طرح درس، نکات آموزشی و روش تدریس
کتاب: علوم تجربی
پایـه: ششم دبستان
درس9 : سفر انرژی
طرح درس شماره1
هدف کلی
آشنایی با سفر انرژی
اهداف جزئی
فراگیران با مفهوم انرژی آشنا شوند.
فراگیران با انرژی های مختلف آشنا شوند.
فراگیران با منابع مختلف انرژی آشنا شوند.
فراگیران با تبدیل انرژی از حالتی به حالت دیگر آشنا شوند.
فراگیران بیاموزند انرژی چگونه ذخیره می شود.
اهداف رفتاری
فراگیران بتوانند فهرستی از انرژی های مختلف را در زندگی روزمره بیان کنند. ( دانشی)
فراگیران بتوانند تبدیل انرژی را در وسایل ساده بیان کنند. ( دانشی)
فراگیران بتوانند تبدیل انرژی را در وسایلی که بیش از یک نوع تبدیل در آنها انجام می پذیرد بیان کنند. ( دانشی)
فراگیران نسبت به انجام کار گروهی اشتیاق داشته باشند. (نگرشی)
فراگیران با احترام به نظرات گروه های دیگر گوش فرا دهند. (نگرشی)
فراگیران نسبت به صرفه جویی در مصرف انرژی در محیط اطراف خود احساس مسئولیت کنند. (نگرشی)
فراگیران بتوانند یک چرخه تبدیل انرژی را رسم کنند. (مهارتی)
فراگیران بتوانند یک دومینوی ساده بسازند و در کلاس به نمایش درآورند. (مهارتی)
ابزار و رسانه های آموزشی
انواع باطری، چراغ قوه، فرفره، ظرف آب، سنگ، موتور الکتریکی
آمادگی و ایجاد انگیزه
گام اول: ایجاد انگیزه
معلم ۱۵ دقیقه قبل از ورود دانش آموزان به کلاس با هماهنگی مدیر مدرسه سیستم گرمایش و روشنایی کلاس را خاموش می کند. و بعد از ورود دانش آموزان فرایند آموزشی را آغاز می نماید.
معلم: سلام بچه ها دانش آموزان: سلام
معلم: حالتون خوبه؟ دانش آموزان: بله
معلم: حضور غیاب می کنیم ببینیم همه سر کلاس هستند؟
معلم: تکالیف جلسه قبلتون رو برای ارائه آماده کنید.
مریم: خانم چرا کلاس اینقدر تاریک و سرد شده؟
معلم: ساعت قبل که هیچ مشکلی نبود. بچه ها کسی می تونه جواب سوال مریم رو بده؟
سحر: خانم فکر کنم سیستم گرمایشی کلاس کار نمی کنه خراب شده.
زهرا: خانم فکر کنم لامپ ها هم سوخته.
ارائه درس
گام دوم: آگاه ساختن از هدف
معلم: می دونستید گرما و نور شکل هایی از انرژی هستند اگر به درس امروز خوب گوش کنید می تونید بفهمید که این انرژی ها از کجا اومدن و چه کاربردی تو زندگی دارند. حالا من از نماینده کلاس می خوام به خانم مدیر اطلاع بده که سیستم گرما و نور کلاس رو راه اندازی کنه.
گام سوم: یادآوری پیش نیازها
معلم: بچه ها تو کتاب علوم سوم درباره انرژی صحبت شده بود کی می تونه چند نمونه از انرژی رو نام ببره؟
بچه ها: خانم گرما، نور
بچه ها: برق، صوت
گام چهارم: ارائه محرک
معلم وسایلی مثل انواع باطری، چراغ قوه، فرفره، ظرف آب، سنگ، موتور الکتریکی رو به بچه ها نشان می دهد و از گروه می خواهد با توجه به تکالیفی که به آنها محول می شود از این وسایل استفاده کنند.
گام پنجم: تدارک راهنمایی یادگیری
گروه بندی: معلم دانش آموزان را به ۵ گروه ۴ نفره تقسیم می کند و به هر گروه یک تکلیف ارائه می کند و به آنها می گوید بعد از ۱۰ دقیقه نظرات و سوالات احتمالی را جمع آوری کنند و سرگروه آن را برای کلاس ارائه دهد.
