دروس العلوم ثلاثية الأبعاد للصف الثاني المتوسط
٤١ درساً تفاعليّاً ثلاثيّ الأبعاد في العلوم للصف الثاني المتوسط، مربوطة بكتاب الوزارة: صورة كلّ درس وأبرز نقاطه ورابط يفتحه مجّاناً على السبّورة.
كثيرٌ من مفاهيم العلوم يحدث في مكانٍ لا تراه العين: داخل الخلية، أو في الفضاء، أو بين جسيمات المادّة. لهذا جمعنا في هذه الصفحة دروس العلوم ثلاثيّة الأبعاد للصف الثاني المتوسط في حروف و دروس: ٤١ درساً تفاعليّاً، كلّ درسٍ منها مربوطٌ باسمه في كتاب الوزارة، يحرّكه الطالب بإصبعه أو يعرضه المعلّم على السبّورة، ويعمل مجّاناً في المتصفّح دون تنزيل.
ستجد تحت كلّ درسٍ عنوانه كما في الكتاب، وصورةً من النموذج نفسه، وأبرز ما يخرج به الطالب منه، وزرّاً يفتحه مباشرةً. ومن الدروس هنا: «الدورة الدموية الصغرى» و«الشهيق والزفير: كيف يعمل الحجاب الحاجز؟» و«مصطلحات: المادة».
جرّب أوّل درس الآن ←كلّ دروس مختبر حروف 3D
كيف تستخدم هذه الدروس في الحصّة؟
- قبل الشرح: افتح النموذج على السبّورة واطرح سؤالاً تنبّؤيّاً: «ماذا تتوقّعون أن يحدث لو…؟»، ودع الطلاب يجيبون قبل أن تحرّك شيئاً.
- أثناء الشرح: حرّك النموذج خطوةً خطوة مع فقرات الكتاب، وكبّر الجزء الذي تتحدّث عنه؛ فيربط الطالب المصطلح بشكله.
- بعد الشرح: اطلب من طالبٍ أن يأتي ويحرّك النموذج ويشرح لزملائه ما يرى، أو استعمل وضع «تحدَّ نفسك» إن كان في الدرس.
- للتقويم: اختم بجولة لعبة حروف التنافسيّة على أسئلة الدرس نفسه.
أجهزة جسم الإنسان
الدورة الدموية الصغرى
الدرس 1: جهاز الدوران (العلوم — الجزء الأول، الفصل 5: جهازا الدوران والمناعة، الصفحات ١٣٨–١٥٦)
تابع قطرة دمٍ من الجسم إلى القلب فالرئتين وعودتها غنيّةً بالأكسجين، وشاهد تبادل الغازات في الحويصلة.
- الدورة الصغرى مسارٌ قصير بين القلب والرئتين: يذهب الدم قليل الأكسجين إلى الرئتين ويعود غنيًّا بالأكسجين.
- الترتيب: الجسم ← أذين أيمن ← بطين أيمن ← شريان رئوي ← الرئتان ← وريد رئوي ← أذين أيسر ← بطين أيسر ← الأبهر.
- في الرئتين يدخل الأكسجين إلى الدم من الحويصلات بالانتشار، ويخرج منه ثاني أكسيد الكربون.
الشهيق والزفير: كيف يعمل الحجاب الحاجز؟
الدرس 2: جهازا التنفس والإخراج (العلوم — الجزء الأول، الفصل 6: الهضم والتنفس والإخراج، صفحة ١٧٨)
حرّك النَّفَس بين الشهيق والزفير وشاهد الحجاب الحاجز والضلوع والرئتين، ثم احبس نَفَسك لترى لماذا تتنفّس رغماً عنك.
- التنفس نتيجة تغيّر حجم الرئتين، فيتغير ضغط الهواء فيهما؛ والهواء ينتقل دائمًا من الضغط الأعلى إلى الأقل.
- في الشهيق ينقبض الحجاب فينخفض، ويتسع الصدر، فينخفض ضغط الهواء في الرئتين عن الخارج فيدخل الهواء.
- في الزفير ينبسط الحجاب ويرتفع، فيضيق الصدر ويرتفع الضغط داخل الرئتين فيخرج الهواء.
