درس فيزيك

دانش آموزان در گسترة مفاهيم درس فيزيك دورة دبيرستان ، بايد بتوانند آزمايشهايي را طراحي و اجراء نمايند . لازم است روشهاي جديدي در طراحي و اجراي آزمايش ها توسط دانش آموزان معرفي گردد . به گونه اي كه اين روشها متفاوت از روشهاي مطرح شده در كتاب درسي باشد .

 

گرما

1-    دماسنجي (شناخت و معرفي كميت هاي دماسنجي ، درجه بندي دماسنج ها ، كاربرد دماسنج ها و …)

2-    گرماسنجي ( اندازه گيري گرماي ويژه برخي از مواد جامد ، مايع و گاز)

3-     اندازه گيري گرماي نهان ذوب و تبخير بعضي از مواد و بررسي نقاط ذوب ، جوش ، ميعان و تصعيد

4-     بررسي روشهاي انتقال گرما

5-     اندازه گيري ضريب رسانش برخي از مواد و عوامل مؤثر بر رسانش (طراحي آزمايش براي هر عامل )

6-     اندازه گيري ضريب انبساط طولي جامدات و ضريب حجمي چند مايع

7-     بررسي فرآيندهاي ترموديناميكي در گاز كامل ( قانون عمومي گازهاي كامل ، فرآيندهاي خاص و…)

8-     بررسي قانون دوم ترموديناميك ( ماشين هاي گرمايي ، يخچالها و …)

 

مكانيك

1-    طراحي يك وسيله اندازه گيري

2-     طراحي و اجراي روشهاي اندازه گيري طول ، ضخامت و حجم مواد

3-     اندازه گيري چگالي مواد

4-     اندازه گيري فشار مايعات و عوامل مؤثر بر آن

5-     اندازه گيري نيروي چسبندگي سطحي و عوامل مؤثر بر آن

6-     اندازه گيري نيروي چسبندگي مايعات و كشش سطحي آنها

7-     اندازه گيري ضريب سختي فنر و شناسائي عوامل مؤثر بر آن

8-     اندازه گيري شتاب جاذبه

9-     اندازه گيري شتاب اجسام متحرك

10- اندازه گيري برآيند نيروها

11- بررسي قوانين نيوتن

12- بررسي اصطكاك و مقاومت هوا و عوامل مؤثر بر آنها

13- بررسي و اندازه گيري فشار هوا

14- طراحي آزمايش هايي براي نشان دادن صحت قضيه كار و انرژي

15- طراحي آزمايش هايي براي نشان دادن صحت قانون پايستگي انرژي مكانيكي

16- برآورد قطر ملكول

 

الكتريسيته

1-    بررسي ساز وكار بارداركردن اجسام

2-     بررسي قانون پايستگي بار الكتريكي

3-     بررسي قانون كولن

4-    بررسي بارهاي سطحي رسانا

5-     طراحي و اجراي آزمايش هايي براي معرفي ساز وكار و اندوگراف

6-     بررسي خازن ها ( پر وخالي شدن ، فروشكست ، بهم بستن خازن و …)

7-     بررسي قانون اهم

8-     اندازه گيري مقاومت ويژة فلز

9-     اندازه گيري ضريب دمايي مقاومت ويژه

10- طراحي مدارهاي مقاومت الكتريكي براي كاهش مصرف انرژي الكتريكي

11- اندازه گيري مقاومت دروني چند پيل و انتخاب پيل مناسب ( بررسي حالت خاصي كه r=R باشد )

 

 

 

 

الكترومغناطيس

1-    تعيين قطب هاي يك آهنربا و نمايش خطوط ميدان مغناطيسي آن

2-    بررسي مواد از نظر مغناطيسي و طبقه بندي آن مواد

3-    بررسي اثر ميدان مغناطيسي ثابت بر سيم حامل جريان (جريان ثابت ) و اندازه گيري نيروي وارد بر آن

4-     اثر ميدان مغناطيسي بر بار الكتريكي متحرك

5-    نمايش خطوط مغناطيسي سيم هاي حامل جريان الكتريكي بر اساس آزمايش (سيم خميده ، سيم پيچ تخت و سيم خميده )

