درسنامه آموزشی علوم تجربی کلاس اول
درس 14: از گذشته تا آینده
درس در یک نگاه
در این درس سعی شده است که دانشآموزان با مفهوم فناوری و یکی از کاربردهای آن یعنی روشنایی آشنا شده و سیر تغییر و تکامل آن را در طول تاریخ درک کنند. دانشآموز در فرایند این درس میتواند آنچه را که در مورد فناوری روشنایی فراگرفته است به سایر فناوریهای مورد استفاده در زندگی تعمیم دهد.
اهداف/ پیامدها
در پایان این درس انتظار میرود دانشآموزان بتوانند:
سطح 1- اطلاعاتی را در مورد یک فناوری ساده که به طور روزمره با آن سر و کار دارند جمعآوری و گزارش کنند.
سطح 2- اطلاعاتی را در مورد تغییرات یک نمونه فناوری روشنایی در یک بازه زمانی جمعآوری و گزارش کنند.
سطح 3- تأثیر تغییرات یک نمونه فناوری مرتبط با روشنایی را جمع آوری کنند و تغییرات آن را در یک بازه زمانی گزارش دهند.
مواد و وسایل لازم
پارافین، یک نخ کتانی کلفت برای فتیله، یک ظرف دستهدار فلزی برای ذوب کردن شمع، یک ظرف فلزی بزرگتر حاوی آب برای حرارت دادن غیرمستقیم پارافین، یک پاکت خالی آب میوه یا شیر به شکل مکعب مستطیل که داخل آن یک لایه آلومینیمی دارد به عنوان قالب و یک مداد یا خودکار برای آویزان نگه داشتن فتیله در داخل قالب.
از زمانهای قدیم، انسانها برای گرم کردن و روشن کردن خانهها از آتش استفاده میکردند.
ایستگاه فکر
به نظر شما، آنها با چه مشکلاتی روبهرو بودند؟
وسایل روشنایی از گذشته تا امروز خیلی تغییر کردهاند.

علم و زندگی
دربارهی هر وسیلهی روشنایی که نمیشناسید از بزرگترها سؤال کنید و برای همکلاسیهای خود توضیح دهید.
یک وسیلهی روشنایی بسازیم
بیرون از کلاس
بچّهها با کمک این وسایل شمع ساختهاند. شما هم با کمک یکی از بزرگترهای خود در خانه شمع بسازید؛ سپس شمع خود را تزیین کنید و به کلاس بیاورید و به همراه دانش آموزان دیگر یک نمایشگاه تشکیل دهید.

در اختیار شما
وقتی برق خانهی شما قطع میشود از چه وسیلهای برای روشنایی خانهی خود استفاده میکنید؟
نکتهی تاریخی:اوّلین لامپ حدود 200 سال پیش با استفاده از شیشهی بدون هوا و یک سیم بسیار نازک ساخته شد.

ایستگاه فکر
چرا وسایل روشنایی از گذشته تا امروز این قدر تغییر کردهاند؟
به نظر شما، آیا وسایل روشنایی باز هم تغییر خواهند کرد؟
سعی کنید دربارهی وسایل روشنایی در آینده یک فکر جدید ارائه کنید.
دانستنیهای معلم
سادهترین تعریف فناوری «به کارگیری دانش برای حل مشکل» است .کافی است دانشآموز فقط این مفهوم را در فرایند آموزش این درس درک کند. 1- یعنی کاربرد دانش برای حل مشکل و برطرف نمودن احتیاجات و ایجاد و تولید یک فناوری و این که دانشآموز بفهمد آنچه را که در درس علوم و یا سایر علوم فرا میگیرد میتواند زمانی برای رفع یک مشکل و برطرف شدن نیازی مورد استفاده قرار گیرد. و 2- تغییر فناوری و بهبود و تکامل آن در طول تاریخ.
اولین لامپ الکتریکی حدود 200 سال پیش، با استفاده از یک حباب شیشهای خالی از هوا و یک سیم پیچ بسیار باریک فلزی ساخته شد.
نکات آموزشی و فعالیتهای پیشنهادی
برای انجام بهتر فعالیت شمع سازی بهتر است یک بار خود شما شمع سازی را در خانه امتحان کنید تا در عمل مشکلات را شناسایی کنید و برای حل آنها راه حل ارایه دهید. دستورالعمل زیر در ساخت شمع به شما کمک میکند:
با وسایلی که آماده کردهاید، توجه کنید که از حرارت دادن مستقیم پارافین بپرهیزید و پارافین را به روش بن ماری یعنی با استفاده از یک ظرف حاوی آب گرم ذوب نمایید و آن را به آرامی در داخل قالب که درون آن فتیله با کمک مداد قرار داده شده است بریزید و پس از خنک شدن و بستن پارافین، شمع را خارج کنید. برای سهولت میتوانید برای چند لحظه قالب را در آب گرم قرار
دهید تا شمع راحت از قالب خارج شود.
برای کمک به درک مفاهیم گذشته و آینده میتوانید معادل قدیم را برای گذشته استفاده کنید و با سؤال از دانش آموزان میتوانید متوجه شوید قدیم یا گذشته از نظر آنان تا چه میزان به عقب بر میگردد.
قبل از پرداختن به درس، پرسشهای زیر که هدف آنها صرفا تمرکز دانش آموزان روی مبحث با استفاده از دانستنیها قبلی است طرح شود:
- روزها چه چیزی همه جا را روشن میکند تا ما بتوانیم به راحتی همه چیز را ببینیم؟ پاسخهای احتمالی خورشید، نور خورشید، آفتاب و….
- زمانهای قدیم که برق و لامپ هنوز درست نشده بود تا با کمک آن شبها خانهها را روشن کنند، انسانها از چه وسایلی برای روشن کردن خانههایشان در شب استفاده میکردند؟ هر پاسخی احتمالاً مرتبط است و بپذیرید.
«در زمانهای قدیم، آدمها برای روشن کردن خانههای خود در شب، آتش روشن میکردند. به نظر شما، آنان با چه مشکلاتی روبهرو میشدند؟» به دانشآموزان اجازه دهید که مشکلاتی را که به نظرشان میرسد بیان کنند.
«وسایل روشنایی از گذشته تا امروز خیلی تغییر کردهاند» از دانش آموزان بخواهید که از قبل برخی از وسایل روشنایی قابل حمل مورد استفاده در منزل را به کلاس بیاورند. سپس با استفاده از تصاویر این بخش در کتاب توضیحاتی در مورد تغییر ات وسایل روشنایی و بهبود آنها در طول زمان داده شود. مثلاً اینکه اولین وسیله روشنایی قابلیت جابهجا کردن به هر نقطه را نداشته و تولید دود مینموده و احتمال آتش سوزی در استفاده از آن بسیار زیاد بوده است.
آنچه در این قسمت مورد تأکید است این است که بشر با کاربرد دانش و استفاده از هوش خود مشکلاتش را در زمینه وسایل روشنایی حل مینماید و این روند تا آینده ادامه دارد. درفعالیت «در مورد هر وسیلهی روشنایی که نمیشناسید، از بزرگترها سؤال کنید و برای همکلاسهای خود توضیح دهید». برخی از وسایل روشنایی که در تصویر آمده است برای دانشآموزان آشنا نیستند. از دانش آموزان بخواهید در مورد این وسایل با کمک بزرگترها اطلاعاتی جمع آوری کنند و در کلاس برای دانش آموزان دیگر بازگو کنند.
در فعالیت «یک وسیله روشنایی بسازیم» با استفاده از فیلم جامع و تصاویر ارائه شده در کتاب از دانش آموزان بخواهید با کمک یک بزرگتر در منزل شمع بسازند و شمعهایی که تهیه کردهاند را با وسایلی که دوست دارند تزئین کنند و به مدرسه بیاورند و یک نمایشگاه از شمعهای تهیه شده درست کنند. این نمایشگاه میتواند در کنار نمایشگاه انواع وسایل روشنایی قرار گیرد.
در این قسمت دانش آموز با نحوه انجام کارهای عملی آشنا شده و از اینکه در این فعالیت نقش داشته احساس توانمندی خواهد کرد.
در پاسخ به پرسش «وقتی برق خانه شما قطع میشود، از چه وسیله روشنایی در خانه خود استفاده میکنید؟» پاسخها را طوری روی تخته بنویسید که برای دانشآموزان دیگر قابل استفاده باشد. هدف جلب توجه دانش آموزان به تنوع وسایل روشنایی است.