مصطلحات: الهضم والتنفس والإخراج
الدرس: الهضم والتنفس والإخراج
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مصطلحات: جهاز الدوران
الدرس: جهاز الدوران
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مصطلحات: المناعة والمرض
الدرس: المناعة والمرض
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
رحلة الهواء: من الأنف إلى الحويصلات
الدرس 2: جهازا التنفس والإخراج (العلوم — الجزء الأول، الفصل 6: الهضم والتنفس والإخراج، الصفحات ١٧٦–١٧٧)
تابع الهواء من تجويف الأنف إلى البلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية حتى الحويصلات، وشاهد تبادل الغازات.
- الهواء يسير في طريق واحد متصل: الأنف ← البلعوم ← الحنجرة ← القصبة ← القصيبتان ← الشعيبات ← الحويصلات.
- في الأنف يُنقّى الهواء من الغبار ويُرطَّب ويُدفَّأ؛ ولهذا فالاستنشاق من الأنف أفضل من الفم.
- عند البلع يغلق لسان المزمار المجرى التنفسي فلا يدخل الطعام والسوائل إلى الرئتين.
خطوط الدفاع: كيف يحارب الجسم المرض؟
الدرس 2: المناعة والمرض (العلوم — الجزء الأول، الفصل 5: جهازا الدوران والمناعة، الصفحات ١٤٣–١٤٤)
تابع خط الدفاع الأول عند الجلد والأنف والمعدة، ثم مراحل استجابة الجهاز المناعي الأربع، وشاهد خلايا الذاكرة تتصدى للهجوم الثاني بسرعة.
- للجسم خطّا دفاع: الأول يمنع الدخول (الجلد والأنف واللعاب والمعدة)، والثاني هو جهاز المناعة الذي يتصدّى لمسبّب بعينه.
- إذا دخل المسبّب من جرحٍ التهب النسيج: احمرّ وسخن وانتفخ، وجاءت خلايا الدم البيضاء لتبتلع الغريب.
- مراحل الاستجابة أربع: تمييز المسبّب ← التعبئة ← القضاء عليه ← المناعة؛ والخلايا التائية المساعدة تنبّه الخلايا البائية.
الإنزيم: يسرّع التفاعل ولا يتغيّر
الدرس 1: الجهاز الهضمي والمواد الغذائية (العلوم — الجزء الأول، الفصل 6: الهضم والتنفس والإخراج، الصفحات ١٦٤–١٦٥)
شاهد جزيء أ وجزيء ب يرتبطان بالإنزيم في شكلٍ معقد مؤقت ثم يخرج جزيء ج والإنزيم لم يتغير، وقارن السباق مع الإنزيم وبدونه: يسرّع الإنزيم التفاعل ولا يُستهلك.
- الإنزيم بروتين يُسرّع التفاعلات الكيميائية في الجسم؛ ولولاه لسارت هذه التفاعلات ببطء شديد، وتعذّر بعضها.
- يبدأ التفاعل حين يقترب جزيء أ وجزيء ب من الإنزيم، فيستقران في تجويفه ويكوّنان معه شكلاً معقداً مؤقتاً.
- ينفصل بعد ذلك جزيء ج الجديد، ويبقى الإنزيم كما كان: لا يتغير شكله ولا يُستهلك، فيستقبل الزوج التالي.
مكوّنات الدم: من المخبار إلى الخثرة
الدرس 1: جهاز الدوران (العلوم — الجزء الأول، الفصل 5: جهازا الدوران والمناعة، الصفحات ١٣٤–١٣٨)
اعرض مكوّنات الدم الأربعة في المخبار المدرج وتحت المجهر، ثم شاهد كيف يتخثّر الدم عند جرحٍ بشوكة فتتكوّن الخثرة والقشرة.
- الدم نسيج يتكوّن من أربعة مكوّنات: بلازما سائلة، وخلايا حمراء، وخلايا بيضاء، وصفائح دمويّة. ليس مجرّد سائلٍ أحمر.
- إذا فُصل الدم في مخبار مدرّج استقرّت البلازما في الأعلى (نحو ٥٥٪)، والخلايا الحمراء في الأسفل (نحو ٤٥٪)، وبينهما شريطٌ أبيض رفيع.
- الخلية الحمراء بلا نواة وأكثر المكوّنات عدداً: نحو ٥ ملايين في الملمتر المكعب، مقابل ٥٠٠٠ إلى ١٠٠٠٠ خلية بيضاء.
