لاعب الجمباز

• راجع مادة الطالب عبر الإنترنت. استخدم جهاز عرض لمشاركة هذه المادة مع طلابك في أثناء الدرس.
• فكر في بناء نموذج لاعب الجمباز مسبقًا لاستخدامه أثناء الدرس لمساعدة الطلاب الذين يواجهون مشكلات في البناء.
• تأكد من أنك قد غطيت المفاهيم ذات الصلة (أي قوانين الحركة الثلاثة لنيوتن) في درس سابق.
• راعِ قدرات طلابك وخلفياتهم. قم بتمييز الدرس لجعله في متناول الجميع. انظر قسم التمايز أدناه للاطلاع على الاقتراحات.

• شاهد فيديو الطالب هنا، أو اطلع عليه في مادة الطالب عبر الإنترنت.

• قم بتيسير مناقشة سريعة حول القوة التي تساعد لاعب الجمباز على التأرجح على عمود أفقي.
• اطرح أسئلة، مثل:
  • ما القوة المطلوبة لتحريك لاعب الجمباز؟ (يستخدم لاعبو الجمباز قوى الدفع والسحب بعضلاتهم لتوليد زخم أمامي للتغلب على قوة الجاذبية التي تسحبهم للأسفل).
  • ما الذي يحافظ على حركة لاعبة الجمباز؟ (ينص قانون نيوتن الأول على أن الجسم المتحرّك يبقى متحركًا، ما لم تؤثر عليه قوى ما خارجية. عندما تتوقف عضلاته عن الدفع، تؤدي مقاومة الهواء والاحتكاك بين يدي لاعب الجمباز والعمود في النهاية إلى توقفه أسفل العمود لأن الجاذبية تسحبه لأسفل).
• أخبر الطلاب أنهم سيبنون سيارة جمبازية.
• وزّع مجموعة بناء على كل مجموعة طلاب.

• اطلب من الطلاب العمل في أزواج لبناء نموذج لاعب الجمباز. اطلب منهم أن يتناوبوا، فيبحث طالب عن وحدات البناء بينما يقوم الآخر بالبناء، مع تبادل الأدوار بعد إتمام كل خطوة.
• ينبغي ألا يستغرق بناء هذا النموذج أكثر من 15 - 20 دقيقة. بمجرد الانتهاء من البناء، اطلب من الطلاب إيجاد مساحة مفتوحة وتجربته.
• يمكنك العثور على دعم للبناء في قسم النصائح أدناه.
• بعد ذلك، اطلب منهم إجراء التجارب الثلاث الموجودة في مادة الطالب.

التجربة 1:

• اطلب من الطلاب استخدام شريط لاصق لتحديد خط ثم تحريك لاعب الجمباز مع كون الأذرع السقاطية مطوية وملاحظة ما سيحدث.

التجربة 2:

• بعد ذلك، اطلب منهم استكشاف كيفية جعل السيارة البندولية تتحرك للأمام باستخدام الأذرع السقاطية.
• اطلب من الطلاب إنزال الأذرع السقاطية الأمامية لسياراتهم.
• اطلب منهم وضع نماذجهم على خط البداية، وسحب البندول إلى الخلف بمقدار 90 درجة، ثم إفلاته.
• (دعم المعلم - الموارد الإضافية) اطلب منهم استخدام وحدة بناء LEGO^® لتحديد المسافة التي تقطعها سيارتهم، وقياس وتسجيل المسافة في أوراق العمل خاصتهم.
• اطلب منهم التنبؤ بالمسافة التي ستقطعها سيارتهم إذا سحبوا البندول إلى أقصى حد
  (أي حوالي 160 درجة) . اطلب منهم وضع وحدة بناء أخرى لتحديد المسافة المتوقع (ف).
  -(دعم المعلم - الموارد الإضافية) اطلب منهم الاختبار لمعرفة ما إذا كانت توقعاتهم صحيحة، وتسجيل المسافة الفعلية المقطوعة (أ) في أوراق العمل خاصتهم.

التجربة 3:

• اطلب من الطلاب أن يقوموا بطي الذراعين السقاطيتين. اشرح لهم أنهم سيلاحظون ما سيحدث الآن عندما يفلتون لاعب الجمباز مع استقرار السيارة على أيديهم.

