مراحل ساخت دست سازه های مناسب ریاضی

مراحل ساخت یک دست سازه ی مناسب ریاضی

۱- بهتر است بیشتر برای مطالبی دست سازه بسازیم که دارای تعبیر هندسی مناسب هستند .

۲- تسلط به موضوع درس و ارتباط بین مفاهیم مربوط به دست سازه

۳- آشنایی با مواد و ابزارهای مورد نیاز برای دست سازه.

۴- تهیه ی نقشه و ساخت که شامل انتخاب مواد ، شکل ظاهری ابعاد و نحوه ی ساخت آن است .

۵- اجرای کامل نقشه ی ساخت دست سازه

۶- نقد و بازنگری دست سازه به عنوان تایید صحت علمی آن .

مواردی که باید در شناسنامه ی یک دست سازه قید شود

۱- نوشتن خلاصه ایی از مطالبی که دست سازه برای آن ساخته شده است ( صورت قضیه ، مسئله ، تعریف و ….)

۲- ذکر جایگاه استفاده از دست سازه(پایه و سال تحصیلی که وسیله برای آن ساخته شده )

۳- زسم چند نقشه که مراحل ساخت دست سازه را نشان می دهد

۴- مواد مورد نیاز برای ساخت دست سازه با ذکر اندازه یا مقدار آنها

۵- طریقه ی ساخت دست سازه

۶- طریقه ی استفاده از دست سازه

انتخاب مواد و شیوه ی ساخت یک دست سازه ی مناسب ریاضی

اگر شکل نهایی دست سازه معلوم باشد آنگاه انتخاب مواد و نحوه ی ساخت آن ساده تر انجام می شود . مهم ترین عامل برای ساخت یک دست سازه ی مناسب ، داشتن ایده ی مناسب برای ساخت آن می باشد . معمولا بعد از یافتن ایده ی مناسب برای دست سازه ،شروع به انتخاب مواد برای ساخت آن می کنیم . اما نباید فراموش کرد که آگاهی از نحوه ی کار و طریفه ی استفاده از مواد ، میتواند به پیدا کردن ایده ی مناسبی برای دست سازه کمک کند . بنابراین ، ابتدا طریقه ی بهینه از طلق شفاف ، مقوا و کاغذ شطرنجی که ارزان ترین و ساده ترین مواد لازم بریا ساخت دست سازه هستند را تشریح می کنیم .

استفاده از کاغذ شطرنجی در ساخت دست سازه ها می تواند هم دقت محاسبه را بالا ببرد و هم خطوط موازی و عمود بر هم را نشان دهد . محاسبه ی دقیق اندازه ی خطوطو جهت زوایای نموداربه کار رفته در دست سازه بر روی کیفیت و صحت علمی آن تاثیر فراوان دارد . بنابر این لازم است علاوه بر آشنایی با طریقه ی استفاده از خط کش ، گونیا ، پرگار و نقاله ، با خواص هندسی یا جبری مطلبی که می خواهیم برای آن دست سازه بسازیم ، آشنا باشیم .

طریقه ی ساخت و نوع مواد به کار رفته در دست سازه اثر زیادی بر روی زیبایی ، کیفیت و قیمت تمام شده ی آن دارد . برای مثال ممکن است ما بخواهیم برای محاسبه ی عملی شیب منحنی در یک نقطه ، از یک نقاله و خط کش معمولی استفاده کنیم . و برای افزایش دقت محاسبه و سهولت استفاده از آن ، نقاله را بر روی خط کش طوری پرچ می کنیم تا هم نقاله به راحتی بر روی خطکش دوران کند و هم خط کش ( بدون فاصله ) بر روی صفحه ی منحنی قرار گیرد .زیرا اگر بخواهیم از سوراخ کردن نقاله و خطکش و وصل آنها به کمک یک پیچ و مهره کوچک استفاده کنیم آنگاه پیچ و مهره ی ساخته شده سبب می شوند که دست سازه ی ساخته شده از صفحه ی منحنی با فاصله باشد . در حالی که می توانیم نقاله ، گونیا و خط کشض سر همی به صورت آماده از فروشگاه لوازم التحریر تهیه کرد که هم ارزان تر و با دقت بیشتری ساخته شده و هم برای ساخت ان وقت ما تلف نمی شود