المادة و الطاقة
مصطلحات: المادة
الدرس: المادة
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مصطلحات: الحرارة وتحولات المادة
الدرس: الحرارة وتحولات المادة
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مصطلحات: سلوك الموائع
الدرس: سلوك الموائع
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مصطلحات: الطاقة وتحولاتها
الدرس: الطاقة وتحولاتها
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
دراسة المادة
مصطلحات: المحاليل والذائبية
الدرس: المحاليل والذائبية
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مصطلحات: المحاليل الحمضية والقاعدية
الدرس: المحاليل الحمضية والقاعدية
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مصطلحات: أسلوب العلم
الدرس: أسلوب العلم
كلّ مصطلحٍ بمعناه من مسرد الكتاب ومشهدٍ ثلاثيّ الأبعاد يعبّر عنه، مع تحدٍّ للمطابقة.
مقياس الرقم الهيدروجيني pH
الدرس 2: المحاليل الحمضية والمحاليل القاعدية (العلوم — الجزء الأول، الفصل 2: المخاليط والمحاليل، صفحة ٥٤)
حرّك المؤشّر من حمض الهيدروكلوريك إلى هيدروكسيد الصوديوم، وشاهد لون المحلول وأيوناته، وكم مرّة يكون الحمض أقوى، ثم حاكِ التعادل.
- المقياس من صفر إلى ١٤: ما دون ٧ حمضي، وعند ٧ متعادل كالماء النقي، وما فوق ٧ قاعدي.
- الذي يحدد نوع المحلول هو الأيونات: الحمضي فيه هيدرونيوم أكثر، والقاعدي فيه هيدروكسيد أكثر، والمتعادل فيه العددان متساويان.
- المقياس ليس خطيًّا: انخفاض الرقم درجة واحدة يزيد الحموضة عشرة أضعاف، وفرق درجتين يعني مئة مثل.
كيف يذيب الماء الملح والسكر؟
الدرس 1: المحاليل والذائبية (العلوم — الجزء الأول، الفصل 2: المخاليط والمحاليل، الصفحات ٤٣–٤٥)
اعرض جزيئات الماء القطبية وهي تحيط بأيونات الملح وجزيئات السكر فتذيبها، وقارنها بالزيت والفلز اللذين لا يذوبان: المثل يذيب المثل.
- الماء مذيب عام لأن جزيئه قطبي: طرف الأكسجين سالب جزئيًّا، وطرفا الهيدروجين موجبان جزئيًّا.
- في ملح الطعام ينجذب الأكسجين نحو أيون الصوديوم الموجب والهيدروجين نحو أيون الكلوريد السالب، فتنفصل الأيونات وتحيط بها جزيئات الماء.
- السكر مركب جزيئي قطبي: يتخلل الماء بين جزيئاته فتنفصل وتنتشر بانتظام دون أن تتأين أو تتفكك.
أنواع المحاليل: غاز وسائل وصلب
الدرس 1: المحاليل والذائبية (العلوم — الجزء الأول، الفصل 2: المخاليط والمحاليل، الصفحات ٤٢–٤٤)
صنّف المحاليل بحسب حالة المذيب: الهواء محلول غازي، وماء المحيط والمشروب الغازي والخل محاليل سائلة، والنحاس الأصفر والفولاذ محاليل صلبة، وانظر بالمكعّب المكبِّر إلى المذيب والمذاب في كلّ منها.
- ليس كل محلول سائلاً: الهواء محلول غازي، والنحاس الأصفر والفولاذ محلولان صلبان.
- في كل محلول يوجد مذيب بكمية أكبر ومذاب بكمية أقل، وقد يتفقان في الحالة أو يختلفان.
- القاعدة الذهبية: حالة المحلول هي حالة مذيبه؛ فماء مذيبه سائل يعطي محلولاً سائلاً حتى لو كان المذاب غازاً أو صلباً.
الذائبية ودرجة الحرارة
الدرس 1: المحاليل والذائبية (العلوم — الجزء الأول، الفصل 2: المخاليط والمحاليل، صفحة ٤٦)
سخّن الماء في أربعة كؤوس وقارن ذائبية السكروز وكلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم وكربونات الكالسيوم على منحنيات الشكل ١٠، ثم افتح علبتي شراب غازي: الساخنة تفور والباردة هادئة لأنّ ذائبية الغاز تقلّ بالحرارة.
- الذائبية رقمٌ: كم جراماً يذوب في ١٠٠ جرام ماء قبل أن يتوقف الذوبان، لذلك لا يذوب كيلوغرام سكر في كوب صغير.
- في المواد الصلبة تختلف المواد: السكروز يذوب أكثر كلما سخّنّا الماء، وكلوريد البوتاسيوم يزداد قليلاً.
