მინდა, კიდევ ერთხელ გაგიზიაროთ საკუთარი გამოცდილება: რა მეთოდი გამოვიყენე, რა დამეხმარა იმაში, რომ მოსწავლეებს სიღმისეულად შეესწავლათ ბერკეტის წონასწორობის პირობა და ძალის მომენტი, რა სახის კვლევითი სამუშაო დავგეგმე და განვახორციელე საგაკვეთილო პროცესში და რა შედეგი მივიღე.
დავალების მიზანი იმის გარკვევაა, რამდენად კარგად გაიგეს მოსწავლეებმა შესწავლილი მასალა, შეძლებენ თუ არა დასმულ კითხვებზე პასუხების გაცემას და შემდგომ მსგავსი კვლვის დამოუკიდებლად შესრულებას.
ეს დავალება შეგვიძლია ჩავრთოთ კომპლექსური დავალების პირობაში, რადგან მოიცავს მსჯელობას, ცოდნის საფუძველზე ვარაუდის გამოთქმას, აზრობრივი ექსპერიმენტის ჩატარებას, ამ ექსპერიმენტის შედეგების ორგანიზებას (ცხრილის სახით გადმოცემას) და საბოლოო დასკვნების გამოტანას.
მოცემული საკითხის სწავლებისას მასწავლებელს შეუძლია გამოიყენოს ვირტუალური ლაბორატორია და მოსაწვლეებს აცვლევინოს და განათავსებონის სხვადასხვა მასის სხეულები (საგნები) – https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_en.html. ასევე შესაძლებელია საგაკვეთილო პროცესში ck.1-ის სიმულაციის ჩართვა – https://bit.ly/337LrFa
სამუშაოს დაწყებამდე სასურველია ჩავატაროთ ზეპირი გამოკითხვა:
- რა პირობებში იწვევს სხეულზე მოქმედი ძალა მის მობრუნებას ღერძის გარშემო?
- დამოკიდებულია თუ არა ძალის მაბრუნებელი მოქმედება ძალის მოდულზე/მიმართულებაზე?
- რას ნიშნავს „სხეული წონასწორობაშია“?
და ა.შ.
ეტაპი 1. ნახაზის მიხედვით ამოხსენით ამოცანა
მოცემულია ბერკეტი, რომელზეც მოქმედებს 4 ძალა – F1, F2, F3, F4. გვაინტერესებს, საით მოტრიალდება ბერკეტი – საათის ისრის მიმართულებით თუ საპირისპიროდ, თუ სულაც წონასწორობაში დარჩება. საათის ისრის საწინააღმდეგოდ მოდებული F1 და F2 ძალების მხრები, შესაბამისად, არის d1 და d2, ხოლო F3 და F4 ძალებისა – d3 და d4. (ნახ1)
მოსწავლეებმა იციან, რომ ძალის მაბრუნებელი მოქმედება დამოკიდებულია ძალის მოდულზე, ძალის მოდების წერტილსა და მიმართულებაზე, ასევე იციან ძალის მაბრუნებელი მომენტი ბრუნვის ღერძის მიმართ. იციან, რომ ორი ძალის მოქმედებისას ბერკეტი გაწონასწორებულია, როდესაც ეს ძალები ცდილობენ სხვადასხვა მიმართულებით მობრუნებას და ძალების მოდულების შეფარდება მათი მხრების შებრუნებული შეფარდების ტოლია. მაგრამ რა ხდება მაშინ, როდესაც ბერკეტზე მოქმედებს არა ორი, არამედ რამდენიმე ძალა, საით მოტრიალდება ბერკეტი? დარჩება თუ არა წონასწორობაში?
შემდეგ სიმარტივისთვის ვიღებთ მცირე მასებს და მოსწავლეებს ვთხოვთ, შეავსონ შემდეგი ცხრილები საათის ისრის საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობისთვის:
და საათის ისრის მიმართულებით მოძრაობისთვის:
ამ ცხრილების შევსების შემდეგ მოსწავლე დაინახავს, რომ M1=10 ნმ და M2=20 ნმ, ე.ი. საათის ისრის საპირისპირო მიმართულებით მომენტი M*=30 ნმ, ხოლო საათის ისრის მოძრაობის მიმართულებით M3=20 ნმ და M2=20ნმ და M**=40 ნმ.
მოსწავლეს გამოაქვს შემდეგი დასკვნა: M**> M*, ამიტომ ბერკეტი საათის ისრის მიმართულებით მოტრიალდება.
განმტკიცებისთვის ამ ტიპის ამოცანას ვიმეორებთ რამდენჯერმე (ნახ.1). შეგვიძლია შევცვალოთ ძალების რაოდენობა და მიმართულება. შევასრულოთ შესაბამისი ნახაზები და მოსწავლეებს ვთხოვოთ, დამოუკიდებლად სცადონ ამოხსნა.
ეტაპი 2. ნახაზის მიხედვით შეადგინეთ მსგავსი ამოცანა
მოსწავლეებს ვთხოვთ, იმავე ნახაზის მიხედვით შეადგინონ მსგავსი ამოცანა და შეავსონ შესაბამისი ცხრილები:
ეტაპი 3. დამოუკიდებელი სამუშაო
მოსწავლეს მოეთხოვება, შეარჩიოს ისეთი რიცხვები, რომ ბერკეტი წონასწორობაში აღმოჩნდეს. ამ ეტაპის შესრულება ყველა მოსწავლისთვის სავალდებულო არ არის.
ვფიქრობ, აღნიშნული საკითხის ასეთი სახით წარმოდგენა სწავლებას გაგიადვილებთ და სიამოვნებით გამოიყენებთ ჩემს გამოცდილებას საგაკვეთილო პროცესში.
