اساسي · الصف 3

أعمل كالعلماء

تمت المعالجة وحفظ النسخة

أعمل كالعلماء

يبلغ متوسط المسافة التي يسافرها طائر الخرشنة في حياته ٢,٤ مليون كم تقريبًا.

الصورة المستخرجة:
`01_غلاف_طائر_الخرشنة.png`


الطريقة العلمية

أعمل كالعلماء
الطريقة العلمية

أنظر وأتساءل

جزيرة الفناتير: هي إحدى الجزر الاصطناعية في الخليج العربي، وهي قريبة من مدينة الجبيل الصناعية، نشأت عن مخلفات حفر قناة مرور القوارب لمرسى الفناتير، وهي الآن محمية طبيعية.

ما أنواع الحيوانات التي يمكنني أن أراها في جزيرة الفناتير؟

الصورة المستخرجة:
`02_جزيرة_الفناتير_والطيور_البحرية.png`


أستكشف

أستكشف

ماذا أعرف عن الحيوانات التي تعيش في جزيرة الفناتير؟

كيف أبحث عن الحيوانات في موطنها الطبيعي؟

جزيرة الفناتير
طائر الخرشنة

ما الذي يحتاج إليه الحيوان لكي يتكاثر؟

كيف يبحث العلماء عن إجابات لهذه الأسئلة؟

الصورة المستخرجة:
`03_استكشف_جزيرة_الفناتير_وطائر_الخرشنة.png`


ماذا يعمل العلماء؟

ماذا يعمل العلماء؟

عبد الله باحث في مجال الطيور، ولديه اهتمام بالحيوانات، وهو يعكف حاليًا على دراسة سلوك الحيوانات التي تعيش في جزيرة الفناتير، باتباع الطريقة العلمية.

الطريقة العلمية

الطريقة العلمية هي عملية يستخدمها العلماء لدراسة العالم من حولهم، والحصول على إجابات عن أسئلتهم المختلفة.

يقوم عبد الله بدراسة نوع من الطيور يسمى طائر الخرشنة الأبيض الخد، وهو طائر بحري من الطيور التي تعشش وتتكاثر على جزر الخليج العربي والبحر الأحمر وخليج عدن، ويتغذى على الأسماك فقط.

العلماء جميعهم يتبعون الطريقة العلمية، إلا أنهم قد لا يستخدمون الخطوات جميعها، وقد لا يتبعونها بالترتيب نفسه.

خطوات الطريقة العلمية

| الخطوة | المعنى |
| ------------ | -------------------------------- |
| ألاحظ | أجمع ملاحظات |
| أسأل | أضع أسئلة |
| أتوقع | أضع فرضيات |
| أضع خطة | لاختبار الفرضيات في البحث |
| أتبع الخطة | تنفيذ خطوات البحث |
| أسجل النتائج | تدوين ما تم التوصل إليه |
| أستنتج | أضع أسئلة جديدة أو أصل إلى نتيجة |

تضع طيور الخرشنة البيضاء الخد بيوضها على الجزيرة.

الصورة المستخرجة:
`04_الطريقة_العلمية_وطيور_الخرشنة_تعشش.png`


الملاحظة وطرح الأسئلة وتكوين الفرضيات

تصل طيور الخرشنة إلى شواطئ الجزيرة العربية في فصل الربيع قادمة من جنوب شرق آسيا وجنوب إفريقيا، وتتجمع بالآلاف على الشواطئ والجزر، ثم تتوجه إلى الجزر لاختيار مكان وضع البيض؛ لأن الجزر أكثر أمانًا من شواطئ اليابسة، ولقربها من تجمعات أسراب الأسماك الصغيرة.

يعرف العلماء العوامل التي تؤثر في تكاثر الحيوانات، ومنها نوع الغذاء، ودرجة الحرارة، وكمية الضوء، والماء، والتربة.

وقد لاحظ عبد الله أن طيور الخرشنة تضع بيوضها على الجزيرة المناسبة لتفقس. وتمثل هذه الملاحظة الخطوة الأولى من الطريقة العلمية.

طرح الأسئلة

وضع الباحث عبد الله سؤالًا، هو:

كيف تحمي طيور الخرشنة البيضاء الخد بيوضها من درجات الحرارة العالية، وتحافظ عليها حتى تفقس؟

ويمثل طرح الأسئلة الخطوة الثانية من الطريقة العلمية.

تكوين الفرضيات

وضع الباحث عبد الله فرضية أن طائر الخرشنة الأبيض الخد يحافظ على درجة حرارة بيوضه في حدود معينة؛ حتى تفقس. وهذه الخطوة الثالثة من الطريقة العلمية.

أكون فرضية

أطرح العديد من الأسئلة التي تفتش عن السبب، وتبدأ بـ: لماذا؟

أبحث عن علاقات بين المتغيرات المهمة.

أقترح تفسيرات ممكنة لتلك العلاقات.

أتأكد أن التفسيرات يمكن اختبارها.

بيض طائر الخرشنة

الصورة المستخرجة:
`05_بيض_طائر_الخرشنة.png`


كيف يختبر العلماء فرضياتهم؟

كيف يختبر العلماء فرضياتهم؟

عادة ما يجري العلماء أبحاثهم، أو بعضها، في المختبر، إلا أن دراسة المخلوقات الحية تحتاج إلى مراقبة سلوك الحيوانات في الأماكن الطبيعية التي تعيش فيها. ترى كيف سيقوم عبد الله بإجراء بحثه؟

التخطيط لاختبار الفرضية

اتبع عبد الله خطوات الطريقة العلمية، التي يمكن أن يتبعها باحثون آخرون يكررون البحث نفسه للتأكد من النتائج التي توصل إليها.

لذلك قرر عبد الله أخذ عينات من بيوض طيور الخرشنة إلى المختبر لفحصها، وأن يقضي عدة أيام في الجزيرة يراقب سلوك طائر الخرشنة، ويجمع البيانات بشأن كيفية احتضانه للبيوض.

وقرر عبد الله كذلك أن يسجل درجات حرارة كل من الجو، والتربة، والبيوض، ويسجل الأوقات بدقة، كما يراقب بالمنظار الطيور وهي تحتضن البيوض، ويدون كل هذه الملاحظات في مذكرة.

