آشنایی با ماشین های ساده - روز نخست
 

چکيده:
ماشین های مرکب همگی از چند ماشین ساده درست شده اند. ماشین های ساده در آسان کردن کارها به ما کمک می کنند و شش دسته اند.

اهداف:
پس از دسته بندی و تعریف ماشین های ساده، دانش آموزان قادر خواهند بود شش دسته ی اصلی ماشین ها را به راحتی شناسایی کنند.

وسايل لازم:

• 50 وسیله ی مختلف که در آن ها از ماشین های ساده استفاده شده است.
• برگه ی تعاریف
• برگه ی کار جستجو برای ماشین های ساده
• فضای کافی برای کار گروهی

اطلاعات پایه:
می توان برای سنجش میزان اطلاعات پایه ی دانش آموزان درباره ی ماشین ها، با این سوال شروع کرد که آنها چگونه می توانند یک حیوان بزرگ را در یک باغ وحش جابجا کنند؟

          شروع درس:

1. هر کس که تا به حال به باغ وحش رفته است، دستش را بالا بگیرد.
2. چند تا از بزرگ ترین حیواناتی که در باغ وحش دیده اید نام ببرید.
3. فرض کنید وقتی در باغ وحش اید، نگهبان باغ وحش از شما می پرسد چگونه می توان یکی از بزرگ ترین حیوانات را جابجا کرد. شما به او چه خواهید گفت؟
4. اول کمی فکر کنید.
5. درباره ی جوابتان با فردی که کنار شما نشسته است مشورت کنید.
6. حالا چند راه مختلفی را که به نگهبان پیشنهاد خواهید داد، در کلاس مطرح کنید.
   
   دنباله ی فعالیت:
7. بعضی از شما گفتید برای این کار باید از ماشین ها استفاده کنیم.
8. وقتی کلمه ی ماشین را می شنوید، چه تصوری از یک ماشین دارید؟
9. برای چه از ماشین ها استفاده می کنیم؟
10. تمام ماشین ها برای ساده تر کردن کارها طراحی شده اند.
11. تمام ماشین های مرکب با تمام پیچیدگی شان، بر پایه ی ماشین های ساده ساخته شده اند.
12. کسی می تواند توضیح دهد یک ماشین ساده چیست؟
    ماشین ساده ماشینی است که از یک یا چند جزء تشکیل شده و می تواند کارها را ساده تر کند.
13. ماشین های ساده در شش گروه اصلی دسته بندی می شوند و ما در این کلاس می خواهیم ماشین های مختلف را در این شش گروه قرار دهیم. بهتر است اول با این گروه ها آشنا شوید:
    
