Pelajaran Teach
Buaian Newton: momentum, tenaga dan bukti sebenar
Murid menggunakan makmal jarak jauh Buaian Newton untuk memerhatikan pelepasan 1, 2, 3 dan 4 bebola, menerangkan corak dengan momentum dan tenaga kinetik, serta membezakan model ideal daripada bukti video sebenar.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda
Hasil pembelajaran
Memerhatikan perkara yang berlaku apabila 1, 2, 3 dan 4 bebola dilepaskan dalam Buaian Newton jarak jauh yang sebenar.
Merekod bilangan bebola yang keluar selepas perlanggaran dan menilai keyakinan terhadap pemerhatian.
Menerangkan sebab corak bilangan sama memerlukan penaakulan tentang momentum dan tenaga kinetik.
Mengenal pasti keadaan yang membolehkan buaian menghampiri model ideal.
Membezakan bukti video sebenar, model fizik dan pengidealan.
Menulis kesimpulan CER yang menyatakan satu batasan dengan jujur.
Pratonton aktiviti pelajar
Kandungan aktiviti
Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.
Ramalkan corak sebelum membuka makmal
8 min
Buaian Newton kelihatan mudah: angkat beberapa bebola, lepaskannya dan bebola lain keluar dari sebelah bertentangan. Namun, penerangan yang baik tidak boleh berhenti pada “itulah yang berlaku”. Penerangan itu perlu membezakan tiga perkara:
- pemerhatian: bilangan bebola yang dilepaskan dan bilangan yang keluar;
- model ideal: bebola yang sama, penjajaran yang baik dan perlanggaran hampir kenyal;
- video sebenar: kekaburan, kehilangan kecil, tangan yang menyediakan radas dan ayunan yang beransur reda.
Video sebenar daripada makmal jarak jauh
Aktiviti ini bermula dengan pemerhatian yang nyata: kira bebola dalam video sebenar, bukan dalam rajah yang sempurna.
Sebelum membuka makmal, ramalkan perkara yang sepatutnya berlaku apabila 1, 2, 3 dan 4 bebola dilepaskan dari sebelah yang sama. Tambahkan satu ayat tentang sebab video sebenar mungkin tidak kelihatan sesempurna model ideal.
Buka makmal dan perhatikan seperti seorang penyiasat
10 min
Gunakan makmal jarak jauh sebagai bukti. Anda tidak perlu mengukur ketinggian tepat dalam sentimeter. Tugas yang penting ialah merekod perkara yang benar-benar dapat disokong oleh video.
Aliran kerja
Jadual pemerhatian merangkumi keyakinan kerana bukti diperoleh daripada video sebenar.
Buka makmal Buaian Newton
Buka makmal daripada TEACH.
Antara muka makmal pada masa ini mungkin dipaparkan dalam bahasa Sepanyol. Gunakan padanan ini: Una bola = 1 bebola, Dos bolas = 2 bebola, Tres bolas = 3 bebola dan Cuatro bolas = 4 bebola. Butang Comenzar acción bermaksud Mulakan tindakan.
Jalankan tindakan 1, 2, 3 dan 4 bebola dalam makmal yang dilancarkan daripada TEACH.
Bagi setiap tindakan, rekod bilangan bebola yang dilepaskan dan bilangan bebola yang anda lihat berpisah di sebelah bertentangan selepas perlanggaran.
Jika video kabur, menunjukkan tangan yang menyediakan radas atau memaparkan gerakan yang sukar dikira, jangan mereka-reka ketepatan: catat keyakinan anda.
Jangan ukur ketinggian tepat melainkan antara muka menyediakan skala yang jelas dan guru meminta ukuran itu sebagai lanjutan.
Tulis rancangan pemerhatian anda dalam dua atau tiga ayat. Nyatakan perkara yang akan anda kira, cara anda akan membandingkan keempat-empat tindakan dan cara anda akan merekod ketidakpastian jika sesuatu video tidak jelas.
Rekod corak bebola yang keluar
16 min
Lengkapkan jadual dengan pemerhatian anda sebelum membandingkannya dengan model ideal.
Di sini, keyakinan bermaksud sejauh mana anda yakin bahawa video menyokong kiraan anda. Gunakan tinggi untuk kiraan yang jelas dan mudah; gunakan sederhana atau rendah apabila kekaburan, tangan yang menyediakan radas, lantunan semula, redaman, pertindihan atau kesukaran mengira menjadikan sesuatu baris kurang pasti.
Panduan pemerhatian
Gunakan panduan ini untuk merekod perkara yang anda lihat. Asingkan model ideal sehingga jadual pemerhatian selesai diisi.
