دراسة الحلقة ٣ التغييرات:
أخي المعلم/أختي المعلمة، يمكنك بناء التفكير العلمي لدى التلاميذ من الناشطين الأولين, والآن خذ بعين الاعتبار الطرق التي تتغير بها المواد. في العلوم هنالك نوعين من التغيرات يجب على التلاميذ دراستها: التغيرات القابلة للانعكاس والتي تسمى التغيرات الفيزيائية، والتغيرات التي ليس من السهل عكسها وتسمى تغيرات كيميائية، فالشمع ينصهر بالحرارة ثم يتصلب مرة أخرى – هذا مثال عكس التغيير الفيزيائي، وبالمثل السكر المذاب في الماء يمكن استعادته إذا تم تبخر الماء.
وهذا أيضاً تغيير فيزيائي (الوسيلة 5 تقدم فكرة لنشاط صفي عن التغيير الفيزيائي). لكن الزجاج ليس من السهل تحويله مرة أخرى إلى رمال.- هذا تغير كيميائي.
الحالة الدراسية توضح إحدى الطرق التي تجعل التلاميذ يثارون ليفكروا أكثر على التغيرات الكيميائية من خلال استخدام سلسلة من العروض المعملية الموجهة.
فعند ما يصدأ الحديد أو الصلب (تغير كيميائي) يفقد الفلز شكله وقوته في النشاط استخدام المناقشة لتجعل تلاميذك يفكرون في كيفية حدوث صدأ الحديد
دراسة حالة رقم ٣ : التغير غير القابل للانعكاس
أحمد معلم غير مدرب, تطوع للعمل بمدرسة قريته الريفية, ﺇنه يعتقد أن التعلم يجب أن يكون مزيجاً من الفكاهة والجدية.وعند ما جاء موعد درس التغيرات غير القابلة للانعكاس وضع سلسلة من النشاطات.
أولاً هو يوضح ما يحدث عندما يرفع مكعب صغير من الخبز بواسطة طرف سلك داخل يد خرامة الفلين ثم يتم تحميصه فوق لهب قطعة خشب مشتعلة, ولقد طلب من تلاميذه أن يلاحظوا بتمعن ماذا يحدث. أخيرا جف الخبز لدرجة انه اشتعل بلهب ثم سأل التلاميذ: "في أي وقت لا يكون خبزاً؟ ماذا تظن قد حدث؟ ما المادة الصلبة التي تتبقى لنا إذا طحنا البقايا إلى مسحوق؟" بعض التلاميذ قد سمعوا عن الكربون من قبل. ثم أحرق أحمد قطعة من الخشب ويوضع لهم أنها أيضاً تعطي كربوناً. إنه يستمع الآن باهتمام بالغ إلى إجاباتهم ويشجعهم على جعل أسئلتهم عميقة اعتمادا على ملاحظاتهم و بهذه الطريقة يستطيع تقييم تعلمهم وتفكيرهم.
ثانياً: يوضح لهم تغيراً كيمائياً أكثر وضوحاً, قام بخلط مسحوق حمض الطرطريك ومسحوق الخميرة وهو بكربونات الصوديوم، ويوضح لهم أنه لم يحدث تغيراً, لكن وهو يضيف الماء إلى المسحوق طلب منهم أن يلاحظوا. وهذا أدى إلى كثير من الأسئلة: "لماذا كل هذه الفوارق والفقاعات؟" "ماذا يوجد في الفقاعات؟" "ما الغاز الذي تصاعد؟" "هل تغيرت المواد؟" "ما الشيء الذي نحصل عليه إذا بخرنا الماء؟" وتحدث أحمد عن أن مواد جديدة قد تكونت. (انظر إلى الوسيلة6: الجزيئات و الذرات للمزيد من التفاصيل).
ينهي أحمد الدرس بطلبه من التلاميذ أن يذهب كل منهم ويبحث عن ثلاثة أمثلة للتغيرات الكيمائية لدرس الغد؛ إنه مسرور جداً بأمثلتهم, وحتى أن بعض التلاميذ جلبوا معهم بعض المواد لإثبات مدى تغيرهم
النشاط الأساسي: إبطاء تغيير غير منعكس
اعرض على تلاميذك بعض الأدوات المعدنية التي صدئت. اسألهم: أين رأوا الصدأ؟ ما الذي يجعل الحديد أو الصلب يصدأ؟ أي نوع من التحول هو؟ ثم أخبرهم بأن التحدي هو إيجاد طريقة لوقف صدأ الحديد.
قسم فصلك إلى مجموعات, أعط كل مجموعة مسمارين من الحديد (أو قطع أخرى من الحديد) وأطلب منهم تنظيف مسمارين بالصنفرة.
ثم أطلب منهم التفكير في كيف يحمون الحديد من الصدأ. يجب عليهم تخطيط بحوثهم؛ ماذا سيفعلون وما المعدات التي سيحتاجونها؟ لماذا يظنون أنهم لديهم مسمارين؟
في اليوم التالي, أطلب من هذه المجموعة أن تقدم تجاربها. ستحتاج إلى تخطيط زمن التلاميذ ليقدموا ملاحظاتهم في الأسابيع القليلة التالية. بعد أسابيع قليلة أطلب من كل مجموعة تقديم تقريراً عن بحوثهم. هل كانت طريقتهم ناجحة؟ أين يمكن استخدامها
دراسة الحلقة ٢: خواص المادة