استفاده از طلق برای متحرک سازی خطوط اصلی نمودار

همانطور که گفته شد برای مطالب ریا ضی که تعبیر هندسی یا نمودار مناسب داشته باشند می توان دست سازه ساخت . بنا براین اگر می خواهید به صورت مستقل یک دست سازه بسازید بهتر است به دنبال مطالبی بگردید که دارای نمودار مشخص یا تعبیر هندسی ساختگی هستند . اما عیب نمودارها این است که همه خطوط آنها ثابت هستند و نمی توان در جاهایی که لازم است خطوط اصلی نمودار را به حرکت درآورد . برای حل این مشکل می توان از یک یا چند طلق شفاف استفاده کرد . یعنی با استفاده از طلق شفاف می توان خطوط اصلی نموداری که وی مقوا رسم شده را به حرکت درآورد و ازآن به عنوان تصویرمتحرک استفاده کردمعمولا با توجه به نوع مسائل ریاضی از طلق ها به ۴ صورت زیر استفاده می کنیم

۱-چرخان ۲-برگردان ۳-ریلی ۴چند لایه

۱-طلق چرخان

مجموعه ای از یک یا چند طلق دایره ای است که خطوط اصلی نمودار بر روی آن رسم شده و با چرخش ان روی مقوا می توان پاره خط ها یا زوایای متساوی آن نمودار را نشان داد. بخصوص اگرمحیط طلق دایره ای با ما ژیک و نقاله مدرج شده باشد آنگاه می توان از آن برای محا سبه مقدار یک زاویه یا طول یک کمان استفاده کرد .

از طلق چرخان برای نشان دادن انطباق قسمت های مساوی نموداری که دارای مرکز تقارن است و یا قسمت هایی از نمودار که با یک دوران در صفحه بریکد یگرمنطبق می شوند می توان استفاده کرد. در این روش ابتدا بر روی مقوا شکل اصلی را رسم می کنیم و سپس خطوط مورد نظر نمودار را روی طلق رسم کرده و آن را با یک دکمه قابلمه در نقطه ای مناسب بر روی مقوا وصل می کنیم . به طوی که با دوران طلق حول دکمه قابلمه ،پاره خط یا زاویه دیگر نمودار را پوشاند . معمولا مرکز تقارن جای مناسبی برای وصل طلق بر روی مقوا با دکمه قابلمه است . اگر اجزای مساوی یک نمودار در یک امتداد نباشد و یا با یک دوران نتوان آنها را بر هم منطبق کرد آنگاه بهتر است با استفاده از ۲ یا چند طلق دایره ایی ، قسمت های مساوی را به جای دیگر منتقل کنیم تا قابل مقایسه شوند .

۲- طلق برگردان:

برای نشان دادن قسمت های مساوی نموداری که فقط محور تقارن دارد و فاقد مرکز تقارن می باشد ، نیازبه دوران ۱۸۰ درجه در فضا داریم . در این حالت بهتر است از طلق برگردان استفاده کنیم . در این روش ابتدا کل نمودار ( متقارن ) را بر روی مقوا رسم میکنیم و سپس لبه ی طلق بر روی محور تقارن نمودار قرار می دهیم و آن را با چسب شیشه ایی به مقوا وصل می کنیم . اگر قسمت هایی از یک نیمه ی نمودار ( متقارن ) را با ماژیک اورهد بر روی طلق رسم کنیم آنگاه با برگرداندن آن بر روی نیمه ی دیگر می توان تساوی اجزای متفاوت دو نیمه ی متقارن نمودار را نشان داد . از طلق برگردان می توان برای اثبات تساوی نمودارهایی در صفحه استفاده کرد که انطباق آنها نیاز به انتقال و دوران ۱۸۰ در فضا دارند . برای این منظور باید دو نمودار را طوری رسم کرد که دارای محور تقارن باشند .