- وليست كل المواد كذلك: كلوريد الصوديوم تكاد ذائبيته تثبت بين ١٠ و٩٠ °س، وكربونات الكالسيوم قريبة من الصفر دائماً.
قوة الأحماض: الهيدروكلوريك والخل
الدرس 2: المحاليل الحمضية والمحاليل القاعدية (العلوم — الجزء الأول، الفصل 2: المخاليط والمحاليل، الصفحات ٥٠–٥٥)
قارن حمضين بالتركيز نفسه: الهيدروكلوريك ينفصل كلّه إلى أيونات والخل ينفصل قليلاً، واختر أيّ حمض من الجدول ٤ لترى أنّ القوة بسهولة الانفصال لا بعدد ذرّات الهيدروجين، وشاهد أيون الهيدرونيوم يتكوّن.
- الحمض مادة تُطلق أيون الهيدروجين H⁺ في الماء، فيلتصق بجزيء ماء ويصير أيون هيدرونيوم.
- قوة الحمض هي سهولة انفصاله إلى أيونات، وليست مقدار تركيزه: كأسان بالتركيز نفسه قد يختلف فيهما عدد الأيونات كثيراً.
- في الهيدروكلوريك ينفصل كل الحمض تقريباً، أمّا في الخل فيبقى معظمه جزيئاتٍ ولا ينفصل إلا القليل.
المادة والطاقة
معرض أشكال الطاقة
الدرس 1: ما الطاقة؟ (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، الصفحات ١٠٤–١٠٧)
تجوّل بين ست محطّات: الحركية والوضع والحرارية والكيميائية والإشعاع والكهربائية، وأحدِث تغييراً لترى الطاقة تتحوّل من شكلٍ إلى آخر.
- نكتشف وجود الطاقة حين يحدث تغيير: كرة تُسقط قوارير، أو ضوء يسخّن سطحًا؛ فالطاقة انتقلت من جسم إلى آخر.
- كل الأجسام لها طاقة، حتى التي لا نلاحظها؛ الجسم الساكن بلا طاقة حركية لكنه قد يملك أشكالًا أخرى.
- طاقة الحركة تزداد بازدياد السرعة، وطاقة الوضع تزداد بازدياد الارتفاع عن الأرض.
من السائل إلى الغاز: التبخر والغليان
الدرس 2: الحرارة وتحولات المادة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، صفحة ٨٢)
سخّن الماء وشاهد الجزيئات السريعة تفلت من السطح، ثم الفقاعات تتكوّن في السائل كلّه عند ١٠٠°س، واكتشف لماذا يبرّد التبخّر.
- للتبخر نوعان: الغليان من السائل كله عند درجة الغليان، والتبخر من السطح الذي يحدث في كل الدرجات.
- عند الغليان تتكوّن فقاقيع في أعماق الماء وتصعد، وتبقى الحرارة ثابتة عند ١٠٠°س مهما استمر اللهب حتى يتبخر الماء كله.
- جزيئات الماء في الكأس لا تتحرك بسرعة واحدة؛ الجزيء السريع القريب من السطح المتجه إلى الأعلى يتغلب على التجاذب ويفلت.
قانون حفظ الطاقة: الكرة المقذوفة
الدرس 2: تحولات الطاقة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، صفحة ١١٠)
اقذف الكرة وتابع الطاقة الحركية تتحوّل إلى طاقة وضع ثم تعود، بينما تبقى الطاقة الكلية ثابتة.
- الكرة المقذوفة نظامٌ بسيط نتتبّع فيه الطاقة: كلما صعدت قلّت سرعتها فقلّت طاقتها الحركية وزادت طاقة وضعها.
- ما تفقده الكرة من الطاقة الحركية في أي لحظة تكسبه بالضبط طاقةَ وضع؛ فيبقى المجموع ثابتًا.
- عند أعلى نقطة تكاد حركتها تنعدم فتكون طاقة الوضع في أقصاها، ومع ذلك لم تنقص الطاقة الكلية شيئًا.
محطة توليد الكهرباء: من الوقود إلى المقبس
الدرس 2: تحولات الطاقة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، الصفحات ١١٤–١١٦)
تتبّع الطاقة في محطة التوليد من الغاز إلى المرجل فالتوربين فالمولّد حتى يضيء المصباح في البيت، وشاهد تحوّلها من كيميائية إلى حرارية فحركية فكهربائية.
- كل محطات التوليد تعمل بفكرة واحدة: يدور توربين فيحرّك مولّدًا، والاختلاف في طريقة تحريك التوربين.