• اجمع طلابك معًا لمشاركة ما لاحظوه في مجموعاتهم.  
• اطرح أسئلة، مثل:
  • لماذا تحركت السيارة للخلف والأمام مع كون الذراعين السقاطيتين مطويتين؟ (تتأرجح للخلف والأمام لأن صافي القوة يساوي صفر.)
  • ما هي القوى المطبقة؟ (قوة الجاذبية تسحب لاعب الجمباز لأسفل، ويرتبط زخم التأرجح بشكل صارم بالمرتكز في الأعلى، وثمة احتكاك منخفض على العجلات/المحاور، لذلك تتحرك السيارة قليلاً إلى الأمام والخلف مع تأرجح لاعب الجمباز. الحركة الأمامية تساوي الحركة الخلفية تقريبًا، لذك فإن السيارة لا تذهب إلى أي مكان في الحقيقة.)
  • ما النمط الذي لاحظته في حركة السيارة؟ (تتباطأ السيارة بين كل تأرجح للاعب الجمباز.)
  • لماذا تقل المسافة التي تقطعها السيارة بين كل أرجحة؟ (يفقد البندول الزخم ببطء بسبب الاحتكاك المطبق على العجلات والمحاور، بالإضافة إلى مقاومة الهواء، لذلك تتوقف مع كون البندول عند أدنى نقطة).
  • ما تأثير كبر حجم أرجحة البندول على المسافة التي يقطعها؟ (الأرجحة الأكبر تولِّد مزيدًا من الزخم، مما يجعل السيارة تسير أبعد.)
  • ما الذي لاحظته عندما قمت بإفلات لاعب الجمباز مع لمس السيارة ليدك بدون تعشيق الأذرع السقاطية؟ (ثمة قوة مساوية ومضادة، يمكنك الشعور بها وهي تضغط على يدك عند الدفع)
  • إذا كان الطلاب يواجهون مشكلة في الإجابة، فحثهم عن طريق سؤالهم:
    • هل دفعتها؟
    • إذن كيف تحركت؟

• إذا كان الوقت يسمح، شجع طلابك على استكشاف كيف يمكنهم أن يجعلوا سيارتهم تتحرك إلى الوراء.
• اسمح للطلاب ببعض الوقت لتفكيك نماذجهم وترتيب وحدات البناء في الصواني، وتنظيف مكان العمل الخاص بهم.

• قدم الملاحظات على أداء كل طالب.
• قم بتيسير الملاحظات الذاتية وملاحظات الأقران.
• يمكنك الاستعانة بنماذج التقييم المتوفرة لتبسيط العملية.

قائمة الملاحظات 

• قم بقياس مهارة طلابك في وصف كيف يمكن أن تغيّر كتلة الجسم والقوى المطبقة عليه حركة هذا الجسم.
• أنشئ مقياسًا يناسب احتياجاتك، على سبيل المثال: 
  1. يحتاج دعمًا إضافيًا
  2. يستطيع العمل بشكل مستقل
  3. يستطيع تعليم الآخرين

التقييم الذاتي 

• اطلب من كل طالب أن يختار وحدة البناء التي يرى أنها تقدم أفضل تمثيل لأدائه. 
  • أخضر: مع بعض المساعدة، أستطيع وصف كيف يمكن للقوة والكتلة تغيير حركة الجسم. 
  • أزرق: أعلم أنني أستطيع وصف كيف يمكن للقوة والكتلة تغيير حركة الجسم.
  • أرجواني: أستطيع وصف وتفسير كيف يمكن للقوة والكتلة تغيير حركة الجسم.

ملاحظات الأقران

• شجع طلابك على تقييم أقرانهم من خلال:
  • استخدام مقياس وحدات البناء أعلاه لتقييم أداء بعضهم البعض
  • عرض أفكارهم وتقديم تعقيبات بناءة

نصائح النموذج

• من الشائع أن يرتكب الطلاب أخطاء أثناء بناء ذراعي لاعب الجمباز (أي يقوموا ببنائها للخلف). إذا حدث ذلك، اعرض عليهم نموذجًا كاملاً، وحدد الاختلافات في البناء.
• ذكّر طلابك بأن عدّ الثقوب في العوارض والألواح سيساعدهم على وضع وحدات البناء في مكانها الصحيح.

قم بتبسيط هذا الدرس من خلال الآتي:

• مطالبة الطلاب بتنفيذ التجربتين 1 و3 فقط، متخطين الأذرع السقاطية

زِد الصعوبة عن طريق:

• جعل الطلاب يكتشفون بأنفسهم كيف يحركون السيارة إلى الخلف، ثم تكرار التجربة رقم 2 (سيتعين عليهم طي الذراع السقاطية الأمامية وخفض الذراع السقاطية الخلفية على الترس.)
• تحدي طلابك لإعادة تصميم النموذج لجعله يقطع مسافة أكبر، مع استخدام نفس وحدة البناء الثقيلة ككتلة للبندول

(ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.)
لإدماج تنمية مهارات الرياضيات، اطلب من طلابك التجربة عن طريق سحب لاعب الجمباز للخلف في خمس زوايا مختلفة مع تعشيق إحدى الأذرع السقاطية. اطلب منهم تسجيل المسافة المقطوعة من كل زاوية. لزيادة التحدي، اطلب منهم رسم الارتفاع الذي سقط منه البندول والمسافة التي قطعتها السيارة على محور س-ص. اطلب منهم شرح كيف تبدو الرسمة ولماذا.

General framework for mathematics 2019 curriculum standards in UAE - 6.12.5.1

قم بتنزيل خطة دروس "مجموعة التعلّم الذاتي" من موارد التعلّم الهجين.