6-    اثر سيم هاي حامل جريان الكتريكي بر يكديگر

7-    بررسي جريان القايي ناشي از حركت آهنربا در سيم پيچ و روش هاي ديگر ايجاد جريان القايي

8-    آشكارسازي اثر خود القايي و اندازه گيري ضريب خود القايي يك سيم پيچ

9-     بررسي قانون لنز

 

نور

1-    بررسي نحوه تشكيل سايه و نيم سايه و عوامل مؤثر بر تشكيل نيم سايه

2-    بررسي ساز وكار آينه هاي تخت و نحوه تشكيل تصوير در آن ( آينه هاي متقاطع ، كاربرد آينه هاي تخت و …)

3-     بررسي ساز وكار آينه هاي كروي و نحوه تشكيل تصوير در آن و بررسي شكل ظاهري آنها

4-     عوامل مؤثر بر شفاف تر شدن تصويرهاي حقيقي در آينه هاي كروي

5-     بررسي ساز وكار منشور از نظر نور

6-     بررسي ساز وكار عدسي همگرا و واگرا

7-     بررسي ساز وكار ميكروسكوپ ، تلسكوپ و ساير دستگاههاي نوري و نحوة تشكيل تصوير در آنها

8-     بررسي ضريب شكست نور در مواد ( مايعات يا جامدات شفاف )

 

زيست شناسي

فعاليت هاي آزمايشگاهي مورد انتظار درس زيست شناسي دوره ي متوسطه درسه حيطه ي مشاهده ، فعاليت ذهني و فعاليت عملي مورد ارزشيابي قرار مي گيرد .

الف) حيطه ي مشاهده

اين حيطه بر اساس مشاهدة پوستر ، مولاژ ، اسلايد ، ميكروسكوپ و تشخيص بخش هاي مختلف نمونه مورد بررسي انجام مي شود .

          نمونه هايي از حيطة مشاهده در كتاب هاي زيست شناسي نظام سالي ـ واحدي

ـ تشخيص سلول هاي گياهي و جانوري ، اندامك هاي آنها

ـ تشخص اجزاء ماكروسكوپي برگ

ـ تشخيص ساختار خارجي باكتريها و هاگ دروني آنها

ـ تشخيص بافت هاي گياهي و جانوري

ـ تشخيص اجزاي دستگاههاي مختلف بدن انسان

ـ تشخيص اندام هاي حسي ( چشم ، گوش ، بيني ، زبان و پوست ) در انسان

ـ تشخيص ميكروسكوپي چشم مركب

ـ تشخيص دستگاههاي مختلف بدن جانوران ( ملخ ، كرم خاكي ، قورباغه ، ماهي و كبوتر)

ـ تشخيص سلولهاي خوني

ـ تشخيص ماهيچه هاي بدن انسان و اسكلت آدمي

ـ شناسايي گياهان مختلف ( خزه ، سرخس و كاج ) و اجزاي آنها

ب ) حيطه ي مهارت هاي ذهني

اين بخش شامل طراحي آزمايش يا نوعي مدل زيستي ، ارائه ي  يافته ها و نتايج ، رسم نمودار ، تجزيه و تحليل و تفسير نتايج حاصل از آزمايش مي باشد .

              نمونه هايي از حيطه ي مهارت ذهني كتاب زيست شناسي دوره ي متوسطه :

-         طراحي مدلي براي معرفي اكوسيستم

-         طراحي آزمايشي براي بررسي اثر ميزان نور و دما بر شدت فتوسنتز

-          رسم نمودار : سئوال 5 ص 48

-          طراحي آزمايشي براي بررسي اثر پوسته ي اطراف دانه ي برنج بر بيماري بري بري

-         طراحي كليد شناسايي براي گياهان و جانوران

-         طراحي آزمايشي در رابطه با نقش آنزيم هاي موجود در پودر هاي شوينده

-         طراحي دستگاهي در ارتباط با توليد قندهاي ساده از كاغذ روزنامه

-         طراحي آزمايش براي محاسبه نسبت مگس هاي چشم سفيد به مگس هاي چسم قرمز

-         تفسير حلقه هاي ساليانه يك ساقه ي چوبي

-         تجزيه و تحليل اثر دما بر جوانه زني دانه

-         ارائه ي مدلي براي نشان دادن جهش هاي ساختاري كروموزوم

-         طراحي آزمايشي براي بررسي اثر آب و صابون بر ميكروب هاي محيطي دست

ج) حيطه ي فعاليت هاي عملي

اين حيطه شامل تشريح اجزاي مختلف بدن جانوران ، مدل سازي و اجراي آزمايش هاي طراحي شده        مي باشد .

