کارآموز

 

پروژه های جابربن حیان

 

تعريف پروژه هاي علمي

كوشش هاي علمي انفرادي  يا گروهي دانش آموزان در باره ي يك موضوع معين كه آنان ضمن اين كوشش هيجان انگيز علمي ، كار يك دانشمند را انجام مي دهند و نگرش ها و مهارت هاي علمي او را پيدا مي كنند . يعني دانش آموزان سعي مي كنند به دقت مشاهده كنند ، سئوال بپرسند، جمع آوري اطلاعات كنند ، فرضيه بسازند ، آزمايش كنند و نتايج علمي خود را جمع بندي و ارائه نمايند .

انواع پروژه هاي علمي

1- جمع آوري نمونه ها همراه با طبقه بندي

با فرايند كنجكاوي و مشاهده كردن شروع مي شود و از فعاليت هاي پايه اي دانشمندان است . ( اول و دوم – كلاسي ، گروهي ) در پايه هاي بالاتر پروژه كلاسي نداريم فقط انفرادي يا گروهي حداكثر 3 نفر

یک پروژه جمع آوری شامل مجموعه ای از اشیاء می شود که بر اساس شباهت ها و تفاوت ها گروه بندی شده و بر چسب خورده باشند . در اين پروژه طرح طبقه بندي را هم بايد رسم كنيم .

در طبقه بندي ما دنبال طبقه بندي علمي داخل كتاب نيستيم. هر نوع طبقه بندي كه دانش آموزان از طريق مشاهده خودشان به آن ها رسيده باشند. در طبقه بندي اگر اسم چيزي را نمي دانيم به آن يك شماره مي دهيم مثلاً برگ شماره 3 يا سنگ شماره 6

ü      نمونه هایی از پروژه های جمع آوری :

ü      پرها

ü      دانه های انگور

ü      تکه های پوست درختان

ü      پوسته های تخم پرندگان

ü      عدسی ها

ü      لانه های خالی حشرات

ü      فسیل ها

ü      برگ ها و ریشه ها

ü      پولک ماهی

طبقه بندی یک مجموعه به سه طریق انجام می شود:

ž            بر اساس شباهت ها و تفاوت های ظاهری (سنگ:صاف و نا صاف)

ž            بر اساس نوع کاربرد(گیاهان:دارویی- خوراکی- صنعتی)

ž            بر اساس نوع عملکرد(تصویر در آینه ها و عدسی ها به حقیقی و مجازی)

ž            هدف پروژه ی جمع آوری تقویت کنجکاوی و مهارت مشاهده است بنابراین طبقه بندی بر اساس شباهت ها و تفاوت ها مناسب ترین گزینه برای پایه های اول و دوم است و پایه های سوم و بالاتر می توانند انواع دیگر جمع آوری را انجام دهند.

پروژه جمع آوري نمونه همراه با طبقه بندي

2- نمايش علمي 

فراگير به ارائه ي اطلاعات علمي مي پردازد بدون اين كه آن را دستكاري كند .( واقعيت علمي ).

اگر فقط با نوشتن و همراه با عكس باشد ، تحقيق. اگر علاوه بر نوشتار و عكس همراه با ساختن يك مدل باشد ، پروژه ي ما مي شود دستگاه يا  مدل . اگر قوانين علمي را به نمايش در بياوريم پروژه ي ما مي شود نمايش.

الف )دستگاه ( مدل )

یک پروژه مدل سازی شامل ساخت اشیاء برای توضیح چرایی یا چگونگی  ساختمان آنهاست . مدل به ما كمك مي كند كه ساختمان يك چيز را بهتر ياد بگيريم . ساختن اشيايي كه شانس ديدن آن ها براي همه امكان پذير نيست . ساختن چيزهاي زيادبزرگ و يا بسيار كوچك ساختمان اتم يا مولكول

مثال : ساختار منظومه ي شمسي ، لرزه نگار ، ساختمان قفسه ي سينه، ساختمان DNA

 

نمونه هایی از پروژه های مدل:

Ø      مدل منظومه ی شمسی

Ø      ماشین گرمایی

Ø      موتور الکتریکی

Ø      مدل ماهواره امید

Ø      پوستر زنجیره غذا

Ø      ماکت نقاط امن و غیر امن خانه در زلزله

Ø      مولاژ اندام های بدن

ب) نمايش:

یک پروژه نمایش شامل استفاده از اشیاء برای نمایش چرایی یا چگونگی عملکرد یک دستگاه و تبیین اصول علمی حاکم بر آنهاست.در این پروژه دانش آموز یک واقعیت یا اصل علمی خاص را بازسازی نموده و نمایش می دهد.

