مشاريع "الآلات البسيطة" للصف الثالث

الآلات البسيطة هي هياكل ميكانيكية تزيد من قوة بسيطة عند تطبيقها على حمل ، أو تغير اتجاه تلك القوة. جميع الآلات المركبة مصنوعة من مجموعات من الآلات البسيطة. تقليديا ، الآلات الأساسية الست البسيطة هي المستوى المائل ، والرافعة ، والبكرة ، والمسمار ، والوتد ، والعجلة والمحور. طلاب الصف الثالث قادرون على فهم هذه الآلات وكيف تعمل من خلال إجراء التجارب العلمية التي تنطوي عليها.

لمساعدة طلاب الصف الثالث في التعرف على المستوى المائل ، اطلب منهم تحريك الأوزان بمساعدة مستوى مائل وبدونه. قم بإرفاق وزن ثقيل إلى حد ما بميزان نابض ، واطلب من الأطفال رفع الوزن مباشرة من الأرضية إلى طاولة منخفضة. يقيس مقياس الزنبرك مقدار القوة اللازمة لتحريك الوزن بشكل مستقيم دون مساعدة. بعد ذلك ، قم بتوصيل منحدر مصنوع من الورق المقوى أو الخشب الثقيل من الطاولة إلى الأرض. استخدم مقياس الزنبرك لسحب الوزن لأعلى المنحدر إلى الطاولة وقياس أقل قدر من القوة المطلوبة.

الرافعات عبارة عن آلات بسيطة موضوعة على نقطة ارتكاز تساعد على تضخيم القوة لتحريك الحمولة الموضوعة في نهاية الرافعة. يمكن لطلاب الصف الثالث الاستمتاع بفهم الرافعة من خلال بناء مقلاع بسيط يطلق العملات المعدنية أو غيرها من الأشياء خفيفة الوزن في الهواء. للقيام بذلك ، قم بموازنة مسطرة على قلم رصاص ، وضع عملة معدنية في نهاية المسطرة لتكون بمثابة الحمل. أسقط وزنًا خفيفًا أو عملة معدنية أخرى على الطرف العلوي للمسطرة ، وراقب الحمل يقفز. جرب نفس التجربة بأوزان مختلفة الحجم ، وإسقاط الأوزان من ارتفاعات مختلفة ، ومع نقطة الارتكاز في أوضاع مختلفة.

يرى العديد من أطفال المدارس بكرة في العمل كل يوم عندما يتم رفع علم مدرستهم وخفضه. يمكنك مساعدة طلاب الصف الثالث على إدراك الدور الذي تلعبه البكرة من خلال اصطحابهم إلى سارية العلم. اطلب منهم القفز إلى أعلى سارية العلم لإرفاق العلم. بالطبع ، لن يتمكنوا من القيام بذلك ، لكنهم سيستمتعون بالمحاولة. اطلب منهم إرفاق العلم وسحبه لأعلى ، مع ملاحظة أنه أثناء سحبهم لأسفل ، يرتفع العلم لأعلى ، موضحًا كيف تغير البكرة اتجاه القوة.

يمكن لطلاب الصف الثالث أن يفهموا أن البرغي هو ببساطة مستوى مائل ملفوف حول قطب مركزي عن طريق إنشاء شكل لولبي خاص بهم. اجعلهم يقطعون مثلثات طويلة ورفيعة من الورق. إذا كانوا قد أنجزوا بالفعل مشروعًا حول المستوى المائل ، فيجب أن يكونوا قادرين على شرح كيف يمكن أن تكون الورقة مستوية مائلة. اطلب منهم لف الورقة حول قلم رصاص ، ثم اسحب القلم الرصاص للخارج. ستشكل الورقة شكل المسمار.

بحلول الصف الثالث ، غالبًا ما يكون الأطفال على دراية بالوتد كآلة بسيطة بسبب اللبنات الأساسية التي يلعبون بها. اجعل الأطفال يقفون كتلتين مستطيلتين على الحافة جنبًا إلى جنب ، ويلامسان بعضهما البعض. ثم اطلب منهم دفع كتلة على شكل إسفين بين الكتلتين ومعرفة ما سيحدث عندما ينفصلون. جرب التجربة بعروض مختلفة من الأوتاد لترى التفاعلات المختلفة.

يرى الأطفال العجلات والمحاور في العمل كل يوم ، سواء في شكل دراجاتهم أو كمقبض الباب الذي يستديرونه لمغادرة غرف نومهم. لمساعدتهم على معرفة كيفية عمل العجلة والمحور بطريقة بسيطة ، امنحهم كلًا برغيًا ومفكًا وقطعة من الخشب اللين. اجعلهم يحاولون الضغط على المسمار في الخشب بأيديهم ؛ لن يبتعدوا كثيرًا ، وسيتطلب الأمر الكثير من الجهد. ثم اطلب منهم استخدام مفك البراغي ، موضحًا أن مقبض مفك البراغي عبارة عن عجلة. عندما يديرون العجلة ، فإن المحور ، وهو مفك البراغي نفسه ، يطبق قوة متزايدة على المسمار ، مما يجعل من السهل دفعه داخل الخشب.