ما هي التجربة الاستهلالية.. تعد التجربة الاستهلالية عبارة عن خطوات وأنشطة معينة، والتي تتعلق بأنواع عديدة من العلوم، كالكيمياء، والفيزياء، وعلوم البيئة.
- وتشتمل عناصر التجربة على المشاهدة والاستنتاج، ثم وضع الهدف النهائي من القيام بهذه التجربة، أي التعلم عن طريق التجارب.
- الهدف الرئيسي منها هو وضع مفاهيم وأسس أو استراتيجيات لمواضيع وقضايا معينة في مختلف العلوم فيزياء، كيمياء، مهارات اجتماعية وغيرهم، لكن في البداية عليك صنع مطوية ورقية بالطول من 3 أوجه، وكتابة ما يلي في كل وجه:
- كافة المعلومات والبيانات التي تعرفها.
- المعلومات الجديدة التي تريد الحصول عليها من التجربة الاستهلالية.
- ما استفادته وتعلمته بعد الانتهاء من التجربة.
أمثلة على التجربة الاستهلالية
هناك العديد من التجارب الاستهلالية في كافة المجالات العلمية، مثل الأحياء، والطاقة، وغيرها من العلوم، ومنها كما يلي:
صنع الكمادات الباردة
قم بصناعة مطوية، ثم قم بكتابة اسم التجربة الاستهلالية في مجال الكيمياء، وهي كيفية صنع الكمادات الباردة التي تمتص الحرارة وتخفف الألم عن طريق اتحاد مركبات كيميائية محددة، كالجدول لتالي:
| الأدوات | _ مقياس حرارة أي نوع ما عدا ترمومتر الذئبق. _ ثلاث أنابيب اختبار. _ ماء مقطر. _ ميزان قياس. _ نترات بوتاسيوم (KNO3). _ كلوريد الكالسيوم (CACL2). _ نترات الأمونيوم (NH4NO3). _ ميزان للقياس. |
| التجربة | _ تم موضع 15 ملم من الماء المقطر في كل أنبوبة اختبار. _ ضع مقياس الحرارة وسجل في المطوية درجة حرارة الماء في كل أنبوبة. _ ثم استخدم ميزان لقياس كتلة 1.0 جرام من كلاً من نترات بوتاسيوم (KNO3)، كلوريد الكالسيوم (CACL2) ونترات الأمونيوم (NH4NO3). _ احرص على عدم تعريض هذه المواد الكيميائية الحساسة، إلى درجات الحرارة أثناء القيام بالتجربة. _ قم بإضافة كل عنصر من الثلاثة في أنبوبة الماء الخاصة به، ثم حرك جيداً. _ الآن قم بالتسجيل في المطوية العلمية درجات الحرارة الصغرى والكبرى لكل عنصر. |
| النتيجة | _ تعد نترات البوتاسيوم والأمونيوم هي أكثر العناصر فاعلية في صنع الكمادات الباردة. |
| الاستنتاج | _يعتبر كلوريد الكالسيوم عنصر طارد للحرارة، أما بالنسبة إلى العنصران الآخرين هم من أفضل المواد لصنع الكمادات الباردة، لأنهم يعملون على خفض درجة الحرارة، وبالتالي يحققان الغرض المصنوعة من أجله الكمادات الباردة |
تجربة السقوط الحر وتسريع الجاذبية للأجسام
وفي هذه التجربة يتم ملاحظة كيف تسرع الجاذبية الأجسام أو المعروفة بالسقوط الحر، اتبع بعض الخطوات الآتية وثم قم بكتابة في مطويتك العلمية الخطوات والنتائج، وهي كالتالي:
| الأدوات | _ مجموعة من الأقلام متساوية الشكل، مثل أقلام رصاص جديدة لم يتم بري رأسها. |
| التجربة | _ قم بربط قلمين معاً ثم اترك قلماً آخر بمفرده. _ الآن أرفع الأقلام لأعلى على نفس المستوى. _ وبعد ذلك اتركها لتسقط. _ ثم اكتب في المطوية، أيهم أسرع تساقطاً القلم بمفرده، أم القلمان المربوطان؟. |
| النتيجة | _ لقد سقطت الأقلام كلها بنفس السرعة سواء المجمعة برباط أو المتروك بمفرده. |
| الاستنتاج | _ إن سرعة الجاذبية كانت متساوية في حالات الأقلام المختلفة، لذلك الأقلام سقطت بنفس السرعة والترتيب |
القصور الذاتي
لا يرتبط مفهوم التجربة الاستهلالية بالعلوم الحيوية فقط، ولكن يتعلق أيضاً بتعليم الكثير من المهارات الاجتماعية، وهذا بجانب اكتشاف العيوب والسلبيات، من أجل العمل على حلها، وهذا ما سوف نتعرف عليه في هذه التجربة الآتية:
| الأدوات | _ عربة لعبة أو لوح تزلج. _ حاجز. _ شريط لاصق. _ مكعب من الخشب. |
| التجربة | _ نقوم بوضع لوح التزلج أو العربة في منتصف الغرفة وفي مساحة فارغة. _ وبعد ذلك نضع فوقها المكعب الخشبي. _ وفي الخطوة التالية نضع الحاجز أمام العربة أو لوح التزلج بمسافة تتراوح ما بين 1-2 متراً، ادفع العربة أو اللوج باتجاه الحاجز في مرة. _ ثم ثبت المكعب بشريط لاصق وادفعه مرة أخرى باتجاه الحاجز، في المطوية دون ما حدث في الحالتين. |
| النتيجة | _ سوف يسقط في المرة الأولى المكعب قبل وصول لوح التزلج للحاجز، ويصطدم في المرة الثانية اللوح بالحاجز دون سقوط المكعب المثبت بشريط لاصق. |
