کاردستی گردش زمین به دور خود؛ ۲۱ مدل خلاقانه و متحرک برای مدرسه

گردش زمین به دور خود چیست و چه نتیجه‌ای دارد؟

حرکت زمین به دور محور فرضی خودش را حرکت وضعی زمین می‌نامند. محور زمین خطی فرضی است که از قطب شمال و قطب جنوب می‌گذرد. زمین در جهت کلی غرب به شرق می‌چرخد و به همین دلیل خورشید از دید ما معمولاً از سمت شرق طلوع می‌کند و در سمت غرب غروب می‌کند.

زمان یک شبانه‌روز خورشیدی به‌طور متوسط ۲۴ ساعت است. گردش کامل زمین نسبت به ستارگان دوردست کمی کمتر و حدود ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه طول می‌کشد.

از آنجا که خورشید یک منبع نور است، نیمه‌ای از زمین که رو به خورشید قرار دارد روشن می‌شود و در آن روز است. نیمه دیگر در سایه قرار می‌گیرد و شب را تجربه می‌کند. با چرخیدن زمین، جای این بخش‌های روشن و تاریک تغییر می‌کند.

نکته علمی: ماه علت پیدایش شب نیست. در بسیاری از کاردستی‌ها ماه و ستاره‌ها فقط برای نشان دادن منظره شب اضافه می‌شوند. علت اصلی تغییر شب و روز، چرخش زمین در برابر نور خورشید است.

وسایل لازم برای ساخت کاردستی گردش زمین به دور خود

• توپ یونولیتی یا توپ سبک
• مقوا و کارتن ضخیم
• کاغذ رنگی آبی، سبز، زرد و مشکی
• چراغ‌قوه یا چراغ LED باتری‌خور
• مداد، نی ضخیم یا میله چوبی برای محور
• چسب مناسب کاردستی
• قیچی و خط‌کش
• رنگ گواش یا اکریلیک
• چوب بستنی
• بشقاب کاغذی
• پونز دوشاخه کاغذی
• جعبه کفش برای مدل‌های سه‌بعدی
• موتور کوچک باتری‌خور، فقط برای مدل‌های پیشرفته و با کمک بزرگسال

برای کودکان کم‌سن، مدل‌های مقوایی و دستی مناسب‌ترند. استفاده از ابزار برقی، سیم‌کشی، کاتر و چسب حرارتی باید با کمک بزرگسال انجام شود.

آموزش ساخت ساده‌ترین مدل گردش زمین با توپ و چراغ‌قوه

مرحله اول: ساخت کره زمین

یک توپ سبک را با رنگ آبی بپوشانید. سپس شکل ساده قاره‌ها را با رنگ سبز روی آن بکشید. لازم نیست مرز قاره‌ها کاملاً دقیق باشد؛ هدف اصلی نمایش چرخش یک کره است.

مرحله دوم: نصب محور

با کمک بزرگسال یک میله مناسب از مرکز توپ عبور دهید. میله باید از دو سوی توپ بیرون بماند تا بتوانید کره را با دست بچرخانید. آن را کمی مایل نگه دارید تا شکل محور زمین بهتر نمایش داده شود.

مرحله سوم: ثابت کردن خورشید

چراغ‌قوه را در یک طرف کره قرار دهید. چراغ باید ثابت بماند و مستقیم به توپ بتابد. در این آزمایش، چراغ‌قوه نقش خورشید را دارد.

مرحله چهارم: چرخاندن زمین

روی توپ یک نقطه به‌عنوان محل زندگی خود مشخص کنید. حالا کره را به‌آرامی از غرب به شرق بچرخانید. مشاهده کنید نقطه انتخاب‌شده چگونه وارد بخش روشن می‌شود و سپس به بخش تاریک می‌رود.

مرحله پنجم: توضیح نتیجه

هنگامی که نقطه انتخاب‌شده رو به نور قرار دارد، آن محل روز را تجربه می‌کند. با ادامه چرخش، همان نقطه از نور دور می‌شود و شب فرا می‌رسد. برای نشان دادن یک شبانه‌روز، زمین را یک دور کامل بچرخانید.

۲۱ مدل کاردستی گردش زمین به دور خود با تصویر

۱. کاردستی شب و روز با کره زمین چرخان

در این مدل، یک کره کوچک روی پایه نصب می‌شود و پشت آن، صحنه روز و شب قرار می‌گیرد. این کاردستی برای نمایشگاه علوم و دانش‌آموزان کلاس سوم تا پنجم مناسب است.

کاردستی شب و روز با کره زمین چرخان

وسایل لازم: توپ یونولیتی، کارتن، رنگ آبی و مشکی، کاغذ زرد، چسب و میله چوبی.