- في المحطة التي تحرق الوقود تسير الطاقة هكذا: الوقود يسخّن الماء، فيدفع البخار شفرات التوربين، فيدير المولّد، فيخرج التيار الكهربائي.
- بعد أن يدير البخار التوربين يُبرَّد فيعود ماءً إلى المرجل، فيتكرر العمل دون توقف.
تتبّع تحولات الطاقة: الدراجة على التل
الدرس 2: تحولات الطاقة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، الصفحات ١٠٩–١١٠)
اصعد التل مع الولد على دراجته وتتبّع الطاقة الكيميائية في عضلاته وهي تتحوّل إلى حركية ووضع وحرارية، وراقب عمود «الطاقة الكلية» الذي لا يتغيّر ارتفاعه: ولا يضيع شيء منها.
- في الصعود تحوّل عضلات الرجلين الطاقة الكيميائية إلى طاقة حركية، فتنتقل إلى الدراجة عبر البدّالين.
- تنقسم هذه الطاقة إلى أشكال: حركة للدراجة، وطاقة وضع كلما ارتفع، وطاقة حرارية تسخّن جسم الراكب وأجزاء الدراجة بالاحتكاك.
- عند القمة تتوقف الحركة لكن الطاقة باقية: بعضها طاقة وضع سيُستفاد منها في النزول، وبعضها حرارة.
الطاقة الحركية: السرعة والكتلة
الدرس 1: ما الطاقة؟ (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، صفحة ١٠٥)
ارمِ كرة البولنج بسرعتين مختلفتين ثم الكرة الطائرة بالسرعة نفسها، وشاهد ماذا يحدث للقوارير ولمقياس الطاقة الحركية: تزداد الطاقة الحركية بازدياد السرعة وبازدياد الكتلة.
- الجسم المتحرك يستطيع أن يغيّر في الأجسام حوله، مثل الكرة التي تدفع القوارير فتسقط؛ وهذه القدرة هي طاقته الحركية.
- الجسم الساكن بلا طاقة حركية، ولو كان ثقيلًا؛ فمصدر هذه الطاقة هو الحركة وحدها.
- إذا بقيت الكتلة ثابتة وزادت السرعة زادت الطاقة الحركية: كرة بولنج أسرع تُسقط قوارير أكثر وتقذفها أبعد.
من المذياع إلى الدماغ
الدرس 2: تحولات الطاقة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، صفحة ١١٣)
شغّل المذياع وتتبّع الطاقة: من الإشارة الكهربائية إلى مكبّر الصوت فالموجات في الهواء فطبلة الأذن والسائل فالدماغ، ثم إلى طاقة حرارية، وشاهدها تغيّر شكلها عند كلّ حلقة ولا تختفي.
- عند تشغيل المذياع تمرّ الطاقة في حلقات متتابعة: كهربائية ثم حركية ثم صوتية ثم حركية ثم كهربائية، وتنتهي حرارة.
- المكبّر يحوّل إشارة المذياع الكهربائية إلى اهتزاز، والاهتزاز يدفع الهواء فتنطلق موجات صوتية تحمل الطاقة إلى الأذن.
- الموجات تهزّ طبلة الأذن والسائل الذي خلفها، فتعود الطاقة حركية داخل الأذن.
التوربين والمولد: ما الذي يدير الشفرات؟
الدرس 2: تحولات الطاقة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، الصفحات ١١٤–١١٦)
بدّل ما يدير التوربين بين البخار (الوقود الأحفوري أو النووية) والماء الجاري والرياح، وشاهد الشفرات تدير العمود فيدور الملف بين قطبَي المغناطيس ويضيء المصباح، وقارن بمصادر الكهرباء في العالم.
- في التوربين شفرات على عمود؛ حين يمرّ عليها البخار أو الماء أو الرياح بسرعة تدور ويدور العمود معها.
- يوصل العمود الحركة إلى المولد: ملف يدور بين قطبَي مغناطيس، فينتج تيار كهربائي يجري في الأسلاك.
- المولد لا يخلق طاقة من لا شيء: هو يحوّل الطاقة الحركية للعمود إلى طاقة كهربائية بوجود المغناطيس.
العضلات: من الطاقة الكيميائية إلى الحركية
الدرس 2: تحولات الطاقة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، الصفحات ١١١–١١٢)
ثنِ الذراع ومدّها وراقب أيّ عضلةٍ تنقبض وأيّها تنبسط، وتتبّع الإشارة العصبية والطاقة الكيميائية وهي تتحوّل إلى حركية، ثم كبّر داخل العضلة إلى اللُّيَيفات التي تنزلق بعضها على بعض.
