يجب تنفيذ هذه الوحدة لتكملة تعلم الطلاب حول مفاهيم باستخدام بيانات الاستشعار لحل مشكلة حقيقية.

يمكن تكييف مختبرات STEM بطرق مختلفة لتناسب أي فصل دراسي أو بيئة تعليمية. يتضمن كل مختبر STEM الأقسام الثلاثة التالية: المشاركة واللعب والمشاركة (اختياري).

يمكن إكمال كل مختبر STEM في هذه الوحدة في أقل من 40 دقيقة

ملخص القسم

يمكن إكمال أقسام المشاركة واللعب، التي تحتوي على أنشطة التعلم الأساسية، في غضون 40 دقيقة. قسم المشاركة الذي يتيح للطلاب التعبير عن تعلمهم اختياري، ولكن يقدر بحوالي 3-5 دقائق لكل مجموعة.

انقر على علامات التبويب أدناه لعرض أوصاف أقسام المشاركة واللعب والمشاركة في مختبر STEM.

دليل تحديد السرعة

يوفر دليل تحديد السرعة لكل مختبر تعليمات خطوة بخطوة حول ماذا وكيف ومتى يجب التدريس. يقدم دليل تحديد وتيرة مختبر STEM معاينة للمفاهيم التي يتم تدريسها في كل قسم (المشاركة، ، والمشاركة (اختياري))، ويشرح كيفية تقديم القسم، ويحدد المواد المطلوبة.

جعل هذه الوحدة تتناسب مع احتياجات الفصل الدراسي الفريدة الخاصة بك

التنفيذ في وقت أقل

• يمكن تعديل الأنشطة في المختبر 1 لاستخدامها كعرض توضيحي للفصل بأكمله. تأكد من أن جميع الطلاب يمكنهم رؤية ما يحدث ثم قم بتشغيل الروبوت يدويًا عبر الجزء العلوي من الجسر كعرض توضيحي للفصل الدراسي. اطلب من الطلاب أن يتنبأوا، كصف، بما يعتقدون أنه سيحدث عندما يتم تشغيل المشروع للمرة الثانية مع تشغيل Eye Light، ثم إظهار النتائج للصف عن طريق تشغيل الروبوت يدويًا فوق الجزء العلوي من الجسر. قم بإجراء مناقشة جماعية حول ما إذا كان التنبؤ صحيحًا أم لا.
• المختبران 2 و 3 هما استمرار لبعضهما البعض. لتقصير مدة هذه المختبرات، يمكنك تشغيل مشروع VEXcode في تشغيل الجزء 1 من المختبر 2 كعرض توضيحي. مشروع VEXcode حتى يتمكن الطلاب من رؤية البيانات المطبوعة في وحدة التحكم في الطباعة. يمكن للطلاب بعد ذلك تسجيل هذه البيانات في تقارير فحص الجسور الخاصة بهم. يمكنك بعد ذلك إكمال التقارير كعرض توضيحي موجه للفصل بأكمله.
• في المختبر 4، بدلاً من أن يقوم الطلاب بتحليل وتسجيل استنتاجاتهم من مجموعات بيانات الجسر بأنفسهم، قم بهذه الخطوة مسبقًا وقم بتقديم الاستنتاجات إلى الفصل. ويمكنهم بعد ذلك استخدام هذه المعلومات لإنشاء فرضياتهم المدعومة ومشاركة تفكيرهم مع زملائهم في الفصل.