در صورتی که تعداد دانش آموزان بیش از 20 نفر بود یا تعداد گروه ها را زیادتر می کنیم و یا تعداد نفرات گروه را.
گروه یک: الان چه کارهایی می تونیم انجام بدیم که گرم بشیم؟
گروه دو: فکر کنید که چه شکلی می تونید این فرفره رو بچرخونید؟
گروه سه: از انرژی یک باطری برای چه کارهایی می تونیم استفاده کنیم؟
گروه چهار: بدن ما انرژی مورد نیاز خود را چگونه تامین می کنه؟
گروه پنج: چطوری با این سنگ می شه آب بیشتری به بیرون پاشیده بشه؟
• نماینده گروه یک: ما می تونیم به چند طریق خودمون رو گرم کنیم:
۱- از بخاری استفاده کنیم
۲- دست هامون رو به هم بمالیم
۳- لباس گرم بپوشیم ۴- ورزش کنیم تا گرم بشیم.
راستی خانم چرا وقتی ما ورزش می کنیم گرممون می شه؟
• نماینده گروه دو: راه هایی که گروه ما برای به حرکت درآوردن فرفره پیشنهادکرده:
۱- فرفره رو فوت کنیم ۲- پره های فرفره رو زیر آب بگیریم
۳- از موتور الکتریکی (موضوع جلسه قبل) استفاده کنیم
خانم ما رفته بودیم شمال تو راه یه چیزهایی بودن که مثل این فرفره با باد حرکت می کردن بابام می گفت اون ها توربین بادی هستن. خانم کارشون چیه؟ مگه توربین های دیگه ای هم داریم؟
• نماینده گروه سه: گروه ما فهمیده که:
۱- باطری می تونه چراغ قوه رو روشن کنه
۲- باعث حرکت ماشین های اسباب بازی می شه
۳- باطری باعث حرکت عقربه های ساعت می شه. ماشین های واقعی هم باطری دارن، خانم کار باطری ماشین چیه؟
• نماینده گروه چهار: خانم گروه ما فهمیده بدن از طریق خوردن غذا انرژی مورد نیاز خودش رو بدست میاره ولی یه سوال برای ما پیش اومد به چه غذاهایی میگن پرکالری، اصلا کالری چیه؟
• نماینده گروه پنج: ما فهمیدیم که:
۱- هر چقدر سنگ رو از فاصله بیشتری رها کنیم آب بیشتری به بیرون ظرف پاشیده میشه
۲- یه راه دیگه هم اینه که سنگ بزرگتری رو رها کنیم. راستی خانم چرا این اتفاق می افته؟
معلم: بچه های من، حالا می خواهیم با کمک هم به سوالات گروه های مختلف جواب بدیم.
ارزشیابی پایانی و جمع بندی
ارزشیابی پایانی:
در گروه خود، سفر انرژی را برای هریک از موارد زیر بیان کنید:
ورزشکاری که تیر و کمان را می کشد و سپس آن را رها می کند.
کوهنوردی که از کوه بالا می رود و سپس با چتر نجات پایین می آید.
آبی که پشت سد جمع می شود و سپس توربین برق آبی را می چرخاند.
رفع نقص و مرور درس:
معلم: من از صحبت های شما نتیجه گرفتم که:
* وقتی ما ورزش می کنیم انرژی حاصل از مواد غذایی به عضلات ما قابلیت حرکت می دهند و مقادری از همون انرژی به گرما تبدیل میشه.
* توربین های بادی که گروه ۲ گفت انرژی باد رو تبدیل به انرژی الکتریکی می کنن و ما می تونیم انرژی الکتریکی رو در باطری ها ذخیره کنیم.
* ذخیره انرژی می تونه به شکل های دیگه ای هم انجام بشه مثلا با بالاتر بردن سنگ از سطح زمین انرژی ذخیره شده تو اون رو بالاتر می بره.
جمع بندی:
معلم: بچه ها همه ی جواب های شما درسته انرژی که در اطراف ما هست توانایی تبدیل شدن به انرژی دیگری رو داره.
* شما برای هر فعّالیّتی که انجام می دهید، انرژی صرف می کنید. انرژی با واحدی به نام ژول(J) اندازه گیری می شود.
* واحد انرژی روی مواد غذایی بر حسب کیلو کالری نوشته می شود و هرکیلو کالری به طور تقریبی معادل۴۰۰۰ ژول است.
