تجميع الطاقم
تصميم وبناء وبرمجة روبوت قادر على أن ينتقل إلى القاعدة القمرية، وأن يأخذ قائدة الرحلة ويوصلها إلى منطقة القاعدة.
خطة الدرس
1. الإعداد
- اقرأ المواد الطلابية في تطبيق EV3 Classroom.
- اجمع بعض المعلومات حول استعداد رواد الفضاء للمهام الفضائية.
- إذا كنت تشعر أن هناك حاجة إليها، ضع خطة لبعض الدروس لدراسة وحدة مدرب الروبوت في التطبيق. وسيساعد ذلك على إلمام طلابك بمجموعة LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
- لإكمال هذا الدرس، يجب على طلابك بناء نماذج تحدي الفضاء الثمانية وإعداد بساط التحدي.
- إذا لم يكن لديك وقت لحصتين متعاقبتين، فيمكنك التخطيط لاستكمال هذا الدرس على جلسات متعددة.
الجزء A
2. المشاركة (10 دقائق)
- استعن بالأفكار الموجودة في قسم إثارة مناقشة أدناه لإشراك طلابك في نقاش متعلق بهذا الدرس.
- شرح الهدف والقواعد وشارات الإنجاز لهذه المهمة.
- تقسيم الصف إلى أزواج.
3. الاستكشاف (25 دقيقة)
- اطلب من طلابك التفكير طرح أفكار لحل هذه المهمة.
- تشجيعهم على إنشاء نماذج أولية متعددة، واستكشاف كل من البناء والبرمجة.
- امنح بعض الوقت للفرق للعمل بشكل مستقل على بناء واختبار حلولها.
4. الشرح (10 دقائق)
- قم بعمل مناقشة عن الوظائف الرئيسية التي يجب أن تكون لدى الروبوت كي ينتقل إلى القاعدة القمرية ليجلب قائدة الرحلة.
الجزء B
5. التوضيح (45 دقيقة)
- اجعل كل فريق يتدرّب على اصطفاف الروبوت الخاص به وإرساله في مهمة لجلب قائدة الرحلة.
- اسمح لهم بمواصلة العمل على أجهزة الروبوت خاصتهم حتى يكونوا على استعداد لخوض محاولة خاضعة للتحكيم.
- لا تنسَ توفير بعض الوقت لإعادة ترتيب الأدوات.
6. التقييم
- امنح شارات الإنجاز بناءً على مدة كفاءة كل فريق في حل المهمة.
- تقييم مدى إبداع حل كل فريق ومدى كفاءة فريقهم في العمل معاً.
- يمكنك الاستعانة بنماذج التقييم المتوفرة لتبسيط العملية.
إثارة مناقشة
في رحلة بشرية إلى المريخ، يجب أن يتحلى الطاقم بالقدرة على احتمال الظلمة والجاذبية المنخفضة والعُزلة. ويمكن استخدام القاعدة القمرية لتأهيل الطاقم لأجل ذلك بدنيًا ونفسيًا. وعلى الأرض، تُستخدم محطة بحوث في قارة أنتاركتيكا لمحاكاة ظروف وأوضاع المهام إلى المريخ.
استخدم هذه الأسئلة لإشراك طلابك في مناقشة حول كيفية تدريب رواد الفضاء وإعدادهم للمهام الفضائية:
- ما هو رائد الفضاء؟
- كيف يمكن لرواد الفضاء الاستعداد للمهام الفضائية؟
هدف المهمة
أن ينتقل الروبوت إلى القاعدة القمرية ويجلب قائدة الرحلة ويوصلها إلى منطقة القاعدة.
فيما يلي مثال لحل مهمة ينجز هذه المهمة:
قواعد المهمة
هناك خمس قواعد تنطبق على جميع مهام تحدي الفضاء. تأكد من أن طلابك يعرفونها جميعًا قبل أن يبدأوا:
- يجب أن يبدأ الروبوت الخاص بك مهمته من منطقة القاعدة.