    • اهرم: یک تخته یا تیر که روی یک تکیه گاه قرار دارد.
    • تکیه گاه: به نقطه ای می گوییم که اهرم حول آن می گردد.
    مثال: دیلم، الاکلنگ، ...
    • سطح شیب دار: سطح صافی که یک سمت آن ارتفاع بیشتری نسبت به سمت دیگر دارد. به کمک این ماشین شما می توانید به راحتی یک جسم را به مکانی با ارتفاع بیشتر یا کمتر منتقل کنید.
    مثال: سرازیری ، جاده های کوهستانی، ...
    • چرخ و محور: محور میله ای است که از چرخ می گذرد و به چرخ اجازه می دهد تا بچرخد. به کمک چرخ و محور جابجا کردن اجسام از یک نقطه به نقطه ای دیگر ساده می شود.
    مثال: چرخ اتومبیل، اسکیت، واگن های قطار، چرخ دنده
    • پیچ: ماشین ساده ای است که در واقع از یک ماشین ساده ی دیگر ساخته شده است. پیچ در واقع یک سطح شیب دار است که به دور یک میله پیچیده شده است. بعضی از پیچ ها برای بلند کردن یا پایین آوردن اجسام به کار می روند. بعضی دیگر برای نگاه داشتن اجزای یک دستگاه در کنار یکدیگر به کار می روند.
    مثال: جک خودرو، گیره، ...
    • گوه: ماشین ساده ای که برای دور کردن دو جسم از یکدیگر به کار می رود. گوه در واقع از ترکیب دو سطح شیب دار ساخته می شود . یک سمت گوه تیز است و می تواند دو جسم را از یکدیگر دور کند.
    مثال: ناخن گیر، چاقو، تبر، ساطور
    • قرقره: قرقره از یک چرخ و یک طناب ساخته شده است. طناب داخل شیار چرخ قرار می گیرد و یک سر طناب به وزنه یا بار وصل می شود. سر دیگر طناب در دست شماست. وقتی شما سر دیگر را بکشید، چرخ خواهد چرخید و بار حرکت خواهد کرد.قرقره ها به ما کمک می کنند جسمی را بلند کنیم یا پایین بریم. قرقره ها برای جابجا کردن اجسام به جاهایی که که دور از دسترس اند بسیار مفید اند. در ضمن با به کار بردن قرقره ها جابجا کردن اجسام سنگین بسیار ساده خواهد شد.
    مثال: میله ی پرچم، جرثقیل، چوب پرده یا کرکره، ...
14. از دانش آموزان بخواهید تعاریف و مثال های خواسته شده در برگه ی تعاریف را بنویسند.
15. حالا می خواهم به هر یک از شما دو ماشین ساده بدهم. از شما می خواهم با دقت به آن ها نگاه کنید و بگویید چگونه می توانند کارها را آسان کنند.
16. (فکر کردن در باره ی ماشین های ساده ای که به آنها داده شده است.)
17. چرا باید بدانیم که یک ماشین ساده چگونه کارها را آسان می کند؟
    • زیرا با دانستن این نکته، می توانیم ماشین های ساده را دسته بندی کنیم.
18. پس از این که ماشین های ساده تان را کاملا بررسی نمودید، ماشین های خودتان را با یکی از هم کلاس هایتان مقایسه کنید. به تشابه ها و تفاوت های آن ها دقت کنید. بگویید ماشین های هر کدام از شما در کدام دسته قرار می گیرند؟
19. حالا هر دو نفری که با هم در یک گروه قرار دارند، 4 ماشین ساده دارند.
20. هر گروه باید ماشین های ساده ی خودش را با ماشین های ساده ی یک گروه دیگر مقایسه کند.
21. بنابراین یه ازای هر 4 نفر، 8 ماشین ساده خواهیم داشت.
22. سپس وقت آن خواهد شد که با توجه به نکاتی که آموختیم، بگوییم هر یک از این 8 ماشین در کدام یک از دسته های شش گانه جای دارد. در ضمن توجه کنید که هر یک چگونه کارها را آسان می کنند.
23. سپس از دانش آموزان بخواهید در گروه های 8 نفره قرار بگیرند. بنابراین برای هر 8 نفر 16 ماشین ساده خواهیم داشت.
24. پیش از شروع مرحله ی بعد لازم است یادآوری کنم که در کار گروهی لازم است به صحبت های تمام افراد گوش داد. بنابراین لازم است که  افراد به نوبت صحبت کنند.
25. در ضمن مهم است که دقت بسیار زیادی در مورد ماشین ها داشته باشیم. زیرا بسیاری از آن ها دارای لبه هایی تیز و برنده اند. بنابراین در هنگام انجام این فعالیت هیچ کس نباید شیطنت کند و درغیر این صورت باید تنها به فعالیت سایرین نگاه کند و حق شرکت در کارها را نخواهد داشت.
26. اگر کسی در مورد مراحل کارسوالی دارد بپرسد.
27. هنگامی که شما مشغول انجام کارها هستید، من به نوبت به هر گروه خواهم آمد تا اگر کسی سوالی دارد، جواب دهم.
28. پس از توضیح دادن مراحل کار، زمان آن است که ماشین ها را بین دانش آموزان پخش کنید.
29. ابتدا هر دانش آموز به تنهایی ماشین هایش را بررسی خواهد کرد.
30. حال از دانش آموزان بخواهید با یک نفر هم گروه شوند.
31. در این مرحله باید گروه های 4 نفره تشکیل شود. در ضمن دانش آموزان در این مرحله باید ماشین هایشان را بر طبق تعریف در گروه های شش گانه دسته بندی کنند.
32. در مرحله ی آخر دو گروه بزرگ 8 نفره خواهیم داشت و دانش آموزان باید تمامی 16 ماشین را در گروه های شش گانه دسته بندی کنند.
33. به دانش آموزان بگویید در پایان کار از هر گروه 6 نفر به عنوان نمایندگان گروه انتخاب خواهند شد. این نمایندگان باید توضیح دهند که چگونه ماشین های مختلف دسته بندی شدند. آن ها باید یک لیست از اهرم ها، قرقره ها، گوه ها، سطوح شیب دار، چرخ و محورها، و پیچ های موجود در گروه را ارائه دهند.
    
    پایان:
34. لیست های نمایندگان گروه ها را با یک دیگر مقایسه کنید.
    • دقت کنید که به هر گروه چه ماشین هایی داده اید.
    • آیا دانش آموزان ماشین های مشابه را در گروه های یکسان قرار داده اند؟
35. دانش آموزان باید توجه به لیست ها بگویند که چه هنگام از اهرم، گوه، سطح شیب دار، پیچ، چرخ و محور و یا قرقره استفاده می کنیم؟
36. چرا از ماشین های ساده استفاده می کنیم؟
37. یک ماشین ساده را تعریف کنید.
    
    تکلیف:
38. لطفا تکالیف جلسه ی آینده را در دفترچه های خود یادداشت کنید:
39. امشب شما باید در یک جستجوی کامل در داخل منزل خود، ماشین های ساده ی داخل خانه را بیابید و برگه های جستجو را پر کنید. شما باید برای هر گروه ماشین های ساده چند مثال بیابید و به این دو سوال پاسخ دهید: کدام بخش خانه بیشترین تعداد ماشین ساده را دارد و کدام بخش کمترین تعداد را داراست؟ (مثالاً اتاق خواب، حمام ، آشپزخانه و ...)
40. هر کس سوالی دارد بپرسد.
41. در ضمن لطفا برگه ی تعاریف خود را در جایی مطمئن نگاه دارید و برای جلسه ی آینده، وسایل امروز خود را همراه بیاورید.

ارزشيابي:
دانش آموزان در یک فعالیت گروهی مورد ارزیابی قرار می گیرند و نتایج آن در فرم مخصوص هر دانش آموز ثبت می شود. مبنای ارزیابی دانش آموزان، پاسخ های آن ها به پرسش های من و عملکرد آن ها در تکلیف ماشین های ساده است.