مثال : نمايش حركت مواد درون ساقه ي كرفس یا گل میخک و تغییر رنگ گل هایش با استفاده از محلول هاي رنگي ، ميدان مغناطيس

نمونه هایی از پرروژه ای نمایش:

• نمایش نحوه کار قطب نما
• نمایش تشکیل رنگین کمان
• نمایش بازتابش نور از سطح آینه
• نمایش تولید آهن ربا
• نمایش خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی
• نمایش عملکرد پریسکوپ،کوره آفتابی
• نمایش نفوذ پذیری خاک

 

 

  ج) تحقيق

یک پروژه تحقیق شامل بررسی جزئیات بیشتر درباره موضوع پروژه و توضیح و تفسیر جوانب مختلف آن می شود . این جزئیات را می توان از طریق مشاهده مستقیم و یا از طریق منابع مختلف اطلاعاتی به دست آورد.

مثال : تحقيق در مورد گياهان دارويي ايران و محل رويش آن ها ، طب سوزني ، حجامت ، گازهای موجود در هوا و کاربردهای آن ها در زندگی بشر ، تولد و مرگ ستارگان ، باران های اسیدی ، انواع میمون ها و ...

3- آزمايش

یک پروژه آزمایش ، طرح و آزمودن سوالی است که شما هنوز جواب آن را نمی دانید لذا به کار گیری روش علمی و انجام آزمایش برای کشف جواب آن سوال از ضروریات این نوع پروژه است .

مراحل روش علمی:

1) طرح مسئله                           2) انجام تحقیق زمینه ای                3) ارائه ی فرضیه

4) اجرای آزمایش                          5) ثبت نتایج                            6) نتیجه گیری

Ø      مثال : آيا كود در رشد گياه تاثير دارد ؟

Ø      آيا ازدانه هاي ريز ، گياه ريز بوجود مي آيد؟

Ø      آيا مگس ها از غداي خاصي خوششان مي آيد ؟

Ø      آيا نورهاي رنگي مختلف به يك اندازه بر رشد گياه موثرند؟

Ø      آیا دما بر قدرت یک آهن ربای دائمی تأثیر دارد؟

Ø      آیا عواطف انسانی می تواند بر رشد گیاه موثر باشد؟

Ø      در اين پروژه ، عنوان مي تواند همان سئوال باشد .

Ø      در پروژه ي آزمايش فراگير بايد با استفاده از دانش قبلي كه از طريق مطالعه يا پرسش از افراد خبره بدست مي آورد ابتدا يك فرضيه مي سازد و سپس درستي آن را آزمايش مي كند . اين پروژه داراي دو گروه ( گواه – آزمايش ) مي باشد .( متغير  مستقل – متغير وابسته – متغیر کنترل)

Ø      آن چه را كه تغيير مي دهم متغير مستقل ( كود )

Ø      آن چه را اندازه گيري مي كنم  متغير وابسته ( رشد گياه )

Ø      آن چه را كه ثابت نگه مي دارم متغير كنترل ( نور ، آب ، خاك ، گياه )

Ø      اگر نتايج حاصله كمي بود بايد از جدول و نمودار استفاده شود.

طراحی و ساخت:

پروژه های طراحی وساخت پروژه هایی هستند که در آن ها دانش آموز برای پاسخ به یک نیاز مشخص به ابداع یک وسیله یا فن یا برنامه ی کامپیوتری دست می زند و پس از طراحی آن را می سازد و تست می کند و نهایتاً آن را به نمایشگاه ارائه می نماید. این کار مستلزم طی کردن روش مهندسی است.

