← جميع المستويات
المدرسة الثانوية · الصف الحادي عشر
المستوى 11: إنترنت الأشياء باستخدام لغة بايثون
يستكشف المستوى 11 موضوع «إنترنت الأشياء» باستخدام جهاز Raspberry Pi Pico، ويستفيد الطلاب من معرفتهم بلغة Arduino C++ بالانتقال إلى لغة Python.
نظرة عامة على المستوى 11
- الصف
- الصف الحادي عشر · المرحلة الثانوية
- التكنولوجيا
- إنترنت الأشياء باستخدام لغة بايثون
- الأدوات
- لغة بايثون في Thonny
- مجموعة
- مجموعة «راسبيري باي بيكو»، واحدة لكل مجموعة مكونة من أربعة أفراد
- المشاريع
- 15 مشروعًا ومشروع تخرج
- الوقت الأسبوعي
- جلسة واحدة مدتها 45 أو 90 دقيقة
- قبل التحدي وبعده
- بناء نموذج أولي لجهاز فرز المواد القابلة لإعادة التدوير
- موضوع الاستدامة
- مراقبة الصناعة والمناخ (إنترنت الأشياء)
- الوظائف المذكورة
- مهندس إنشائي، عالم جيولوجي، مهندس أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
عرض توضيحي لكتاب المستوى 11حجز عرض توضيحي
شاهد المستوى 11 أثناء العمل
جولة سريعة عبر كتاب التمارين «Level 11» ومجموعة أدوات Raspberry Pi Pico، من قناة SKOOL21.
المزيد من مقاطع الفيديو على قناة SKOOL21 →ما يصنعه الطلاب
مشاريع من مجموعة أدوات Raspberry Pi Pico
بحلول نهاية هذا المستوى
يمكن للطلاب
- برمجة جهاز Raspberry Pi Pico بلغة Python
- تصميم نظام إنترنت الأشياء (IoT) يعتمد على جهاز استشعار
- إنشاء حل قائم على منطق الفرز أو العتبة
ملخص مستمد من «نتائج إتمام المستوى» الخاصة ببرنامج SKOOL21.
عملية التصميم
كيف تعمل
- تعريف
- التصميم
- مشاركة
- تأمل
خمسة عشر مشروعًا ومشروع تخرج. اطلب ورقة المستويات للاطلاع على القائمة الكاملة للمشاريع.
النتائج الكاملة عند الانتهاء من المستوى 11 وأهداف التنمية المستدامة
الهندسة والتصميم
- استكمال حل مشكلة تصميم هندسي تم اختيارها ذاتيًا على منصة أجهزة ثانية (Raspberry Pi Pico)، بالاستفادة من الخبرة المكتسبة في المستوى 9 في استخدام Arduino.
- صمم نموذجًا أوليًا لجهاز فرز المواد القابلة لإعادة التدوير يستخدم مستشعرًا لتمييز نوعين من المواد وفرز الإشارات وفقًا لذلك (قبل التحدي/بعده).
- اكتب واختبر كودًا حقيقيًّا بلغة بايثون لحل تم اختباره، مع إجراء عمليات تكرار بناءً على قراءات المستشعرات.
- العمل ضمن هيكل فريق مدير المشروع/مدير الموارد/مسؤول الاتصالات بالمشروع/مختبِر المشروع لتنفيذ مشروع مستدام ومُدار ذاتيًا.
العلوم
- دراسة محتوى النظم البيئية والتطور المرتبط بمشروع الاستشعار/الفرز (NGSS LS2/LS4).
- تطبيق مفاهيم العلوم الفيزيائية في المرحلة الثانوية — المادة والحركة والطاقة — على مشروع بناء يعتمد على أجهزة الاستشعار (NGSS HS-PS1 إلى HS-PS3).
- استكشف موضوعًا يتعلق بنظم الأرض يرتبط بالاستهلاك المسؤول أو الاستشعار البيئي (NGSS ESS2).