از آنجایی که اختراع لامپهای حبابی یک جهش در فناوری روشنی محسوب میشود برای این قسمت میتوانید چند لامپ روشنایی شفاف معمولی را به کلاس آورده و از دانشآموزان بخواهید که اجزاء آن را تشریح کنند. در این قسمت دانش آموز فعالیت دقیق مشاهده کردن را تمرین میکند. سپس با کمک یک سر پیچ لامپ را روشن نموده و از دانش آموزان بخواهید که توضیح دهند کدام قسمت تولید روشنایی میکند.
در صورتی که دانش آموزان بپرسند که چه موقع یک لامپ حبابی میسوزد میتوانید پاسخ دهید که هنگامی که هوا وارد حباب شود و فلز درون حباب بسوزد و نتیجه گیری کنید که باید حباب از هوا خالی باشد.
هدف از پرسش «چرا وسایل روشنایی از گذشته تا امروز این قدر تغییر کردهاند» جلب توجه دانش آموزان را به تکامل فناوری در طول تاریخ بشر که با استفاده از دانش و تجربیات خود در طول تاریخ و با گذشت زمان اشکالات وسایل روشنایی را برطرف نموده و محاسن آنها را افزایش داده است، جلب کنید.
هدف از پرسش «به نظر شما، آیا وسایل روشنایی باز هم تغییر خواهند کرد؟ چرا؟» اجازه دهید دانش آموزان هر پاسخی که مایلند بدهند. شما توجه آنان را به رفع مشکلات وسایل روشنایی فعلی جلب کنید. با طرح این پرسش در حقیقت نتیجه گیری در مورد تکامل فناوری (در اینجا فناوری روشنایی) انجام میشود.
هدف از «سعی کنید دربارهی وسایل روشنایی در آینده یک فکر جدیدی ارایه کنید». این است که دانش آموز با استفاده آنچه که تاکنون در کلاس و در منزل در مورد وسایل روشنایی یاد گرفته است و به نظر او بهتر کار میکند و خطرات کمتری دارد را با استفاده از تخیل و خلاقیت خود ارائه دهد (شاید پیشنهاد عملی نباشد).
با طرح این بخش در حقیقت دانشآموز با کمک فاکتورهای مورد نیاز برای یک وسیله روشنایی و حذف محدودیتهای وسایل روشنایی فعلی در تخیل دست به خلق وسیلهای خواهد زد که علاوه بر داشتن ویژگیهای لازم برای یک وسیله روشنایی، محدودیتهای وسایل روشنایی فعلی را نخواهد داشت که به نوعی تفکر آیندهنگر را در دانش آموز تقویت خواهد کرد.
در جلسهای با حضور اولیاء دانش آموزان کار عملی شمع سازی را در حین عمل آموزش دهید و مواردی که دانش آموز میتواند در این کار با بزرگتر خود مشارکت نماید را یادآور شوید.
روش و ابزار ارزشیابی
تدارک فرصتی که دانش آموزان بتوانند تأثیر فناوری در زندگی را مورد بررسی قرار دهند برای ارزشیابی از عملکرد آنان مناسب است.
جدول ارزشیابی ملاکها و سطوح عملکرد
| ملاکها | سطح 1 | سطح 2 | سطح 3 |
| جمعآور ی اطلاعات | اطلاعات جمعآوری شده محدود به یکی از انواع فناوری مرتبط با روشنایی است. | اطلاعات جمعآوری شده مربوط به فناوریهای مختلفی در زمینه روشنایی است و اطلاعات مرتبط، معتبر است اما روند تغییرات را به طور منظم منعکس نمینماید. | اطلاعات جمع آوری شده مربوط به فناوری روشنایی و فناوریهای مرتبط با آن است و تغییرات این فناوری را در یک بازه زمانی نشان میدهد. |
| تهیه گزارش تغییرات | گزارش تهیه شده بیشتر مستند به نظرات و تجربیات شخصی است. | در گزارش تهیه شده به منابع شناخته شدهای اشاره شده است اما تمامی موارد مستند نیست. | گزارش تهیه شده مستند به منابع شناخته شدهای است و نظرات شخصی ارائه شده در راستای مستندات ارائه شده است. |