گام به گام درس سوم علوم پایه چهارم دبستان

گام به گام درس سوم علوم پایه چهارم دبستان با عنوان «انرژی، نیاز هر روز ما» فرصتی‌ست برای شناخت یکی از مهم‌ترین مفاهیم علمی که زندگی روزمره‌ ما را شکل می‌دهد: انرژی. در این درس، دانش‌آموز با شکل‌های مختلف انرژی مثل گرمایی، حرکتی، نورانی و صوتی آشنا می‌شود و یاد می‌گیرد که این نیروها چگونه باعث حرکت، روشنایی، صدا و تغییر می‌شوند.

این مقاله با هدف درک بهتر مفاهیم برای دانش‌آموزان و والدین نوشته شده است؛ تا یادگیری تنها به حفظ‎کردن محدود نشود؛ بلکه تبدیل به فهمی کاربردی از دنیای واقعی شود؛ جایی که انرژی، نقشی اساسی در هر لحظه‌ زندگی ما دارد.

جواب سوالات گفت‌وگو صفحه 16 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

بچه‌ها در مسابقه‌ دو، به انرژی نیاز دارند؛ آنها این انرژی را از چه چیزی به دست می‌آورند؟

جواب: بچه‌ها این انرژی را از غذایی که می‌خورند به دست می‌آورند. غذا در بدن آن‌ها به مواد ساده‌تری تبدیل می‌شود و از این مواد، انرژی لازم برای حرکت، رشد و فعالیت‌های دیگر بدن تولید می‌شود.

آیا وقتی خیلی گرسنه‌اید می‌توانید در مسابقه‌ دو برنده شوید؟ چرا؟

جواب: نه؛ وقتی خیلی گرسنه باشیم نمی‌توانیم در مسابقه‌ دو برنده شویم؛ چون بدن ما انرژی کافی برای حرکت سریع و ادامه‌دار ندارد. گرسنگی باعث می‌شود بدن ضعیف و بی‌حال شود و قدرت لازم برای دویدن و رقابت را نداشته باشیم. انرژی لازم برای این فعالیت‌ها از غذا تأمین می‌شود.

درباره‌ی انرژی چه مطالبی شنیده‌اید؟

جواب: شنیده‌ام که انرژی باعث حرکت و کارکردن می‌شود. بدون انرژی نمی‌توانیم راه برویم، بازی کنیم یا فکر کنیم. همه‌ی موجودات زنده برای زنده ماندن به انرژی نیاز دارند. انرژی از راه‌هایی مثل خوردن غذا، نور خورشید یا سوخت‌ها به دست می‌آید. همچنین وسایلی مثل ماشین، یخچال و تلویزیون برای کارکردن به انرژی نیاز دارند.

جواب سوالات فعالیت صفحه 18 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

با کمک تصویرهای زیر، فرفره ای بسازید.

فرفره را با پونز به ته سیخ چوبی وصل کنید و سیخ را داخل نی پالستیکی قرار دهید.

یک سر نخ را مانند شکل زیر به سر سیخ چوبی ببندید. یک گیره‌ی کاغذ هم به سر دیگر نخ ببندید.

فرفره را فوت کنید؛ چه اتفاقی می‌افتد؟ مشاهده خود را بنویسید.

جواب: وقتی فرفره را فوت می‌کنیم، شروع به چرخیدن می‌کند. با چرخیدن فرفره، سیخ چوبی هم می‌چرخد و نخ به دور آن پیچیده می‌شود. در نتیجه، گیره‌ی کاغذ که به سر دیگر نخ وصل است بالا کشیده می‌شود. این نشان می‌دهد که انرژی باد (فوت‌کردن) باعث حرکت فرفره و بالا رفتن گیره شده است.

فرفره برای چرخیدن به انرژی نیاز دارد؛ این انرژی را از کجا به دست می آورد؟

جواب: فرفره انرژی لازم برای چرخیدن را از باد یا هوایی که به آن فوت می‌کنیم، به دست می‌آورد. این باد باعث می‌شود پره‌های فرفره حرکت کنند و فرفره بچرخد. در واقع انرژی باد به انرژی حرکتی تبدیل می‌شود.

چه راه‌های دیگری برای چرخاندن فرفره پیشنهاد می‌کنید؟

جواب: برای چرخاندن فرفره می‌توان از روش‌های دیگری هم استفاده کرد؛ مثلا:

• آن را جلوی پنکه یا سشوار قرار دهیم تا با باد آن بچرخد.
• فرفره را با دست بچرخانیم.
• آن را روی یک سطح صاف حرکت دهیم تا با حرکت سیخ، فرفره هم بچرخد.
• فرفره را در هوای آزاد و در مسیر باد طبیعی قرار دهیم.

جواب سوال فکر کنید صفحه 19 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

در کدام یک از تصویرها، از انرژی باد برای حرکت‌دادن اجسام استفاده می‌شود؟

جواب: در تصویر اول (بادبادک) و تصویر سوم (قایق بادبانی)، از انرژی باد برای حرکت‌دادن اجسام استفاده شده است.

باد باعث می‌شود بادبادک در آسمان پرواز کند و قایق بادبانی روی آب حرکت کند. اما در تصویر دوم (دوچرخه‌سوارها) از انرژی بدن استفاده می‌شود، نه انرژی باد.

جواب سوال صفحه 19 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

آب جاری مانند باد انرژی حرکتی دارد.آب جاری می‌تواند برخی سنگ‌ها را جابه‌جا کند. چگونه می‌توانیم به کمک انرژی آب جاری، اجسام را جابه‌جا کنیم؟

جواب: می‌توانیم از جریان آب برای چرخاندن چرخ‌ پره‌ای یا توربین استفاده کنیم. وقتی آب با فشار به این پره‌ها برخورد می‌کند، آن‌ها را می‌چرخاند و این چرخش باعث جابه‌جایی اجسام یا تولید انرژی می‌شود. مثلا در آسیاب‌های آبی، آب جاری چرخ آسیاب را می‌چرخاند تا گندم آرد شود، یا در سدها، انرژی آب باعث چرخیدن توربین و تولید برق می‌شود.

جواب سوالات فعالیت صفحه 19 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

چرخ سبکی به قطر 10 سانتی‌متر از جنس اسفنج فشرده تهیه کنید و قاشق‌های بستنی را مانند شکل درون چرخ قرار دهید.

دو گیره‌ی کاغذ را مانند شکل تغییر دهید و به دو طرف ظرف بچسبانید.

سیخ چوبی را در مرکز چرخ فرو کنید و دو سر آن را درون گیره‌ها قرار دهید.

یک سر نخ را به سیخ چوبی و سر دیگر آن را به لیوان کاغذی ببندید.

به کمک چرخ و جریان آب، لیوان را به سمت بالا حرکت دهید.

چرخ در حال حرکت کدام شکل از انرژی را دارد؟

جواب: چرخ در حال حرکت، انرژی حرکتی دارد. این انرژی از جریان آب گرفته شده و باعث چرخش چرخ و در نتیجه بالا رفتن لیوان شده است. انرژی حرکتی نوعی از انرژی است که در اجسام در حال حرکت وجود دارد.

چرخ برای حرکت‌دادن لیوان به انرژی نیاز دارد؛ چرخ این انرژی را از کجا به دست می‌آورد؟

جواب: چرخ این انرژی را از جریان آب به دست می‌آورد. وقتی آب به پره‌های چرخ برخورد می‌کند، آن را به حرکت در می‌آورد و چرخ می‌چرخد. این حرکت باعث بالا رفتن لیوان می‌شود. در واقع انرژی آب جاری به انرژی حرکتی تبدیل می‌شود.

