بطاقة الدرس:
- عنوان الدرس: القياس
- ترتيبه: الأول من الفصل الثامن «قياس المادة وتغيرها»، الوحدة السادسة «المادة».
- مادة: العلوم.
- الصف: الرابع الابتدائي – السعودية.
- الفصل الدراسي: الثالث.
- الهدف: تلخيص – إجابة الأسئلة.
- مُقترح: اختبار نهائي لمادة العلوم – رابع ابتدائي «سعودي» الفصل الدراسي الثالث
درس: القياس
مشكلة وحل.. س: كيف يمكن قياس مساحة وحجم الصف؟
ج: بضرب طول الغرفة في عرضها نحصل على مساحة الغرفة. ويحسب الحجم بإجراء عملية ضرب طول الغرفة في عرضها في ارتفاعها.
التفكير الناقد.. س: كيف يمكن إيجاد مساحة المثلث؟
الإجابة:
يمكن رسم مربعات متشابهة المساحة داخل المثلث ثم تقدير مساحة المربعات غير الكاملة عند حواف المثلث وإضافتها إلى المساحة الكلية، ثم عد المربعات داخله.
ويمكن رسم المثلث على ورقة رسم بياني، ثم عد المربعات داخله وتقدير مساحة المربعات غير الكاملة على حواف المثلث.
س: ما الكثافة؟
الإجابة:
الكتلة والحجم: تسمى العلاقة بين الكتلة والحجم بالكثافة.
وتعرفُ الكتلة على أنها كمية المادة التي تشغل حيزا ما.
أما الكثافة فهي كمية الكتلة في وحدة حجم واحدة. تصفُ الكثافة. مدى تقارب أجزاء المادة بعضها من بعض.
ولإيجاد كثافة المادة تقسم كتلتها على حجمها. فإذا كانت الكتلة بالجرام (جم) والحجم بوحدة السنتمتر المكعب (سم³) فَإِنَّ النتيجة تكونُ وحدتُها بالجرام لكلِّ سنتمتر مكعب (جم/ سم³).
س: ما الطفو؟ وما الغمرُ؟
الإجابة:
الطفو سببه قوة السائل أو الغاز التي يؤثر بها في الجسم من أسفل إلى أعلى. يطفو الجسم عندما تكون كثافه أقل من كثافة السائل أو الغاز الموجود فيه. ولأنّ كثافة الفلين أقلُّ من كثافة الماء فإنَّ قطعة الفلين تطفو على السطح. وكذلك فإنَّ السوائل الأقل كثافةً منَ الماء تطفو على سطحه.
مقارنة الكثافات:
أتوقع.. س: للماء والزيت والعسل كثافات مختلفة. ما الذي يحدثُ عند وضع السوائل الثلاثة في الوعاء نفسه؟
ج: في البداية تختلط المواد معا ثم تنفصل على شكل طبقات.
أقيس.. س: أضعُ 100 مل من العسل في كأس، ثمّ أضيف إليها 100 مل من الماء. وأخيرًا أضيفُ 100 مل من الزيت إلى الكأس نفسها؟
س: ما الذي يحدثُ عند إضافة جميع السوائل؟ هل كانَ توقعي صحيحًا؟
ج: تنفصل السوائل إلى طبقات. وتكون من أعلى إلى أسفل كما يلي: الزيت فالماء فالشيرة.
س: أضيف إلى الكأس قطعةً صغيرةً من الجبن، وعودًا من الخشب، وقطعةً من المعكرونة، وقلم تلوين شمعيًّا. أين تطفو كلٌّ منها؟ ولماذا؟ ما الذي يمكن استنتاجه عن كثافة السوائل والمواد الصلبة؟
الإجابة:
ستطفو قطعة المعكرونة فوق العسل وقلم التلوين الشمعي سيطفو فوق الماء وتحت الزيت وعود الخشب سيطفو فوق الزيت أي أن السائل أو الصلب يطفو فوق المواد الأكثر كثافة منه.
س: لماذا يطفو المنطاد الذي يحتوي على هواء ساخن؟
إرشاد.. أقارن بين كثافة الهواء داخل البالون وخارجه؟
الإجابة:
تكون الجسيمات في حالة الهواء الساخن أكثر تباعداً من الجسيمات في حالة الهواء الأكثر برودة. وبسبب هذا التباعد تكون كثافة الهواء الساخن أقل من كثافة الهواء البارد. ولأن الهواء داخل البالون أقل كثافة من الهواء خارج البالون فإنه يطفو أو يرتفع.