تعیین تکلیف
مجموعه ای از وسایل و پدیده هایی که می توانند تبدیل انرژی را انجام دهند لیست کنید و تصویر آ نها را بکشید وبرای هفته آینده به کلاس ارائه دهید.
طرح درس شماره2
هدف کلی
آشنایی با وسایلی که انرژی را ذخیره و یا تبدیل می کنند.
اهداف جزئی
درک اینکه انرژی دائما تغییر می کند و از شکلی به شکل دیگر در می آید ولی نابود نمی شود.
اهداف رفتاری
انتظار می رود دانش آموزان با یادگیری این درس بتوانند:
تبدیل انرژی را در وسایل محدود و ساده بیان کنند.
تبدیل انرژی را در وسایل متنوع بیان کنند.
تبدیل انرژی را در وسایل که بیش از یک نوع تبدیل انرژی در آن ها انجام می شود را بیان کنند.
فعالیت های مقدماتی
حضور و غیاب و بررسی وضعیت جسمی و روحی دانش آموزان و همچنین اطلاع از علت غیبت احتمالی برخی از دانش آموزان در جلسه قبل، دیدن تکالیف جلسه گذشته، بیان یک روایت یا یک حدیث کوتاه
روش تدریس و مدل کلاس
روش تلفیقی ( نمایشی، پرسش و پاسخ، کار عملی )
مدل کلاس وگروه آموزشی کلاس درس، معمولی با گروه های کوچک (گروه های 3 الی 4 نفری )
ابزار و رسانه های آموزشی
فرفره کاغذی، منبع گرما (مثل بخاری )، مداد، لیوان، توپ و چند قطعه اسباب بازی مستطیل شکل، طبل پلاستیکی، چند دانه برنج یا دانه ی دیگر، ظرف آب پلاستیکی و یک سنگ کوچک، اسباب بازی کوکی
آمادگی و ایجاد انگیزه
معلم هنگام ورود به کلاس یک اسباب بازی کوکی را با خود به کلاس می آورد و آن را پیش چشم دانش آموزان کوک کرده و بر روی زمین رها می کند. معلم در مورد آن حرفی نمی زند تا در بچه ها حس کنجکاوی ایجاد شود. در نهایت به دانش آموزان می گوید درس امروز به این اسباب بازی ربط دارد.
ارزشیابی اولیه
ارزشیابی تشخیصی پرسش هایی در مورد انرژی و مفهوم نیرو و انواع نیروها ( تماسی و غیر تماسی ) را از دانش آموزان می پرسم؟
سوالات به صورت همگانی از دانش آموزان پرسیده شود و سعی شود سوالات سخت نباشد تا اکثر دانش آموزان بتوانند آن را بیان کرده و پیش دانسته هایشان نمایان شود.
ارائه درس
معلّم: توجه دانش آموزان را به تصویر عنوانی، جلب کرده که هدف آن آشنایی بیشتر دانش آموزان با موضوع تغییرات انرژی است و از آنان می خواهم بیان کنند، چه تغییراتی در انرژی مشاهده می کنند؟
در این قسمت فقط نظرات آنان را می شنوم و اصلاح و تکمیل را به ادامه تدریس این درس واگذار می کنم. در ابتدای درس، از دانش آموزان می خواهم هر کدام واژه انرژی را در جمله یا عبارتی به کار برند و سعی کنند جملات گوناگون در این باره بیان کنند. (معلم فقط شنونده نظرات است. )
دانش آموزان: دانش آموزان مطالبی از سال سوم ابتدایی را در رابطه با انرژی، شکل ها و منابع آن به یاد می آورند، از آنها می خواهم مثال هایی در هر زمینه بیان کنند.
معلّم: از دانش آموزان می خواهم آزمایش صفحه… را انجام دهند و به آنها فرصت می دهم تا خودشان، شکل و تبدیلات انرژی را پیدا کنند.
* در آزمایش اول انرژی حرکتی به گرمایی
* در آزمایش دوم، انرژی گرمایی به حرکتی
* در آزمایش سوم، انرژی حرکتی به صوتی
* در آزمایش چهارم، انرژی حرکتی به حرکتی
* در آزمایش پنجم، انرژی حرکتی به صوتی و صوتی دوباره به حرکتی تبدیل می شود.
