أكتشف بنفسك : الصفحة الرئيسية > أنشطة > > > قياسات الفترات الزمنية المختلفة واختبار صحة الافتراضات
سلسلة دراسية: : قياسات الفترات الزمنية المختلفة واختبار صحة الافتراضات  [الدورة ٣]
قياسات الفترات الزمنية المختلفة واختبار صحة الافتراضات
مؤلفون
 
يتطلب الجزء الأول من هذه الوحدة، جعل التلاميذ يدركون ان اي قياس قد سكون غير دقيق بالضرورة في حين يقوم الجزء الثاني، بعد القيام بصناعة ساعة دقاقة بسيطة، على طرح افتراضات حول المعايير المحتملة التي يمكن ان تؤثر على الفترة الزمينة التي تستغرقها الساعة واختبار صحة هذه الأفتراضات الواحدة بعد الأخرى مع تغيير في كل مرة قيمة المعيار مفسه الذي يجب اختباره مع الأحتفاظ بقيم المعايير الأخرى ثابتة
ملخص
 
٠١/٠١/٢٠٠٢
تاريخ النشر : 
 
  •  جعل التلاميذ يدركون ان اي قياس يحمل في ذاته شبه الشك انه لايمكن الحصول على قيمة حقيقية للقياس ولكن يمكن بعد القام بالعديد من القياسات الحصول على قيمة متوسطة لها قدر من الصحة
  •  صناعة آلة تقنية كساعة دقاقة بسيطة و القيام بتعريف طريقة قياس التوقيت اى افضل الظروف التي يجب توفرها لقياس مدة زمنية معينةتشجيع عملية طرح الأفتراضات لدى التلاميذ و تطوير وتحديد نظم تجريبية تعتمد على اختبار صحة فرضية معينة عن طريق تغير في كل مرو عامل واحد وهو العامل الذي نريد اختباره والأحتفاظ بجميع العوامل الأخرى ثابتة
هدف
 
 

التوعية بعدم دقة القياسات

الحصة الأولى والثانية

تعتمد هذه الحصص على حقيقة ان الاطفال لديهم بالفعل معرفة بوحدات القياس المستخدمة. والهدف من هاتان الحصتان هي توعية الأطفال بانه يوجد قدر من عدم الدقة في القياسات بالرغم من الحرص الذي نحاول اتخاذه في رفع هذه القياسات. وللقيام بذلك يجب الأستعانة في اول الأمر بمسرع (مؤقتة موسيقية) metronome غير اليكتروني يحدث ايقاع. سيجتمع رأي التلاميذ كلهم على رأي واحدو وهو ان المسرع يحدث ايقاع منتظم فيظن البعض انه اذا تم قياس الفترة الزمنية التي تمر بين كل دقتين فان لها نفس القيمة في حين انه من المهم في هذه الحالة هو لفت انتباه التلاميذ ان اذا كل شخص اذا ما استعان بساعة ايقاف Stop watch سيحصل على نتيجة مختلفة عن الاخرين بالأضافة الى انه اذا قام كل طفل بأعادة حساب الوقت سيجد الحساب الرقمي مختلف عما حصل عليه في اول مرة. وهكذا يتم توعية الأطفال بمشكلة عدم دقة القياسات (وهنا لاداعي لاستخدام هذه المفردات اثناء الشرح) وسيحصل حل منهم على حدا على عدة قياسات مختلفة ثم بعد ذلك في مجكموعات سيحاول التلاميذ الى التوصل الى قياس متوسط من كل القياسات السابقة (وستكون هذه فرصة مناسبة للتطرق لشرح مفهوم "المتوسط" وذلك اذا لم يتم فعل ذلك سابق

