أكتشف بنفسك : الصفحة الرئيسية > تبادُل > طاقة > سؤال/ جواب
ما يمكن عمله من نشاطات في مجال الطاقة للمرحلة الثالثة
٠٩/١٢/٢٠٠١
تاريخ
 
سؤال من
 

قررت تقديم سلسلة مستوحاة من سلاسل "اكتشف بنفسك " العلمية لانني اجد ان المنهج العلمي المتبع بها في غاية التشويق واحاول تطبيقها بقدر المستطاع أنا اعمل على تقديم سلسلة حول موضوع الطاقة و في أثناء السلسلة الثانية والحصة الثانية منها ( وهي بعنوان طاقة شيء مرتفع) لا ارى كيف يمكنني تقديم  تلك السلسلة بهدف اثبات ان انتقال شيء من مكانه هو ايضا مصدر للطاقة خاصة لأنني اعتبر ذلك عملية ارسال وليست انتقال كما ان الأشارة اليه كشيء ينخفض اليس ذلك يحد الطفل في ابحاثه نظرا انه يمكن حدوث نفس الظاهرة مع شيء موضوع في وضع مستوى ( مثال: لعبة البلي، عربات طائشة) . فما هي مجازفة الشيء الذي يفقد ارتفاعه؟ هل السيارة التي تنزل مرتفعاً تستهلك ام تنتج طاقة؟ لقد قمت بالفعل بتنفيذ الحصة الأولى (وهي بعنوان الهواء كمصدر للطاقة) في أثنائها اكتفي التلاميذ بالنفخ فوق قطعة ورق او تعليق قطعة من الورق المقوي مثبت به خيطان وبهز أطرافها وقاموا برفع شيء بفضل الهواء فقلت لهم انه يجب ان يبقى مرتفعا (كمثال الرافعة) كيف يمكنني ان اكون اكثر تحديدا منذ البداية؟ اشكركم مقدما

 

 
 
