مجموعة SPIKE™ Prime من LEGO® Education

حان الوقت لقفز القرفصاء

ارسم رسمًا بيانيًا للطاقة الكامنة عند أقصى ارتفاع للقفزة.

45-30 دقيقة.
متقدم
الصفوف 6-8
Squat Jumps - 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)

  • يستكشف هذا الدرس الطاقة الكامنة. معادلة الطاقة الكامنة هي Ep= mgh. قيمة "g" معروفة، ويمكن إيجاد قيمة "m" أو تقريبها. المتغير المجهول في هذا الدرس هو ارتفاع القفزة، والذي سيتولى الطلاب قياسه. يبدأ الطلاب باستخدام مستشعر المسافة موجهين إياه لأسفل لقياس المسافة القصوى من الأرض فيما يقفزون (احرص على تواجدهم على سطح مستو). في وقت لاحق، سيستكشفون طرقًا أخرى باستخدام مستشعر التسارع لوحدة التحكم الرئيسية.

إثارة مناقشة

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

  • ما المقصود بالطاقة الكامنة؟
  • إلى أي ارتفاع يمكنك القفز؟
  • ما مقدار هذه الطاقة (الكامنة)؟

اطلب من الطلاب تدوين أفكارهم كفرضية.

الاستكشاف

(داخل الحصة، 30 دقيقة)

  • اطلب من الطلاب بناء نموذج كرة الوزن "كيتل بيل" حيث يمكنها تسجيل البيانات المتعلقة بالقفز. يمكنهم إنشاء نماذج خاصة بهم، أو اتباع تعليمات البناء في التطبيق لبناء نموذج كرة الوزن "كيتل بيل".
  • اطلب من الطلاب تجربة نماذجهم باستخدام البرنامج المقترح.
  • احرص على أن يقفزوا بطريقة محكومة جدًا، موجهين كرة الوزن "كيتل بيل" نحو سطح أملس مباشرة (تجنب السجاد أو المفروشات).

الشرح

(داخل الحصة، 15 دقيقة)

  • 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، 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:
    • اطلب منهم القفز مع زيادة الكتلة (على سبيل المثال، عن طريق ارتداء حقيبة ظهر)، ثم وصف الطاقة الكامنة عند القفز بحقيبة ظهر وبدونها.
  • 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:

  • يمكن للطلاب برمجة جهاز لتسجيل البيانات على خط بياني.
  • يستطيع الطلاب تفسير القيم الواردة من الخط البياني.
  • يمكن للطلاب شرح الطاقة الكامنة بكلماتهم الخاصة، ورسم علاقات دقيقة بين الكتلة والارتفاع.

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:

  • مطالبة الطلاب بإعادة إنشاء التجربة باستخدام وحدة التحكم الرئيسية فقط (وربما مستشعر المسافة)
  • التأكد من ضبط الطلاب البرنامج المقترح في تطبيق SPIKE ليتناسب مع تكوين النموذج خاصتهم.
    • يجب أن تكون البيانات ذات صلة لقيم التسارع المسجلة طالما تم الإمساك بوحدة التحكم الرئيسية بشكل عمودي على الأرض

انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي عن طريق:

  • مطالبة الطلاب بإيجاد طرقٍ أخرى لتحديد ارتفاع القفزة:
    • استخدام مستشعر التسارع بوحدة التحكم الرئيسية
    • استخدام مقطع فيديو لقفزاتك
    • استخدام الوقت فقط
DIFF.png

النصائح

نصائح البناء

Student-02.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 Time for Squat Jumps - 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:

  • بدلاً من تسجيل المسافة بين الجزء السفلي من كرة الوزن "كيتل بيل" والأرض مباشرةً بمستشعر المسافة، اطلب من الطلاب استخدام قيم التسارع لإيجاد ارتفاع القفزة.
  • اطلب من الطلاب استخدام كل من هذه الطرق (من قياس المسافة ومن حسابها من قيم التسارع) لإيجاد الطاقة الكامنة، ثم وصف الطريقة التي اعتقدوا أنها الأصعب أو الأكثر كفاءة والسبب.

ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.

MATH.png

ملحق فنون اللغة

لإدماج تنمية مهارات فنون اللغة:

  • اطلب من الطلاب كتابة ورقة تشرح ما يحدث عند قفز شخص ما. اطلب منهم البحث في القوة العضلية والميكانيكا الحيوية، ثم قارن أداء القفز البشري بأداء العديد من الحيوانات.
  • اطلب من الطلاب البحث في نموذج الروبوت يمكنه القفز، ثم كتابة ورقة تصف كيف حاول مهندسوه محاكاة الاندفاع العضلي.

ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.

LA.png

الروابط المهنية

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

  • الخدمات العلاجية
  • الهندسة والتكنولوجيا

دعم المعلم

سيقوم الطلاب بما يلي:

  • استكشاف طرق لقياس ارتفاع القفزة
  • استخدام هذه القيمة لحساب الطاقة الكامنة

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

الإطار العام لمعايير المناهج 2019 العلوم - دولة الإمارات العربية المتحدة

G7.3.2.1.1
طرائق الاستقصاء العلمي: یظھر فھماً لدور النماذج والقوانین والنظریات العلمیة في تفسیر الظواھر الطبیعیة: یستخدم الریاضیات المناسبة مع طبيعة البیانات لبناء تفسیرات منطقیة حول الظواھر الطبیعیة.

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

6.12.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.