تصنيف المواد واختيارها

(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، هدف التعلم الرئيسي هو تخطيط وتنفيذ بحث لملاحظة المواد ثم تصنيفها. وبتصميم نموذج وبنائه، تتوفر بعض الأغراض التوجيهية لهذا التصنيف وطريقة ممتعة وعملية لاستخدام المواد المختارة. يقدم الدرس غرضًا ونموذجًا تمثيليًا للإلهام - حظيرة دجاج آمنة ومريحة. شجع الطلاب على تصميم وبناء أفكارهم الخاصة.
قد ترغب في تخصيص عملية فرز المواد حسب المجموعة لتوفير الوقت، ثم مطالبة الطلاب بمشاركة النتائج. وزع الوقت على الفرز والملاحظة والتصنيف.

• الخلفية العلمية - تصنيف المواد واختيارها: في هذا الدرس، يخطط الطلاب وينفذون بحثًا لفرز المواد لغرض معين، وهو بناء حظيرة دجاج. في قسم "التطبيق العملي"، يمكنهم تكرار البحث لفرز المواد اللازمة لإيواء حيوان من اختيارهم.
• بناء المعرفة المسبقة - تصنيف المواد واختيارها: باستخدام المواد العلمية الأساسية والخلفية العلمية المقدمة، شارك المعلومات والصور والتعريفات. ضع في اعتبارك تضمين صور لحظائر الدجاج وأمثلة على المواد الحرفية.
  • للمواد خواص (مثل، القوة أو المرونة أو الصلابة أو الملمس أو الامتصاصية). ويمكننا ملاحظة بعضها.
  • حظائر الدجاج تحمي الدجاج من ظروف الطقس والكائنات المفترسة، وتوفر له مكانًا للتعشيش من أجل النوم ووضع البيض. يكون لدى حظائر الدجاج طريقة تمكِّن الدجاج من الخروج لأكل العشب والحشرات والدخول للنوم.
  • المفردات الرئيسية: خواصّ، مواد، حظائر، مأوى
• خبرة البناء والبرمجة: استخدم الاقتراحات الموجودة في خطة الوحدة. في هذا الدرس، قد ترغب أيضًا في
  • تعزيز التعلم باستخدام الدرسين التعليميين "المحرك" و"مستشعر الألوان" من قائمة "ابدأ" في تطبيق SPIKE
  • استخدام أقسام قوالب "الحدث" و"المحرك" و"مستشعر الألوان" من قائمة "التعليمات>قوالب الأيقونات" في تطبيق SPIKE لمزيدٍ من الدعم.
• المواد:
  • اجمع مجموعة متنوعة من عناصر LEGO^® والمواد الحرفية ذات الخواص المختلفة (القوة والمرونة والصلابة والملمس والامتصاصية) ليختبرها الطلاب شريطة أن تكفي لتتمكن المجموعات من اختبار 10 مواد (قد تتداخل اختيارات المجموعات). تشمل الأمثلة المواد المقاومة للماء لبناء السقف (على سبيل المثال، وحدات بناء LEGO)، والمواد الشفافة لبناء النوافذ أو السياج، والمواد اللينة ككرات القطن للتبن في صندوق التعشيش. حدد كيفية وصول الطلاب إليها.
  • حدد صور حظائر الدجاج لمساعدة الطلاب على رؤية الميزات الشائعة وبناء معايير للفرز.
  • لدعم نتائج البحث للطلاب الصغار، ضع في اعتبارك توفير صناديق أو حاويات أو مخططات جدارية موسومة بكلمات أو صور تتوافق مع الخواص التي يمكن ملاحظتها.
  • لأغراض "التطبيق العملي"، حدد أو قدِّم معلومات عن احتياجات حيوانات أخرى قد يقوم الأشخاص بصنع مأوى لها، كالطيور أو الأرانب أو الخيول أو غير ذلك.
  • لأغراض "التمايز"، اجمع الصور أو المعلومات أو أمثلة للمواد المعاد تدويرها مثل الورق المُستعمل أو الأكواب الورقية، أو البلاستيك كالمصاصات أو الحاويات البلاستيكية؛ أو القوارير الزجاجية.

