منهج مقترح فى نظام الأرض فى ضوء مدخل (STEM)

 منهج نظام الأرض

    موضوع نظام الأرض يهدف إلى تشجيع الطلاب على التفكير فى البيئة والأرض التى يعيشوا عليها ليساهموا فى حل مشكلاتها فى الوقت الحاضر؛ حيث يتم إدماج مفاهيم وتطبيقات وعمليات العلوم، والتكنولوجيا، والتصميم الهندسى، والرياضيات المتصلة به بطريقة بينية تتناسب مع طبيعة مدخل ((STEM، ووفقاً لأهداف وأسس التصميم المقترح. كما يهدف إلى تنمية مهارات التفكير فى الأنظمة لدى طلاب المرحلة الثانوية لارتباطها بموضوع نظام الأرض حيث طبيعة الموضوع تعتمد على دراسة الأنظمة، ولصلتها الوثيقة بالمناهج البينية، وإمكانية تنميتها فى إطار تصميم المناهج القائمة على مدخل ((STEM. 

 1- الأهداف العامة لمنهج نظام الأرض:

      يهدف المنهج إلى ما يلى:

·     اكتساب المفاهيم العلمية المتعلقة بنظام الأرض.

·     فهم العلاقات والتفاعلات بين مكونات وعمليات نظام الأرض.

·     معرفة المفاهيم الأساسية فى علم التصميم الهندسى.

·     اكتساب مهارات التفكير فى الأنظمة.

·     اكتساب مهارات البحث والاستقصاء.

·     اكتساب مهارات حل المشكلات الواقعية.

·     اكتساب مهارات الرياضيات الأساسية وحل المشكلات الرياضية.

·     اكتساب مهارات التصميمات الهندسية والتفكير التصميمى.

·     اكتساب الميول نحو دراسة علم نظام الأرض.

·     اكتساب الاتجاهات نحو نظام الأرض.

·     تقدير جهود العلماء فى حل مشكلات نظام الأرض بطريقة علمية.

2- محتوى منهج نظام الأرض:

     يتضمن محتوى المنهج ست وحدات دراسية تدرس فى فصلين دراسيين كما هو موضح فى جدول (1)، وتتكامل فى المحتوى المفاهيم والتطبيقات العلمية، والتكنولوجية، والتصميم الهندسى، والرياضيات، ويتطلب دراسة المحتوى القيام بأبحاث تطبيقية، وتنفيذ أحد المشروعات فى فريق.

 جدول (1) 

محتوى منهج نظام الأرض  فى المرحلة الثانوية

الفصل الدراسى الأول	الفصل الدراسى الثانى
الوحدة الأولى: الأغلفة المكونة لنظام الأرض	الوحدة الرابعة: سريان الطاقة فى نظام الأرض
الدرس الأول: الغلاف الصخرى فى نظام الأرض. الدرس الثانى: الغلاف المائى فى نظام الأرض. الدرس الثالث: الغلاف الجوى فى نظام الأرض. الدرس الرابع: الغلاف الحيوى فى نظام الأرض.	الدرس الأول: سريان طاقة الشمس وعمليات الغلاف الجوى. الدرس الثانى: سريان الطاقة بين الكائنات الحية  فى سلاسل وشبكات الغذاء.
الوحدة الثانية: التفاعل بين أغلفة نظام الأرض	الوحدة الخامسة: الكائنات الحية ونظام الأرض
الدرس الأول: العمليات والعلاقات بين الأغلفة المكونة لنظام الأرض. الدرس الثانى: دورة الماء  الدرس الثالث: الدورات البيوجيوكيميائية	الدرس الأول: أثر الكائنات الحية فى نظام الأرض الدرس الثانى: أثر الدورات الطبيعية فى الكائنات الحية. الدرس الثالث: أثر الكوارث الطبيعية على الكائنات الحية. الدرس الرابع: أثر الإنسان على نظام الأرض.
الوحدة الثالثة: التكنولوجيا الهندسية	الوحدة السادسة: هندسة الأرض والنظم البيئية
الدرس الأول: مقدمة فى عملية التصميم الهندسى. الدرس الثانى: مقدمة فى التكنولوجيا الهندسية. الدرس الثالث: تطبيقات التكنولوجيا الهندسية فى نظام الأرض.	الدرس الأول: أجهزة قياس التغيرات فى نظام الأرض. الدرس الثانى: مقدمة فى هندسة نظام الأرض. الدرس الثالث:هندسة النظم البيئية.
التطبيق البحثى الفردى: إعداد تقرير بحثى عن تأثير الأنشطة السكانية وتأثيرها على نظام الأرض تتضمن المحاور التالية: ·     ما أثر التفاعل بين نظام الأرض والإنسان؟ ·     ما تأثير الكثافة السكانية على نظام الأرض؟ ·     ما الفروق بين تأثيرها على المناطق مرتفعة الكثافة، ومنخفضة  الكثافة، ونادرة الكثافة؟	مشروع الفريق الختامى Capstone (الإنجاز الكبير) العمل فى فريق لتحديد منظومة مبتكرة لحل مشكلة  التغير المناخى فى مصر تهدف إلى وضع تصميم مقترح فى هندسة النظام البيئى فى مصر لحل المشكلات المتعلقة بالتغير المناخى وتصميم وسائل تكنولوجية لتحقيق أبعاد المنظومة الهندسية المقترحة

3- استراتيجية التدريس المتضمنة فى منهج نظام الأرض:

      يعتمد منهج نظام الأرض على استراتيجية التفكير فى الأنظمة: وتتكون استراتيجية التدريس من خطوات محددة لتنمية التفكير فى الأنظمة، وتتضمن الخطوات التالية:

أ- إدراك العلاقات البينية:

·       تقديم النظام بصورة كلية.

·       استكشاف تركيب النظام ومكوناته.

·       تعريف خصائص النظام.

ب- تعريف التغذية الراجعة:

·       إدراك وتحديد علاقة التغذية الراجعة والعلاقات البينية داخل النظام.

 ﺠ- فهم السلوك الدينامى:

·       فهم العلاقة بين التغذية الراجعة فى النظام والسلوك عبر الزمن.

د- التمييز بين المكونات والمتغيرات داخل النظام

·       تحديد المعلومات والمواد والمعدلات والمستويات فى النظام.

·       فهم كيفية عمل العوامل المختلفة فى النظام.

ﻫ- استخدام النماذج المفاهيمية:

·       وصف الملاحظات باستخدام مبادئ التفكير العام.

و- إنتاج نماذج المحاكاة:

·       وصف العلاقات بصورة رياضية باستخدام العوامل الكمية والكيفية.

ز- اختبار الفروض ووضع تعميمات:

·       استخدام المحاكاة لاختبار الفروض، ووضع تعميمات.

وتتكون استراتيجية التدريس من أساليب التدريس التالية:

·     خرائط المفاهيم.

·      أسلوب حل المشكلات المعقدة.

·     الدراسات الحقلية.

·      دراسة الحالة.

·      النمذجة باستخدام الكمبيوتر.

 4- الأنشطة التعليمية المتضمنة فى منهج نظام الأرض:

·     بحث البيانات العالمية لدراسة نظام الأرض من الشبكة الدولية للمعلومات.

·     استخدام برامج  قياسات نظام الأرض الرقمية.

·     استخدام برامج الجرافيك لرسم الأشكال البيانية الخاصة بنظام الأرض.

·     استخدام أدوات الصور المتعلقة بنظام الأرض.

5- المصادر التعليمية المتضمنة فى منهج نظام الأرض: تعتمد المصادر التعليمية فى المنهج على المصادر التكنولوجية كما يلى:

·     الإنترنت: يعتمد على الإنترنت فى بحث المعلومات والصور، والبحث فى قواعد البيانات الإلكترونية، والاتصال بالخبراء وفريق العمل.

·     البرامج الحاسوبيه: مجموعة من البرامج العلمية فى مختلف مجالات العلوم والرياضيات، وبرامج التصميم الهندسى، وبرامج الرسوم، والأشكال الإلكترونية.

·     الخبراء: الاتصال بالخبراء فى المجالات العلمية والتكنولوجية والهندسية.

6- طرق التقويم المتضمنة فى منهج نظام الأرض: تتضمن طرق التقويم طرق تقويمية متنوعة وفعالة كما يلى: التقويم الشامل والتقويم الواقعى، والتقويم الذاتى، والمراجعة والتغذية الراجعة، والملاحظة، وتقويم الأداء، والتقويم المستمر، وتتضمن ما يلى:

·     اختبارات المفاهيم.

·     خرائط المفاهيم.

·     مقاييس التفكير.

·     مقاييس حل المشكلات المعقدة.

·     استبيانات الاتجاه والميول.

·     مقاييس الوعى.

·     المقابلة الشخصية.

·     ملفات الإنجاز.

7- البرنامج الزمنى للمنهج: يتضمن المنهج ستة وحدات دراسية ويدرس المنهج فى الصف الثانى الثانوى فى فصلين دراسيين بحيث تدرس ثلاث وحدات دراسية من المنهج فى كل فصل دراسى.