بيداغوجيا الدعــــــم

ضغط الغازات

أنشطة تمهيدية

قبل الدخول لدرس  ضغط الغازات، لابد من التذكير بطبيعة المواد الموجودة في الطبيعة و هي إما صلبة أو سائلة أو غازية. و نعطي امثلة عن كل مادة. بعدها نضع المتعلم في صلب درس الضغط عبر تجارب الهدف منها استنباط تمثلات المتعلمين حول مفهوم الضغط.

1.   البالون المنفجر

نطلب من متعلم نفخ بالون دون توقف، و قد نصادف متعلم سيقوم بالمهمة حتى ينفجر البالون، أو نصادف متعلما آخر أقل شجاعة سيتوقف عن النفخ. ستكون الأسئلة حسب طبيعة المتعلم و في الحلة الأولى نطرح السؤال: لماذا انفجر البالون؟ فنقبل جميع الفرضيات التي يطرحها المتعلمون. أما إذا صادفنا متعلم الأقل شجاعة فالأسئلة ستبدأ من التالي: لماذا توقف عن النفخ؟ طبعا سنتوقع الجواب: توقف خوفا من انفجار البالون. و منه نسال: لماذا سينفجر البالون؟

2.   الغطاء الطائر

نقوم بمناولة أمام المتعلمين هدفها دفعهم للإفصاح عن تمثلاتهم و فرضيات تمهد لمفهوم الضغط. و هي جلب قنينة بلاستيكية و لكن غطاؤها ليس محكما، ثم نضعها على طاولة أو على الأرض فنضغط عليها بقوة مما سيجعل الغطاء يطير بعيدا. من هنا نبدأ السؤال: لماذا طار الغطاء؟ و ندون الفرضيات التي تلقيناها من التلاميذ.

الفرضيات المتوقعة:

البالون رقيق، كثرة الهواء، قوة ضرب القنينة، ضغط كبير.....

تجربة حول  الضغط

نقدم للمتعلم محقنة كالتي فالصورة أدنا، و نطلب منه أن يسد فوهتها لأصبع و باليد الأخرى يدفع المكبس فندون الملاحظات في الحالتين:

عند دفع المكبس ينقص حجم الهواء في المحقنة

عند ترك المكبس سيزداد حجم الهواء، و يرجع المكبس لوضعه الأول.

و نطرح السؤال التالي: بماذا شعرت في الأصبع الذي يسد فوهة المحقنة. طبعا سيكون الجواب بضغط الهواء و خف الضغط عندما تركت المكبس.

بعد هذه التجربة، نرجع للأسئلة التي طرحناها حول البالون و الغطاء و نختار الأجوبة و الفرضيات الصحيحة و المنسجمة مع التجربة:

انفجر البالون و طار الغطاء تحت تأثير ضغط الهواء، و يمكن أن نعوض الهواء بأي غاز آخر مثل البوتان أو الأوكسجين.

استنتاج

تعريف الضغط :

ضغط الغاز هو التأثير الذي يمارسه على الاجسام المماسة له

التوسع في مفهوم ضغط الغازات

للتوسع في مفهوم ضغط الغازات، و تثبيت المفهوم لدى المتعلمين لابد من إعطاء أمثلة للإغناء و التي يعايشها المتعلم في منزله يوميا . فنقدم له صورة طنجرة  و الضغط و نتساءل عن جدوى استعمال الصافرة. فننتظر الجواب : خوفا من أن تنفجر كالبالون، لأن ازدياد الضغط سيجعلها تنفجر. كما يمكن ان نعطي مثالا آخر عن جدوى قياس كمية الهواء الموجود بعجلة السيارة.

يتغير ضغط الغاز بفعل الحجم و الكم و درجة الحرارة

ارتفاع درجة الحرارة تزيد من ضغط الغاز

لإثبات ذلك لابد من القيام بالتجربة التالي وهي وضع بالون مكان غطاء قنينة بلاستيكية ثم وضع القنينة المملوءة بالهواء فقط في إناء به ماء ماء بارد، و بعدها وضع  الإناء فوق نار. بعد ارتفاع درجة حرارة الماء سيلاحظ المتعلمون أن البالون ينتفخ لوحده مما سيجعلهم يستنتجون أن ارتفاع درجة حرارة الهواء داخل القنينة سبب ضغطا مما جعل الهواء يتمدد لداخل البالون. طبعا العكس هو ما يحدث عندما يبرد الماء فيتقلص حجم الماء لون لأن ضغطه انخفض.

زيادة كم الهواء يرفع ضغطه

نشتغل أيضا بقنينة بلاستيكية، فبعد أن نضغطها و نخرج بعضا من الهواء منها ثم نعيد النفخ فيها، فتصدر صوتا و ترجع لحالها الأول. كما يمككنا ان نستعين بتجربة البالون و نثبت أن زيادة كم الهواء خلف ضغطا و انفجر البالون. و العكس عندما نسحب الهواء فينخفض الضغط.

تغير الحجم

نرجع لتجربة المحقنة، و من خلالها نستطيع أن نقول أن زيادة حجم الغاز في مكان مغلق ينخفض ضغطه و نقض الحجم يزيد الضغط.

في موضوع لاحق سنبين كيف يمكننا أن ننتقل بالمتعلم من فهم ضغط الغازات إلى 

استيعاب الضغط الجوي و علاقته بالطقس و أجهزة قياس الضغط.

نتمنى أن تتركوا لنا ملاحظات و تعاليق أسفله ، و كذلك مشاركة الموضع لتعم الفائدة.