În 1666, Sir Isaac Newton a declarat cele trei legi ale mișcării. Aceste legi ale mișcării pot fi greu de înțeles pentru copii. Cu toate acestea, permițând studenților să participe la lecții și activități bazate pe anchetă, pot începe să înțeleagă legile formând noi cunoștințe bazate pe explorările lor. Cu puțină pregătire, un educator poate transforma sala de clasă într-un laborator de științe în care are loc învățarea reală și se nasc oamenii de știință.
Running Stop
Învățați elevii că prima lege a mișcării lui Newton afirmă că un obiect în repaus rămâne în repaus și un obiectul în mișcare rămâne în mișcare cu o viteză constantă și în linie dreaptă, până la o forță exterioară îl afectează. Acest lucru este cunoscut și sub numele de inerție. Pentru a ajuta elevii să înțeleagă inerția, cereți-i să participe la o activitate numită „Running Stop”.
Marcați o zonă de douăzeci și cinci de picioare cu bandă de mascare sau cretă. Creați puncte la jumătatea distanței la zece și douăzeci de picioare. După ce ați discutat despre inerție cu studenții, lăsați-i să alerge pe cei douăzeci și cinci de picioare pentru a se încălzi. Începeți activitatea permițând fiecărui elev să alerge pe cele douăzeci și cinci de picioare, dar cereți-i să se oprească complet atât pe marcajele de zece cât și pe cele de douăzeci de picioare.
După finalizarea activității, discutați cu elevii despre inerție și despre modul în care s-a prezentat în timpul activității lor. Chiar și cel mai tânăr student va fi capabil să înțeleagă că partea superioară a corpului lor a încercat să se miște, chiar dacă picioarele lor au fost oprite, înțelegând astfel conceptul de inerție.
Trage-l sus
Învățați studenții că a doua lege a mișcării lui Newton afirmă cu cât forța este mai mare asupra unui obiect, cu cât accelerează și cu cât un obiect are mai multă masă, cu atât rezistă mai mult la accelerație.
Plasați elevii în grupuri de câte trei sau patru și dați fiecărui grup o scripete, o frânghie, un vas de galoane cu apă și un vas de galoane pe jumătate plin de apă. Agățați scripetele și filetați coarda prin ea, lăsând lungimi egale pe fiecare parte. Rugați doi elevi să lege ulciorele de apă pe fiecare parte, asigurându-vă că le veți menține la aceeași înălțime. Pentru a începe experimentul, elevii ar trebui să dea drumul ulcilor în același timp și să observe ce se întâmplă cu ulcii lor de apă. Ulciorul cu galoane complete folosea forța pentru a trage jumătatea de galon de apă mai sus în aer.
Rugați elevii să golească ulciorul care conține un jumătate de galon de apă și să încerce din nou experimentul. Discutați cu elevii despre cum ulciorul gol conținea mai puțină masă și a fost tras în sus într-un ritm mai rapid. Cu acest experiment, este clar pentru elevi despre modul în care masa afectează forța și accelerația.
Rachete cu baloane
Învață a treia lege a mișcării lui Newton, care afirmă că pentru fiecare forță există o forță egală, dar opusă. Pentru a ajuta elevii să înțeleagă această lege, permiteți-le să creeze și să exploreze cu rachete cu baloane.
Plasați elevii în perechi și furnizați următoarele materiale: o coardă lungă, bandă, paie și un balon. Elevii vor lega șirul de un mâner de ușă, un picior de masă sau alt obiect de papetărie din cameră. Indicați elevilor să tragă strâns strâns, având grijă să nu-l rupă și să înfige capătul liber prin paie. Un elev din pereche ar trebui să țină paiul și linia, în timp ce celălalt aruncă în aer un balon și ține gura închisă pentru a păstra aerul. Elevii ar trebui apoi să lipească cu balonul aruncat în aer pe paie și să-l elibereze.
Rugați elevii să încerce activitatea de mai multe ori, apoi discutați despre modul în care racheta cu balon a expus a treia lege a mișcării lui Newton. Forța aerului care a scăpat din balon a creat forța necesară pentru ca paiul să câștige mișcare, chiar dacă era în repaus.