نشاط: نمذجة كواكب المجموعة الشمسية (المسافة)
- المادة: علوم
- المجال: علم الفضاء والفلك
- مستوى الصعوبة: مبتدئ
- الوحدة: الفضاء
- المفاهيم العلمية المستهدفة: المجموعة الشمسية أو النظام الشمسي، الكواكب، التناسب
- مدة النشاط: 20 - 30 دقيقة
- إعداد وترجمة: رائف بودريس
الفكرة العامة للنشاط:
ستقوم المجموعات الطلابية في هذا النشاط بتصميم وبناء نموذجًا قياسيًا للمسافة بين كواكب المجموعة الشمسية. والإجابة على السؤال التالي:
كم تستغرق الرحلة من كوكب الأرض إلى كوكب نبتون؟
الأدوات المطلوبة في النشاط:
- نماذج لكواكب المجموعة الشمسية مع الشمس (من نشاط نمذجة كواكب المجموعة الشمسية - الحجم)
- شريط لاصق قابل للكتابة
- شريط متري
- قلم رصاص أو أسود
- ورق ملاحظات
- مقص
خطوات تطبيق النشاط:
1) قسّم طلاب الفصل إلى مجموعات صغيرة (3 - 4 طلاب داخل كل مجموعة).
2) اطلب من كل مجموعة أن تتّفِق على اسم مناسب لها، وتحديد دور كل فرد داخل المجموعة. (قائد المجموعة، التقني، عالم فضاء، عالم رياضيات).
3) وزّع الأدوات على كل مجموعة.
4) اطلب من المجموعات أن تحضر نماذجها التي قامت ببنائها في النشاط السابق لكواكب المجموعة الشمسية
5) اطلب من المجموعات القيام بالخطوات التالية:
1. وضّح للطلاب الوحدات المستخدمة لقياس المسافة والأبعاد بين الأجسام التالية:
نملة
كتاب
طول جدار الفصل
المسافة بين المنزل والمدرسة
المسافة بين المدينة التي تعيش فيها ومكة المكرمة
المسافة بين المملكة العربية السعودية واليابان
المسافة بين كوكب الأرض والقمر
المسافة بين كوكب الأرض والشمس.
ثم وضح للطلاب الوحدة الفلكية والذي يعبّر عن متوسط المسافة بين الأرض والشمس والذي يقدّر بـ 150,000,000 كلم.
1 وحدة فلكية = 150,000,000 كلم
2. تبدأ المجموعة بنمذجة المسافة بين كوكب الأرض والشمس وتحدّد المقياس المناسب الذي ستعمل عليه. مثلًا: سيكون وحدة فلكية واحدة يساوي 10 سم.
3. اطلب من المجموعات أن تختار مساحة كبيرة للعمل عليها. (يفضّل أن تقوم بهذا النشاط في الصالة الرياضية أو في الفناء الخارجي للمدرسة).
4. تحسب المجموعة المسافة بين كوكب الأرض والشمس على مقياس النموذج الخاص بها ثم تضع الشريط اللاصق على الأرض وتكتب عليه اسم كوكب الأرض.
5. تكرّر المجموعة نفس الخطوات السابقة مع بقية كواكب المجموعة الشمسية، وتسجل البيانات المطلوبة على ورقة العمل. ويمكن للطلاب أن يستفيدوا من البيانات التالية:
بعد كوكب عطارد عن الشمس = 0.4 وحدة فلكية
بعد كوكب الزهرة عن الشمس = 0.7 وحدة فلكية
بعد كوكب المريخ عن الشمس = 1.5 وحدة فلكية
بعد كوكب المشتري عن الشمس = 5 وحدات فلكية
بعد كوكب زحل عن الشمس = 9.5 وحدة فلكية
بعد كوكب أورانوس عن الشمس = 19 وحدة فلكية
بعد كوكب نبتون عن الشمس = 30 وحدة فلكية
6. اطلب من المجموعات أن تقوم بتحويل المسافة بين كواكب المجموعة الشمسية والشمس من الوحدة الفلكية إلى الكيلومتر في ورقة العمل.
7. اطلب من المجموعات أن تضع نماذجها التي قامت ببنائها في النشاط السابق لكواكب المجموعة الشمسية في مواقعها.
8. تقوم المجموعات باختيار إحدى التحديات التالية:
- ما هي أبعد مسافة بين كوكبين متتاليين في المجموعة الشمسية؟
- ما العلاقة بين بعد الكوكب عن الشمس ودرجة حرارته؟
- ما العلاقة بين بعد الكوكب عن الشمس والمدة الزمنية التي يستغرقها ذلك الكوكب للدوران حول الشمس دورة واحدة؟
- حدد موقع حزام الكويكبات في المجموعة الشمسية مع بناء نموذج له.
- إن كان هناك كوكب من خيالك، حدّد موقعه وبعده عن الشمس بالوحدة الفلكية والكيلومتر.
- قم بعمل مونتاج لفيديو يوضح رحلتك من الشمس إلى آخر كوكب في المجموعة الشمسية مع تضمين المسافة بالوحدة الفلكية والكيلومتر.
- كم تستغرق زمن الرحلة للمركبة الفضائية Voyager 2 من كوكب الأرض إلى كوكب نبتون إذا كانت سرعتها المتوسطة 3000 كلم/ ساعة؟
6) اطلب من كل مجموعة أن تعرض تصاميمها أمام بقية المجموعات الأخرى، وكيف ارتبط هذا النشاط بالمفاهيم العلمية لهذا الدرس مثل: المجموعة الشمسية، الكواكب، الوحدة الفلكية.
كيف حدث التكامل بين مجالات STEAM في هذا النشاط؟
*العلوم: التعرف على كواكب المجموعة الشمسية، والعلاقة بين بعد الكوكب عن الشمس وسنته، والإجابة على الأسئلة الاستقصائية في هذا النشاط.
*التقنية: استخدام المسطرة والشريط المتري كأدوات لتسهيل عملية القياس، واستخدام تطبيقات لعمل مونتاج لفيديو تعليمي.
*التصميم الهندسي: مراحل عملية التصميم الهندسي لنمذجة المسافة بين كواكب المجموعة الشمسية.
*الفنون: تصميم مونتاج لفيديو يوضح رحلة المركبة الفضائية داخل المجموعة الشمسية.
*الرياضيات: حساب الأبعاد والمسافات وتحويلها من الوحدة الفلكية إلى الكيلومتر والعكس.
كيف ننمي مهارات التعلم للقرن الواحد والعشرين في هذا النشاط؟
*التعاون: تقسيم طلاب الفصل إلى مجموعات وتوزيع الأدوار على كل عضو.
*التفكير الإبداعي: تقوم كل مجموعة بتوليد أفكار لتطوير وتحسين تصميم نموذج المسافة بين كواكب المجموعة الشمسية، أو استخدام سكامبر SCAMPER لتصميم وبناء النموذج. وتنمية الخيال ومحاولة تجسيده باستخدام أدوات مناسبة وبسيطة بطريقة إبداعية.
*التفكير الناقد: الإجابة على أسئلة التفكير الناقد والتأمل حول موضوع النشاط، وتقييم نماذج المجموعات الأخرى اعتمادًا على بطاقة تقويم الأداء المصممة من قبل المعلم.
*التواصل: عرض التصاميم المختلفة لنماذج كواكب المجموعة الشمسية الخاصة بكل مجموعة أمام باقي المجموعات الأخرى أو في المعارض أمام الجمهور باستخدام التواصل اللفظي وغير اللفظي.
المصادر:
https://www.sciencebuddies.org/stem-activities/planet-size
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق