كيف ترى العيون

(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، يكمن هدف التعلم الأساسي في استكشاف الطريقة التي يؤثر بها الضوء على قدرتنا على الرؤية. سيقوم الطلاب ببناء ضوء متحرك، باستخدام صورة (صور) نموذجية وتعليمات البناء وأفكار البرمجة كمصادر للإلهام. شجعهم على تصميم وبناء أفكارهم الخاصة للحصول على ضوء متحرك إن كانوا يفضلون ذلك.

• بناء المعرفة المسبقة - كيف ترى العيون: باستخدام المواد العلمية الأساسية، يمكنك تبادل المعلومات والصور والتعريفات.
  • عندما ينعكس الضوء (يرتد) عن الأشياء، فإنه يدخل العين.
  • شبكية العين هي جزء العين الذي يكتشف الضوء واللون.
  • ترسل العين إشارات حول هذا الضوء -واللون- إلى الدماغ، الذي يحلل هذه المعلومات حتى نرى الأشياء.
  • المفردات الرئيسية: ضوء منعكس، عين، شبكية
• خبرة البناء والبرمجة: راجع الاقتراحات الواردة في خطة الوحدة. في هذا الدرس، قد ترغب أيضًا في
  • تعزيز التعلم باستخدام الدرسين التعليميين "المحرك" و"الضوء" من قائمة "ابدأ" في تطبيق SPIKE.
  • استخدام أقسام قوالب "الحدث" و"الضوء" من قائمة "التعليمات>قوالب الكلمات" في تطبيق SPIKE لمزيدٍ من الدعم.
  • أضف المحرك في نموذجك حتى تتمكن السيارة من الانتقال إلى موقع جديد وقم ببرمجته (تلميح: شاهد نموذج الإلهام في درس الحافلة الكبيرة كمصدر للإلهام ودعم عملية البناء في قسم "التطبيق العملي".
• المواد: سيحتاج الطلاب إلى مساحة مظلمة نسبيًا لرؤية ضوء المصفوفة. ضع في اعتبارك إغلاق الستائر أو خفض الأضواء العلوية أو توفير صناديق كبيرة من الورق المقوى بثقب مراقبة لاختبار النموذج.

الجزء "أ" (45 دقيقة)

• قدِّم الشخصية (الشخصيات) الرئيسية بالقصة والتحدي الأول: يجد دانيال شيئا أثناء استكشاف كهف مظلم. هل يمكنك مساعدته على رؤيته بشكل أفضل؟

• التفكير - يسِّر مناقشة موجزة حول موضوع (مواضيع) الدرس، باستخدام صورة القصة إن أردت.

  • كيف يمكننا رؤية الأشياء في بيئة مظلمة؟ (استخدم مصباحًا يدويًا أو مصدر ضوء آخر للارتداد عن الجسم.)
  • إذا كان مسار الضوء إلى جسم ما محجوبًا، فكيف يؤثر ذلك على قدرتنا على رؤيته؟ (بما أن الضوء لا يمكن أن يمر عبر الجسم، فإنه لا يمكن أن يعكس أي ضوء. وبدون ضوء، لا يمكن لأعيننا إرسال إشارات عن الجسم إلى الدماغ، وبالتالي لا يمكننا رؤيته بوضوح.)
  • ماذا يمكننا أن نفعل لرؤية جسم إذا كان الضوء محجوبًا عنه؟ (حرِّك الضوء أو حرِّك ما يحجب الضوء أو حرك الجسم.)

• وزِّع مجموعةَ SPIKE Essential، وجهازًا على كل مجموعة.

• أثناء عمل الطلاب، عزز أن الصورة (الصور) وتعليمات البناء تعرض فكرة واحدة لسيارة وضوء. ويجوز للطلاب تصميم وبناء فكرتهم الخاصة للضوء المتحرك.

• اطلب من الطلاب:

  • استخدام النموذج الأساسي لبناء نموذج سيارة لمساعدة دانيال على رؤية الأشياء في الكهف. إضافة ضوء إلى مقدمة سيارته.
  • برمجة نموذجهم لعرض كيف يسمح مسار الضوء برؤية الجسم.
  • اختبار النموذج (باستخدام المساحة المظلمة التي توفرها - راجع "الإعداد").

• يسِّر جلسة عصف ذهني حول طرق استخدام عناصر LEGO^® لنمذجة دور الضوء في الرؤية. على سبيل المثال، يمكن للطلاب استخدام مصفوفة الضوء كمصباح يدوي ولوحة LEGO كـ "جدار" لحجب الضوء عن جسم ما. سيساعد تحريك هذه العناصر -الضوء والجدار- الطلاب على استكشاف كيفية تأثير التغييرات في مسار الضوء على القدرة على رؤية الجسم.

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

أفكار نموذجية

• اجمع الطلاب للمشاركة. 

• اطلب من كل مجموعة استخدام نموذجها لتطبيق وشرح:

  • كيف يدخل الضوء المنعكس من الجسم إلى العين حتى نتمكن من رؤيته.
  • لماذا لا يمكننا رؤية جسم عندما يُحجب مسار الضوء إلى الجسم.

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

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)

• كرر الخطوات من "الجزء (أ) - الشرح" بهدف جعل مجموعات إضافية تطبق ما تعلمته وتشرحه.

• (5 دقائق) شارك الخلفية العلمية لمساعدة الطلاب على تطبيق ما يلي عمليًا: مناقشة سبب أنّ تحريك السيارة يؤدي إلى تغير مسار الضوء عندما يكون الجدار لا يزال موجودًا. (تم حجب مسار الضوء بواسطة لوحة LEGO "الجدار". تحريك السيارة إلى اليسار أو اليمين يسمح للضوء بتجنب الحائط.)

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

  • برمِج المحرك في طرازك حتى تتمكن السيارة من الانتقال إلى موقع جديد. (تلميح: شاهد نموذج الإلهام في درس الحافلة الكبيرة.)
  • اعرض كيف يغير موقع السيارة مسار الضوء ويؤثر على قدرة دانيال على رؤيته. اشرح إذا ما كانت حركة السيارة يمكن أن تساعد دانيال على رؤية الجسم بشكل أفضل، وكيف.

• (10 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:
  • يتضمن نموذجهم ضوءًا يمكن نقله إلى مواقع جديدة.
  • يستخدمون النموذج لوصف أن أعيننا تحتاج إلى ضوء منعكس عن جسم ما حتى يتم رؤيته.
  • يستخدمون النموذج لشرح أن حجب مسار الضوء إلى جسم ما يعني أننا لا نستطيع رؤية الجسم.

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:

• تعديل التحدي الأول: اطلب من الطلاب بناء وبرمجة ضوء (باستخدام مصفوفة الضوء) بدون السيارة. اطلب منهم اختبار ضوءهم على الأجسام مع الجدار كعائق وبدونه.

زِد الصعوبة عن طريق:

• توسيع نطاق تحدي "التطبيق العملي": اطلب من الطلاب تعديل نماذجهم في قسم "التطبيق العملي" عن طريق برمجة سطوع البكسل لمصفوفة الضوء الخاصة بهم من 0٪ و25٪ و50٪ و75٪ إلى 100٪. اطلب منهم ملاحظة كيف تتغير قدرتهم على رؤية جسم ما مع اختلاف مستويات السطوع.

• وفِّر مواد تعليمية عن الحيوانات (على عكس البشر) التي يمكن أن ترى جيدًا في الظلام. اطلب من الطلاب اختيار أحد هذه الحيوانات وكتابة مقال صحفي قصير يصف كيف وإلى أي مدى يرى في الظلام.

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