آموزش ساخت پریسکوپ برای کلاس پنجم؛ ۱۳ مدل چشم زیردریایی خلاقانه و آسان

در این آموزش از پرشین وی ابتدا روش ساخت چشم زیردریایی را مرحله‌به‌مرحله یاد می‌گیریم و سپس ۱۳ مدل متفاوت را با تصویر، وسایل لازم و روش ساخت معرفی می‌کنیم.

پریسکوپ یا چشم زیردریایی چیست؟

پریسکوپ یک وسیله نوری است که امکان مشاهده اجسام از پشت مانع یا بالاتر از سطحی را فراهم می‌کند که چشم انسان مستقیماً به آن دسترسی ندارد. این وسیله در زیردریایی‌ها و بعضی تجهیزات مشاهده کاربرد دارد.

در ساده‌ترین مدل پریسکوپ، دو آینه تخت داخل یک لوله یا جعبه بلند قرار می‌گیرند. نور از پنجره بالایی وارد می‌شود، به آینه اول برخورد می‌کند و به سمت پایین بازتاب می‌یابد. سپس آینه دوم نور را به طرف چشم هدایت می‌کند.

وسایل لازم برای ساخت پریسکوپ کلاس پنجم

• دو آینه تخت کوچک و هم‌اندازه
• مقوای ضخیم یا کارتن تمیز
• خط‌کش و نقاله
• مداد و پاک‌کن
• قیچی مناسب کاردستی
• چسب نواری محکم
• کاغذ رنگی برای تزیین
• ماژیک یا مدادرنگی

نکته ایمنی: استفاده از آینه مخصوص کاردستی با لبه‌های محافظت‌شده مناسب‌تر است. برش کارتن ضخیم، استفاده از کاتر و چسب حرارتی باید با کمک بزرگسال انجام شود.

آموزش ساخت پریسکوپ ساده با دو آینه

مرحله اول: ساخت بدنه

مقوای ضخیم را به شکل یک لوله چهارگوش بلند آماده کنید. برای یک کاردستی مدرسه‌ای، طول تقریبی ۳۰ تا ۴۰ سانتی‌متر مناسب است. عرض بدنه را متناسب با اندازه آینه‌ها انتخاب کنید.

مرحله دوم: ایجاد پنجره‌های دید

نزدیک قسمت بالایی بدنه یک پنجره برای ورود نور بسازید. پنجره دوم را نزدیک انتهای پایینی روی وجه مقابل قرار دهید. پنجره پایینی محل نگاه کردن است.

مرحله سوم: قرار دادن آینه اول

آینه اول را در قسمت بالایی با زاویه حدود ۴۵ درجه نسبت به امتداد طولی بدنه نصب کنید. جهت سطح بازتابنده باید به‌گونه‌ای باشد که نور ورودی را به سمت پایین هدایت کند.

مرحله چهارم: نصب آینه دوم

آینه دوم را در پایین بدنه موازی آینه اول قرار دهید. نور باید پس از برخورد به آینه دوم از پنجره پایینی به سمت چشم حرکت کند.

مرحله پنجم: آزمایش چشم زیردریایی

پشت یک مانع کوتاه قرار بگیرید و قسمت بالایی پریسکوپ را بالاتر از مانع نگه دارید. از پنجره پایین نگاه کنید. اگر تصویر دیده نمی‌شود، زاویه آینه‌ها و باز بودن مسیر نور را بررسی کنید.

۱۳ مدل کاردستی پریسکوپ برای کلاس پنجم ابتدایی

۱. ساخت پریسکوپ با جعبه شیر

وسایل لازم: دو جعبه شیر تمیز، دو آینه کوچک، قیچی، چسب و خط‌کش.

روش ساخت: جعبه‌ها را بشویید و کاملاً خشک کنید. قسمت‌های اضافی آن‌ها را با کمک بزرگسال ببرید. در هر جعبه یک پنجره دید ایجاد کنید و آینه‌ها را با زاویه مناسب نصب کنید. سپس دو جعبه را به یکدیگر متصل کنید تا بدنه بلند پریسکوپ تشکیل شود.

بازی آموزشی: یک شیء را پشت مانع قرار دهید و تلاش کنید با پریسکوپ آن را مشاهده کنید.

۲. پریسکوپ مقوایی با آینه‌های قابل تنظیم

در این مدل، دانش‌آموز می‌تواند پیش از چسباندن نهایی آینه‌ها، زاویه آن‌ها را تغییر دهد و تأثیر این تغییر را روی تصویر مشاهده کند.

وسایل لازم: مقوای سبز ضخیم، دو آینه کوچک، نقاله، خط‌کش و چسب.

روش ساخت: از مقوا یک لوله چهارگوش بسازید. در قسمت بالا و پایین، شکاف‌هایی برای نگهداری آینه‌ها ایجاد کنید. آینه‌ها را ابتدا بدون اتصال دائمی در جای خود قرار دهید. پس از مشاهده تصویر مناسب، آن‌ها را محکم کنید.

نکته آموزشی: دانش‌آموز می‌تواند زاویه آینه را اندکی تغییر دهد و نتیجه را در دفتر علوم یادداشت کند.

۳. پریسکوپ با رول دستمال کاغذی و کارتن

رول مقوایی دستمال کاغذی را می‌توان برای ساخت قسمت چشمی پریسکوپ استفاده کرد. بدنه اصلی بهتر است چهارگوش باشد تا نصب آینه‌ها آسان‌تر انجام شود.

وسایل لازم: رول دستمال کاغذی، کارتن، دو آینه کوچک، قیچی و چسب.

روش ساخت: یک بدنه چهارگوش از کارتن بسازید. آینه‌ها را در دو انتهای بدنه نصب کنید. سپس رول مقوایی را به‌عنوان بخش چشمی به دهانه پایینی متصل کنید. مطمئن شوید که رول مسیر دید را مسدود نمی‌کند.

ایده تکمیلی: قسمت چشمی را با کاغذ رنگی تزیین کنید.

۴. ساخت پریسکوپ با جعبه کفش

جعبه کفش برای ساخت پریسکوپ بزرگ‌تر مناسب است. می‌توان با باز کردن جعبه و برش قطعات آن، بدنه‌ای بلند و مستطیلی آماده کرد.

وسایل لازم: جعبه کفش، دو آینه، خط‌کش، چسب نواری و کاغذ رنگی.

روش ساخت: جعبه را باز کنید و چهار نوار مستطیلی بلند از آن ببرید. نوارها را به شکل لوله چهارگوش به یکدیگر بچسبانید. پنجره ورودی و خروجی نور را آماده کنید و آینه‌ها را با زاویه حدود ۴۵ درجه نصب کنید.

نکته: برای استحکام بیشتر، محل اتصال دیواره‌ها را با نوار مقوایی تقویت کنید.

۵. پریسکوپ با لوله PVC

اگر به دنبال یک چشم زیردریایی مقاوم برای نمایشگاه علوم هستید، می‌توانید از لوله PVC استفاده کنید. این مدل نسبت به نمونه مقوایی ابزار بیشتری نیاز دارد.

پریسکوپ با لوله PVC

وسایل لازم: لوله PVC، دو اتصال زانویی، دو آینه کوچک با لبه ایمن و چسب مناسب.

روش ساخت: یک لوله مستقیم را به‌عنوان بدنه اصلی انتخاب کنید. زانویی‌ها را در دو انتهای آن در جهت مناسب قرار دهید. با کمک بزرگسال، نگهدارنده آینه‌ها را داخل زانویی‌ها بسازید. آینه‌ها را طوری قرار دهید که نور از دهانه بالا وارد شده و از دهانه پایین به چشم برسد.

هشدار: برش لوله و استفاده از ابزار مخصوص باید توسط بزرگسال انجام شود.