| الاستنتاج | _ هو سقوط المكعب غير المثبت بلاصق نتيجة لقصوره الذاتي. _ في الحالة الثانية يتم تعديل هذا القصور. _ عند تطبيق هذه التجربة الاستهلالية في واقع الحياة، نجد أن ربط حزام الأمان أثناء قيادة السيارات، يجنبك القصور الذاتي في حالة عدم ربطه والاندفاع للأمام بقوة ثم الاصطدام بعجلة القيادة. |
التجاذب والتنافر
قد أثبتت بعض التجارب الفيزيائية العلمية أن الأقطاب المتشابهة تتنافر، والمختلفة تتجاذب، لكي يتم إثبات هذا قم بهذه التجربة التالية:
| الأدوات | _ قصاصات ورق. _ مشط بلاستيك. _ قطعة صوف. _ 2 بالونة منفوخة بالهواء ومربوطين بخيط. |
| التجربة | _ مشط شعرك بالمشط البلاستيكي. _ ثم قربه إلى قصاصات الورق الموضوعة على الطاولة. _ وبعد ذلك قم بتدليك البالونات بالقطعة الوصفية وقربهم من بعضهم البعض. |
| النتيجة | _ انجذب المشط لقصاصات الورق أما البالونات لم يحدث بينهما أي تجاذب. |
| الاستنتاج | وهي كالتالي أن الأقطاب أو الإشارات المتشابهة تتنافر مثل ما حدث في البالونات، ولكن المختلفة تتجاذب مثل المشط والقصاصات. |
علاقة الطرق بالأوعية الدموية
حيث تعتمد هذه التجربة على التفكير الناقد، وهي هل هناك علاقة بين الطرق والأوعية الدموية في جسم الإنسان، هذه التجربة الاستهلالية والتي سوف نذكرها في الجدول التالي، توضح لك العلاقة بينهما:
| الأدوات | _ دفتر كتابة. _ خريطة. _ مسار طريق لمكان معين يحدده المعلم. |
| التجربة | _ ارسم في دفترك الاتجاهات التي يجب أن تسير فيها السيارات، وصولاً للوجهة التي تم تحديدها سابقاً. _ قم بالتخيل أن مكان التحرك هو القلب في جسم الإنسان، والطرق هي الأوعية الدموية، والتي تنقل الدم للقلب وبقية أجزاء الجسم. |
| النتيجة | _ وتعد الطرق هنا هي بمثابة الأوعية الدموية التي تنقل الدم للقلب، أما النهايات المغلقة في الطرق، هي خلل أو إنسداد في الشرايين. |
| الاستنتاج | _ تعتبر النهايات المسدودة في الطرق، هي عبارة عن توقف حركة السيارات على الطريق، وفي جسم الإنسان هو توقف الدم عن التدفق. |
التجربة الاستهلالية علوم اول متوسط
تتمثل التجارب الاستهلالية في علوم أول متوسط على ما يلي:
التفكير كالعلماء
يعد الهدف الأساسي من هذه التجربة الاستهلالية هو تعليم الطلاب في هذه المرحلة التعليمية استراتيجيات التفكير المتعلقة بالعلماء، وسوف نذكر هذه التجربة في الجدول التالي:
| الأدوات | _ ماء، زيت نباتي. _ 2 أنبوبة اختبار وصبغة طعام. |
| التجربة | _ ابدأ بإضافة كمية من الماء حوالي 15 مل في أنبوبة الاختبار. _ ثم ضع 5 مل من الزيت النباتي ثم ضع قطرتين من صبغة الطعام. _ وبعد ذلك انظر للماء بعد إضافة هذه المكونات لمدة 5 دقائق، في المطوية الورقية قم بتسجيل مشاهداتك وملاحظاتك للماء بعد إضافة الزيت وبعد إضافة الصبغة وقبل إضافة هذه المواد. |
| النتيجة | _ قد طفت قطرات الزيت النباتي على السطح، بعد إضافة الزيت على الماء، أما بعد إضافة الصبغة، جعلت قطرات الزيت تندمج بالماء وتشكل دوائر ملونة. |
| الاستنتاج | _ وهي أن قطرات صبغة الطعام لا تتفاعل مع الزيت، بل مع الماء، الزيت يستقر على السطح وينفصل عن الماء، لكن تتغير حالته ويندفع لأسفل نتيجة إضافة عنصر الصبغة الغذائية. |
اختبار الفرضية أو التحليل
ويعد الرئيسي من هذه التجارب هو اختبار الطلاب للمعلومات الأساسية لديهم،ثم مقارنتها بالمعلومات المأخوذة من التجارب، ثم توجيه أسئلة وفرضيات عن مدى صحة أو خطأ هذه المعلومات، ومن أشهر هذه التجارب هي كالتالي:
| الأدوات | _ علبة مشروب غازي بسكر وأخرى دون سكر. _ وعاء ماء كبير. |
| التجربة | _ قم بوضع المشروب الغازي المليء بالسكر في الماء مرة، ومرة أخرى ضع المشروب من غير السكر. _ قم بكتابة ملاحظاتك في مطويتك بعد وضع علب المشروبات في الماء، بجانب فرضيتك أنت للنتائج والنتائج الفعلية. |
| النتيجة | _ لم تطف علبة المشروب بالسكر على الماء، بينما الخالية من السكر طفت على الماء. |
| الاستنتاج | _ والسبب الرئيسي هنا هو اختلاف المكونات الموجودة في كل علبة، نسبة السكر في العلبة الأولى جعلتها تستقر في القاع، أما الخالية من السكر طفت على السطح. |