Pemerhatian Buaian Newton
Gunakan tindakan 1, 2, 3 dan 4 bebola daripada makmal yang dilancarkan melalui TEACH. Bagi keyakinan, tulis tinggi, sederhana atau rendah. Dalam catatan bukti, terangkan sebab pemerhatian pada baris itu jelas atau tidak pasti.
| Bebola dilepaskan | Bebola keluar yang diperhatikan | Keyakinan (tinggi/sederhana/rendah) | Catatan bukti |
|---|---|---|---|
Sebelum membuat kesimpulan, tulis satu batasan sebenar daripada video: kekaburan, tangan yang menyediakan radas, geseran, redaman, salah jajaran atau kesukaran mengira.
Ringkaskan kualiti pemerhatian anda. Sebut sekurang-kurangnya dua baris daripada jadual dan terangkan baris yang mempunyai keyakinan lebih tinggi atau lebih rendah.
Berdasarkan jadual anda, adakah makmal menyokong corak bahawa bilangan bebola yang keluar lebih kurang sama dengan bilangan yang dilepaskan? Petik data daripada sekurang-kurangnya tiga baris.
Terangkan corak dengan momentum dan tenaga
14 min
Sekarang hubungkan pemerhatian anda dengan model fizik. Dalam perlanggaran hampir kenyal antara bebola berjisim sama, corak itu tidak dapat diterangkan oleh momentum sahaja. Tenaga kinetik juga penting.
Momentum dan tenaga kinetik
Satu bebola pada kelajuan dua kali ganda mungkin kelihatan serasi dengan momentum, tetapi tidak serasi dengan tenaga kinetik.
Dua kuantiti perlu sepadan
p = mv
\qquad
K = \frac{1}{2}mv^2
Bagi satu bebola, menggandakan halaju akan menjadikan tenaga kinetiknya empat kali ganda. Dalam kes dua bebola, satu bebola yang keluar pada kelajuan dua kali ganda akan membawa dua kali jumlah tenaga kinetik dua bebola sama yang keluar pada kelajuan asal. Oleh itu, momentum sahaja tidak mencukupi.
Selepas mengumpulkan pemerhatian anda, corak manakah yang paling munasabah bagi bebola keluli yang mempunyai jisim lebih kurang sama dan tersusun dengan baik?
Jika dua bebola yang sama dilepaskan, mengapakah tidak memadai untuk mengatakan “satu bebola keluar pada kelajuan dua kali ganda”?
Terangkan dengan kata-kata anda sendiri sebab corak bilangan sama serasi dengan keabadian momentum dan tenaga kinetik. Gunakan kes dua bebola sebagai contoh dan terangkan perkara yang salah jika satu bebola keluar pada kelajuan dua kali ganda.
Nyatakan tiga keadaan yang membantu buaian berkelakuan seperti model ideal. Terangkan secara ringkas perkara yang boleh berlaku jika salah satu keadaan itu tidak dipenuhi.
Anggap video sebenar sebagai bukti, bukan sesuatu yang sempurna
10 min
Makmal jarak jauh yang sebenar bukan simulasi ideal. Hal ini berguna jika ditangani dengan baik: anda boleh membincangkan bukti, keyakinan dan batasan.
Pilih satu batasan sebenar yang anda perhatikan atau yang kelihatan dalam bingkai. Contohnya termasuk kekaburan, tangan yang menyediakan radas, ayunan teredam, geseran, bunyi atau haba, salah jajaran dan kesukaran mengira. Terangkan cara batasan itu mempengaruhi keyakinan anda tanpa menafikan keseluruhan aktiviti.
Bingkai beranotasi pilihan
Pilihan, jika diminta oleh guru: lampirkan atau huraikan satu bingkai makmal dengan tanda yang menunjukkan bebola yang anda kira dan satu catatan keyakinan.
Kesimpulan CER: bukti dan model
12 min
Kesimpulan anda perlu mengelakkan dua perkara yang melampau:
- tidak memadai untuk mengatakan “bilangan yang sama keluar kerana saya sudah menghafalnya”;
- anda tidak sepatutnya menuntut ketepatan yang tidak dapat diberikan oleh video.
Tulis kesimpulan CER yang lengkap:
- Dakwaan: corak utama yang disokong oleh makmal.
- Bukti: petik sekurang-kurangnya tiga baris daripada jadual anda.
- Penaakulan: hubungkan corak itu dengan momentum dan tenaga kinetik.
- Batasan: terangkan satu batasan sebenar video atau model ideal.
Lanjutan pilihan: bandingkan pemerhatian kelas jika diminta
12 min
Jika beberapa kumpulan memerhatikan ulangan yang berbeza, bandingkan sama ada baris berkeyakinan lebih rendah adalah konsisten atau bergantung pada video tertentu.
Perbandingan pemerhatian kelas
Setiap kumpulan menyumbang satu baris untuk tindakan yang dianggap paling menarik atau tidak jelas. Gunakan keyakinan tinggi, sederhana atau rendah dan nyatakan sebab utama.
| Kumpulan | Bebola dilepaskan | Bebola keluar yang diperhatikan | Keyakinan (tinggi/sederhana/rendah) | Batasan utama |
|---|---|---|---|---|