مجموعة SPIKE™ Prime من LEGO® Education

التحرك صعودًا

ارسم استهلاك الطاقة للحصول على الطاقة الكامنة.

45-30 دقيقة.
متقدم
الصفوف 6-8
This is Uphill - Lesson Header

التحضير للتعلم المدمج

(قبل الحصة)

  • عند الضرورة، خطط للدرس مستعينًا بمواد "الشروع في العمل" الموجودة في التطبيق. وسيساعد ذلك على تعريفك والطلاب بمجموعة SPIKE Prime.

  • 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))

  • موضوع هذا الدرس هو نقل الطاقة. سيتعلم الطلاب أنه بغية حفاظ السائق على سرعة ثابتة (أي طاقة حركة ثابتة) عند صعود التل (للحصول على طاقة كامنة)، يحتاج إلى إدخال طاقة. يستخدم هذا الدرس نموذجًا لدراجة كهربائية. وتأتي طاقته من زيادة في استهلاك القوة في المحرك. في الواقع، هذه الطاقة تأتي من جهد إضافي من راكب الدراجة.
  • استعن بمواد مختلفة لإشراك الطلاب في موضوع نقل الطاقة.

إثارة مناقشة

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

  • ماذا سيحدث لسرعتك عندما تتحرك صعودًا؟
  • ما نوع الطاقة التي تكتسبها وأنت تصعد؟
  • ما الذي ينبغي لك فعله للحفاظ على مستوى طاقة ثابت أثناء ركوب دراجة (نظامك)؟
  • لماذا تعتقد أن هذا هو الإجراء المناسب؟

اطلب من الطلاب تدوين أفكارهم كفرضية.

الاستكشاف

(داخل الحصة، 30 دقيقة)

  • اطلب من الطلاب بناء دراجة ذكية تستطيع تسجيل استهلاك القوة في المحرك وزاوية المنحدر. يمكنهم إنشاء نماذج خاصة بهم أو اتباع تعليمات البناء في التطبيق لبناء نموذج "الدراجة الذكية".
  • اطلب من الطلاب تجربة نماذجهم على سطح مستوٍ باستخدام البرنامج المقترح في تطبيق SPIKE.
  • اطلب منهم النظر إلى الرسم البياني وتوثيق ما يرونه:
    • كيف يمكن أن يفسروا الزيادة المفاجئة في قيم قوة المحرك عندما يبدأ الحركة؟
    • لماذا يبدو الخطان المرسومان بهذا الشكل؟

الشرح

(داخل الحصة، 45 دقيقة)

  • اطلب من الطلاب تكرار التجربة باستخدام منحدر، والذي يمكنهم إنشاؤه باستخدام صندوق SPIKE Prime ولوح.
  • اطلب من الطلاب شرح كيفية إضافة محرك الدراجة الذكية للطاقة وذلك للحفاظ على سرعة ثابتة.
  • اطلب منهم شرح العلاقة بين استهلاك القوة في المحرك وزاوية المنحدر.
  • اطلب منهم حفظ بياناتهم كملف CSV، حتى يتمكنوا من استخدامها في برامج أخرى إذا رغبوا في ذلك.

التطبيق العملي

(بعد الحصة، 25 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:
    • تحدَّ الطلاب لإنشاء مساراتهم الخاصة. اطلب منهم إنشاء مسارات تتضمن سطحًا مستويًا ومنحدرات صاعدة وهابطة.
    • اطلب منهم تتبع ما يعتقدونه أن الرسم البياني لاستهلاك قوة المحرك سيبدو عليه. ثم اطلب منهم تسيير دراجتهم على طول المسار لمعرفة ما إذا كانوا على حق.
  • 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
  • قم بتيسير جلسة مشاركة يقوم فيها الطلاب بتبادل أفكارهم ونتائجهم في هذه التجربة. 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:

  • يمكن للطلاب برمجة جهاز لتسجيل البيانات على خط بياني.
  • يستطيع الطلاب تفسير القيم الواردة من الخط البياني.
  • يمكن للطلاب شرح نقل الطاقة باستخدام المصطلحات المناسبة.

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:

  • استغراق الوقت الكافي لوصف ماهية "التناسب الطردي" مع الطلاب.
  • مطالبة الطلاب بإعطاء أمثلة من حياتهم اليومية على التناسب الطردي.

انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي عن طريق:

  • مطالبة الطلاب ببناء الدراجات الذكية الخاصة بهم
  • تحدي الطلاب لإنشاء بروتوكولات علمية خاصة بهم وتحديد القيمة (القيم) التي سيتتبعونها وكيف سيفعلون ذلك
DIFF.png

النصائح

نصائح البناء

Student-03.png

نصائح البرمجة
استخدام "وضع التنزيل"
صُمم هذا الدرس لتشغيله في "وضع التنزيل"، ولكن يمكن تشغيله أيضًا في "وضع البث". 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.

SPIKE PRIME Science Stop Block - en

البرنامج الرئيسي

SPIKE Prime Science This is Uphill - Step03 - ar-ae

نصائح البيانات العلمية

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

placeholder-image.png

الملحقات

ملحق الرياضيات

لإدماج تنمية المهارات الحسابية:

  • اطلب من الطلاب إدراك أن القيمتين اللتين تم رسمهما بيانيًا خلال هذا الدرس تم تسجيلهما مقابل الوقت (أي الزاوية مقابل الوقت وقوة المحرك مقابل الوقت)
  • اطلب من الطلاب إجراء معالجة للبيانات وذلك لتتبع الرسم البياني لقوة المحرك مقابل زاوية المنحدر، يدويًا و باستخدام أدوات عبر الإنترنت.

*ملاحظة: يتطلب *ذلك وقتًا إضافيًا.

MATH.png

ملحق فنون اللغة

لإدماج تنمية مهارات فنون اللغة:

  • اطلب من كل طالب تحرير مجلة أبحاث علمية وتوثيق فرضيته واستنتاجاته كما يفعل العلماء.
  • اطلب من كل طالب كتابة مقالاً صحفيًا ينقل خبر اكتشاف علمي جديد كبير. اطلب منهم توثيق البروتوكولات العلمية المستخدمة، كما يفعل الصحفيون.
  • قدم أمثلة من مقالات علمية صحفية ومجلات الأبحاث العلمية. اطلب من الطلاب مقارنة الاثنين وتوثيق ملاحظاتهم.

ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.

LA.png

الروابط المهنية

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

  • العلوم الصحية
  • التعليم والتدريب
  • العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات
  • النقل والتوزيع والخدمات اللوجستية

دعم المعلم

سيقوم الطلاب بما يلي:

  • إجراء تجربة توضح نقل الطاقة، من الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الكامنة

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

  • لوح أو شيء ما لإنشاء منحدر

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G6.1.2.1.1
طرائق الاستقصاء العلمي: يظھر فھماً لدور النماذج والقوانین والنظریات العلمیة في تفسیر الظواھر الطبیعیة: یُحلّل بیاناته لیكتشف العلاقات بین المتغیرات ویفسرھا.

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G6.2.2.1.1
یستخدم الرسوم البیانیة والنماذج المختلفة للتعبیر عن نتائج استقصاءاته.

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

6.12.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.