الحصة الأولى

وتستغرق ٦٠ دقيقة
الأدوات اللازمة للحصتين:
٦ آلآت مسرعmétronomes ذات رجاح ، ٦ساعة ايقاف (ملحوظة: بعض الأطفال لديهم فسي ساعاتهم مقايس للوقت مفيدة جدا)
المرحلة الأولى:
مقدمة عن المسراع والساعة ايقاف وكيفية استخدامهما
سؤال: هل تعرفون هذه الآلات ؟ هل لديكم علم متى وكيف تستخدم؟
ادارة مناقشة في الفصل بين التلاميذ
المرحلة الثانية:
العمل في مجموعات صغيرة او على مستوى الفصل باجمعه يجب في اول الأمر الأتفاق على شروط القياس (ذهابا فقط او ذهابا وايابا، هل يبدأ القياس من اول دقة ام حين يصل مرجاح المسرع الى الوضع الرأسي، كيفية العد: هل نبدأ من صفر ام من ١؟ الخ)
اجراء الأختبارات في مجموعات (حوالي ستة مجموعات) والمقارنة بين الخطوات التي تم تطبيقها مع شرح المميزات والعيوب في كل طريقة. الهدف من ذلك هو التوصل الى تعرييف طريقة عمل متبعة بالنسبة الى كل قياس زمني بالقيام ببتحديد طريقة قياس المدة الزمنية لعدد معين من حركات الذهاب والأياب لمرجاح المسرع فليكن عشرة مرات متتالية

الحصة الثانية

وتستغرق ٦٠ دقيقة
المرحلة الأولى:
قياس عشر حركات ذهابا وايابا من حركات المرجاح مع اتباع طريقةالعمل التي تم الأتفاق عليها مسبقا في الحصة الأولى
العمل يتم في مجموعات للقياس ورفع النتائج
المرحلة الثانية:
تحليل نتائج القياس التي تم رفعها
تعليق المعلم
خلال هذا الجزء من الحصة يتم تشجيع التلاميذ على مناقشة ما تم التوصل اليه فيما بينهم وكذلك في داخل المجموعة الواحدة او بين المجموعات المختلفةجعلهم يدركون الفرق بين القياسات التي تم الحصول عليها اثناء الأختبارات وعدم دقة النتائج التي تم رفعها اثناء اذهاب واياب المرجاح ١٠ مرات مما يؤدي الى الى ادراك التلاميذ الى ضرورة اجراء عدة قياسات ثم الحساب فيما بعد القيمة المتوسطة للقياسات. بعد ذلك يجب على كل منهم القيام على الأقل مرتين بقياس وحساب القيمة المتوسطة من مجموعة القيم التي حصلت عليها المجموعة

تنفيذ الساعة الدقاقة

    الحصة الأولى

تقديم للفصل ساعة دقاقة صنعها المعلم ويقوم مجموعة من التلاميذ بتنفيذ الساعة الدقاقة
المدة الزمنية: ٦٠ دقيقية
الأدوات
سبع منصات/ مشانق =potences ذات ارتفاعات مختلفة ، عدة اسلاك ذات اقطار وطبيعات مختلفة (كبكرة خيط صيد، اوتار مضرب كرة cordage de raquette ، خيط مطبخ الخ) واثقال مختلفة ( كسبايك من المعدن معلق بها حلقات masses marquees en fonte avec anneau وحلزونات من الصلب مختلفة الأحجام الخ)
المرحلة الأولى:
تقديم للفصل ساعة صنعها المعلم
التعليمات الأولى:
وصف هذا الشيء المسمى بالساعة الدقاقة
تبادل للآراء شفهيا اولا بين التلاميذ وبين بعضهم ثم بعد ذلك بين التلاميذ وبين المعلم وما يحمله ذلك من مفردات جديدة (كمشنقة ، دعامة، ثقل، بندول / رقاص الساعة الخ)
التعليمات الثانية:
كل على حدا يقوم التلاميذ بعمل رسم توضيحي للساعة
رسم توضيحي فردي اولا للساعة ثم بطريقة تعليمية لشرحها في شكل جدول على السبورة
المرحلة الثانية:
تنفيذ التلاميذ لساعة ضمن مجموعات حيث يقوم التلاميذ بالأختيار ضمن ما هو متوفر لهم ما يريدونه من ادوات لا يجب ان يقوم المعلم في هذه المرحلة بالقيام باي توجيهات وهكذا كل مجموعة تختار طول السلك التي ستستخدمه والذي قد يختلف تماما عما ستستخدمه مباقية المجموعات الخ)

    الحصة الثانية:

