العنوان: قرار الاصطدام عنوان تحسين محركات البحث: خطة درس قرار الاصطدام في وضع Fortnite الإبداعي الوصف: يمكن للطلاب دراسة قوانين الفيزياء باستخدام الأغراض المتصادمة في وضع Fortnite الإبداعي. parent: lesson-landing-science-engineering-math-in-fortnite-creative النوع: درس الترتيب: علامات التعريف: الهندسة علامات التعريف: STEM علامات التعريف: العلوم علامات التعريف: التفكير التصميمي علامات التعريف: خطة الدرس Type: lesson Hero-image: collision-hero.png Topic-image: collision-topic.png Social-image:
معلومات الصف
- المراحل. 8 (ينضم إلى هذا الفصل الطلاب البالغ عمرهم 13 عامًا أو أكبر)
- الإطار الزمني للدرس: أربع فترات 45 دقيقة للصف، وفقًا لمعرفة الطالب بوضع Fortnite الإبداعي
- أداة مميزة: وضع Fortnite الإبداعي
- الصف / بيئة التعلم: جهاز يمكنه تشغيل Fortnite مع نسبة متكافئة بين الطلاب وعدد الأجهزة، وإمكانية اتصال بالإنترنت. يفترض بمعمل الكمبيوتر أو الحامل المتنقل للكمبيوتر المحمول أن يوفرا البيئة المناسبة.
يحتوي الصف أو المعمل على جهاز كمبيوتر واحد لكل طالب يمكنه تشغيل جزيرة وضع Fortnite الإبداعي. Rensselaer City School District هي مدرسة عامة صغيرة تتكون من مبنى pK-12 واحد. بيئتي التعليمية الحالية هي صف للعلوم به طاولات لـ24 طالبًا وستة طاولات معملية. لدي أربعة أقسام من علوم الصف الثامن بصفوف تتراوح أحجامها بين 19 إلى 27 تلميذًا. نحن مصنفون كمنطقة ذات احتياجات عالية. لدي أيضًا طلاب متعلمو اللغة والطلاب الذين لديهم برامج تعليم فردية مسجلون في الفصول التي أدرسها. تتطلب بيئة التعلم الخاصة بهذا الدرس أجهزة كمبيوتر أو أجهزة محمولة قادرة على التشغيل وضع Fortnite الإبداعي. بخلاف هذا الشرط، سيعمل أي فصل دراسي، خاصةً لنشاط الإرشاد.
التواصل مع المؤلف
المؤلف، المؤسسة/المنصب: مدرسة Rensselaer للمرحلتي الثانوية والإعدادية، مدرس العلوم
بريد إلكتروني: [email protected]
Twitter: @pentaclethra
LinkedIn: linkedin.com/in/scott-beiter-79876b184
نظرة عامة على الدرس
توفر الأجسام المتصادمة فرصة رئيسية لاستكشاف قوانين الفيزياء. يتميز وضع Fortnite الإبداعي بالتصادمات، ما يجعلها طريقة ممتازة لتجربة المبادئ الأساسية للفيزياء، بما في ذلك قانون نيوتن الثالث.
قوانين نيوتن للحركة
- يبقى الجسم في حالة راحة، ويبقى الجسم المتحرك في حالة حركة بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم ما لم يتم التصرف به بقوة غير متوازنة.
- يعتمد تسارع الجسم على كتلة الجسم وكمية القوة المطبقة.
- عندما يمارس أحد الأجسام قوة على جسم آخر، فإن الجسم الثاني يمارس قوة متساوية ومعاكسة على الأول.
ما مدى محاكاة الفيزياء في Fortnite لتلك الموجودة في الحياة الواقعية؟ هل تدعم فيزياء اللعبة قانون نيوتن الثالث فيما يتعلق بقوى العمل ورد الفعل؟ لنكتشف ذلك!
في هذا الدرس، سيصمم الطلاب تجربة للتلاعب بالأغراض، وقياس تفاعلات الغرض، واستخلاص استنتاجات حول قانون نيوتن الثالث من خلال ضرب الأغراض معًا.
خلال هذا النشاط، سيقوم الطلاب بـ:
- تصميم حل لمشكلة ما.
- تفاعلات النموذج قبل وبعد الاصطدام.
- جمع الأدلة وتقديم المطالبات على أساس الأدلة.
- المقارنة بين فيزياء العالم الحقيقي وفيزياء ألعاب الفيديو.
لنبدأ الإثارة!
ابدأ بهذا الفيديو التمهيدي.
النتائج المرغوبة
أسئلة جوهرية/أفكار كبيرة
كيف يمكن التنبؤ بسلوك الأشياء في أثناء الاصطدامات؟ ما مدى تطابق فيزياء Fortnite مع فيزياء الحياة الحقيقية؟
مخرجات/أهداف التعلم
سيتعلّم الطلاب كيفية:
- تصميم تجربة محكمة.
- وصف الاصطدامات من حيث قانوني نيوتن الثالث والثاني.
- وضع تنبؤات حول الحركة الناتجة عن الاصطدامات.
- إجراء تجربة في وضع Fortnite الإبداعي.
- تحليل البيانات.
خطة الدرس
أنشطة التعلم
يستند الدرس إلى نموذج 5E لتعليم العلوم: تفاعل، استكشاف، شرح، تفصيل، تقييم.
التمديد هو تطبيق إضافي للأفكار ضمن درس 5E الذي غالبًا ما يتم تضمينه كجزء من نموذج 5E.
التفاعل
سيتعرف الطلاب على ظواهر الاصطدامات من خلال مجموعة متنوعة من مقاطع الفيديو، بما في ذلك مهد وفيديو اختبار تحطم سيارة الأمان.
الفيديو 1: Snow Collision
الفيديو 2: EYC funny snow tube collision
الفيديو 3: Keansburg, New Jersey's Bumper Car Psychos
الفيديو 4*: BUMPER CARS For LOOT in Fortnite!
*ملاحظة: الفيديو 4 عبارة عن لعبة مصغرة لعربة تصادم في Fortnite.
استكشف
سيستكشف الطلاب فيزياء الاصطدامات باستخدام وضع Fortnite الإبداعي. سيختار الطلاب متغيرًا مستقلًا واحدًا يتعلق بناشر الكرات لمعرفة كيف يغير المتغير التابع. يجب التحكم في جميع المتغيرات الأخرى.
المسألة البحثية
كيف يؤثر [المتغير المستقل] على المسافة التي تتحرك بها الكرة عند اصطدامها بكرة أخرى في وضع Fortnite الإبداعي؟
استخدم ورقة عمل المسألة البحثية لجعل الطلاب يعملون على المسألة البحثية المقدمة، أو كأساس لصنع المسألة الخاصة بهم. كمرجع، إليك خيارات ناشر الكرات.
الملاحظات / إرشادات المشروع:
- أكد للطلاب أنه في تجربة محكمة، يغير العالم متغيرًا مستقلًا واحدًا فقط في كل مرة. على سبيل المثال، إذا كنا نختبر حجم الكرة، فسيظل حجم الكرة التي يتم ضربها كما هو، بينما سيتغير حجم الكرة التي تصطدم بها (أو العكس). اجعل الطلاب ينشئون رسمًا تخطيطيًا (نموذجًا) لما ستبدو عليه أجهزتهم في Fortnite.
- يجب على الطلاب تحديد كل ما سبق قبل إنشاء أجهزتهم في Fortnite.
يجب على الطلاب إعداد جدول بياناتهم قبل إنشاء جهازهم المتدحرج في وضع Fortnite الإبداعي. سيستخدم الطلاب بعد ذلك Fortnite لبناء جهاز دحرجة الكرة الخاص بهم وجمع البيانات باستخدام الخطوات التالية:
- قم بتغيير إعدادات الكرة تحت قسم "تخصيص" في قائمة التحرير لناشر الكرات.
- حدد نوع الكرة "الافتراضي" والمادة لاستخدامها كعنصر إحكام.
- أنشئ جدول بيانات.
- ضع علامة مسافة عن طريق الضغط على عجلة التمرير للفأرة من نقطة المنشأ إلى الموقع الذي توقفت فيه الكرة.
- احسب متوسط المسافة التي تقطعها الكرة لكل معلمة.
- أنشئ رسمًا بيانيًا للبيانات لاستخدامها كدليل للاستنتاج.
قد تستمر الكرات في التحرك في Fortnite حتى تصطدم بجسم وقد يبدو أنها "تتوقف" فقط. يجب على الطلاب التأهب لتلك اللحظة عندما "تتوقف" الكرة.
الشرح
سيشرح الطلاب الفيزياء من خلال تقديم تقرير معملي وفيديو لأبحاثهم. سيتم ملاحظة تفسير الطالب في قسم المطالبة والأدلة والمنطق (CER) من تقريرهم.
التقييم
سيقوم المعلم بتقييم فهم الطلاب بناءً على إتقان المعايير، وتقرير معملي، وإرسال فيديو. يجب أن يشعر المعلم بالحرية في جعل الطلاب يظهرون دليلًا على التعلم بأي طريقة يراها مناسبة. يمكن أن تشمل الطرق الأخرى لإظهار دليل التعلم نشر مدونة أو موقع إلكتروني.
تمديد
اجعل الطلاب يصممون تجربة مشابهة لتجربة Fortnite (باستخدام نفس جدول البيانات) لفحص كيفية تصرف الاصطدامات مع الرخام و/أو المحامل الفولاذية. يجب على الطلاب التفكير في الاختلافات وتوثيقها بين تجربة fortnite والتجربة الفيزيائية.
مصادر خارجية
الفيديو 1: Snow Collision
الفيديو 2: EYC funny snow tube collision
الفيديو 3: Keansburg, New Jersey's Bumper Car Psychos
الفيديو 4: BUMPER CARS For LOOT in Fortnite!
التقييم
تقرير مختبر مكتمل، بما في ذلك:
- السؤال التوجيهي
- الفرضيات
- الإجراء
- جدول البيانات والنتائج
- استنتاج/انعكاس
نموذج تقرير عينة الاختبار: نموذج تقرير NGSS
المعايير
MS PS2-2 يخطط لإجراء تحقيق لتقديم دليل على أن التغيير في حركة الجسم يعتمد على مجموع القوى المؤثرة في الجسم وكتلة الجسم.
| تطور DOK 1 | مهمة |
|---|---|
| يحدد الطالب ظواهر التحقيق والغرض منه بالإضافة إلى مكونات النموذج بما في ذلك: القوى التطبيقية والاحتكاك والكتلة والتسارع. | رسم ونموذج جهاز الاصطدام الخاص بهم مع مكونات ملصقة. |
| تقدم DOK 2 | مهمة |
|---|---|
| يشرح الطالب أو يصف العلاقة بين القوة والكتلة والتسارع. تم الاستشهاد بالأدلة للدفاع عن الادعاءات. | يتم تقديم شرح للعلاقات في وسائل الإعلام الموجزة (الفيديو والمدونة وما إلى ذلك) و/أو تقرير البحث. |
| تمديد DOK 3 | مهمة |
|---|---|
| يربط الطالب تجربته بقوانين نيوتن للحركة. الاستنتاجات مبررة من قبل الطالب وتستند إلى أدلة من تجربتهم المصممة. | يتم التفكير في المطالبة والأدلة والتبرير/المنطق، وتعكس فهمًا لقوانين نيوتن للحركة، وكيف تنطبق على الاصطدام. |
تعيين المعايير
NGSS
الحركة والثبات MS-PS2-2: القوى والتفاعلات يمكن للطلاب الذين يظهرون الفهم: MS-PS2-2. خطط لإجراء تحقيق لتقديم دليل على أن التغيير في حركة الجسم يعتمد على مجموع القوى المؤثرة على الجسم وكتلة الجسم.
معايير الجمعية الدولية للتكنولوجيا في التعليم
3 مؤسسو المعرفة
- يقوم الطلاب ببناء المعرفة من خلال استكشاف قضايا ومشاكل العالم الحقيقي بنشاط، وتطوير الأفكار والنظريات، والسعي للحصول على إجابات وحلول.
4 المصممون المبتكرون
-
4a يعرف الطلاب ويستخدمون عملية تصميم متأنية لتوليد الأفكار واختبار النظريات وصنع تحف مبتكرة أو حل المشكلات الحقيقية.
-
4c يطوّر الطلاب النماذج الأولية ويقومون باختبارها وتنقيحها كجزء من عملية التفكير الحلقي.
-
4d يُبيّن الطلاب تحمّلًا للغموض والمثابرة والقدرة على العمل مع مشكلات ذات حل مفتوح.
5 المفكّرون الحسابيون
-
5a يقوم الطلاب بصياغة تعريفات المشاكل المناسبة للأساليب المدعومة بالتكنولوجيا مثل تحليل البيانات والنماذج المجردة والتفكير الخوارزمي في استكشاف وإيجاد الحلول.
-
5b يقوم الطلاب بجمع البيانات أو تحديد مجموعات البيانات ذات الصلة، واستخدام الأدوات الرقمية لتحليلها، وتمثيل البيانات بطرق مختلفة لتسهيل حل المشكلات واتخاذ القرارات.
-
5c يجزئ الطلاب المشكلات إلى أجزاء أساسية، ويستخرجون معلومات مهمة، ويطّورون نماذج وصفية لفهم الأنظمة المعقدة أو لتيسير حل المشكلات.
-
5d يتفهّم الطلاب كيفية عمل الميكنة واستخدام التفكير الخوارزمي لتطوير سلسلة خطوات لإنشاء الحلول المميكنة واختبارها.
6 المحاورون المبدعون
- 6a يوصل الطلاب الأفكار المعقدة بوضوح وفاعلية من خلال إنشاء مجموعة متنوعة من الأغراض الرقمية مثل التصورات أو النماذج أو المحاكاة أو استخدامها.
7 مساعد عالمي
- 7a يشارك الطلاب بشكل بنّاء في فرق المشروع ويدّعون أدوارًا ومسئوليات مختلفة للعمل بكفاءة تجاه هدف مشترك.
تعدد التخصصات وروابط القرن الحادي والعشرين
يغطي هذا الدرس مناطق متعلقة بالهندسة والعلوم والتصميم متعدد الوسائط. يغطي هذا الدرس كل أجزاء STEM / STEAM.
روابط القرن الحادي والعشرين:
- التفكير النقدي
- الإبداع
- التعاون
- التواصل
- القدرة على استخدام التقنيات
- المرونة
- القيادة
- روح المبادرة
- المهارات الاجتماعية
التعديلات وأسلوب العرض
تزويد الطلاب بخيار استخدام أداة مختلفة (رقمية أو مادية) لإكمال الأنشطة. إدراج وحدة تحكم تكيفية/ وحدة تحكم في الألعاب إذا لزم الأمر.
مواد تعليمية إضافية:
تضمين مواد تعليمية أخرى في شكل مستندات منفصلة (كتيبات، إلخ)