دانلود رايگان

روش هاي نوين تدريس علوم تجربي

روش هاي نوين تدريس علوم تجربي

يكي از ويژگي هاي بارز انسان كنجكاوي است كه ازدوران كودكي تا پايان عمر اورا به دانستن وكشف حقايق و پرده برداري از مجهولات سوق ميدهد اين نيروي دروني تكاپوي انسان را براي كسب علم و گريز از جهل افزون مي كند .

بخشي از دانش امروز بشركه حاصل مطالعه وجستجوي او در جهت شناخت جهان مادي ونظام ها و قوانين آن است علوم تجربي ناميده مي شود بشر براي كشف شناخت جهان مادي عمدتا” از ابزارهاي حسي خود استفاده مي كند به همين دليل نقش تجربه در اين حوزه بسيار اساسي و تكيه بر آن بسيارضروي است.دانش آموزي كه به مدرسه وارد مي شود از يك سو داراي نيروي خداداد كنجكاوي است نيرويي كه هر لحظه او را به يافتن دانشي تازه وپاسخي براي پرسش هاي بيشمار ميكشاندواز سوي ديگراين دانش آموز بايد براي زندگي در دنياي فردا كه دنياي علم وتكنولوژي است آماده شود براي آموزش علوم بايد سعي شود كه فرآيند ياد گيري از حالت انفعالي يعني ياد گيري به روش سنتي به حالت ياد گيري فعال درآيد .

1- يادگيري فعا ل چيست؟

به طور خلاصه يادگيري فعال آن است كه دانش آموزدر توليد مفهوم مشاركت دارد در مقابل ،يادگيري انفعالي قرار دادن دانش آموز در مقابل مفاهيم آماده واز پيش طرح شده اي است كه انتظار ميرود كه آن ها را حفظ كند در يادگيري فعال موضوع مهم آموختن مطالب همراه بادرك وفهم آن هاست اين نوع آموختن تنها ازراه در گير شدن مستقيم با مسئله وكسب تجربه هاي دست اول حاصل مي شود اما درياگيري انفعالي تاكيد بر خواندن مطالب و حفظ كردن آن هاست .

2 مقايسه روش هاي ياددهي (سنتي ) و يادگيري (روش نوين و فعال):

بررسي تجربي و عددي اثر پوشش فويل آلومينيومي بر روي نفوذ در كاشي سراميك

در اين مقاله اثر اضافه نمودن فويل آلومينيومي بر روي مقاومت نفوذ كاشيهاي سراميكي از جنس آلومينا99/5درصد بررسي شدهاست. براي اين منظور آزمايش نفوذ پرتابههايي از جنس فولاد 4340 برروي كاشيهاي سراميكي در دو حالت محصور و غير محصور (با پوشش و بدون پوشش با فويل آلومينيومي) انجام شده و سرعت حد هر يك از ساختارها اندازهگيري شدهاست. فويل آلومينيومي به ضخامت 0/1 ميليمتر و كاشي سراميكي در ابعاد 5 در 5 سانتيمتر و به ضخامت 10 ميليمتر ميباشد. پس از انجام آزمايش، شبيه سازي نفوذ در كاشي سراميكي در دو حالت محصور و غير محصور در نرمافزارLS-DYNA انجام شدهاست. بر اساس نتايج به دست آمده سرعت حد سراميك محصور و غير محصور به ترتيب برابر با 165 و 145 متر بر ثانيه ميباشد. بنابراين در حالتي كه كاشي سراميكي توسط فويل آلومينيومي محصور ميشود، با افزايش0/7 درصدي وزن آن، سرعت حد آن 14 درصد افزايش مييابد. همچنين مقدار انرژي جذب شده در فرآيند نفوذ توسط كاشي سراميك محصور نسبت به سراميك غير محصور در محدوده سرعت 150 تا 200 متر بر ثانيه، بيشتر ميباشد