- العضلة لا تتحرك من تلقاء نفسها: تحوّل في خلاياها الطاقة الكيميائية إلى طاقة حركية، فيتحرك جزء من الجسم.
- العضلات الهيكلية تعمل في أزواج متقابلة: عند ثني الذراع تنقبض الثنائية وتنبسط الثلاثية، وعند مدّها ينعكس الدور.
- الإشارة العصبية هي نقطة البداية: تصل إلى الليف العضلي فتبدأ تفاعلات تمنح جزيئاته الطاقة لتتحرك.
طاقة الوضع: الارتفاع والكتلة
الدرس 1: ما الطاقة؟ (وتجربة الدرس 2: تحولات الطاقة) (العلوم — الجزء الأول، الفصل 4: الطاقة وتحولاتها، الصفحات ١٠٦–١١١)
ارفع الكرة على رفوف الخزانة وشاهد طاقة وضعها تزداد بالارتفاع، ثم أسقطها على الطين وقارن الحُفَر التي تتركها كرة زجاجية وفولاذية وبلاستيكية، وتابع طاقة الوضع تتحوّل إلى طاقة حركية.
- الجسم الساكن ليس بلا طاقة: الكرة التي تمسكها في الهواء لا تتحرك، لكن لها طاقة وضع مخزّنة.
- طاقة الوضع تزداد مع الارتفاع عن الأرض، وتزداد مع الكتلة أيضًا؛ ارتفاع أكبر أو كتلة أكبر يعني طاقة أكبر.
- على الأرض يكون الارتفاع صفرًا، فتكون طاقة الوضع صفرًا.
البلورات والمواد غير البلورية
الدرس 1: المادة، والدرس 2: الحرارة وتحولات المادة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٧٣–٧٩)
اختر مادةً وشاهد ترتيب جسيماتها المكبّرة: شبكةٌ منتظمة في ملح الطعام والماس والسكر والرمل والثلج، وكومةٌ عشوائية في الزجاج والمطاط والبلاستيك، ثم سخّنها لترى الجليد ينهار عند صفر°س والزجاج يلين تدريجيًّا.
- كل المواد الصلبة لها شكل وحجم ثابتان وجسيماتها تهتز في أماكنها، لكنها لا تتشابه في ترتيب الجسيمات.
- في البلورية تتكرر الجسيمات بنمط منتظم: مكعب في ملح الطعام (الصوديوم والكلور)، وهرمي في الماس وهو كربون خالص، ومثلها السكر والرمل والثلج.
- في غير البلورية كالزجاج والمطاط والبلاستيك تأخذ الجسيمات أوضاعاً عشوائية بلا نمط يتكرر.
الضغط الجوي: من سطح البحر إلى قمّة الجبل
الدرس 3: سلوك الموائع (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٨٦–٨٨)
اصعد مع المتسلّق ببالونه من سطح البحر إلى قمّة الجبل وشاهد البالون يكبر وجسيمات الهواء تتباعد، ثم اعرف لماذا لا نشعر بالضغط الجوي وكيف تعمل الماصّة وماذا يحدث في علبة مغلقة.
- يحيط بالأرض غلاف من الهواء يضغط علينا من كل الجهات، وقيمة ضغطه عند سطح البحر ١٠١٫٣ كيلو باسكال.
- لا نشعر بهذا الضغط الكبير لأن سوائل الجسم تدفع إلى الخارج بالقدر نفسه فيتوازن الضغطان.
- كلما ارتفعنا عن سطح البحر قلّ عدد جسيمات الهواء في الحجم نفسه، فتقلّ التصادمات ويقلّ الضغط الجوي.
اللزوجة والتوتر السطحي
الدرس 1: المادة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٧٥–٧٦)
سابِق بين الماء والعسل على منحدرين وغيّر درجة الحرارة لترى لماذا يبطؤ العسل البارد، ثم ضع إبرة على سطح الماء وكبّر عدسة السطح لترى القوى غير المتوازنة التي تحمل الإبرة والعنكبوت وتكوّن القطرات.
- اللزوجة تدلّ على مقاومة السائل للجريان: العسل أكبر لزوجة من الماء، فيجري أبطأ منه على المنحدر نفسه.
- سبب اللزوجة هو قوى التماسك بين جسيمات السائل لا ثقله؛ وكلما كبرت هذه القوى قلّت سرعة الجريان.