أنشطة لدعم إعادة التدريس

• المختبر 1:
  • إذا كان الطلاب بحاجة إلى مزيد من التدريب على استخدام Eye Sensor و لتفسير بيانات Eye Sensor باستخدام Hue Chart، فامنحهم الوقت لاختبار  من مجموعة VEX GO. اطلب منهم اختيار قطعة، والتنبؤ بقيمة اللون باستخدام الرسم البياني، ثم اختبارها باستخدام مستشعر العين. كرر ذلك حتى يتمكن الطلاب من التنبؤ بقيمة اللون ضمن نطاق مقبول، واستخدام مستشعر العين بشكل فعال لإبلاغ البيانات.
• المختبران 2 و 3:
  • إذا واجه الطلاب صعوبة في تصور كيفية إشارة بيانات قيمة الصبغة إلى وجود شقوق في الجسر، فيمكنك إنشاء جسر إضافي باستخدام عوارض بنمط مختلف، وتشغيل مشروع VEX GO مع وضع البلاط أولاً في مواجهة الأعلى، حتى يتمكنوا من رؤية الشقوق، ثم مرة أخرى في مواجهة الأسفل. قم بإجراء مناقشة جماعية للتأكد من أن الجميع يفهمون قبل الانتقال إلى الموضوع التالي.
  • لمساعدة الطلاب على ممارسة مهارات قراءة الرسم البياني، اطلب منهم تحديد نقاط بيانات محددة على الرسم البياني الشريطي، أو إظهار أي قسم من البياني يمثل سطحًا غير متصدع للجسر، وأي قسم يُظهر شقًا.
  • للمساعدة في ضمان فهم الطلاب لكيفية ارتباط بياناتهم بمعايير سلامة الجسر، قدم لهم بعض سيناريوهات الجسر الأخرى وشاهد كيف يمكنهم تصنيف الجسور: 
    • يوجد شق بقطر 17 مم في الجسر A ويقع حول نقطة المسافة 20 مم. (الجسر سيكون آمنًا.)
    • يوجد شق بقطر 100 مم في الجسر B ويقع حول نقطة المسافة 150 مم. (الجسر سيكون خطيرًا.)
    • يوجد في الجسر C شق بقطر 35 مم يقع حول نقطة المسافة 160 مم. (الجسر سيكون في خطر.)
• المختبر 4: 
  • إذا كان الطلاب يواجهون صعوبة في تقديم فرضياتهم ودعمها بالبيانات في المختبر 4، فقدم لهم اللغة لمساعدتهم على تنظيم أفكارهم. على سبيل المثال، يمكن للطلاب استخدام الجملة: أعتقد أن (رقم الجسر) خطير ويجب فحصه أولاً لأن البيانات تخبرني (المناخ مستقر/معتدل/متغير/متغير للغاية)، والامتداد طويل/متوسط/قصير، وحركة المرور (عالية، معتدلة، منخفضة).
• جميع المختبرات: 
  • إذا كان الطلاب يعانون من المفهوم الخاطئ بأن مستشعر العين يكتشف الألوان، أو يعتقدون أنه لا يعمل بشكل صحيح لأن بيانات قيمة الصبغة لا تتطابق مع الألوان الموجودة في بيئتهم، فقم بإعادة تدريس مفهوم كيفية عمل مستشعر العين وكيف يؤثر الضوء المحيط على بيانات قيمة الصبغة.
    • اطلب من الطلاب اختبار مختلف كائنات VEX GO أو الفصل الدراسي باستخدام مستشعر العين ومخطط اللون (كما يفعلون في المختبر 1). يجب عليهم تسجيل البيانات حول الكائن وقيمة الصبغة واللون المرتبط به على مخطط الصبغة. يجب عليهم بعد ذلك الإشارة إلى ما إذا كان هذا اللون يتطابق مع ما يرونه بعلامة "اختيار" أو "x"، هو موضح هنا.

      

    • اطلب من الطلاب أن يكتبوا لماذا لا تتطابق بيانات لونية معينة مع ما يرونه في البيئة، بناءً على ما يعرفونه عن الضوء المحيط وكيف يؤثر الضوء على البيانات التي يبلغ عنها المستشعر. قم بمراجعة الفيديو في الخلفية لمعرفة المزيد عن هذا الشرح إذا لزم الأمر.
  • استخدم أنشطة لوحة الاختيار لتوسيع الوحدة، مع السماح للطلاب بالتعبير عن آرائهم واختيارهم في الأنشطة التي يريدون إكمالها.

توسيع الوحدة:

• إذا احتاج الطلاب إلى تحدٍ إضافي بعد اختبار فرضياتهم حول الجسر الأكثر احتياجًا إلى التفتيش، فاطلب منهم تشغيل مشروع VEXcode GO لفحص جميع الجسور الأخرى، وإنشاء تصنيف لأولوية فحص الجسر كملحق لتقرير فحص الجسر الخاص بهم. يجب على الطلاب دعم تصنيفهم بالبيانات.
• لتوسيع فكرة بناء الجسور والسلامة، وتضمين البناء، اطلب من الطلاب استخدام مجموعة VEX GO (ومواد فنية أخرى في الفصل الدراسي حسب تقديرك) لبناء جسرهم الخاص. يجب على الطلاب بعد ذلك إنشاء "ملف تعريف الجسر" الذي يوضح سبب اعتقادهم بأن جسرهم سيكون آمنًا.  عليهم استخدام ما تعلموه في الوحدة لإعطاء بيانات حول المناخ حول الجسر، وأنماط المرور المقصودة له، والمواد المستخدمة، وأي عوامل أخرى يتعلمونها أثناء بناء الجسر.
• لتوسيع الوحدة والسماح للطلاب بالتدرب على تقديم بياناتهم ونتائجهم بطريقة واضحة، قم بدعوة المجموعات للمشاركة في "مؤتمر صحفي". وهنا يجب عليهم أن يعرضوا تحقيقاتهم في ادعاء السيدة نيبي، وكيف تابعوا ذلك. ويجب عليهم مشاركة بياناتهم بطريقة مفهومة للصحفيين والمشاهدين في منازلهم، وتقديم نتائجهم وأفكارهم حول الخطوات التالية التي سيتخذونها. يمكن للطلاب طرح الأسئلة كمراسلين، وكذلك تقديم العرض. إذا كانوا يؤدون المؤتمر الصحفي في المختبرين 4 أو 5، فيمكنهم التحدث عن كيفية ولماذا اختاروا الجسر، وما يتوقعون العثور عليه، وما إذا كانت البيانات التي جمعوها تدعم فرضيتهم، وكيف سيواصلون العمل بناءً على النتائج التي توصلوا إليها.

موارد VEXcode GO