۶. پریسکوپ فانتزی طرح هیولا

این مدل برای دانش‌آموزانی مناسب است که علاوه بر ساخت یک وسیله علمی، دوست دارند کاردستی خلاقانه و متفاوتی ارائه دهند.

وسایل لازم: مقوای رنگی، دو آینه، کاغذ تزیینی، چشم عروسکی و چسب.

روش ساخت: ابتدا یک پریسکوپ ساده بسازید. سپس بدنه آن را با مقوای سبز بپوشانید. چشم‌های عروسکی، دندان‌های کاغذی و تزیینات دلخواه را اضافه کنید. مراقب باشید هیچ تزیینی روی پنجره‌های ورود و خروج نور قرار نگیرد.

ایده خلاقانه: برای هیولای خود نام انتخاب کنید.

۷. پریسکوپ رنگارنگ با چسب تزیینی

یک پریسکوپ ساده می‌تواند با کمک نوارهای رنگی به کاردستی جذابی برای ارائه در کلاس تبدیل شود.

وسایل لازم: کارتن بلند، دو آینه، چسب رنگی، ماژیک و کاغذ تزیینی.

روش ساخت: ابتدا بدنه و آینه‌ها را آماده کنید. پس از آزمایش عملکرد پریسکوپ، نوارهای رنگی را دور بدنه بچسبانید. روی قسمت بالایی عبارت «ورود نور» و کنار بخش پایینی عبارت «محل مشاهده» بنویسید.

نکته آموزشی: مشخص کردن بخش‌های مختلف، توضیح عملکرد پریسکوپ را هنگام ارائه آسان‌تر می‌کند.

۸. پریسکوپ با الگوی برش و تا زدن مقوا

در این مدل، بدنه از یک الگوی مقوایی ساخته می‌شود. این روش برای تمرین اندازه‌گیری دقیق و تا کردن مقوا مناسب است.

وسایل لازم: مقوای ضخیم، خط‌کش، مداد، نقاله، قیچی و دو آینه.

روش ساخت: چهار مستطیل بلند و متصل به یکدیگر روی مقوا رسم کنید. یک زبانه اضافی برای چسباندن در نظر بگیرید. محل پنجره‌های دید و نگهدارنده آینه‌ها را مشخص کنید. سپس مقوا را ببرید، تا بزنید و بدنه را آماده کنید.

نکته: پیش از چسباندن نهایی، از درست بودن محل آینه‌ها مطمئن شوید.

۹. پریسکوپ گروهی برای نمایشگاه علوم

ساخت گروهی پریسکوپ فرصتی برای تمرین همکاری، تقسیم وظایف و ارائه یک آزمایش علمی در مدرسه است.

وسایل لازم: کارتن، آینه، نقاله، چسب، ماژیک و کاغذ رنگی.

روش ساخت: ابتدا طرح کاردستی را روی کاغذ رسم کنید. یک دانش‌آموز اندازه‌ها را مشخص کند، نفر دوم بدنه را آماده کند و نفر سوم با کمک بزرگسال آینه‌ها را نصب کند. در پایان همه اعضای گروه در آزمایش و توضیح علمی مشارکت کنند.

پیشنهاد: یک پوستر کوچک درباره قانون بازتاب نور کنار کاردستی قرار دهید.

۱۰. پریسکوپ نقاشی‌شده با طرح فضا

در این مدل، بدنه پریسکوپ با نقاشی موشک، ستاره، سیاره‌ها یا طرح‌های فانتزی تزیین می‌شود.

وسایل لازم: مقوای ضخیم، دو آینه، ماژیک، رنگ و چسب.

روش ساخت: ابتدا پریسکوپ اصلی را بسازید و تصویر آن را آزمایش کنید. سپس بدنه را رنگ‌آمیزی کرده و شکل ستاره‌ها، موشک و سیاره‌ها را روی آن نقاشی کنید.

نکته: رنگ و چسب نباید روی سطح آینه‌ها قرار بگیرد.

۱۱. پریسکوپ آموزشی برای دیدن از بالای مانع

هدف این مدل، بررسی عملی کاربرد چشم زیردریایی است. دانش‌آموزان می‌توانند تفاوت مشاهده مستقیم و مشاهده با پریسکوپ را آزمایش کنند.

وسایل لازم: پریسکوپ مقوایی، یک مانع کوتاه و چند وسیله کوچک.

روش آزمایش: یک وسیله را پشت مانع قرار دهید. ابتدا تلاش کنید بدون پریسکوپ آن را ببینید. سپس پنجره بالایی پریسکوپ را بالاتر از مانع قرار دهید و از دهانه پایینی نگاه کنید.

پرسش علمی: چرا با اینکه چشم پشت مانع قرار دارد، تصویر جسم دیده می‌شود؟

۱۲. پریسکوپ دریایی با طرح ماهی و زیردریایی

برای شبیه‌کردن ظاهر کاردستی به چشم زیردریایی، می‌توانید بدنه آن را با تصویر ماهی‌ها و جانوران دریایی تزیین کنید.

وسایل لازم: کارتن، دو آینه، کاغذ آبی، قیچی و برچسب‌های تزیینی.

روش ساخت: یک پریسکوپ ساده بسازید. سپس بدنه را با کاغذ آبی بپوشانید و تصویر موج، ماهی، مرجان و زیردریایی را به آن اضافه کنید. دهانه‌های ورود و خروج نور باید باز باقی بمانند.

ایده ارائه: توضیح دهید چرا زیردریایی برای مشاهده سطح آب به پریسکوپ نیاز دارد.

۱۳. پریسکوپ آزمایشگاهی با نمایش مسیر نور

این مدل برای دانش‌آموزانی مناسب است که می‌خواهند علاوه بر ساخت کاردستی، قانون بازتاب نور را به‌صورت علمی توضیح دهند.

وسایل لازم: بدنه مقوایی، دو آینه، نقاله، خط‌کش و کاغذ رنگی.

روش ساخت: پریسکوپ را مطابق آموزش اصلی بسازید. سپس یک نمودار جداگانه از مسیر نور رسم کنید. فلش اول را از جسم به آینه بالا، فلش دوم را در امتداد بدنه و فلش سوم را از آینه پایین به چشم بکشید.

آزمایش تکمیلی: زاویه تابش و بازتاب نور را روی نمودار مشخص کنید و توضیح دهید چرا این دو زاویه نسبت به خط عمود بر آینه برابر هستند.

جدول مقایسه ۱۳ مدل پریسکوپ برای کلاس پنجم

پریسکوپ چگونه کار می‌کند؟

نور در محیط یکنواخت معمولاً در مسیر مستقیم حرکت می‌کند. هنگامی که نور به سطح صاف آینه برخورد می‌کند، بخشی از آن بازتاب می‌یابد.

در یک پریسکوپ ساده، دو آینه تخت با زاویه حدود ۴۵ درجه نسبت به امتداد طولی بدنه قرار می‌گیرند. آینه بالایی مسیر نور را به سمت پایین تغییر می‌دهد و آینه پایینی نور را به طرف چشم هدایت می‌کند.

این اتفاق نمونه‌ای از قانون بازتاب نور است. طبق این قانون، زاویه تابش و زاویه بازتاب، هر دو نسبت به خط عمود بر سطح آینه، برابر هستند.

چرا آینه‌های پریسکوپ باید زاویه ۴۵ درجه داشته باشند؟

در یک پریسکوپ ساده با بدنه عمودی و مسیر ورود نور افقی، قرارگیری مناسب آینه در زاویه ۴۵ درجه باعث تغییر جهت نور به اندازه ۹۰ درجه می‌شود.

اگر آینه‌ها درست قرار نگیرند، ممکن است به‌جای منظره بیرون، دیواره داخلی پریسکوپ مشاهده شود.