معلّم: از دانش آموزان می پرسم آیا می توانند چند وسیله یا پدیده را نام ببرند که تبدیلات انرژی در آن ها در حال انجام است؟ انرژی در چه موادی ذخیره می شود:؟
دانش آموزان با انجام آزمایش صفحه… ، با روش بالا بردن جسم به منظور ذخیره سازی انرژی آشنا می شوند. به دانش آموزان فرصت می دهم تا همراه گروه خود، شخصا آزمایش ها را تجربه کنند. قبل از تکرار آزمایش از فواصل 30 و 40 سانتی متر از آن ها می پرسم دانش آموزان را تشویق می کنم که برای پیش بینی می کنید انرژی سنگ، این بار در برخورد با سطح آب چه تغییری کرده باشد؟
توضیح پدیده های فوق، حتما از واژه های انرژی و تبدیل انرژی استفاده کنند تا این مفاهیم بیشتر در فرهنگ لغت ایشان قرار گیرند.
معلّم: بچه ها چه تجربه هایی مشابه آزمایش فوق داشته اید و چه وسایلی را می شناسید که با بالا رفتن، انرژی در خود ذخیره می کنند؟
همچنین به ورزش هایی اشاره کنند که هنگام انجام آن ها، انرژی به این روش ذخیره می شود یا به مصرف می رسد.
دانش آموزان: با انجام آزمایش بعد با روش های ذخیره سازی انرژی آشنا می شوند و تجربه های خود را در کلاس بیان می کنند.
ارزشیابی پایانی و جمع بندی
چند نمونه از سوالاتی که به پیوست این طرح درس وجود دارد را جهت انجام ارزشیابی پایانی از دانش آموزان می پرسیم.
معلم درس را با کمک دانش آموزان جمع بندی می کنند.
تعیین تکلیف
چند سوال از درس طرح نموده و پاسخ آن را نوشته و برای جلسه بعد با خود به کلاس بیاورید.
نکات آموزشی و روش تدریس
* درس در یک نگاه
در این درس، دانش آموزان ابتدا به کمک انجام آزمایش، آموخته های سال سوم ابتدایی را درباره انرژی و تبدیلات آن تجربه می کنند. سپس با انجام فعالیت هایی درمی یابند که انرژی می تواند به روش های مختلف در مواد و وسایل ذخیره شود. در ادامه، سفر انرژی را از انرژی خورشید تا تبدیل به انرژی گرمایی در پدیده های مختلف، بررسی می کنند.
* اهداف و پیامدها
در پایان این درس انتظار می رود دانش آموزان بتوانند:
1- فهرستی از انرژی های مختلف در زندگی روزمره و تبدیل آنها به یکدیگر را تهیه کنند.
2- تبدیل انرژی را در وسایل محدود و ساده بیان کنند.
3- تبدیل انرژی را در وسایل متنوع بیان کنند.
4- تبدیل انرژی را در وسایلی که بیش از یک نوع تبدیل انرژی در آنها انجام می شود، بیان کنند.
* مواد و وسایل آموزشی
فرفره، منبع گرما (شعله غیرمستقیم)، مداد، لیوان، چراغ قوه قابل شارژ با حرکت دست، توپ، اسباب بازی(دومینو)، طبل پلاستیکی، ظرف آب، سنگ کوچک، جسم فنردار یا اسباب بازی کوکی.
* دانستنی های درس
کلمه "انرژی" از زبان یونانی و به مفهوم "چیزی که در آن توانایی انجام کار وجود دارد"، گرفته شده است. یعنی انرژی چیزی است که موجب انجام کار می شود. انرژی با کار و حرکت همراه است. هرقدر ما کار بیشتری انجام دهیم برای انجام آن، به انرژی بیشتری نیاز است. ما انرژی را به مصرف می رسانیم(تبدیل می کنیم) و با آن کارهایمان را انجام می دهیم. همچنین برای تغییر مواد مانند سوختن چوب، شکستن چوب و ذوب فلزات به انرژی نیاز داریم. منبع همه انرژی ها خورشید است.