پیش‌بینی کنید: چگونه می‌توانید با وسیله‌ای که ساخته‌اید‌، جرم بیشتری را جابه‌جا کنید؟

جواب: برای جابه‌جایی جرم بیشتر می‌توانیم کاری کنیم که چرخ سریع‌تر و با نیروی بیشتری بچرخد. مثلا:

• از ظرفی با جریان آب بیشتر یا قوی‌تر استفاده کنیم تا نیروی بیشتری به چرخ وارد شود.
• تعداد پره‌های چرخ را زیادتر کنیم یا پره‌ها را بزرگ‌تر بسازیم تا فشار بیشتری از آب بگیرند.
•  چرخ را از جنسی سبک اما محکم بسازیم تا بهتر بچرخد و بتواند وزن بیشتری را بالا ببرد.
• نخ محکم‌تری به‌کار ببریم تا توان تحمل جرم بیشتر را داشته باشد.

جواب سوالات فعالیت صفحه 21 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

تصویر یک مارپیچ را روی کاغذ بکشید.

مارپیچ را مانند شکل زیر ببرید

یک تکه نخ را به یک سر مارپیچ ببندید و آن را در بالای شوفاژ یا بخاری روشن نگه دارید.

چه چیزی مشاهده می‌کنید؟

جواب: وقتی مارپیچ کاغذی را بالای شوفاژ یا بخاری نگه می‌داریم، می‌بینیم که به آرامی شروع به چرخیدن می‌کند. این چرخش به این دلیل است که هوای گرم بالا می‌رود و باعث حرکت مارپیچ می‌شود. پس انرژی گرمایی بخاری به انرژی حرکتی تبدیل شده و باعث حرکت کاغذ می‌شود.

چه چیزی باعث حرکت این مارپیچ کاغذی می‌شود؟

جواب: هوای گرم که از بخاری یا شوفاژ بلند می‌شود، باعث حرکت مارپیچ کاغذی می‌شود. این هوا به سمت بالا جریان پیدا می‌کند و به مارپیچ برخورد می‌کند. در نتیجه، مارپیچ شروع به چرخیدن می‌کند. بنابراین، انرژی گرمایی به انرژی حرکتی تبدیل می‌شود و باعث حرکت مارپیچ می‌شود.

در این آزمایش، انرژی از کدام شکل به شکل دیگر تبدیل می‌شود؟

جواب: در این آزمایش، انرژی گرمایی که از بخاری یا شوفاژ تولید می‌شود، به انرژی حرکتی تبدیل می‌شود. گرمای بالا رونده، مارپیچ را به حرکت درمی‌آورد و باعث چرخش آن می‌شود.

جواب سوال فکر کنید صفحه 22 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

بنزین در خودرو می‌سوزد وانرژی گرمایی تولید می‌کند. این انرژی گرمایی به کدام شکل از انرژی تبدیل می‌شود؟

جواب: انرژی گرمایی حاصل از سوختن بنزین به انرژی حرکتی تبدیل می‌شود. این انرژی باعث حرکت موتور و در نتیجه حرکت خودرو می‌شود.

جواب سوالات گفت‌وگو صفحه 22 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

درباره پرسش‌های زیر درگروه خود گفت‌وگو کنید و نتیجه را به کلاس گزارش دهید. انرژی مورد نیاز شما برای پخت‌‍وپز و گرم‌کردن خانه از چه چیزی به دست می‌آید؟

جواب: انرژی مورد نیاز برای پخت‌‌و‌پز و گرم‌کردن خانه از منابعی مانند گاز طبیعی، برق یا گاهی نفت و گازوئیل به دست می‌آید. این منابع انرژی با سوزاندن یا مصرف‌شدن، گرما تولید می‌کنند و باعث روشن‌شدن اجاق گاز، بخاری یا وسایل گرمایشی دیگر می‌شوند.

