راقب خطواتك

• يستكشف هذا الدرس طاقة الحركة للشخص الذي يسير بسرعة ثابتة. سيبدأ الطلاب بقياس عدد الخطوات التي قطعوها. سيستخدمون هذه القيمة لحساب المسافة المقطوعة ومتوسط سرعة السير ومتوسط قيمة طاقة الحركة لتلك الحركة. تتضمن وحدة التحكم الرئيسية مقياس تسارع داخلي يمكنه اكتشاف الحركة على المحاور الثلاثة (على سبيل المثال، من أعلى إلى أسفل، ومن اليسار إلى اليمين، ومن الأمام إلى الخلف). عند ربط وحدة التحكم الرئيسية على فخذ شخص ما، فإنها تتحرك أثناء سيره وتسجل قيم التسارع. يوضح الرسم البياني الناتج القيم الصغرى والكبرى لقيم التسارع المسجلة. تعتمد دقة هذه القيم الصغرى والكبرى على الوضع الرأسي لوحدة التحكم الرئيسية أثناء سير الطالب. تعتمد دقة "عدد الخطوات" على جودة هذه القيم الصغرى والكبرى، وقيم المعايرة المستخدمة في البرنامج.

• استخدم مواد مختلفة لإشراك الطلاب في موضوع الطاقة الحركية.

إثارة مناقشة

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

• كيف يمكنك قياس سرعتك أثناء السير؟
• كيف يمكنك قياس أو حساب طاقة الجسم المتحرك؟
• ما نوع هذه الطاقة؟

اطلب من الطلاب تدوين أفكارهم كفرضية.

• اطلب من الطلاب بناء عداد خطوات يمكنه حساب عدد الخطوات المقطوعة. يمكنهم إنشاء نماذج خاصة بهم أو اتباع تعليمات البناء في التطبيق لبناء نموذج "عداد الخطوات".
• اطلب من الطلاب تجربة نماذجهم باستخدام البرنامج المقترح.
• اطلب منهم أن ينظروا إلى الرسم البياني للتسارع بمرور الوقت، وأن يصفوا ماهية "الخطوة".

• 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 منهم توضيح بالرسم لطاقتهم الحركية أثناء سيرهم أو كجزءٍ من برنامجهم. يمكنهم استخدام قاعدة التركيب كجهاز واحد لبرمجته لإنجاز هذه المهمة.
• 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:

• يمكن للطلاب 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:

• مطالبة الطلاب بإعادة إنشاء التجربة باستخدام وحدة التحكم الرئيسية فقط. ويجب أن تكون البيانات مناسبة لعد الخطوات طالما أن وحدة التحكم الرئيسية مثبتة بشكلٍ عمودي على الأرض.

انتقل بهذا الدرس إلى المستوى التالي عن طريق:

• مطالبة الطلاب ببناء عدادات الخطوات الخاصة بهم
• مطالبة الطلاب بتكرار التجربة باستخدام الهاتف أو الكمبيوتر اللوحي كعداد للخطوات ومقارنة نتائج كلتا التجربتين
• سيتطلب ذلك تطبيقًا يمكنه رسم قيم مستشعر الجهاز

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 تحديد عناصر تجاربهم التي تتطلب تقريبًا. أخبرهم أن يضعوا في اعتبارهم أن أطوال الخطوات ليست دائمًا متسقة وأن مقاييس الخطوات لها معدل نجاح محدود (أي أنها دقيقة ضمن هامش الخطأ).
• اطلب من الطلاب تطوير نسخ نظرية من تجاربهم من خلال وصف كيف يمكن للمنحنى المثالي وصف خطوة ما.

ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.*

ملحق فنون اللغة

لإدماج تنمية مهارات فنون اللغة:

• اطلب من الطلاب البحث في كيفية تسجيل الساعات الذكية أو الهواتف لعدد الخطوات. اطلب منهم كتابة شرح موجز لكيفية عمل التكنولوجيا هذه، بما في ذلك نسبة الخطأ.
• اطلب من الطلاب استكشاف كيف يساعد التعرف على الأنماط، من منظور الذكاء الاصطناعي، هذه الأجهزة الذكية على اكتشاف الخطوات.

ملاحظة: يتطلب هذا وقتًا إضافيًا.*

الروابط المهنية

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

• الخدمات العلاجية
• الهندسة والتكنولوجيا