الإضاءة

(ملاحظة: يتألف هذا الدرس من جزأين (أ) و(ب)، وكلاهما مهم لتعلم المعيار بشكل كامل. إذا كان الوقت محدودًا، فراجع كلا الجزأين لاختيار العناصر التي تلبي احتياجات طلابك.)

في هذا الدرس، يحدث التعلم الأساسي من خلال مراقبة تأثير الضوء في مكان مظلم لاكتشاف أنه لا يمكن رؤية الأشياء إلا عندما يكون الضوء موجودًا. سيقوم الطلاب ببناء نموذج لمصباح يدوي كطريقة ممتعة وعملية لإجراء الملاحظات. يتم توفير أمثلة كمصادر للإلهام. شجع الطلاب على بناء أفكارهم الخاصة لمصباح يدوي نموذجي.
إذا قررت استخدام غرفة مظلمة، فاستعد لدعم أي طلاب قد يجدون هذا غير مريح.

• الخلفية العلمية - الإضاءة: ينصب تركيز هذا الدرس على أن البشر يحتاجون إلى الضوء لرؤية الأجسام.
  • يمكن رؤية أجسام مثل الشمس والنار واليراعات والمصابيح الكهربائية والشاشات الإلكترونية لأنها مصادر للضوء تنتقل إلى العين مباشرة.
  • الأجسام مثل القمر والكواكب ومعظم أنواع الصخور والأشجار ليست مصادر للضوء، لذلك لا يمكن رؤيتها إلا عندما تعكس الضوء من مصدر الضوء إلى العين.
  • عندما تكتشف العين الضوء، يتم إرسال الإشارات الكهربائية إلى الدماغ ليتم تفسيرها كصور.
• بناء المعرفة المسبقة - الإضاءة: باستخدام المواد العلمية الأساسية والخلفية العلمية المقدمة، شارك المعلومات والصور والتعريفات.
  • يحتاج البشر إلى الضوء لرؤية الأجسام.
  • تسمى الأجسام التي تصنع الضوء بمصادر الضوء، ومن أمثلتها الشمس وغيرها من النجوم والبرق ونيران المخيمات والشموع والمصابيح والكشافات اليدوية.
  • لا يمكن رؤية الأجسام التي لا تصدر ضوءًا إلا إذا كان ثمة ضوء يضيء عليها. ومن أمثلة الأجسام التي لا تصنع ضوءها الخاص، القمر وكرة السلة والفأر.
  • المفردات الرئيسية: مصدر الضوء
• خبرة البناء والبرمجة: راجع الاقتراحات الواردة في خطة الوحدة. في هذا الدرس، قد ترغب أيضًا في
  • استخدام أقسام قوالب "الحدث" و"الضوء" من قائمة "التعليمات>قوالب الأيقونات" في تطبيق SPIKE لمزيدٍ من الدعم.
  • أكمل درس "الشفافية" لبناء إلمام الطلاب بالضوء.
• المواد: لدعم التعلم واختبار الضوء، سيحتاج الطلاب إلى مساحة مظلمة ومواد مختلفة.
  • عتِّم فصلك الدراسي أو غرفة أخرى إن أمكن.
  • أو، لأغراض الاختبار، قم بإنشاء واستخدام جهاز عرض ذا ثقب أو أكثر مستخدمًا صندوق كرتون كبير بغطاء. اقطع فتحة عرض صغيرة في أحد طرفي الصندوق.
  • ضع جسمًا مبهمًا (أو بطاقة مدون عليها حرف من الحروف الأبجدية) فيه.
  • يستخدم الطلاب ثقب المشاهدة لرؤية المساحة المعتمة.
  • ضع بروتوكولًا لمشاركة الصندوق لحماية عيون الأطفال. يمكن أن يكون هذا بوضع مربع من السيلوفان فوق الثقب قبل أن ينظر كل طفل من خلاله. يجب تغيير قطعة السيلوفان بعد كل مشاهدة.

الجزء "أ" (45 دقيقة)

• قدِّم الشخصية (الشخصيات) الرئيسية بالقصة والتحدي الأول: تعتقد صوفي أن هناك شيئا ما تحت سريرها. هل يمكنك مساعدتها على رؤيته؟

• التفكير - يسِّر مناقشة موجزة حول موضوع (مواضيع) الدرس والاختبار، باستخدام بحث عملي سريع وصورة القصة إن أردت.