- تعرّف على محتوى المواضيع الكامل على غرار منهج IGCSE الذي يشمل علم الأحياء والكيمياء والفيزياء — وهو أوسع نطاق لمراحل العلوم في كامبريدج مقارنة بأي مستوى آخر في البرنامج.
الرياضيات
- تطبيق مفاهيم الرياضيات البحتة، مثل الدوال أو العمليات الحسابية الجبرية، على مسألة تتعلق بعتبة المستشعر أو منطق الفرز (الرياضيات البحتة 1 و2 لمستويي AS وA-Level في كامبريدج).
- تطبيق مفاهيم الميكانيكا حيثما كان ذلك مناسبًا في مهمة الفرز المادي أو البناء (مقرر الميكانيكا لمستويي AS وA-Level في كامبريدج).
- استخدم مادة «الاحتمالات والإحصاء» لتقييم مدى موثوقية قدرة جهاز استشعار ما على التمييز بين نوعين من المواد (منهج كامبريدج AS/A-Level وIGCSE في مادة الاحتمالات والإحصاء).
- استفد من النطاق الأوسع لمجالات الرياضيات في «المعايير الأساسية المشتركة» للمرحلة الثانوية من بين جميع مستويات البرنامج (الأعداد والكميات في المرحلة الثانوية، والجبر، والدوال، والهندسة) حسب ما تتطلبه مهمة التصميم.
الحوسبة والبرمجة
- اكتب كودًا حقيقيًّا بلغة بايثون وقم بتصحيح أخطائه، عبر بيئة تطوير Thonny، على جهاز Raspberry Pi Pico لقراءة بيانات مستشعر والتحكم في مخرجات الفرز.
- تطبيق مفاهيم أجهزة الاستشعار المتصلة بالإنترنت الأشياء (IoT) أو السحابة على منصة أجهزة جديدة، مع نقل مهارات البرمجة من لغة Arduino C++ في المستوى 9 إلى لغة Python.
المهارات الاجتماعية
تولَّ دورًا ضمن فريق يعمل على أساس مشروع — سواء كقائد، أو مدير مواد، أو مراسل، أو مشرف اختبار — مستخدمًا مهارات أكثر تقدمًا في مجالي التعاون وتقديم العروض.
الثقافة المهنية في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)
تقدير المهن الهندسية الحقيقية التي تستعيد ريادتها من خلال الإنشاءات الهيكلية والمزودة بأجهزة استشعار المناخ، مثل مهندس الإنشاءات، وعالم الجيولوجيا، أو مهندس أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
الثقافة الاستدامة
تحديد هدف التنمية المستدامة المرتبط بمشروعهم، الذي يدور حول موضوع الصناعة ورصد المناخ (إنترنت الأشياء).
من «نتائج الخروج» لمستوى SKOOL21. والمعايير المذكورة هي معايير NGSS و«المعايير الأساسية المشتركة» ومسارات كامبريدج.
أهداف التنمية المستدامة على هذا المستوى
- 3 الصحة الجيدة والرفاهية
- 7. طاقة نظيفة وبأسعار معقولة
- 9 الصناعة والابتكار والبنية التحتية
- 11 المدن والمجتمعات المستدامة
- 13 الإجراءات المتعلقة بالمناخ
- 15 الحياة على اليابسة
المصدر: إطار العمل «الركائز الخمس» لـ SKOOL21. قارن بين جميع المستويات
درس نموذجي
المشروع 1: جهاز استشعار نباتي
المشروع الأول في هذا المستوى، كما يظهر في الدليل. ويوجد كتاب التمارين الكامل في القارئ أدناه حيث تم نشره.
يرغب صديقان في صنع جهاز لقياس درجة الحرارة والرطوبة للتأكد من أن دفيئتهما توفر الظروف المناسبة لنمو النباتات بشكل مثالي.المسألة، كما وردت في كتاب التمارين.
- تسمية الهدف
- الهدف 15 من أهداف التنمية المستدامة · الحياة على اليابسة
- الوظائف المذكورة
- عالم نباتات، خبير زراعي
- المعايير المشار إليها
- معايير العلوم الوطنية (NGSS) HS-LS2-3؛ كتاب «علم الأحياء» من كامبريدج 7.1؛ المعايير الأساسية المشتركة HSF.IF.B.4؛ كتاب «الرياضيات» من كامبريدج IGCSE E2.9.1
مواءمة المناهج الدراسية
المعايير المذكورة في المستوى 11، لكل مشروع على حدة
صف واحد لكل مشروع، مع ذكر المراجع كما وردت في الدليل. وتشير الخلية الفارغة إلى عدم وجود مرجع لهذا المشروع.
المجالات الفرعية لمعايير العلوم الوطنية (NGSS)
- PS1
- PS2
- PS3
- PS4
- LS1
- LS2
- LS4
- ESS1
- ESS2
- ESS3
المجالات الفرعية لبرنامج «كامبريدج للعلوم»
- Biology (IGCSE 0610 / A-Level topics)
- Chemistry (IGCSE 0620 / A-Level topics)
- Physics (IGCSE 0625 / A-Level topics)
- Earth, Space & Environment
المجالات الفرعية للرياضيات في كامبريدج
- Number (IGCSE 0580 topic 1)
- Algebra and Graphs (IGCSE 0580 topic 2)
- Geometry (IGCSE 0580 topic 4)
- Mensuration (IGCSE 0580 topic 5)
- Transformations and Vectors (IGCSE 0580 topic 7)
- Statistics (IGCSE 0580 topic 9)
- Pure Mathematics 1 (AS & A Level 9709)
- Pure Mathematics 2 (AS & A Level 9709)
- Mechanics (AS & A Level 9709)
- Probability & Statistics (AS & A Level 9709)
| المشروع | أهداف التنمية المستدامة | معايير العلوم الوطنية (NGSS) | علوم كامبريدج | رياضيات كامبريدج | المنهج الأساسي الموحد للرياضيات | ISTE | الوظائف المذكورة |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 مستشعر نباتي | (15) الحياة على اليابسة | HS-LS2-3 | Transport in plants — Structure of transport tissues | E2.9.1 | HSF.IF.B.4 | 1.4.c1.4.d1.5.b | عالم نباتات، خبير زراعي |
| 2 جهاز كشف المفترسين | (15) الحياة على اليابسة | HS-LS4-2HS-LS4-3 | Selection and Evolution — VariationNatural and artificial selection | E2.10.3 | HSA.SSE.A.1 | 1.4.c1.4.d1.5.b | عالم أحياء برية، عالم حيوانات |
| 3 متتبع التغذية | (3) الصحة الجيدة والرفاهية | LS1.C | Biological Molecules — 2.2 Carbohydrates and lipids2.3 Proteins | 5.2 (Permutations and combinations) | HSN.VM.C.6 | 1.4.c1.4.d1.5.b | أخصائية تغذية، عالمة أغذية |
| 4 السطوع التكيفي | (9) الصناعة والابتكار والبنية التحتية | HS-LS1-5 | Photosynthesis — 13.1 Photosynthesis as an energy transfer process | C5.3 (Circlesarcs and sectors) | HSG.C.B.5 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مهندس كهربائي، فني إضاءة |
| 5 إنذار درجة الحرارة | (13) الإجراءات المتعلقة بالمناخ | HS-LS4-6 | ClassificationBiodiversity and Conservation — 18.2 Biodiversity | Pure Mathematics 2 — 1. Algebra | HSA.REI.B.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | عالم حيوانات، عالم بيئة |
| 6 مصفوفة الترابط | (9) الصناعة والابتكار والبنية التحتية | HS-PS1-8 | AtomsElements and Compounds — Ions and ionic bondsSimple molecules and covalent bondsGiant covalent structures | C2.6 (Inequalities) | HSN.VM.C.6 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مهندس كيميائي، عالم مواد |
| 7 حاسبة الكثافة | (12) الاستهلاك والإنتاج المسؤولان | HS-PS2-6 | Metals — Properties/Uses of metalsMotionForces and Energy — Mass and weightDensity | C5.4 (Surface area and volumes) | HSG.GMD.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مصمم منتجات، عالم مواد |
| 8 محرك التفاعل | (9) الصناعة والابتكار والبنية التحتية | HS-PS1-7 | Chemical Reactions — 6.2 Rate of reaction | Pure Mathematics 1 — 1. Trigonometry | HSF.TF.B.5 | 1.4.c1.4.d1.5.b | كيميائي، مهندس كيميائي |
| 9 جهاز مراقبة اللهب | (12) الاستهلاك والإنتاج المسؤولان | HS-PS3-4 | MotionForces and Energy — 1.7.1 Energy | Transformations and Vectors C7.1 (Transformations) | HSG.CO.A.2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | أخصائي تكنولوجيا الاتصالات، عالم أغذية |
| 10 مروحة حرارية | (11) المدن والمجتمعات المستدامة | HS-PS3-4 | Thermal Physics — 2.3.2 Convection2.3.4 Consequences of thermal energy transfer | Number C1.12 (Rates)Geometry C4.7 (Circle theorems) | HSG.C.A.2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مهندس أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، مهندس طيران |
| 11 نظام التحذير من الاصطدام | (11) المدن والمجتمعات المستدامة | HS-PS4-1 | Waves — General properties of wavesLightElectromagnetic spectrum | Algebra and Graphs E2.9 (Graphs in practical situations) | HSG.GPE.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مهندس ميكانيكي، مهندس برمجيات |
| 12 الدوائر التسلسلية والمتوازية | (7) الطاقة النظيفة والميسورة التكلفة | HS-PS3-3 | Electricity and Magnetism — Circuit diagrams and circuit componentsSeries and parallel circuits | Pure Mathematics 2 — 1. Logarithmic and exponential functions | HSN.RN.A2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مهندس كهربائي، فني كهربائي |
| 13 دعامة مقاومة الزلازل | (13) الإجراءات المتعلقة بالمناخ | HS-ESS3-1 | Natural Hazards — impacts of tectonic eventsmanagement strategies before/during/after | Transformations and Vectors E7.2 (Vectors) | HSG.MG.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | عالم جيولوجي، مهندس إنشائي |
| 14 جهاز كشف مستوى الماء | (13) الإجراءات المتعلقة بالمناخ | HS-ESS2-6 | Ecosystems — 5.1.9 Describe the carbon cycle | Statistics C9.3 (Averages) | HSS.ID.A.2 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مهندس بيئي، عالم جيولوجي |
| 15 مستشعر مسافة الكويكب | (9) الصناعة والابتكار والبنية التحتية | HS-ESS1-6 | Earth and the Solar System — The EarthThe solar system | Mechanics 4.2 (Kinematics of motion) | HSG.MG.A.3 | 1.4.c1.4.d1.5.b | مهندس طيران، عالم فلك |
| Capstone بيكو «سوبرباور» | — | — | — | — | — | — | — |
المصدر: جدول المقارنة بين مناهج SKOOL21 من المستوى A إلى 12 (2026)، الذي تم تجميعه من أدلة المعلمين وكتب الطلاب. وفي حالة وجود اختلاف بين الاثنين، يُعتمد على كتاب الطالب.
داخل المستوى
ما تطلبه
| العنصر | العنوان | رقم ISBN أو SKU |
|---|---|---|
| كتاب التمارين للطالب | كتاب تمارين «مبتكر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات»، المستوى 11 | 978-981-17736-0-0 |
| دليل المعلم | دليل، المستوى 11 | 978-981-17737-5-4 |
| مجموعة أدوات التعلم | مجموعة راسبيري باي بيكو | STEMSIHKitG11 |
تقييم مدمج
تُجرى أربع عمليات تقييم سنويًّا باستخدام معايير تقييم مكونة من سبعة معايير، بينما يخضع كل مشروع آخر لفحص سريع لمدة 30 ثانية في دفتر التمارين.
كيفية عمل التقييم →المعايير المُحددة
يربط الدليل كل مشروع بمعايير NGSS ومعايير كامبريدج ومعايير «كومون كور» حيثما ينطبق ذلك.
انظر الجدول الخاص بهذا المستوى →