١٢/١٢/٢٠٠١
تاريخ
 
إجابة من
 

إن الأسئلة التي تطرحينها عامة وتتطلب توضيحات علمية و عناصر للتفكير التعليمي:
أ‌- مصادر الطاقة لا تشير هذه المصطلحات الى اي تعريف علمي حسب معلوماتي فهي نتاج مضمون اجتماعي اقتصادي : يجب ان نحصل على الدفء والأنارة والتنقل و الطهي وغسل الملابس . وتعد الأدوات التقنية التي اخترعت لهذا الصدد واضحة الأستخدام لحد ما ولكن على اية حال يوجد في الأصل مصدر مادي يتكون من المادة الأولية (اي المصدر  المستخدم) على سبيل المثال للحصول على الدفء يمكننا اشعال نار في المدفئة وهنا يمكننا التعرف بسهولة على مصدر الطاقة وهو الخشب يمكننا كذلك تشغيل زر الدفاية الكهربائية وهنا تبدأ الأمور في التعقيد فعند تتبعنا للسلسلة التكنولوجية سنصل الى مركز توليد الطاقة الكهربائية التي تعمل بفضل مصادر عدة (كاليورانيوم والغاز الطبيعي والبترول وارتفاع الماء المحجوز (بواسطة السدود) retenue d'eau) إذا أننا يمكننا تشبيه تعبير "مصادر للطاقة" sources d'énergie ب" موارد الطاقة "resources énergétique وهكذا تعد موارد الطاقة هي المواد الكيمائية التقليدية القابلة للأشتعال والمفعلات الذرية والشمس والمد والجزر والهواء والماء المحجوز. بعض هذه المورارد متجددة بالنسبة للأنسان (فالهواء والماء المحجوز يعدان من المصادر المتجددة)
ب‌- اشكال الطاقة وانتقالها: عرف منتصف القرن التاسع عشر تكوين شكلية formalisme يضفي اطار تفكير موحد لمجموعة من المجالات والتي تمثل حتى الأن حقول للمعرفة الحرة المستقلة ( كقوانين الحركة والكهرباء وعلوم الحرارة والكيمياء) وتعمل تلك الشكلية على تحديد وجود قيمة ما تسمى "الطاقة" يمكنه ان يظهر في عدة اشكال مختلفة وهي تخضع لمبدا المحافظة فالطاقة لا تخلق ولا تفنى فاذا كان هناك نظام ما يبدو في الظاهر انه يكسب او يفقد طاقة فهذا لانه في الحقيقة قد تبادل هذه الطاقة مع نظام آخر انطلاقا من هذا المبدأ فمن المعتاد ان نقوم بالتوفيق بين مركبين : - اشكال الطاقة التي تختزن في انظمة مواد يمكن التعرف عليها بوضوح ( كالطاقة الحركية التي تعد شكلاً من أشكال الطاقة تختزن في الأشياء المتحركة ، وكذلك الطاقة الكيماوية التى تخزن في المفعلات الكيماوية.... الخ). – التنقلات التي تتم بين الأشياء ( كالحرارة التي تعد انتقال الطاقة من جسم سخنٍ نحو آخر اكثر برودة والطاقة الكهربائية التي تعد انتقالاً يتم مثلا في بطارية اللمبة.. الخ) على اختلاف المصادر الطاقة التي قد نفكر فيها تلقائيا تعد أشكال وانتقالات الطاقة ذات قيم تجريدية التي عبر عنها العلماء بمعدلات رياضية  لا يلعب الحدس دور كبير في هذا المجال وقد كتبت مرة اؤكد فيها انه قد يكون معوقا لعملية تكوين مفهوم خاص بالطاقة في مقال (...) ومن ضمن المصاعب ما يلي: ان مصادر الطاقة تنفذ( باستثناء مصادر الطاقة المتجددة التي تنفذ ايضا الا ان ذلك يحدث عاى نطاق اكبر من الوقت) ولا تنفك الرسائل العلامية ان تذكرنا بذلك في حين ان قيمة الطاقة تبقى ( لا تفقد ولا تخلق) هل يبدو هذا متجانساً ومنطقياً؟ لن استطرد في الطريقة التي تكشف عن هذا التناقض الظاهري فانا لم اتطرق الى هذا التناقض الا لتوضيح مدى تعقيد المفهوم وربطه بما سوف اوضحه في الفقرة ث.
ت‌- انتقال الجسم وعلاقته بمفهوم الطاقة: مع احترامي وتقديري لكل من يساهم ويحارب على موقع "اكتشف بنفسك" لتقديم واقتراح السلاسل التعليمية على المعلمين فانا احب ان اوضح ان الوثيقة التي تشير اليها غير واضحة أو دقيقة في استخدام المفردات وخاصة استخدام مصطلح " مصدر الطاقة" الذي لا يشير الى اي من التعبير الأجتماعي والأقتصادي ولا الي التعبير العلمي. ولكي نكون اكثر دقة على المستوى العلمي هو انه بالمقارنة لمستوى الطاولة التي تجري عليها الأختبار يملك الجسم المتحرك طاقة متحركة وذلك ليس لانه يهبط بل لانه يتحرك وبالتالي فانك على حق في هذه النقطة: ان ليس هناك اهمية في كون الجسم يهبط او انه يتحرك افقيا او حتى يرتفع ما يهم حقا هو الحركة نفسها ولكن يجب الأنتباه الى ان جسماً غير متحرك فوق الطاولة يملك ايضا طاقة (مقارنة بالطاولة) ففي الحقيقة اذا ما تركناه سوف يحصل على سرعة اي انه يحصل على طاقة