التقويم السنوي
التقويم الچريچوري- السنة الشمسية
التقويم السنوي المستعمل في حياتنا اليومية يُسمّى "التقويم الچريچوري"، على اسم البابا چريچوريوس الثالث عشر الذي عاش في القرن السادس عشر. يتابع التقويم الچريچوري دوران الكرة الأرضية حول الشمس. يستغرق هذا الدوران 365.25 يوم، أي 365 يومًا وربع يوم. لكن لا يمكن في التقويم السنوي إحصاء أجزاء من اليوم، لذلك يضيفون كلّ أربع سنوات يومًا واحدًا إلى شهر شباط: خلال ثلاث سنوات يكون شهر شباط 28 يومًا، وفي السنة الرابعة يكون 29 يومًا.
التقويمان العبري والهجري (القمري)- السنة القمرية
التقويم العبري والتقويم الهجري يعتمدان على المدّة الزمنية التي يدور فيها القمر حول الكرة الأرضية. "الشهر" هو الاسم الذي أُطلق على المدّة الزمنية التي يحتاجها القمر للدوران حول الكرة الأرضية: 29.5 يوم.
عدد أيّام "السنة القمرية"، التي فيها 12 شهرًا قمريًّا، هو 354 يومًا (12 شهرًا في 29.5 يوم هي 354 يومًا)، بينما زمن دوران الكرة الأرضية حول الشمس، أي "السنة الشمسية"، هو 365 يومًا.
في التقويم العبري يكمّلون مرّة كلّ عدّة سنوات الفرق بين السنة القمرية والسنة الشمسية ويوجِدون سنة كبيسة، وذلك للتنسيق بين فصول السنة وأشهرها. يتمّ تحديد السنة الكبيسة خلال 19 سنة- يضيفون شهرًا إلى التقويم العبري 7 مرّات- يحصون شهر أدار مرّتين، أدار أ وأدار ب. بذلك يسدّون الفرق بين السنة القمرية والسنة الشمسية (تتمّ إضافة الشهر في السنة الثالثة والسادسة والثامنة والحادية عشرة والرابعة عشرة والسابعة عشرة والتاسعة عشرة).
في التقويم الهجري لا يضيفون شهرًا لأنّ التقويم الهجري لا يتلاءم مع السنة الشمسية، ولذلك لا يتلاءم مع فصول السنة.
المدّ والجزر
تحدث ظاهرة المدّ والجزر مرّتين في اليوم، وعندها تصعد مياه البحر إلى أوج ارتفاعها، ويُسمّى المدّ، وفي مكان آخر تهبط إلى ارتفاع أدنى- الجزر. تتسبّب ظاهرة المدّ والجزر في الأساس بواسطة جاذبية القمر وبصورة جزئية بواسطة جاذبية الشمس.
جزء الكرة الأرضية الذي يتّجه نحو القمر، في جزء معيّن من اليوم، يتأثّر بجاذبية القمر ولذلك تصعد المياه في هذه المنطقة (تمدّ). هذا القسم البسيط. لكن المفاجأة أنّ المدّ يحدث أيضًا في الجانب الآخر من الكرة الأرضية، في أبعد منطقة عن القمر. يُفترض أن تكون المياه هناك في جزر، لكن بسبب البعد عن القمر، لا تعمل قوّة جاذبيته ولا تؤدّي إلى انخفاض منسوب المياه، لذلك في هذه المنطقة أيضًا منسوب مياه المحيطات يكون في حالة مدّ. هكذا يحدث مدّ في جانبَي الكرة الأرضية- في أقرب مكان وفي أبعد مكان عن القمر. بما أنّ المياه سائلة- إذا ارتفعت المياه في منطقة معيّنة (مناطق المدّ) فإنّها تنخفض في مكان آخر، وهكذا تتكوّن مناطق الجزر.
تدور الكرة الأرضية حول محورها كلّ يوم، لذلك خلال دورة واحدة للكرة الأرضية، تكون منطقة معيّنة على سطحها مرّة واحدة مقابل القمر ومرّة أخرى في أبعد جانب عن القمر. في هاتين المنطقتين يحدث مدّ مرّتين في اليوم وجزر مرّتين في اليوم.
عندما تكون الشمس والقمر والكرة الأرضية في خطّ واحد يحدث أعلى مدّ ممكن وأدنى جزر ممكن، لأنّه حينئذ تعمل قوّة جاذبية القمر والشمس أيضًا (قوّة أصغر بسبب بعد الشمس الكبير عن الكرة الأرضية). يحدث هذا الحدث مرّتين خلال الشهر القمري- في بداية الشهر وفي منتصفه.
