В 1666 году сэр Исаак Ньютон сформулировал три закона движения. Детям может быть сложно понять эти законы движения. Однако, позволяя учащимся участвовать в основанных на запросах уроках и мероприятиях, они могут начать понимать законы, формируя новые знания на основе своих исследований. С небольшой подготовкой педагог может превратить класс в научную лабораторию, где происходит настоящее обучение и рождаются ученые.
Беговая остановка
Учите студентов, что первый закон движения Ньютона гласит, что покоящийся объект остается в покое, а объект в движении остается в движении с постоянной скоростью и по прямой, пока внешняя сила влияет на это. Это иначе известно как инерция. Чтобы помочь ученикам понять инерцию, предложите им принять участие в упражнении под названием «Беговая остановка».
Отметьте участок длиной 25 футов малярной лентой или мелом. Создайте средние точки на высоте десяти и двадцати футов. Обсудив инерцию со студентами, позвольте им пробежать двадцать пять футов для разминки. Начните упражнение с того, что разрешите каждому ученику пробежать двадцать пять футов, но попросите их полностью остановиться на отметках десять и двадцать футов.
После того, как задание будет завершено, обсудите со студентами инерцию и то, как она проявлялась во время их действия. Даже самый младший ученик сможет понять, что их верхняя часть тела пыталась продолжать движение, даже если их ноги были остановлены, таким образом понимая концепцию инерции.
Потяни это вверх
Учите студентов, что второй закон движения Ньютона гласит, что чем больше силы прикладывается к объекту, тем больше он ускоряется и чем больше у объекта массы, тем сильнее он сопротивляется ускорению.
Разделите студентов на группы по три или четыре человека и дайте каждой группе шкив, веревку, галлоновый кувшин воды и галлонный кувшин, наполовину полный воды. Повесьте шкив и проденьте в него веревку, оставляя равные отрезки с каждой стороны. Попросите двух учеников привязать кувшины с водой к каждой стороне, следя за тем, чтобы они были на одной высоте. Чтобы начать эксперимент, ученики должны одновременно отпустить кувшины и понаблюдать, что происходит с их кувшинами с водой. Кувшин на полный галлон использовал силу, чтобы поднять полгаллона воды выше в воздух.
Попросите учащихся опорожнить кувшин, содержащий полгаллона воды, и повторить эксперимент. Обсудите со студентами, как пустой кувшин имел меньшую массу и быстрее поднимался вверх. С помощью этого эксперимента ученикам становится ясно, как масса влияет на силу и ускорение.
Воздушные шары
Научите третьему закону движения Ньютона, который гласит, что для каждой силы существует равная, но противоположная сила. Чтобы помочь учащимся понять этот закон, разрешите им создавать и исследовать с помощью ракетных воздушных шаров.
Разделите студентов по парам и предоставьте следующие материалы: длинную веревку, ленту, соломинку и воздушный шарик. Студенты привяжут веревку к дверной ручке, ножке стола или другому канцелярскому предмету в комнате. Попросите учеников туго натянуть веревку, стараясь не порвать ее, и продеть свободный конец через соломинку. Один ученик в паре должен держать соломинку и леску, в то время как другой надувает воздушный шарик и держит рот закрытым, чтобы воздух оставался внутри. Затем ученики должны прикрепить к соломе надутый воздушный шар и отпустить его.
Попросите учащихся попробовать это упражнение несколько раз, а затем обсудите, как ракета-воздушный шар проявляет третий закон движения Ньютона. Сила воздуха, выходящего из воздушного шара, создала силу, необходимую соломке, чтобы прийти в движение, даже если она была в состоянии покоя.