          نمونه هايي از حيطه ي فعاليت هاي عملي در كتاب هاي زيست شناسي دوره ي متوسطه :

-         شناخت اجزاي مختلف ميكروسكوپ و نحوه ي كار با ميكروسكوپ

-         طبقه بندي كروموزوم هاي موجود دريك سلول (كاريوتيپ)

-         شناسايي نشاسته در نمونه هاي مختلف گياهي با استفاده از معرف

-         شناسايي آنزيم ميلاز در ميكروب هاي خاك

-         تهيه برش هاي ميكروسكوپي از اندام هاي (ريشه ، ساقه ، برگ ) گياهي و رنگ آميزي آنها

-         تشريح اندام هاي مغز ، چشم ، كليه ، شش و قلب گوسفند

-         تعيين گروههاي خوني

-         مشاهده گردش خون ماهي

-         استخراج مولكول DNA از سلولهاي پياز

-         مدل سازي تقسيم ميتوز و ميوز

-         تشخيص ماكروسكوپي گياهان تك لپه اي و دولپه اي

-         بررسي اثر اتيلن بر گياهان

 

بخش شيمي

 

            مهارت هاي آزمايشگاهي در چهار مرحله مسابقات آزمايشگاهي

1-    طراحي آزمايش

2-    اجراي آزمايش

3-    مشاهده ثبت يافته ها و تفسير داده ها

4-    تفسير نتايج آزمايش

5-    ارايه گزارش

در هر مرحله مي توان از مهارت هاي آزمايشگاهي به صورت اجراي آزمايش از كتاب شيمي 2 و آزمايشگاه و طراحي آزمايش از كتاب شيمي 1 و آزمايشگاه آزمون علمي و عملي به عمل آورد .

در مرحله كشوري و استاني از تمامي آزمايش هاي موجود در كتاب شيمي 2 و آزمايشگاه و در مرحله آزمايشگاه و منطقه فقط از آزمايشهاي مربوط به مباحث نيم سال اول ارزش يابي انجام گيرد .

در هر چهار مرحله مي توان از نمونه هايي شبيه به مهارت هاي طراحي آزمايش ، مشاهده ثبت يافته ها و تفسير داده هاي موجود در كتاب شيمي (1) و آزمايشگاه در آزمون كتبي استفاده نمود . به عنوان مثال :

فكر كنيد ـ فعاليت هاي همچون دانشمندان صفحه ي 27 ، شناسايي با گل ها صفحه ي 31 ، هوا قوي تر است يا زمين ؟ صفحه ي 54 ، چه آينده اي در انتظار ماست ؟ صفحه 68 ، فكر كنيد صفحه ي 24 و صفحه ي 78 ، اندازه گيري سختي آب ، اندازه گيري فشار هوا و …

 

فهرست عناوين آزمايشگاهي پيشنهادي بخش شيمي

1-   مباني كار عملي

·        قوانين و مقررات ايمني آزمايشگاه

·        گزارش نويسي

·        آشنايي با وسايل آزمايشگاهي و روش استفاده از آنها

 

مباحث كتاب شيمي و زندگي

2- محلولها

·        خواص غير عادي آب

·        كشش سطحي

·        مقايسه چگالي آب و يخ

·        حلاليت

·        اسيد و باز

·        شناساگرها

·        PH

·         رسانايي الكتريكي محلولها (الكتروليت)

3- گـازها

·        اجزاء هوا

·        خواص گاز اكسيژن

·        طراحي آزمايش قوانين گازها (قانون شارل ، قانون بويل )

 

