مجموعة SPIKE™ Prime من LEGO® Education

معسكر التدريب 3: التفاعل مع الخطوط

اكتب برامج باستخدام مستشعر الألوان لجعل قاعدة القيادة ذاتية الحركة.

45-30 دقيقة.
مبتدئ
الصفوف 6-8
lesson-header

خطة الدرس

1. الإعداد

  • اقرأ مواد الطالب في تطبيق SPIKE من LEGO® Education.
  • ستحتاج في هذا الدرس إلى خطٍ أسود سميك على سطحٍ أبيض أو فاتح اللون.

    ▷ ارسم خطًا أسودًا على صفحة من الورق الأبيض
    ▷ استخدم شريطًا كهربائيًا على سطحٍ فاتح اللون
    ▷ اطبع مستند "أفكار الخطوط" المتوفر بصيغة PDF
    ▷ استخدم محورًا أسودًا احتياطيًا من مجموعة LEGO SPIKE Core

2. المشاركة (5 دقائق)

  • استعن بالأفكار الموجودة في قسم "إثارة مناقشة" أدناه لإشراك طلابك في نقاش متعلق بهذا الدرس.
  • استعن بمقطع الفيديو لشرح الدرس.

3. الاستكشاف (20 دقيقة)

  • اجعل الطلاب يعملون في أزواجٍ لبناء قاعدة القيادة مع مستشعر الألوان.
  • اطلب منهم تشغيل حزمة البرمجة الأولى لجعل روبوت قاعدة القيادة التدريبي خاصتهم يتحرّك للأمام ويتوقف في وضعٍ متعامد مع الخط الأسود.
  • اجعلهم يجربون حزمة البرمجة الثانية ثم يصفون ما يحدث.

4. الشرح (5 دقائق)

  • أجرِ مناقشة عن كيفية اكتشاف مستشعر الألوان للخط الأسود.

5. التوضيح (15 دقيقة)

  • اجعل الطلاب يعملون على البرنامج التالي لجعل قاعدة القيادة خاصتهم تتبع خطٍ أسود.
  • اطلب منهم تحسين هذه البرمجة لإنشاء برنامجٍ أفضل لتتبع الخط.

6. التقييم

  • قدم الملاحظات عن أداء كل طالب.
  • يمكنك الاستعانة بنماذج التقييم المتوفرة لتبسيط العملية.

إثارة مناقشة

استخدم هذه الأفكار لإشراك الطلاب في مناقشة عن ميادين المسابقات والخطوط التي غالبًا ما تكون جزءًا منها.

  • اسأل الطلاب كيف يمكنهم استخدام هذه الخطوط لمساعدتهم في جعل برنامج قاعدة القيادة الخاص بهم أكثر فعالية.
  • اشرح مختلف أنواع الخطوط والتقاطعات:

    ▷ الخطوط الرفيعة
    ▷ الزوايا القائمة
    ▷ خطوط مفترق الطرق على شكل حرف T
    ▷ الخطوط المتقطعة
    ▷ الخطوط السوداء يقطعها خط ملوّن

اجعل الطلاب يشاهدون مقطع الفيديو هذا لمعرفة ما هم على وشك القيام به.

lesson-header

نصائح البناء

قاعدة القيادة البسيطة مع مستشعر الألوان
استخدم نموذج قاعدة القيادة البسيطة مع مستشعر الألوان. وتذكر أن تستخدم مشابك الكبلات.

teacher-color1

استخدام مستشعر الألوان
يمكن استخدام مستشعر الألوان بوضعين مختلفين لحل هذا التحدي (أي وضع اللون أو وضع شدة الضوء المنعكس).

يتميز وضع شدة الضوء المنعكس لمستشعر الألوان بأنه يعطي دقة قصوى. اتباع خطٍ عبارة عن كشفٍ تبادلي للونين اثنين أو قيمتين من شدة الضوء المنعكس. اقضِ بعض الوقت مع الطلاب لاستكشاف الطرق التي يستخدمها المستشعر لتبليغ القيم. على سبيل المثال:

استخدام المحركات في وضع الطاقة
عند تشغيل محرك باستخدام وضع السرعة المنظمة، ترسل وحدة التحكم الرئيسية الطاقة (الجهد الكهربي) تدريجيًا إلى المحركات للوصول إلى السرعة المطلوبة وإبقاء هذه السرعة ثابتة، بغض النظر عما إذا كانت قاعدة القيادة تتحرك على سطحٍ مستوٍ أو على منحدرٍ.

عند تشغيل محرك في وضع الطاقة، ترسل وحدة التحكم الرئيسية الطاقة (الجهد الكهربي) المطلوبة فورًا إلى المحركات.

وفي حالة متتبع الخط، وحيث أن قاعدة القيادة تحتاج إلى إجراء حركات صغيرة وسريعة (تكون على الأرجح دون 10 درجات متـأرجحة بين المنطقتين البيضاء والسوداء)، فإن البرمجة باستخدام وضع الطاقة تكون أكثر تفاعلية، ما يترتب عليه تتبع أكثر دقة للخط.

