مجموعة SPIKE™ Prime من LEGO® Education

حدِّد هدفك

استكشف طاقة الحركة أثناء الحركة باستخدام السرعة المتغيرة.

90-45 دقيقة.
متقدم
الصفوف 6-8
Aim for it - Lesson Header

التحضير للتعلم المدمج

(قبل الحصة)

  • احرص على مشاهدة مقطع الفيديو لهذا الدرس على هذه الصفحة.
  • اقرأ مادة الطالب لهذا الدرس على الرابط الموجود في هذه الصفحة أو من تطبيق SPIKE.
  • قد ترغب في مراعاة:
    • اختيار الأداة (الأدوات) المناسبة والمكان المناسب. على سبيل المثال، يمكن مشاهدة مقاطع الفيديو أو قراءة كتاب أو التحضير لتجربة عملية يمكن تطبيقها بسهولة في المنزل. تنفيذ التجربة وجمع البيانات "بطريقة تطبيقية" يكون أسهل داخل الفصل.
    • استخدام مجموعة متنوعة من الأدوات والسماح للتمايز الواضح. وسيزيد ذلك من مشاركة الطلاب وتحسين نتائج التعلّم.
    • توفير طرق مختلفة للتعاون الافتراضي. وإليك بعض الأمثلة عليها:
      • المؤتمرات المرئية عبر الفيديو
      • المدونات أو الدردشات أو المنشورات
      • الإصدارات الرقمية من أوراق عمل الطلاب
    • تكييف مسار الدرس لمراعاة عدم تقديمه في الفصل الدراسي وذلك خلال الدرس بأكمله. قدمنا مثالاً على مسار الدرس أدناه.
  • فيما يلي طرق أخرى لتكييف مسار الدرس مع احتياجات الطلاب:
    • اطلب من الطلاب مشاهدة مقاطع الفيديو التي تصف ما هم على وشك القيام به. يمكنك توجيههم إلى تطبيق SPIKE أو استخدام عنوان URL لورقة عمل الطالب.
    • استخدم أي مواد أخرى ربما تكون قد أعددتها بالفعل حول الموضوع.
    • قم بخصيص كتاب المبتكر الخاص بالطالب لتمكين الطلاب من تحضير تجربة التعلّم خاصتهم والتفكير في النتائج التي توصلوا إليها. (انظر الموارد الإضافية)
    • استخدم ملخصات الدرس (ملفات سهلة الاستخدام وجاهزة للطباعة في صفحة واحدة تلقي نظرة عامة على الدرس) لإلهام الطلاب بتحدٍ مفتوح. (انظر الموارد الإضافية)

المشاركة

(قبل الحصة، 20 دقيقة)

  • 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: Ek = 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.

الاستكشاف

(داخل الحصة، 30 دقيقة)

  • 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؟

الشرح

(داخل الحصة، 15 دقيقة)

  • 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.

التطبيق العملي

(بعد الحصة، 20 دقيقة)

  • 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).

التقييم

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

فرص التقييم

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.
assessment-general.png

التمايز

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
DIFF.png

النصائح

نصائح البناء

45678_Science_36.png

نصائح البرمجة
استخدام "وضع التنزيل"
صُمم هذا الدرس لتشغيله في "وضع التنزيل". يسمح "وضع التنزيل" بمعدل عينات أعلى في جمع البيانات بواسطة وحدة التحكم الرئيسية. ويعني ذلك أن الخط البياني يتمتع بدقة أفضل. كما يعني ذلك ضرورة استيراد مجموعة البيانات بعد توقف البرنامج.

استخدام قالب الإيقاف لنقل مجموعات البيانات تلقائيًا
سيترتب على استخدام هذا القالب إنهاء برنامجك والبدء تلقائيًا في تحميل مجموعات البيانات التي تم جمعها من وحدة التحكم الرئيسية إلى جهازك عند الاتصال عبر البلوتوث. يلزمك تحميل مجموعات البيانات يدويًا عند استخدام اتصال USB.