تست تجربي و تحليل تئوري استوانه تقويت شده غوطه ور در آب و مقايسه فركانسهاي طبيعي آن با محيط هوا

پوسته هاي استوانهاي تقويت شده بخش اصلي تشكيل دهنده بسياري از سازههاي مهندسي در صنايع مختلف ميباشند و مسئله ارتعاشات آنها يك موضوع مهم در مهندسي ميباشد. هنگامي كه يك سازه درمحيط سيال مرتعش ميشود مقداري از سيال موجود در اطراف را بهمراه خود به ارتعاش در ميآورد، اضافه شدن جرم سيال به جرم سازه موجب كاهش فركانس طبيعي سازه ميشود. در اين مقاله فركانس هاي يك پوسته تقويت شده غوطه ور در سيال توسط نرمافزارANSYS محاسبه شد و سپس با فركانس هاي پوسته تقويت شده درخلأ مقايسه شد و در نهايت اثر جرم مجازي اضافه شده به پوسته از طرف سيال و نقش آن در كاهش فركانس هاي طبيعي پوسته بررسي شد. براي اطمينان از صحت مدل متقابل پوسته و سيال يك پوسته استوانهاي تقويت شده طراحي و ساخته شد و درمحيطهاي خلأ و سيال (به صورت غوطه ور) تست آناليز مدال بر روي آن انجام شد. از مقايسه فركانسهاي طبيعي و شكل مودهاي بدست آمده از تست تجربي با خروجيهاي حاصل از حل عددي(مدلسازي و تحليل استوانهي تقويت شده در نرمافزار المان محدودANSYSباتوجه به جزئي بودن اختلاف نتايج، درستي انجام تست و مراحل مختلف تحليل نرم افزاري، نتيجهگيري ميشود

تست تجربي و تحليل تئوري استوانه تقويت شده غوطه ور در آب و مقايسه فركانسهاي طبيعي آن با محيط هوا

پوسته هاي استوانهاي تقويت شده بخش اصلي تشكيل دهنده بسياري از سازههاي مهندسي در صنايع مختلف ميباشند و مسئله ارتعاشات آنها يك موضوع مهم در مهندسي ميباشد. هنگامي كه يك سازه درمحيط سيال مرتعش ميشود مقداري از سيال موجود در اطراف را بهمراه خود به ارتعاش در ميآورد، اضافه شدن جرم سيال به جرم سازه موجب كاهش فركانس طبيعي سازه ميشود. در اين مقاله فركانس هاي يك پوسته تقويت شده غوطه ور در سيال توسط نرمافزارANSYS محاسبه شد و سپس با فركانس هاي پوسته تقويت شده درخلأ مقايسه شد و در نهايت اثر جرم مجازي اضافه شده به پوسته از طرف سيال و نقش آن در كاهش فركانس هاي طبيعي پوسته بررسي شد. براي اطمينان از صحت مدل متقابل پوسته و سيال يك پوسته استوانهاي تقويت شده طراحي و ساخته شد و درمحيطهاي خلأ و سيال (به صورت غوطه ور) تست آناليز مدال بر روي آن انجام شد. از مقايسه فركانسهاي طبيعي و شكل مودهاي بدست آمده از تست تجربي با خروجيهاي حاصل از حل عددي(مدلسازي و تحليل استوانهي تقويت شده در نرمافزار المان محدودANSYSباتوجه به جزئي بودن اختلاف نتايج، درستي انجام تست و مراحل مختلف تحليل نرم افزاري، نتيجهگيري ميشود

بررسي تجربي انتقال حرارت جابجايي نانوسيال آب-اكسيد مس در ناحيه ورودي لوله

در اين تحقيق براي بررسي انتقال حرارت جابهجايي درلوله تحت شرايط مرزي دماي ثابت ديواره يك سامانه آزمايشي ساخته شده و نانوسيال آب-اكسيد مس( 56 نانومتر) در سه كسرحجمي ( 2 ،1 و 3 درصد) به منظور بررسي انتقال حرارت در ناحيه ورودي لوله در محدوده عددرينولدز 190