وصف عملية التعليم
الموضوع الفرعي: الحركات الدورية للكرة الأرضية والقمر هو الموضوع الفرعي الثالث في الوحدة التعليمية في موضوع علم الفلك. الحركات الدورية (الدوران حول النفس والدوران حول أجرام أخرى) التي تقوم بها الكرة الأرضية والقمر تكوّن أكثر الظواهر اليومية والروتينية في حياتنا- النهار والليل، السنة، فصول السنة، منازل القمر، كسوف الشمس وخسوف القمر. إدراك منظومة الحركات والظواهر هو صعب جدًّا للفهم وينبغي الأخذ بالحسبان أنّ معرفة التلاميذ، وحتّى الجمهور العريض، تشتمل على الكثير من الفهم الخاطئ، جزء منه عميق جدًّا. القدرة على فهم الظواهر توجِب إدراكًا حيّزيًا ليس بسيطًا لمنظومة الحركات بنظرة خارجية (نظرة للراصد الذي يرى نموذجًا للشمس والكرة الأرضية والقمر) وكذلك لمنظومة الحركات والظواهر التي تتكوّن بسببها، لِمَن يتواجد على سطح الكرة الأرضية.
نقترح تكريس خمسة دروس على الأقلّ لهذا الموضوع الفرعي، بحيث يشمل قدرًا كبيرًا من التجسيدات بواسطة نماذج وزيارة القبّة المكوكبة ومشاهدات تُجرى في ساعات مختلفة من اليوم.
أفكار رئيسية
يركّز هذا الفصل الفرعي على الفكرة المركزية- منظومتا حركات الكرة الأرضية والقمر تكوّنان على سطح الكرة الأرضية ظواهر دورية. هذه الفكرة المركزية صعبة للفهم، ومن الجدير التركيز فيها فقط.
نفصّل فيما يلي إمكانيات لتحسين المهارات في هذا الفصل الفرعي:
1. أن يفرّق التلاميذ بين الحقيقة العلمية والانطباع الفطري والفوري- تنعكس هذه المهارة على طول هذا الموضوع الفرعي. الانطباع الفطري هو أنّ الكرة الأرضية مسطّحة والحقيقة العلمية هي أنّها كروية؛ الانطباع الفطري هو أنّ الشمس تتحرّك- "تشرق" وَ"تغرب" لكنّ الحقيقة العلمية هي أنّ الشمس ثابتة في مكانها والكرة الأرضية تدور حولها؛ الانطباع الفطري هو أنّ سبب فصول السنة هو المسار البيضاوي للكرة الأرضية والفصول تتبدّل لأنّ الكرة الأرضية تقترب وتبتعد عن الشمس (سبب هذا الخطأ ينبع أحيانًا من الرسم الخاطئ) والحقيقة العلمية هي أنّ ميل المحور باتّجاه المستوى المداري هو الذي يكوّن الفصول؛ الانطباع الفطري هو أنّ للقمر "جانبًا مظلمًا" والحقيقة العلمية هي أنّ أحد جانبَي القمر مستور عن أعيننا لكنّه ليس مظلمًا.
2. أن يطوّر التلاميذ مؤهّلات في المجالات التالية: الإدراك الحيّزي، التفكير الإبداعي، الخيال الذي يعتمد على المعلومات المجرّدة، إجراء مقارنة، طرح أسئلة، إيجاد روابط بين المصطلحات والظواهر، التفكير الادّعائي، التفكير المنطقي والنقدي- انظروا المهمّات 4،5،8،15.
3. أن يكتسب التلاميذ مهارات عرض المعلومات، تحليل ومعالجة معطيات من أمور بصرية- انظروا المهمّتين 2-3 في موضوع عرض المعلومات، والمهمّات 1،6،7، في موضوع معالجة معلومات من أمور بصرية.
4. أن يطوّر التلاميذ عادات عمل منهجية- في الأساس المهمّات 1-3.
اقتراح لتنظيم التدريس
هذا الفصل الفرعي هو أصعب موضوع، لذلك اقترحنا تكريس خمسة دروس على الأقلّ لتعليمه، ثلاثة منها لحركات الكرة الأرضية ودرسان لحركات القمر. نقترح تجزئة شرح الموضوع وتكراره مرّة في الصفّ ومرّة أخرى في مجموعات صغيرة للطلاّب الذين لم ينجحوا في فهم الشرح الأوّل. نوصي أيضًا أنّه عندما تسألون التلاميذ أسئلة متعدّدة الاختيارات أيضًا- اطلبوا منهم تعليل اختيارهم، بهذه الطريقة يمكنكم الوقوف على المشاكل التي تتعلّق بفهم هذه المادّة الصعبة. كذلك: نوصي باستعمال الرسوم التوضيحية والنماذج الكثيرة قدر الإمكان، كما نوصي بالخروج من الصفّ لاختبار العمليات اليومية التي تؤدّي إلى الإدراك الخاطئ، كغروب وشروق الشمس على سبيل المثال، وعند رؤية الظاهرة نفسها يمكن شرح الحقائق العلمية.
الصعوبات المتوقّعة
كما أسلفنا، المضامين التعليمية في هذا الفصل الفرعي صعبة للفهم، والتعرّف على الظواهر التي نتحدّث عنها والتي نعيشها في حياتنا اليومية مضلّل، وكذلك هناك تفسيرات خاطئة لهذه الظواهر في كلّ الفئات العمرية. يتلقّى التلاميذ تفسيرات خاطئة من الوالدين ومن وسائل الإعلام وأحيانًا من المدرسة.