در کدام کارهای دیگر، از انرژی گرمایی استفاده می‌شود؟

جواب: از انرژی گرمایی در کارهای زیادی استفاده می‌شود، مانند:

• آب‌کردن یخ یا گرم‌کردن غذا با استفاده از مایکروویو یا اجاق گاز
• اتو کردن لباس‌ها با استفاده از اتوی برقی
• خشک‌کردن لباس‌ها با بخاری یا خشک‌کن
• پختن نان و کیک در فر
• جوشاندن آب برای چای یا غذا
• گرم نگه‌داشتن گلخانه‌ها برای رشد بهتر گیاهان

  همه‌ این کارها با انرژی گرمایی انجام می‌شوند.

جواب سوالات فعالیت صفحه 22 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

کف دو دست خود را به هم بچسبانید و آنها را روی هم حرکت دهید، چه چیزی مشاهده می‌کنید؟

جواب: وقتی کف دو دست را روی هم حرکت می‌دهیم، گرما و داغ‌شدن پوست دست‌ها را احساس می‌کنیم. این گرما به خاطر اصطکاک بین دو دست ایجاد می‌شود. در واقع، انرژی حرکتی دست‌ها به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود.

اکنون دست‌هایتان را تندتر حرکت دهید. این حالت با حالت قبل چه تفاوتی دارد؟

جواب: وقتی دست‌ها را تندتر حرکت می‌دهیم، گرمای بیشتری تولید می‌شود و دست‌ها داغ‌تر می‌شوند. تفاوت این حالت با حالت قبل در مقدار انرژی گرمایی است؛ هرچه حرکت سریع‌تر باشد، اصطکاک بیشتر می‌شود و در نتیجه گرمای بیشتری تولید می‌شود.

در این فعالیت، انرژی حرکتی به کدام شکل از انرژی تبدیل می‌شود؟

جواب: در این فعالیت، انرژی حرکتی دست‌ها به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. وقتی دو دست را روی هم می‌کشیم، اصطکاک بین آن‌ها باعث تولید گرما می‌شود.

جواب سوال فکر کنید صفحه 23 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

اگر مقداری ماسه را در ظرفی دربسته بریزیم و مدتی آن را تکان دهیم، دانه‌های ماسه گرم‌تر می‌شوند؛ چرا؟

جواب: چون با تکان دادن ظرف، دانه‌های ماسه به هم برخورد می‌کنند و بین آن‌ها اصطکاک به‌وجود می‌آید. این اصطکاک باعث تولید انرژی گرمایی می‌شود. بنابراین، انرژی حرکتی ما به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود و دانه‌های ماسه گرم‌تر می‌شوند.

جواب سوال صفحه 23 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

از انرژی نورانی چه استفاده‌های دیگری می‌شود؟

جواب: از انرژی نورانی در کارهای زیادی استفاده می‌شود، مانند:

• دیدن اجسام؛ چون بدون نور نمی‌توانیم چیزی ببینیم.
• رشد گیاهان؛ نور خورشید برای فتوسنتز گیاهان لازم است.
• تولید برق با استفاده از پنل‌های خورشیدی.
• خشک‌کردن لباس یا میوه‌ها با نور خورشید.
• گرم شدن زمین و هوا
• استفاده در وسایل روشنایی مثل چراغ، لامپ و چراغ‌قوه.

در همه‌ این موارد، از انرژی نورانی برای زندگی بهتر استفاده می‌کنیم.

جواب سوالات فعالیت صفحه 24 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

تکه‌ای از یک بادکنک را مانند شکل، روی دهانه‌ یک لیوان شیشه‌ای ببندید.

چند دانه برنج یا گندم روی بادکنک بریزید.

یک ظرف فلزی را نزدیک لیوان نگه دارید وبا قاشق فلزی به بدنه آن ضربه بزنید.

چه اتفاقی می‌افتد؟ مشاهده خود را یادداشت کنید.

