مفاهيم

چرخه هستي – منظومه شمسي (3)

آزمايش

دانش آموزان براي اندازه گيري فواصل بين سيارات از هم رقابت مي كنند.

اهداف:

● نشان دادن اينكه سيارات چقدر از هم دور هستند .

● مقايسه فاصله بين سيارات

لغات:

فاصله – سياره – موقعيت

مواد لازم:

گچ – نام سيارات – نوار متري

پيش زمينه:

سيارات دور خورشيد مي گردند و منظومه شمسي را شكل مي دهند . مدار سيارات بيضوي شكل ، اگر چه در مقياس منظومه شمسي ، اين مدار ها مدور به نظر مي رسند . اندازه گيري دماي خورشيد تا سيارات كار آساني نيست . براي ستاره شناسان ابتدايي ، اين كار دشوار بود ، و اغلب مشاهدات غير صيحيح از جو زمين انجام مي گرفت . امروز با استفاده از تجهيزات زميني و فضايي بسيار حساس مي توانيم اين فواصل را بسيار دقيق تر انداز بگيريم .

نماي صحيح از منظومه شمسي نشان مي دهد كه مدارهاي سيارات با فاصله گرفتن از خورشيد فضاي بيشتر را به خود اختصاص مي دهند . براي مثال زحل و نپتون نسبت به زمين و رهره دورتر هستند . اين مشاهدات در قرن هيجدهم شناخته شد.

قانون بوده روش ساده اي براي به خاطر سپردن فواصل نسبي سيارات از خورشيد هستند . قانون بوده يك قانون فيزيكي واقعي نيست و خاصيت فيزيكي واقعي از منظومه شمسي را نشان مي دهد . اين قانون فواصل سيارات را تخمين مي زند . اين قانون فاصله بين سيارات و خورشيد را با اضافه عدد 4 به اعداد 0 ، 3 ، 6 ، 12 ، 24 ، و ... ( دو برابر عدد قبلي ) و تقسيم نتيجه آن به 10 نشان مي دهد .

نتايج اين توالي در جدول زير نشان داده شده است . نكته اينكه قانون بوده تنها زمانيكه كمربند شبه سياره اي به صورت سياره باشد ، عمل مي كند ( شواهد اخير نشان مي دهد كه هيچ سياره اي هرگز در كمربند سياره اي وجود ندارد ).

يك واحد موجود در جدول برابر با فاصله بين زمين و خورشيد است . شما از اين واحد هاي نسبي در تمرين زير با دانش آموزان ، استفاده خواهيد كرد .

فاصله از خورشيد بواسطه قانون بوده	سياره
4/0	عطارد
7/0	ناهيد
1	زمين
6/1	مريخ
8/2	كمربند شبه سياره اي
2/5	مشتري
10	زحل
6/19	اورانوس
8/38	نپتون
2/77	پلوتون

در آزمايش ، دانش آموزان اين فواصل را بصورت متر اندازه خواهند گرفت ، بطور مثال ناهيد 7/0 متر يا 70 سانتي متر از خورشيد فاصله خواهد داشت . قبل از آزمايش ، پيشنهاد مي كنيم كه از نخ براي اندازه گيري فواصل صحيح استفاده مي كنند .

روش كار:

1ـ اين آزمايش بازي است كه به دانش آموزان فاصله بين هر سياره را با استفاده از فكر كردن درباه جدول سيارات نشان مي دهد . هدف بازي براي دانش آموزان قرار گرفتن آنها در نظم سياره اي صحيح و اندازه هايي كه شما به آنها مي دهيد است . در نهايت شكلي از نظم سياره اي براي دانش آموزان نمايان خواهد شد .

2ـ اين آزمايش بهتر است خارج از كلاس انجام گيرد . كلاس رابه گروههايي يازده تايي يا بيشتر تقسيم كنيد . آزمايش را براي بچه ها را توضيح دهيد . به آنها بگوييد كه گروههاي آنها مسابقه خواهند داد تا ببينند چه كسي مي تواند فواصل نسبي سيارات از خورشيد را اندازه بگيرد . هر دانش آموز در گروه شغل مخصوصي دارد ، نه دانش آموز سيارات خواهند بود . يك دانش آموز با استفاده از فواصل موجود در كاربرگ، اندازه مي گيرد و سيارات را در فواصل صحيح از خورشيد قرار مي دهد . دانش آموزان باقيمانده بايد اطلاعات را ثبت اندازه ها را مجدداً باز بيني كنند . از دانش آموزان بخواهيد قبل از رفتن به فضاي باز با هم آشنا شوند . آنها بايد تصميم كه كدام دانش آموز كدام سياره خواهد بود و اطلاعات را روي كار برگ بنويسند . دانش آموزان انتخاب شده بايد كارتي با نام سياره خود بسازند . اين كار مشخص مي كند كه كدام دانش آموز معرف كدام سياره است .

3ـ با وادار كردن گروه ها به شروع در 90 از هم ، از تقلب جلوگيري كنيد . جسمي را به جاي خورشيد در مركز قرار دهيد . شايد بخواهيد يك نقطه گرد به علامت خورشيد روي زمين بازي قرار دهيد . اين كار تشخيص گروه دست را آسان تر مي كند .

4- كار با متر نواري را انجام دهيد . تاكيد كنيد كه دانش آموزان با هم همكاري كنند زيرا بايد حساب فاصله از يكديگر را داشته باشند . ممكن است بعضي دانش آموزان بفهمند كه اگر زمين را يك تكه گچ و متر نواري علامت بزنند ، به سرعت فعاليت و تمرين را انجام خواهند داده . شايد بخواهيد از اين فن به عنوان يك راهنمايي در هنگاميكه بچه ها گيج شدند ، استفاده كنيد .

5ـ بعد از اينكه گروه فعاليت را تمام كرد نتايج آنها را بررسي كنيد . برنده گروهي ست كه اول از همه به دستي تمام كند . وقتي تمام گروهها اندازه گرفته شدند . به كلاس بر گرديد و از دانش آموزان بخواهيد مابق كار برگ خود را كامل كنند .

6ـ بعضي دانش آموزان ممكن است كه متوجه شوند كه بين فواصل ارتباطاتي وجود دارد . سعي نكنيد قانون بوده را به دانش آموزان توضيح دهيد ، اما آنها را آگاه كنيد كه در حال مشاهده يك رابطه واقعي هستند . اگر دانش آموزان ارتباطي را نبينند ، خوب است . هدف آزمايش تنها ، تجربه فواصل و تفكر درباره آنها است . وقتي از آنها بخواهيد فكر كنند ، جواب صحيحي نخواهيد ديد .