بررسي تجربي خواص مكانيكي فوم ميكروسلولي ترموپلاستيك الاستومر پلي وينيل كلرايد/نيترال-بوتادين رابر با روش توده اي

فومهاي ميكروسلولي 1به آن دسته از فومها اطلاق ميشود كه داراي تعداد بسياري سلولهاي ريز در اندازههاي ميكرون ميباشند. در اين فومها از گاز خنثي (نيتروژن يا دياكسيدكربن) بعنوان ماده پفدهنده استفاده ميشود. بدليل كوچكي سلولها، اين فومها خواص مكانيكي و فيزيكي برتري (مانند: استحكام به وزن، استحكام به ضربه، خواص حرارتي و ديالكتريكي) حتي نسبت به پلاستيك فومنشده دارند. در اين تحقيق به بررسي تجربي خواص مكانيكي فوم ميكروسلولي مخلوط امتزاجپذير پليوينيلكلرايد/ نيترالبوتادينرابر 2 با روش تودهاي 3 و عامل دمنده دياكسيدكربن پرداخته شد. پارامترها دماي فوم( 90 ،70 و 110 درجه سانتيگراد) و زمان فوم( 10 ،5 و 15 ثانيه) ميباشد. خواص مكانيكي رابطه مستقيم با پارامترهاي فرآيند فوم ميكروسلولي دارد. استحكام كششي، ازدياد طول در نقطه شكست، استحكام نسبت به چگالي نسبي فوم و ازدياد طول در نقطه شكست نسبت به چگالي نسبي فوم محاسبه شدند. نتايج آزمايش نشان ميدهد كه با افزايش دما و زمان فوم، استحكام كششي و ازدياد طول در لحظه شكست كاهش مييابند اما با افزايش چگالي نسبي فوم، استحكام و ازدياد طول در نقطه شكست افزايش مييابد

مطالعه تجربي افزايش انتقال حرارت از منابع حرارتي استوانه اي با آرايش همرديف در حضور ميدان الكتريكي با ولتاژ بالا

در اين مطالعه افزايش انتقال حرارت از روي منابع گرمايي استوانهاي كه به عنوان اجزاء الكترونيكي در كف كانال مستطيلي با آرايش همرديف مستقر شدهاند و همچنين خنك كاري كف كانال توسط محرك الكتروهيدروديناميك 1 به صورت تجربي بررسي شده است. جريان هوا در كانال با اعداد رينولدز مختلف در ورودي منطقه مطالعاتي بر اساس قطر هيدروليكي كانال بررسي مي شود كه شاملجابجايي طبيعي (حالت محدود و نامحدود) و جابجايي اجباري (رژيم آرام و آشفته) مي باشد. ميدان الكتريكي توسط الكترودهاي سيمي مستقر به صورت عمود بر جهت جريان و با ولتاژهاي اعمال شده كمتر ازkV30 اعمال مي شود. طبق نتايج به دست آمده اثرات ميدان الكتريكي در رينولدزهاي پايين بيشتر مي باشد

بررسي تجربي و عددي اثر پروفيل قالب بر نيروي اكستروژن و جريان مواد در فرآيند اكستروژن مستقيم كرنش صفحه اي