مشكلة وحل.. س: ما كثافة مكعب كتلته 8 جم وحجمه 1 سم³؟
ج: 8 جم / سم³.
التفكير الناقد.. س: ما الذي يجبُ أَنْ يَفْعَلَهُ قائدُ المنطاد ذي الهواء الساخن حتى يصعد مسافة أعلى؟ أفسر.
الإجابة:
يجب أن يقوم قائد المنطاد بتسخين الهواء داخل البالون حتى يرتفع. ولأن الهواء الساخن له كتلة أقل لكل وحدة حجم مقارنة بالهواء البارد فإن للهواء الساخن كثافة أقل، وهذا يجعل البالون يرتفع إلى أعلى.
س: ما الوزن؟
الإجابة:
الوزن طريقة أخرى لقياس المادة. يمكن أن يتداخل معنَى الوزن والكتلة، ولكنهما في الواقع مختلفان الكتلة هي كمية المادة المكونة للجسم. والوزن يقيس قوة الجذب بين الجسم وكوكب مثل الأرضِ.
والجاذبية هي القوة أو التجاذب بينَ جميعِ الأجسامِ.
س: ما علاقة الكتلة بالوزن؟
الإجابة:
تعتمد قوة الجاذبية على كتلة الجسم؛ فالجسم الأكبر يتعرّض لقوة جذب أكَبَرَ، لذا يكونُ له وزن أكبرُ.
وكتلة الجسم ثابتة في كلّ مكان، أما الوزن فيختلفُ من مكانٍ إلى آخر على كواكب أخرى وعلى القمر فقوة الجذب على القمر تساوي سُدس قوتها على الأرضِ.
لذلك فإنّ وزن جسم ما على القمر يساوي سُدس وزنه على الأرض.
س: كيف نقيس الوزنَ؟
ج: يقاس الوزن بالميزان الزنبركي (النابضي). ووحدة قياس الوزن هي النيوتن.
مشكلة وحل.. س: كيف تقاسُ كتلة صخرة على القمر؟
ج: تقاس كتلة الصخرة بالميزان ذي الكفتين.
التفكير الناقد.. س: ما الفرق بين الميزان الزنبركي (النابضي) والميزان ذي الكفتين؟
ج: الميزان ذو الكفتين يقيس الكتلة، بينما يقيس الميزان النابضي الوزن، (قوة الجذب التي تؤثر في الكتلة).
مُرَاجَعَةُ الدَّرْس
أفكر وأتحدَّثُ وأكتبُ:
المفردات.. عدد الوحدات التي تغطي سطح جسم ما تسمى المساحة.
المشكلةُ والحل.. س: كيف يمكن قياس حجم الهواء في غرفة الصف؟
الإجابة:
إيجاد حجم الهواء في غرفة الصف.
⇓
قياس طول وعرض وارتفاع غرفة الصف.
⇓
ضرب قيمة طول الغرفة في عرضها في ارتفاعها فيكون الناتج حجم غرفة الصف.
التفكير الناقد.. س: لماذا يشغل (كجم من الفلين حيزًا أكبر من 1 كجم من الصخر؟
ج: الفلين أقل كثافة من الصخر. لذلك يلزم حجم أكبر من الفلين للحصول على الكتلة نفسها من الصخر.
أختار الإجابة الصحيحة.. الخاصية التي تتغيَّرُ اعتمادًا على قوة الجذب هي:
- أ. الكثافة.
- ب. الطول.
- ج. الكتلة.
- د. الوزن.
السؤال الأساسي.. س: ما الأدوات التي يمكن استخدامها لقياس المادة؟
الإجابة:
يمكن استخدام المسطرة وشريط القياس لقياس الطول، والكأس المدرجة المخبار المدرج لقياس الحجم، والميزان ذي الكفتين لقياس الكتلة، والميزان النابضي لقياس الوزن.
العلوم والكتابة:
الكتابة العلمية.. س: أصنِّفُ أجسامًا متعددة. أكتب تقريرًا أبيِّنُ فِيهِ كيفية تحديدِ خواص كل جسم منها؟
ج: كتلة من الصخر تعتبر صلبة وتقاس بالميزان ذي الكفتين. الماء يعتبر سائل ويقاس حجمه في كأس أو فنجان مدرج.
العلوم والرياضيات:
حساب المساحة والحجم… س: أقيس طول وعرضَ وارتفاع مكتبي. ما مساحته؟ وما حجمه؟
ج: ستكون المساحة عبارة عن حاصل ضرب الطول في العرض. أما الحجم فهو عبارة عن حاصل ضرب الطول في العرض في الارتفاع.