دورة الصخور في الطبيعة

دورة الصخور في الطبيعة

في العالم الذي نعيش فيه توجد ظواهر دورية كثيرة، عالم الصخور يمتاز أيضًا بالدورية: لا تبقى أية صخرة كما كانت في الأصل، في أعقاب عمليات مختلفة ومتواصلة (نشاط بركاني، انصهار، تحوّل، ارتفاع، تبلية، جرف وترسّب) كل صخرة يمكن أن تتحوّل إلى صخرة مختلفة عما كانت عليه.

دورة مؤلّفة من ملايين السنين وحتى مئات ملايين السنين والتي فيها تتحول الصخرة إلى أشكال صخرية مختلفة تسمى دورة الصخور في الطبيعة. إليك وصف لدورة الصخور:

تنبثق الماغما من أعماق الأرض إلى سطحها كصخور انفجارية (بركانية) أو يتم انكشافها بعد فترة زمنية كصخور باطنية (جوفية) بعد ذلك هذه الصخور الانفجارية والجوفية تمرّ في عملية تبلية وعن طريق الجرف والنقل تنتقل هذه الصخور إلى منطقة أخرى تتمّ فيها عملية ترسّب (في بيئة بحرية أو برية) فتتكون الصخور الرسوبية. الصخور الأساس أو الرسوبية تترسب في أعماق الكرة الأرضية مع ترسب صفيحة تكتونية تحت صفيحة أخرى أو بسبب ضغط طبقات الصخور العليا والتي تضغط (تكبس) الطبقات السفلى إلى أسفل وفي نهاية المطاف تنصهر هذه الصخور وتعود لتصبح ماغما مرة أخرى وهكذا دواليك. في مراحل مختلفة من العملية يمكن للصخور أن تمرّ في عملية تحوّل في أعقاب ضغط وحرارة وتتابع التغيير في الدورة. .

من المهم أن نتذكر أن الصخرة في هذه العملية تمرّ بتغييرات في الشكل من صخرة إلى أخرى لكن كتلتها تبقى كما هي.

المعادن والصخور هو الموضوع الفرعي الثاني في هذه الوحدة الدراسية.

عملية تدريس هذا الموضوع تتركز في 4 جوانب: 1. صفات الصخور 2. أنواع الصخور: أساس رسوبية، ومتحوّلة 3. جدول العصور الجيولوجية 4. دورة الصخور في الطبيعة.

قسم كبير من مضامين هذا الموضوع الفرعي معروف للتلاميذ من سنوات سابقة. نوصي بأنّ يقوم المعلم بفحص معلومات التلاميذ حول هذا الموضوع والتركيز على تعميق المبادئ والمصطلحات. على سبيل المثال فقد سبق للتلاميذ أن درسوا عن الصخور الرسوبية ولكنهم لم يتوقفوا عند مبدأ التداخل ومعناه؛ وعند تحديد العمر النسبي أو المطلق للصخور؛ وعند أشكال تصنيف مختلفة للصخور الرسوبية وغيرها.

يمثّل هذا الموضوع الفرعي مدى كون الكرة الأرضية متنوعة وديناميكية. مشاهدة الصخور المختلفة وفحصها والمقارنة بينها، تقود إلى استنتاجات حول بيئات تكوُّن مختلفة وحول عمليات مختلفة. نفس قوانين الطبيعة التي تعمل حاليا كانت تعمل في الماضي أيضًا – هذا المبدأ يمكّننا من استرجاع (إعادة بناء) التاريخ الجيولوجي لمكان معين وحتى من ربط هذا التاريخ في الزمن والمدى مع ظواهر كونيّة. دورة الصخور والتي تجمل هذا الموضوع تبرز العلاقات المتبادلة بين المنظومات المختلفة التي تعمل داخل الكرة الأرضية وعلى سطحها: منظومة الجيوسفير (عالم الصخور)، الأتموسفير (الغلاف الغازي)، منظومة البيوسفير (المحيط الحيوي) ومنظومة الهيدروسفير (المحيط المائي)؛ العلاقة بين القوى الداخلية التي تبلور وتكون التضاريس الأولية والعمليات الخارجية التي تبلي وتسحق الصخور والتضاريس؛ العلاقة بين العمليات المختلفة التي تؤدي إلى انتقال المادة وتغيير شكلها (الانصهار، تبلّر بطيء، تبلّر سريع، تحوّل، تبلية وغيرها).

هذا الموضوع الفر عي يمثّل للصعوبة في فهم الدورية في عالم الصخور والتي تشمل عمليات جلية وظاهرة بالإضافة إلى عمليات خفية وغير مرئية؛ تغييرات في حالة المادة الطبيعية؛ عمليات كيماوية معقدة – وكل ذلك قبل أن وطد التلاميذ معلوماتهم في الكيمياء حول "عالم الموادّ".