- تزداد لزوجة كثير من السوائل إذا بردت، فيبطؤ العسل البارد كثيراً ويجري الدافئ أسرع، ويتغيّر الماء قليلاً.
الغاز المحصور: الحجم ودرجة الحرارة والضغط
الدرس 3: سلوك الموائع (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٨٥–٨٩)
حرّك المكبس وشاهد الجسيمات تزدحم فتكثر ومضات التصادم ويرتفع مؤشّر الضغط، ثم سخّن الدورق والحجم ثابت لترى الجسيمات تسرع فيزداد الضغط، وانظر إلى الكرة المنفوخة من الداخل.
- ضغط الغاز المحصور مصدره تصادم جسيماته بالجدران من الداخل؛ كل جسيم يدفع الجدار دفعة صغيرة، وتجمّع هذه الدفعات هو الضغط.
- عند ثبات الحرارة: كلما صغر الحجم ازدحمت الجسيمات في حيّز أضيق فزادت تصادماتها بالجدران وارتفع الضغط؛ فالعلاقة عكسية.
- عند ثبات الحجم: رفع الحرارة يزيد الطاقة الحركية للجسيمات وسرعتها، فتكثر التصادمات ويرتفع الضغط؛ فالعلاقة طردية.
قوة الطفو: لماذا يطفو الجسم أو ينغمر؟
الدرس 3: سلوك الموائع (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٨٩–٩٠)
ادفع الجذع إلى أعماق مختلفة وشاهد ضغط الماء يزداد، ثم اكشف فرق الضغط بين السطحين السفلي والعلوي كيف يصير قوة الطفو، وقارن بين سبّاح وجذع وحجر وشاهد مبدأ أرخميدس.
- ضغط الماء يزداد مع العمق، ويدفع الجسم المغمور من كل الاتجاهات وليس من الأعلى وحده.
- الجانبان المتقابلان يتعادل الدفع عليهما، أما السطح السفلي فأعمق من العلوي فيدفعه الماء إلى أعلى بقوة أكبر.
- هذا الفرق بين الضغطين هو قوة الطفو، وتبقى مقداراً واحداً مهما نزل الجسم تحت السطح.
الكهروسالبية ونوع الرابطة
الدرس 1: المحاليل والذائبية (العلوم — الجزء الأول، الفصل 2: المخاليط والمحاليل، الصفحات ٤٣–٤٥)
تنقّل من H₂ إلى H₂O إلى NaCl وشاهد الزوج الإلكتروني ينتقل من المنتصف إلى الأكسجين ثم إلى الكلور، واقرأ فرق الكهروسالبية على شريط الجدول ٣، ثم كبّر جدول الكهروسالبية واختر ذرّتين وتوقّع نوع الرابطة.
- لكل عنصر كهروسالبية ثابتة من الجدول ٢؛ كلما ازدادت قوة جذب الذرة لإلكترونات الرابطة.
- نطرح الأصغر من الأكبر لنحصل على فرق الكهروسالبية، ثم نقرأ نوع الرابطة من الجدول ٣.
- فرق ٠: الزوج في المنتصف (H₂). فرق بين ٠٫٤ و١٫٧: الزوج يميل إلى الأعلى كهروسالبية فتنشأ شحنتان جزئيتان (H₂O). فرق أكبر من ١٫٧: أيونية غالبًا.
الضغط: القوة على المساحة
الدرس 3: سلوك الموائع (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٨٥–٨٦)
ولدٌ يقف على الرمل بكامل قدميه ثم بقدمٍ واحدة ثم على رؤوس أصابعه: القوة نفسها (٥٣٠ نيوتن) والمساحة تصغر فيزداد الضغط ويغوص الولد أعمق، واحسب الضغط = القوة ÷ المساحة بنفسك.
- الضغط ليس القوة نفسها: القوة هي الوزن، أمّا الضغط فهو القوة موزّعةً على مساحة التلامس.
- إذا ثبتت المساحة وزادت القوة زاد الضغط (علاقة طردية): حقيبة أثقل تعني ضغطاً أكبر على الرمل.
- إذا ثبتت القوة وصغرت المساحة زاد الضغط (علاقة عكسية): الولد نفسه يغوص أكثر على أصابعه منه على كامل قدميه.
مبدأ باسكال: رافعة السيارة
الدرس 3: سلوك الموائع (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٩١–٩٢)
ادفع المكبس الصغير بقوة ٥٠٠ نيوتن وغيّر مساحة المكبس الكبير ١ ← ١٠ ← ٢٠ م²: الضغط واحد في الأنبوب فتكبر القوة إلى ٥٠٠٠ ثم ١٠٠٠٠ نيوتن وترتفع السيارة، ثم تعرّف مضخات القوة في معجون الأسنان وفي القلب.
