الآلات الراقصة

الترحيب والمقدمة

السيناريو:

الكتابة باللون الأسود الغامق هي ما سيقوله المُيسر أثناء تنفيذ النشاط، أما الكتابة باللون الأسود الفاتح فهي خطوات العمل.

رحب بالطلاب المشاركين في تنفيذ النشاط

أهلاً وسهلاً بكم، أنا اسمي … واليوم سنقوم بالتنكرة سويا. هل أنتم مستعدون للتنكرة؟ آه، لكن فعلا ماذا تعني التنكرة؟ من يمكن أن يكون لديه تصور عن معناها؟

استمع لإجاباتهم بانفتاح دون التعليق سلبًا على أي من الأفكار المطروحة من الطلاب، ثم أكمل:

تنكرة اليوم ستكون من خلال توصيل الدارات الكهربائية واختراع آلات راقصة ترسم وترقص! هل أنتم متحمسون للبدء؟

المفهوم الأول: الدارة الكهربائية ومكوناتها

السيناريو:

ما رأيكم لو صنعنا آلة راقصة من توصيل مجموعة الأسلاك هذه ومحول كهربائي وبطارية مع بعضها؟

 

اعرض على الطلاب مواد النشاط كالأسلاك والمحول الكهربائي والبطارية، اطلب من الطلاب تحريك المحرك من خلال توصيل الدارة الكهربائية (الأسلاك والبطارية والمحول).

 

لديكم بطارية وأسلاك كهربائية ومحرك كهربائي والمطلوب منكم أن تجربوا وتكتشفوا الطريقة التي تشغلون فيها المحرك الكهربائي من خلال توصيله بالأسلاك الكهربائية والبطارية.

 

أعط الطلاب وقتاً كافياً حتى يجربوا توصيل الأسلاك بالمحرك والبطارية.

بعد التأكد من أن الجميع جرب تشغيل المحرك الكهربائي أخبرهم

 

سأقوم بتوصيل دارة كهربائية أمامكم لأساعدكم في فهم فكرة توصيل الدارة الكهربائية

 

وقم بتركيب الدارة أمامهم، وثبت البطارية على المحرك باستخدام مطاطة، احرص أن تبقى الدارة سهلة الفتح.

 

عند نجاح الجميع بذلك اعرض عينات الآلات الراقصة المجهزة من قبل على الطلبة وحفزهم على تركيب مواد مختلفة على رأس المحرك

الآن وبعد الانتهاء من عمل الدارة الكهربائية أريد منكم تجربة وضع مواد مختلفة من الموجودة أمامكم على رأس المحرك الكهربائي وتثبيتها جيداً وملاحظة ماذا يحصل عند تشغيل المحرك. ماذا تلاحظون في حركة المحرك؟

 

المفهوم الثاني: اختلاف الاهتزازات بناء على قوة المحرك والقطعة المثبتة به (العزم الدوراني)

 

السيناريو:

هل لاحظتم اختلافاً في حركة اهتزاز المحرك بعد تثبيت المواد عليه؟

حسناً! والآن أريد منكم تثبيت الدارة الكهربائية التي ابتكرتموها على كأس أو سلة أو أي علبة من المتوفرة لديكم مستخدمين اللاصق أو المطاط أو أي وسيلة تريدونها ومتوفرة لتثبيتها.

 

امنحهم الوقت الكافي لتجهيز الآلات الراقصة .

في منتصف التنكرة، قم بقضاء بعض الوقت لتشجيع الطلاب على المثابرة (أحسنتم هذه آلةٌ رائعة، هناك تناسق جميل،…) ساعدهم للخروج من معضلة ما إذا شعرت بوجود ذلك، أو قدم خيارات أكثر تنوعاً.

وبعد الانتهاء من تجهيز شبك الدارات الكهربائية على العلبة البلاستيكية،

والآن الخطوة التالية هي تثبيت أقلام الفلوماستر على العلبة أو المجسم الذي اخترتم تركيب الدارة الكهربائية عليه بلاصق قوي، واحرصوا ان تكون رؤوس الأقلام بارزة عن الكأس أو العلبة بحيث تلامس الأرض وذلك حتى تترك أثراً خلفها وهي تتحرك وترقص.

بعد انتهاء الطلاب من تركيب أقلام الفلوماستر أخبرهم

وبهذا نكون قد انتهينا من صناعة الآلات الراقصة الخاصة بنا

 

والآن أريد منكم القيام بتجربة آلاتكم الراقصة على الورق والاستمتاع بمشاهدتها وهي تهتز وترقص وترسم.

 

أعطي الطلاب الوقت الكافي للتعديل على اختراعهم وحفزهم على ذلك بقولك لهم،

ماذا لو وضعنا قطعة البلاستيك بدلاً من قطعة الخشب؟ ماذا لو كانت قطعة البلاستيك أو الخشب أكبر حجماً؟ ماذا يمكن أن يحصل لو غيرنا من مكان المحول؟ جرب ذلك.

كيف يمكن أن تغير من حركة الآلة؟ مثلاَ ترسم دوائر أو خطوط مستقيمة أو حتى خطوط متعرجة

الخاتمة

1. عند انتهاء الجميع من صنع آلاتهم الراقصة اشكر الطلاب على الجهود التي بذلوها أثناء مشاركتهم بالنشاط واطرح عليهم الأسئلة التالية:

الآن وبعد أن قمنا بالتنكرة، كيف غيرتم رأيكم بمعناها؟

• ما الصعوبات التي واجهتكم وأنتم تصنعون آلاتكم الراقصة؟
• ما أكثر الأشياء التي أحببتموها في هذا النشاط؟
• كم من التعديلات قمتم بها خلال صنعكم آلاتكم الراقصة؟
• ما هي هذه التعديلات؟
• هل لاحظتم حدوث أختلاف في الاهتزازات أثناء تغيير المواد من رأس المحول؟ 

2. معلومات اضافية

نشاط الروبوتات الراقصة هو نشاط يجمع بين العلوم والفنون حيث نركب به الدارة الكهربائية والمواد  لنحصل على روبوت يرقص ويرسم أجمل الرسومات.

أهم المعلومات التي يجب أن يفهمها الميسر لتطبيق النشاط هي كالتالي:

• الكهرباء هي واحدة من أهم أنواع الطاقةالتي نستخدمها. تنتج الكهرباء عن طريق حركة جزيئات صغيرة جداً مشحونة تسمى الإلكترونات. تُنْتِج الإلكترونات المتدفقة ما نسميه بالتيار الكهربائي.
• الدارة الكهربائية هي مجموعة من المكونات الكهربائيةتتصل مع بعضها بواسطة مادة موصل والتي تسمح بمرور التيار الكهربائي. 
• الدارة الكهربائية الموجود في الروبوت الراقص تتكون من مصدر الطاقة والتي هي البطارية والمحرك والأسلاك.
• يختلف اهتزاز الروبوت الراقص بناءاَ على عاملين:

1. القطعة المثبتة على المحرك (حجمها وكثافتها وشكلها وطولها)
2. قوة المحرك

المرفق رقم (1)