إيضاح حول قانون نيوتن الثالث ( مفاهيم خاطئة )

[فهد الرحيلي]

سلام عليكم

التصورات البديلة التي يقع فيها الطلاب تعتبر أحد مشكلات علم الفيزياء على مستوى العالم، والفيزياء تكمن مشكلتها في أن عقول المتعلمين مليئة بالتصورات البديلة حول مفاهيمها ( كالتسارع ، والسرعة ، والوزن ، والكتلة ، عزم القصور ، تحليل القوى ووووووووووووالخ

وقوانين نيوتن الثلاثة للحركة للأسف كثير من المعلمين يجعلون الطلاب يحفظونها حفظ ( صم ) وهذا خطأ كبير
لنضرب المثال التالي حول بعض التصورات حول قانون نيوتن الثالث :
يحدث أحيانا بعض اللبس حول بعض الأفكار الأساسية المتضمنة في قانون نيوتن الثالث ، ويعتقد كثيراً من الطلاب أنه " قوة الفعل لا تساوي قوة رد الفعل دائماً . لماذا حصل عندهم هذا التصور البديل ؟ نعم هذا يحدث من تفسير القانون وفق المشاهدة اليومية للطالب ، وعدم التفسير وفق قوانين الحركة ، دعونا نضرب مثالً :
أفترض أن شاحنة كبيرة اصطدمت بسيارة صغيرة .
س/ على أي السيارتين تكون الصدمة أشد ؟
ج/ طبعاً على السيارة الصغيرة .
س/ هل هذا يتنافى مع قانون نيوتن الثالث ؟
ج/ لا .
س/ لماذا ؟
ج/ عندما يشاهد الناس نتيجة هذا التصادم يستنتجون أن الصدمة التي تعرضت لها السيارة الصغيرة أشد . وهذا صحيح .
لكن القوة التي أثرت بها كل سيارة على الأخرى متساوية حسب قانون نيوتن الثالث .
والحل يكمن في أن نفرق بين قوة الصدمة ونتيجتها .
والمشكلة عندما نفسر ذلك نتصور أن الضرر الأشد ناتج عن قوة أكبر ، وهذا تصور بديل.
ولتفسير ذلك دعونا نعود لقانون نيوتن الثاني ( ق = ك × ت )
وهو يبين لنا علاقة النتيجة ( التي بسبب العجلة ( التسارع ) ) بالسبب ( القوة )
فعند تطبيق قوتين متساويتين على جسمين مختلفين في الكتلة ، النتيجة تتعين بكتلتي الجسمين ، وهذا يعني أن عجلة ( تسارع ) الجسم الأكبر في الكتلة تكون أقل من عجلة ( تسارع ) الجسم الأصغر في الكتلة .
وعليه فإن سرعة الشاحنة تعاني من تغير صغير أثناء التصادم ، حيث تقل هذه السرعة قليلاً وتستمر في نفس الاتجاه .
أما السيارة الصغيرة بالرغم من أنها قد صدمت بنفس القوة إلا أنها تعاني تغير كبير في سرعتها ، حيث أن الصدمة لن توقف السيارة الصغيرة فقط بل ستدفعها بشدة في عكس اتجاه الحركة .
وهذا التسارع الكبير نتيجة التغير الكبير في سرعتها يسبب إجهاد كبير على هيكلها مما يؤدي إلى أضرار أكثر شدة عليها مقارنة بالشاحنة مع أن قوة الفعل تساوي قوة رد الفعل.

[رجال المع]

اشكرك اخي فهد الرحيلي

على هذا الموضوع القيم والمفيد

اثابك الله

[سهام القبساني]

شكراً لك على هذا التوضيح
للأ سف المنهج الجديد لم يورد هذه الاخطاء الشائعة في مقرر الصف الاول متوسط في درس قوانين نيوتن رغم ان السلسلة تتبنى تصحيح الاخطاء الشائعة

[كريمشو]

جزاك الله خيرا

[فهد الرحيلي]

السلام عليكم ورحمة الله
الأخوة الأفاضل أشكر لكم مروركم وتعليقكم

بالنسبة للمفاهيم الخاطئة ينبغي أن يعرفها المعلم ، ومن خلال عملية التدريس يكون قادر على كشفها لدى التلاميذ وتصحيحها
وكما قلت أخي المناهج القديمة ما كانت تعطي هذا المشكلة كبير اهتمام ، ولكن السلسلة تتبنى فلسفة النظرية البنائية في التعلم ، ولذلك البنائية تهتم بالمعرفة السابقة ومدى صحتها
أم بخصوص لماذا لم تذكر المفاهيم الخاطئة في الكتاب ، فهي عادة لا تذكر لأنها موجودة في ذهن المتعلم ، ولكن استراتيجيات التدريس المستخدمة تتطرق لها وتعالجها

لكم تقديري

[اناهيد]

الأخ الفاضل / فهد

كلما أقرأ لك في المفاهيم البديلة في الفيزياء أتمنى أن كل معلم ومعلمة تقرأ ماكتبت ...
فشكراً لك أسلوبك واضح ومفهوم لذلك أقترح عليك أن تطلب من أمانة المشروع اضافة هذا المحتوى إلى دليل المعلم في النسخ الجديدة وبالتالي نضمن أن الجميع قد وصلت إليه المفاهيم الصحيحة .
أكرر شكري وجزاك الله كل خير ونفع بعلمك .

