حدِّد هدفك

• يستكشف هذا الدرس أوجه ارتباط طاقة الحركة بالسرعة والكتلة. سيجري الطلاب تجربة تركز على قياس المسافة المقطوعة بمرور الوقت، باستخدام دوران العجلات كدخل. باستخدام رسم بياني يعرض دوران عجلة مقابل الوقت، سيتتبعون رسمًا بيانيًا يوضح المسافة المقطوعة بمرور الوقت، ثم يحاولون تمثيل السرعة مقابل الوقت بيانيًا. وأخيرًا، سيستخدمون قيمة السرعة القصوى لحساب طاقة الحركة باستخدام المعادلة: E_k = ½mv² m = 305 g
• استخدم مواد مختلفة لإشراك الطلاب في موضوع الطاقة الحركية.

إثارة مناقشة
ابدأ مناقشة بطرح الأسئلة المتعلقة بالدرس. فيما يلي بعض الاقتراحات:

• كيف يبدو الرسم البياني الذي يوضح المسافة المقطوعة مقابل الوقت؟
• كيف يبدو الرسم البياني الذي يوضح السرعة مقابل الوقت؟
• كيف يبدو الرسم البياني الذي يوضح طاقة الحركة مقابل الوقت؟

اطلب من الطلاب تدوين أفكارهم كفرضية.

• اطلب من الطلاب بناء مركبة ذات عجلات حرة الحركة، ويمكنها عدّ دورات العجلات خاصتهم. يمكنهم إنشاء نماذج خاصة بهم، أو اتباع تعليمات البناء في التطبيق لبناء نموذج لعبة "سترييت كيرلينغ روك".
• اطلب من الطلاب تجربة نماذجهم باستخدام البرنامج المقترح.
• اطلب منهم تتبع رسم بياني بالمسافة المقطوعة مقابل الوقت، ووصف ما يرونه:
  • ماذا تمثل النتوءات في الرسم البياني؟
  • لماذا تزداد المسافة بين النتوءات مع مرور الوقت؟

• اطلب من الطلاب مواصلة التجربة من خلال:
  • تحويل عدد الدورات في الثانية إلى مسافة
  • تحويل المسافة المقطوعة بمرور الوقت إلى سرعة
• السماح للطلاب ببعض الوقت لتعديل برامجهم لتحسين الأداء.
• تشجيعهم على تسجيل أكبر قدر ممكن من البيانات خلال تجاربهم.
• اطلب منهم حفظ بياناتهم كملف CSV، حتى يتمكنوا من استخدامها في برامج أخرى إذا رغبوا في ذلك.

• إذا كان الطلاب لا يزال بإمكانهم استخدام مجموعات SPIKE Prime، اطلب منهم إكمال المهام من تطبيق SPIKE، لتطبيق ما تعلموه من التعلّم العملي، على سبيل المثال:
  • اطلب من الطلاب لعب مباراة مع تسجيل أدائهم في الرميات. اطلب منهم دفع نموذج "سترييت كيرلينغ روك"، في محاولة لإيقاف الجزء الأمامي من النموذج عند أقرب نقطة ممكنة من منتصف الهدف. اشرح أن كل طالب أو فريق لديه 3 محاولات، ويجب عيله قياس المسافة من منتصف الهدف إلى مقدمة نموذجه بعد كل محاولة. الطالب أو الفريق الذي يحقق أصغر مسافة تراكمية بعد 3 محاولات يفوز بالمباراة!
• إذا لم يكن لدى الطلاب إمكانية وصول إلى مجموعاتهم، اطلب منهم استيفاء مفكرة المبتكر الخاصة بالطالب أو كلفهم بأحد الأنشطة الإضافية المقترحة أدناه. يمكن القيام بمعظم الأنشطة الإضافية باستخدام البيانات التي تم جمعها خلال جلسة التدريب العملي
• يسِّر جلسة مشاركة يقوم الطلاب فيها بتبادل المعلومات. يمكن القيام بذلك باستخدام أي أداة/أسلوب يعتبر الأكثر كفاءة (أي شخصيًا أو عبر الإنترنت).

