مسح الكتب التعليمية بالمقارنة مع المنهج التعليمي

مسح الكتب التعليمية بالمقارنة مع المنهج التعليمي

أفكار  وتشديدات	معالمالطريق	قانون حفظ الطاقة صفحة	متعة فيزيائية صفحة	عالم من الطاقة صفحة
الانسان يستغل الطاقة  لمصلحته	أساليب تكنولوجية لتحسين جودة الحياة	___	39-56 281-304	33-41, 44-50, 58-59, 111-114, 148, 153, 208-210, 346-353
	وحدات قياس الطاقة	في الفصول المختلفة	73-89	317, 73-78
	مصادر طاقة، انتاج واستخدام	213-236	281-304	18, 31, 208, 225, 346-366
تظهر الطاقة بأشكال مختلفة أنواع الطاقة قانون حفظ الطاقة	طاقة الارتفاع	84-93	155-162	56-99
	طاقة الحركة	61-82	165-173	122-161
	طاقة الأنظمة الكهربائية	163-212	309-322	260-290
	القدرة والنجاعة	198-203	93-101	242-257
	طاقة الحرارة وأنظمة لتحويل الطاقة الحرارية	107-126	199-218	164-192
	طاقة الأشعة واستخداماتها	214-219	231-249	42-44
	الطاقة النووية وأنظمة لتحويلها	225-227	373-388	__
	الطاقة الكيميائية	---	347-366	194-216
قانون حفظ الطاقة	علاج كمي	41-60	61-70 267-277	332-343
	الصحة والأشعة الإلكترمغناطيسية
	الصحة وطاقة الأشعة النووية

ث-ملاءمة تسلسل الكتب التعليمية المختلفة لمعالم الطريق في المنهج التعليمي

أ-عالم من الطاقة – قسم المناهج

التصور الفكري

الطاقة جزء لا يتجزأ من حياتنا وواقعنا... الطاقة جزءأساسيمن الطبيعة الصامتة من حولنا. الظواهر التي تعرض ذلك موجودة في كل مكان من حولنا، مثل: الرياح ،أمواج البحر، الهزات الأرضية وانفجار البراكين. نجد الطاقة في ظواهر كونية .....كما أنه للطاقة دَور كبير جدًا في الأنظمة التكنولوجيةإيجابيًا وسلبيًا.الأجهزةالمختلفة، مثل:الراديو،التلفزيون،المصباح، السيارة،الطائرة والحاسوب لا تستطيع أن تعمل دون طاقة.القنبلة منفجرة عبارة عن مثال متعدد الانطباعات السلبية في مجال الطاقة. من أجل استخراج الطاقة نستخدم مصادر متعددة.  توجهنا اعتبارت مختلفة لاختيار المصادر المناسبة منها: الاقتصادية، الأمنية، البيئية المحيطة والسياسية. لكل منها تأثير كبير على المجتمع والبشرية وعلى الكرة الأرضية.

" عالم من الطاقة" هو بيئة تعليمية " متعددةالقنوات" تشتمل على قنوات مرافقة. الكتاب يشتمل على كل المقرر الذييجب أن نتعلِّمه حتى نهاية  الصفين الثامن والتاسع، وذلكبحسب الموضوع الرئيسي: الطاقة والتأثير المتبادل، من خلال المنهج التعليمي الجديد (במו"ט)للمدارس الإعدادية.

تحتويالفصول الثلاثة عشر في الكتاب على شرح، تجارب مرافقة، صور ورسوم توضيحية، وفي كل فصل توجدأسئلة كثيرة... كذلك تتضمن قِطع للتعمق والاثراء، أو أنها تتطرق إلى مواضيع أخرى.إضافةً إلى ذلك، تتضمن المكونات الآتية: قضية–عبارة عن نص يتطرق بموضوع اجتماعي، مهمة- فعالية تدمج بين العلم والتكنولوجيا، الطاقة فيالإنترنيت - توجيهات إلى مواقع ذات صلة بالموضوع، قراءة  إضافية - توجيهإلى مجلات عامة، تلخيص الفصل، تلخيص النقاط الأساسية في الفصل، نسأل انفسنا- أسئلة إضافية للعملالبيتي.