  • عتِّم الغرفة. ثم دع الضوء يدخل الغرفة. بعد ذلك، عتِّم الغرفة مرة أخرى واستخدم مصباحًا يدويًا لإضاءة ركن واحد. (جهِّز الطلاب. اسمح وادعم أولئك الذين يشعرون بعدم الراحة في الأماكن المظلة.)
  • ماذا يمكن أن ترى في الغرفة المظلمة؟ ولماذا؟ (ليس بالكثير، لأنه لا يوجد مصدر ضوء جيد)
  • ماذا يمكنك أن ترى عندما تكون الغرفة مضاءة؟ ولماذا؟ ما هي مصادر الضوء؟ (كل شيء في الغرفة، لأن مصادر الضوء تُبرِز الأجسام؛ المصباح الكهربائي في الداخل، وربما ضوء الشمس من الخارج)
  • ماذا يمكن أن ترى في غرفة مظلمة مع مصباح يدوي يضيء في ركن واحد؟ ما الذي ساعدك على الرؤية؟ (الأجسام في الركن، ولكن بقية الغرفة كانت أكثر قتامة؛ المصباح اليدوي، لأنه أضاء الركن)
  • ما الذي تحتاجه صوفي لرؤية الجسم الموجود تحت سريرها؟ (إنها بحاجة إلى مصدر ضوء تحت سريرها، كمصباح يدوي.)

• وزِّع مجموعة SPIKE^™ Essential من LEGO^® Education وجهازًا على كل مجموعة.

• أثناء عمل الطلاب، حاوِل مشاركة الأمثلة أدناه كوسيلة دعم للبناء أو البرمجة.

• وضِّح أن الصور تعرض أفكارًا لمصباح يدوي واحد، ولكن يجب على الطلاب بناء أفكارهم الخاصة لمصباح يدوي.

• اطلب من الطلاب:

  • استخدام النموذج الأساسي لبناء مصباح يدوي لمساعدة صوفي على رؤية الجسم الموجود تحت سريرها.
  • برمجة مصباحهم اليدوي النموذجي لإضاءة منطقة أو داخل صندوق عرض ذي ثقب.

• يسِّر جلسة عصف ذهني حول طرق استخدام ضوء المصفوفة في مصباح يدوي. لكي نرى الجسم بوضوح، ما لون الضوء الذي ينبغي لنا استخدامه؟ ما عدد المصابيح التي يجب أن نستخدمها على ضوء المصفوفة؟ (سيعمل المصباح الأبيض بشكل أفضل لأن الألوان الأخرى ستؤثر على الألوان الموجودة على الجسم. قم بإضاءة جميع مصابيح المصفوفة التسعة للحصول على أفضل النتائج.)

أفكار نموذجية

• اطلب من الطلاب اختبار مدى جودة إضاءة مصباحهم اليدوي لمساحة مظلمة. (وضح عملية إنشاء مساحة مظلمة أو اشرح استخدام صندوق العرض ذي الثقب الذي أعددته.)
  • ضع المصباح اليدوية -واحدًا تلو الآخر- داخل الصندوق وأغلق الغطاء.
  • اسمح لكل شريك بالنظر من خلال الثقب ومحاولة تحديد الجسم (أو الحرف).
  • شجع الطلاب على كتابة ما لاحظوه أو رسمه أو ذكره.
• في منتصف زمن العمل، اطلب من الطلاب تبادل الأفكار متبعين روتينًا معتادًا داخل الفصل، ثم تحديث نماذجهم مستلهمين من الأفكار التي تبادلوها.

إن أردت المتابعة إلى "الجزء (ب) - الشرح"، فاطلب من الطلاب أن يحافظوا على نماذجهم سليمة أو امنحهم بعض الوقت لإعادة البناء

الجزء "ب" (45 دقيقة)

• اجمع الطلاب للمشاركة.
• اطلب منهم أن يشرحوا
  • ماذا رأيت داخل الصندوق؟ (أو ماذا رأيت في الظلام؟)
  • لماذا احتجنا إلى مساحة مظلمة لعقد الاختبار؟ لماذا احتجنا إلى مصباح يدوي؟
  • كيف ساعدك مصباحك اليدوي على رؤية الجسم؟

اطلب من الطلاب المحافظة على نماذجهم لاستخدامها في قسم "التطبيق العملي".

