أنواع النماذج المجسمة (المجسمات):
تُعد النماذج المجسمة أداة تعليمية وتوضيحية بالغة الأهمية، حيث تُجسّد الأشياء والمفاهيم بطريقة ملموسة تُسهّل الفهم والاستيعاب. يمكن تصنيف هذه النماذج إلى عدة أنواع رئيسية، يركز كل منها على جانب معين من جوانب الشيء الأصلي:
1. نموذج المقياس (نموذج الشكل الظاهري):
- الفكرة الرئيسية: هو النموذج الذي يُركز على تمثيل الشكل الخارجي والمظهر العام للشيء الأصلي، مع الالتزام بمقاييس هندسية محددة.
- التفصيل: يُستخدم هذا النوع لإظهار الهيئة العامة وحجم وتناسب الأجزاء الخارجية. قد يكون النموذج مصغراً جداً (مثل نموذج لمدينة بأكملها) أو كبيراً (مثل نموذج لجزيء صغير). الغرض الأساسي منه هو إعطاء نظرة سريعة وواضحة عن الشكل الخارجي الكلي.
- مثال: نموذج يوضح الشكل الخارجي للطائرة أو نموذج مصغر لسيارة.
2. النماذج المفتوحة:
- الفكرة الرئيسية: هي النماذج التي تُصمم بطريقة تسمح بكشف الأجزاء الداخلية للشيء الحقيقي دون الحاجة إلى تفكيكه.
- التفصيل: يتميز هذا النوع بوجود "قطع" أو "نوافذ" وهمية تُظهر التراكيب والآليات الداخلية وهي في مكانها. هي نماذج مثالية لفهم كيفية ترتيب المكونات الداخلية وعلاقتها ببعضها البعض ضمن الإطار الخارجي. هي بمثابة نظرة مقطعية جزئية.
- مثال: نموذج لمبنى تم رفع جزء من جداره ليظهر تخطيط الغرف والأثاث الداخلي.
3. النماذج البسيطة:
- الفكرة الرئيسية: هي النماذج التي تتجنب التفاصيل الدقيقة والمعقدة، وتركز فقط على إيصال الفكرة الأساسية أو المفهوم العام للشيء.
- التفصيل: تُستخدم هذه النماذج عادة في المراحل التعليمية المبكرة أو عند الرغبة في التركيز على مبدأ واحد ومحدد دون تشتيت الطالب بالتفاصيل الفنية. هي نماذج تجريدية جزئياً، حيث يتم تجاهل الخصائص غير الضرورية لفهم المبدأ الرئيسي.
- مثال: نموذج أولي للساعة يوضح حركة عقارب الساعات والدقائق فقط دون تعقيد التروس الداخلية، أو نموذج لخلية يوضح مكوناتها الأساسية فقط (نواة وسيتوبلازم).
4. النموذج المفكك:
- الفكرة الرئيسية: هو نموذج مصمم للسماح بفصل أجزائه وإعادة تركيبها، وذلك لتوضيح العلاقة التجميعية والمكانية بين المكونات الداخلية.
- التفصيل: يُعد هذا النوع ممتازاً لفهم كيفية تجميع وتفكيك الآلات والأعضاء المعقدة. من خلال فصل الأجزاء، يمكن دراسة كل جزء على حدة، ثم فهم كيف يتشابك أو يرتبط مع الأجزاء الأخرى لتشكيل الكل. هو أداة لا غنى عنها في تدريب الميكانيكا والطب.
- مثال: نموذج مُقسم لقلب الإنسان أو العين البشرية يمكن فصل مكوناته (مثل الصمامات أو العدسة) ثم إعادة تركيبها، أو نموذج لمحرك يمكن تفكيك مكابسه.
5. نماذج القطاعات (الطولية والعرضية):
- الفكرة الرئيسية: هي نماذج تُظهر التراكيب الداخلية الدقيقة للشيء عن طريق تمثيل ما يبدو عليه الشيء عند قطعه بشكل طولي أو عرضي.
