กิจกรรมวิทยาศาสตร์แสนสนุกสำหรับแรงและการเคลื่อนไหว

ในปี ค.ศ. 1666 เซอร์ไอแซก นิวตัน ได้กล่าวถึงกฎการเคลื่อนที่สามข้อ กฎการเคลื่อนที่เหล่านี้อาจเป็นเรื่องยากสำหรับเด็กที่จะเข้าใจ อย่างไรก็ตาม โดยการอนุญาตให้นักเรียนมีส่วนร่วมในบทเรียนและกิจกรรมตามคำถาม พวกเขาสามารถเริ่มเข้าใจกฎหมายโดยการสร้างความรู้ใหม่จากการสำรวจของพวกเขา ด้วยการเตรียมการเพียงเล็กน้อย นักการศึกษาสามารถเปลี่ยนห้องเรียนให้เป็นห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ที่ซึ่งการเรียนรู้ที่แท้จริงเกิดขึ้นและนักวิทยาศาสตร์ได้ถือกำเนิดขึ้น

สอนนักเรียนว่ากฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งของนิวตันระบุว่าวัตถุที่อยู่นิ่งอยู่กับที่ และ วัตถุที่เคลื่อนที่ยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่และเป็นเส้นตรงจนมีแรงภายนอก outside ส่งผลกระทบต่อมัน สิ่งนี้เรียกว่าความเฉื่อย เพื่อช่วยให้นักเรียนเข้าใจความเฉื่อย ให้พวกเขาเข้าร่วมกิจกรรมที่เรียกว่า "Running Stop"

ทำเครื่องหมายพื้นที่ 25 ฟุตด้วยเทปกาวหรือชอล์ค สร้างจุดกึ่งกลางที่สิบและยี่สิบฟุต หลังจากหารือเรื่องความเฉื่อยกับนักเรียนแล้ว ปล่อยให้พวกเขาวิ่ง 25 ฟุตเพื่อวอร์มร่างกาย เริ่มกิจกรรมโดยให้นักเรียนแต่ละคนวิ่งได้ 25 ฟุต แต่ขอให้พวกเขาหยุดทั้งเครื่องหมายสิบและยี่สิบฟุต

หลังจากทำกิจกรรมเสร็จแล้ว ให้สนทนากับนักเรียนเกี่ยวกับความเฉื่อยและลักษณะที่ปรากฏระหว่างทำกิจกรรม แม้แต่นักเรียนที่อายุน้อยที่สุดก็สามารถเข้าใจได้ว่าร่างกายส่วนบนของพวกเขาพยายามที่จะเคลื่อนไหวต่อไปแม้ว่าเท้าของพวกเขาจะหยุดนิ่ง ดังนั้นจึงเข้าใจแนวคิดของความเฉื่อย

สอนนักเรียนว่ากฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตันระบุว่ายิ่งมีแรงกระทำต่อวัตถุมากเท่าใด วัตถุก็จะยิ่งเร่งตัวขึ้นและมีมวลมากเท่าใด วัตถุก็จะยิ่งต้านทานความเร่งมากขึ้น

จัดนักเรียนเป็นกลุ่มละสามหรือสี่คน และมอบรอก เชือก เหยือกน้ำหนึ่งแกลลอน และน้ำครึ่งแกลลอนให้แต่ละกลุ่ม แขวนรอกแล้วร้อยเชือกผ่าน โดยปล่อยให้แต่ละด้านมีความยาวเท่ากัน ให้นักเรียนสองคนผูกเหยือกน้ำไว้ข้างละข้าง โดยให้สูงเท่ากัน ในการเริ่มต้นการทดลอง นักเรียนควรปล่อยเหยือกพร้อมกันและสังเกตว่าเกิดอะไรขึ้นกับเหยือกน้ำของพวกเขา เหยือกเต็มแกลลอนใช้แรงดึงน้ำครึ่งแกลลอนขึ้นไปในอากาศ

ให้นักเรียนล้างเหยือกที่มีน้ำครึ่งแกลลอนแล้วลองทำการทดลองอีกครั้ง สนทนากับนักเรียนว่าเหยือกเปล่ามีมวลน้อยกว่าและถูกดึงขึ้นอย่างรวดเร็วได้อย่างไร ด้วยการทดลองนี้ นักเรียนจะเข้าใจชัดเจนว่ามวลส่งผลต่อแรงและความเร่งอย่างไร

สอนกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน ซึ่งกำหนดให้กับทุกแรง มีแรงเท่ากันแต่เป็นปฏิปักษ์ เพื่อช่วยให้นักเรียนเข้าใจกฎหมายนี้ ให้พวกเขาสร้างและสำรวจด้วยจรวดบอลลูน

จัดให้นักเรียนเป็นคู่และเตรียมอุปกรณ์ดังต่อไปนี้: เชือกยาว เทปพันเกลียว หลอด และลูกโป่ง นักเรียนจะผูกเชือกกับที่จับประตู ขาโต๊ะ หรือเครื่องเขียนอื่นๆ ในห้อง แนะนำให้นักเรียนดึงเชือกให้แน่น ระวังอย่าให้หัก แล้วร้อยปลายที่หลวมผ่านฟาง นักเรียนคนหนึ่งในคู่ควรถือฟางและเส้น ขณะที่อีกคนหนึ่งเป่าลูกโป่งและปิดปากไว้เพื่อให้อากาศเข้า จากนั้นนักเรียนควรพันลูกโป่งที่เป่าไว้กับหลอดแล้วปล่อย

ให้นักเรียนลองทำกิจกรรมหลายๆ ครั้ง จากนั้นอภิปรายว่าจรวดบอลลูนแสดงกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตันได้อย่างไร แรงของอากาศที่หลุดออกมาจากบอลลูนทำให้เกิดแรงที่ทำให้ฟางเคลื่อนที่ได้แม้ว่าจะหยุดนิ่งก็ตาม