En 1666, Sir Isaac Newton a énoncé les trois lois du mouvement. Ces lois du mouvement peuvent être difficiles à comprendre pour les enfants. Cependant, en permettant aux étudiants de participer à des leçons et à des activités basées sur des enquêtes, ils peuvent commencer à comprendre les lois en formant de nouvelles connaissances basées sur leurs explorations. Avec peu de préparation, un éducateur peut transformer la salle de classe en laboratoire scientifique où naissent les scientifiques et un véritable apprentissage.
Running Stop
Apprenez aux élèves que la première loi du mouvement de Newton stipule qu'un objet au repos reste en place au repos, un objet en mouvement reste en mouvement à une vitesse constante et en ligne droite jusqu'à ce qu'une force extérieure l'affecte. Ceci est autrement connu comme l'inertie. Pour aider les élèves à comprendre l'inertie, demandez-leur de participer à une activité appelée "Running Stop".
Marquez une zone de 25 pieds avec du ruban adhésif ou de la craie. Créer des points intermédiaires à dix et vingt pieds. Après avoir discuté de l’inertie avec les élèves, laissez-les courir les vingt-cinq pieds pour se réchauffer. Commencez l'activité en permettant à chaque élève de courir les 25 pieds, mais demandez-lui de s'arrêter complètement aux marques de 10 et 20 pieds.
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Une fois l'activité terminée, discutez avec les élèves de l'inertie et de la manière dont elle s'est présentée pendant l'activité. Même le plus jeune élève comprendra que le haut de son corps a essayé de continuer à bouger même si ses pieds étaient arrêtés, ce qui lui a permis de comprendre le concept d'inertie.
Pull It Up
Apprenez aux élèves que la deuxième loi de Newton sur motion indique que plus un objet est contraint, plus il accélère et plus il a de masse, plus il résiste aux accélérations.
Placez les élèves par groupes de trois ou quatre et donnez à chaque groupe une poulie, une corde, un pichet d’eau gallon et un pichet de gallon à moitié plein d’eau. Suspendez la poulie et passez-y la corde en laissant des longueurs égales de chaque côté. Demandez à deux élèves d’attacher les pichets d’eau de chaque côté en veillant à les maintenir à la même hauteur. Pour commencer l'expérience, les élèves devraient lâcher les bidons en même temps et observer ce qu'il advient de leurs bidons d'eau. La cruche remplie d'un gallon utilisait la force nécessaire pour tirer le demi-gallon d'eau plus haut dans les airs.
Demandez aux élèves de vider le pichet contenant un demi-gallon d'eau et relancez l'expérience. Discutez avec les élèves de la manière dont la cruche vide contient moins de masse et est tirée plus rapidement vers le haut. Avec cette expérience, les étudiants comprennent clairement comment la masse affecte la force et l’accélération.
Balloon Rockets
Enseignez à la troisième loi du mouvement de Newton, qui stipule que pour chaque force, il existe une force égale mais opposée. Pour aider les élèves à comprendre cette loi, permettez-leur de créer et d’explorer des fusées à ballon.
Placez les élèves par paires et fournissez le matériel suivant: une longue ficelle, du ruban adhésif, une paille et un ballon. Les élèves nouent la ficelle à une poignée de porte, à un pied de table ou à un autre objet de papeterie dans la pièce. Demandez aux élèves de bien serrer la ficelle en prenant soin de ne pas la casser et de passer le bout libre dans la paille. Un élève de la paire doit tenir la paille et la ligne, tandis que l’autre gonfle un ballon et tient la bouche fermée pour empêcher l’air de pénétrer. Les élèves doivent ensuite scotcher leur ballon soufflé sur la paille et le relâcher.
Demandez aux élèves de répéter l'activité à plusieurs reprises, puis expliquez comment la fusée à ballon a présenté la troisième loi du mouvement de Newton. La force de l'air s'échappant du ballon a créé la force nécessaire pour que la paille puisse bouger même s'il était au repos.