۳- طلق ریلی :

برای مقایسه یا مشخص کردن نقاطی که تشکیل یک مکان هندسی می دهند و یا برای اثبات تساوی خطوط و زوایایی که انطباق آنها نیاز به انتقال دارد ، از طلق ریلی استفاده می کنیم . در این روش با تیغ موکت بری شیاری باریک به عرض ۲ میلی متر روی مقوا برش می دهیم و طلق را با دکمه قابلمه به شیار وصل می کنیم تا با حرکت طلق روی ریل به وجود آمده ، بتوانیم خطوط روی طلق را در امتداد شیار انتقال دهیم . ، همچنین از طلق ریلی می توان برای حرکت یک یا چند خط نمودار رسم شده روی مقوا در یک جهت خاصی استفاده کرد .

۴- طلق چند لایه:

برای نشان دادن تساوی ۲ چیز که از اجزای متفاوت تشکیل شده اند یا برای مقایسه و نشان دادن اجزای تشکیل دهده ی یک مجموعه می توان از طلق چند لایه استفاده کرد . در این روش لبه های ۴ طلق را با چسب شیشه ایی به ۴ لبه ی یک مقوا ( یا طلق دیگر) وصل می کنیم . سپس بر روی مقوا نمودار اصلی و بر روی طلق ها اجزای تشکیل دهنده ی نمودار را به صورتی رسم می کنیم که با برگرداندن طلق ها بر روی مقوا ، اجزای تشکیل دهنده بر روی هم قرار گیرند .

نکته :

ازترکیب دو طلق چرخان با یکدیگر یا یک طلق چرخان با یک طلق ریلی یا چند لایه می توان طلق مرکبی بدست آورد که دارای توانایی حرکت تعداد خطوط بیشتری از یک نمودار است .

تشخیص خطوط اصلی و فرعی بر روی مقوا و طلق دست سازه

فرض کنید بخواهیم برای یک مطلب که دارای نمودار و تعبیر هندسی مناسبی است ، فقط به کمک طلق شفاف و مقوا یک دست سازه بسازید . به طور منطقی این سئوال مطرح می شود که « بهتر است چه خطوطی را بر روی مقوا . چه خطوطی را بر روی طلق رسم کرده و در چه نقاطی یا بر روی کدام خط ، طلق را با دکمه قابلمه به مقوا وصل کنیم .؟» چون ماهیت مطالب ریاضی یکسان نیستند پس در حالت کلی پاسخ به این سوال مشکل است . ولی به طور کلی بهتر است ، همواره نموداری را که می خواهیم برای آن دست سازه بسازیم را روی مقوا رسم کنیم . سپس خطوط یا قسمت های اصلی از نمودار که می خواهیم خواص یا مقدار آنها را مورد بررسی قرار دهیم را بر روی طلق رسم کرده و در جایی مناسب به مقوا وصل کنیم .

اگر بخواهیم وسیله ای برای انطباق دو نمودار یا انطباق قسمت هایی از آنها دست سازه بسازیم بهتر است نمودار آنها را به گونه ایی رسم کنیم که نسبت به هم دارای محور تقارن یا مرکز تقارن باشند . همچنین با تو.جه به جهت خطوط اصلی نمودار مربوط به دست سازه می توان نوع طلق مناسب برای آن را تشخیص داد . چون ماهیت اکثر مطالبی که می توان برای آنها دست سازه ساخت بر مبنای انطباق یا محاسبه ی مقدار تقریبی و یا مقایسه می باشد ، پس با این دسته بندی تا حدودی وضعیت خطوط روی طلق های دست سازه ، بهتر مشخص می شود .

۱-انطباق : برای اثبات تساوی طول دو پاره خط یا اندازه ی دو زاویه و یا اثبات انطباق دو شکل می توان از یک یا چند طلق چرخان ، برگردان یا ریلی استفاده کرد .