مراحل روش مهندسی:

1) تعریف یک نیاز          2) انجام تحقیق زمینه ای        3) پایه ریزی مشخصات طرح( استانداردها و معیارها)        4) آماده سازی طرح های مقدماتی           5) ساخت و آزمایش یک نمونه اولیه         6) طراحی و آزمایش مجدد             7) ارائه نتایج

نمونه هایی از پروژه های طراحی و ساخت:

v      اختراع وسیله ای که با اعلام هشدار به موقع ما را از خشک شدن خاک گلدان مطلع می کند.

v      طراحی و ساخت یک تله ی کار آمد برای شکار سوسک حمام

v      ساخت یک آبپاش چمن که بهتر از نمونه های فعلی کار می کند.

v      طراحی یک خانه با کمترین اتلاف انرژی

v      ساخت یک دام برای حشرات پرنده

v      وسیله ای برای دور نگهداشتن مورچه از آشپزخانه

v      ابداع فن (تکنیک) جدید برای تجزیه ی آب

v      ابداع فن (تکنیک) جدیدی برای کاشت هندوانه در مناطق خشک

v      طراحی و ساخت یک برنامه ی کامپیوتری برای ویروس یابی

عناصر يك پروژه علمي در نمايشگاه:

الف) تابلو نمايش : تابلو بايد حالت سه ديواره اي داشته و از يك جنس محكم به ابعاد 90 × 120 سانتي متر تهيه شده باشد . نوشته ها ، نمودار ها و تصاوير بايد محكم روي تابلو چسبانده شوند .

ب) مواد نمايش : شامل نمونه ها ، دستگاه ها ، مدل ها و ساير اقلام مجاز مربوط به پروژه مي باشد .

ج) گزارش كتبي : شامل صفحه عنوان ، فهرست ، طرح مسئله ، تحقيق ، فرضيه ، شرح آزمايش ، داده ها ، جمع بندي و نتيجه گيري ، سپاس گزاري و ذكر منابع مي شود .(فقط پروزه های آزمایش و طراحی وساخت)

گزارش كتبي پروژه آزمایش ( 6-9):

ص 1) صفحه ي عنوان

بهتر است كه زير عنوان يك عكس هم باشد .( نام ونام خانوادگی، پایه، مدرسه ، معلم راهنما و تاریخ )

                           سئوال ( در قالب یک جمله ی سئوالی)

ص 2)             تعاريف ( انواع متغير ها و واژگان جديد در متغير ها )

                    فرضيه ها ( پیش بینی شما از نتایج آزمایش )

ص 3 ) تحقيق زمينه اي . { بازگو کننده ی مطالبی است که شما در جریان تحقیق از منابع اطلاعاتی (کتابخانه، اینترنت و یا مصاحبه با افراد متخصص) در ارتباط با موضوع خود پیدا کرده اید. تحقیق زمینه ای مي تواند تا 3 صفحه هم باشد . 3 تا 5 }.

ص4 ) مواد و روش كار  ( فهرستی از مواد استفاده شده شما و شرح گام به گام فعالیت هایی است که در جریان آزمایش انجام داده اید.

ص 5 ) نتايج ( شامل داده هایی که از انجام آزمایش به دست آورده اید و باید آن ها را در قالب یک جدول یا نمودار يا به صورت كيفي ارائه کنید.به علاوه دو یا سه جمله در باره ی داده هایتان توضیح دهید. )

ص 6 ) الف) نتيجه گيري:

{این قسمت خلاصه ای است از آنچه که شما از آزمایشتان دریافته اید.در اینجا به مسئله ای که در ابتدا طرح کرده اید پاسخ می دهید و با مقایسه ی فرضیه ی خود با نتایج بدست آمده از آزمایش تحلیل می کنید که آیا فرضیه ی شما تأیید شده است یا خیر؟ مثلاً يافته هاي تحقيق ( نتيجه ي تحقيق نشان مي دهد كه ....)

ب) ايده هايي براي تحقيق بيشتر ( اختياري )

—            ص 7) :

—            الف) کتاب شناسی (منابع ): فهرست کتاب ها ، مجلات ، وب سایت ها ، افراد متخصص و ... که شما اطلاعات تحقیق زمینه ای خود را از آن ها گرد آوری کرده اید.