- يجب أن يغادر الربوت الخاص بك منطقة القاعدة قبل تنفيذ المهمة.
- تتم "العودة الناجحة للروبوت" بعد عبور كل أجزاء الروبوت لكافة أجزاء خط منطقة القاعدة.
- لا يسمح لك بلمس الروبوت خارج منطقة القاعدة.
- في حالة لمس الروبوت وهو خارج منطقة القاعدة بالكامل ممسكًا بعنصر ما، يجب إعادة العنصر إلى موضعه الأصلي وبدء المهمة من جديد.
شارات إنجاز المهمة
هناك أربعة مستويات لشارات الإنجاز. اشرح لهم أن كل فريق سيحصل على شارة إنجاز استنادًا إلى جودة الأداء في إنجاز المهمة. راجع قسم فرص التقييم في الأسفل للاطلاع على وصف شارات الإنجاز لهذه المهمة.
نصائح البناء
الحلول المفتوحة
تم تصميم هذا المشروع بحيث يمكن لكل طالب أو فريق أن يأتي بحل فريد. استخدم هذه الأسئلة لمساعدة الفرق على طرح الأفكار لحل هذه المهمة:
- هل يمكنك التفكير في بعض الطرق التي يمكن للروبوت أن ينتقل بها إلى القاعدة القمرية؟
- ما نوع الآلية الميكانيكية التي يمكن استخدامها لالتقاط قائدة الرحلة؟
مثال لحل المهمة
يتكون مثال حل المهمة من ملحقات الحل التالية:
تنفيذ المهمة
ضع نموذج مثال الحل في موضع البدء "2" على بساط التحدي، ثم ابدأ تنفيذ المهمة. تأكد من أن وحدة الطاقم موضوعة كما هو موضح في الفيديو.
استكشاف أخطاء المهمة وإصلاحها
استخدم مستشعر الألوان في وضع "الألوان" لاكتشاف وقت وصول الروبوت إلى القاعدة القمرية على بساط التحدي. استخدم مستشعر الألوان في وضع "شدة الضوء المنعكس" للتعرّف على قائدة الرحلة. إذا لم يكتشف مستشعر الألوان التغيرات الطارئة في اللون على بساط التحدي، حاول معايرة المستشعر.
نصائح البرمجة
برنامج الحل
التمايز
قم بتبسيط هذا الدرس من خلال:
- العمل جنبا إلى جنب مع طلابك لمساعدتهم على ابتكار طريقة للتعرف على موعد وصول الروبوت إلى القاعدة القمرية
- إكمال طلابك درس الألوان والخطوط الدرس في وحدة مدرب الروبوت قبل محاولة القيام بهذه المهمة
- تشجيع التدريب والتعلّم بين الأقران
انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي من خلال:
- تدوير موضع رائدي الفضاء بشكل عشوائي ومطالبة الطلاب بإنشاء برنامج يستجيب لهكذا متغير
- تحديد الوقت المتاح للطلاب لحل المهمة
- تحدي الطلاب لاستخدام مستشعر ألوان لحل هذه المهمة
- إضافة قيود تصميمية عبر الحد من عدد عناصر LEGO® المتاحة أو تعيين "سعر" لكل نوع من عناصر LEGO و"تكلفة" قصوى لكل روبوت.
فرص التقييم
القائمة المرجعية لملاحظات المعلم
أنشيء مقياسًا يناسب احتياجاتك، على سبيل المثال:
- منجز بصورة جزئية
- منجز بالكامل
- منجز بصورة تتجاوز الهدف المحدد
استعن بمعايير النجاح التالية لتقييم مدى تقدم طلابك:
- طلاب صمموا روبوتاً يلبي متطلبات المهمة.
- ابتكر الطلاب حلولاً إبداعية واستخدموا حلولاً متعددة.
- طلاب عملوا معًا كفريق لإكمال المهمة.
