Зміст
У 1666 році сер Ісаак Ньютон заявив про три закони руху. Ці закони руху можуть важко зрозуміти дітям. Однак, дозволяючи студентам брати участь у уроках та заходах, що базуються на запитах, вони можуть почати розуміти закони, формуючи нові знання на основі своїх досліджень. З невеликою підготовкою викладач може перетворити аудиторію в наукову лабораторію, де відбувається реальне навчання та народжуються вчені.
Біг Стоп
Навчіть студентів, що перший закон руху Ньютона говорить, що предмет у спокої залишається в спокої, а предмет у русі залишається в русі з постійною швидкістю та по прямій лінії, поки зовнішня сила не вплине на нього. Це інакше відоме як інерція. Щоб допомогти учням зрозуміти інерційність, запропонуйте їм взяти участь у заході під назвою «Біг стоп».
Позначте зону двадцяти п’яти футів малярною стрічкою або крейдою. Створіть середні точки в десяти і двадцяти футах. Після обговорення інертності зі студентами, дозвольте їм пробігти двадцять п’ять футів, щоб зігрітися. Почніть діяльність, дозволяючи кожному студенту пробігти двадцять п’ять футів, але попросіть їх повністю зупинитися на позначках десяти і двадцяти футів.
Після завершення заняття обговоріть зі студентами про інерційність та про те, як вона представилась під час їх діяльності. Навіть наймолодший учень зможе зрозуміти, що верхня частина тіла намагалася продовжувати рухатися, навіть якщо ноги були зупинені, тим самим зрозумівши поняття інерції.
Потягніть його вгору
Навчіть студентів, що другий закон руху Ньютона заявляє, що чим більше сили накладається на об'єкт, тим більше він прискорюється і чим більшу масу має об'єкт, тим більше чинить опір прискоренню.
Розмістіть учнів у групах по три-чотири і дайте кожній групі шків, мотузку, галонний глечик з водою та галонний глечик, наполовину повний води. Повісьте шків і пропустіть через нього мотузку, залишаючи однакові довжини з кожного боку. Запропонуйте двом учням прив’язати глечики з води на кожну сторону, обов'язково тримаючи їх на однаковій висоті. Для початку експерименту студенти повинні одночасно відпускати глечики і спостерігати, що відбувається з їхніми глечиками води. Глечик повним галоном застосував силу, щоб витягнути на півлогу води вище повітря.
Попросіть учнів спорожнити глечик, що містить пів галону води, і спробуйте експеримент ще раз. Обговоріть зі студентами про те, як порожній глечик містив меншу масу і його швидше тягнуло вгору. Завдяки цьому експерименту студентам зрозуміло, як маса впливає на силу та прискорення.
Повітряні кулі Ракети
Навчіть третьому закону руху Ньютона, який говорить про кожну силу, існує рівноправна, але протилежна сила. Щоб допомогти студентам зрозуміти цей закон, дозвольте їм створювати та досліджувати за допомогою повітряних куль.
Розмістіть учнів по парах і надайте такі матеріали: довгу струну, стрічку, соломку та повітряну кулю. Учні прив’язують струну до дверної ручки, ніжки столу чи іншого канцелярського предмета в кімнаті. Доручіть учням щільно натягнути струну, обережно, щоб не розірвати її, і пров'яжіть вільний кінець крізь соломку. Один учень в парі повинен тримати солому і лінію, а інший підірває повітряну кулю і тримає рот закритим, щоб утримати повітря. Студенти повинні потім приклеїти до соломи свою підірвану кулю і відпустити її.
Запропонуйте учням спробувати діяльність кілька разів, а потім обговоріть, як ракета з повітряними кулями виставила третій закон руху Ньютона. Сила повітря, що випливає з повітряної кулі, створювала силу, яку вона потребувала, щоб солома набирала рух, навіть не будучи в спокої.