—            ب) سپاس گزاري: این قسمت در واقع فرصتی است تا از همه ی کسانی که در انجام پروژه ی علمی شما را یاری نموده اند ، از اشخاص گرفته تا یک شرکت خصوصی یا دایره ی دولتی با ذکر کاری که برای شما انجام داده اند.

 

 گزارش کتبی پروژه های طراحی و ساخت (15-18):

—            این گزارش با احتساب صفحه عنوان حداکثر باید 18 صفحه باشد.

—            صفحه 1 : عنوان ( این صفحه جلد گزارش محسوب می شود.) باید شامل این موارد باشد: عنوان پروژه با قلم درشت. ترجیحاً عکسی از محصول شما ، در پایین آن نام و نام خانوادگی ، پایه ، مدرسه ، معلم راهنما و تاریخ.

—            صفحه ی 2 : تعریف نیاز :بنویسید که دقیقاً برای پاسخ به چه نیازی اختراع خود را انجام داده اید و پاسخ گویی به این نیاز چرا مهم است.

—            صفحه 3 : تحقیق زمینه ای : ( حد اکثر تا 5 صفحه )بازگوکننده ی مطالبی است که شما در جریان تحقیق از منابع اطلاعاتی در ارتباط با موضوع خود پیدا کرده اید.

—            صفحه 6 : مشخصات طرح : استانداردها و محدودیت هایی که برای طرح خود معین کرده اید اینجا بنویسید.

—            صفحات 7 تا 10 :

                        صفحه 7 : طرح مقدماتی

                        صفحه 8 : طرح نهایی

                        صفحه 9 : فهرست مواد

                        صفحه 10 : روش گام به گام

—            صفحات 11 تا 13

                ساخت ،                     صفحه 11 : ساخت نمونه اولیه               

              آزمایش ،                     صفحه 12 : آزمایش و داده های آن

 ثبت داده ها و تحلیل نتایج اولیه          صفحه 13 : تحلیل داده ها

—            صفحات 14 تا 16

                ساخت ،                     صفحه 14 : طراحی مجدد

              آزمایش ،                     صفحه 15 : آزمایش مجدد و ثبت داده ها

 ثبت داده ها و تحلیل نتایج اولیه          صفحه 16 : تحلیل داده ها

       ( در صورت نیاز )

—            صفحه 17 :  نتیجه گیری

صفحه 18 : کتاب شناسی و سپاس گزاري:

—            الف) کتاب شناسی (منابع ): فهرست کتاب ها ، مجلات ، وب سایت ها ، افراد متخصص و ... که شما اطلاعات تحقیق زمینه ای خود را از آن ها گرد آوری کرده اید.

—            ب) سپاس گزاري: این قسمت در واقع فرصتی است تا از همه ی کسانی که در انجام پروژه ی علمی شما را یاری نموده اند ، از اشخاص گرفته تا یک شرکت خصوصی یا دایره ی دولتی با ذکر کاری که برای شما انجام داده اند.

دفتر كار نما:

دفتر کارنما مسیر حرکت شما را از آغاز تا پایان نشان می دهد.

یادداشت کردن را از زمانی آغاز کنید که جستجوی موضوع پروژه را شروع می کنید.

دفتر كارنما بايد با ذكر تاريخ باشد و بنویسید که چقدر وقت صرف آن کرده اید.( هر فعاليت يا انجام آزمايش )

دفتر كارنما نبايد در پايان بصورت يك جا آماده شود بلكه حتماً بايد در جريان كار آماده شود و اصلاً نيازي به پاكنويس ندارد . اين دفتر بايد همراه تابلو نمايش در نمايشگاه باشد .( تمامی پروژه ها )

—            نتایج آزمایشات ، فهرست مواد مورد استفاده ، یادداشت های مربوط به تحقیق زمینه ای و مشخصات منابع مورد استفاده را به دقت در آن ثبت کنید.

—            هر مشکلی را که در جریان کار با آن مواجه می شوید یادداشت کنید.