انرژی به شکل های مختلفی مانند انرژی حرکتی، انرژی گرمایی، انرژی نورانی، انرژی الکتریکی و انرژی صوتی مشاهده می شود. در شرایط مناسب این انرژی ها به یکدیگر تبدیل می شوند. انرژی شیمیایی یکی از شکل های انرژی است که در خوردنی ها و سوخت ها ذخیره شده است. این انرژی با مصرف کردن مواد به شکل های دیگر انرژی که مورد نیاز ماست، تبدیل می شود. انواع باتری ها که دست ساز انسان ها هستند، انرژی را در خود ذخیره می کنند و در موقع استفاده، انرژی مورد نیاز ما را فراهم می کنند.
همچنین قرار گرفتن در موقعیت های فیزیکی مانند قرار گرفتن در ارتفاع یا کشیده شدن، باعث می شود انرژی در جسم ذخیره شود. هنگامی که جسم رها می شود، به تدریج انرژی را که در خود ذخیره کرده به انرژی حرکتی تبدیل می کند.
در این درس، فقط به تعدادی از شکل های انرژی پرداخته می شود و بررسی انواع انرژی های جنبشی و پتانسیل مورد نظر نیست. شکل های مختلف انرژی دائماً در حال تبدیل به یکدیگر هستند و این تبدیلات به ما کمک می کنند تا بتوانیم شکل های مورد نیاز انرژی را به دست آوریم. بخش عمده انرژی که ما مصرف می کنیم از نور خورشید است. گرمای خورشید ما را گرم نگه می دارد. همین گرماست که باد و باران را سبب می شود. انرژی نورانی خورشید، انرژی لازم برای رشد بسیاری از گیاهان را به وجود می آورد و همین انرژی است که مواد غذایی لازم را برای انسان ها و حیوانات فراهم می کند.
بسیاری از ماشین ها و تاسیسات توسط سوخت هایی مانند: بنزین، زغال و گاز طبیعی کار می کنند. این سوخت ها در طول میلیاردها سال در زمین به وجود آمده است. این سوخ تها از تبدیل درختان و گیاهان و جانداران کوچکی که انرژی رشد و نمو خود را از خورشید کسب می کنند تشکیل شده است. این موجودات، پس از مردن و مدفون شدن در زیرزمین، تحت فشارهای زیاد و گذشت زمان به زغال و نفت و گاز تبدیل شده اند. این سوخت ها در طول زمان به وجود آمده اند و جبران نشدنی هستند.
انرژی کاهش نمی یابد و نابود نمی شود بلکه دائماً از شکلی به شکل دیگر تغییر و تبدیل می یابد. در بسیاری موارد، آغاز و پایان سفر انرژی نامشخص است. در اغلب پدیده ها و فعالیت ها، تبدیلات انرژی از انرژی نورانی خورشید شروع می شود و به انرژی گرمایی هوا خاتمه می یابد، لیکن هرگز نابود نمی شود.
* نکات آموزشی و فعالیت های پیشنهادی
در صفحه عنوانی، تصویر آب آبشاری بر روی توربین آورده شده است. هدف از این تصویر، آشنایی بیشتر دانش آموزان با موضوع تغییرات انرژی است. انرژی از آب آبشار به توربین و از توربین به دستگاه مولد برق آبی منتقل می شود و سپس برق تولید می شود و تغییرات انرژی ادامه پیدا می کند. از دانش آموزان بخواهید بیان کنند چه تغییراتی در انرژی مشاهده می کنند؟ در این قسمت از درس، فقط شنونده نظرات آنها باشید و اصلاح و تکمیل را به ادامه تدریس این درس واگذارید.
در ابتدای درس، از دانش آموزان می خواهیم هرکدام واژه انرژی را در جمله یا عبارتی به کار ببرند و سعی کنند جملات گوناگونی در این باره بیان کنند. این فعالیت به ما کمک می کند تا بفهمیم که دانش آموزان از مفهوم انرژی چه چیزهایی در ذهن دارند و برداشت های درست و احتمالا بدفهمی های آنها در چه زمینه هایی است. البته در این مرحله، فقط شنونده نظرات آنها هستیم و قضاوت و نتیجه گیری انجام نمی دهیم. لازم به ذکر است که به هیچ وجه تعریف واژه انرژی موردنظر نیست. احتمالا دانش آموزان مطالبی از آموخته های سال سوم ابتدایی را در رابطه با انرژی، شکل ها و منابع آن به یاد می آورند، از آنها بخواهید مثال هایی در هر زمینه بیان کنند. همین موارد را در رابطه با دو سوال دیگر ادامه دهید.