حركية وبما ان الطاقة لا تخلق فيجب ان نتفق انه كان يمتلك طاقة قبل ان يتحرك وتسمى طاقة الكتلة المرتفعة اسم الطاقة الكامنة ففي أثناء هبوط الشيء يفقد من طاقته الكامنة ويكتسب طاقة حركية (وذلك كلما زادت السرعة) وهنا لا يتعلق الأمر بعملية ارسال كما تقول في رسالتك بل عملية تحول تحدث في الجسم نفسه ( حيث تغير طاقته من شكلها : فتمر من الشكل الكامن الى الشكل المتحرك) اذا تجاهلنا الأحتكاكات فان السيارة التي تهبط من هضبة (دون فرامل او محرك) فهي لا تستخدم ولا تنتج كذلك اي نوع من انواع الطاقة فهي تطور من طاقتها الثابتة ( وهي تساوي طاقة حركية + طاقة كامنة= طاقة ثابتة. اما اذا كانت السيارة تملك محركاً فهي تستخدمه لكي تحصل على سرعة اكبر من التي تمدها به سقوطها الحر طوال الهضبة اذا فانها تستخدم الطاقة الكيميائية للوقود لتحصل على طاقة متحركة اذا ما كانت السيارة بها فرامل وتهبط بسرعة ثابتة اذا فان طاقتها تقل ( حيث تبقى طاقتها المتحركة ثابتة وتقل طاقتها الكامنة) وبما ان طاقتها تقل فمعنى ذلك انها تعطيها للبيئة ( في صورة حرارة بسبب احتكاك الفرامل ضمن اشياء اخرى) في كل هذا قد اهملت ذكر سخونة المحرك التي تنقل الحرارة الى الهواء المحيط وعض الأشياء الأخرى غير المهمة. كما ترى كل هذا ليس بالسهل او البسيط اذا كيف نتناول ذلك في الفصل؟
ث‌- ما يمكن تناوله في مجال الطاقة للمرحلة الثالثة: من وجهة نظري:
١- تجنب اي محاولة لتعريف المفهوم في أثناء سير الحصة كما هو مقترح ، كنت شخصيا سألغي اي مناقشة قد تدور من نوع " هل يمكن تحريك الشيء دون اللجوء لمصدر للطاقة؟ فهي قد تؤدي الى مناقشات مجردة حيث لن تكون الطاقة فيها سوى عبارة عن كلمة تردد للذهاب الى عمق ابعد اظن اننا يجب ان نقوم بالغاء كلمة "طاقة" من مفرداتنا واستبدال المصطلحات ذات المعنى التقني الأقل ولكنها يمكن وصفها بسهولة في كل موقف. مثلا يمكننا ان نقول ان سرعة الهواء تتسبب في تحريك المراوح او ان ضوء الشمس يسخن الجسم الذي يقع عليه كما نحاول في كل مرة استخدام أمثلة من السلاسل التعليمية المقترحة سترى ان هذا ممكن تحقيقه
٢- اعمل على الأبقاء على التحدي في أثناء إجراء التجارب إذا كانت لدي يعض التحفظات حول السلاسل العلمية التي يقترحها العلماء على الموقع لا انني اجد التجديات المختلفة التي يطرحونها اثناء اجراء التجارب شيقة جدا مثلا ايجاد عدة طرق لرفع شيء بالهواء وكذلك مع الماء الذي يسيل من الصنبور. كيف يمكن تحريك شيء عن طريق سقوط او تحريك شيء آخر ؟ كيف يمكن اضاءة لمبة دون استخدام البطارية؟ كيف يمكن تسخين جسم بفضل الشمس؟ الخ ان الهدف من هذه التحديات بالأضافة الى الجانب الواقعي التي تتصف بها هو ان افكار التلاميذ يمكن اختبارها والتحقق منها فحين يقول تلميذ " اظنني نجحت حين عملت هكذا" يمكنك ان ترد عليه وتقول " حاول وسنرى" ولكن اذا قال لك " لا اظن ان طاقة الهواء يمكن  تحرك الطاحونة" كيف يمكنك الأجابة سوى بطريقة متسلطة ؟ واذا قال امكر تلاميذك " ليست الطاقة هي التي تحرك بل السرعة" فماذا تجيب؟ هل ستقول ان ذلك يرجع الى خطأ علمي وتبدأ بشروح ترجع لما يأخذه الفصل الأول بالقسم العلمي؟ يجب ان تعترف ان هذه ليست بالإجابة التي تنم عن نضج
٣- ماذا يجب ان يتعلمه التلاميذ؟ بعد حل تلك التحديات الأختبارية سيكون التلاميذ قد بدأوا في تطوير مهاراتهم العملية والتقنية ليس ذلك فقط بل سيتعلمون ( خاصة اذا كان المعلم يساعد تلاميذه لادراك ذلك) ان هناك العديد من الطرق للحصول على نفس التأثير فلاضاءة اللمبة فيجب توصيلها ببطارية وتبديل على دراجة ( بها مولدها الكهربائي) وهكذا بالتوازي سيدركون ان من المبدأ الواحد قد نحصل على عدة نتائج فالهواء يمكن ان يتسبب  في نقل شيء او بفضل محرك هوائي يمكن اضاءة اللمبة فالعالم يرى تحت تعددية امثلة مبدأ الطاقة ولكن ذلك لحسن الحظ لا يحدث مع التلميذ ولكنه يكون قاعدة امثلة تساعده بالطبع على بناء مفهوم الطاقة في سنوات تعليمه اللاحقة ومثالا على ذلك سوف اقوم بالمقاربة بين الفكرة التي من خلالها اولا ممارسة اللغة (بالمرحلة الأولى والثانية) قبل التحليل والبدأ بعمل النحو بحرص

 
 
أدوات
© اكتشف بنفسك ٢٠٢٤