روش ساخت: یک صفحه مقوایی را به دو بخش روز و شب تقسیم کنید. در بخش روز، خورشید و ابر و در بخش شب، ماه و ستاره‌ها را بچسبانید. کره را در وسط نصب کنید و یک محور چرخان برای آن بسازید.

۲. ساخت کاردستی شب و روز با دو بشقاب کاغذی

ساخت کاردستی شب و روز با دو بشقاب کاغذی

این مدل یکی از ساده‌ترین کاردستی‌ها برای دانش‌آموزان کوچک‌تر است. با چرخاندن بشقاب بالایی، صحنه روز یا شب نمایان می‌شود.

وسایل لازم: دو بشقاب کاغذی، رنگ، پونز دوشاخه، قیچی و مقوای رنگی.

روش ساخت: روی بشقاب اول، یک نیمه آسمان روز و یک نیمه آسمان شب بکشید. در بشقاب دوم یک پنجره ایجاد کنید. دو بشقاب را از مرکز به هم وصل کنید تا بشقاب بالایی بچرخد.

این کاردستی چرخه شب و روز را به‌صورت نمادین نشان می‌دهد. برای نمایش علمی علت آن باید از مدل کره و نور نیز کمک گرفت.

۳. ماکت کره زمین با چراغ‌های روز و شب

این مدل برای دانش‌آموزانی مناسب است که می‌خواهند یک کاردستی نمایشی زیبا و متفاوت بسازند. استفاده از نورهای کوچک باعث جذاب‌تر شدن پروژه می‌شود.

۴. ساخت مدل گردش زمین با چراغ‌قوه ثابت

این کاردستی بر مفهوم اصلی حرکت وضعی تمرکز دارد: زمین می‌چرخد، اما منبع نور در مدل ثابت می‌ماند.

ساخت مدل گردش زمین با چراغ‌قوه ثابت

وسایل لازم: توپ، پایه مقوایی، میله و چراغ‌قوه.

روش ساخت: کره را روی محور قرار دهید. چراغ‌قوه را روی یک پایه ثابت کنید. با چرخاندن کره، بخش روشن و تاریک را مشاهده کنید. یک نقطه روی کره علامت بزنید تا تغییر موقعیت آن مشخص شود.

۵. کاردستی شب و روز با جعبه شش‌ضلعی

در این ایده، یک جعبه چندضلعی به صحنه نمایش شب و روز تبدیل می‌شود. کره زمین در مرکز قرار دارد و زمینه‌های متفاوت اطراف آن دیده می‌شوند.

۶. کاردستی روز و شب با صفحه دایره‌ای متحرک

کاردستی روز و شب با صفحه دایره‌ای متحرک

این مدل کم‌هزینه است و با مقوا و یک اتصال چرخان ساخته می‌شود. برای کلاس اول و دوم می‌توان آن را بدون ساخت کره زمین اجرا کرد.

وسایل لازم: مقوای دایره‌ای، کاغذ آبی و مشکی، پونز دوشاخه و ماژیک.

روش ساخت: روی صفحه یک نیمه روز و یک نیمه شب بسازید. قطعه‌ای متحرک روی آن نصب کنید تا کودکان بتوانند با چرخاندن آن دو صحنه را مشاهده کنند. کنار کاردستی بنویسید «شب و روز بر اثر چرخش زمین ایجاد می‌شود».

۷. ساخت ماکت شب و روز با موتور کوچک

اگر پروژه برای نمایشگاه علمی است، می‌توان به‌جای چرخاندن دستی، از یک موتور کم‌سرعت باتری‌خور استفاده کرد.

۸. کاردستی گردش زمین با جعبه کفش

جعبه کفش یک پایه آماده و ارزان برای ساخت ماکت سه‌بعدی است. در این مدل می‌توان تفاوت منظره روز و شب را در دو سوی کره نمایش داد.

کاردستی گردش زمین با جعبه کفش

وسایل لازم: جعبه کفش، توپ یونولیتی، کاغذ رنگی، نی و چسب.

روش ساخت: داخل جعبه را دو رنگ کنید. در یک سمت خورشید و ابر و در سمت دیگر ماه و ستاره نصب کنید. توپ را در مرکز قرار دهید و امکان چرخاندن دستی آن را فراهم کنید.

۹. آزمایش گردش زمین با توپ قرمز و چراغ

برای این آزمایش حتی لازم نیست روی توپ تصویر قاره‌ها را بکشید. یک توپ ساده نیز می‌تواند مفهوم روشن و تاریک شدن بخش‌های زمین را نشان دهد.

آزمایش گردش زمین با توپ قرمز و چراغ

وسایل لازم: توپ، مداد یا میله و چراغ‌قوه.

