ابتكار منزل نموذجي للمدارس السويدية

تحتاج كل من المدارس والمعلمين للوصول إلى أدوات أكثر ابتكاراً للتدريس من أجل التعامل بشكل أفضل مع الرقمنة ومواجهة تحديات المناخ المستمرة. هذا هو رأي الباحث وكبير المحاضرين في جامعة MDU آلان حواس، الذي يصر على أن التطور الرقمي ومنظور الاستدامة يجب أن ينعكس في الفصل وفي التدريس. ولذلك، ابتكر آلان مع زميله أداة محاكاة على شكل منزل نموذجي يمكن استخدامه للتحقيق في الأداء الحراري وكفاءة الطاقة في المباني.

منزل نموذجي يحاكي المناخ الداخلي واستهلاك الطاقة

قام آلان حواس، والذي يجري أبحاثاً في كفاءة الطاقة، بالتعاون مع زميله البروفيسور أمين الحبيبة من جامعة (Nottingham Trent (NTU بإنشاء أداة محاكاة على شكل منزلين نموذجيين مخصصين للاستخدام في كل من التدريس والبحث. ويمكن استخدام المنازل النموذجية لمحاكاة الأداء الحراري وكفاءة الطاقة في المباني، أي كيف يعمل المناخ الداخلي وكفاءة استهلاك الطاقة في المبنى بالكامل.

ويقول آلان: "يحتاج المعلمون إلى أدوات جديدة ومبتكرة يمكنها تحفيز وإشراك الطلاب اليوم وتشعرهم بالتحدي، من أجل التفكير بطريقة جديدة في بحثهم عن المعرفة. حيث المحاكاة هي أداة ممتازة تدعم التدريس والبحث في مواضيع مثل الفيزياء والهندسة والتكنولوجيا على مستويات مختلفة في المدرسة، حيث يتكون النموذج من منزلين متطابقين، أحدهما معزول جيداً والآخر غير معزول بشكل جيد. وتم تجهيز كلاهما بأجهزة استشعار وعدادات متطابقة لتتمكن من مراقبة عملية التسخين وتصورها والتحكم فيها، ودرجة الحرارة الداخلية، واستهلاك الطاقة بمساعدة عدادات رقمية مختلفة". 

ذات صلة مباشرة بالمنهج الدراسي

ترتبط أداة التدريس المبتكرة هذه ارتباطاً مباشراً بالمنهج الدراسي لجميع مراحل المدرسة الابتدائية والإعدادية، وهي سهلة الاستخدام. ويضيف آلان: "ونظراً لأن النموذج يتكون من نظامين متطابقين، فمن السهل مقارنة الجوانب المختلفة مثل درجة الحرارة في الأماكن المغلقة واستهلاك الطاقة وتكاليف وتأثيرات التدفئة وغيرها من المعايير في كفاءة الطاقة. ولذلك، يمكن للتلاميذ بسهولة مراقبة واستكشاف كيفية عمل نظام التدفئة، وكيف يمكن أن يتأثر تدفق الطاقة بالعزل، ومراقبة درجة الحرارة الداخلية وقياس استهلاك الطاقة للمنازل المعزولة وغير المعزولة".

سهل الاستخدام في مختلف مجالات التدريس

النموذج سهل الاستخدام وهنالك العديد من الأنواع المختلفة لمجالات التدريس حيث يمكن تطبيقه. ويقدم ألان حواس بعض الأمثلة:

• يمكن للتلاميذ إجراء مسوحات منهجية مختلفة لحساب استهلاك الطاقة، من أجل تقدير أي توفير في الطاقة بسبب العزل الأفضل.
• يمكن للتلاميذ استخدام أدوات القياس الرقمية المختلفة مثل عدادات الكهرباء ومقاييس الحرارة وكاميرات التصوير الحراري والبرامج وما إلى ذلك.
• يمكن للتلاميذ توثيق النتائج لتقييم أو تفسير وتحليل الرسوم البيانية والمخططات الأخرى التي تم إنشاؤها.
• يمكن للتلاميذ استخدامه كنظام كهربائي لأنه يحتوي على دوائر كهربائية وأجهزة استشعار كهربائية ومنظمات حرارة.

يأمل الباحثون أن يكون النموذج متاحاً للمدارس قريباً

عندما صمم آلان حواس وزميله أمين الحبيبة النموذج، فكروا فيه ليكون أداة تعليمية مرنة حيث يمكن للمعلمين بسهولة إضافة ودمج مكونات إضافية مثل بنوك الطاقة ومصادر التدفئة الأخرى والخلايا الشمسية. 

ويختتم آلان حواس قائلاً: "نأمل أن تكون الأداة متاحة للمدارس قريباً، لدعم التدريس حول استهلاك الطاقة في المباني وتأثير العزل وتصور الطاقة والاستدامة، وكفاءة الطاقة والأنظمة الكهربائية المتكاملة، وأجهزة الاستشعار وهيكل المبنى".