- التفصيل: تُستخدم هذه النماذج بشكل أساسي في العلوم (خاصة البيولوجيا والجيولوجيا) لإظهار البنية الداخلية المرتبة طبقياً. يُظهر القطاع الطولي الطبقات على طول المحور الرئيسي، بينما يُظهر القطاع العرضي الترتيب الدائري أو المقطعي. تُركز هذه النماذج على التفاصيل التشريحية أو البنيوية.
- مثال: نموذج يوضح القطاع العرضي لساق نبات أو القطاع الطولي للأرض (اللب، الوشاح، القشرة).
6. النماذج المقلدة:
- الفكرة الرئيسية: هي نماذج تحاكي الشيء الحقيقي بشكل دقيق من حيث الحجم والمظهر، وتُستخدم عادة لغرض التدريب أو العرض.
- التفصيل: يُعرف هذا النوع أيضاً باسم نماذج طبق الأصل (Replicas). يتميز بأنه لا يغير الأبعاد (أي مقياسه 1:1) ويسعى لتحقيق أقصى درجات المشابهة للشيء الأصلي في هيئته الخارجية، وأحياناً في وزنه وملمسه. يُستخدم للتعود على التعامل مع الشيء الحقيقي في بيئة آمنة أو لغرض التزيين.
- مثال: نموذج مطابق لميزان قديم، أو مجسم لفاكهة أو جزء من جسم الإنسان بالحجم الطبيعي للتدريب.
7. النماذج المنطقية:
- الفكرة الرئيسية: هي نماذج تُستخدم لتمثيل العلاقات المجردة، خاصة العلاقات الرياضية أو الهندسية أو المنطقية.
- التفصيل: الغرض منها ليس تمثيل شيء مادي بقدر ما هو تجسيد بصري لقاعدة أو مفهوم رياضي أو منطقي. هي تساعد في تحويل المفاهيم الجافة إلى شكل يمكن التلاعب به أو رؤيته.
- مثال: نموذج لمثلث قائم الزاوية لتوضيح نظرية فيثاغورس، أو مجموعة من الكرات المتصلة ببعضها لتوضيح التوزيع الإلكتروني في الذرة.
8. النماذج المجسمة (الديوراما):
- الفكرة الرئيسية: هي عروض ثلاثية الأبعاد تُظهر الشكل النهائي والبيئة المحيطة لشيء أو مشروع ما، وغالباً ما تتضمن جزءاً من الخلفية أو السياق.
- التفصيل: تُستخدم الديوراما (Diorama) بكثرة في الهندسة المعمارية والتخطيط العمراني، أو في المتاحف. هي لا تركز فقط على الكائن نفسه، بل على سياقه (Context) وتأثيره على ما حوله. هي تمثيل بانورامي مصغر لمشهد معين.
- مثال: توضيح الشكل النهائي لمشروع بناء حي سكني بما فيه من طرق وحدائق، أو مشهد من الحياة البرية في المتحف.
9. النماذج الشغالة (الوظيفية):
- الفكرة الرئيسية: هي نماذج مُصممة ليس فقط لتُرى، بل لتُشَغَّل وتُظهِر كيفية عمل الشيء الحقيقي وآلية حركته أو وظيفته.
- التفصيل: هي أكثر أنواع النماذج تفاعلية وتعقيداً، حيث تحتوي على آليات حركية أو إلكترونية تحاكي الوظيفة الديناميكية للشيء الأصلي. هي الأفضل لتدريس الفيزياء والآلات والمبادئ الهندسية.
- مثال: نموذج يوضح طريقة عمل محرك السيارة وكيفية حركة المكابس والصمامات، أو نموذج لنظام هيدروليكي يوضح مبدأ القوة والضغط.
التسميات
نماذج تعليمية