الاستقصاء العلمي

تعيين حرارة احتراق الكحول

عزيزي المشارك /ة:

  بعد تنفيذ نشاط رقم (3) صفحة 70 من الكتاب المقرر،  أجب عن الأسئلة الآتية:

1.      ما دلالات حدوث التفاعل؟

2.      برأيك لما تختلف القيمة الحرارية  المحسوبة التي حصلت عليها من التجربة عن القيمة الحقيقة لاحتراق الايثانول وهي ( 1368  كيلو جول/مول)؟

3.      اقترح مصادر الخطأ المحتملة  أثناء قيامك بتنفيذ النشاط.

4.      إذا كانت حرارة احتراق كل من الميثانول والميثان ( 1000 و 1200 ) كيلو جول/مول  أيهما تفضل كوقود ؟

5.أكتب معادلة كيميائية حرارية موزونة تمثل احتراق كل منها.

6. لماذا تم  تثبيت ميزان الحرارة بمنتصف الوعاء المحتوي على الماء دون أن يلامس قعر الوعاء؟

7.هل تفاعل احتراق الايثانول طارد أم ماص للحرارة ؟

8.ما أنواع  القياسات ( الكميات الفيزيائية) التي تم أخذها خلال تنفيذ النشاط.

9.      ما نسبة الخطأ من قياسات الحرارة وكتلة الايثانول والماء.

طريقة العرض العملي

مفهوم العرض العملي:

  هي أسلوب تعليمي – تعلمي يقوم به المعلم ( غالباً ) لتقديم ( عرض ) حقيقة علمية ( غاز الأكسجين يساعد على الاشتعال ) أو مفهوم علمي معين ( سرعة التفاعل الكيميائي ) أو تعميم علمي، مبدأ أو قانون علمي، لتحقيق أهداف تعليمية - تعلمية معينة. وتعتبر هذه الطريقة من أكثر طرائق تدريس العلوم في المدارس.

 مبررات استخدام طريقة العرض العملي:

1 – توفر للطلبة عنصر المشاهدة ( الملاحظة )، كعملية أساسية من عمليات العلم مما يعمل على جذب انتباه الطلبة و إثارة اهتمامهم.

2 – تحقيق الاقتصاد في النفقات و الكلفة وبخاصة أن إمكانات المدارس غالباً ما تكون محدودة، وأن تكاليف الأدوات و التجهيزات المخبرية غالباً ما تكون مرتفعة، ولهذا يمكن استخدام نموذجاً و جهازاً واحداً لعرض التجربة أمام الطلبة.

3 – تعدّ طريقة مفضلة في حال استخدام بعض النشاطات والتجارب المخبرية التي يتطلب إجراؤها و تنفيذها خبرة كافية من قبل المعلم ليست متوفرة عند الطلبة كما في استخدام بعض عمليات التشريح المعقدة على سبيل المثال.

4 – توفر الوقت و الجهد المبذول من قبل معلم العلوم إذا ما قورنت بطريقة العمل المخبري التي تتطلب جهداً كبيراً في إعداد و تحضير المواد والأدوات والأجهزة المخبرية اللازمة لتنفيذ التجارب العلمية.

5 – تمكن معلم العلوم من تدريس كمية كبيرة من المادة العلمية الدراسية نسبياً، وذلك بطريقة معدة و منظمة، وفي وقت أقل مقارنة بطريقة المختبر ونشاطاته المخبرية المرافقة.

6 – طريقة مفضلة في حالة التجارب العلمية الخطرة والصعبة، مما يعني ضرورة استخدامها عندما يكون الهدف السلامة والأمان، وتجنب الطلبة الخطر الذي قد يترتب على قيامهم بإجراء التجارب الخطرة كما في تحضير بعض الغازات السامة أو استخدام الأحماض المركزة وغيرها.

7 – لها تأثير في زيادة تذكر المعرفة العلمية بعد العرض مباشرة، كما تساعد في زيادة بقاء واحتفاظ الطلبة بالمعلومات بوجه عام.

8 – توفر خبرات تعليمية – تعلمية مشتركة لجميع الطلبة.

9 – يمكن أن تسهم لحد ما، وبقدر معقول في تحقيق قدر كبير من أهداف تدريس العلوم اذا ما قدمت ( عرضت ) المادة العلمية ( أو النشاط العلمي المخبري ) بأسلوب استقصائي مثير بحيث تسهم بطريقة ملحوظة في:

أ -  اثارة ميول الطلبة واهتماماتهم العلمية.

ب – تنمية بعض مهارات عمليات العلم.

ج – المساعدة على تنمية قدرات الطلبة على التفكير العلمي.

مجالات استخدام طريقة العرض العلمي

1 – تستخدم كمدخل أو مقدمة لتقديم المادة العلمية وإثارة الفكر وجذب اهتمام الطلبة بموضوعات المادة، كأن يعرض المعلم فيلماً عن صدأ الحديد دون مناقشة مسبقة، بقصد اثارة انتباه الطلبة وشدهم لموضوع التأكسد والاختزال وبالتالي دراسته وبحثه لمعرفة المزيد عنه.

2 – تستخدم في حل المشكلات العلمية، أو الاجابة عن بعض الأسئلة و التساؤلات التي قد يطرحها الطلبة ( أو المعلم نفسه ) من حين إلى آخر.