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

القائمة المرجعية لملاحظات المعلم
أنشئ مقياسًا يناسب احتياجاتك، على سبيل المثال:

منجز بصورةٍ جزئية
منجز بالكامل
منجز بصورةٍ تتجاوز الهدف المحدد

استعن بمعايير النجاح التالية لتقييم مدى تقدم الطلاب:

• يستطيع الطلاب برمجة جهاز لتسجيل البيانات على خط بياني.
• يستطيع الطلاب تفسير القيم الواردة من الخط البياني.
• يستطيع الطلاب شرح طاقة الحركة وعلاقتها بالسرعة.

التقييم الذاتي
اطلب من كل طالب اختيار وحدة البناء التي يشعر أنها أفضل تمثيل لأدائه.

• أزرق: أستطيع رسم البيانات باستخدام البرنامج المتوفر في التطبيق.
• أصفر: أستطيع إنشاء خط بياني خاص بي وشرح نتائجي.
• بنفسجي: صنعت تجارب جديدة بمفردي.

تقييم الأقران

شجّع الطلاب علي إبداء الملاحظات للآخرين عن طريق:

• حث كل طالب على تقييم أداء الآخر باستخدام مقياس "وحدات البناء الملونة" المشار إليه أعلاه.
• اطلب منهم تقديم ملاحظات بناءة لبعضهم بعضًا حتى يتمكنوا من تحسين أدائهم أثناء الدرس القادم. تلك فرصة عظيمة لاستخدام أدوات التواصل عبر الفيديو أو نشر المدونات في سيناريو التعلّم المدمج.

بسِّط هذا الدرس عن طريق:

• قم بقصر تركيز الدرس على تغايرات المسافة المقطوعة بمرور الوقت

انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي عن طريق:

• مطالبة الطلاب بتصميم وبناء مركباتهم الخاصة ذات العجلات الحرة وتكرار التجربة ومقارنة بياناتهم مع أداء نموذج آخر (على سبيل المثال، من بيانات طالب آخر).
• مطالبة الطلاب بتصميم وبناء أجهزة الدفع خاصتهم التي يمكن أن توفر رميات أكثر انتظامًا وتوثيق عملية التصميم

نصائح البناء

نصائح البرمجة

تم تصميم هذا الدرس ليتم تشغيله أثناء توصيل الموزع من خلال USB أو Bluetooth. في هذا الوضع، يتم بث البيانات التي تم جمعها بواسطة وحدة التحكم الرئيسية إلى جهازك مباشرةً، ومن ثم تتبعها في الوقت الفعلي على الخط البياني.

البرنامج الرئيسي

برنامج الحل

نصائح البيانات العلمية
هنا مثال على البيانات التي يمكن للطلاب توقعها من هذه التجربة.

ملحق الرياضيات

لإدماج تنمية المهارات الحسابية:

• اطلب من الطلاب استكشاف ما يحدث عندما يغيرون كتلة نموذج لعبة "سترييت كيرلينغ روك" عن طريق إضافة عناصر (مثل المحركات) أو جسم ثقيل (مثل زجاجة مياه). اطلب منهم تحديث نماذجهم، وإعادة إجراء التجربة، ومقارنة الرسوم البيانية التي تظهر السرعة مقابل الوقت لمختلف الكتل.

ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.*

ملحق فنون اللغة

لإدماج تنمية مهارات فنون اللغة:

• اطلب من الطلاب إنشاء حملة تسويقية تروج للميزات الرئيسية لنماذجهم. أخبرهم أن يذكروا الخصائص التقنية لنماذجهم وأن يستعينوا بالحقائق العلمية المتعلقة بمفاهيم السرعة والطاقة لتسليط الضوء على فوائدها.

ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.*

الروابط المهنية

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

• التعليم والتدريب
• العلوم الصحية