هدف از "آزمایش کنید" صفحه 65 یادآوری شکل های انرژی است که در پایه سوم ابتدایی آموخته اند. به دانش آموزان فرصت دهید تا خودشان، شکل و تبدیلات انرژی را پیدا کنند. در دومین آزمایش، دقت کنید دانش آموزان فرفره یا مارپیچ چرخانی را که می سازند، نزدیک شعله قرار ندهند و حت یالامکان از منابع گرمایی مانند بخاری استفاده کنند که شعله ندارد. در این آزمایش، انرژی گرمایی منبع گرما به انرژی حرکتی تبدیل می شود. در آزمایش سوم، انرژی حرکتی مواد به انرژی صوتی تبدیل می شود. در آزمایش چهارم، انرژی حرکتی دوباره به انرژی حرکتی تبدیل می شود. در آزمایش پنجم، انرژی حرکتی به انرژی صوتی و انرژی صوتی دوباره به انرژی حرکتی تبدیل می شود. در پایان، از دانش آموزان بپرسید آیا می توانند چند وسیله یا پدیده را نام ببرند که تبدیلات انرژی در آنها در حال انجام است؟
هدف از موضوع "انرژی در چه موادی ذخیره می شود؟ " آشنایی دانش آموزان با انرژی شیمیایی است. همه دانش آموزان، تجربه دریافت انرژی بعد از خوردن مواد خوراکی را داشت هاند اما در مورد سایر موجودات زنده، ممکن است نیاز به بررسی داشته باشند. لذا در پاسخ به سوال "ایستگاه فکر" از دانش آموزان می خواهیم همه جانوران و گیاهان را از نظر نیاز و تولید غذایی بررسی کنند.
دانش آموزان تجربه استفاده از باتری در اسباب بازی ها، ساعت ها و چراغ قوه های خانگی را داشته اند، اما درباره انواع بیشتر باتری ها شاید اطلاعات کاملی نداشته باشند. درباره "گفت و گو کنید" صفحه 66 بهتر است از دانش آموزان بخواهید در صورت امکان، انواعی از باتری های معمولی، قلمی، نیم قلمی، کتابی، باتری های گرد و… را به کلاس بیاورند و به دوستانشان معرفی کنند.
انرژی را می توان به روش هایی در اجسام ذخیره کرد؛ مانند بالابردن و کشیدن جسم کشسانی. وقتی جسمی را از زمین بالا می بریم، انرژی در آن جسم ذخیره می شود و وقتی آن را رها می کنیم، انرژی ذخیر هشده به تدریج به انرژی حرکتی تبدیل می شود. همین موضوع در رابطه با کشیدن جسم کشسانی صدق می کند.
در فعالیت علم و زندگی از تک تک دانش آموزان بخواهید که هرکدام یک وسیله یا پدیده را شناسایی کرده و همراه خود به کلاس بیاورند و سپس تبدیل انرژی آن را به دوستان خود معرفی کنند. لازم به تذکر است که آن وسیله یا پدیده بهتر است بسیار ساده و قابل دسترس باشد، مهم آن است که دانش آموز، خود شخصاً آن را شناسایی کرده و در کلاس معرفی کند. این فعالیت، ضمن توجه به آموخته های علمی دانش آموزان، به پرورش برقراری ارتباط و خلاقیت آنها کمک می کند. در صورتی که دانش آموزان بتوانند خودشان وسیله ساده ای را درباره تبدیل انرژی طراحی کرده و بسازند، بسیار ارزشمند است. برای تشویق بیشتر آنها، از ایشان بخواهید ضمن نمای شدادن وسیله، طرح خود را روی کاغذ رسم کنند و آن را در کلاس برای دوستان خود توضیح دهند.
سوالات درس با جواب
1- برای انجام چه کارهایی به انرژی نیاز دارید؟
جواب: راه رفتن، دویدن، برداشتن اجسام، ورزش کردن، نوشتن و… به طور کلی برای انجام هر کاری انرژی لازم است.
2- انرژی مواد غذایی از کجا به دست می آید؟
جواب: این انرژی با نور خورشید در گیاهان سبز ساخته شده و در آن ها ذخیره می شود.