- القوة الصغيرة على المكبس الصغير تُحدث ضغطاً في السائل، وهذا الضغط نفسه يصل إلى المكبس الكبير في كل نقطة.
- الضغط واحد في الأنبوب كله؛ الذي يكبر هو القوة لأن المساحة أكبر: قوة المكبس الكبير = الضغط × مساحته.
- إذا تساوت مساحتا المكبسين تساوت القوتان، فلا يربح الجهاز شيئاً.
حالات المادة
الطاقة الحرارية ودرجة الحرارة
الدرس 2: الحرارة وتحولات المادة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، الصفحات ٧٧–٧٨)
قارن الشاي الساخن بالمثلّج: الجسيمات أسرع في الساخن، وزد كمية الشاي فيعلو برج الطاقة الحرارية (المجموع) وتبقى درجة الحرارة (المتوسط) في مكانها، ثم لامس الكوبين وشاهد الحرارة تنتقل من الأسخن إلى الأبرد.
- في الشاي الساخن تنطلق الجسيمات بسرعةٍ أكبر منها في المثلّج، ولذلك تكون درجة حرارته أعلى.
- الطاقة الحرارية تجمع طاقات كل الجسيمات، فتكبر بكبر الكمية: إبريقٌ بسخونة الفنجان نفسها فيه طاقة حرارية أكبر.
- درجة الحرارة تقيس طاقة الجسيم المعتادة (المتوسط)، فلا تتغيّر إذا زادت كمية الشاي بالسخونة نفسها.
التكثف والتسامي: الكأس الباردة والجليد الجاف
الدرس 2: الحرارة وتحولات المادة (العلوم — الجزء الأول، الفصل 3: حالات المادة، صفحة ٨٣)
اعرض لماذا تتكوّن القطرات على كأس باردة: بخار الماء يبرد فيتكثف ويُطلق طاقته، وبالطريقة نفسها تتكوّن الغيوم والمطر، ثم أسقط قطعة جليد جافّ وشاهد التسامي المباشر من صلب إلى غاز والضباب الذي يتكوّن حوله.
- القطرات على الكأس الباردة ليست ماءً رشح من الداخل، بل بخار الماء الذي في الهواء وقد برد عند ملامسة الزجاج.
- حين يبرد البخار تبطؤ جسيماته فتقترب وتتماسك قطراتٍ سائلة: هذا هو التكثف، وهو عكس التبخر.
- التكثف يطلق الطاقة الحرارية التي اكتسبها الغاز عند تبخره، وتبقى درجة الحرارة ثابتة أثناءه.
دروس ثلاثيّة الأبعاد لصفوفٍ ومواد أخرى
- دروس العلوم ثلاثيّة الأبعاد — الصف الأول الابتدائي
- دروس العلوم ثلاثيّة الأبعاد — الصف الثالث الابتدائي
- دروس العلوم ثلاثيّة الأبعاد — الصف الأول المتوسط
- دروس العلوم ثلاثيّة الأبعاد — الصف الثالث المتوسط
أسئلة شائعة
هل دروس العلوم ثلاثيّة الأبعاد مجّانيّة؟
نعم، تعمل مجّاناً في المتصفّح على السبّورة الذكيّة والحاسب والجوّال والآيباد، ومن داخل تطبيق حروف و دروس في «مختبر حروف 3D».
هل الدروس مطابقة لكتاب الصف الثاني المتوسط؟
كلّ نموذجٍ مربوطٌ بدرسٍ محدّد في كتاب الوزارة بالاسم والوحدة والصفحات كما يظهر تحت عنوانه، ويظهر أيضاً بجانب الدرس نفسه حين يختار المعلّم الكتاب والفصل في التطبيق.
كيف أعرضها على الطلاب في الفصل؟
اضغط «افتح الدرس ثلاثيّ الأبعاد» تحت أيّ درس، ثم افتحه بملء الشاشة. يمكنك تدوير المشهد وتقريبه باللمس أو الفأرة، وفي كثيرٍ من الدروس ملخّصٌ جاهز وأوضاعٌ متعدّدة تتنقّل بينها أثناء الشرح.
اقرأ المزيد
دروس ثلاثيّة الأبعاد في حروف و دروس: أوّلها «أطوار القمر وكسوف الشمس»