SPIKE PRIME Science Stop Block - en

البرنامج الرئيسي

SPIKE Prime Science Aim for It - Step03 - ar-ae

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

DATA-Sample.png

الملحقات

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.

MATH.png

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.

LA.png

الروابط المهنية

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

  • التعليم والتدريب
  • العلوم الصحية

دعم المعلم

سيقوم الطلاب بما يلي:

  • حساب السرعة الأولية لحركة تباطؤ من رسم بياني يظهر المسافة المقطوعة مقابل الوقت
  • استخدام هذه السرعة التقريبية لحساب متوسط طاقة الحركة

مجموعة SPIKE Prime من LEGO® Education
جهاز مثبت عليه تطبيق SPIKE من LEGO Education

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G6.2.2.1.1
یظھر فھماً لدور النماذج والقوانین والنظریات العلمیة في تفسیر الظواھر الطبیعية: یستخدم الرسوم البیانیة والنماذج المختلفة للتعبیر عن نتائج استقصاءاته.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G6.1.2.1.1
یُحلّل بیاناته لیكتشف العلاقات بین المتغیرات ویفسرھا.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G6.2.1.3.4
يقدّم الأدلة معتمدًا على نتائج التجارب البسیطة التي یجریھا على أن طاقة حركة جسم تعتمد على كل من سرعته وكتلته، وأن طاقة الوضع لجسم.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G7.2.2.1.1
يستخدم النماذج والمحاكاة لتمثيل الأنظمة الفيزيائية، وتوضيح المفاهيم.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G7.3.1.1.1
یستخدم أدوات علمیة وتقنیات لإجراء قیاسات دقيقة.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G7.1.2.1.1
يستخدم الجداول والرسوم البيانية والنماذج لعرض البيانات العلمية وتحليلها.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G7.1.2.1.1
يستخدم النماذج والمحاكاة لتمثيل الأنظمة الفيزيائية وتوضيح المفاهيم.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G7.1.2.1.1
يستخدم الرياضيات المناسبة مع طبيعة البيانات لبناء تفسيرات منطقية حول الظواهر الطبيعية.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G8.2.2.1.1
یظھر فھماً لدور النماذج والقوانین والنظریات العلمیة في تفسیر الظواھر الطبیعیة.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G8.1.1.2.1
یظھر فھمًا للعلاقة بین العلم و المجتمع والتكنولوجیا.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G8.2.2.2.1
تصمیم الحلول التكنولوجیة والھندسیة في إطار المعرفة العلمیة والریاضیة.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G8.4.3.1.1
یستقصي المقصود بالطاقة وصورھا في محیطھا وكیف تنتقل بین الأجسام والأنظمة.

الإطار العام لمعايير مناهج الرياضيات - دولة الإمارات العربية المتحدة

6.1.5.1
استخدام التمثيلات البيانية لتمثيل المسائل التي تتضمن النسب والمعدلات.

الإطار العام لمعايير مناهج الرياضيات - دولة الإمارات العربية المتحدة

6.4.1.1
حل المسائل من خلال رسم بياني.

الإطار العام لمعايير مناهج الرياضيات - دولة الإمارات العربية المتحدة

6.12.E1.1
جمع البيانات وعرضها.

الإطار العام لمعايير مناهج الرياضيات - دولة الإمارات العربية المتحدة

6.12.5.1
رسم تمثيلات بيانية بالخطوط وتفسيرها.

الإطار العام لمعايير مناهج الرياضيات - دولة الإمارات العربية المتحدة

7.1.5.1
تحديد علاقات التناسب باستخدام التمثيل البياني على المستوى الإحداثي.

مادة الطالب

ورقة عمل الطالب

قم بالتنزيل أو العرض أو المشاركة كصفحة HTML عبر الويب أو كملف PDF قابل للطباعة.

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.