گرد آوري و تنظيم : گروه زمين شناسي استان قزوين   

         عنوان درس : ميدان مغناطيسي زمين                                                  صفحه :   23 و24                      

           كتاب : علوم زمين پيش‌دانشگاهي

هدف پاياني: توسعه مهارتهاي كاوشگري دانش آموزان

هدف آموزشي : آشنايي دانش‌آموزان بانحوه‌ي ايجادميدان مغناطيسي زمين

اهداف رفتاري : انتظار می رودفراگیران :

  • درمورد چگونگي پيدايش ميدان مغناطيسي زمين حساس وكنجكاوشوند--
  •  بتواننداطلاعات وداده‌هايي را درمورد چگونگي ايجادميدان مغناطيسي زمين گردآوري نمايند--    
  • فرضيه‌هايي را در مورد نحوه‌ي پيدايش ميدان مغناطيسي زمين ارائه دهند--
  • حداقل یک آزمايش را براي نشان دادن چگونگی  ايجاد‌ميدان مغناطيسي زمين پیشنهاد داده واجراكنند--
  • نحوه ی ایجاد میدان مغناطیسی زمین را براساس پدیده دیناموی خودالقاء شرح دهند--
  • یافته ها ونتایج حاصل از جریان کاوشگری خود را به شکل ساده سازمان دهی نموده وبیان نمایند--

مراحل تدريس(شرح مختصر مراحل تدريس طبق الگوي كاوشگري) :

1- رويارويي با مسئله :

 آقا يا خانم معلم  وارد كلاس پيش‌دانشگاهي تجربي شده وپس ازانجام فعاليتهاي مقدماتي  (سلام واحوالپرسي ، ديدن تكاليف و ...) ازنماينده كلاس مي‌خواهد كه ازآزمايشگاه دبيرستان ظرفي پرازآب ، يك عددچوب‌پنبه كوچك ويك عددآهنربا وسوزن تحويل گرفته وباخودبه كلاس بياورد. معلم پس ازآماده شدن وسايل مذكور ، سوزن راچند باربرروي آهنربا كشيده وآنرا بر روي چوب پنبه نصب مي‌كند وسپس چوب پنبه را برسطح آب شناور مي‌سازد.دانش‌آموزان مشاهده خواهند نمود كه سوزن همراه با چوب‌پنبه چرخيده و درراستاي خاصي قرارخواهدگرفت. در اين موقعيت دانش‌آموزان با يك مشاهده ناهمخوان وموضوع جالب روبرو شده و براي يافتن علت و چرايي موضوع از معلم سئوال خواهندنمود. ضمنا سئوالات آنان بايد به‌گونه‌اي طراحي‌شوند كه معلم بتواند با آري يا خير به‌آنها پاسخ دهد.اينك برخي از سئوالات  احتمالي دانش‌آموزان مورد بررسي قرار خواهدگرفت :

2- گردآوري داده‌ها وتایید درستی آنها :

علي : آيا مي‌توان علت چرخش سوزن را به وجود نيرويي در اطراف آن نسبت داد؟

معلم : بله

محمد : با توجه به‌اينكه سوزن در راستاي شمالي – جنوبي ايستاده است ، آيا مي‌توان عملكرد آنرا شبيه به يك عقربه مغناطيسي (قطب نما) دانست ؟

معلم : بله

فرهاد : آيا سوزن تحت تاثير ميدان مغناطيسي زمين (ماگنتوسفر) قرارگرفته‌است ؟

معلم : بله

علي : آيا علت ايجاد  ميدان مغناطيسي زمين ، وجود كانيها يا مواد مغناطيسي در درون آن است ؟

معلم : خير

مجيد: آيا مي‌توان گفت كه كره‌زمين ازابتداي‌ تشكيل وبه‌طورذاتي داراي ميدان‌مغناطيسي بوده‌است ؟

معلم : خير

3- فرضیه سازی وآزمایشگری (آزمون فرضیه) 

(در اين مرحله دانش آموزان با تركيب اطلاعات قبلي خود اقدام به فرضيه‌سازي نموده وسعي مي‌كنند آموخته‌هاي قبلي خود در درس فيزيك را با موضوع درس امروز ارتباط دهند واز اين طريق علل تشكيل ميدان مغناطيسي زمين را مورد كاوش وبررسي قراردهند. ادامه سئوالات دانش‌آموزان بيانگرتلاش آنان جهت كسب اطلاعات بيشتر براي تاييد فرضيه‌ي فوق است ) :

مسعود : آيا مي‌توان از قوانين فيزيك وبويژه پديده ديناموي خودالقا براي توجيه علت تشكيل ميدان مغناطيسي زمين بهره گرفت ؟

معلم : براي جواب‌گفتن به اين سئوال مي‌تواني آزمايشي را پيشنهادكني ؟

مسعود : بااستفاده از يك سيم‌پيچ ، يك آهنرباي نعل اسبي ويك دستگاه ولت‌متر مي‌توان آزمايشي را ترتيب داد كه طي آن نحوه‌ي ايجاد ميدان الكتريكي  توسط پديده‌ي خودالقايي نمايش‌داده شود .

