العنوان: آلات روب غولدبيرغ عنوان تحسين محركات البحث: خطة درس آلات روب غولدبيرغ في وضع Fortnite الإبداعي الوصف: يتعلم الطلاب الفيزياء والهندسة من خلال بناء آلة روب غولدبيرغ في وضع Fortnite الإبداعي. parent: lesson-landing-science-engineering-math-in-fortnite-creative النوع: درس الترتيب: علامات التعريف: الهندسة علامات التعريف: STEM علامات التعريف: الفيزياء علامات التعريف: العلوم علامات التعريف: التفكير التصميمي علامات التعريف: خطة الدرس Type: lesson Hero-image: rube-goldberg-hero.png Topic-image: rube-goldberg-topic.png Social-image:
معلومات الصف
- المراحل: من 7 إلى 12 (ينضم إلى هذا الفصل الطلاب البالغ عمرهم 13 عامًا أو أكبر)
- الإطار الزمني للدرس: أسبوع واحد، 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.
تصميم الألعاب وتطويرها. صُمم هذا الفصل كبحث أو كتعلم قائم على الاختيار بيئة توفر للطلاب فرصًا لاتخاذ مناهج مختلفة للاجتماع تحقيق أهداف التعلم، وذلك بناءً على اهتماماتهم سواء فيما يتعلق بالمحتوى أو خيارات المشروع. يحتوي الفصل الدراسي على أجهزة كمبيوتر متاحة لجميع الطلاب مع مقاعد مرنة.
التواصل مع المؤلف
المؤلف، المؤسسة/المنصب: Steve Isaacs، مُدرس في Bernards Township Schools
Twitter: @mr_isaacs
LinkedIn: steve-isaacs
نظرة عامة على الدرس
من منّا لا يرغب في آلة روب غولدبيرغ جيدة؟ مليئة بالفكاهة والذكاء، واستنادًا إلى الآلات البسيطة، توصف اختراعات روب غولدبيرغ بأنها آلات معقدة للغاية تتكون من عدد من الإجراءات الآلية لحل مشكلة بسيطة. لا يسعني إلا أن أتخيل مدى حماس روب لو كان وضع Fortnite الإبداعي متاحًا في وقته. في هذا الدرس، سيتعلم الطلاب عن الآلات البسيطة والهندسة والميكنة. سيقومون بتصميم وبناء آلة روب غولدبيرغ في Fortnite، باستخدام مجموعة الأدوات الإبداعية.
نأمل أنك لا تخاف من المرتفعات...
سيقوم الطلاب بإنشاء آلة روب غولدبيرغ باستخدام وضع Fortnite الإبداعي. في هذه العملية، سيفعلون الآتي:
- التعرّف على الآلات البسيطة.
- تطبيق نموذج التفكير في التصميم للوصول إلى حل معقد لمشكلة بسيطة.
- إظهار فهم الميكنة والفيزياء والمبادئ الهندسية في أثناء تصميمها وبناء آلتها العاملة.
- تطوير واختبار الفرضيات في أثناء الانخراط في عملية التصميم التكراري.
أسئلة جوهرية/ أفكار كبيرة
- كيف تدعم عملية التفكير في التصميم حل المشكلات الإبداعي؟
- كيف يفيد تطوير الفرضية واختبارها عملية التصميم؟
- كيف تساهم الآلات البسيطة في الميكنة؟
مخرجات/أهداف التعلم
سيصبح الطالب قادرًا على:
- تحديد الآلات البسيطة وأغراضها.
- تطوير واختبار فرضية.
- قم بإنشاء آلة روب غولدبيرغ تتكون من مجموعة متنوعة من الآلات البسيطة التي تخلق حلًا معقدًا لمشكلة بسيطة.
- خلق مشكلة من أجل تطوير حل.
- فهم بعض المبادئ الأساسية للفيزياء.
أنشطة التعلم
عناصر الجذب
اعرض مجموعة مختارة من مقاطع الفيديو التالية (يمكن عرضها في نقاط مختلفة طوال المشروع لإثارة الذهن بشأن ما هو ممكن):
- Baller’s Adventure Video: تم إنشاء آلة روب غولدبيرغ في وضع Fortnite الإبداعي
- Audri’s Monster Trap
- This Too Shall Pass: مقطع أغنية OK Go المصور يُظهر آلة روب غولدبيرغ
- Getting an Ice Cream: Purdue Society للمهندسين المحترفين فريق روب غولدبيرغ 2016
التعليمات: روب غولدبيرغ، الآلات البسيطة وعملية التصميم
- روب غولدبيرغ: رمز ثقافي: اقرأ وناقش.
- الآلات البسيطة: شاهد، ثم راجع أنواع الآلات البسيطة:
- العتلة
- العجلة ومحور الدوران
- مستوى مائل
- وتد
- بكرة
- برغي
- اجعل الطلاب يحددون الآلات البسيطة بكلماتهم الخاصة، وحدد أمثلة لكل منها من الحياة اليومية (نموذج ورقة العمل مُرفق.)
- مناقشة عملية التصميم الهندسي/عملية التصميم المتكررة: https://www.teachengineering.org/k12engineering/designprocess
استكشاف
أجرِ التجارب في وضع Fortnite الإبداعي للتعرف على كيفية عمل الأجهزة من أجل جعل الوظائف تلقائية في اللعبة.
- قم بإنشاء عملية آلية واحدة باستخدام وضع Fortnite الإبداعي. استخدم أدوات البناء (المباني الجاهزة والمعارض والأجهزة وما إلى ذلك).
عملية التصميم التكراري
التصميم: تحديد مشكلة بسيطة لحلها (مثل إدخال كرة في سلة):
- قد تكون هذه مشكلة يوفرها المعلم، أو يمكن للطلاب التوصل إلى مشكلتهم البسيطة لحلها.
- وضع خطة (معقدة) مفصلة لحل هذه المشكلة البسيطة.
- قم بتطوير لوحة مصورة (سلسلة من الرسومات) لتبادل الأفكار حول المشكلة وحلها.
- التطوير: ابدأ التطوير في Fortnite بناءً على التصميم/لوحة القصة المبدئية.
- اختبار الأقران/ ردود الفعل
- التكرار: تكرار التصميم الأولي على أساس ردود الفعل
- اختبار الأقران/ ردود الفعل
- أكمل آلة روب غولدبيرغ: إكمال المشروع بناءً على ردود الفعل النهائية.
- أنشئ مقطع فيديو إرشادي: اختياري إذا لم تكن قادرًا على عرض المشروع في Fortnite.
ذروة النشاط
جولة المعرض أو عروض الفيديو.
الموارد
تتوفر التنزيلات التالية أيضًا مع هذا الدرس:
التقييم
المشروع المكتمل
تم إنشاء آلة روب غولدبيرغ باستخدام وضع Fortnite الإبداعي.
الناتج
تم الانتهاء من جزيرة Fortnite أو مقطع فيديو لآلة روب غولدبيرغ.
المعايير
المعايير القابلة للتنزيل متاحة مع هذا الدرس.
تعيين المعايير
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 المشاكل 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
- 5c: يجزئ الطلاب المشكلات إلى أجزاء أساسية، ويستخرجون معلومات مهمة، ويطوّرون نماذج وصفية لفهم الأنظمة المعقدة أو لتيسير حل المشكلات.
- 5d: يفهم الطلاب كيفية عمل الميكنة واستخدام التفكير الخوارزمي لتطوير سلسلة خطوات لإنشاء الحلول المميكنة واختبارها.
6 المحاورون المبدعون
- 6c: يوصل الطلاب الأفكار المعقدة بوضوح وفاعلية من خلال إنشاء مجموعة متنوعة من الأغراض الرقمية مثل التصورات أو النماذج أو المحاكاة أو استخدامها.
معايير الجيل التالي للعلوم
الحركة والثبات: القوى والتفاعلات
- MS-PS2-1: تطبيق قانون نيوتن الثالث لتصميم حل لمشكلة تنطوي على حركة جسمين متصادمين. الطاقة
- HS-PS3-3: تصميم وبناء وصقل جهاز يعمل ضمن قيود معينة لتحويل شكل من أشكال الطاقة إلى شكل آخر.
التصميم الهندسي
- HS-ETS1-2: صمم حلًا لمشكلة معقدة في العالم الحقيقي من خلال تقسيمها إلى مشكلات أصغر وأسهل في الحل باستخدام الهندسة.
روابط القرن الحادي والعشرين متعددة التخصصات
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
منح الطلاب خيار استخدام أداة مختلفة لإنشاء آلة روب غولدبيرغ:
- استخدام أداة رقمية مختلفة لإنشاء آلة روب غولدبيرغ
- ابتكر مجسم آلة روب غولدبيرغ
- إدراج وحدة تحكم تكيفية/ وحدة تحكم في الألعاب إذا لزم الأمر.