چرا پریسکوپ ساخته‌شده تصویر نشان نمی‌دهد؟

آینه‌ها در جهت اشتباه قرار گرفته‌اند

مهم‌ترین علت، زاویه یا جهت نادرست آینه‌هاست. مسیر بازتاب نور را دوباره بررسی کنید.

پنجره ورودی نور کوچک است

دهانه بسیار کوچک می‌تواند میدان دید را محدود کند.

آینه‌ها محکم نیستند

جابه‌جایی آینه باعث تغییر مسیر نور می‌شود. محل اتصال باید ثابت باشد.

بدنه بیش از حد باریک است

ممکن است دیواره‌های داخلی مسیر نور را مسدود کنند.

نور محیط کافی نیست

برای دیدن اجسام، باید نور بازتابیده از آن‌ها وارد پریسکوپ شود.

۵ آزمایش جالب با پریسکوپ دست‌ساز

1. مشاهده از بالای مانع: جسمی را پشت یک دیوار مقوایی قرار دهید و آن را با پریسکوپ ببینید.
2. مشاهده اطراف گوشه: با تغییر جهت کل وسیله، جسمی خارج از دید مستقیم را مشاهده کنید.
3. تغییر زاویه آینه: با نظارت معلم، زاویه یکی از آینه‌ها را اندکی تغییر دهید و نتیجه را بررسی کنید.
4. مقایسه میدان دید: دو پریسکوپ با اندازه دهانه متفاوت بسازید و محدوده دید آن‌ها را مقایسه کنید.
5. رسم مسیر نور: روی کاغذ مسیر ورود، بازتاب و خروج نور را مشخص کنید.

برای تکلیف علوم پنجم کدام پریسکوپ بهتر است؟

اگر وسایل کمی دارید، پریسکوپ مقوایی یا جعبه شیر مناسب‌تر است. برای دانش‌آموزان علاقه‌مند به کاردستی‌های هنری، مدل هیولایی و دریایی جذابیت بیشتری دارد.

اگر هدف شرکت در نمایشگاه علوم است، مدل آزمایشگاهی همراه با نمودار مسیر نور انتخاب آموزشی مناسب‌تری خواهد بود.

پیشنهاد می‌شود ابتدا عملکرد پریسکوپ را بررسی کنید و سپس به سراغ تزیین آن بروید.

سؤالات متداول درباره ساخت پریسکوپ کلاس پنجم

برای ساخت پریسکوپ چند آینه لازم است؟

برای ساخت یک پریسکوپ ساده آموزشی، دو آینه تخت کافی است.

آیا می‌توان چشم زیردریایی را بدون آینه ساخت؟

برای ساخت مدل ساده‌ای که تصویر را از مسیر غیرمستقیم به چشم برساند، به دو سطح بازتابنده مناسب نیاز است. مقوای معمولی به‌تنهایی جای آینه را نمی‌گیرد.

زاویه مناسب آینه در پریسکوپ چند درجه است؟

در مدل ساده با بدنه عمودی، آینه‌ها معمولاً با زاویه ۴۵ درجه نسبت به امتداد طولی بدنه قرار می‌گیرند.

آیا پریسکوپ تصویر را بزرگ می‌کند؟

پریسکوپ ساده دوآینه‌ای تصویر را بزرگ نمی‌کند و فقط مسیر نور را تغییر می‌دهد. بعضی مدل‌های پیشرفته دارای عدسی هستند.

آیا با پریسکوپ می‌توان پشت دیوار را دید؟

بله، به شرط آنکه پنجره بالایی پریسکوپ در موقعیتی قرار بگیرد که نور جسم موردنظر بتواند وارد آن شود.

ساخت پریسکوپ با چه وسایل دورریختنی امکان‌پذیر است؟

جعبه شیر، کارتن بسته‌بندی، جعبه کفش و رول مقوایی از وسایل قابل استفاده برای ساخت بدنه هستند.

منابع

• Science World
• PBS KIDS for Parents
• Exploratorium
• Institution of Engineering and Technology
• Queensland Department of Education
• Science in School