أنشطة الصف السادس لتدريس الطاقة الكامنة والحركية

يبدأ العديد من الطلاب في الصف السادس بدراسة مفاهيم الفيزياء الأولية ؛ أنواع مختلفة من الطاقة هي عنصر مهم لفهم هذه. نوعان من الطاقة الأساسية هما الطاقة الكامنة والحركية. الطاقة الكامنة هي الطاقة المخزنة التي يمكن أن تحدث أو تنتظر الحدوث ولكن لم يتم تفعيلها بعد. الطاقة الحركية هي تلك الطاقة المتحركة بمجرد إطلاقها. يمكن توضيح الفرق بين هذه الأنواع من الطاقة بسهولة من خلال الأنشطة البسيطة. في مستوى الصف السادس ، من الأفضل عادةً إبقاء المفاهيم بسيطة وأساسية ، مما يمهد الطريق لاستكشاف الطاقة في المستقبل.

اطلب من الطلاب أن يتخذوا وضعية X واقفة ، وذراعانهم فوق أكتافهم في شكل V عريض والساقين متباعدتين في V مقلوبًا. أخبرهم أن يشغلوا هذا المنصب ، واشرح لهم أنهم يمثلون الطاقة الكامنة ، فقط في انتظار تحويلها إلى طاقة حركية - طاقة متحركة. اسمح لهم بالقيام بجاك قفز. اشرح لهم أنهم ، أثناء تحركهم ، يخلقون طاقة حركية ؛ في كل وقفة ، مهما كانت قصيرة ، تحتفظ أجسامهم بالطاقة الكامنة.

لتجربة تفاعلية وفوضوية سيحبها طلاب الصف السادس ، أظهر العلاقة بين الطاقة الكامنة والطاقة الكيميائية باستخدام الخل وصودا الخبز. اشرح أن الخل وصودا الخبز مصنوعان من جزيئات تحتوي على طاقة كامنة في روابطها الكيميائية. اخلطي نصف كوب من الماء والخل في دورق بلاستيكي مع الفلين ؛ ضع ملعقة صغيرة من صودا الخبز في مرشح قهوة ، وأدخلها في القارورة ، وسرعان ما ابتعد عن الفلين. الطاقة الناتجة - الطاقة الحركية التي تنشأ عندما يحول التفاعل الكيميائي الطاقة الكامنة - ستنفجر الفلين مباشرة من القارورة. لتجربة أقل فوضوية - ولكن أيضًا أقل دراماتيكية - ، اسكب الخل فوق كومة من صودا الخبز ولاحظ حدوث تحويل الطاقة.

تعتبر الكرة المرتدة طريقة مثيرة للاهتمام لإثبات التحول السريع من الطاقة الكامنة إلى الطاقة الحركية والعودة الناتجة عن الجاذبية. اسمح للطلاب بوضع كرة فوق رؤوسهم ، واتركها ترتد عن الرصيف واسمح لها بمواصلة القفز. اشرح أن الجاذبية هي القوة التي تحول الطاقة الكامنة للكرة إلى طاقة حركية ؛ عندما تصطدم بالرصيف ، فإنها تمتلك طاقة كامنة للحظة ، ثم تقوم قوة الأرض بتحويلها إلى حركية مرة أخرى أثناء ارتدادها لأعلى.

توفر الأربطة المطاطية وسيلة ممتازة لشرح الطاقة الكامنة لطلاب الصف السادس. أعط رباطًا مطاطيًا لكل طالب. اطلب منهم إمساكها بإحكام وتمديدها بأكبر قدر ممكن تقريبًا. اشرح لهم أن الشريط المطاطي الممدود يمثل الطاقة الكامنة ، والتي يمكن أن يشعروا بها في حالة التوتر بينما يسحب الشريط المطاطي على أيديهم. ثم اتركهم يتحررون من الشريط المطاطي - موجّهًا إلى الحائط وليس على بعضهم البعض. اشرح أن الحركة في الشريط المطاطي توضح تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية.