V roku 1666 sir Isaac Newton uviedol tri zákony pohybu. Tieto zákony pohybu môžu byť pre deti ťažko pochopiteľné. Tým, že sa študentom umožní účasť na lekciách a aktivitách založených na požiadavkách, môžu začať chápať zákony formovaním nových poznatkov na základe svojich prieskumov. S malou prípravou môže pedagóg zmeniť triedu na vedecké laboratórium, v ktorom sa bude skutočne učiť a rodia sa vedci.
Zastavenie behu
Naučte študentov, že prvý Newtonov zákon pohybu uvádza, že predmet v pokoji zostane v pokoji, a napr objekt v pohybe zostane v pohybe konštantnou rýchlosťou a v priamke, až kým nebude pôsobiť vonkajšia sila ovplyvňuje to. Toto sa inak nazýva zotrvačnosť. Ak chcete študentom pomôcť porozumieť zotrvačnosti, nechajte ich zapojiť sa do aktivity s názvom „Beh Stop“.
Maskovacou páskou alebo kriedou označte oblasť s dĺžkou dvadsaťpäť stôp. Vytvorte stredné body vo vzdialenosti desať a dvadsať stôp. Po diskusii o zotrvačnosti so študentmi im umožnite rozbehnúť sa dvadsaťpäť stôp na zahriatie. Aktivitu začnite tým, že umožníte každému študentovi bežať dvadsaťpäť stôp, ale požiadajte ich, aby sa úplne zastavili na značkách desať aj dvadsať stôp.
Po dokončení aktivity diskutujte so študentmi o zotrvačnosti a o tom, ako sa prezentovala počas ich aktivity. Aj najmladší študent bude schopný pochopiť, že sa ich horná časť tela snažila držať v pohybe, aj keď boli nohy zastavené, a tak pochopila pojem zotrvačnosti.
Vytiahnite to
Naučte študentov, že druhý Newtonov pohybový zákon udáva, čím viac sily na objekt kladie, tým viac sa zrýchľuje a čím viac má objekt hmotnosti, tým viac odoláva zrýchleniu.
Umiestnite študentov do skupín po troch alebo štyroch a každej skupine dajte kladku, lano, galónový džbán vody a galónový džbán do polovice plný vody. Zaveste kladku a prevlečte cez ňu lano, pričom z každej strany nechajte rovnaké dĺžky. Dajte dvom študentom priviazať džbány na vodu na každú stranu a dbajte na to, aby boli v rovnakej výške. Na začiatku experimentu by študenti mali pustiť džbány súčasne a sledovať, čo sa stane s ich džbánmi s vodou. Plný galónový džbán používal silu na vytiahnutie pol galónu vody vyššie do vzduchu.
Vyzvite študentov, aby vyprázdnili džbán s obsahom pol litra vody, a skúste experiment zopakovať. Diskutujte so študentmi o tom, ako prázdny džbán obsahoval menej hmoty a bol vytiahnutý smerom nahor rýchlejšou rýchlosťou. S týmto experimentom je študentom jasné, ako hmotnosť ovplyvňuje silu a zrýchlenie.
Balónové rakety
Naučte tretí Newtonov zákon pohybu, ktorý hovorí o každej sile, že existuje rovnaká, ale protichodná sila. Ak chcete študentom pomôcť pochopiť tento zákon, dovoľte im vytvárať a skúmať pomocou balónových rakiet.
Umiestnite študentov do dvojíc a poskytnite tieto materiály: dlhú šnúrku, pásku, slamu a balón. Študenti uviažu šnúrku na kľučku dverí, nohu stola alebo iný predmet v izbe. Vyzvite študentov, aby šnúrku pevne stiahli, pričom dávajte pozor, aby sa nezlomili, a voľný koniec prevlečte cez slamku. Jeden študent z dvojice by mal držať slamu a vlasec, zatiaľ čo druhý sfúkne balón a drží ústa zatvorené, aby udržal vzduch v miestnosti. Študenti by potom mali nafúknutý balón nalepiť na slamu a uvoľniť ju.
Vyzvite študentov, aby si aktivitu niekoľkokrát vyskúšali, potom diskutujte o tom, ako balónová raketa vykazovala tretí Newtonov zákon pohybu. Sila vzduchu unikajúceho z balóna vytvárala silu potrebnú na to, aby sa slama mohla pohybovať, aj keď bola v pokoji.