במדע אנו משתמשים לעתים קרובות במודלים כדי להסביר דברים שלעתים קשה להבין אותם. כמעט כל התלמידים נתקלו בחייהם בחשמל מחוץ לבית הספר וכבר החלו לבנות רעיונות משלהם (לרוב לא נכונים) לגבי האופן בו הכל עובד. יש סטודנטים שלא מבינים שאתה צריך שני חוטים כדי לחבר נורה במעגלים הפשוטים שלהם מכיוון שהם רגילים לראות רק כבל יחיד המחבר מנורה לשקע. שימוש במודלים יכול להיות דרך נהדרת להתגבר על אתגרים ותפיסות מוטעות אלו שכן הם מאפשרים לתלמידים לדמיין מה קורה בתוך החוטים.
בפעילות זו התלמידים ייצרו מודל מעגל כדי להדגים את הבנתם כיצד פועל חשמל. דוגמא לדוגמא של זרימת האלקטרונים בחוט אומרת שהאלקטרונים הם כמו מים הזורמים במורד הנהר. התלמידים יוכלו לדמיין נהרות הרבה יותר קל מאשר הרעיון המופשט של זרימת אלקטרונים. התלמידים יוכלו לאפשר לדמיונם להשתולל על ידי יצירת דגמי חשמל משלהם!
בקשו מהתלמידים להשוות את המודלים שלהם למעגלים אמיתיים, בין בתיבות התיאור של לוח התכנון או כדיון בכיתה. בקשו מהתלמידים להשתמש במודלים שלהם כדי לתאר זרם, מתח ועמידות.
(הוראות אלו ניתנות להתאמה אישית לחלוטין. לאחר לחיצה על "העתקת פעילות", עדכן את ההוראות בלשונית העריכה של המטלה.)
במדע אנו משתמשים לעתים קרובות במודלים כדי להסביר דברים שלעתים קשה להבין אותם. בפעילות זו אתה הולך להשתמש בדמיון שלך כדי ליצור מודל משלך המפרט את אופן פעולתם של מעגלים חשמליים.
אספו ציוד פשוט כמו סוללות, נורות קטנות, חוטים וסיכות נייר. שימוש בפריטים מוכרים עוזר לתלמידים לקשר בין מדע לחיים האמיתיים ומאפשר את הפעילות לכולם.
הדגימו חיבור סוללה, נורה וחוטים לסיום מעגל. הראו איך החשמל זורם רק כאשר הלולאה סגורה, ומסייעים לתלמידים להבין סיבת התוצאה בפעולה.
תן לתלמידים להוסיף או להסיר חוטים, נורות או סוללות ולראות מה קורה. החקירה המעשית הזו עוזרת להם לגלות את ההשפעות של רכיבי המעגל בעצמם.
בקש מהתלמידים להסביר מה קרה באמצעות המילים והמודלים שלהם. קישור הפעילות למודלים שלהם מעמיק את ההבנה ומנקה אי הבנות.
מודל מעגל חשמלי הוא דרך פשוטה לסטודנטים להבין כיצד זורמת החשמל על ידי השוואה למשהו מוכר יותר, כמו מים הזורמים בצינורות. שימוש במודלים מסייע להסביר מושגים כמו זרם, מתח והתנגדות באופן מושך ויזואלית.
כדי ללמד מעגלים חשמליים לילדים, תנו להם ליצור מודלים המשווים מעגלים לדברים יומיומיים, כמו נהרות או כבישים. שאלו את התלמידים לסמן אילו חלקים מייצגים את החוטים, הנורה והסוללה, ועודדו אותם לתאר כיצד החשמל נע באמצעות האנלוגיה שלהם.
רבים מתקשים עם מעגלים חשמליים כי יש להם תפיסות שגויות שנוצרו מניסיונות חיים, כמו לראות רק חוט אחד במנורה. מודלים עוזרים להם לדמיין כיצד החשמל זורם ולמה נדרש שני חוטים במעגל.
טעויות נפוצות כוללות חשיבה שרק חוט אחד נחוץ להדלקת נורה, או שהחשמל מתבזבז כשהוא עובר במעגל. שימוש במודלים מדויקים ובדיונים בכיתה עוזר לתקן את ההבנות השגויות האלה.
אנלוגיה פופולרית לתנועת אלקטרונים היא להשוות אותה לזרימת מים בנהר. זה עוזר לתלמידים לדמיין כיצד אלקטרונים נעים דרך החוטים, מה שהופך את המושג לפחות מופשט וקל יותר להבנה.