الجزء "أ" (45 دقيقة)

• قدِّم الشخصية (الشخصيات) الرئيسية بالقصة والتحدي الأول: حصل دانيال على بعض الدجاج. ساعده في بناء حظيرة حيث يكون الدجاج آمنًا ومرتاحًا.

• التفكير - يسِّر مناقشة موجزة حول موضوع (مواضيع) الدرس، باستخدام صور الخلفية وصندوق المواد/العناصر التي تم جمعها.

  • انظر إلى صور حظائر الدجاج هذه. ما الذي قد يحتاجه الدجاج في حظيرته؟ كيف سيبقيه هذا آمنًا ومرتاحًا؟ (الإجابات المحتملة: مكان جاف للنوم، ومكان تعشيش لوضع البيض، ومساحة للأكل والشرب، وسقف للحماية من ظروف الطقس، وسياج وجدران للحماية من الحيوانات الأخرى، وطريقة للخروج للحصول على الطعام والهواء النقي؛ سيكون آمنًا إذا كانت الحظيرة تحميه من ظروف الطقس والحيوانات الأخرى. وسيكون مرتاحًا إذا كان لديه عش دافئ وجاف وناعم للراحة أو تفقيس البيض ومساحة كبيرة في الهواء الطلق لاستنشاق الهواء النقي وتناول الطعام.)
  • ما نوع المواد التي ستساعدك في بناء حظيرة دجاج آمنة ومريحة؟ (الإجابات المحتملة: مواد قوية وقاسية وصلبة لبناء مكان التعشيش والجدران؛ ومادة قوية ومقاومة للماء لبناء السقف؛ وسلك قوي لبناء السياج؛ ومادة ناعمة للتبن داخل مكان التعشيش والتراب على الأرض.)
  • افحص المواد الموجودة في الصندوق. ما وصفها؟ (الإجابات المحتملة: قوية، مرنة، صلبة، لينة، وعرة، شفافة، ماصَّة. هذه الصفات تسمى الخواص.)
  • فكر في طريقة لمعرفة المزيد عن هذه المواد حتى تتمكن من العثور على المواد التي تحتاجها لبناء حظيرة دجاج آمنة ومريحة.

• وزِّع مجموعةَ SPIKE Essential، وجهازًا على كل مجموعة.

• أثناء عمل الطلاب، حاوِل مشاركة الأمثلة أدناه كوسيلة دعم للبناء أو البرمجة. وضح أن الصور تظهر غرضًا واحدًا لمراقبة المواد وتصنيفها إلى جانب حلول مختلفة لاستخدامها في الإجابة. يستطيع الطلاب اختيار غرضهم الخاص وتصميم أفكارهم الخاصة لحظيرة دجاج، واستخدام هذه الخيارات لدفع خططهم البحثية.

• اطلب من الطلاب:

  • تخطيط طريقة لاختبار وفرز 10 مواد من الصندوق.
  • استخدام ما لاحظوه أثناء "المشاركة" عن المواد، مثل النعومة أو القوة. هل كانت لينة أم صلبة؟ قاسية أم مرنة؟
  • وصف المواد الكلمات أو الصور.
  • فرز المواد إلى فئات، بالكلمات أو الصور أو طريقة مادية تشاركها معهم (انظر "الإعداد").
  • اختيار المواد التي يريدونها لبناء حظيرة دجاج. ما المادة التي ستحافظ على سلامة الدجاج؟ ما المادة التي ستجعله مرتاحًا؟ ولماذا؟
  • استخدام النموذج الأساسي والمواد الحرفية المختارة لبناء حظيرة دجاج حيث يكون الدجاج آمنا ومرتاحًا.
  • برمجة نموذجهم بحيث يفتح باب الحظيرة ويغلق للحفاظ على أمن الدجاج في الحظيرة.

• أثناء التخطيط والاختبار، وجِّه الطلاب لربط الخواص التي يلاحظونها بالحفاظ على سلامة الدجاج وراحته. راجع واشرح إجراءات الفرز المطلوبة - راجع "الإعداد".

