بدء الإطلاق
تصميم وبناء وبرمجة روبوت قادر على الانتقال إلى موقع الإطلاق والضغط على زر الإطلاق لإطلاق الصاروخ وتشغيل محطة المريخ.
خطة الدرس
1. الإعداد
- اقرأ المواد الطلابية في تطبيق EV3 Classroom.
- جمع بعض المعلومات حول الصواريخ وكيفية إطلاقها إلى الفضاء الخارجي.
- 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 موقع الإطلاق والضغط على زر الإطلاق.
الجزء B
5. التوضيح (45 دقيقة)
- اجعل كل فريق يتدرّب على اصطفاف الروبوت الخاص به وإرساله في مهمة لإطلاق صاروخ إلى محطة المريخ.
- 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
- منح 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
تتغير المسافة بين الأرض والمريخ بدرجة كبيرة، ويقتربان من بعضهما كل سنتين تقريبًا. وتبلغ المسافة بينهما نحو 55 مليون كم عندما يكونان أكثر قربًا من بعضهما، مما يقدم فرصة مناسبة للإطلاق. فالصاروخ المتجه إلى المريخ يجب أن يصل أولًا إلى سرعة إفلات تتجاوز 11 كم/ثانية للإفلات من جاذبية الأرض ثم بعد ذلك يبدأ رحلته إلى المريخ، والتي تستغرق من 150 إلى 300 يومٍ تقريبًا.
استخدم هذه الأسئلة لإشراك طلابك في مناقشة حول كيفية إطلاق الصواريخ إلى الفضاء الخارجي:
- ما هي الصواريخ الفضائية؟
- كيف يتم إطلاقها؟
هدف المهمة
أن ينتقل الروبوت إلى موقع الإطلاق ثم يضغط على زر الإطلاق. فينطلق الصاروخ وعندما يصل إلى محطة المريخ، يقوم بتشغيلها.
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 الروبوت 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 للانتقال إلى موقع الإطلاق؟
- أي نوع من الآليات الميكانيكية يمكن استخدامه للضغط على زر الإطلاق؟
مثال لحل المهمة
يتكون مثال حل المهمة من ملحقات الحل التالية:
تنفيذ المهمة
إعادة ظبط *الصواريخ *، *القاذفة *، محطة المريخ. ضع نموذج مثال الحل في موضع البدء "2" على بساط التحدي، ثم ابدأ تنفيذ المهمة. تأكد من أن وحدة القاذفة موضوعة كما هو موضح في الفيديو.
استكشاف أخطاء المهمة وإصلاحها
استخدم مستشعر الألوان في وضع "شدة الضوء المنعكس" لاكتشاف "الأرض" على بساط التحدي. وللحصول على نتائج متسقة، ابدأ بمعايرة مستشعر الألوان باستخدام خطوط الأبيض والأسود الموجودة خارج منطقة القاعدة مباشرة.
نصائح البرمجة
برنامج الحل
التمايز
قم بتبسيط هذا الدرس من خلال:
- العمل جنبا إلى جنب مع الطلاب لمساعدتهم على معرفة كيفية ضرب القاذفة بما يكفي من القوة لإطلاق صاروخ فور وصول الروبوت إلى موضعه
- 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:
- 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: أطلق الفريق الصاروخ حسب الخطة ولكن لم يصل أي جزء منه إلى المريخ.
- الفضية: أطلق الفريق الصاروخ ووصل المريخ ولكنهم لم ينجحوا في تشغيل المحطة.
- الذهبية: أطلق الفريق الصاروخ وتم تشغيل المحطة.
- البلاتينية: أطلق الفريق الصاروخ وتم تشغيل المحطة. كما أنهم تجاوزوا متطلبات المهمة وأضافوا 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 (الع لوم 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
مادة الطالب
ورقة عمل الطالب
قم بالتنزيل أو العرض أو المشاركة كصفحة HTML عبر الويب أو كملف PDF قابل للطباعة.