—            راه حل هایی را که برای غلبه بر مشکلات به کار گرفته اید ، یادداشت کنید.

—            همواره از مراحل مختلف پروژه خود عکس بگیرید تا بتوانید یک گزارش تصویری از تلاش های تان را به دیگران نشان دهید.

نمونه هايي از پروژه طراحی و ساخت :

طراحي و ساخت يك تله ي كار آمد براي سوسك حمام

ساخت يك موشك كاغذي با زمان پرواز طولاني ؟

ساخت يك آبپاش چمن كه بهتر از نمونه هاي فعلي كار مي كند؟

طراحي يك خانه با كمترين اتلاف انرژي

ساخت يك بتن سبكتر و مقاومتر از نمونه هاي فعلي

طراحي و ساخت يك پل كه بیشترين وزن را تحمل مي كند ؟

كاغذبا چه مدل تاخوردگي بیشترين فشار را تحمل مي كند ؟

يك دستگاه تصفیه كننده ي آب با انرژي خورشید

ساخت يك دام براي حشرات پرنده

يك دستگاه موش ياب

وسیله اي براي دور نگهداشت مورچه ها از آشپزخانه

ابداع فن (تكنیك)جديدي براي تجزيه آب

ابداع فن (تكنیك)جديدي براي كاشت هندوانه در مناطق خشك

طراحي و ساخت يك برنامه كامپیوتري براي ويروس يابي

طراحي و ساخت يك برنامه كامپیوتري براي ذخیره آدرس و شماره تلفن افراد

طراحي و ساخت يك برنامه كامپیوتري براي هدايت خودكار يك روبات زنده ياب

 

نکته مهم

1– بهتفاوت میان پروژه های طرا حي و ساختوآزمايشتوجه كنید .

 دانشمندان در اين باره تحقیق مي كنند كه چه قوانیني بر پديده هاي طبیعت حاكم است ، در حالي كه مهندسان و برنامه نويسان كامپیوتر چیزهاي جديد مثل ماشین ها ، برنامه ها و تكنیكها را ابداع مي كنند . از آنجايي كه مهندسان و برنامه نويسان كامپیوتر، در مقايسه با دانشمندان اهداف متفاوتي دارند ، آنها روش متفاوتي را هم در مسیر كارشان دنبال مي كنند .

روش علمي در علوم پایه ای(محض) استفاده مي شود و براي انجام پروژه هايي كه با علوم زيستي ، زمین ، شیمي ،فیزيك و همچنین آزمودن محصولات مصرفي سروكار دارند كاربرد دارد .

روش مهندسي در علوم كاربردی  استفاده مي شود و در پروژه هايي به كار مي رود كه ما مي خواهیم در آنها چیزي را طراحي كنیم و بسازيم كه براي حل يك مشكل از زندگي بشر مفید باشد .

مقايسۀ روش علمي و روش طر ا حي مهندسي

 

  نکته مهم

 2– به تفاوت میان   پروژه طرا حي و ساخت و مدل توجه كنید. در پروژه مدل كه نوعي نمايش علمي محسوب مي شود دانش آموز سعي مي كند تا مدلي از يك شيء واقعي را بسازد و هدف او معرفي عملكرد ياساختمان آن شيء است . اما در پروژه هاي طراحي و ساخت هدف دانش آموز ساخت يك وسیله ، فن يا برنامه درپاسخ به يك نیاز معین است و هدف او صرفا بازسازي ساختمان يك شيء از پیش تعیین شده نیست و پاسخ به نیازتعريف شده ، محور كار او را تشكیل مي دهد .