روش ساخت: روی توپ یک نقطه مشخص کنید. چراغ را ثابت نگه دارید و توپ را روی محور بچرخانید. هنگام ورود نقطه به روشنایی، واژه «روز» و هنگام ورود آن به تاریکی، واژه «شب» را نشان دهید.

۱۰. ساخت کره زمین چرخان با پایه آهنربایی

این ایده برای دانش‌آموزانی مناسب است که به ساخت مدل‌های خلاقانه علاقه دارند. به جای استفاده از محور معمولی می‌توان از پایه نمایشی متفاوت کمک گرفت.

۱۱. کاردستی شب و روز با تصویر جغد و خورشید

این مدل برای پایه‌های پایین دبستان بسیار مناسب است. در یک طرف صفحه، خورشید و در طرف دیگر ماه، ستاره و یک جغد شب‌زی قرار می‌گیرند.

۱۲. ساخت ماکت کلاس‌اولی شب و روز با کره کوچک

در این مدل، کره زمین کوچک داخل یک جعبه قرار می‌گیرد و دو سمت جعبه به رنگ‌های متفاوت تزیین می‌شوند.

ساخت ماکت کلاس‌اولی شب و روز با کره کوچک

وسایل لازم: جعبه مقوایی، توپ سبک، کاغذ آبی و مشکی، چسب و ماژیک.

روش ساخت: یک سمت جعبه را آبی و سمت دیگر را تیره کنید. خورشید و ستاره‌ها را روی دیواره‌ها نصب کنید. کره را در مرکز قرار دهید و از کودک بخواهید با چرخاندن آن، بخش رو به نور را تشخیص دهد.

۱۳. ماکت گردش زمین با پایه چوبی و چراغ LED

این مدل شکل یک وسیله آزمایشگاهی کوچک دارد. یک کره روی محور نصب می‌شود و چراغ ثابت، نور خورشید را شبیه‌سازی می‌کند.

۱۴. کاردستی گردش زمین با پایه خمیده

استفاده از یک نگهدارنده خمیده، ظاهر ماکت را شبیه ابزارهای آموزشی آماده می‌کند. این مدل برای پروژه‌های تمیز و مینیمال مناسب است.

کاردستی گردش زمین با پایه خمیده

وسایل لازم: مقوای ضخیم چندلایه، توپ کوچک، میله باریک و چراغ LED.

روش ساخت: یک پایه خمیده با مقوا بسازید. کره را در انتهای نگهدارنده نصب کنید. یک منبع نور کوچک در سمت مقابل قرار دهید. از باز بودن مسیر چرخش کره مطمئن شوید.

۱۵. آزمایش گردش زمین با محور مایل

محور زمین نسبت به صفحه مدار گردش آن به دور خورشید مایل است. برای نمایش دقیق‌تر، می‌توانید توپ را روی محور کج نصب کنید.

۱۶. کاردستی کره زمین با چراغ‌قوه دستی

این فعالیت برای آموزش عملی در کلاس مناسب است؛ زیرا دانش‌آموز می‌تواند کره را بچرخاند و هم‌کلاسی دیگر نقش خورشید را با چراغ‌قوه نشان دهد.

۱۷. کاردستی تعاملی طلوع و غروب خورشید

این مدل برای یادگیری ترتیب صبح، ظهر، غروب و شب طراحی می‌شود. می‌توان آن را روی صفحه مقوایی یا دفتر علوم ساخت.

۱۸. ساخت کره زمین آویز با خمیر کاغذ

این مدل بیشتر بر ساخت خود کره تمرکز دارد. پس از آماده شدن می‌توان آن را از نخ آویزان کرد و به‌آرامی چرخاند.

وسایل لازم: بادکنک، روزنامه، چسب مناسب خمیر کاغذ، رنگ آبی و سبز و نخ.

روش ساخت: بادکنک را با نوارهای روزنامه و چسب بپوشانید. بعد از خشک شدن، سطح کره را آبی کنید و قاره‌ها را روی آن بچسبانید. در پایان با نخ محکم آن را آویزان کنید. برای نمایش علت شب و روز، یک چراغ ثابت نیز در کنار آن بگذارید.

ساخت کره زمین آویز با خمیر کاغذ

۱۹. ساخت آزمایش شب و روز در جعبه تاریک

جعبه تاریک کمک می‌کند نیمه روشن و نیمه تاریک زمین واضح‌تر دیده شوند. این مدل برای توضیح علمی موضوع بسیار مناسب است.

ساخت آزمایش شب و روز در جعبه تاریک

وسایل لازم: جعبه بزرگ، توپ یونولیتی، چراغ‌قوه باتری‌خور و میله.

روش ساخت: داخل جعبه را تیره کنید. کره را وسط آن نصب کنید و چراغ‌قوه را در یکی از دو طرف ثابت نگه دارید. از پنجره‌ای کوچک به داخل نگاه کنید و با چرخاندن کره، تغییر روشنایی را بررسی کنید.