۲-محاسبه ی مقدار تقریبی : اگر بخواهیم مقدار تقریبی یک زاویه یا طول پاره خطی از نمودار دست سازه را به دست آوریم ، بهتر است یک طلق مدرج (شبیه خط کش یا نقاله ی شیشه ایی ) را طوری به مقوا وصل کنیم تا بتواند قسمت های مورد نظر را اندازه گیری کند .

۳-مقایسه : برای مقایسه ی دو قسمت از نمودار دست سازه بر روی نمودار به نوع نمودار آن توجه می کنیم . اگر نمودار دارای مرکز تقارن باشد آنگاه بهتر است یکی از آن دو قسمت را بر روی طلق دایره ایی رسم کرده و مرکز آن را با دکمه قابلمه به مقوا وصل کنید تا با چرخش طلق یه دور دکمه قابلمه قسمت های مورد نظر مقایسه شوند . اگر نمودار فقط دارای محور تقارن باشد بهتر است از طلق برگردان برای مقایسه استفاده کرد . ولی اگر نمودار دارای مرکز یا محور تقارن نباشد آنگاه با استفاده از طلق ریلی یا دو طلق دایره ای می توان قسمت های مورد نظر را به کنار یکدیگر منتقل کنیم تا عمل مقایسه ی آنها ساده تر انجام شود .

و در آخر یک توصیه : قبل از آن که دست سازه را با طلق و مقوا بسازیم باید معلوم شود که ابعاد مقوا و طلق مورد نیاز چقدر است همچنین قبل از ساخت نهایی هر دست سازه حتما یک مرتبه به صورت آزمایشی مراحل ساخت آن را بررسی کنیم تا مواد و وقت ما به هدر نرود .

حرف آ خر

با توجه به اینکه این دست سازه ها با طلق و مقوا و کاغذ رنگی تهیه می شود بنابر این براحتی در دسترس دانش آموز می باشد و با صرف کمترین هزینه می تواند آنها را تهیه کند . یکی از توصیه هایی که من در کلاس درس به دانش آموزانم داشته ام همواره این بوده که در کلاس ریاضی همیشه یک قیچی کوچک کاغذ بر و کاغذ رنگی و یک طلق همراه با مداد رنگی در کیف خود داشته باشند تا درسی که به دست سازه نیاز داشته باشد با کمک خود دانش آموز دست سازه ایی برای آن بسازیم که تجربه ی این کار به من نشان داده که وقتی خود دانش آموز در روند ساخت دست سازه قرار می گیرد چقدر مفهومی تر درس را یاد می گیرد و چه هیجان و شوری در آنها ایجاد می شود . و در آخر هم بهترین کار را به عنوان نمونه در کمد مدرسه نگهداری کرده و در ایام های مختلف چون دهه ی فجر یا هفته ی معلم اقدام به بر گزاری نمایشگاهی از دست سازه های خود دانش آموزان می کنیم که همه از کارشان بازدید کنند و به توضیح و بحث و بررسی پیرامون کاربرد آنها و چگونگی ساختشان می پردازند . و این خود پیش در آمدی می شود برای ایجاد افکار جدید و جرقه ایی برای روشن شدن قوه ی خلاقیت دانش آموز .

و اما این کار ارزشمند نیازمند همکاری مسئولین مدرسه و اداره می باشد .

از سایت:دبيرستان نمونه مولود كعبه

مراحل ساخت دست سازه های مناسب ریاضی

مطالب مشابه :

دست سازه های برتر فیزیک دانش آموزان پایه ی اول

بخش نامه ی ساخت یک دست سازه ی فیزیکی

دست سازه های فیزیک

ساخت دست سازه های آموزشی

مراحل ساخت دست سازه های مناسب ریاضی

موشک آبی و دست سازه های بچه های کلاس من + فیلم

دست سازه ی سلول

گزارشی تخصصی از همایش فیزیک و ذرات بنیادی

دو وسیله ساده

نمایشگاه