نکته مهم

3– وسیله ابداع شده نبايد از روي يك كیت آماده ساخته شده باشد بلكه بايد حاصل تلاش و ابتكارسازنده باشد . ( اختراعات ديگران را دوباره اختراع نكنید! )

ك ليست هدايت پروژه علمي آزمايش

1- دانش آموز دفتر كارنما تهيه نموده است تا وقايع پروژه خود را از ابتدا تا انتها در آن ثبت كند ( مثل دفتر خاطرات با ذكر واقعه و تاريخ )

2- انتخاب موضوع پروژه و طرح دقيق سوال پروژه ( زمان : حداكثر 1 هفته )

روش (1) : انتخاب موضوع از ليست ارائه شده توسط معلم

روش (2) : انتخاب پروژه از موضوعات مورد علاقه دانش آموز و محدود كردن آن به روش غربالي

3- انجام تحقيق زمينه اي و جمع آوري اطلاعات هدفمند پيرامون موضوع پروژه (حداكثر 4 تا 5 صفحه مطلب باذكر منبع) . طرح سوالات هدفمند توسط معلم راهنما براي هدايت دانش آموز به اطلاعات مفيد و مورد نياز : ( زمان : حد اكثر 1 هفته )

سوال 1-

سوال2-

سوال3-

سوال 4-

سوال 5-

4- ارائه فرضيه بر پايه اطلاعات جمع آوري شده . فرضيه بايد در قالب يك جمله خبري و با ساختاري شبيه نمونه زير بيان مي شود

من فكر مي كنم ...................................... باعث ..................................... مي شود زيرا ............................

5- طراحي آزمايش : ( زمان : حداكثر 1 هفته )

 

الف ) تعيين متغيرهاي موثر بر

آزمايش و تعريف وا‍گان جديد :

ب ) فهرست مواد مورد نياز براي انجام آزمايش ( پيش بيني دقيق اقلام با ذكر جزئيات و مقدار )

ج ) دستورالعمل گام به گام انجام آزمايش :( توسط دانش آموز نوشته شود و معلم آن را اصلاح و تاييد كند )

6- انجام آزمايش ( هماهنگي با اواولياي دانش آموز براي اطمينان از اجراي صحيح آزمايشات در منزل و در صورت امكان تكرار آزمايش براي اطمينان از صحت نتايج )( زمان : 2تا 4 هفته )

7- ثبت نتايج ( داده ها ) : اگر نتايج كمّي است حتما از دانش آموز بخواهيد كه آنها را در قالب يك جدول ثبت كند .

8- تجزيه و تحليل و نتيجه گيري : جمله بندي نتيجه گيري بايد شبيه مورد زير باشد :

نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه .................................................... بنابر اين فرضيه من يعني ....................................................................................... صحيح مي باشد / نمي باشد .

9- ساخت تابلو نمايش و تكميل گزارش كتبي براي ارائه به نمايشگاه مدرسه

 

همه ی ما در طول تدریس خود انواع و اقسام پژوهش ها را از دانش آموزانمان خواسته ایم.حال نوبت آن رسیده که در پروژه ی جابر نیز همپای آنان باشیم

ارزشیابی این که چقدر در این مسیر توانمند عمل نموده ایم به عهده ی بزرگ اندیش کوچک جثه ا ی  است که چهت انجام پروژه ی خود، مرا به عنوان معلمش به راهنمایی  و یاری خوذ طلبیده است .

انشاالله که مشوق و چراغ راهش بوده باشیم

دفتر كارنما چيست ؟.

در این دفتر وقایع و اتفاقات مربوط به پروژه را یادداشت خواهید کرد . دفترکارنما مسیر حرکت شما را ازآغاز تا پایان  نشان می دهد ( موضوعی که به ویژه برای بازدید کنندگان اهمیت دارد).

  یادداشت کردن را از زمانی آغاز کنید که  جستجوی موضوع  پروژه را شروع می کنید .
اتفاقات را به صورت روزانه یادداشت کنید و هر مطلبی را که وارد دفتر می کنید تاریخ گذاری نموده و بنویسید که چه قدر وقت صرف آن کرده اید .
نتایج آزمایشات ، فهرست  مواد مورد استفاده ، یادداشت های مربوط به تحقیق زمینه ای و مشخصات منابع مورد استفاده را به دقت در آن ثبت کنید .
هر مشکلی را که در جریان کار با آن مواجه می شوید یادداشت کنید .
  راه حل هایی را که برای غلبه بر مشکلات به کار گرفته اید یادداشت کنید .
همواره از مراحل مختلف پروژه خود عکس بگیرید تا بتوانید یک گزارش تصویری از تلاش هایتان را به دیگران نشان دهید