دقايقي بعد وسايل فوق از آزمايشگاه به كلاس درس آورده‌شده وآزمايش‌پيشنهادي مسعود انجام مي‌پذيرد ودانش‌آموزان نحوه‌ي ايجادميدان الكتريكي را به‌طورعملي مشاهده مي‌نمايند.(همراه باحركت سيم‌پيچ دردرون آهنربا، ولت‌متر ايجاداختلاف‌پتانسيل را بين دورسرسيم‌پيچ‌نشان‌مي‌دهد)

حميد : آيا هرنوع عنصري در درون زمين مي‌تواند موجب پيدايش ميدان الكتريكي شود؟

معلم : خير

سعيد :آيا عنصري كه در پيدايش ميدان مغناطيسي زمين مؤثر است ، بايستي حتما رسانا باشد؟

معلم : بله

احمد : چه عنصري را مي‌توان به عنوان ماده رسانا جهت ايجاد پديده خودالقايي در نظرگرفت ؟

معلم : شما چه فكر مي‌كنيد ؟

مجددا احمد : آيا آهن موجود در هسته زمين مي‌تواند نقش ماده‌ي رسانا را ايفا كند ؟

معلم : بله

علي :  آيا مي‌توان گفت كه آهن مذاب موجود در هسته‌ي خارجي زمين مولد ميدان الكتريكي است ؟

معلم : بله

4- سازمان‌دهي وقانونمندساختن قواعدوتوضيحات :

معلم : قبل از اينكه به پرسيدن ادامه دهيد، بگذاريد ببينيم تا كنون چه اطلاعاتي به‌دست‌آمده وويژگيهاي مسئله موردنظرماچيست؟

سعيد: خلاصه‌اي ازموارد پرسيده شده واطلاعات حاصل را بيان مي‌كند. ادامه سئوالات فراگيران به‌شرح زيراست:

مسعود :در پديده خودالقايي دو عامل يعني حركت ماده رسانا وبه‌دنبال آن  قطع خطوط نيروي يك ميدان مغناطيسي ، داراي اهميت است ،آيا می‌توان براي زمين نيز مكانيسمهايي جهت حركت آهن مذاب وقطع خطوط نيروي مغناطيسي در نظرگرفت ؟

معلم : بله

محمد : آيا حركات انتقالي ووضعي زمين را مي‌توان به عنوان يكي از عوامل جابجايي ماده رسانا در نظرگرفت ؟

معلم : بله

سعيد: آيادردرون هسته‌زمين جريانها وحركاتي نظير جريانهاي كنوكسيوني ايجادمي‌شود؟

معلم : بله

 رسول : آيا اين جريانهاي كنوكسيوني ايجاد شده ، در كيفيت ايجاد ميدان مغناطيسي زمين نقش دارند ؟

معلم : بله

بهروز : به‌هرحال آيا مي‌توان گفت كه ما به يك ميدان مغناطيسي عظيم نياز داريم تا خطوط نيروي آن توسط آهن مذاب هسته‌خارجي زمين قطع شود ؟

معلم : بله

علي : آيا منشا اين ميدان مغناطيسي  مربوط به خارج از منظومه شمسي مي‌شود؟

معلم :خير

علي : آيا منشاء اين ميدان مغناطيسي خورشيد است ؟

معلم : بله

احسان : آيا زمين مرتبا در طي حركت وضعي وانتقالي خود ، خطوط نيروي مغناطيسي خورشيد را قطع مي‌كند؟

معلم : بله

5- تحليل جريان و راهبرد كاوشگري :

دراين مرحله دانش‌آموزان راهبردهاي مشگل‌گشايي مورداستفاده درطي‌كاوشگري راتحليل‌نموده ونتايج حاصل راموردارزيابي قرارمي‌دهند:

مجيد : آيا قطع خطوط نيروي  ميدان مغناطيسي خورشيد توسط آهن مذاب هسته خارجي  ، باعث القاي الكتريسيته در درون هسته مي‌شود؟

معلم : بله

مجيد: آيا ميدان الكتريكي  حاصل درهسته داخلي ايجاد مي‌گردد؟

معلم : خير

شهرام : پس بايستي نتيجه‌گرفت كه اين ميدان الكتريكي در درون هسته خارجي زمين تشكيل مي‌گردد ؟

معلم : بله

 بهروز : آيا همين ميدان الكتريكي حاصل ،  مي‌تواند مولد ميدان مغناطيسي زمين  باشد ؟

معلم : بله

شيوه‌ي ارزشيابي از درس :

با توجه به اينكه در اين قسمت  اغلب مطالب آموزشي  مربوط به مبحث ميدان مغناطيسي زمين مورد بررسي وكنكاش قرارگرفته‌اند  معلم تعدادي سئوال از درس جديد مطرح نموده وبا انجام ارزشيابي پاياني (به‌صورت كتبي) ، نتايج ارزشيابي مذكور را به دانش‌آموزان اعلام مي‌نمايد.

نمونه سئوالات ارزشيابي پاياني :

1. آيا ميدان مغناطيسي زمين فقط دراثروجودبرخي ازعناصرياكانيها دردرون آن بوجودمي‌آيد؟

2. نحوه‌ي پيدايش ميدان مغناطيسي زمين‌را براساس پديده‌ي ديناموي خودالقاء شرح دهيد :

3.  آيا ميدان مغناطيسي زمين حالت پايدار ودائمي دارد؟

4.  و ......

پس از بازخورد نتايج ارزشيابي پاياني به دانش‌آموزان ، معلم  تكاليفي را براي جلسه بعد مشخص نموده و درپايان ، كلاس درس با ذكر صلوات خاتمه خواهديافت.

       

 

+ نوشته شده در  یکشنبه شانزدهم آبان 1389ساعت 10:41 قبل از ظهر  توسط  محمد کاظمی الموتی   |