خلفية

في هذه الوحدة، سوف يستخدم الطلاب برنامج VEX GO لإنشاء عرض توضيحي لدوران الأرض. ويتسبب هذا الدوران، مع الشمس، في حدوث دورة الليل والنهار والحركة الظاهرية للشمس عبر السماء. سيقوم الطلاب بإنشاء نموذج VEX GO لنمذجة هذه الظاهرة ومعرفة المزيد عن دوران الأرض وكيفية إنشاء الأنماط المعروفة لليل والنهار في جميع أنحاء العالم.

ما هو سبب الليل والنهار على الأرض؟

يحدث الليل والنهار على الأرض بسبب دورانها، والذي يشبه الدوران على خط وهمي يسمى المحور والذي يمتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي. يدور حول محوره، ويستغرق حوالي 24 ساعة لإكمال دورة كاملة. وبالتالي، عندما يواجه جزء من الأرض الشمس، يكون ذلك نهاراً.  يكون هذا الجزء من الأرض مواجهًا بعيدًا عن الشمس، يكون الليل.

بدأت عملية دوران الأرض منذ أكثر من 4.5 مليار سنة، وكان ذلك بسبب الطريقة التي تشكلت بها الأرض. عندما ولد النظام الشمسي، بدأ كسحابة كبيرة من الغاز والغبار. انهارت هذه السحابة تحت تأثير جاذبيتها الخاصة، وعندما انهارت بدأت بالدوران. ويرجع ذلك إلى مبدأ في الفيزياء يعرف باسم مبدأ حفظ الزخم الزاوي.

فكر في ذلك عندما تشاهد متزلجًا فنيًا يدور. عندما يسحبون أذرعهم إلى الداخل، فإنهم يدورون بشكل أسرع. هذا لأنهم يحافظون على زخمهم الزاوي. وقد حدث الشيء نفسه مع السحابة التي أصبحت تشكل نظامنا الشمسي. وعندما انهار، بدأ يدور بشكل أسرع وأسرع. وعندما بدأت الكواكب، بما في ذلك الأرض، بالتشكل من هذا القرص الدوار من المادة، ورثت ذلك الدوران. وبمجرد أن يبدأ جسم في الفضاء بالدوران، فإنه يميل إلى الاستمرار في الدوران. لا يوجد هواء أو أرض في الفضاء لخلق الاحتكاك، وهو ما يؤدي عادة إلى إبطاء الأشياء على الأرض. لذا، فإن الأرض تدور منذ أن تشكلت، وهو ما يمنحنا أيامنا وليالينا.

حساب دوران الأرض

في المختبر 2، سوف يبحث الطلاب عن سبب ظهور الشمس وكأنها تتحرك عبر السماء طوال اليوم. وسوف يستخدمون VEXcode GO لنمذجة دوران الأرض ساعة بساعة. سيستخدم الطلاب كتلة [الدوران من أجل] لتدوير الأرض بزيادات مقدارها 15 درجة. تم تحديد 15 درجة من خلال الحساب التالي: 

360 درجة / 24 ساعة = 15 درجة / ساعة

 أن الأرض تدور حول محورها 360 درجة كل 24 ساعة، فيمكنك حساب أن الأرض تدور حول محورها 15 درجة لكل ساعة.

المفاهيم الخاطئة الشائعة حول دوران الأرض

عندما يبدأ الطلاب في بناء فهمهم لدوران الأرض، تنشأ بعض المفاهيم الخاطئة بشكل متكرر. ومن المهم تبديد المفاهيم الخاطئة في وقت مبكر، حتى لا تتسبب في مزيد من الارتباك مع تزايد تعقيد العمل.

مفهوم خاطئ: "الشمس تدور حول الأرض لخلق الليل والنهار" 
من السهل أن نرى كيف يمكن للطلاب الوقوع في هذا المفهوم الخاطئ لأنهم يرون حركة الشمس عبر السماء كل يوم، لذلك فهي تعطي مظهر الدوران حول الأرض. في الواقع، الأرض تدور حول محورها وكذلك تدور حول الشمس. من خلال نمذجة دورة الليل والنهار مع الطلاب في مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات هذا، سيتمكنون من تصور حركة دوران الأرض وفهم العلاقة بين الدوران والليل والنهار بشكل أفضل.

مفهوم خاطئ: "كل الأماكن تشهد الليل والنهار في نفس الوقت"
يعتقد بعض الطلاب أنه عندما يكون النهار في جزء واحد من الأرض، يكون النهار في كل مكان آخر أيضًا، والشيء نفسه بالنسبة للليل. ومع ذلك، يتم ملاحظة الليل والنهار في أوقات مختلفة في جميع أنحاء العالم بسبب دوران الأرض. غالبًا ما يرتبط هذا المفهوم الخاطئ بسوء الفهم فيما يتعلق بالأوقات والمناطق الزمنية. إن الاحتفاظ بتذكير مرئي للأوقات المختلفة حول العالم يمكن أن يساعد في تذكير الطلاب بأن الليل والنهار مرتبطان بمكان وجودك على سطح الأرض. إن ضبط الساعات على مناطق زمنية مختلفة أو التحقق من بث الكاميرات المباشرة حول العالم هي طريقة رائعة لتذكير الطلاب بالمناطق المختلفة في الأرض التي تشهد أوقاتًا مختلفة من النهار أو الليل.

تذكر أن فهم هذه المفاهيم يستغرق وقتًا، وليس من الخطأ إذا لم يفهمها الطلاب على الفور. استخدم أساليب تدريس مختلفة لتعزيز الفكرة، ومع مرور الوقت، يجب أن يحل الفهم الصحيح محل المفهوم الخاطئ.

ما هو VEXcode GO؟

VEXcode GO هي بيئة برمجة تستخدم للتواصل مع روبوتات VEX GO. يستخدم الطلاب واجهة السحب والإفلات لإنشاء مشاريع VEXcode GO للتحكم في تصرفات الروبوتات الخاصة بهم في المختبر 2. يمكن تحديد غرض كل كتلة باستخدام الإشارات البصرية مثل شكلها ولونها وعلامتها. For more information on how to work with VEXcode GO, انظر VEXcode GO Section of the VEX Library.

تمثل الكتل الموجودة في VEXcode GO أوامر الروبوت المستخدمة لإنشاء مشروع في VEXcode GO. فيما يلي قائمة بالكتل الرئيسية المستخدمة خلال هذه الوحدة.

كتل VEXcode GO	السلوكيات
	تبدأ الكتلة {When started} في تشغيل كومة الكتل المرفقة عند بدء المشروع.
	يعمل كتلة [ضبط ضوء العين] على ضبط الضوء الموجود على مستشعر العين على التشغيل أو الإيقاف.
	كتلة [Spin for] تدور المحرك لمسافة معينة
	تنتظر كتلة [الانتظار] مدة زمنية محددة قبل الانتقال إلى الكتلة التالية في المشروع.
	تتيح لك كتلة [التعليق] كتابة معلومات للمساعدة في وصف ما تريد حدوثه في مشروعك.