الحلّ: للتفسير الكلامي في هذه المواضيع أثر جزئي ويتطلّب فهمها استعمالاً مكثّفًا للنماذج المتحرّكة- عروض أفلام قصيرة ونماذج ثلاثية الأبعاد (مجسّمة).
نفصّل الصعوبات فيما يلي:
· هناك صعوبة في إدراك الحركات العديدة التي تحدث في نفس الوقت- على سبيل المثال حركة دوران الكرة الأرضية حول نفسها ودورانها حول الشمس، وحركة دوران القمر حول نفسه ودورانه حول الكرة الأرضية ودورانهما حول الشمس- وجود هذه الحركات معًا يصعّب الفهم. الحلّ: أوّلاً من الجدير فصل الحركات عن بعضها وتعليم كلّ منها على حدة وبعد ذلك الدمج بينها. ثانيًا من الجدير استعمال النماذج الثلاثية الأبعاد وكذلك طلاّب يمثّلون الحركات المختلفة بأجسامهم.
· حتّى إذا كانت النماذج المختلفة تتيح فهم منظومة الحركات من وجهة نظر خارجية، بحيث يرى التلاميذ الأجسام الثلاثة تتحرّك في آن واحد، هناك صعوبة في نقل وجهة النظر للظاهرة كما نراها نحن كراصدين على سطح الكرة الأرضية. منازل القمر هي مثال بارز لهذه الصعوبة. يكمن الحلّ لهذه المشكلة في استعمال نوعين من النماذج: نظرة من الخارج ونظرة لِمَن يقف على سطح الكرة الأرضية.
· هناك صعوبة في فهم أنّ سبب فصول السنة ليس المسار البيضاوي لدوران الكرة الأرضية حول الشمس وأنّ تبدّلها لا يرتبط بقرب أو بعد الكرة الأرضية عن الشمس نتيجة المسار البيضاوي. أحد أسباب هذا الخطأ الشائع هو الرسوم الكثيرة التي تعرض بشكل مبالغ فيه المسار البيضاوي. الحلّ: للتخلّص من هذا الإدراك الخاطئ من الجدير الحرص على استعمال (أو رسم) رسم يكون فيه مسار الدوران حول الشمس قريبًا من الدائرة.
· "الجانب المظلم من القمر"- لا يوجد للقمر جانب مظلم، وإنّما له جانب لا يمكننا رؤيته من الكرة الأرضية. يوجّه القمر دائمًا نحو الكرة الأرضية أحد جانبيه لأنّ مدّة دورانه حول محوره مطابقة لمدّة دورانه حول الكرة الأرضية- 29.5 يوم. الحلّ: لملاحظة هذه الظاهرة، استعينوا بتمثيل مصدر ضوئي ثابت (الشمس) وطالب (أو جسم) يمثّل القمر وحركاته وطالب (أو جسم) يمثّل راصدًا على سطح الكرة الأرضية. لفهم أفضل للوضع يمكن تشبيهه بالشخص (الكرة الأرضية) الذي يمسك كرة (القمر) بيديه الممتدّتين أمامه (جاذبية الكرة الأرضية) وتدور- هذا الشخص يرى جانبًا واحدًا فقط من الكرة طوال الوقت.
· منازل القمر موضوع يصعب إدراكه لأنّه يوجب فهم منظومة حركات معقّدة ويوجب النظر إلى الظواهر من وجهة نظر خارج المنظومة، لكن أيضًا لِمَن ينظر إلى منازل القمر من سطح الكرة الأرضية. الحلّ: نواصل مع الشخص الذي يمسك كرة بيديه ونضيف شخصًا آخر يمثّل مصدرًا ضوئيًا ثابتًا (الشمس). بهذه الطريقة يمكن إدراك أنّ مَن يمسك الكرة بيديه يرى النصف الظاهر المضاء أمامه من أجزاء مختلفة (منازل القمر) من خلال دورانها.
· هناك صعوبة ترتبط عادةً بتفسير كسوف الشمس وخسوف القمر، فهذه الأجسام الثلاثة تتنظّم في "سطر" واحد مرّة في الشهر ويُطرح السؤال لماذا لا يحدث خسوف للقمر مرّة في الشهر وكسوف للشمس مرّة في الشهر؟ يكمن الحلّ في التفسير الذي يوضّح بأنّ مسار دوران القمر حول الكرة الأرضية مائل قليلاً بالنسبة للمستوى المداري، وفقط مرّة كلّ وقت معيّن تتواجد الأجسام الثلاثة بالفعل في خطّ مستقيم واحد يمكّن حدوث ظاهرة الكسوف أو الخسوف.
· استعمال مصطلح إشعاعات الشمس والرسوم التوضيحية التي تمثّل إشعاعات الشمس كخطوط (بما في ذلك الطريقة التي جميعنا رسمنا بها الشمس في زاوية الرسمة...) مضلّل لأنّ الأشعّة ليست "إشعاعات" أو عدّة خطوط أشعّة. الحلّ: التشديد أمام التلاميذ على أنّ الخطوط هي تمثيل للأشعّة.