چگونگي تدريس مدلهاي اتمي قسمت1

چگونگي تدريس مدلهاي اتمي

با تغيير كتاب شيمي سال دوم دبيرستان چندين مدل ونظريه در مورد ساختار اتم در محتوي كتاب درسي گنجانده شده است.در طي چند سال تدريس اين كتاب مشخص شده است كه يادگيري مباحث مربوط به اتم ونظريه هاي مربوط به آن مخصوصاً نظريه بور براي دانش آموزان مشكل است. از آن جا كه اتم و زير مجموعه هاي مربوط به آن ( الكترون ويا، پروتون ونوترون ) قابل مشاهده نيستند بنابراين يادگيري ودرك نظريه هاي مربوط به اتم وقوانين حاكم برآن براي دانش آموزان ناملموس است.

شاهد اين مطلب نتايج ارزشيابي هايي است که بعد از تدريس اين نظريه انجام مي گيرد . مخصوصاً اگر سئوالات کاربردي تر ويا در حيطه تجزيه وتحليل باشند. در واقع يادآوري ويا استفاده از مطالبي که دانش آموزان حفظ کرده اند براي حل مسئله زياد کارساز نيست .براي رفع اين مشکل بعد از بررسي نقاط ضعف دانش آموزان وامکانات موجود درصدد برآمديم از نمونه هاي آشنايي که دانش آموزان با آن سروکار دارند وبراي آنها ملموس است استفاده کرده وقسمت هاي ناملموس نظريه بور را توضيح دهيم .

روش تدريس :

الکترون ها بار منفي دارند و توسط بار مثبت هسته جذب مي شوند اما چه چيز مانع از کشيدن الکترون ها به درون هسته مي شوند ؟

بحث درباره اين پرسش  که رادرفورد و بور پيشگام آن بودند به انديشه جديدي انجاميد . آنها الکترون هارا در “مدارهايي” در اطراف هسته تصور کردند به همان صورتي که زمين در مداري

به دور خورشيد مي گردد .به اين ترتيب پيشنهاد كردند که رابطه ي الکترون ها وهسته شبيه به رابطه سيارات وخورشيد است. مدل رادرفورد – بور درباره اتم به مدل سياره اي نيز معروف است.بنابراين برطبق مدل سياره اي اتم هيدروژن  بايد شبيه يک منظومه خورشيدي مرکب از خورشيد ويک سياره باشد. پس داريم ..

فرض اول : الکترون در اتم هيدروژن در يک مسير دايره اي به دور هسته در حال چرخش است.

در اين هنگام در روي تخته اين شکل مدل منظومه شمسی  را رسم مي کنيم :

حال از يكي از دانش آموزان مي خواهيم كه روي صندلي معلم بايستد سپس از دانش آموزان مي پرسيم ،انرژي پتانسيل اين دانش آموز در روي صندلي بيشتر است يا روي زمين ؟

دانش آموزان به كمك پيش دانسته هاي خود پاسخ مي دهند:   – روي صندلي

اين بار از دانش آموز مي خواهيم روي ميز معلم بايستد وبار ديگر از دانش آموزان مي پرسيم ، در كدام حالت انرژي پتانسيل بيشتر است ؟

– در روي ميز.

در ادامه اين سئوال را مطرح مي كنيم كه انرژي پتانسيل اين دانش آموز با فاصله او از سطح زمين چه رابطه اي دارد؟

– مستقيم .

يعني با افزايش فاصله دانش آموز از سطح زمين انرژي وي نيز زياد شده است وبالعكس، از اين مثال استفاده كرده وفرض دوم نظريه بور را اينگونه توضيح مي دهيم كه انرژي الكترون با فاصله آن از هسته رابطه مستقيم دارد.

ميز وصندلي را طوري كنار هم قرار مي دهيم كه اگر توپ پينگ پنگ را روي ميز رها كنيم از روي ميز روي صندلي واز آن جا به زمين بيافتد.

از دانش آموزان مي پرسيم كه توپ موقع افتادن در كجاها ايستاد ؟

– روي صندلي و روي زمين

و سپس مي پرسيم ، آيا مي توانيد كاري بكنيد كه توپ در فضاي بين ميز وصندلي باقي بماند ؟يا در فضاي بين صندلي وزمين باقي بماند؟

– نخير.

فرض سوم:

الكترون فقط مي تواند در فاصله هاي معين وثابتي در اطراف هسته گردش كند .مثل توپ پينگ پنگ كه مي تواند فقط روي ميز يا صندلي يازمين بماند ودر فضاي بين آن ها  نمي تواند باشد .