3 – تستخدم كوسيلة لتوضيح بعض أشكال المعرفة العلمية كالحقائق العلمية ( غاز الهيدروجين يشتعل بلهب أزرق )، أو المفاهيم العلمية ( سرعة التفاعل الكيميائي )، أو القواعد العلمية(قاعدة لوتشالييه )، أو القوانين العلمية ( قانون بويل ) وغيرها.

4 – توضيح كيفية عمل أداه أو جهاز علمي معين ( كأنبوب الأشعة المهبطية مثلاً)، أو تحضير محلول بتركيز معين.

5 – تستخدم كوسيلة لجمع المعلومات عن مشكلة علمية مبحوثة وكذلك اختبار مدى صحة الفرضيات العلمية المقترحة لحل مشكلة ( أو المشكلات ) التي يقترحها الطلبة أو المعلم.

6 – تستخدم لمراجعة بعض الموضوعات ( الوحدات ) العلمية أو اعادة التجارب أمام الطلبة لتوكيد ما تم التوصل اليه سابقاً، وتثبيت نواتج التعلم النظرية من جديد وبخاصة الطلبة الذين فاتهم ذلك.

7 – تقويم أعمال الطلبة، كأن يختبر معلم العلوم الطلبة في معلوماتهم العلمية ( النظرية العلمية ) عن طريق الأسئلة الشفويةأو الاختبارات التحريرية أو العملية كما في التحقق من معرفة كيفية استخدام السحاحة وتحضير محاليل بتراكيز معينة.

8 – تستخدم لتطبيق بعض مهارات عمليات العلم والتقصي والاكتشاف، كما في: الملاحظة، والقياس، والتصنيف، والاستنتاج، والاستدلال،....، والتجريب، وذلك تنمية للعمليات العقلية والتفكير العلمي لدى الطلبة. 

يتطلب إعداد وتخطيط العروض العلمية ملاحظة وممارسة ثلاث عمليات هي

أولاً: الإعداد الذي يسبق تقديم العرض العلمي، ينبغي لمعلم العلوم مراعاة ما يلي:-

1.      تحديد الغرض ( الهدف) من العرض بحيث يرتبط هذا العرض بالأهداف التعليمية التعلمية المنشودة من دروس العلوم.

2.      تجريب العرض العلمي قبل تقديمه أو عرضه أمام الطلبة تجنباً لبعض الاحراجات التي قد تنشأ من فشل بعض العروض العلمية أحياناً.

3.      إعداد المواد والأدوات والأجهزة ذات العلاقة إعداداً  مسبقاً.

4.      تحديد مكان العرض العلمي بحيث يكون مشاهداً ومسموعاً لجميع الطلبة.

5.      يستحسن أن ينتهي العرض العلمي بانتهاء الوقت المخصص لحصة العلوم.

ثانياً:عند تقديم العرض العلمي، ينبغي لمعلم العلوم مراعاة ما يلي:-

1.      تهيئة مناخ صفي مناسب قبل البدء بالعرض لإثارة انتباه الطلبة وشدهم للعرض العلمي.

2.      توضيح أهداف العرض العلمي وأغراضه.

3.      عدم تشتيت أذهان الطلبة بأمور ثانوية.

4.      الانتباه إلى طرح الأسئلة ( مستوى ونوعية ) والاستفادة من أسئلة الطلبة المطروحة.

5.      إتاحة الوقت الكافي بعد الانتهاء من العرض للطلبة لتسجيل ملاحظاتهم ونتائج العرض ومناقشتها.

ثالثاً: تقويم العرض العلمي، ينبغي لمعلم العلوم بعد تقديم العرض، تقويم العرض العلمي من خلال:

1.      مدى فهم الطلبة لموضوع العرض العلمي واستفادتهم منه وذلك عن طريق الأسئلة والأجوبة والمناقشات المتبادلة بين المعلم والطلبة، أو استخدام الاختبارات التحريرية.

2.      مدى نجاح المعلم نفسه في إجراء العرض العلمي وتقديمه، ويتضح ذلك بمدى استجابة الطلبة للعرض العلمي، ومدى تفاعلهم معه، وبالتالي مدى تحقق الأهداف المنشودة من العرض العلمي أو النشاط العلمي أو التجربة المعروضة.

فعالية رقم ( 3  )     الاستقصاء العلمي     الزمن: (80 د)

الأهداف:

  يتوقع من المشاركين ان يكونوا قادرين على:

-        تعرف مفهوم الاستقصاء العلمي.

-        اختيار المادة التعليمية المناسبة للتعلم بالاستقصاء العلمي في كتاب الكيمياء.

-        تصميم دروساً بأسلوب الاستقصاء العلمي.