مباحث کتاب  شيمي دو و آزمايشها

4- نظريه هاي اتمي (تجزيه وتحليل آزمايشهاي طراحي شده در تاريخچه پيشرفت نظريه ي اتمي )

·        تخليه الكتريكي در گازها ( لوله هاي كروكس )

·        خواص اشعه كاتدي

·        آزمون شعله و طيف نشري عناصر

5- بررسي ويژگيهاي عناصر

·        بررسي عناصر گروه يك ІA ، دو II A ، هفدهم VII A

·        بررسي دوره اي عناصر ( روند تغييرات در عناصر رديف دوم و سوم جدول تناوبي )

6-   ويژگيهاي مواد يوني

·         اندازه گيري آب تبلور

 

مباحث كتاب شيمي سه و آزمايشها ( نيم سال اول)

 

7- انواع واكنش هاي شيميايي

·        طراحي آزمايشهايي براي تشخيص انواع واكنش ها

·        بررسي آزمايشهاي كوه آتشفشان

·        طراحي آزمايشهايي براي شناسايي كاتيونها (Pb ²⁺  , Ag⁺ , Ba ²⁺ )

·        طراحي آزمايشهايي براي شناسايي آنيونها (Cl ^- , CrO₄^2- , SO₄ ^2-  )

 

 

8-  غلظت

·        مباحث غلظت ( غلظت معمولي ، مولاريته ، ….)

·        تهيه محلول با غلظت معين

·        رقيق كردن محلولها

·        حجم سنجي (تيتراسيون)

 

مباحث كتاب شيمي سه و آزمايشها ( نيم سال دوم )

9- گرماسنجي ( كالريمتري)

·        تعيين ارزش گرمايي گرماسنج

·        تعيين آنتالپي فرايندهايي نظير( انحلال ، سوختن ، ذوب و تبخير )

10- واكنش هاي خودبخودي و غيرخود بخودي

11- حلاليت

·        تعيين قابليت انحلال مواد

·        رسم نمودار انحلال

·        تهيه محلولهاي سيرشده و فراسير شده

12- خواص فيزيكي محلولها

·        اندازه گيري نقطه جوش مايع خالص

·        تأثير ناخالصي در دماي جوش

13- مقايسه ويژگيهاي محلولها ، كلوئيد ها ، مخلوط ها

14- روشهاي جداسازي مخلوط ها

·        تقطير

·        كروماتوگرافي

 

 

 

اهداف :

انتظار مي رود دانش آموز :

1-    فرضيه قابل آزمون بسازد و يا از بين چند فرضيه ، فرضيه قابل آزمون را تشخيص بدهد .

2-    طرح قابل اجرايي را براي انجام آزمايش پيشنهاد كند .

3-     با اجراي دقيق آزمايش و رعايت نكات ايمني نتايج و داده ها را تفسير كند .

 

معيار :

1-    روش ارايه شده براي آزمايش قابل اجرا باشد .

2-    از وسايل و مواد براي دست ورزي و كنترل متغيرها به طور مناسب استفاده كند .

3-     از داده هاي به دست آمده نتيجه گيري مناسب كند .

4-     به كمك نمودارهاي و ثبت داده ها ، ترتيب رويدادها و مراحل انجام آزمايش را به طور مناسب توصيف كند .

 

بخش رايانه :

در ارزشگذاري مسابقه دانش آموزي ( مرحله كارگاهي ) ، معيارهاي ارزشيابي زير مي تواند لحاظ شود :

1-    توجه به مباني شناخت مسأله و بكارگيري شيوه هاي تفكر جانبي و مكاشفه اي در نوشتن برنامه ها

2-     مستند سازي برنامه جهت بررسي سريع آن .

3-     نوآوري در بكارگيري توانائي كامپيوتر و انجام ابتكارات در حل مسئله

4-    توجه به ويژگيهاي يك برنامه خوب ، ساخت يافته و استفاده كمتر از دستور انتقال كنترل Go to .

5-     فهم درست از صورت مسأله و استفاده بهينه از عملكردهاي منطقي و مقايسه اي در نوشتن برنامه .

6-     جمع زمان صرف شده براي آزمون .

7-    تعميم پذيري              برنامه .