أضع خطة وأتبعها لاختبار الفرضية

أضع خطة وأتبعها لاختبار الفرضية، وهذا يوضح الخطوة الرابعة من الطريقة العلمية.

أفكر في أنواع البيانات المختلفة التي يمكن أن أستفيد منها في اختبار الفرضية.

أختار أفضل الطرق لجمع البيانات، ثم:

| طريقة جمع البيانات |
| --------------------------------------- |
| أجري تجارب في المختبر |
| أجمع ملاحظات عن العالم الطبيعي في الحقل |
| أعمل نموذجًا على الحاسب وأستعمله |
| أضع خطة لطريقة العمل، ثم أجمع البيانات |
| أتحقق من أن هذه الطريقة يمكن إعادتها |

الصورة المستخرجة:
`06_تخطيط_اختبار_الفرضية_طائر_الخرشنة.png`


جمع البيانات

جمع البيانات

قام عبد الله بوضع أجهزة قياس حساسة لقياس درجات حرارة البيوض، كما وضع مقياسًا لقياس درجة حرارة التربة لثلاثة طيور تحتضن بيوضها، وربط هذا المقياس بجهاز الحاسوب لرصد درجات الحرارة.

وأخذ يتابع الطيور، ويراقب سلوكها خلال فترة النهار، ويسجل ملاحظاته من الساعة ٤:٣٠ صباحًا حتى الساعة ٦ مساءً بصورة متواصلة.

الملاحظات التي جمعها في جهاز الحاسوب كانت على شكل معلومات، ثم يقوم بتحويلها إلى رسوم بيانية يقارن فيها درجات الحرارة.

ويحدد جهاز الحاسوب على مدار اليوم الأوقات التي تتغير فيها درجة حرارة كل من الجو، والتربة، والبيوض.

يجلس الباحث عبد الله في مخبأ يراقب سلوك طيور الخرشنة في جزيرة الفناتير.

الصورة المستخرجة:
`07_جمع_البيانات_الباحث_يراقب_الطيور.png`


صفحات من دفتر الباحث عبد الله

صفحات من دفتر الباحث عبد الله

التاريخ: ٢٦ / ٦ / ١٤٣٢هـ
الموافق: ٢٩ / ٥ / ٢٠١١م
الموقع: الجهة الشمالية من جزيرة الفناتير

الطائر الأول

الساعة ٦ صباحًا، درجة حرارة الجو ٢٨ مئوية:
يحتضن الطائر البيوض، ويجعلها ملاصقة لجسمه لكي يدفئها.

الساعة ١٠ صباحًا، ودرجة حرارة الجو ٤٠ مئوية:
يقف الطائر على العش، ويقوم بالتظليل على البيوض فاتحًا جناحيه، لكي يسمح بمرور قدر من الهواء بسرعة إلى العش، فيحافظ على ثبات درجة حرارة البيوض عند المستوى المطلوب.

الصورة المستخرجة:
`08_دفتر_الباحث_سلوك_احتضان_البيض.png`


تحليل البيانات

الساعة ١ بعد الظهر، درجة حرارة الجو ٤٥ مئوية:
يقوم الطائر برحلات سريعة إلى البحر بمعدل رحلة لكل ٢٥ ثانية، وتصل إلى ١٥ رحلة في الساعة، يقوم خلالها بخفض صدره وأجزاء من جسمه في الماء في أثناء الطيران، ثم يتجه مباشرة إلى العش، حيث ينفض جسمه لكي يسقط قطرات الماء على البيوض وحول العش، ومن ثم يقف مواجهًا الهواء فاتحًا جناحيه لكي يمرر الهواء على العش.

أحلل البيانات

أنظم البيانات في صورة جدول، أو رسم بياني، أو رسم توضيحي، أو خريطة، أو مجموعة من الصور.

أبحث عن أنماط يمكن أن تبين متغيرات مهمة يؤثر بعضها في بعض.

أتحقق من صحة البيانات عن طريق مقارنتها ببيانات من مصادر أخرى.

كيف يحلل العلماء البيانات؟

يدرس الباحث عبد الله البيانات التي جمعها في الأوقات جميعها عن سلوك كل طائر من الطيور الثلاثة، ثم يحول البيانات إلى رسوم بيانية لكي يستنتج منها أنماطًا للسلوك بهدف اختبار فرضيته.

لاحظ عبد الله أن درجات الحرارة في الجزيرة مرتفعة، كما لاحظ أن أعلى درجة حرارة للتربة وصلت إلى ٦٠ مئوية في فترة البحث، وقد لاحظ أن طائر الخرشنة يحمي بيوضه طيلة اليوم بالسلوكات التي وضحها الباحث بالصور المرفقة في دفتره.

الصورة المستخرجة:
`09_تحليل_البيانات_تبريد_البيض_بالماء.png`


كيف يستنتج العلماء؟

كيف يستنتج العلماء؟

هل توصل الباحث عبد الله إلى أن طائر الخرشنة الأبيض الخد لديه سلوكات تحافظ على درجة حرارة بيوضه حتى تفقس؟

نعم، وقد دعمت النتائج الفرضية التي وضعها؛ فطائر الخرشنة الأبيض الخد حافظ على درجة حرارة البيوض بين ٣٧ و٤٠ درجة مئوية، وهو شرط أساسي لكي تفقس البيوض، وقد فقست بيوض الطيور الثلاثة جميعها.

يقول عبد الله إن معرفة كيفية محافظة طائر الخرشنة على درجة حرارة بيوضه تساعد العلماء على حماية هذا الطائر، ويجب إرشاد السياح والمتنزهين إلى عدم دخول الجزيرة في أثناء فترة احتضان هذه الطيور لبيوضها؛ حتى لا تبتعد عن أعشاشها مدة طويلة.

يعيش حيوان الإسفنج في المياه حول جزيرة الفناتير.

من الحيوانات البحرية التي تسبح في مياه جزيرة الفناتير السلحفاة البحرية الخضراء.

الصورة المستخرجة:
`10_استنتاج_الإسفنج_والسلحفاة_البحرية.png`


نشر النتائج وطرح أسئلة جديدة

نشر الباحث عبد الله النتائج؛ حيث يمكن لباحثين آخرين أن يدرسوها ويتعلموا منها، كما ساعدته هذه النتائج على طرح التساؤلات الآتية:

ما العوامل التي تؤثر في تكاثر طيور الخرشنة البيضاء الخد؟

هل يمكن للعلماء أن يقوموا بالتجربة نفسها على طيور أخرى أو حيوانات تعيش في الجزيرة، ومنها السلحفاة البحرية الخضراء وحيوان الإسفنج؟

هذه الأسئلة الجديدة تؤدي إلى صياغة فرضيات، والتوصل إلى معلومات جديدة.

وحينما نتعلم عن حيوانات جزيرة الفناتير نستطيع حماية هذه الحيوانات، وكذلك حماية جزيرة الفناتير.

أفكر، وأتحدث، وأكتب

ما أهمية الطريقة العلمية للعلماء؟

ما الأسئلة الأخرى التي يمكنني أن أطرحها حول الحيوانات؟

أختار أحد الحيوانات، ثم أطرح سؤالًا يمكن اختباره.

أستنتج

إذا كانت النتائج غير واضحة، فإنني أعيد التفكير في طريقة طرح السؤال، واختبار صحته.

أسجل النتائج ثم أشارك الآخرين فيها.

أتحقق دائمًا من طرح الأسئلة.

الربط مع رؤية 2030

مجتمع حيوي: حماية وتهيئة المناطق الطبيعية مثل الشواطئ والجزر والمحميات الطبيعية.

تعيش طيور الخرشنة في جزيرة الفناتير.

الصورة المستخرجة:
`11_نشر_النتائج_طيور_الخرشنة_في_الفناتير.png`


المهارات العلمية

المهارات العلمية

يستخدم العلماء مهارات عديدة عند اتباعهم الطريقة العلمية. وهذه المهارات تساعدني على جمع المعلومات، والإجابة عن الأسئلة المطروحة عن ظواهر العالم من حولنا، ويمكن استخدام بعض هذه المهارات أو جميعها.

ومن هذه المهارات:

| المهارة | معناها |
| -------------- | --------------------------------------------------- |
| ألاحظ | أستعمل حواسي لأتعرف الظواهر والأحداث وخصائص الأشياء |
| أطرح سؤالًا | أطرح سؤالًا حول ما لاحظته |
| أتواصل | أشارك الآخرين في المعلومات |
| أستخدم الأرقام | أرتب البيانات، وأجري العمليات الحسابية لتفسيرها |
| أعمل نموذجًا | أعمل شيئًا يمثل مظهر الأشياء أو حدثًا ما |
| أصنف | أضع الأشياء المتشابهة في مجموعات |

نشاط

ألاحظ صور الحيوانات، ثم أعمل لوحة للتواصل مع الآخرين، كما يلي:

| الحيوانات | ماذا لاحظت؟ |
| --------- | ----------- |

الصور المعروضة: نجم البحر، يعسوب، سمكة، بلبل.

الصورة المستخرجة:
`12_المهارات_العلمية_صور_حيوانات.png`


مهارات علمية إضافية

| المهارة | معناها |
| ---------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| أتوقع | أضع نتائج متوقعة لحادثة أو تجربة |
| أستخدم المتغيرات | أحدد الأشياء التي تضبط أو تغير نتائج التجربة |
| أفسر البيانات | أستخدم المعلومات التي جمعتها للإجابة عن سؤال أو حل مشكلة |
| أقيس | أستخدم الأدوات المناسبة لكي أجد الحجم، أو المسافة، أو الزمن، أو الكتلة، أو الوزن، أو درجة الحرارة لشيء ما |
| أستنتج | أكون فكرة مبنية على حقائق أو ملاحظات |
| أجرب | أجري تجربة للإجابة عن سؤالي |

صغار الحيوانات

| الحيوان | متوسط عدد الصغار |
| --------- | ---------------- |
| خنفساء | ٧٥ |
| نجم البحر | ٢٠٠ |
| سحلية | ١٤ |
| قنفذ | ٤ |
| غزال | ١ |

أستخدم الجدول لأستنتج العلاقة بين حجم الحيوان وعدد ما تلده أو تبيضه أنثاه في المرة الواحدة.

الصورة المستخرجة:
`13_المهارات_العلمية_جدول_صغار_الحيوانات.png`


التركيز على المهارات: مهارة التصميم

التركيز على المهارات

العلوم والتقنية: مهارة التصميم

هل حاولت أن أخترع شيئًا ما؟ لقد استخدمت مهارة التصميم، ومهارة التصميم هي خطوات متتابعة لحل المشكلات.

تعلم

مهارة التصميم خطوات استخدمتها من قبل.

أولًا حددت المشكلة، ثم وضعت أكثر من حل ممكن لها.

قد تكون أفضل فكرة حل لا تصلح للتصميم أو التنفيذ أحيانًا؛ لأنها فكرة مكلفة جدًا، أو لأن المواد المستخدمة غير متوافرة، أو أن نتائج التصميم ضارة أحيانًا أخرى.

وأخيرًا ليست جميع الحلول التي وضعت تعمل معًا كما خطط لها، لهذا السبب يجب أن تختبر هذه الحلول.

أجرب

صمم أحمد نشرة ليخبر الطلاب عن نزهة مدرسية، ثم قام بتعليقها في الخارج، لكن النشرة غير ثابتة وتتحرك باستمرار.

أساعد أحمد على تصميم ثلاثة حلول للمشكلة، أعرض الحل بحيث يتضمن عناوين، وإذا حصلت على موافقة معلمي أختبر التصميم.

أطبق

أفسر كيف حسنت مهارة التصميم حياتي؟ وكيف ساعدت على تحسين حياة عائلتي؟ وكيف حسنت من مجتمعي؟

الصورة المستخرجة:
`14_مهارة_التصميم_النشرة_المدرسية.png`


صفحة 15: استراتيجية التصميم الإبداعي

استراتيجية التصميم الإبداعي

عجز جاسم عن تغيير إطار دراجته، فقد وقع أحد البراغي في مصرف المياه؛ لذلك لا يستطيع تحريك العجلة من مكانها الصحيح مرة أخرى.

أحدد المشكلة

المشكلة: وقوع البرغي في مصرف المياه، والحاجة إلى إخراجه حتى يستطيع جاسم إصلاح الدراجة.

أحدد الحلول الممكنة

| الحل | الأدوات |
| ---- | ------------------------------------------------- |
| حل ١ | مسطرة، علكة أو معجون لاصق |
| حل ٢ | مسطرتان، ملقط، شريط لاصق لتثبيت الملقط بالمسطرتين |
| حل ٣ | خيط مربوط بطرف المسطرة، والطرف الآخر بمغناطيس |

أنظر إلى الحلول الثلاثة. جاسم لم يكن لديه مغناطيس ولا ملقط، ولكن كانت لديه علكة. لقد استخدم جاسم عصًا مسطحة بدلًا من المسطرة.

إذن فالحل ١ أكثر نجاحًا.

أصمم الحل

استخدام عصا مسطحة مع مادة لاصقة في طرفها لالتقاط البرغي من مصرف المياه.

الصورة المستخرجة:
`15_استراتيجية_التصميم_الإبداعي_البرغي.png`


تعليمات السلامة

تعليمات السلامة

# في غرفة الصف

أتبع تعليمات السلامة دائمًا، وخصوصًا عندما أرى إشارة "احذر".

أصغي جيدًا لتوجيهات السلامة الخاصة من معلمي أو معلمتي.

أغسل يدي بالماء والصابون قبل إجراء كل نشاط وبعده.

لا ألمس قرص التسخين؛ حتى لا أتعرض للحروق، وأتذكر أن القرص يبقى ساخنًا دقائق بعد فصل التيار الكهربائي.

أنظف بسرعة ما قد ينسكب من السوائل، أو يقع من الأشياء، أو أطلب مساعدة معلمي أو معلمتي.

أتخلص من المواد وفق تعليمات معلمي أو معلمتي.

أخبر معلمي أو معلمتي عن أي حوادث تقع مثل تكسر الزجاج.

أرتدي النظارة الواقية عند التعامل مع السوائل أو المواد المتطايرة.

أتجنب أن يلامس اللهب ملابسي وشعري.

أجفف يدي جيدًا قبل التعامل مع الأجهزة الكهربائية.

لا أتناول الطعام أو الشراب في أثناء التجربة.

بعد انتهاء التجربة أعيد الأجهزة إلى أماكنها.

أحافظ على نظافة المكان وترتيبه، وأغسل يدي بالماء والصابون بعد إجراء كل نشاط.

# في الزيارات الميدانية

لا أذهب وحدي، بل أرافق شخصًا آخر كمعلمي أو معلمتي أو أحد والدي.

لا ألمس الحيوانات أو النباتات من دون موافقة معلمي أو معلمتي؛ لأن بعضها قد يؤذيني.

# أكون مسؤولًا

أعامل الآخرين باحترام، وأراعي حقوق الحيوان، وأحافظ على البيئة كما حث ديننا الحنيف على ذلك.

أعمل كالعلماء

يتعرف المتعلمون في هذه الوحدة على خطوات الطريقة العلمية من خلال بحث عملي قام به الباحث عبد الله حول سلوك طائر الخرشنة الأبيض الخد في جزيرة الفناتير. تبيّن الدراسة كيف يصيغ الباحث أسئلة، ويكوّن فرضيات، ويخطط لجمع البيانات في الحقل والمختبر، ثم يسجل ويدرس ويفسر القياسات مثل درجات حرارة الجو والتربة والبيوض للوصول إلى استنتاجات قابلة للنشر وطرح أسئلة جديدة. تشمل الوحدة مهارات عملية متعددة مثل الملاحظة، وقياس درجة الحرارة، وتصميم الحلول، ومراعاة تعليمات السلامة أثناء العمل الميداني.

نواتج الدرس
يعدد خطوات الطريقة العلمية ويصف دور كل خطوة في بحث عبد الله.يشرح كيف يجمع الباحث بيانات ميدانية ويحولها إلى رسوم بيانية لتحليل السلوك.يفسر نتائج قياسات درجات الحرارة المتعلقة باحتضان طيور الخرشنة ويقارنها بمتطلبات الفقس.يطبق قواعد السلامة والممارسات المسؤولة أثناء العمل في الحقل أو المختبر.يستخدم الجداول لربط حجم الحيوانات بعدد صغارها واستنتاج علاقات منها.
المفاهيم الرئيسة
الطريقة العلمية كمجموعة خطوات منظمة لفهم الظواهرجمع البيانات الميدانية وتحويلها إلى رسوم توضيحية لتحليل الأنماطعلاقة سلوك احتضان الطيور بدرجات الحرارة اللازمة لفقس البيوضمهارات علمية أساسية مثل الملاحظة والقياس والتصنيف والتواصلتصميم الحلول كخطوات متتابعة لحل المشكلات العملية
1

أعمل كالعلماء

ذكر الباحثون أن طائر الخرشنة يقطع خلال حياته مسافة كبيرة جدًا؛ ففي المتوسط تصل تلك المسافة إلى نحو ٢,٤ مليون كم. هذا يدل على أن بعض الطيور تقضي عمرها في تنقلات طويلة، وقد يلزم ذلك إجراء دراسات خاصة لقياس هذه المسافات وفهم آثارها على سلوك الحيوان وبنيته.

ناتج التعلم
يذكر المتوسط الرقمي للمسافة التي يسافرها طائر الخرشنة خلال حياته (٢,٤ مليون كم).
المفاهيم
متوسط المسافة التي يقطعها الحيوان خلال حياته
المصطلحات العلمية
طائر الخرشنة اسم نوع من الطيور المذكور في الدراسة ويُقاس له متوسط المسافة التي يقطعها في حياته.
2

الطريقة العلمية

جزيرة الفناتير هي جزيرة اصطناعية في الخليج العربي قريبة من مدينة الجبيل الصناعية، نشأت من مخلفات حفر قناة مرور القوارب لمرسى الفناتير، وأصبحت محمية طبيعية. عند البدء ببحث عن الحيوانات هناك يبدأ الباحث بـأن ينظر إلى ما حوله ويتساءل؛ من أمثلة الأسئلة: ما أنواع الحيوانات التي يمكن رؤيتها في جزيرة الفناتير؟ هذه الملاحظات الأولى تشكل مدخلاً للطريقة العلمية.

ناتج التعلم
يصف جزيرة الفناتير ويفسر لماذا قد تكون موضعًا مناسبًا لدراسة المخلوقات. يصوغ سؤالًا ملاحظيًا يبدأ به البحث العلمي مثل: ما أنواع الحيوانات في الجزيرة؟
المفاهيم
الملاحظة وطرح الأسئلة كخطوة أولى في البحث العلمي
المصطلحات العلمية
جزيرة الفناتير جزيرة اصطناعية في الخليج العربي نشأت من مخلفات حفر قناة وتُعد الآن محمية طبيعية قريبة من مدينة الجبيل الصناعية.
3

أستكشف

قبل أي تجميع معلومات يقرر الباحث ما الذي يعرفه مسبقًا عن الحيوانات المقيمة في الجزيرة، ثم يفكر في طرق البحث داخل الموطن الطبيعي. من أمثلة عناصر الاستكشاف هنا: تحديد ما أعرفه عن الحيوانات في جزيرة الفناتير، وكيفية البحث عنها في موطنها، مع التركيز على مثال طائر الخرشنة. كما يتضمن البحث أسئلة حول احتياجات الحيوان للتكاثر وكيف يبحث العلماء عن إجابات لهذه التساؤلات في الميدان.

ناتج التعلم
يحدد طرق البحث المناسبة لدراسة الحيوانات في مواطنها الطبيعية. يصف أسئلة الاستكشاف المتعلقة باحتياجات الحيوان للتكاثر.
المفاهيم
الاستكشاف الميداني لتحديد المعلومات والاحتياجات التكاثرية
المصطلحات العلمية
طائر الخرشنة نوع من الطيور تُستخدم كحالة دراسية عند استكشاف مواطن جزيرة الفناتير.
4

ماذا يعمل العلماء؟

عبد الله باحث مهتم بدراسة سلوك الحيوانات في جزيرة الفناتير، ويعمل وفق خطوات منهجية تُعرف باسم الطريقة العلمية، التي يستعملها العلماء لدراسة العالم والحصول على إجابات. يدرس عبد الله طائر الخرشنة الأبيض الخد، وهو طائر بحري يعشش ويتكاثر على جزر الخليج العربي والبحر الأحمر وخليج عدن ويتغذى على الأسماك فقط. يوضح البحث أن العلماء يتبعون خطوات منهجية لكن ليس بالضرورة استعمال كل الخطوات أو الالتزام بنفس الترتيب. من خطوات البحث التي يطبقها عبد الله كلمات موجزة للتذكير بالعمل العلمي: ألاحظ، أجمع ملاحظات، أسأل، أضع أسئلة، أتوقع، أضع فرضيات، أضع خطة، لاختبار الفرضيات في البحث، أتبع الخطة، تنفيذ خطوات البحث، أسجل النتائج، تدوين ما تم التوصل إليه، أستنتج، أضع أسئلة جديدة أو أصل إلى نتيجة. كما لاحظ الباحث أن طيور الخرشنة البيضاء الخد تضع بيوضها على الجزيرة.

ناتج التعلم
يعدد خطوات الطريقة العلمية مثل: ألاحظ، أسأل، أتوقع، ويشرح وظيفة كل خطوة. يصف مواصفات طائر الخرشنة الأبيض الخد ومصدر تغذيته.
المفاهيم
الطريقة العلمية كإطار لدراسة سلوك الحيواناتعلاقة موطن العش بتكاثر طائر الخرشنة
المصطلحات العلمية
الطريقة العلمية عملية منظمة يتبعها العلماء لجمع معلومات عن العالم ووضع إجابات عن أسئلة محددة. طائر الخرشنة الأبيض الخد طائر بحري يعشش على جزر الخليج العربي والبحر الأحمر وخليج عدن ويتغذى على الأسماك. بيوض البيض الذي تضعه الطيور على الجزيرة لغرض التكاثر.
5

الملاحظة وطرح الأسئلة وتكوين الفرضيات

تصل طيور الخرشنة إلى شواطئ الجزيرة العربية في فصل الربيع قادمة من مناطق بعيدة، وتتشكل جماعات كبيرة على الشواطئ والجزر قبل أن تختار الجزر لوضع البيض لأنها توفر أمانًا أكثر وقربًا من تجمعات الأسماك الصغيرة. يعرف العلماء أن عوامل عدة تؤثر في تكاثر الحيوان مثل نوع الغذاء ودرجة الحرارة وكمية الضوء والماء ونوعية التربة. من خلال مراقبته لاحظ عبد الله أن الطيور تضع البيوض في الجزيرة المناسبة؛ وهذه ملاحظة أولية يتبنى عليها طرح الأسئلة، ومن ثم سأل كيف تحمي طيور الخرشنة البيضاء الخد بيوضها من درجات الحرارة العالية حتى تفقس؟ بعد ذلك كوّن فرضية مفادها أن الطائر يحافظ على درجة حرارة بيوضه ضمن مدى معين حتى تفقس. عند بناء الفرضية يُطرح عدد من الأسئلة التي تبدأ بـ"لماذا؟"، وتبحث عن علاقات بين المتغيرات، وتقترح تفسيرات قابلة للاختبار.

ناتج التعلم
يصف العوامل التي تؤثر في تكاثر الحيوانات المذكورة في النص. يصوغ فرضية مبنية على ملاحظة مثل أن الطائر يحافظ على حرارة البيوض حتى الفقس.
المفاهيم
العوامل البيئية المؤثرة في التكاثرالانتقال من الملاحظة إلى السؤال ثم تكوين الفرضية
المصطلحات العلمية
العوامل المتغيرات البيئية التي تؤثر في تكاثر الحيوانات مثل الغذاء ودرجة الحرارة والضوء والماء والتربة.
6

كيف يختبر العلماء فرضياتهم؟

لا تُجرى كل أبحاث علماء المخلوقات الحية في المختبر؛ ففي كثير من الأحيان تكون مراقبة الحيوان في موطنه الطبيعي ضرورية. قرر عبد الله أن يجمع عينات من بيوض طيور الخرشنة إلى المختبر وأن يمضي أيامًا في الجزيرة يراقب الطيور ويسجل سلوكها. فكر في خطوات الطريقة العلمية وحرص على أن تكون قابلة للتكرار حتى يتمكن باحثون آخرون من تكرار البحث. أثناء التخطيط لاختبار الفرضية فكر عبد الله في أنواع البيانات التي يحتاجها واختار أساليب مناسبة لجمعها، ومن العبارات المتعلقة بأساليب جمع البيانات التي اعتمدت عليها الدراسة نصوصًا محددة: أجري تجارب في المختبر، أجمع ملاحظات عن العالم الطبيعي في الحقل، أعمل نموذجًا على الحاسب وأستعمله، أضع خطة لطريقة العمل، ثم أجمع البيانات، أتحقق من أن هذه الطريقة يمكن إعادتها.

ناتج التعلم
يشرح لماذا قد يلزم الجمع بين العمل الميداني والعمليات المخبرية عند اختبار فرضية عن مخلوق حي. يعدد طرق جمع البيانات التي تناسب اختبار الفرضية مثل تجارب المختبر وملاحظات الحقل.
المفاهيم
التخطيط لاختبار الفرضية وضرورة اختيار طرق جمع بيانات قابلة للتكرار
المصطلحات العلمية
عينات أجزاء تؤخذ من المواد المدروسة (مثل بيوض الطيور) لنقلها للمختبر للفحص والتحليل. المختبر مكان تُجرى فيه تجارب وتحاليل لفحص جوانب البحث العلمية.
7

جمع البيانات

أجهزة قياس حساسة وُضعت لقياس درجات حرارة البيوض، كما رُكب مقياس لدرجة حرارة التربة على ثلاثة طيور تحتضن بيوضها، وربط الباحث هذه الأجهزة بجهاز الحاسوب لرصد القياسات تلقائيًا. تابع عبد الله سلوك الطيور ورصد الملاحظات اليومية منذ الساعة ٤:٣٠ صباحًا وحتى الساعة ٦ مساءً بصورة متواصلة، ثم حوّل المعلومات المسجلة في الحاسوب إلى رسوم بيانية لمقارنة تغيرات درجات الحرارة خلال اليوم. ساعدت هذه الأجهزة الحاسوب في تحديد الأوقات التي تطرأ فيها تغيرات على درجة حرارة الجو والتربة والبيوض، بينما جلس الباحث في مخبأ يراقب السلوك ويكتب ملاحظاته.

ناتج التعلم
يشرح طرق تركيب أجهزة القياس وربطها بالحاسوب لمراقبة المتغيرات البيئية. يصف جدول مراقبة الطيور خلال اليوم من الساعة ٤:٣٠ إلى الساعة ٦ مساءً.
المفاهيم
استخدام أجهزة القياس وربطها بأنظمة تسجيل لالتقاط البيانات الميدانية بدقة
المصطلحات العلمية
أجهزة قياس أدوات تُستخدم لقياس متغيرات مثل درجة الحرارة وتسجيلها لغايات البحث. جهاز الحاسوب الآلة التي تُسجل وتخزن وتُحول معلومات القياس إلى رسوم بيانية للتحليل.
8

صفحات من دفتر الباحث عبد الله

سجل عبد الله ملاحظاته في دفتر ملاحظات موقّع بتاريخ ٢٦ / ٦ / ١٤٣٢هـ الموافق ٢٩ / ٥ / ٢٠١١م، مع الإشارة إلى الموقع على الجهة الشمالية من جزيرة الفناتير. في المدخل الأول عن طائر واحد دوّن أن الساعة ٦ صباحًا ودرجة حرارة الجو كانت ٢٨ مئوية حيث احتضن الطائر البيوض ليحافظ على دفئها، وفي الساعة ١٠ صباحًا سجل أن درجة حرارة الجو وصلت إلى ٤٠ مئوية وأن الطائر وقف على العش مغطّيًا البيوض بجناحيه لتظليلها والسماح بمرور الهواء بشكل يساعد على ثبات حرارة البيوض.

ناتج التعلم
يقرأ مدخلًا ميدانيًا ويستخرج معلومات زمنية وقياسات مثل: ٢٦ / ٦ / ١٤٣٢، ٢٩ / ٥ / ٢٠١١، والقياسات الحرارية ٢٨ و٤٠. يفسر تصرفات الطائر في ساعات ذات درجات حرارة مختلفة.
المفاهيم
تدوين الملاحظات الميدانية وارتباطها بالوقت ودرجة الحرارة
المصطلحات العلمية
دفتر الملاحظات حافظة يدوّن فيها الباحثان التواريخ والأوقات والقياسات والسلوكيات الملاحَظة أثناء البحث.
9

تحليل البيانات

في ساعة الواحدة بعد الظهر سجل الباحث أن درجة حرارة الجو بلغت ٤٥ مئوية، وفي تلك الفترة لوحظ أن الطائر يقوم برحلات قصيرة إلى البحر بسرعة رحلة واحدة كل ٢٥ ثانية، أي نحو ١٥ رحلة في الساعة، يبلل خلالها أجزاءًا من جسمه في الماء ثم يعود إلى العش لينفض جسمه فتسقط قطرات ماء على البيوض وحول العش، وبعدها يواجه الهواء فاتحًا جناحيه لتمرير تيار هوائي فوق العش. نظم عبد الله بياناته في جداول ورسوم بيانية للبحث عن أنماط، وقارن القياسات بمصادر أخرى للتحقق من صحتها، ولاحظ أن أعلى درجة حرارة للتربة وصلت إلى ٦٠ مئوية أثناء فترة البحث، كما جمع بين مشاهداته وسجلات القياس للوصول إلى استنتاجات.

ناتج التعلم
يحلل سلوك الطائر ويفسر علاقته بتغير درجات الحرارة عند الساعة ١ بعد الظهر ودرجة ٤٥ مئوية. يستخدم أعدادًا زمنية مثل ٢٥ ثانية و١٥ رحلة في الساعة لاشتقاق وتوضيح نمط السلوك.
المفاهيم
تحويل الملاحظات والقياسات إلى جداول ورسوم بيانية لاكتشاف أنماط السلوك
المصطلحات العلمية
تحليل البيانات تنظيم القياسات والملاحظات في جداول أو رسوم بيانية للبحث عن أنماط واستخلاص استنتاجات.
10

كيف يستنتج العلماء؟

بعد دراسة الرسوم والقياسات استنتج عبد الله أن سلوك طائر الخرشنة الأبيض الخد يحقق الحفاظ على حرارة البيوض ضمن نطاق يتراوح بين ٣٧ و٤٠ درجة مئوية، وهو مدى ضروري لحدوث الفقس، وقد أفادت النتائج بفقس بيوض الطيور الثلاثة التي رصدها الباحث. استنتاجات مثل هذه تساعد العلماء على اقتراح إجراءات لحماية الطائر، فمثلاً نصح عبد الله بعدم دخول الجزيرة خلال فترة احتضان الطيور لتقليل اضطرابها عن أعشاشها. ذكرت الملاحظات أيضًا وجود حيوانات أخرى حول الجزيرة مثل الإسفنج والسلحفاة البحرية الخضراء.

ناتج التعلم
يحدد ما إذا كانت البيانات تدعم الفرضية ببيان أن حرارة البيوض كانت بين ٣٧ و٤٠ درجة مئوية. يفسر كيف تؤدي النتائج إلى توصيات لحماية الطيور أثناء فترة الاحتضان.
المفاهيم
ربط قياسات الحرارة بشروط الفقس وتبعاتها الحماية العلمية
المصطلحات العلمية
فقس انتهاء طور البيضة وظهور الصغار بعد بلوغ البيوض الشروط المناسبة للفقس مثل نطاق درجة الحرارة المطلوب.
11

نشر النتائج وطرح أسئلة جديدة

نشر عبد الله نتائج دراسته ليتمكن باحثون آخرون من مراجعتها وتعلم ما توصل إليه، كما أن تحليل النتائج أدى به إلى أسئلة جديدة مثل: ما العوامل المؤثرة في تكاثر طيور الخرشنة البيضاء الخد؟ وهل يمكن تطبيق نفس التجربة على حيوانات أخرى تعيش في الجزيرة مثل السلحفاة البحرية الخضراء وحيوان الإسفنج؟ هذه الأسئلة تنتج فرضيات جديدة تقود إلى اكتشاف معلومات إضافية. كما ربط الباحث أهمية حماية المناطق الطبيعية بأهداف أوسع مرتبطة بـ2030، إذ أن فهم سلوك الحيوانات يساعد على حماية الموائل. في نهاية العملية يعيد الباحث التفكير في أسئلته ويشارك النتائج مع الآخرين.

ناتج التعلم
يشرح أهمية نشر نتائج البحث وكيف تقود إلى أسئلة وفرضيات جديدة. يربط بين نتائج البحث والحاجة إلى حماية الموائل الطبيعية ضمن إطار أهداف مثل 2030.
المفاهيم
نشر النتائج كجزء من دورة البحث العلمي وولادة أسئلة جديدةأهمية حماية الموائل الطبيعية استجابة لمخرجات البحوث
المصطلحات العلمية
نشر النتائج إتاحة نتائج البحث لزملاء العلماء لتمكين التحقق والتعلم وإثارة أسئلة جديدة.
12

المهارات العلمية

تتضمن المهارات التي يستخدمها العلماء أثناء اتباع الطريقة العلمية عدة مهارات مساعدة على جمع المعلومات والإجابة عن الأسئلة، وقد تُستخدم كلها أو بعضها بحسب البحث. من هذه المهارات عبارات معانيها: ألاحظ حيث أستعمل حواسي لأتعرف الظواهر والأحداث وخصائص الأشياء؛ أطرح سؤالًا أي أطرح سؤالًا حول ما لاحظته؛ أتواصل بمعنى أشارك الآخرين في المعلومات؛ أستخدم الأرقام لأرتب البيانات، وأجري العمليات الحسابية لتفسيرها؛ أعمل نموذجًا أي أعمل شيئًا يمثل مظهر الأشياء أو حدثًا ما؛ أصنف فأضع الأشياء المتشابهة في مجموعات. يمكن للمتعلمين استخدام هذه المهارات عند ملاحظة صور الحيوانات ثم إعداد لوحة تواصل تعرض فيها عمودًا للحيوانات وآخر عنوانه: ماذا لاحظت؟

ناتج التعلم
يعدد مهارات العلم مثل: ألاحظ، أطرح سؤالًا، وأستخدم الأرقام ويشرح معناها. يطبّق مهارات الملاحظة والتواصل على أمثلة بسيطة مثل ملء جدول: الحيوانات / ماذا لاحظت؟
المفاهيم
المهارات العلمية الأساسية كالقياس والتصنيف والتواصلاستخدام الأرقام لتنظيم البيانات وتفسيرها
المصطلحات العلمية
ألاحظ استخدام الحواس لملاحظة الظواهر والأحداث وخصائص الأشياء. أستخدم الأرقام تنظيم البيانات وإجراء العمليات الحسابية لتسهيل تفسيرها.
13

مهارات علمية إضافية

تشتمل مهارات علمية إضافية على خطوات عملية مهمة: أتوقع أي أضع نتائج متوقعة لحادثة أو تجربة؛ أستخدم المتغيرات عبر تحديد الأشياء التي تضبط أو تغير نتائج التجربة؛ أفسر البيانات باستعمال المعلومات المجمعة للإجابة عن سؤال أو حل مشكلة؛ أقيس عبر استخدام أدوات مناسبة لإيجاد الحجم أو المسافة أو الزمن أو الكتلة أو الوزن أو درجة الحرارة؛ أستنتج بتكوين فكرة مبنية على حقائق أو ملاحظات؛ وأجرب عبر إجراء تجربة للإجابة عن سؤال. كما أورد النص جدولًا يبين متوسط عدد الصغار لبعض الحيوانات في المرة الواحدة ومنها: خنفساء ٧٥، نجم البحر ٢٠٠، سحلية ١٤، قنفذ ٤، غزال ١، ويُستخدم هذا الجدول لاستنتاج العلاقة بين حجم الحيوان وعدد صغاره.

ناتج التعلم
يفسر معنى مهارة استخدام المتغيرات ويطبقها على تصميم تجربة بسيطة. يستعمل جدول صغار الحيوانات لاستنتاج علاقة تقريبية بين حجم الحيوان وعدد صغاره.
المفاهيم
القياس واستخدام المتغيرات لتفسير نتائج التجاربالعلاقة المحتملة بين حجم الحيوان وعدد النسل في الولادة/البيض
المصطلحات العلمية
أقيس استعمال أدوات مناسبة لقياس كمية أو خاصية مثل الطول أو الزمن أو الكتلة أو درجة الحرارة. متغيرات العناصر التي تضبط أو تغير نتائج التجربة والتي يجب تحديدها قبل إجراء الاختبار.
14

التركيز على المهارات: مهارة التصميم

مهارة التصميم هي تسلسل خطوات يُستخدم لحل المشكلات العملية. تبدأ بتحديد المشكلة ومن ثم اقتراح أكثر من حل ممكن، ومراعاة مقيداتها مثل التكلفة وتوافر المواد ومدى الأمان، ثم اختبار الحلول لمعرفة مدى نجاحها. بعض الحلول قد تبدو جيدة نظريًا لكنها قد تفشل عند التطبيق؛ لذا يجب اختبارها وتعديلها. تطبيق مهارة التصميم يتضمن أيضًا التفكير في كيف أثرّت حلول سابقة على حياة المصمم وعائلته والمجتمع المحيط به.

ناتج التعلم
يصف خطوات مهارة التصميم ابتداءً من تحديد المشكلة حتى اختبار الحلول. يقيّم قيود الحلول مثل التكلفة وتوافر المواد ويشرح لماذا قد تمنع تنفيذ بعضها.
المفاهيم
التصميم كخطوات متتابعة لحل مشكلات عمليةأهمية اختبار الحلول والتعامل مع القيود
المصطلحات العلمية
مهارة التصميم خطوات متتابعة يستخدمها الأفراد لحل مشكلة عملية بدءًا من تعريفها ثم اقتراح واختبار حلول عملية.
15

صفحة 15: استراتيجية التصميم الإبداعي

سرد نص حالة تتعلق بدراجة جاسم الذي فقد برغيًا في مصرف المياه، فتعذّر عليه إعادة تركيب الإطار. عرّف المشكلة بأنها سقوط البرغي في المصرف والحاجة لاستخراجه حتى يستعيد عمل الدراجة. عُرضت ثلاث حلول ممكنة مع الأدوات المطلوبة: حل ١ يستخدم مسطرة، علكة أو معجون لاصق؛ حل ٢ يعتمد على مسطرتين، ملقط، شريط لاصق لتثبيت الملقط بالمسطرتين؛ حل ٣ يقترح خيط مربوط بطرف المسطرة، والطرف الآخر بمغناطيس. بما أن جاسم لم يملك مغناطيسًا ولا ملقطًا لكنه امتلك علكة واستعمل عصًا مسطحة بدل المسطرة، فقد كان حل ١ الأكثر نجاحًا في هذه الحالة. ثم انتقل إلى مرحلة تصميم الحل بتطبيق عصا مسطحة بطرف لاصق لالتقاط البرغي من المصرف.

ناتج التعلم
يطبق استراتيجية التصميم الإبداعي على مشكلة عملية بطرح حلول بديلة وتقييمها. يشرح سبب اختيار حل معين عند توفر موارد محدودة.
المفاهيم
تحديد المشكلة واختيار الحل الأنسب بحسب الموارد المتاحةصياغة نموذج عملي للحل وتنفيذه
المصطلحات العلمية
حل ١ حل مقترح لاستخراج البرغي باستخدام مسطرة وعلكة أو معجون لاصق. حل ٢ حل يعتمد على مسطرتين وملقط وشريط لاصق لتثبيت الملقط. حل ٣ حل يستخدم خيطًا مربوطًا بطرف المسطرة ومغناطيسًا في الطرف الآخر.
16

تعليمات السلامة

تتضمن إرشادات السلامة قواعد يجب اتباعها داخل غرفة الصف وخلال الزيارات الميدانية. في الصف يجب الالتزام بإشارات التحذير والاستماع لتوجيهات المعلم، وغسل اليدين بالماء والصابون قبل وبعد كل نشاط، وعدم لمس قرص التسخين لأن خطر الحروق قائم كذلك بعد فصل التيار، وتنظيف الانسكابات أو طلب مساعدة المعلم، والتخلص من المواد وفق التعليمات، وإبلاغ المعلم عن أي حوادث مثل تكسر الزجاج، وارتداء النظارة الواقية عند التعامل مع سوائل أو مواد متطايرة، وتجنب ملامسة اللهب للملابس والشعر، وتجفيف اليدين قبل التعامل مع الأجهزة الكهربائية وعدم تناول طعام أو شراب أثناء التجارب، وإعادة الأجهزة بعد الانتهاء والحفاظ على النظافة. في الزيارات الميدانية لا يُذهب الطالب وحده بل يرافقه معلم أو ولي أمر، كما لا يلمس الحيوانات أو النباتات دون إذن المعلم، ويُتوقع من كل مشارك أن يكون مسؤولًا ويحترم الآخرين ويهتم بحق الحيوان والحفاظ على البيئة كما يُحث عليه ديننا.

ناتج التعلم
يتبع قواعد السلامة في المدرسـة والميدان مثل غسل اليدين وارتداء النظارة الواقية. يشرح ضرورة مرافقة معلم أو ولي أمر وعدم لمس الحيوانات دون إذن للحفاظ على السلامة.
المفاهيم
إجراءات السلامة الأساسية في المختبر والزيارات الميدانيةالمسؤولية الأخلاقية تجاه الآخرين والبيئة والحيوانات
المصطلحات العلمية
تعليمات السلامة مجموعة قواعد وإجراءات تهدف إلى حماية الأشخاص والمعدات والبيئة أثناء الأنشطة العلمية.

إعادة إنتاج الدرس حسب نمط التعلم

طلب واحد ينتج المسارات البصري والسمعي والحركي والقرائي معًا، بصياغة تراعي سياق المناهج السعودية.

خبير مناهج سعودية

اختر نمط التعلم

تُنتج الأنماط الأربعة دفعة واحدة، ثم تُستدعى الحزمة المحفوظة في الزيارات التالية.