3- انرژی شیمیایی چیست؟
جواب: انرژی ذخیره شده در مواد غذایی و میوه ها و سوخت هایی مانند نفت و گاز طبیعی را "انرژی شیمیایی" می گویند.
4- انرژی شیمیایی سوخت ها به چه صورت هایی می تواند تبدیل شود؟ می تواند به انرژی حرکتی یا انرژی گرمایی تبدیل شود در واقع وقتی جواب: سوخت می سوزد، باعث ایجاد گرما و حرکت می شود.
5- چه چیزهایی می توانند انرژی ذخیره کنند؟
جواب: موادّ غذایی، سوخت، باتری و مواد منفجره
6- کدام وسایل را می شناسید که به کمک باتری کار می کنند؟
جواب: تلفن همراه، ساعت، رادیو و…
7- آیا باتری هم انرژی را ذخیره می کند؟
جواب: بله
8- وقتی چراغ قوه یا اسباب بازی متحرک را به کار می اندازید، چه تغییرات انرژی ای مشاهده می کنید؟
جواب: در چراغ قوه، انرژی ذخیره شده ی باتری به نور و در اسباب بازی متحرک، انرژی ذخیره شده ی باتری به انرژی حرکتی تبدیل می شود.
9- آیا در اجسام نیز انرژی ذخیره می شود؟ مثال بزنید.
جواب: بله، آب پیشت یک سد، فنر فشرده شده و جسمی که بالاتر از سطح زمین قرار دارد، دارای انرژی هستند.
10- چگونه از انرژی ذخیره ای در آب پشت یک سد، انرژی الکتریکی حاصل می شود؟
جواب: وقتی آب از آبشار فرو می ریزد انرژی آن به تدریج به انرژی حرکتی تبدیل می شود، سپس وقتی آب بر روی توربین ریخته می شود آن را حرکت می دهد. توربین دستگاه مولّد را حرکت می دهد و مولّد انرژی حرکتی را به برق تبدیل می کند.
11- آیا می توان گفت وقتی سنگ از زمین فاصله دارد، انرژی در آن ذخیره می شود و پس از رها شدن به تدریج به انرژی حرکتی تبدیل می شود؟
جواب: بله
12- هنگام افتادن یک جسم از ارتفاع چه تبدیل انرژی ای انجام می شود؟
جواب: انرژی ذخیره شده(پتانسیل گرانشی) به انرژی حرکتی (جنبشی) تبدیل می شود.
فعالیت های زیر انجام دهید و بگویید در هر مورد، انرژی چه تغییری می کند:
13- دست های خود را به هم مالش دهید تا احساس گرما کنید.
جواب: انرژی حرکتی ماهیچه های ما در اثر نیروی اصطکاک به گرما تبدیل می شود.
14- فرفره ی کاغذی را بالی منبع گرما ( بخاری ) قرار دهید تا به چرخش در آید.
جواب: در این حالت انرژی گرمایی بخاری به انرژی حرکتی تبدیل می شود.
15- با مداد بر لبه ی لیوان ضربه بزنید تا صدا تولید شود.
جواب: انرژی حرکتی دست ما توسط مداد به لیوان منتقل شده به انرژی صوتی تبدیل می شود.
16- توپی را مطابق شکل پرتاب کرده تا با اسباب بازی ها برخورد کند و آن ها را به حرکت در آورد.
جواب: انرژی حرکتی توپ به قطعات برخورد می کند و از یک قطعه به قطعه ی دیگر منتقل می شود.
17- بر روی طبل پلاستیکی چند دانه برنج بریزید و سپس در نزدیکی پوسته ی طبل صدای محکمی ایجاد کند.
جواب: دانه های برنج بالا و پایین می پرند یعنی انرژی صوتی به حرکتی تبدیل می شود.
18- بسیاری از دانشمندان معتقدند بخض عمده ی انرژی که ما مصرف می کنیم از نور خورشید است. شما در این مورد چه فکر می کنید؟ دلایل خود را در گروه بیان کنید.
جواب: این انرژی با نور خورشید در گیاهان سبز ساخته شده و در آن ها ذخیره می شود. گیاهان با نور خورشید غذاسازی می کنند. جانوران از غذای تهیه شده توسط گیاهان استفاده می کنند. ما هم از گیاهان و هم از جانوران استفاده می کنیم، سپس انرژی مصرفی ما از نور خورشید است.
