المجموعة الأساسية EV3 من LEGO® MINDSTORMS® Education

إطلاق القمر الصناعي

تصميم وبناء وبرمجة روبوت قادر على وضع القمر الصناعي داخل المنطقة المحددة على بساط التحدي.

120-90 دقيقة.
متوسط
الصفوف 6-8
lesson-header-3-5

خطة الدرس

1. الإعداد

  • اقرأ المواد الطلابية في تطبيق EV3 Classroom.
  • اجمع بعض المعلومات حول أقمار الاتصالات وكيفية استخدامها للاتصالات الفضائية البعيدة.
  • 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 المنطقة المحددة ويضع القمر الصناعي بداخلها.

الجزء B

5. التوضيح (45 دقيقة)

  • اجعل كل فريق يتدرّب على اصطفاف الروبوت الخاص به وإرساله في مهمة لإطلاق القمر الصناعي.
  • 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

يرسل قمر الاتصالات الصناعي موجات راديو ويقوّيها من مداره حول الأرض إلى مواقع مختلفة على سطح الأرض. ولأن موجات الراديو تنتقل في خطٍ مستقيم، يجب أن يكون خط رؤية بين المرسل والمتلقي. ولذلك فإن الأقمار الصناعية المطلقة في مدار مناسبة لحفظ خط رؤية مع كوكب المريخ على نحوٍ أفضل من الهوائيات المثبتة في الأرض. كما أنها لا تتأثر نسبيًا بالتداخل الكهرومغناطيسي أو الاضطرابات الجوية.

engage-3-5

استعن بهذه الأسئلة لإشراك الطلاب في مناقشة عن إمكانية استخدام أقمار الاتصالات في الاتصال بالفضاء البعيد:

  • ما هو قمر الاتصالات الصناعي؟
  • كيف تُستخدم الأقمار الصناعية في الاتصال بالفضاء البعيد؟

هدف المهمة
أن ينتقل الروبوت إلى المنطقة المحددة ويضع القمر الصناعي بداخلها.

فيما يلي مثال لحل مهمة ينجز هذه المهمة:

MCR-SV-3-5-Launch-the-Satellite-into-Orbit-Cover

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:

  • اذكر بعض الطرق التي يمكن للروبوت استخدامها للوصول إلى المنطقة المحددة؟
  • أي نوع من الآليات الميكانيكية يمكن استخدامه لوضع القمر الصناعي بعناية ودقة في المنطقة المحددة؟
solution-3-5

مثال لحل المهمة
يتكون مثال حل المهمة من ملحقات الحل التالية:

PDF-3-5-Solution-Cover

تنفيذ المهمة
ضع نموذج مثال الحل في موضع البدء "2" على بساط التحدي، ثم ضع القمر الصناعي على وحدة القمر الصناعي، ثم ابدأ تنفيذ المهمة.

MCR-SV-3-5-Launch-the-Satellite-into-Orbit-Cover

استكشاف أخطاء المهمة وإصلاحها
بدلًا استخدام مستشعر الألوان لاكتشاف المنطقة المحددة على بساط التحدي، يمكنك بالأحرى قياس الزاوية والمسافة للتنقل على طول المسار المخطط بعناية.

نصائح البرمجة

برنامج الحل

EV3 Classroom-Programs 3-5-solution ar-ae

التمايز

قم بتبسيط هذا الدرس من خلال:

  • العمل جنبًا إلى جنب مع طلابك لمساعدتهم على معرفة كيفية التنقل إلى المنطقة المحددة
  • إكمال طلابك درس الحركات والمنعطفات في وحدة مدرب الروبوت قبل محاولة القيام بهذه المهمة
  • تشجيع التدريب والتعلّم بين الأقران

انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي من خلال:

  • تحديد الوقت المتاح للطلاب لحل 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:

  1. منجز بصورة جزئية
  2. منجز بالكامل
  3. 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: لا يوجد أي جزء من القمر الصناعي داخل المنطقة المحددة.
  • الفضية: توجد أجزاء من القمر الصناعي خارج المنطقة المحددة.
  • الذهبية: كل أجزاء القمر الصناعي موجودة داخل المنطقة المحددة.
  • البلاتينية: كل أجزاء القمر الصناعي موجودة داخل المنطقة المحددة. كما أن الفريق تجاوز متطلبات المهمة وأضاف ميزات أخرى إلى التصميم.
assessment-row-space

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 والتكنولوجيا 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

المواد الطلابية

Download, view or share the student worksheet, either as an online HTML page or a printable PDF

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.