تحديد خطوات القياس
المدة الزمنية: ٦٠ دقيقية
الأدوات
ما سبق من ادوات بالأضافة الىاوراق ذات مقاسات كبيرة لتدوين بها نتائج القياسات
المرحلة الأولى:
يبدأ التلاميذ في قياس التوقيت التي تستغرقها عشرة حركات من البندول ذهابا وايابا (او اكثر ولكن يجب ان يتفق الفصل باجمعه على عدد المرات التي سيقومون بقياسها فهذا الجزء من الحصة هو عبارة عن استرجاع ما تم تعلمه في الحصة المتعلقة بالمسرع)
المرحلة الثانية:
تحليل النتائج التي تم الحصول عليها وتوضيح شروط القياس فهذه الحصة تهدف الى تعريف طريقة العمل التي يجب ان تتبع على سبيل المثال يجب ان يتم فقط ترك الثقل ليتأرجح وليس دفعه وان يكون السلك مشدود وكذلك الأتفاق على الزاوية التي سيتم ترك فيها الثقل ليتأرجح وهي زاوية تتراوح بين ٣٠ و٤٥ درجة مائوية) الخ
تعليق المعلم
تصبح الساعات غير متوازنة اذا ما كانت كتل الأثقال كبيرة جدا واو ان الزوايا التي يتم ترك فيها الثقل تتعدى ال٤٥ درجة مائوية

  الحصة الثالثة:

قياس ومقارنة بين النتائج وطرح الأفتراضات حول العوامل التي قد تؤثر على قيم المختلفة التي تم الحصول عليها اثناء قياس الفترة الزمنية التي يستغرقها ذهاب واياب عشر دقات من الساعة
المدة الزمنية: ٦٠ دقيقية
الأدوات
ما سبق من ادوات
المرحلة الأولى:
بعد ان تم الأتفاق على طريقة العمل في الحصة السابقة تقوم كل مجموعة من التلاكيذ بقياس المدة الزمنية التي تستغرقها ذهاب واياب عشر دقات من الساعة
المرحلة الثانية: مقارنة النتائج
سيحصل الأطفال ، بعد ان قاموا بتنفيذ ساعات دقاقة ذات اطوال مختلفة، على قيم مختلفة للفترة الزمنية التي تستغرقها ذهاب واياب عشر دقات( مع العلم ان الفترة التي تستغرقها هذه الساعة (وهي ساعة ذات ثقل كبير وابعدا قليلى ولها زاوية انطلاق اقل من ٣٠ درجة مائوية) ليست لها علاقة بالطول
وبما ان الاطفال قد قام كل منهم بقياس الفترة الزمنية مرتين ثم قامت كل مجموعة بحساب القيمة المتوسطة، سيحصلون على قيم مختلفة وسيتسآئلون ما يؤثر على تلك الفترة الزمنية ومن هنا تبدأ المرحلة الثالثة من الحصة
المرحلة الثالثة:
وهنا تبدأ مرحلة طرح الأفتراضان حول العوامل التي قد تؤثر على تغيير تلك الفترة الزمنية
يعمل التلاميذ اولا كل على حدا بتدوين افتراضاتهم في كراساتهم ثم يتم فيما بعد حصر تلك الأفتراضات وتجميعها على مستوى الفصل باجمعه

  الحصة الرابعة

تحديد نظم اختبارية يقوم كل الأطفال باتباعها كل على حدا للتأكد من صحة الافتراضات التي تم التوصل اليها اثناء الحصة السابقة
المدة الزمنية: ٢٠ دقيقية
تعليمات:
قم باقتراح تجربة او اكثر من تجربة تسمح باختبار خطأ او صواب لك الأفتراضات
تعليق المعلم
وفقا لما يحققه التلاميذ من تقدم في اتباع هذا المنهج التجريب، قم باعطاء كل تلميذ افتراض او اثنين للتأكد من صحته غالبا ما تكون الأفتراضات التي يتم طرحها في هذه الجزء من الوحدة تتعلق بالطول او السمك وطبيعة السلك او على طبيعة وحجم الثقل المستخدم وعلى زاوية ترك الثقل