شارات الإنجاز
امنح شارة إنجاز وفقًا لجودة أداء الفريق في حل مهمة التحدي.
- البرونزية: جلب الفريق خبيرًا آخر بدلًا من قائدة الرحلة.
- الفضية: استطاع الفريق أن يجلب قائدة الرحلة ولكن لم يتمكّن من العودة إلى منطقة القاعدة.
- الذهبية: جلب الفريق قائدة الرحلة وتمكّن من العودة إلى منطقة القاعدة.
- البلاتينية: جلب الفريق قائدة الرحلة وتمكّن من العودة إلى منطقة القاعدة. كما أن الفريق تجاوز متطلبات المهمة وأضاف ميزات أخرى إلى التصميم.
التقييم الذاتي
اجعل كل طالب يختار شارة الإنجاز التي يرى أنها تمثل الأداء الذي قدمه.
- البرونزية: لقد فعلنا ما بوسعنا في ظل ظروف صعبة.
- الفضية: واجهنا بضعة حوادث طوال الطريق ولكننا بالرغم من ذلك ناضلنا حتى بلغنا نهاية المهمة.
- الذهبية: لقد أنهينا المهمة وحققنا نتائج ممتازة.
- البلاتينية: لم نكتفِ بإنجاز المهمة فحسب، بل أضفنا أيضًا ميزات أصلية وفعالة إلى تصميمنا.
ملحق فنون اللغة
لدمج تنمية مهارات فنون اللغة، اطلب من طلابك:
- إنشاء عرض تقديمي أو فيديو يسلط الضوء على أداء الروبوت وميزاته.
- إنشاء عرض تقديمي يشرح بعض الميزات الهامة لبرنامجهم
ملاحظة: سيصلح ذلك لدرس أطول.
الروابط المهنية
قد يرغب الطلاب الذين استمتعوا بهذا الدرس في استكشاف هذه المسارات المهنية:
- تكنولوجيا المعلومات (برمجة الحاسوب)
- التصنيع والهندسة (العلوم المؤهلة للهندسة)
- العلوم وال تكنولوجيا والهندسة والرياضيات (الهندسة والتكنولوجيا)
دعم المعلم
سيقوم الطلاب بما يلي:
- إظهار مهاراتهم في حل مهمة ما
UAE MOE DTI Standards – DAA- G8:
Develop understanding of quality, accuracy and the role of specialist tools and equipment.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G8 2.1.2) - (G6 2.1.2):
Explain the importance of meeting the expectations of the users
UAE MOE DTI Standards – AND (G7 2.3.2) - (G6 2.3.2):
Generate ideas that are fit for purpose and recognize constraints in designs.
UAE MOE DTI Standards – DAA- G7:
Act confidently through using materials and equipment to make products.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G6 2.4.1):
Generate and communicate their design through discussion, annotated sketches, pattern pieces, a story board and computer-aided design
UAE MOE DTI Standards – AND - (G6 2.3.1):
Apply several techniques in generating appealing and functional ideas and creates a graphic of the way the idea was generated (e.g. a storyboard or flow-chart).
UAE MOE DTI Standards – Implementation – G6 - Planning:
Demonstrate confidence in developing, modifying, and evaluating implementation plans.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G7 2.4.2):
Explain the interrelationships of parts in their designs and models.
Exploration (G6.4.1), (G7.4.1), (G8.4.1)
Assessment (G6.4.2), (G7.4.2), (G8.4.2) – Enhancement (G6.4.3), (G7.4.3), (G8.4.3) – Documentation (G6.4.4), (G7.4.4), (G8.4.4)
G6.10.1.2.2 :علوم
یُحدّد مكونات النظام الشمسي، بما فیھا الشمس والأرض والكواكب الأخرى والأقمار الطبیعیة
مادة الطالب
ورقة عمل الطالب
قم بالتنزيل أو العرض أو المشاركة كصفحة HTML عبر الويب أو كملف PDF قابل للطباعة.