19- بعضی مواد مانند مواد غذایی و سوخت ها به طور طبیعی انرژی ذخیره می کنند و بعضی از وسایل هم مانند باتری ها می توانند انرژی ذخیره کنند. آیا تاکنون مواردی مشاهده کرده اید که بتوان در جسمی انرژی ذخیره کرد؟ چگونه؟
جواب: بله، اگر فنری را فشرده کنیم در آن انرژی ذخیره می شود.
20- ظرف آبی تهیّه کنید و سنگ کوچکی را ابتدا از ارتفاع 20 سانتی متری و سپس ار ارتفاع 40 سانتی متری و بار سوم از ارتفاع 60 سانتی متری داخل ظرف رها کنید. چه مشاهده می کنید؟
وقتی سنگ داخل آب رها شود آب به اطراف پخش می شود. در کدام ارتفاع آب بیشتری به اطراف پاشیده می شود؟
جواب: در ارتفاع 60 سانتی متری
آیا بالا بردن سنگ باعث ذخیره شده انرژی در آن می شود؟
جواب: بله
در چه نوع فعالیت ها و ورزش هایی بالا رفتن باعث ذخیره شده انرژی می شود؟
جواب: وزنه برداری، چتر بازی، ژیمناستیک و…
21- یک اسباب بازی کوکی (فنردار) تهیه کنید و آن را کوک کرده و رها کنید. بار دیگر آن را بیش تر کوک کنید. چه مشاهده می کنید؟
وقتی اسباب بازی را کوک می کنیم ( فنرش را فشرده می کنیم ) در آن انرژی ذخیره می شود و پس از رها شدن، اسباب بازی حرکت می کند.
در کدام حالت انرژی جسم چس از رها شدن بیش تر است؟
جواب: هر چه بیش تر کوک شده باشد انرژی ذخیره ای بیش تری دارد، سپس از رها شدن نیز انرژی بیش تری خواهد داشت.
هنگامی که ماشین اسباب بازی یا عروسک خود را کوک می کنیم، چه انرژی هایی به یکدیگر تبدیل می شود؟
جواب: انرژی شیمیایی غذایی که ما خورده ایم به انرژی حرکتی ماهیچه ها تبدیل می شود. وقتی اسباب بازی را کوک می کنیم انرژی ماهیچه ای ما به انرژی ذخیره شده در فنر اسباب بازی تبدیل می شود.
22- در گروه خود، سفر انرژی را برای هر کی از موارد زیر بیان کنید:
ورزشکاری که تیر و کمان را می کشد و سپس آن را رها می کند.
جواب: هنگام کشیدن تیر و کمان انرژی ماهیچه ای در آن ذخیره می شود و بار رها کردن، انرژی ذخیره ای به حرکتی تبدیل شده و تیر پرتاپ می شود.
کوهنوردی که از کوه بالا می رود و سپس با چتر نجات پایین می آید.
جواب: هنگام بالا رفتن، انرژی حرکتی به انرژی ذخیره ای تغییر می یابد و هنگام پایین آمدن با چتر، انرژی ذخیره ای به حرکتی تبدیل می شود.
آبی که پشت سد جمع می شود و سپس توربین برق آبی را می چرخاند و انرژی الکتریکی تولید می شود.
جواب: آب پشت سد انرژی ذخیره ای دارد. هنگام سرازیر شدن به حرکتی تغییر می شود و توربین را می چرخاند. انرژی حرکتی توربین در دستگاه مولّد به انرژی برق تغییر می کند.
آیا می توانید وسیله یا پدیده ای معرفی کنید که در آن دو تبدیل انرژی انجام پذیر باشد؟
جواب: در سوختن چوب، انرژی شیمیایی به انرژی گرمایی و انرژی نورانی تبدیل می شود. در لامپ، انرژی الکتریکی به انرژی نورانی و انرژی گرمایی تبدیل می شود.
تصور کنید انرژی نتواند از یک شکل به شکل دیگر تغییر یابد. مثلاً هوای گرم نتواند فرفره را بچرخاند در این صورت چه مشکلاتی پیش می آید؟
جواب: فعالیت هایی که انجام می شود قابل انجام نبود. مثلاً نمی توانستیم راه برویم، حرف بزنیم یا اتومبیل نمی توانست حرکت کند و…