الأفكار الرئيسية التي تتمثّل في هذا الموضوع الفرعي

الأفكار الرئيسية الثلاث التي تتمثل في هذا الموضوع الفرعي هي:

1.    الكرة الأرضية هي ديناميكية: تحدث في المرة الأرضية طوال الوقت عمليات تؤدي إلى تغييرات بداخلها وعلى سطحها.

2.    التضاريس التي نراها على سطح الكرة الأرضية هي نتيجة للعمليات الداخلية التي تحدث في باطن الكرة الأرضية ونتيجة للعمليات الخارجية التي تحدث على سطحها.

3.    دورة الصخور في الطبيعة هي أحد التعابير التي تمثّل الدوريات التي تحدث في الكرة الأرضية وإلى العلاقات المتبادلة الديناميكية بين المنظومات: جيوسفير (عالم الصخور)، الأتموسفير (الغلاف الغازي/منظومة الهواء)، منظومة الهيدروسفير (المحيط المائي)؛ و منظومة البيوسفير (المحيط الحيوي).

يمكننا أن نستنتج من تحليل تركيبة ومبنى الصخور المختلفة معلومات حول البيئات التي تكوّّنت فيها هذه الصخور الموجودة في الكرة الأرضية والآليات التي عملت على ىتكوينها.

اقتراح عملي لتنظيم التعلّم

نقترح تكريس 6 حصص لهذا الموضوع الفرعي حسب التقسيم التالي: حصتان – لتشخيص الصخور والتعرف عليها، 3 حصص – لموضوع أنواع الصخور وحصة واحدة – لدورة الصخور.

لكي يتمكن التلاميذ من "كشف أسرار الصخور "، وطريقة تكوّنها ومكانها في دورة الصخور وما شابه من المهم أن يكونوا على صلة مباشرة مع المادة. لذلك في هذا الموضوع الفرعي:

·                     من المهم أن تحضّروا مجموعة من الصخور لتكون وسيلة إيضاح ملموسة ومادة يجري عليها التلاميذ التجارب كما نوصي بتحضير بعض الأدوات البسيطة لتشخيص الصخور مثل شاكوش، مسمار، حامض الساليسيليك.

·        من المحبّذ إجراء تجارب للتعرف على الصخور. انظر الاقتراح لـ 3 تجارب رئيسية في الجدول التالي كما ندعوك لزيارة موقع موقع قسم تدريس العلوم ، في معهد وايزمن. وبشكل خاص من المهم أن تكونوا "مختبر صخور"، إضافة لذلك من المفضل أن تطلبوا من التلاميذ أن يجمعوا خلال دراستهم للموضوع نماذج من الصخور المختلفة وتكوين مجموعة صخور صفيّة، والقيام بتصنيفها وتعريفها. بواسطة وسائل تشخيص مختلفة موجودة ضمن المجموعة.

·                     جولات خارج الصف – في تعلم الجيولوجيا لا يوجد بديل للقاء المباشر مع الموادّ نفسها – الصخور والمعادن. من المحبّذ تخصيص وقت للخروخ إلى الحقل – في إطار الرحلة السنوية أو في إطار جولة جيولوجية مبنينة أو حتى مجرد الخروج إلى البيئة القريبة من المدرسة. لا بديل عن ملامسة الصخور والصلة المباشرة مع الظواهر الجيولوجية التي تحول التعلم إلى ذي صلة ومعنى أكثر. المكان الأفضل والأروع للقيام بجولة للتعرّف على الصخور هو وهدة (مختش) رامون !!

·                  استعمال الرسوم المتحركة – كل وسيلة الإيضاح (الصور، الخرائط، الرسوم البيانية) لها أهميتها، ومع ذلك فإنّ للرسوم المتحركة مكانة خاصة بسبب قدرتها على إظهار الحركة، العملية، خلال فترة زمنية وبتسلسل واحد. نوصي بالدخول إلى الموضوع مع "صفات الصخور "ولهذا الغرض استعمال أحد البرامج الموجودة في السوق (مثل المجموعة السحرية) أو أي برنامج آخر بما في ذلك – ما يقوم المعلم نفسه باعداده.

1.اسم التجربة: الاستراتيجرافية أو (جيولوجية الطبقات( هدف التجربة: فهم عملية تكون الطبقات فوق بعضها في تكوّن الصخور الرسوبية.
2. اسم التجربة: التعرف على صفات نخبة من الصخور
3. اسم التجربة: الصخور الرسوبية الكيماوية – صخور التبخّر	·        من أجل تجسيد العملية التي تحدث عند تكوّن الصخور الرسوبية الكيماوية – اخلطوا قليلا من ملح الطعام مع القليل من الماء حتى يتكون محلول فيه الملح ذائب تماما. صبوا المحلول في وعاء زجاجي وانتظروا بفرغ الصبر – المياه التي في المحلول ستتبخر ويبدأ الملح بالترسّب كبلورات مكعبة صغيرة.