۲۰. ماکت شب و روز با خانه و درخت‌های کوچک

این ایده برای نمایشگاه مدرسه بسیار زیباست. می‌توان در بخش روز خانه، درخت، ابر و خورشید و در بخش شب همان منظره را با آسمان تیره و ستاره‌ها نشان داد.

وسایل لازم: کارتن، توپ یونولیتی، جعبه‌های کوچک، کاغذ رنگی و میله.

روش ساخت: دو منظره روز و شب را روی صفحه درست کنید. کره را در وسط نصب کنید و با یک محور دستی آن را بچرخانید. هنگام ارائه، توضیح دهید صحنه‌های روز و شب نمادین‌اند و در واقع خورشید است که یک سمت زمین را روشن می‌کند.

ماکت شب و روز با خانه و درخت‌های کوچک

۲۱. کاردستی محور زمین و جهت چرخش غرب به شرق

این مدل برای دانش‌آموزانی مناسب است که می‌خواهند علاوه بر علت شب و روز، جهت چرخش زمین و جای قطب‌ها را نیز نشان دهند.

کدام مدل کاردستی گردش زمین برای هر پایه مناسب است؟

تفاوت گردش زمین به دور خود و گردش آن به دور خورشید

زمین دو حرکت اصلی دارد که در درس علوم دبستان به آن‌ها اشاره می‌شود. این دو حرکت با یکدیگر تفاوت دارند و نباید در کاردستی اشتباه نمایش داده شوند.

چرا خورشید از شرق طلوع می‌کند؟

زمین از غرب به شرق می‌چرخد. به همین دلیل، از دید فردی که روی زمین قرار دارد، خورشید و بسیاری از اجرام آسمانی ظاهراً از شرق به سمت غرب حرکت می‌کنند. این حرکت ظاهری به معنی گردش روزانه خورشید به دور زمین نیست.

برای نشان دادن این موضوع، روی کره یک نقطه علامت بزنید و با چرخاندن آن در برابر چراغ ثابت، ورود نقطه به روشنایی و خروج آن از روشنایی را نمایش دهید.

آیا شب و روز در همه جای زمین همیشه ۱۲ ساعت است؟

خیر. مدت روشنایی روز و تاریکی شب در بسیاری از نقاط زمین طی سال تغییر می‌کند. علت اصلی این تغییر، کجی محور زمین نسبت به صفحه مدار آن به دور خورشید است. در نزدیکی قطب‌ها حتی دوره‌هایی از روشنایی یا تاریکی طولانی رخ می‌دهد.

برای نمایش آموزشی این موضوع، کره را روی یک محور مایل قرار دهید. اگر بخواهید فقط حرکت وضعی را نشان دهید، منبع نور ثابت و چرخش کره کافی است؛ اما برای بررسی فصل‌ها باید موقعیت زمین در مدار خورشید را نیز در مدل تغییر دهید.

چگونه کاردستی گردش زمین را زیباتر کنیم؟

• برای اقیانوس‌ها از رنگ آبی روشن و برای قاره‌ها از رنگ سبز استفاده کنید.
• محور زمین را با یک میله مشخص و محکم بسازید.
• منبع نور خورشید را ثابت نگه دارید.
• روی کره یک نقطه به نام «محل زندگی ما» مشخص کنید.
• با فلش‌های رنگی جهت چرخش را نشان دهید.
• برای مدل نمایشگاهی از پایه محکم و برچسب‌های خوانا استفاده کنید.
• اگر ماکت چراغ‌دار است، از چراغ باتری‌خور کم‌ولتاژ استفاده کنید.
• کنار مدل توضیح کوتاهی درباره حرکت وضعی و پیدایش شب و روز قرار دهید.

متن کوتاه برای توضیح کاردستی در کلاس

«این ماکت، گردش زمین به دور محور خودش را نشان می‌دهد. زمین تقریباً در هر ۲۴ ساعت یک شبانه‌روز خورشیدی را پشت سر می‌گذارد. وقتی محل زندگی ما رو به خورشید قرار دارد، روز است و وقتی بر اثر چرخش زمین در سمت تاریک قرار می‌گیرد، شب می‌شود. پس علت اصلی پیدایش شب و روز، چرخش زمین به دور خودش است.»

برای مشاهده ایده‌های آموزشی بیشتر می‌توانید به بخش کاردستی پرشین وی و مطالب مدرسه و دانش‌آموزی مراجعه کنید.

منابع

• سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا (NASA)
• NASA Space Place
• Universe Awareness (UNAWE)
• Fukuoka City Science Museum
• Stiftung Kinder forschen