• (5 دقائق) شارك الخلفية العلمية لمساعدة الطلاب على تطبيق ما يلي عمليًا
  • صنع المصباح اليدوي الذي قمت ببنائه ضوءه الخاص، مما تسبب في رؤية الجسم في مساحة لا يوجد فيها ضوء آخر. استكشف ما يحدث عند تغيير كمية الضوء.
• (15 دقيقة) كرر واختبر لإكمال التحدي التالي في التطبيق.
• نظِّم تشكيلات من عدة مجموعات لمزيد من الاختبار مع الظروف الجديدة. اسأل الطلاب عما يحدث في كل ظرف:
  1. العديد من المصابيح الكهربائية مسلطة على الجسم
  2. العديد من المصابيح غير مسلطة على الجسم
  3. مصباح يدوي واحد ليس مسلطًا على الجسم
  4. لا يوجد مصباح يدوي
  • (سيكتشف الطلاب أن تسليط ضوء أكثر سطوعًا على الجسم يجعل من السهل رؤية تفاصيل الأشياء القريبة منك والبعيدة.)
• (5 دقائق) ادعُ الطلاب إلى مشاركة المعرفة أو الأفكار أو المهارات التي
  • ساعدتهم على إكمال التحدي.
  • تعلموها أثناء البناء.
• اطلب من الطلاب تنظيف مجموعات الألعاب ومناطق العمل.

• اطرح أسئلة إرشادية لاستثارة فكر الطلاب وقراراتهم أثناء المفاكرة والبناء والبرمجة.

قائمة الملاحظات

• راجِع أهداف التعلم (مربع دعم المعلم).
• استخدم قائمة الملاحظات لمراقبة تقدم الطلاب:
  • يضيء مصباحهم اليدوي جسمًا غامضًا عند استخدامه في مكان مظلم.
  • تسجل ملاحظاتهم متى يمكنهم رؤية الجسم.
  • تستخدم روايتهم أدلة من ملاحظاتهم لشرح أن الأجسام في الظلام لا يمكن رؤيتها إلا عندما يُسلَّط مصدر الضوء عليها.

التقييم الذاتي

اطلب من كل طالب اختيار وحدة البناء التي يشعر أنها تصف أداءه الوصف الأفضل.

• وحدة البناء الزرقاء: أعتقد أنه يمكنني اتباع التعليمات لإنشاء برنامج.
• وحدة البناء الصفراء: يمكنني اتباع التعليمات لإنشاء برنامج.
• وحدة البناء الخضراء: يمكنني اتباع التعليمات لإنشاء برنامج، بل وأستطيع مساعدة صديق في القيام بذلك أيضًا.

ملاحظات الأقران

اطلب من الطلاب، ضمن مجموعاتهم الصغيرة، مناقشة تجاربهم في العمل الجماعي.
شجّعهم على استخدام عبارات كهذه:

• أعجبني عندما...
• أود أن أسمع المزيد عن طريقتك في....

بسِّط هذا الدرس عن طريق:

• توفير وسائل دعم للطلاب للتعبير عن ملاحظاتهم في كل موقف اختبار، باستخدام الإشارات (الهز أو الإيماءة، الوقوف أو الجلوس)، أسئلة نعم/لا مثل هل ترى (البطاقة، الجسم، الحرف)، أو الإشارة إلى/فرز الصور.
  زِد الصعوبة عن طريق:
• إضافة مستشعرات إلى النموذج حتى تتمكن من التحكم في إيقاف تشغيل مصدر الضوء أو تشغيله.

• اعقد جلسة عصف ذهني مع الطلاب حول مصادر الضوء التي قد يرونها خارج نافذة المدرسة أو المنزل بعد وقت قصير من حلول الظلام (أضواء الشوارع، المصابيح الأمامية للسيارات، لافتات النيون، اليراعات، النجوم). إذا ذكر الطلاب القمر كمصدر للضوء، فذكِّر بأنه يعكس الضوء من الشمس. ولا يصدر ضوءًا من تلقاء نفسه. اطلب من الطلاب إنشاء صفحات لدليل ليلي مصور لمجتمعهم. حسب الحاجة، وفِّر قالبًا لصفحة يحتوي على إطار جملة للنافذة مثل أرى ______________ بالخارج. يصنع ضوءًا. ثم اطلب من الطلاب عد جميع مصادر الضوء. إذا كان ذلك مناسبًا لطلابك، فاستخدم الأسئلة لدعم فرزها إلى مصادر طبيعية ومن صنع الإنسان.

في حالة تيسيره من قبل المعلم، فسيتجاوز مدة الدرس البالغة 45 دقيقة.