الحصة الخامسة

مواجهة ومقارنة بين النظم الأختبارية التي يقم بها كل تلميذ وتطوير نظم اخرى تقوم على مستوى المجموعة
المدة الزمنية: ٦٠ دقيقة
المرحلة الولى: تحليل النظم الختبارية التي يقوم بها كل تلميذ على حدا
ولذلك يتم تكوين مجموعات صغيرة من اربع او خمس تلاميذ ، تبدأ كل مجموعة بتحليل جميع النظم الأختبارية التي تم تطبيقها للتأكد من صحة او خطأ الافتراضية الواحدة
المرحلة الثانية:
تقوم كل مجموعة باقتراح طريقة لاختبار صحة او خطأ الأفتراضية التي تم تناولها ثم وفقا لمدى التقدم يمكن للمجموعة في اقتراح طريقة اخرى لاختبار صحة او خطأ افتراضية اخرى

الحصة السادسة:

مقارنة بين نظم الأختبار لكل مجموعة وتطوير نظم جديدة للأختبار
المدة الزمنية: ٦٠ دقيقة
على مستوى الفصل كله يتم ادارة مناقشة وتحليل لنظم الأختبار التي قامت بتطويرها كل مجموعة كما تقوم كل مجموعة بالبحث عن نظم جديدة للأختبار
تعليق المعلم:
قد تبدو للوهلة الأولى الحصص الثلاث السابقة طويلة جدا في الواقع ليس لذلك اهمية وذلك لانه خلال تلك الحصص يبدأ التلاميذ في فهم وادراك الأشكالية المذكورة باسفل اي يبدأون في ادراك من ناحية ان حساب عشرة حركات ذهاب واياب لبندول الساعة يعتمد على سمك السلك وانه يجب بالضرورة اجراء على الأقل اختبارين للمقارنة بين كلا من النتيجتين وانه من المستحيل تغيير معياريين للقياس في آن واحد ، يجب الحتفاظ بباقية المعيير ثابتة لا تتغير

  الحصة السابعة:

عملية الأختبار
المدة الزمنية: ٦٠ دقيقة
الأدوات
يجب توفير مشنقة potence وساعة ايقاف لكل مجموعة، بكرات سلك كما يجب توفير دائما اثقال مختلفة في ركن من الفصل
تعليق المعلم:
لكي يمكن المقارنو بين النتائج التي تم الحصول عليها من المفضل ان تقوم مجموعاتان او اكثر باختبار نفس الأفتراضية
اثناء هذه الحصة يقوم التلاميذ بتنفيذ ساعاتهم وقياس الفترة الزمنية التي تستغرقها عشر دقات اوعلان نتائجهم

  الحصة الثامنة
تحليل النتائج التي تم الحصول عليها
المدة الزمنية: ٦٠ دقيقة
مقارنة جماعيا بين النتائج
وهنا السؤال هو معرفة اذا ما كانت الأختبرات التي تم تنفيذها تسمح للحصول على خلاصات ومن هنا تظهر ضرورة اعادة اجراء التجارب عدة مرات (كما يحدث خلال الحصة السابعة)، وطرح المزيد من الأفتراضات الجديدة (كما يحدث خلال الحصة الخامسة)
تعليق المعلم:
قد تخيل الفصل ان الفترة الزمنية التي تستغرقها عشر دقات قد تعتمد على حجم كتلة الثقل وقد لاحظ بعض التلاميذ انه يجب التفريق بين كل مفهومي كتلة وحجممما جعلهم يجرون تجارب من مستخدمين اثقال ذات حجم زاحد وكتلة مختلفة من جانب ومن جانب آخر تجارب مستعينين فيها باثقال لها نفس الكتلة ولكن الحجم مختلف

الحصة التاسعة

تقييم
يعتمد هذا التقييم على مطالبة كل تلميذ سواء بنتقاد النظم التجريبية التي تم اقتراحها اثناء دراسة هذه الوحدة سواء بايجاد نظم تجريبية يمكن تطويرها لتناول موضوع قد تم دراسته من قبل كالتبخر على سبيل المثال
تعليق المعلم:
من الصعب على التلاميذ التوصل الى بناء نظام تجريبي من خلاله يتم اجراء على الأقل تجربتين (كل منهما ينتج عنها قياس مختلف) حيث يتغير فقط كبر الثقل في الافتراض الذي يراد اختباره في حين تبقى باقية المعايير ثابتة

فلنوضح ذلك بواسطة بعض الأمثلة:

١ - مثال لنظام اختباري حيث يقوم التلميذ باقتراح تجربة ما مما يجعلنا لايمكننا استنتاج اي نتيجة مسبقا بما انه لايوجد تجربة اخرى تم تنفيذها من قبل يمكننا الرجوع اليها
تجربة رقم ١
ادوات خيط سمكه ٣سم وزن
سياق التجربة اقوم بتثبيت خيطي في زاوية ٤٥ ثم اتركه ليقوم بعشر دقات و اقوم بقياس الوقت الذي يستغرقه ذلك
طبيعة الخيط خيوط صيد
كتلة ١٠٠جم

٢ - مثال لنظام اختباري حيث يقوم التلميذ بالحتفاظ بجميع المعايير ثابتة وكذلك هنا لايمكننا استنتاج اي نتيجة مسبقا
طبيعة الجسم كتلة الشيء طبيعة الخيط طول الخيط المدة الزمنية لعشرة دقات انطلاقا من زاوية B en s
Fonte سبيكة
Fonte سبيكة
Fonte سبيكة ٢٠٠ جم
٢٠٠جم
٢٠٠جم خيط صيد سمكه ٠,١٦
خيط صيد سمكه ٠,١٦
خيط صيد سمكه ٠,١٦ ٥١ سم
٥١ سم
٥١ سم ١٣,٦٠
١٣,٤٤
١٤,٠١


٣ - مثال لنظام اختباري حيث تتغير فيه عدة معايير وهو كثيرا ما يحدث ذلك وكذلك هنا لايمكننا استنتاج اي نتيجة مسبقا
خيط جسم
طبيعة طول طبيعة كتلة
ساعة١ خيط صيد ٤٥ سم Fonte سبيكة ٢٠حم
ساعة٢ خيط صيد ٤٣,٣ سم Fonte سبيكة ٥٠جم
ساعة٣ خيط صيد ٤١ سم Fonte سبيكة ٢٠٠جم
ساعة٤ خيط صيد ٢٨ سم Fonte سبيكة ١٠٠جم

٣ - مثال لنظام اختباري حيث يتغير فيها عامل تبقى المعايير الأخرى ثابتة ومن هنا يمكننا اذا معرفة اذا كانت الفترة الزمنة التي تستغرقها عشر دقات ذهابا وايابا تعتمد اولا على كتلة الجسم
طبيعة السلك او الخيط سمك طول كتلة الجسم المادة المصنوع منها الجسم
ساعة١ خيط من القطن ١ملم ٤٠سم ٢٠٠ جم Fonte سبيكة
ساعة٢ خيط من القطن ١ملم ٤٠سم ١٠٠جم Fonte سبيكة
ساعة٣ خيط من القطن ١ملم ٤٠سم ٥٠جم Fonte سبيكة

فقط اثنا الحصة الرابعة والسادسة يمكننا استخدام الجداول والتعريف بها لكي يتمكن التلاميذ من قرآتها ثم مطالبتهم بتحلبلها ثم طلب منهم تقديم نظمهم التجريبية الخاصة بهم في صورة جدول (كما هو موضح في الأمثلة السابق ذكرها) مع العلم ان ذلك ليس باليسسر فالتلاميذ قد يتوصلوا الى قراءة الجدول بسهولة وقادرين على سبيل المثال من القول ان بالجدول الأخير عامود مخصص لطبيعة الحبل وآخر لسمكه الخ الآ انهم يواجهون بعض الصعوبات في تحليل معطيات الجدول واستنتاج نتائج من قراءته او من الأفتراضات التي تم اختباها( على سبيل المثال في جدول المثال رقم ٢ لا يستطيعون معرفة اي من الأفتراضات تم اختبارها او القول ،في مثال رقم ٤، ان كتلة الثقل تؤثر ام لا في الفترة الزمنية للذهاب واياب عشرة دقات او ان يلاحظوا ان هناك عاملاان يتم تغيرهم كما هو الحال في المثال رقم ٣) كما ان تواجههم كذلك بعض الصعوبة في تطبيق نظام تجريبي في صورة جدول حيث يظهر جليا تغير معيار واحد من المعايير وهو المعيار الذي نريد اختباره في حين تبقى باقية المعايير ثابتة
وقد يكون هذه فرصة لتعلم مهارة جديدة عامة لها فائدة كبيرة


© اكتشف بنفسك ٢٠١٩