جواب: وقتی با قاشق فلزی به ظرف فلزی ضربه می‌زنیم، صدا تولید می‌شود و این صدا باعث لرزیدن سطح بادکنک و در نتیجه حرکت دانه‌های برنج یا گندم روی آن می‌شود.

این نشان می‌دهد که صدا انرژی دارد و می‌تواند باعث حرکت اجسام شود.

بار دیگر ضربه‌های محکم‌تری به ظرف بزنید. مشاهده خود را بنویسید.

جواب: وقتی ضربه‌های محکم‌تری به ظرف فلزی می‌زنیم، صدای بلندتری تولید می‌شود و دانه‌های برنج یا گندم با شدت بیشتری می‌پرند و می‌لرزند.

این نشان می‌دهد که هرچه صدا قوی‌تر باشد، انرژی آن بیشتر است و تاثیر بیشتری بر اجسام اطراف می‌گذارد.

از این فعالیت چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

جواب: از این فعالیت نتیجه می‌گیریم که صدا نوعی انرژی است. این انرژی می‌تواند باعث لرزش اجسام و ایجاد حرکت در آن‌ها شود. هرچه صدا قوی‌تر باشد، انرژی آن بیشتر است و می‌تواند تاثیر بیشتری بر اجسام اطراف بگذارد.

جواب سوال فکر کنید صفحه 24 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

صدای هواپیما، شیشه‌ی پنجره‌ها را می‌لرزاند. در این حالت، انرژی صوتی به کدام شکل از انرژی تبدیل می‌شود؟

جواب: در این حالت، انرژی صوتی (صدا) به انرژی حرکتی تبدیل می‌شود؛ چون صدای بلند هواپیما باعث لرزش و حرکت شیشه‌ها می‌شود. این نشان می‌دهد که صدا می‌تواند باعث حرکت اجسام شود.

جواب سوالات فعالیت صفحه 25 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

با هم کلاسی‌های خود بازی گروهی زیر را انجام دهید. هر دانش‌آموز روی کارتی مانند شکل زیر، نام چند وسیله خانگی را بنویسد و جدول را کامل کند.

جواب سوال صفحه 26 درس سوم  علوم پایه چهارم دبستان

شما چه کمک‌های دیگری می‌توانید بکنید تا منابع انرژی برای نسل‌های آینده هم باقی بمانند؟

جواب: وقتی از اتاق بیرون می‌روم، چراغ‌ها و وسایل برقی را خاموش می‌کنم تا برق هدر نرود.

• در طول روز از نور خورشید به‌جای روشن کردن چراغ‌ها استفاده می‌کنم.
• به جای آسانسور، پله‌ها را استفاده می‌کنم تا برق کمتری مصرف شود.
• وسایل برقی را بی‌دلیل روشن نمی‌گذارم؛ مثلا تلویزیون را فقط وقتی تماشا می‌کنم روشن می‌کنم.
• در تابستان، به‌جای کم‌کردن زیاد دمای کولر، پرده‌ها را می‌کشم و لباس خنک می‌پوشم.
• به بزرگ‌ترها یادآوری می‌کنم که از لامپ‌های کم‌مصرف یا LED استفاده کنند.

  این کارها کمک می‌کند تا انرژی کمتری مصرف شود و منابع برای آینده هم حفظ شوند.

سخن پایانی

در پایان این گام به گام درس سوم علوم پایه چهارم دبستان یاد گرفتیم که انرژی در همه‌جا حضور دارد؛ از نور خورشید گرفته تا حرکت یک فرفره یا صدای بلند هواپیما. فهمیدیم که انرژی تنها برای انسان‌ها نیست؛ بلکه پایه‌ی حرکت و تغییر در تمام طبیعت است.

با یادگیری درست این مفاهیم، بچه‌ها بهتر می‌توانند دنیای اطرافشان را بشناسند و یاد بگیرند چگونه با صرفه‌جویی و استفاده‌ درست از انرژی، آینده‌ای بهتر بسازند.