[فهد الرحيلي]

الأخ الفاضل / فهد

كلما أقرأ لك في المفاهيم البديلة في الفيزياء أتمنى أن كل معلم ومعلمة تقرأ ماكتبت ...
فشكراً لك أسلوبك واضح ومفهوم لذلك أقترح عليك أن تطلب من أمانة المشروع اضافة هذا المحتوى إلى دليل المعلم في النسخ الجديدة وبالتالي نضمن أن الجميع قد وصلت إليه المفاهيم الصحيحة .

أكرر شكري وجزاك الله كل خير ونفع بعلمك .

الأستاذة: القديرة أناهيد
لك كل الشكر والتقدير على هذا الكلام ، الذي يدفعنا إلى بذل المزيد من الجهد
أختي الفاضلة : لا يمكن تصحيح المفاهيم البديلة إلا من خلال تغيير النظرة إلى ماذا نريد من تعلم الفيزياء أو العلوم ..الخ
المفاهيم البديلة ليست موجودة في الكتب العلمية وينبغي أن لا تكون موجودة ، ولكن تكمن المشكلة في أننا نقدم الفيزياء أو العلوم على شكل نقل معرفة ومعلومات من مكان إلى أخر ، وحتى لو استخدمنا الاستقصاء أو الاستكشاف أو دورة التعلم الخماسية واالسباعية .......الخ مالم نركز على الفهم والاستيعاب المفاهيمي لن يتغير الوضع
من خبرتي البسيط والمتواضعة جداً ( سبع سنوات أبحث في مجال المفاهيم البديلة وتعلم العلوم ) أثبتت البحوث أن المشكلة تكمن في أمور كثيرة، ومنها على سبيل المثال لا الحصر:
1- التركيز على حفظ المعلومات دون فهم حقيقي
2- اهمال تدريس العلوم المبني على المفاهيم
3- ضعف التقويم ( يركز على الحفظ وتذكر الخطوات .....الخ ) والذي يقود المتعلم إلى الحفظ
4-عدم فهم حقيقي لقوانين الفيزياء الاساسية ( كقوانين نيوتن ......الخ )
5- تبني الفلسفة السلوكية لفترة طويلة من الزمن وما زالت
6-اتباع اتجاهات قديمة في تعليم وتعلم العلوم
7- عدم اتاحة الفرصة للطلاب في ممارسة مهارات التفكير الناقد والمنطقي
..................الخ
فالقضية ليست بسيطة وإنما تحتاج تغيير في فكرنا نحو تعليم وتعلم العلوم وكذلك آلية التقويم الحقيقي والبديل حتى نبدأ بتقديم علوم وفيزياء .....الخ ذات معنى

لك تحياتي ، وفكرتك وصلت للمشروع وإن شاء الله يكون خير

[بسمة]

جزاك الله خيرا على المعلومات القيمة


فعلا نحن من نبني جدار حول المفاهيم الخاطئة بسبب عدم ممارستنا لهذه المفاهيم في حياتنا العامة


نحفظ المعلومة كما هي

وعند الشرح

لو شرح المعلم للطلاب قوانين نيوتن بطريقة صحيحة

مع ضرب عدة امثلة من الحياة اليومية

وعرض جميع استفسارات الطلبة تحت المجهر

فراح يخرج التلميذ بعد الدرس وهو ملم بكافة المعلومات حول الموضوع

وحتى لو كان هناك مفهوم خاطيء وقديم فراح يلغيه نهائيا

لكن تخيل اني حضرت درس لعلوم اول متوسط :

ومعلمة تشرح عن السرعات

وتأكد وتزيد وتعيد ان وحدة قياس السرعة : م / ث أو كم / س

وأي شي غير كذا خطأ ولازم نحوّل

فسألتها طالبة : كيف نحوّل ؟

فقالت : لما نحوّل من ساعة الى ثانية نضرب القيمة ×60

بالله عليكم لما تخرج الطالبة من الحصة ماهي المفاهيم اللي اتقنتها ؟

ما ألوم الطالبة والله لو جابت صفر بالاختبار

فإذا كان هذا مفهوم المعلمة عن السرعة

فما بالك راح يكون مفهومها عن قوانين نيوتن ؟؟؟


دمتم بخير

[كوين]

المفاهيم البديلة ليست موجودة في الكتب العلمية وينبغي أن لا تكون موجودة ، ولكن تكمن المشكلة في أننا نقدم الفيزياء أو العلوم على شكل نقل معرفة ومعلومات من مكان إلى أخر ، وحتى لو استخدمنا الاستقصاء أو الاستكشاف أو دورة التعلم الخماسية واالسباعية .......الخ مالم نركز على الفهم والاستيعاب المفاهيمي لن يتغير الوضع

صدقت أستاذي ,,,
بارك الله في جهودك ونفع بعلمك ,,

[فهد الرحيلي]

الأخت بسمة ، والأخت كوين
شاكر ومقدر مروركم وتعقيبكم

القانون الثالث يتضمن مجموعة من المفاهيم الفيزيائية ، ولن يتم استيعابه بدون فهم تلك الأفكار ، وهي:
· قوة الفعل وقوة رد الفعل قوتان تؤثران على جسمين مختلفين وليس جسم واحد ، أي لا يمكن إيجاد محصلتهما.
· تأثير قوة الفعل و قوة رد الفعل لجسمين متماثلين في الكتلة يختلف عن تأثيرها على جسمين مختلفين في الكتلة ( من حيث النتيجة وليس مقدار القوة )
· اختزال القوى الداخلية لكل نظام .

ومن خلال دراسة القانون الثاني لنيوتن يمكن تفسير المفاهيم السابقة لأن التسارع مهم جداً في هذه الحالة لتوضيح ثأثير القوة ، وحركة الجسمين بعد ذلك