• يسِّر جلسة عصف ذهني بشأن كيفية قيام الطلاب بما يلي:

  • اختبار المواد، مثل استخدام أصابعهم أو وجوههم لمعرفة المواد الأكثر دفئًا ونعومة أو استخدام ميزان لوزن مواد مقاومة للماء مختلفة لمعرفة أيها أخف لاستخدامها كسقف.
  • استخدام مجموعة SPIKE Essential مع مواد حرفية مختلفة لبناء حظيرة الدجاج. يمكن أن تشمل الأمثلة المواد المقاومة للماء لبناء السقف، والمواد الشفافة لبناء النوافذ أو السياج، والمواد اللينة ككرات القطن للتبن في صندوق التعشيش.
  • بناء/برمجة باب أوتوماتيكي لحظيرة الدجاج.

• في منتصف زمن العمل، اطلب من الطلاب تبادل الأفكار متبعين روتينًا معتادًا داخل الفصل، ثم تحديث نماذجهم مستلهمين من الأفكار التي تبادلوها.

أفكار نموذجية

الجزء "ب" (45 دقيقة)

• اجمع الطلاب للمشاركة. 

• اطلب من كل مجموعة استخدام نموذجها لتطبيق وشرح:

  • قائمة المواد خاصتهم.
  • كيف قاموا باختبار المواد وفرزها.
  • خواص ثلاث مواد مختلفة استخدموها في بناء حظيرة الدجاج
  • لماذا اختاروا هذه المواد لحظيرة الدجاج. (على سبيل المثال، "كرات القطن ناعمة ودافئة، وتضعها على الأرض في الحظيرة حتى يتمكن الدجاج من الاستراحة أو فقس البيض عليها.")

• ادعُ الطلاب إلى مشاركة التحديثات التي أدخلوها على نماذجهم من أجل تحسين أدائها.

• (5 دقائق) شارك الخلفية العلمية لمساعدة الطلاب على تطبيق ما يلي عمليًا:

  • تقديم معلومات حول احتياجات الحيوانات الأخرى التي قد يصنع الناس مآوي لها، كالطيور أو الأرانب أو الخيول أو غير ذلك.
  • ساعد الطلاب في ذكر وفرز خواص المواد التي قد يحتاجونها لبناء أحد هذه المآوي، إضافة إلى قائمة الفرز الخاصة بحظيرة الدجاج.

• (20 دقيقة) اطلب من طلابك تكرار نماذجهم واختبارها لإكمال التحدي التالي في التطبيق:

  • اختيار حيوان آخر. ماذا يحتاج في مأواه؟
  • اختيار المواد وبناء المأوى. (شجعهم على استخدام قائمة الفرز خاصتهم لاختيار المواد المناسبة)
  • برمجة المأوى للحفاظ على سلامة الحيوان وراحته.

• (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

• راجع الأهداف الرئيسية (مربع دعم المعلم).
• استخدم قائمة الملاحظات لمراقبة تقدم الطلاب:
  • يحدد وصفهم الخواص ذات الصلة للمواد المختلفة المقدمة.
  • تشتمل خطة الاختبار خاصتهم على طريقة لملاحظة المواد وفرزها وفقا للخواص التي يحددونها.
  • تعكس عملية الفرز خاصتهم الخواص ذات الصلة وفئات الفرز بشكل صحيح.
  • يعكس تفسيرهم اختيارًا منطقيًا للمواد ذات الخواص المناسبة لأجزاء مختلفة من حظيرة الدجاج.

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:

• استخدام أسئلة "إما/أو" (هل هذه المادة صلبة أم لينة؟) لدعم الطلاب في تصنيف واختيار المواد لحظيرة الدجاج (هل ستحافظ هذه الحظيرة على سلامة الدجاج؟).

زِد الصعوبة عن طريق:

• تشجيع الطلاب على مناقشة المواد التي يمكن إعادة تدويرها وما إذا كان بإمكانهم استخدام المواد المعاد تدويرها لبناء حظيرة الدجاج. مطالبتهم باختبار أفكارهم باستخدام بعض المواد المعاد تدويرها.

• اطلب من الطلاب إنشاء تعليمات بناء الحظيرة مع رسومات توضح خطوات وتسلسل بناء الحظيرة. اطلب منهم سرد المواد، بما في ذلك أطوال أي عناصر LEGO^® وعدد العناصر المطلوبة.

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