الاحتياجات:

LCD ، جهاز حاسوب

ملصقات واقلام تخطيط

آلية التنفيذ:

1.      يقسم المشاركون إلى مجموعات ويتم مناقشة مفهوم الاستقصاء العلمي.   (10) د

2.      يتم عرض تعريف الاستقصاء العلمي، ويختار المشاركون المادة التعليمية من كتاب الكيمياء للصف العاشر التي يمكن تعلمها بالاستقصاء العلمي ويتم عرضها على الشاشة.  (30) د

3.      يعد المشاركون دروساً من كتاب الصف العاشر باستخدام استراتيجية الاستقصاء العلمي ويتم عرض أعمال المشاركين.    (30) د

4.      يتم توزيع نشرة عن الاستقصاء العلمي وعرض فيديو تعليمي. http://www.youtube.com/watch?v=BNrNxSSa1MI

(10) د

الإرشادات:

1.      من الدروس التي يمكن تعليمها باستراتيجية الاستقصاء العلمي

عسر الماء، استخلاص النحاس من خاماته،  المبلمرات.

نشرة رقم (3)

الاستقصاء العلمي

طريقة الاستقصاء ( Inquiry Method ):

التدريس من خلال طريقة الاستقصاء هو عملية الاستنباط، واختبار الأفكار، ويتضمن مناخ الفصل المفتوح، وتشجيع الطالب على المشاركة، والتعبير عن وجهات نظره المتشعبة، وتؤكد هذه الطريقة على نشاط الطالب وفاعليته، من خلال الاندماج في مناقشات منظمة، للوصول إلى المعرفة العلمية، ونقل مركز العملية التعليمية من المعلم إلى المتعلم وتهدف هذه الطريقة من طرق التدريس إلى مساعدة المتعلم على تنمية المهارات العقلية اللازمة لتوجيه الأسئلة، والبحث عن الإجابات النابعة عن حب الاستطلاع.، كما تهدف إلى إكساب المتعلم المهارات العلمية، وتنمية الجانب المهاري لدى المتعلم.

ويعتبر الاستقصاء أعم وأشمل من الاكتشاف، ففي الاكتشاف يتركز الجهد المبذول من قبل المتعلم على العمليات العقلية لفهم المفاهيم والمبادئ العلمية، أما الاستقصاء فيبنى على الاكتشاف، حيث يستخدم المتعلم قدراته الاكتشافية مع أشياء أخرى متمثلة في الممارسة العملية. أي أن الاستقصاء لا يحدث بدون العمليات العقلية في الاكتشاف، ولكنه يعتمد بشكل رئيسي على الجانب العملي.

وهذه الطريقة تضع المتعلم في موقف الباحث الأول، الذي اكتشف مبدأً علمياً أو آلة أو جهاز أو قانون،  وتركز هذه الطريقة على البحث ولاستقصاء،  وحصول المتعلم بنفسه على المهارات والعمليات، وهي تقوم على عمليات العلم، لا على العلم ذاته، وعلى الرغم من وجود عدة نماذج للاستقصاء ( أنموذج جارولميك، أنموذج ثيلين، وأنموذج ماسيلاس  وأنموذج باير، وأنموذج سكمان، وغيرها ) إلا أن جميعها تتناول الفرد كإنسان متعلم يسعى للوصول إلى الحقائق عن طريق التفكير، واستخدام تقانات الاستقصاء والبحث العلمي.

مهارات الاستقصاء:

1.      الملاحظة: وهي قدرة الطلاب على جمع المعلومات باستخدام حواسهم، لهذا يجب أن تكون دقيقة، وتتناول الظاهرة العلمية من جميع جوانبها، أي تكون شاملة تبدأ من الكليات، ثم تنتقل للجزئيات، فيبدأ الملاحظ بتناول الموضوع ككل لتحديد مجالاته وعلاقاته، ثم ينتقل تدريجياً إلى التفصيلات.

2.      المقارنة: وهي معرفة أوجه الاختلاف والشبه بين الأشياء والأحداث، ويجب أن يصوغها المتعلم على نحو مفهوم وواضح، والمقارنة تشمل معلومات أكثر تقدماً من المعلومات التي حصل عليها الطلاب من الملاحظة.

3.      التحديد أو التعريف: وهي القدرة على تسمية الأشياء أو الأحداث والتمييز بينها، والقدرة على تحديد البدائل المتاحة المتعددة، واختيار البديل الواحد، كما تتضمن القدرة على تحديد الطريقة الواجب استخدامها لقياس خواص الأشياء.

4.      التصنيف: وهي تشكيل مجموعات من الأشياء اعتماداً على صفة أو أكثر من الصفات، التي تم الحصول عليها من عمليات الملاحظة والمقارنة والتحديد، ويكون التصنيف بأكثر من طريقة بحسب الخواص المعتمدة في التصنيف، ويسهل التصنيف تناول المعلومات، فبدلاً من أن تظل المعلومات متناثرة تصبح في مجموعات، الأمر الذي يساعد على سهولة استخدامها وتوظيفها في حل المشكلة التي يقوم ببحثها.

5.      القياس: وهي تعتمد على القدرة على إعطاء قيمة لشيء يلاحظ باستخدام إطار مرجعي، ويجب تدريب الطلاب على مهارة القياس الدقيق، والمعلم يستطيع تطوير مهارة القياس لدى الطلاب، فيدربهم على الأدوات والأجهزة الموجودة في المدرسة، كموازين الحرارة أو المخابر أو الأوزان، ويجب أن يكون التدريب موجهاً ومدروساً.

6.      التفسير: وهي القدرة على بناء أحكام من مجموعة من الملاحظات، فالمتعلم لا يقف عند المعلومات التي يحصل عليها من الملاحظة والقياس، ولكنه يتعدى ذلك إلى إدراك الحقائق بين السطور، فهو يدخل إلى ما وراء هذه الحقائق ليضيف إليها حقائق جديدة، وهذه مهارة عقلية عالية، وكذلك تتضمن مهارة التفسير القدرة على تفسير جداول المعلومات التي جرى بناؤها في عمليات التصنيف والمقارنة والتحديد، فيستقرئ من هذه الجداول معلومات جديدة من خلال التفسير.

7.      التنبؤ: وهي القدرة على صياغة ما يمكن أن يحدث مستقبلاً، بناءً على الملاحظات، والقدرة على توقع حدوث أشياء تتضمن تصوراً عقلياً، يستخدم كل ما يتوفر من معلومات، وعملية التنبؤ من العمليات العقلية العليا التي تحتاج إلى تدريب من قبل المعلم.

8.      التأكد: ليتم التأكد من صحة التوقعات لا بد من مراجعتها، بل واختبارها، وهذه يوفر التغذية الراجعة المناسبة للمتعلم من أجل تعديل السلوك، وتعديل التنبؤات التي صاغها  إلى أن تصل إلى أفضل صيغة صحيحة ممكنة.

9.      صياغة الفرضيات: حيث أن الفرضية توقع بسيط، فإن صياغة الفرضيات تعتمد على عملية التنبؤ، وتحتاج مهارة صياغة الفرضيات إلى قدرة كبيرة على التعبير عن الحلول المتوقعة تعبيراً صحيحاً ودقيقاً، فالفرضيات الخاطئة يجب استبعادها في عملية الفحص، وقبل عملية الاختبار.

10.    ضبط المتغيرات ( الاختبار العادل ): وتتضمن القدرة على معرفة العوامل التي تؤثر والتي لا تؤثر على نتائج التجربة، وتحديدها بدقة، والعوامل المؤثرة يجب عزلها بحيث يلغي تأثيرها، ويتم أيضاً تحديد العوامل والمتغيرات المستقلة، ويجب إبقاء العامل الوحيد الذي نصت عليه الفرضية التي سيجري اختبارها.

11.    التجريب: وتتضمن هذه العملية:

1.      معرفة المشكلة وصياغتها.

2.      بناء خطة لاختبار الفرضية.

3.      استخدام النتائج في الإجابة عن المشكلة.

فعملية التجريب هي المرحلة النهائية والأخيرة في عملية الاستقصاء، والتي تزودنا بالمعرفة العملية، وتكون هذه المعرفة متصلة مباشرة بالمشكلة التي يقوم الطلاب ببحثها، وهي تحتاج إلى تدريب لاستخدام الأدوات المخبرية والأجهزة، وتسخيرها في اختبار الفرضيات أو صحة الحقائق.

 

فعالية رقم (   4  )   التفاعلات الماصة والطاردة للطاقة  الزمن: (60 د)

الأهداف:

   يتوقع من المشاركين ان يكونوا قادرين على:

-        تعرف مفهوم التفاعل الطارد والماص للطاقة.

-        كتابة معادلة كيميائية حرارية موزونه.

الاحتياجات:

أكسيد الكالسيوم، كأس زجاجي ، ميزان حرارة، ورق دوار الشمس، ماء.

آلية التنفيذ:

1.      مناقشة أنواع التفاعلات الكيميائية من حيث الطاقة. (10) د

2.      تقسيم المشاركين إلى مجموعات.     (5) د

3.      تنفيذ التجربة باستراتيجية العمل التعاوني.   (30) د

4.      توزيع نشرة إثرائية حول العمل التعاوني ومناقشتها.         ( 15) د

الإرشادات:

1. تنمية مهارة العمل التعاوني والعمل بروح الفريق

2. مناقشة نتائج عمل المجموعات واحترام اراء الاخرين.

التعلم التعاوني Co-operative Learning

برزت أهمية التدريس والتدريب في مجموعات صغيرة كطريقة مثلى لإيصال المعلومات إلى الطالب، وحثه على المشاركة، والمساهمة بفاعلية في العملية التعليمية التعلمية مما يؤدي في النهاية إلى رفع مستوى التحصيل الدراسي عند فئات المتعلمين، وإنجاح العملية التعليمية. وفي هذا الأسلوب يكون لكل فريق أهدافه المشتركة، حيث يعملون معاً، ويتعاونون من أجل بلوغ الأهداف، يعين بعضهم البعض، ويفهم بعضهم البعض الأخر، وهم يتحاورون ويتبادلون الآراء، ويشجع كل منهم الآخر على الجد في العمل والتفاني فيه، للوصول إلى أهدافهم المشتركة، فالمسئولية جماعية مشتركة.

وفي هذا العمل الجماعي يقوم كل طالب بدور مختلف، ويتكون الفريق من مجموعة بثلاث مستويات ( غير متجانسة )، حتى يفيد كل منهم من هذه المشاركة وهذا التعاون، والهدف من ذلك هو أن يستوعبوا المادة الدراسية ويتفهموها جميعاً، ويمكن في بعض أنواعه، أن يقوم الفريق الذي أتم عمله، بالانتقال إلى فريق أخر بهدف المساعدة، ثم الإنجاز، وهكذا حتى ينطبق هذا الحال على جميع أفراد الصف بكامله، أي أن الجميع فهموا واستوعبوا درسهم. إن التعليم في مجموعات صغيرة، جعل الانسجام داخل كل مجموعة ييسر أداء مهام التعلم المطلوبة، مما يزيد من التفاعل الاجتماعي، وتعلم الأقران بعضهم لبعض، والذي بدوره يسهم في زيادة التحصيل الأكاديمي والسلوك الاجتماعي الإيجابي للطلاب.

وتعتمد فاعلية التعلم بهذا الأسلوب اعتماداً رئيسياً على مدى تعاون أفراد هذه لمجموعات، ومدى تحملهم للأدوار والمسئوليات المناطة بهم، والجدية في العمل لإنجاز المهمات الموكلة بالمجموعة. وطبقاً لهذا الأسلوب فالمعلم ليس منعزلاً عن المشاركة الجماعية، بل هو عضو في كل مجموعة، من خلال مروره على كل منها، غير أنه لا يمارس هنا دور موزع المعرفة، ولا دور الحكم، الذي يقول هذه فكرة خاطئة، وتلك صحيحة، وإنما قد يوجه بعض المجموعات أحياناً إلى إعادة الفحص والتأمل فيما وصلوا إليه، أو يشجع بعض المجموعات للاستمرار في العمل، ومواصلة القيام بالأنشطة، وتقديم المساعدة للتي تخفق فيوجهها، ويصحح مسارها. اضافة إلى دوره في تحديد الأهداف التعليمية، وتجهيز المواد والأدوات اللازمة للعمل،  وتحديد عدد المجموعات، وتوزيع الطلاب على هذه المجموعات، وتوزيع المهام، وتنظيم الموقف التعليمي، والتخطيط له، وتيسير التعلم، والإشراف والتوجيه.

 

العناصر الرئيسة للتعلم التعاوني:

لابد من توافر العناصر الخمسة التالية في كل مجموعة صغيرة تعمل معاُ كي تطبق التعلم التعاوني فيما تقوم به:

1. الاعتماد الإيجابي المتبادل:

 ويمثل هذا العنصر في أن يشعر كل عضو في المجموعة أن عليه أن يعمل بجد ؛ لإنجاح العمل المطلوب، وإنجاز المهمة الموكلة للمجموعة، بحيث يدرك كل فرد أن النجاح للجميع، وبذلك يرفع كل عضو شعار: إما أن نسبح معاً أو أن نغرق معاً، ويجب أن تكون المهمة المطلوبة من المجموعة واضحة من حيث الأهداف والمحتوى، والمهمات الفرعية الموكلة لكل فرد، وعندما يدرك كل فرد في المجموعة أنه يعتمد عليه اعتماداً إيجابياً، فيشعر بروح التآزر مع الآخرين.

2. التفاعل بالمواجهة:

التآزر وحده لا يكفي، إذ لابد لأعضاء المجموعة من أن يتفاعلوا فيما بينهم، عملياً ولفظياً؛ ليساهموا معاً في تحقيق النتاجات التعلمية المتوقعة.

3. المحاسبية الفردية ( المسئولية الفردية ):

 يتحمل كل عضو في المجموعة مسئولية إتقان المادة التعليمية المقررة، أو القيام بالمهمة المحددة الموكلة إليه. ويستهدف عمل أعضاء المجموعة تعاونياً حث كل عضو على أن يزيد تحصيله إلى درجة عالية، وإلى أقصى ما يستطيع، ويدعم أعضاء المجموعة بعضهم بعضاً ؛ لمساعدة أنفسهم على تحقيق المهمة المطلوبة من المجموعة، والمهمات الفرعية المقررة لكل عضو من أعضاء المجموعة.

4. مهارات التواصل بين الأشخاص، ومهارات العمل مع المجموعات الصغيرة:

 ينبغي أن يتم تعليم الطلبة مهارات التفاعل الاجتماعي، ومهارات العمل الزمري، إذ لا يكفي أن يوضع الطلبة الذين لا يمتلكون مهارات التفاعل الاجتماعي مع زملائهم في مجموعات، والطلب إليهم أن يتفاعلوا، فالأمر يتطلب إعداداً لهم على مهارات التواصل بين الأشخاص، وتدريباً لهم على العمل مع المجموعات الصغيرة، وحفزاً لهم على القيام بذلك.

5. المعالجة ( التجهيز ):

 ويتضمن هذا العنصر تحليلاً يقوم به أعضاء فرق العمل التي تعمل تعاونياً، لكل من:

             أ_ درجة الجودة التي اتسم بها العمل، وتحقق فيها الهدف.

ب_ درجة استخدام أعضاء المجموعة المهارات الاجتماعية اللازمة لعزيز أواصر العلاقة الطيبة بينهم، الأمر الذي يسهل مهارات التواصل بينهم، وعلاقات العمل السليمة التي تحقق الأهداف المنشودة.

الفرق بين التعلم التعاوني والتعلم في مجموعات تقليدية

مجموعات التعلم التعاوني     مجموعات التعلم التقليدية

1- الاعتماد الإيجابي المتبادل ( التآزر ).    1- لا يتوفر اعتماد متبادل بين الطلبة.

2- المحاسبية الفردية ( المسئولية ). 2- لا مسئولية فردية.

3- مجموعة غير متجانسة في أعضائها.    3- مجموعة متجانسة أو غير متجانسة في أعضائها.

4- قيادة مشتركة.      4- قائد واحد معين.

5- المسئولية المشتركة نحو بعضهم بعضاً. 5- الفرد مسئول عن نفسه فقط.

6- التأكيد على المهمة وصيانتها.     6- التأكيد على المهمة فقط.

7- تعلم المهارات الاجتماعية بشكل مباشر. 7- يفترض أن لدى الطلبة مهارات اجتماعية ويتم تجاهلها.

8- يلاحظ المعلم ويتدخل.     8- يتجاهل المعلم وظيفية المجموعة.

9- المجموعات تجهز ( تعالج ) فاعليتها.    9- لا تتوافر معالجة ( تجهيز ) للمجموعات.

فعالية رقم (  5   )   بناء نماذج للجزيئات  الزمن: ( 40 د)

الأهداف:

 يتوقع من المشاركين ان يكونوا قادرين على:

-        بناء نماذج لمركبات عضوية (الالكانات والاكينات).

الاحتياجات:

 مجموعات من نماذج الذرات.

آلية التنفيذ:

1.مناقشة التركيب الجزئيي لبعض المركبات العضوية.     (   10) د

2.بناء نماذج لمركبات من الالكينات والالكانات.    (20) د

3.توضيح كيفية تكوين الروابط المضاعفة.          (10) د

الإرشادات:

1.      تقبل آراء المشاركين والاجابة عن استفساراتهم.

2.      الالتزام بزمن الفعالية.

3.      استخدام محركات البحث.

ورقة عمل ( 5 )                      بناء نماذج للجزيئات

عزيزي المشارك:

-        أمامك نماذج من الذرات والروابط، حاول بناء كل الأشكال المحتملة للجزيئات التالية:

                 البروبان، البنتان، البيوتين، الهكسين، الأسيتيلين   

-        ابحث في تسمية المركبات التي لها أكثرمن صيغة وفي درجات غليانها.

-        فسر اسباب الاختلاف في درجات الغليان لبعض المركبات.

فعالية رقم( 6)                                 قانون حفظ الكتلة      الزمن: (35 د)

الأهداف:

 يتوقع من المشاركين ان يكونوا قادرين على:

-        اثبات قانون حفظ الكتلة عملياً.

الاحتياجات:

-        كربونات الكالسيوم، حمض الهيدروكلوريك، دورق مخروطي، ميزان حساس، بالون، لاصق، ورقة العمل رقم ( 6 )

آلية التنفيذ:

1.      مناقشة القوانين التي تحكم التفاعلات الكيمائية وتنظمها وتعد أساساً للحسابات الكيميائية  (15) د

2.      . تنفيذ تجربة "إثبات قانون حفظ الكتلة"  بالأسلوب التجريبي       (10) د

3.      مناقشة نتائج التجربة  (5) د

4.      توزيع نشرة إثرائية حول قوانين الاتحاد الكيميائي.          (5) د

الإرشادات:

•       حث الجميع على المشاركة وتقبل آراء المشاركين.

•       تعزيز العمل التعاوني اثناء التنفيذ.

ورقة عمل (  6  )                        قانون حفظ الكتلة

عزيزي المشترك/ة.قم بالتجربة الآتية وسجّل نتائجك

المواد والأدوات:

كربونات الكالسيوم، حمض الهيدروكلوريك المخف، دورق مخروطي، ميزان حساس، بالون، لاصق

خطوات العمل:

1.      أضف (50) مل من حمض الهيدروكلوريك المخفف في دورق سعته (250) مل.

2.      أضف كمية من كربونات الكالسيوم في البالون، وثبته جيدا بوساطة لاصق.

3.      ضع الدورق والبالون على ميزان حساس ثم ارفع البالون جيدا حتى تنتقل كربونات الكالسيوم من البالون إلى الدورق.

4.      انتظر قليلا، ماذا تلاحظ ؟

5.      راقب قراءة الميزان أثناء التفاعل وحتى ينتهي، هل تغيرت عما كانت عليه قبل بدء التفاعل، ماذا تستنتج؟

6.      أكتب معادلة التفاعل.

سؤال: حللت عينة نقية من كربونات الكالسيوم كتلتها (100) غم، فوجد أن كتلة أكسيد الكالسيوم تساوي (56) غم. احسب كتلة ثاني أكسيد الكربون الناتج؟

نشرة رقم ( 6)

قوانين الاتحاد الكيميائي

يحكم التفاعل الكيميائي مجموعة من القوانين وتقوم بتنظمها، ومن هذه القوانين:

قانون حفظ المادة

ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث من عدم، وبذلك تكون كتل المواد الناتجة تساوي كتل المواد المتفاعلة

قانون النسب الثابتة

 ينص على أن: كل مركب كيميائي نقي مهما اختلفت طرق تحضيره أو الحصول عليه، فإنه يتركب من عناصره نفسها متحدة مع بعضها بنسب كتلية ثابتة، وهذا يعني أن النسبة بين كتل العناصر التي تكون المركب تكون ثابتة ولا تتغير.

فمثلاً كبريتيد الرصاص مركب يتكون من الكبريت  والرصاص بنسبة 1: 6.4، أي أن 7.4 جرامات كبريتيد الرصاص تتكون من جرام واحد كبريت و 6.4 جرامات رصاص، والقانون يقول أن هذه النسبة ثابتة، حيث أنه إذا تفاعل  10 جرام رصاص مع 3 جرام كبريت فسوف يتكون عندنا 11.56 جرامات كبريتيد الرصاص ويبقى 1.44 جرام واحد كبريت دون تفاعل،فالنسبة 1: 6.4 في كبريتيد الرصاص النقي لا تتغير أبداً.  والشكل التالي يوضح بشكل بسيط ما يعنيه هذا القانون:

كما يبين الشكل المجاور اختزال كميات مختلفة من أكسيد النحاس (II) ليعطي نسبا ثابتة من النحاس إلى الأكسجين.

ويكون بالتالي

قانون النسب المتضاعفة

هو أحد القوانين الأساسية التي اكتشفها العالم الانجليزي جون دالتون والذي ينص " إذا اتحد عنصران كيميائيان وكونا أكثر من مركب واحد، فإن النسبة بين الكتل المختلفة من أحد العنصرين التي تتحد مع كتلة ثابتة من العنصر الآخر تكون نسبة عددية صحيحة وبسيطة

وهذا يوضحه المثال الآتي:

فعالية رقم(7 )                         الجدول الدوري       الزمن: (60 د)

الأهداف:

يتوقع من المشاركين ان يكونوا قادرين على:

-        تعرف أسس التدرج والانتظام في ترتيب العناصر في الجدول الدوري.

-        تعرف مفهوم دورية العناصر.

-        تعرف تقسيمات الجدول الدوري الحديث.

الاحتياجات:

LCD وجهاز حاسوب وبطاقات، ورقة العمل رقم ( 7) / أ، ورقة العمل رقم ( 7) / ب

آلية التنفيذ:

1.توزيع ورقة عمل رقم (  7)/ أ ومحاولة الإجابة عن الأسئلة بشكل مجموعات         (  15 ) د

2.عرض تقديمي حول حكاية بناء الجدول الدوري ومناقشة أسس التدرج والانتظام في ترتيب العناصر في الجدول الدوري         (  15 ) د

3.مناقشة  من خلال المجموعات لوصف الجدول الدوري.         (15) د

1.      عرض تقديمي لمناقشة المعلومات التي يمكن الحصول عليها من الجدول الدوري وكيفية التنبؤ بخواص العناصر وتوزيع ورقة العمل رقم ( 7 ) / ب.      (10) د

4. توزيع نشرة اثرائية حول الجدول الدوري.       (5) د

الإرشادات:

•       الاستعانة بالكتب المدرسية.

•       مناقشة العرض التقديمي.

ورقة عمل رقم(7)/ أ           الجدول الدوري     

عزيزي المشترك/ ة اقرأ الفقرة الآتية ثم أجب عن الأسئلة التي تليها:

تتشابه بعض العناصر في عدد من الصفات، مما دفع العلماء على مر العصور إلى محاولة ترتيبها بشكل يساعد الدارس على فهمها، ولتحقيق هذه الغايات تمت محاولات مختلفة إلى أن تم ترتيبها على النحو المعاصر

       تمعن البطاقات المجاورة التي تبين أبرز من حاول ترتيب العناصر في جدول دوري. تحدث بإيجاز عن انجاز كل منهم والأساس الذي اعتمده في ترتيبه، ثم ورتّب تتابع أعمالهم زمنياً.

..........................................................................

       ماذا تقرأ في الجدول الدوري؟...............ما هي أهم المعلومات التي يمكن الحصول عليها من الجدول الدوري؟

..........................................................................................................................................................................................

       تأمل الجدول المجاور، يمثل القطاعات الأربعة في الجدول الدوري. لماذا اختلفت عدد الأعمدة في كل قطاع؟؟؟؟؟

ورقة عمل (7) /ب           الجدول الدوري

       ما المقصود بالقانون الدوري ؟

       من أبرز الصفات والخصائص التي يمكن التنبؤ بها من خلال معرفة موقع عنصر في الجدول الدوري تلك التي تظهر في البطاقات الخمس.

- ضع تصور لكل مفهوم للمفاهيم الواضحة في البطاقات

 - بيّن كيف تتغير هذه الصفات عبر الدورة والمجموعة مستعينا بالرسم المجاور.

نشرة رقم ( 7 )/ أ

تاريخ الجدول الدوري

الجدول الدوري عبارة عن عرض لمجموعة العناصر في الطبيعة مرتبة بناء على العدد الذري والدورية في الخواص الكيميائية والفيزيائية، وأولى المحاولات لترتيب العناصر كانت للفيلسوف أرسطو وهو صاحب نظرية العناصر الأربعة، وبيّن أنها تتكون من الماء والتراب والنار والهواء، وقد سيطرت هذا الفكرة لفترة طويلة، ثم جاء العالم الكيميائي الفرنسي لافوازييه ووضع في كتابه  تصنيف ل(33) عنصراً مكتشفا آن ذاك ورُفضت لاعتباره الضوء والحرارة من هذه العناصر التي تكون الكون، ثم جاء العالم الانجليزي الشهير دالتون وقد استخدم رسم رموز بدلا من استخدام الاسم الطويل للعناصر المكتشفة آن ذاك لتسهيل التعامل مع العناصر كم هو في الشكل المجاور

وكانت فكرة دالتون قد ألهمت العالم بروزيليوس فوضع رموزا للعناصر من الحروف وذلك باستخدام حرف أو حرفين، لذلك يعود الفضل له في استخدام رموز العناصر وقد كتب رموزا ل (36) عنصرا ومنها المغنيسيوم وقد رمز له بالرمز (Ms)، ثم بدأت البداية الحقيقية لترتيب العناصر على يد العالم دوبراينر الذي وضع الثلاثيات (Traids) وبيّن أثناء البحث في خصائص العناصر وبيّن أنه هناك تشابه بين الباريوم والسترانشيوم والكالسيوم وبيّن أن الكتلة الذرية للسترانشيوم تساوي متوسط مجموع الكتل الذرية للكالسيوم والباريوم وبيّن أن العناصر في الطبيعة  تترتب في ثلاثيات تتشابه في الخصائص والكتلة الذرية للعنصر في الوسط تساوي مجموع كتلة العنصرين مقسوما على 2 وبيّن تشابه ( Li ,Na,k) و(Cl, Br,I)، ثم رتّب العالم الجيولوجي الفرنسي دي شارونيه العناصر على اسطوانه بناءا على الكتلة الذرية ومن خلال فرد الورقة الموجودة علي الاسطوانة ظهرت لديه أعمدة من العناصر تتشابه في الخواص الكيميائية لكن لم تلقى فكرته رواجا بين أوساط الكيميائين الى أن أتى العالم نيولاندز ووضع فكرة الثمانيات (Octaves) عام 1864من خلال ترتيب العناصر حسب الكتلة الذرية ووبين أن التشابه في الخصائص يتكرر كل ثمانية عناصر أي أن العنصر الأول يشبه العنصر الثامن في الخصائص وهكذا بقيت فكرته رائجة الى أن بين العالم لوثر ماير الألماني ورتب العناصر بناءا على التكافؤ، مع أن نظريته فسّرت كثير من الخصائص لكنها لم تلق صدى حتى عام 1869 قام العام الروسي ديمتري مندلييف بترتيب العناصر وفق الكتلة الذرية ودرس خلال ذلك التكرار والدورية في الخصائص وظهر في ترتيبه فراغات لعناصر غير مكتشفة وتنبّأ بكتلها الذرية وبخصائصها وظهر ما يسمى بالقانون الدوري حتى عام 1913 حيث بيّن العالم الانجليزي الفيزيائي موزلي أن ترتيب العناصر وفق الكتلة الذرية يشوبه عدم الوضوح حيث تشذ بعض العناصر ولا تخضع للترتيب التصاعدي في قيم الكتلة الذرية، فقام بطريقة تجريبية لقياس العدد الذري باستخدام أشعة ( X) وبيّن أن ترتيب العناصر وفق العدد الذري أكثر دقة وتظهر فيها التكرار في الخواص. ثم أتى العالم الأمريكي جلين سيبورغ  عام 1940 واكتشف العناصر التي تفوق اليورانيوم في العدد الذري وسماها ب (TRANSURANIUM elements) ويعود له فضل اكتشاف اللانثنيدات والأكتنيدات.

نشرة رقم (7) / ب

أهمية الجدول الدوري

الجدول الدوري هو وسيلة مفيدة لترتيب العناصر.تسمى الأعمدة الرأسية مجموعات أو عائلات، العناصر في المجموعة نفسها لها خصائص فيزيائية و كيميائية مماثلة.وتسمى الصفوف الأفقية دورات ويمكن تحديد موقع العنصر من خلال معرفة رقم كل من الدورة والمجموعة.

ينقسم الجدول الدوري إلى أربع قطاعات حسب ملء المدارات الفرعية (s,p,d,f)

وبالتالي يكون شكل الجدول الدوري كالتالي

ومن نتائج ترتيب العناصر ظهرت دورية في خصائص العناصر الكيميائية والفيزيائية ومن أمثلتها:

1.      نصف القطر الذري والأيوني.

2.      طاقة التأين: ويقصد بها:

هي أقل قدر من الطاقة يلزم لازالة الكترون من ذرة ما في الحالة الغازية.

               وتكون طاقة التاين   الاول< من طاقة التاين الثاني < من   طاقة التاين الثالث:

لزيادة قوي التجاذب بين النواة والالكترونات.

3.      الكهروسالبية: هي قدرة الذرة علي جذب  الالكترونات التي تربطها بذرة أخري في جزئ ما.  

4.      الخاصية الفلزية: وتقل في الدورة من اليسار الى اليمين بسبب تناقص نصف القطر الذري وبالتالي قلة القدرة على فقد الالكترونات.

5.      الخاصية اللافلزية: وتزداد في الدورة من اليسار الى اليمين بسبب تناقص نصف القطر الذري.