تدفق الطاقة

(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، سيقوم الطلاب ببناء نموذج يوضح العلاقة بين ضوء الشمس ونمو الحيوانات. شجع الطلاب على تصميم وبناء فكرتهم الخاصة، مع إيضاح أنه لا يوجد نموذج واحد صحيح.

• الخلفية العلمية - تدفق الطاقة:
  • تُختزن الطاقة من الشمس في الطعام الذي تتناوله الحيوانات (على سبيل المثال، عندما تأكل النباتات التي حولت ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية مخزنة).
  • من الحيوانات الآكلة للنبات: العواشب (آكلة النباتات فقط) القوارت (آكلة النباتات- واللحوم). أما اللواحم، فتأكل اللحوم فقط. وجِّه الطلاب بحيث لا يعرضوا اللواحم وهي تأكل النباتات.
• بناء المعرفة المسبقة - تدفق الطاقة. باستخدام المواد العلمية الأساسية، يمكنك تبادل المعلومات والصور والتعريفات:
  • الطاقة موجودة في ضوء الشمس والنباتات والحيوانات.
  • تلتقط النباتات الطاقة من الشمس وتستخدمها لنموها. والحيوانات التي تأكل تلك النباتات تحصل على الطاقة المخزنة.
  • بعض الحيوانات تأكل النباتات فقط (العواشب)، وبعضها يأكل الحيوانات الأخرى فقط (اللواحم)، وبعضها يأكل كل من الحيوانات والنباتات (القوارت).
  • تستخدم الحيوانات الطاقة المخزنة في طعامها لدعم وظائف الحياة مثل النمو والحركة والتدفئة.
  • (اختياري) إذا كان طلابك على دراية بمصطلحات العواشب واللواحم والقوارت، فقم بمراجعتها وتعزيزها بإيجاز في الدرس، أي أن الحيوانات التي تأكل النباتات في النموذج يجب أن تكون من العواشب أو القوارت.
  • المفردات الرئيسية: طاقة، تدفق، (اختياري - عواشب، لواحم، قوارت)
• خبرة البناء والبرمجة: راجع الاقتراحات الواردة في خطة الوحدة. في هذا الدرس، قد ترغب أيضًا في:
  • تعزيز التعلم باستخدام جميع الدروس التعليمية من قائمة "ابدأ" في تطبيق SPIKE.
  • تجربة درس واحد أو أكثر من الدروس الأخرى في وحدة "العلوم التي لا نراها" لاكتساب المزيد من الخبرة في البناء والتعرف على قوالب الكلمات في تطبيق SPIKE.

الجزء "أ" (45 دقيقة)

• قدِّم الشخصية (الشخصيات) الرئيسية بالقصة والتحدي الأول: يعرف دانيال وماريا وليو وصوفي أن النباتات تستخدم ضوء الشمس لتنمو. فهل تحتاجها الحيوانات أيضا لتنمو؟ ابنِ نموذجًا لعرض العلاقة بين ضوء الشمس ونمو الحيوان.

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

  • من أين تحصل النباتات على الطاقة التي تحتاجها للنمو؟ (من الشمس)
  • من أين تحصل الحيوانات على الطاقة التي تحتاجها؟(من أكل النباتات أو الحيوانات الأخرى التي أكلت النباتات)
  • لماذا تستخدم الحيوانات هذه الطاقة؟ (حتى تنمو وتتحرك وتتماثل للشفاء؛ وحتى تحافظ على دفء الجسم إن كانت من ذوات الدم الحار)
  • اشرح للطلاب: تتغير صورة الطاقة عندما تنتقل من الشمس إلى النباتات والحيوانات. فعلى سبيل المثال، تتحول الطاقة الكامنة في ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية مخزنة في النباتات.

• وزِّع مجموعةَ SPIKE Essential، وجهازًا على كل مجموعة.

• ذكِّر الطلاب بأنه يمكنهم تصميم وبناء أي نموذج يرغبون فيه في هذا الدرس ضمن المشروع المفتوح. أبلغهم أن النماذج الصحيحة قد تتعدد.
• اطلب من الطلاب:
  • استكشاف أفكارهم التصميمية بصريًا، كأن يكون ذلك عن طريق الرسم.
  • البدء في بناء وبرمجة نموذج لمساعدة الفريق على التعرف على العلاقة بين ضوء الشمس ونمو الحيوان. يجب أن تعرض النماذج تدفق الطاقة وتوضح كيف تحصل الحيوانات على الطاقة وتستخدمها.
• يسِّر جلسة عصف ذهني حول طرق استخدام عناصر LEGO لتمثيل أجزاء من النموذج (على سبيل المثال، استخدم مصفوفة الضوء لتمثيل الشمس أو استخدم المحرك لجعل حيوان LEGO يتحرك ويمثل استخدامه للطاقة).
• في منتصف زمن العمل، اطلب من الطلاب تبادل الأفكار متبعين روتينًا معتادًا داخل الفصل، ثم تحديث نماذجهم مستلهمين من الأفكار التي تبادلوها.

• اجمع الطلاب للمشاركة. 

• اطلب من كل مجموعة مشاركة وشرح نموذجها ورسوماتها، وتعريف الأجزاء التي لا تزال قيد التقدم والتي تعرض:

  • أماكن وجود الطاقة (على سبيل المثال، في الشمس والنباتات والحيوانات)

  • طريقة تدفق الطاقة من الشمس إلى النباتات والحيوانات

  • طريقة حصول الحيوان على هذه الطاقة واستخدامه إياها

• حفِّز المشاركة والاقتراحات حول أجزاء النموذج حيث تواجه المجموعات الصعوبات.

• 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" لدعم المشاركة الإضافية والعصف الذهني والإلهام لمواصلة بناء النموذج.

• اطلب من الطلاب:

  • (10 دقائق) مواصلة البناء والبرمجة، مع دمج مصادر الإلهام من نشاط المشاركة.
  • (15 دقيقة) استخدم نماذجهم المكتملة لمشاركة التعلم مع الفصل والإجابة على السؤال في تحدي الدرس: هل تحتاج الحيوانات أيضًا إلى ضوء الشمس لتنمو؟ (ليس بشكل مباشر، ولكنها تحصل على الطاقة التي تحتاجها عن طريق تناول النباتات التي حصلت على طاقتها من الشمس.)

• (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:
  • تعرض نماذجهم بدقة أن النباتات تلتقط الطاقة من الشمس، والتي تتدفق بدورها إلى الحيوانات التي تأكل النباتات.
  • يصف شرحهم بدقة أن الطاقة في طعام الحيوانات كانت ذات يوم طاقة من الشمس، حتى وإن تغير شكلها.
  • يشرحون طريقة واحدة على الأقل تستخدم بها الحيوانات الطاقة من الطعام (للنمو أو الحركة أو للحفاظ على دفء 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:

• تعيين حيوان عاشب مألوف للطلاب لاستخدامه في النموذج، مثل الأرنب أو الحصان.

زِد الصعوبة عن طريق:

• جعل الطلاب يضيفون تدفقًا إضافيًا للطاقة إلى نموذجهم من خلال تضمين اللواحم التي تأكل العواشب.

• اطلب من الطلاب البحث عن طريقة يستخدم بها البشر الطاقة من الشمس لتلبية احتياجاتهم، مثل الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء أو النظام الشمسي السلبي لتدفئة منازلهم.

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