در اين مقاله با استفاده از مدل سازي فيزيكي و شبيه سازي اجزاء محدود، اثر سه پارامتر پروفيل قالب، نسبت اكستروژن و نوع روانكار، بر نيروي شكلدهي و يكنواختي محصول در فرآيند اكستروژنمستقيم كرنش صفحهاي بررسي شده است. در ابتدا چند آزمايش اكستروژن با به كارگيري پروفيل قالب خطي در سه نسبت اكستروژن و دو روانكار مختلف انجام شد. سپس براي شبيه سازي اجزاء محدوداين آزمايشها نرم افزارDeform مورد استفاده قرار گرفت. با مشاهده تطابق خوب بين نتايج تجربي و عددي، شبيه سازيهاي گستردهتري براي بررسي اثر نوع پروفيل قالب و همزمان با آن اثر نسبت اكستروژن و روانكار بر يكنواختي محصول و نيروي شكلدهي به انجام رسيد. براي انجام شبيه سازيها، سه نوع پروفيل قالب خطي، نمايي و مرتبه دوم مورد توجه قرار گرفتند. نتايج عددي نشان داد كه از بين اين پروفيلها، پروفيل مرتبه دوم نيروي كمتري براي شكل- دهي نياز دارد و يكنواختي محصول با استفاده از اين پروفيل بهبود مييابد. در ارتباط با دو متغير ديگر نيز نتايج به دست آمده نشان داد كه تأثير روانكار بر يكنواختي محصول بسيار بيشتر از تأثير نسبت اكستروژن است در حالي كه نسبت اكستروژن در مقايسه با روانكار تأثير بيشتري بر نيروي شكلدهي دارد.

مطالعه تحليلي، عددي و تجربي استحكام شكست در چندلايه هاي كامپوزيتي سوراخدار

تمركز تنش در چند لايههاي كامپوزيتي نسبت به موار ايزوتروپ داراي اهميت بسيار بيشتري ميباشد. روشهاي تحليلي و عددي محاسبه ضريب تمركز تنش در چند لايه كامپوزيتي مدل انجام شدهاست. در اين تحقيق به مطالعه تجربي و بررسي استحكام شكست چند لايههاي كامپوزيتي از جنس شيشه / اپوكسي پرداخته شده است. با استفاده از روش تحليلي تنش نقطهاي و فاصله مشخصه، نتايج عددي و تحليلي ضريب تمركز تنش محاسبه شده است. آنگاه با ساخت نمونههاي آزمايشي و انجام سوراخكاري با نسبتهاي متفاوت قطر سوراخ به پهناي نمونه برابر0/2 ، 0/4 و 0/6 نتايج تحليلي و عددي محاسبه و مقايسه شده است

روش تدريس علوم تجربي اول ابتدايي

فصل اول: ما و اطراف ما

درس در يك نگاه:

در فرايند آموزش اين درس به اهميت استفاده از حواس در شناسايي محيط اطراف پي مي برند و با انجام فعاليت هايي با نقش حواس مختلف آشنا مي شوند و مهارت مشاهده در آن ها تقويت مي شود.

هدف هاي اين درس:

دانستني ها و مهارت ها:

- از حواس خود در شناساي محيط اطراف استفاده كند.

- اجسام را از نظر شكل ظاهري ، صدا، بو، مزه، رنگ، اندازه و ويژگي هاي ظاهري مقايسه و طبقه بندي كند.

نگرش ها:

- در فعاليت ها و پرسش و پاسخ نوبت را رعايت كند.

- به حفظ سلامت اندام هاي حس اهميت دهد.

هر جانور براي آن كه زنده بماند و از عهده ي كارهايش بربيايد، بايد بداند هر لحظه در جهان اطراف چه مي گذرد. او بدون اين اطلاعات نمي تواند غذا يا جفت پيدا كند، در زيستگاه مناسب بماند يا از جانوران شكارگر بگريزد. اين اطلاعات حياتي را حواس پنجگانه فراهم مي كنند.

بينايي به ما مي گويد كه هر چيز كجاست و چه شكلي دارد. شنوايي ما را از موقعيت آن آگاه مي كند و به برقرار كردن ارتباط با آن كمك مي كند. به كمك بويايي و چشايي،‌جانور مي تواند مواد شيميايي موجود در محيط را ، مانند مواد شيمياي موجود در غذا يا موادي كه رقيب يا جفت او آزاد مي كند، تشخيص دهد. بويايي و چشايي در تشخيص غذاي سالم از غذاي سمي به جانور كمك مي كند. لمس كردن جانور را از اين كه اشياء چگونه اند و چه موقع نزديك او هستند آگاه ، مي كند.