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.