مرفق مع الكتاب قرص حاسوبيشتملعلى مقالات إضافية للإثراء، ارشادات لتقييم التجارب، معالجة نتائج التجارب، تطوير مهارات تفكير وفعاليات إضافية.

التسلسل التدريسي	معالم طريق في المنهجالتعليميللصف التاسع
الطاقة في كل مكان وزمان
أنواع الطاقة
مصادر الطاقة	مصادر الطاقة،استخراج واستخدام
تحولات وانتقال الطاقة
استخدام تحولات الطاقة في الأنظمة التكنولوجية	تقنيات لبقاء وتحسين جودة الحياة، طاقة الأشعة واستخداماتها.
طاقة الارتفاع	طاقة الارتفاع واستخداماتها،وحدات قياس الطاقة
حفظ الطاقة	قانون حفظ الطاقة
طاقة الحركة	طاقة الحركة
طاقة الحرارة	طاقة الحرارة وأنظمة تحويلها.
الطاقة الكيميائية	طاقة الحرارة
تحولات الطاقة في الكائنات الحية
بوتيرة الطاقة- القدرة	القدرة والنجاعة
تحولات الطاقة الكهربائية	الطاقة في الأنظمة الكهربائية
ما الذي يحدد كمية الطاقة الكهربائية؟ (القدرة، الشحنة الكهربائية الجهد الكهربائي، وحدات القياس)	وحدات قياس الطاقة
من طاقة كهربائية إلى أنواع طاقة أخرى	علاج كميّ لقانون حفظ الطاقة
مصادر الطاقة واعتبارات استخدامها	مصادر الطاقة،استخراج واستخدام

ب-حفظ الطاقة -

التصور الفكري

الوحدة التعليمية " حفظ الطاقة" في إطار المواد التعليمية لمشروع مطمون، تكسبنا مصطلحات أساسية في موضوع الطاقة، وتشدد على تطوير قدرات المتعلم المستقل، وتكسبه مهارات تفكيرية، تعلُّم وحل مشاكل في إطار مضامين التعلُّم  العلمية والتكنولوجية. , في هذه الوحدة التعليمية،  تبرز حقيقة  " لغة القوى" وَ "لغة الطاقة "، حيث تساعدنا على فهم وشرح ظواهر عديدة ذات قيمة عالية في تخطيط الأنظمة التكنولوجية،بناء مصطلحات تعتمد على مشاهدة الظواهر،أسئلة حولها، صياغة فرضيات وفحصها بواسطة إجراء تجارب. يتم تدريس الوحدة من خلال دمج  المهارات وفقًا لما ورد في المنهج التعليمي الجديد، علوم وتكنولوجيا للمرحلة الإعدادية. يستخدم التلاميذ مجمَّع معلومات، برامج في الحاسوبوتجارب متنوعة.

تبني الوحدة التعليمية المصطلح طاقة من المصطلح شغلكمقدار يميز النظام. يستخدم مصطلح التأثير المتبادل كقاعدة لتحليل انتقالات الطاقة في النظام وهو يُتيح تمييز نظام مغلق. تمَّ الاتفاق على تعريف الطاقة كمقدار يتعلق بجسم واحد، مما يؤدي إلى صعوبة في فهم مصطلح حفظ الطاقة وتحولاتها. يشدد هذا الكتاب على العلاقة بين الطاقة وبين النظام مما يمنع هذه الصعوبات. الشغل والحرارة هما عمليتان أساسيتانلنقل الطاقة بين الأنظمة التي يوجد بينها علاقات متبادله. في هذا السياق، نعلِّم مصطلح الطاقة الداخلية الذي يسهل فهم تغيُّرات الطاقة في الأنظمة ويوسع المعرفة عن مبنى المادة. يتم نقاش حول عمليات التسخين التي تحدث فيها تغييرات في حالات المادة. في هذا الكتاب،نتعلَّم عن الطاقة من جوانب اجتماعية وتكنولوجية. في نفس الإطار نتعلَّم عن مواضيع، مثل:
مصادر الطاقة، القدرة، النجاعة، التغذية السليمة، تلوث البيئة المخيطة وأزمة الطاقة العالمية.

المبدأ الذي يوجِّه مشروع مطمون، هو تزويد التلاميذ بعدة مصطلحات أساسية، لكي يستخدموها في مجالات علمية، تكنولوجية واجتماعية. من بين هذه المصطلحات الأساسية:التأثير  المتبادل، النظام ومصطلح الطاقة الذي من المهم جدًا أن نعلِّمه للطالب في مرحلة متقدمة.  المعلومات التي بودنا أن ننقلها للتلاميذ من تعليم الموضوع متعدده ومهمة:

أ‌.         دمج مجالات معرفة أخرى في العلم والمجتمع. يمكِّننا مصطلح الطاقة من شرح ظواهر في مجالات معرفة مختلفة (علم الكرة الارضية، الكيمياء، البيئة المحيطة، الاقتصاد، المجتمع والعلوم الحياتية)

ب‌.     السيطرة على  مجمعات الطاقة من ناحية وعلى مقدار استهلاك الطاقة من ناحيةأخرى، حيثيؤثر ذلك على تطور الدول، ويعتبر مقياس لمستوى مواطنيها الاجتماعي والاقتصادي.

ت‌.     تختلف مصادر الطاقة عن بعضها بتوافرها وبطرق استغلالها بواسطة الإنسان. هناك أهمية كبيرةلفهم الظواهر المتعلقةبتحولات الطاقة ومصادرها، لاستيعاب الطاقة وتحولاتها. من أجل استغلال  مصادر طاقة، يجب تخطيط وبناء انظمة استيعاب، نقل وتخزين الطاقة، من خلال الاعتماد على اعتبارات علمية، تكنولوجية، اقتصادية، سياسية وبيئية محيطة.

ث‌.     الطاقة في التكنولوجيا. فهم عمل منشأت مختلفة، من خلال التركيز على تحسين نجاعتها. عند تحويل الطاقة،توجدأهمية للقدرة (وتيرة التحول) والنجاعة. لزيادة النجاعة في الأنظمة التكنولوجية، توجدأهمية كبيرة في تخطيط النظام وتفعيله.

ج‌.      عمليًّا، عند حدوث تحولات طاقة في نظام معين،يخدث انتقال طاقة حرارية أيضًا. في الماكنات التي تعتمد على انتقال الحرارة،يمكن تحويل قسم من الحرارة إلى شكل آخر . لهذه الحقيقة توجدأهمية كبيرة في فهم العلاقات في مجال الطاقة.

تسلسل التدريس	عدد الساعات الموصى بهه	معالم طريق في المنهج التعليمي للصف التاسع
ماكنات بسيطة	6-8
عمليات في النظام	5-6	قانون حفظ الطاقة-معالجةبشكل كمي
الشغل وطاقة الحركة	5-7	طاقة الحركة،وحدات الطاقة
الطاقة الوضعية	7-9	طاقة الارتفاع واستخداماتها،وحدات الطاقة
درجة الحرارة والطاقة الداخلية	5-6	طاقة الحرارة وأنظمة لتحويلها
عمليات تسخين	12-14	طاقة الحرارة وأنظمة لتحويلها
الطاقة الكهربائية	12-14	الطاقة في الأنظمة الكهربائية
القدرة	3-4	القدرة والنجاعة
مصادر الطاقة	4-5	مصادر الطاقة،إنتاج واستخدامات، طاقة الأشعة واستخدامها، الطاقة النووية وأنظمة لتحويلها.
قانون حفظ الطاقة -أين الازمة؟	5-7	قانون حفظ الطاقة، القدرة والنجاعة

ت- متعة  فيزيائية- انقوري

التصور الفكري

يهدف هذا الكتاب إلىتحويل تعلُّم العلوم إلى عملية  تعليمية مشوقة مليئة بالتحدي عند كافة التلاميذ، حيث يُطرح العلم ككيان يتطوروفعَّال. بالتزامن مع التعليم الرسمي للمضامين، يضيف هاذا الكتاب جوانب إنسانية، فلسفية، تكنولوجية وتاريخية  ذات صلة بهذه المضامين. كل ذلك من خلال التجربة الشخصية للتلميذ، كما يشتمل الكتابعلىأسئلة تحدي من شأنها أن تحفز التلميذ إلى بحث عميق.

يشتمل الكتاب على الغاز وحلول، مقاطع إثراء تُنير جوانب معينة (إنسانية، تاريخية، بيولوجية الخ)، اقتراحات لبناء جهاز بسيط وشرح مبدأ عمله (ما يشبه بحث صغير). في كل فصل، تُقسَّم الاسئلة إلى مستويين: عادي وعالي.

أُعِدَّ هذا الكتاب الموسع، لكي يُتيحمسارات تعلُّم مختلفة، ولكي يختار المعلم المسار المناسبلأسلوبه الشخصي ولمستوى الطلاب. فيما يلي اقتراح مسارات مختلفة:

1.      مسار المستوى الأساسي- الفصول 3, 4, 5, 7, 8, 12, 13, 15

2. مسار يٌشدد على الجانب الفيزيائي بشكل  كيفي- الفصول 3, 4, 5, 8, 12, 13, 15, 16.إمكانية بديله:الفصول: 3, 4, 5, 8, 12, 13, 17, 18, 19, 20.
3. مسار يشدد على الجانب الكمي–الفصول3, 4, 5,6, 7,8, 9, 10, 11, 14.
4. مسار يشدد على الجانب الكيميائي–الفصول3, 4, 5, 8, 12, 16, 17, 18, 19, 20.
5. مسار يشدد الجانب على البيولوجي–الفصول3, 4, 5, 7, 8, 12, 13, 16.
6. مسار يشدد على الجانب التكنولوجي–الفصول3, 4,5, 6, 7, 12, 13, 14, 15.
7. مسار يشدد على الجانب التاريخي-الفلسفي–الفصول1, 2, 3,4, 5, 8, 12, 13, 16.

تسلسل التدريس	عدد الساعات الموصى بها	معالم طريق في المنهج التعليمي للصف التاسع
"تلخيص ظهور العلم"	1
ما هو العلم؟	2
الطاقة وتحولات الطاقة	3	تقنيات لبقاء وتحسين جودة الحياة.
قانون حفظ الطاقة	4	قانون حفظ الطاقة- معالجة بشكل كمي
وحدات القياس ووحدات قياس الطاقة	5	وحدات الطاقة
القدرة-وتيرة تحويل الطاقة	6	القدرة والنجاعة
القوة، الكتلة والوزن	7
تحولات طاقة الحركة-الجانب الكيفي	8
طاقة الارتفاع الوضعية	9	طاقة الارتفاع
طاقة الحركة- صياغة بشكل كمي	10	طاقة الحركة
تحولات الطاقة-تحليل كمي	11	وحدات الطاقة
الحرارة ودرجة الحرارة	12	الطاقة الحرارية وأنظمة تحويل الحرارة
طاقة الأشعة	13	طاقة الأشعة واستخدامتها
النجاعة	14	القدرة والنجاعة
مشكلة الطاقة – الجودة مقابل الكمية	15	قانون حفظ الطاقة- معالجة بشكل كمي
مصادر الطاقة	16	تقنيات لبقاء وتحسين جودة الحياة، مصادر طاقة استخراج واستخدامات
الكهرباء الساكنة حتى إنتاج الطاقة الكهربائية	17	الطاقة في الأنظمة الكهربائية
النظرية الذرية	18
الطاقة الكيميائية	19	الطاقة الكيميائية
الطاقة النووية	20	الطاقة النووية وأنظمة تحويلها.

الملاحق

قائمة الملاحق

الملحق أ –تصنيف مفاهيم  موجودة عند التلاميذ عن مصطلح الطاقة.

الملحق- ب عرض عمليات تغيير بواسطة رسم تخطيطي مكون من أسهم.

الملحق – ت مهمة التنورالعلمي ودليل مفصل- الاستهلاك الكهربائي في الأجهزة البيتية.

الملحق-ث مهمة التنور العلمي ودليل مفصل- البرج الشمسي في معهد وايزمن

الملحق ج- عَمَل السخان الشمسي

الملحق ح - اقتراح فعالية، خلايا شمسية وطرق استخدامها.

الملحق خ -أمثلة لمشروع تكنولوجي في موضوع " الأنظمة" وَ " التصميم".

الملحق د–أسئلة في موضوع الطاقة الكيميائية، طاقة الأشعة والطاقة النووية.

الملحق- ذ -تجهيزات التجارب المقترحة في هذه الوحدة.

الملحق أ – تصنيف مفاهيم

تصنيف مفاهيم موجودة عند التلاميذ حول المصطلح طاقة وفقًا لفئات صعوبة في التدريس

مفاهيم موجودة	فئات  صعوبة في التدريس
	ما هي الطاقة؟ وما هو التغيير في الطاقة؟	ما معنى المصطلح تحول طاقة وانتقال الطاقة؟	ما هي أنواع الطاقة وما هي مميزاتها؟	كيف نعرفأن الطاقة حفظت؟
1.      أنواع ( أشكال) طاقة لها معنى مختلفة	√	√	√
2.      نخسر طاقة في عمليات كثيرة		√		√
3.      لا توجد علاقة بين المادة والطاقة	√		√	√
4.      هل تحفظ الطاقة؟  لماذا تنتهي؟	√	√		√
5.      يمكن تحويل الطاقة بصورة كاملة من شكل إلى آخر	√	√
6.      استخدام الطاقة يجعلها تزول	√	√		√
7.      الطاقة تابعة لمصدر معين مثل الغذاء الذي نأكله أو الكهرباء الذي نخصل عليه من شركة الكهرباء	√		√
8.      لا توجد طاقة للجسم الساكن	√
9.      الطاقة الوضعية الوحيدة, هي الطاقة التثاقلية	√		√
10.  طاقة الارتفاع الوضعيةمتعلقة بالارتفاع فقط			√
11.  مضاعفة سرعة الجسم تؤدي إلى مضاعفة طاقته الحركية			√
12.  الطاقة هي شيء حقيقي وليس مجرد	√			√
13.  الطاقة مادة	√	√
14.  الطاقة والقوة هما مصطلحان متشابهان	√
15.  المصطلح "شغل" في الحياة اليومية يعني "عمل" بخلاف معناه في الفيزياء	√		√
16.  الطاقة تتعلق بالكائنات الحية فقط.	√
17.  الطاقة الوضعية ليست طاقة،تتحول إلى طاقة في حالة تحويل فقط.	√		√
18.  يوجد مصادر للطاقة.	√			√
19.  الطاقة النووية هي شيء مختلف			√
20.  لا يمكن قياس الطاقة	√			√
21.  طاقة الحركة موجبة دائمًا	√		√
22.  طاقة الحركة يوجد لها اتجاه	√		√
23.  توجد علاقة طردية بين السرعة وطاقة الحركة			√
24.  الشغل يساوي طاقة الحركة وليس التغير في طاقة الحركة	√		√

ملحق ب - عرض عمليات بمساعدة رسم تخطيطي مكون من أسهم

كما هو معروف،يمكن استخدام الرسم بواسطة أاسهم من أجل وصف تحولات الطاقة.  توجد لهذا العرض القدرةأن يشكل أداة للانتقال من التفكير الكيفي إلى التفكير الكمي، مثلا: يمكن تقسيم عملية نزول القطار إلى عمليات وسطية وأن نَصف التغييرات في مقدار الطاقة المنسوبة إلى التغيير في الارتفاع ومقدار الطاقة المنسوبة للتغيير في الحركة التي تحدث في المراحل المختلفة. الرسم بالاسهم يُبيِّن ما يلي:

انتبهوا إلى أنالرسم بالأسهم يساعدنا على الانتقال من وصف كيفي ( " إذا كبرت أو صغرت الطاقة") إلى وصف بياني يساعد على بلورة فكرة كمية عند التلاميذ.

كما يساعد الرسم بالأسهم على وصف عمليات مركبة تحدث فيها عدة عمليات في نفس الوقت. العمليات التي تزداد فيها الطاقة نُشير اليها بالسهم الموجه إلى أعلى وبالعكس، مثلاً: يمكن وصف ظاهرة البرق بواسطة الرسم التخطيطي الآتي بمساعدة الأسهم: 

انتبهوا إلىأن السهم الذي يُشيرإلى انخفاض الطاقة في العملية الكهربائية أكبر من الأسهم التي تُشير إلى ارتفاع الطاقة في العمليات الأخرى.

يحتاج تحضير الرسم التخطيطي المكون منأسهم إلى الاهتمام بالجوانب التالية:

§         ما الذي يمز الحالة الابتدائية والنهائية؟

§         ما هي العمليات التي حدثت (ما الذي تغيَّر بين الحالات)؟

§         في أي عمليات ارتفعت الطاقة وفي أي منهاانخفضت؟