سرعة الرياح
أنشئ طريقة لعرض سرعة الرياح بالاستعانة بالبيانات السحابية الكمية.
خطة الدرس
1. الإعداد
- اقرأ مواد الطالب في تطبيق SPIKE™ من LEGO® Education.
2. المشاركة
- استعن بالأفكار الموجودة في قسم إثارة مناقشة أدناه لإشراك طلابك في نقاش متعلق بهذا الدرس.
- اشرح الدرس.
3. الاستكشاف (20 دقيقة)
- حث الطلاب على العمل في أزواجٍ لبناء مؤشر الرياح.
- اطلب منهم تشغيل البرنامج. ولاحظ ردود أفعالهم. وذكّرهم بضرورة إدخال اسم مدينة حتى يعمل البرنامج.
4. الشرح (5 دقائق)
- اطلب من الطلاب شرح كيفية عرض البيانات الواردة من السحاب على النموذج وكيف تمثل مقياس بوفورت.
5. التوضيح (15 دقيقة)
- اطلب من الطلاب تمديد برامجهم بمزيد من عبارات "IF ELSE" الشرطية لحساب سرعات الرياح المختلفة وفقًا لمقياس بوفورت. ويمكنهم القيام بذلك عن طريق تقسيم المقياس إلى 4 أجزاء.
- اطلب من الطلاب عرض اتجاه الرياح في برامجهم (مثل: استخدام الأسهم الموجودة في المصفوفة الضوئية).
- لا تنسَ توفير بعض الوقت لإعادة ترتيب الأدوات.
6. التقييم
- قدم الملاحظات عن أداء كل طالب.
- يمكنك الاستعانة بنماذج التقييم المتوفرة لتبسيط العملية.
إثارة مناقشة
ابدأ مناقشة عن الرياح.
- تحدث عما يمكنك وما يتعذر عليك فعله في الأيام العاصفة (مثل: توجيه طائرة مسيرة أو اللعب بطائرة ورقية أو لعب كرة القدم أو كرة القاعدة أو إقامة حفلة في أماكن مفتوحة).
- استكشف مختلف تصنيفات سرعة الرياح (مثل: مقياس بوفورت).
- اطلب من الطلاب التفكير في الطرق المختلفة التي يمكن قياس الرياح بها.
اجعل الطلاب يشاهدون مقطع الفيديو هذا لمعرفة ما هم على وشك القيام به.
نصائح البناء
محاذاة المحركات على النحو الصحيح
تأكد من وضع الطلاب للمحرك على النحو الصحيح أثناء البناء. فطريقة وضعه ستؤثر على كيفية برمجة هذا النموذج.
إعادة استخدام النموذج لدروس أخرى
إذا كان الوقت محدودًا، استخدم نسخة أساسية من النموذج (أي تجاهل عناصر المكونة للشخصية).
استخدام المصفوفة الضوئية
يمكنك استخدام محرك آخر أو أسهم على المصفوفة الضوئية في وحدة التحكم الرئيسية لعرض اتجاه الرياح.
مقياس بوفورت
تتوافق ألوان وحدات البناء في النموذج مع مقياس بوفورت، الذي وضعه الأيرلندي فرانسيس بوفورت خبير علم وصف المياه (الهيدروجرافي) في عام 1805. وهو يتصف بالآتي:
- أزرق: مقياس بوفورت 1-3 (1 إلى 12 ميل في الساعة أو 0.5 - 5.5 متر في الثانية)، نسيم خفيف إلى لطيف
- أخضر: مقياس بوفورت 4-6 (13 إلى 31 ميل في الساعة أو 5.5 - 13.8 متر في الثانية)، نسيم معتدل إلى عليل
- أصفر: مقياس بوفورت 7-9 (31 إلى 54 ميل في الساعة أو 13.8 - 24.4 متر في الثانية)، رياح قوية إلى هوجاء
- أحمر: مقياس بوفورت 10-12 (55 إلى أكثر من 73 ميل في الساعة أو 24.4 - 32.7 متر في الثانية)، عاصفة إلى إعصار
نصائح البرمجة
البرنامج الرئيسي
حل ممكن
البرامج الأخرى
التمايز
قم بتبسيط هذا الدرس من خلال الآتي:
- تنفيذ نشاط بسيط بدون أجهزة لمساعدة الطلاب على تصوّر نطاق سرعة الرياح المرتبط بالألوان المختلفة. واستعن بالملف الموجود بصيغة PDF لزيادة الإلهام.
انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي من خلال:
- تعديل مؤشر الرياح بحيث يمكنه التحرك في نطاق 180 درجة. ولاحظ مدى السرعة التي يمكن لطلابك إعادة معايرته بها.
- تحفيز الطلاب على تصميم مؤشرات الرياح الخاصة بهم.
فرص التقييم
القائمة المرجعية لملاحظات المعلم
أنشئ مقياسًا يناسب احتياجاتك، على سبيل المثال:
- منجز بصورة جزئية
- منجز بالكامل
منجز بصورة تتجاوز الهدف المحدد
استعن بمعايير النجاح التالية لتقييم مدى تقدم طلابك:
يستطيع الطلاب استخدام العبارات الشرطية لمعايرة مقياسهم.
يستطيع الطلاب معايرة مقياسهم بغض النظر عن البيانات التي يستعينون بها (وحدات البيانات).
يستطيع الطلاب تعديل برنامجهم لجمع واستخدام نوعين مختلفين من البيانات السحابية في نفس الوقت (سرعة الرياح واتجاهها).
التقييم الذاتي
اجعل كل طالب يختار وحدة البناء التي يشعر بأنها أفضل تمثيل لأداءه. * أزرق:
نجحت في برمجة نموذجي مستعينًا بالبيانات السحابية عن الطقس لإظهار سرعتين مختلفتين للرياح من ثلاثة مواقع منفصلة. * أصفر:
نجحت في برمجة نموذجي لقراءة أربع فئات مختلفة من سرعة الرياح على مقياس بوفورت من ثلاثة مواقع منفصلة. * بنفسجي: نجحت في إضافة وبرمجة محرك آخر يحتوي على قرص دوار لعرض اتجاه الرياح في كل موقع. 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.
ملحق فنون اللغة
لإدماج تنمية مهارات فنون اللغة:
- حث الطلاب على تسجيل التحذيرات وإصدارها استنادًا إلى توقعاتهم لسرعة الرياح.
- كجزءٍ من توقعهم، شجعهم على شرح كيفية هبوب الرياح.
ملاحظة: سيصلح ذلك لدرس أطول.
ملحق الرياضيات
لإدماج تنمية المهارات الحسابية:
- عند قيام الطلاب ببرمجة زاوية المحرك لإظهار سرعة الرياح؛
▷ اشرح لهم أنهم يفسرون العبارات بشأن الموضع النسبي لرقمين
▷ اشرح لهم أنهم يكتبون عبارات ترتيب للأرقام المنطقية في هذا السياق الواقعي (مثل: أنهم يكتبون "سرعة الرياح 13.8 > 24.4 متر في الثانية" للتعبير عن حقيقة أن سرعة الرياح أسرع). وسيختارون وحدات بحجم مناسب للقياس، ويقومون ببرمجة المحرك لتحرّك في زاوية بشكل تناسبي. - حث الطلاب على العمل باستخدام وحدات مختلفة (مثل: الميل في الساعة أو الكيلو في الساعة أو العُقدة).
ملاحظة: سيصلح ذلك لدرس أطول.
الروابط المهنية
قد يرغب الطلاب الذين استمتعوا بهذا الدرس في استكشاف هذه المسارات المهنية:
- العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (الهندسة والتكنولوجيا)
- العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (العلوم والرياضيات)
دعم المعلم
سيقوم الطلاب بما يلي:
- استكشاف استخدام بيانات الطقس المباشرة للتحكم في المخرجات
UAE MOE DTI Standards – AND - (G8 2.1.2):
Explain the importance of meeting the expectations of the users.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G8 2.2.1):
Explain variety of computer applications to gather/collect data and communicate their knowledge effectively.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G8 2.2.2):
Use application programs (databases and spreadsheets) to organize and analyze data and propose solutions
UAE MOE DTI Standards – Evaluation – G8:
Assessment (G8.4.2) – Enhancement (G8.4.3)
علوم: 1.1.2.1.G8
یظھر فھمًا للعلاقة بین العلم والمجتمع والتكنولوجیا
علوم: 2.2.2.1.G8
تصمیم الحلول التكنولوجیة والھندسیة في إطار المعرفة العلمیة والریاضیة
علوم: 2.1.3.2.G7
یظھر فھماً لما ینظم الطقس والمناخ.
رياضيات: 7.4.7.1
تحويل وحدات القياس بين النظامين العادي والمتري.
رياضيات: 7.1.4.1
تحديد العلاقات التناسبية وغير التناسبية.
مادة الطالب
ورقة عمل الطالب
قم بالتنزيل أو العرض أو المشاركة كصفحة HTML عبر الويب أو كملف PDF قابل للطباعة.