ستجد هذا القالب في ملحق ""قوالب محرك إضافية"" (More Motors).

نصائح البرمجة

البرنامج الرئيسي

SPIKE Competition Ready Training camp 3 Step03-Program - ar-ae

حل ممكن

SPIKE Competition Ready Training camp 3 Teacher Solution - ar-ae

البرامج الأخرى

SPIKE Competition Ready Training camp 3 Teacher Other - ar-ae

التمايز

قم بتبسيط هذا الدرس من خلال الآتي:

  • شرح وضع شدة الضوء المنعكس لمستشعر الألوان

    ▷ تعرّف على المزيد عن مستشعر الألوان في قسم التعليمات في تطبيق SPIKE.

انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي من خلال:

  • تحدي الطلاب أن يعدّلوا برامجهم لاتباع خطوطٍ مختلفة الأحجام والألوان والأشكال.

فرص التقييم

القائمة المرجعية لملاحظات المعلم
أنشئ 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:

  • يمكن للطلاب برمجة قاعدة القيادة خاصتهم للتفاعل مع الخطوط باستخدام مستشعر الألوان.
  • يمكن للطلاب استخدام العبارة الشرطية "IF ELSE" في برنامجهم لإعداد برنامجٍ بسيط لتتبع الخط.
  • يمكن للطلاب تحسين برنامج تتبع الخط الخاص بهم ليكون أكثر دقة.

التقييم الذاتي

اجعل كل طالب يختار وحدة البناء التي يشعر بأنها أفضل تمثيل لأداءه.

  • أزرق: لقد جعلنا قاعدة القيادة الخاصة بنا تتوقف عند خطٍ متعامد ومتوازي.
  • أصفر: لقد برمجنا قاعدة القيادة الخاصة بنا على تتبع خط.
  • بنفسجي: لقد عدّلنا برنامج تتبع الخط الخاص بنا لتحريك قاعدة القيادة على نحوٍ أسرع وأكثر فعالية. تقييم الأقران شجّع طلابك علي إبداء الملاحظات للآخرين عن طريق: * حث كل طالب على أن يقيّم أداء الآخر باستخدام مقياس "وحدات البناء الملونة" المشار إليه أعلاه. * مطالبتهم بتقديم تعقيبات بناءة لبعضهم البعض حتى يتمكنوا من تحسين أداء المجموعة خلال الدرس التالي.
student-06

ملحق فنون اللغة

لإدماج تنمية مهارات فنون اللغة:

  • قدّم برنامجًا يسمى متتبع الخطوط المتمايزة (انظر قسم نصائح البرمجة أدناه) واجعل الطلاب يحاولون كشف آلية عمل البرنامج.
  • اطلب من الطلاب تقييم أداء هذا البرنامج مقارنة ببرامجهم السابقة لتتبع الخط.

ملاحظة: سيصلح ذلك لدرس أطول.

ملحق الرياضيات

لإدماج تنمية المهارات الحسابية:

  • اطلب من الطلاب استخدام هذه المصطلحات لشرح آلية عمل برنامج تتبع الخط عند استخدام شدة الضوء المنعكس لمستشعر الألوان:

    ▷ قيمة الحد
    ▷ القيمة المتوسطة
    ▷ أكبر من، أقل من
    ▷ النطاق
    ▷ النسبة المئوية

ملاحظة: سيصلح ذلك لدرس أطول.

الروابط المهنية

قد يرغب الطلاب الذين استمتعوا بهذا الدرس في استكشاف هذه المسارات المهنية:

  • تكنولوجيا المعلومات (تطبيقات تكنولوجيا المعلومات)
  • التصنيع والهندسة (تكنولوجيا الآلات)
  • التصنيع والهندسة (العلوم المؤهلة للهندسة)

دعم المعلم

سيقوم الطلاب بما يلي:

  • برمجة قاعدة القيادة خاصتهم على التوقف عند خطٍ أسود.
  • برمجة قاعدة القيادة خاصتهم على اتباع خطٍ أسود.

UAE MOE DTI Standards – AND - (G6 2.1.2), (G7 2.1.2), (G8 2.1.2):
Explain the importance of meeting the expectations of the users.

UAE MOE DTI Standards – AND - (G7 2.4.2):
Explain the interrelationships of parts in their designs and models.

UAE MOE DTI Standards – AND - (G8 2.4.1):
Develop/evaluate innovative design through discussion, annotated sketches, cross-sectional and exploded diagrams, prototypes, pattern pieces, and computer-aided design.

UAE MOE DTI Standards – Implementation – G6 - Planning:
Demonstrate confidence in developing, modifying, and evaluating implementation plans.

رياضيات: 6.11.1.1
تلخيص البيانات العددية باستخدام المتوسط الحسابي

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.