب من كل مجموعة أن تتّفِق على اسم مناسب لها، وتحديد دور كل فرد داخل المجموعة. (قائد المجموعة، عالم أرض، مهندس بيئي، تقني).
3) وزّع الأدوات على كل مجموعة.
4) اطلب من المجموعات القيام بالخطوات التالية مع ضرورة تسجيل أجوبتهم في ورقة العمل.
1. صب الماء المغلي بعناية في الجرة الزجاجية. لاحظ ما إذا كان مستوى الماء يصل إلى العلامة التي حددتها على الجرة. إذا لم يحدث ذلك، انتبه إلى المكان الصحيح لمستوى الماء عند صب الماء في الجرة الزجاجية. ماذا تلاحظ بخصوص الماء؟ هل يمكنك رؤية البخار يتصاعد؟
2. قم برش بضع رشات كاملة من علبة البخاخ بسرعة داخل الجرة الزجاجية، ثم أغلق الجرة بالغطاء. ماذا يحدث عندما يدخل الرذاذ إلى الجرة؟ هل تلاحظ أي شيء يتغير؟
3. ضع مكعبات الثلج أعلى غطاء الجرة الزجاجية.
4. خذ بضع دقائق لملاحظة ما يحدث داخل الجرة الزجاجية. ماذا تلاحظ؟ ما الذي اختلف في الجرة بعد إغلاق الماء والرش بداخلها باستخدام البخاخ؟
5. قبل فتح الغطاء، لاحظ ما إذا كان مستوى الماء قد تغير منذ صببت الماء لأول مرة في الجرة الزجاجية. هل تغير مستوى الماء؟ ما الذي قد يسبب تغيرًا في مستوى الماء داخل الجرة الزجاجية؟
6. قم بفك الغطاء ببطء وحذر وارفعه من الجرة الزجاجية.
7. راقب الجرة بعد فتحها. ماذا تلاحظ في محتويات الجرة الزجاجية؟ ماذا يحدث داخل الجرة؟ هل هناك أي شيء يخرج من الجرة؟ ما هو هذا الشيء؟
8. تقوم المجموعات باختيار إحدى التحديات التالية:
- ماذا يحدث لو استبدلنا الماء البارد بدلًا من الماء الساخن المغلي؟
- ماذا يحدث لو قمنا بالتجربة بدون استخدام البخاخ؟
- كيف نحصل على غيمة كبيرة وواضحة؟
- ماذا يحدث لو استخدمنا سائلًا آخر غير الماء في التجربة؟ مثل الزيت أو الصابون السائل أو الصودا.
- كيف تؤثر ملوحة الماء المستخدم في التجربة على نتائج التجربة؟
- كيف يمكن أن نجعل الغيمة تُمطِر بشكل صناعي؟
- قم بالتقاط صورًا للغيمة التي تشكلت لديك في التجربة، أو مقطع فيديو قصير لحركة الغيمة داخل وخارج الجرة الزجاجية.
5) اطلب من كل مجموعة أن تعرض تصاميمها أمام بقية المجموعات الأخرى، وكيف ارتبط هذا النشاط بالمفاهيم العلمية لهذا الدرس مثل: دورة الماء في الطبيعة، الغيوم، التبخّر، التكثّف، الهطول.
كيف حدث التكامل بين مجالات STEAM في هذا النشاط؟
*العلوم: التعرف على مراحل دورة الماء في الطبيعة، وكيفية تشكّل الغيوم وأنواعها، وكيف يحدث الهطول، والإجابة على الأسئلة الاستقصائية في هذا النشاط، والقيام بالتجربة العلمية والتعرف على متغيراتها.
*التقنية: استخدام الغلاية الكهربائية والثلاجة كأدوات لنمذجة تقلبات الطقس بين الحار والبارد، واستخدام الكاميرا والتطبيقات لعمل مونتاج لفيديو تعليمي.
*التصميم الهندسي: مراحل عملية التصميم الهندسي لتشكيل الغيوم داخل الجرة الزجاجية بشكل ناجح.
*الفنون: فن التصوير وتصميم مونتاج لفيديو لحركة الغيوم داخل الجرة الزجاجية وخارجها.
*الرياضيات: حساب كميات وحجم الماء أو السوائل للقيام بالتجربة بشكل صحيح.
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 وتحسين تشكيل الغيمة داخل الجرة الزجاجية، أو استخدام سكامبر SCAMPER لتصميم وبناء النموذج. وتنمية الخيال ومحاولة تجسيده باستخدام أدوات مناسبة وبسيطة بطريقة إبداعية.
*التفكير الناقد: الإجابة على أسئلة التفكير الناقد والتأمل حول موضوع النشاط، وتقييم نماذج المجموعات الأخرى اعتمادًا على بطاقة تقويم الأداء المصممة من قبل المعلم.
*التواصل: عرض التصاميم المختلفة للغيوم داخل الجرات الزجاجية الخاصة بكل مجموعة أمام باقي المجموعات الأخرى أو في المعارض أمام الجمهور باستخدام التواصل اللفظي وغير اللفظي.
المصادر:
https://www.sciencebuddies.org/stem-activities/cumulus-maximus-test-weather-you-can-make-your-own-cloud
https://youtu.be/4KdH--dZhlc?si=zpvlyJQ1cjVsjG67
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق