التعلم القائم على المشاريع الاليكترونية

E–Project Based Learning

برنامج EPBL هو نظام تعليمي تفاعلي تم تطويره من قبل

Cambridge Smart, Artificial Intelligence

 الموهوبين والقدرات العالية

الموهوبين

النشاط التفاعلي: تصميم وبناء روبوت لتنظيم المرور الذكي.

وصف النشاط التفاعلي:

ask, laptop, hand

في هذا النشاط، يُطلب من الطلاب الموهوبين تصميم وبناء نظام ذكي لتنظيم المرور، باستخدام الأدوات المرفقة.

الهدف من النشاط هو تطوير روبوت يستخدم مستشعرات (مثل مستشعر الحركة) للتحكم في حركة المرور عند تقاطعات الطرق بناءً على تدفق السيارات. يمكن للروبوت “التعرف” على وجود السيارات باستخدام المستشعرات وتغيير الإشارات المرورية وفقًا لذلك.

 سيتعين على الطلاب التفكير في كيفية إدارة حركة المرور بشكل أكثر كفاءة باستخدام التكنولوجيا، وتطوير نظام يقلل من الزحام ويحسن الأمان على الطرق.

خطوات النشاط:

  • التخطيط: يبدأ الطلاب بدراسة أنظمة تنظيم المرور التقليدية ومناقشة العيوب التي قد تواجهها مثل التأخير في الوقت أو الزحام المروري. بعد ذلك، يصممون نظامًا يستخدم الروبوتات لحل هذه المشكلات.
  • البناء: يقوم الطلاب ببناء روبوت يحتوي على مستشعرات يمكنها “مشاهدة” السيارات القادمة والتفاعل معها، مثل تغيير الأضواء من الأخضر إلى الأحمر عندما تكون هناك سيارات في الانتظار.
  • البرمجة: يقوم الطلاب ببرمجة الروبوت ليتحكم في إشارات المرور بناءً على تدفق السيارات. على سبيل المثال، إذا كان هناك عدد كبير من السيارات في جهة واحدة، سيقوم الروبوت بتمديد فترة الضوء الأخضر لتخفيف الازدحام.
  • الاختبار والتحسين: يقوم الطلاب باختبار النموذج على تصميم تقاطع مروري صغير، وتحليل أداء النظام. بعد ذلك، يراجعون البرمجة أو تصميم الروبوت لتحسين كفاءة النظام.

النتائج المتوقعة:

Colleagues Looking at Survey Sheet

  • التفكير الابتكاري وحل المشكلات المعقدة: سيتعلم الطلاب الموهوبون كيفية تحليل مشكلات المرور، وتطوير حلول تكنولوجية مبتكرة تعتمد على الروبوتات لتخفيف الازدحام.
  • تعزيز المهارات التكنولوجية المتقدمة: استخدام البرنامج سيساعد الطلاب على تعلم كيفية برمجة الروبوتات والتفاعل مع المستشعرات بطرق متقدمة تناسب مستوى قدراتهم العالية.
  • فهم مفاهيم إدارة الوقت والموارد: سيتعلم الطلاب كيفية التحكم في تدفق حركة المرور بشكل ذكي، مما يعزز مهاراتهم في التخطيط الاستراتيجي والتفكير النقدي.
  • تنمية مهارات العمل الجماعي: العمل في فرق لتصميم وتنفيذ الحلول سيساعد الطلاب على تطوير مهارات التعاون.

ارتباط النشاط بمعايير Harcourt:

  • معايير العلوم والتكنولوجيا (NGSS): هذا النشاط يعزز المهارات العلمية والتكنولوجية من خلال تطبيق مفاهيم الذكاء الاصطناعي والأتمتة في حل مشكلات تنظيم المرور، مما يتماشى مع معايير Harcourt للعلوم والهندسة.
  • معايير الرياضيات (Common Core): يطور النشاط قدرات الطلاب في التحليل الكمي والتفكير المنطقي، حيث يقومون بحساب تدفق السيارات وتحديد أفضل استراتيجيات التحكم في حركة المرور.
  • المعايير التكنولوجية (ISTE): النشاط يعزز المعايير المتعلقة باستخدام التكنولوجيا لتطوير الحلول المبتكرة، مما يشجع على التفكير النقدي وحل المشكلات بطريقة تعتمد على التقنيات الحديثة.

هذا النشاط يوفر للطلاب الموهوبين تحديًا حقيقيًا لتحليل وتنفيذ حل تقني لمشكلة يومية، ويعزز من مهاراتهم المتقدمة في التكنولوجيا والتفكير الاستراتيجي.

المراجع والمصادر العلمية

  1. Harcourt Education. (2021). Harcourt Science and Technology Curriculum. Harcourt School Publishers.
  2. National Research Council. (2013). Next Generation Science Standards: For States, By States. The National Academies Press.
  3. International Society for Technology in Education (ISTE). (2016). ISTE Standards for Students. Retrieved from https://www.iste.org/standards/iste-standards-for-students
  4. Common Core State Standards Initiative. (2010). Mathematics Standards. Retrieved from http://www.corestandards.org/Math

فكر، تقنية، مبادرة