دليل عملي لتحويل بيتك إلى مختبر كهرباء ومغناطيس للأطفال 7–12: دوائر على التوالي/التوازي، مفاتيح ومستشعرات، محركات صغيرة، كهرومغناطيس DIY، أفكار آمنة وخطوات قياس، أمثلة ومنتجات حقيقية من متجر الاختراعات – خليك مخترع، جدول اختيار، أسئلة شائعة، وروابط موثوقة
ما هي ألعاب الكهرباء والمغناطيس التعليمية؟
هي أطقم ومشاريع تُظهر للطفل كيف تسري الإلكترونات في دائرة ليضيء LED أو يدور محرك، وكيف تصنع مجالًا مغناطيسيًا بمجرد تمرير تيار في ملف. الفرق عن اللعب الترفيهي أن كل نشاط يجيب سؤالًا واقعيًا:
لماذا لا يضيء الـLED؟ كيف يغيّر المفتاح مسار التيار؟ ما الفرق بين التوالي والتوازي؟ كيف نصنع كهرومغناطيس؟
موارد داعمة داخل السعودية: تجهيزات المدارس عبر وزارة التعليم
https://moe.gov.sa/ar/education/generaleducation/Pages/SchoolSupplies.aspx
منصات وطنية للدورات: FutureX
https://futurex.nelc.gov.sa/ar/services/platforms
للمشاركات العلمية: موهبة – المنافسات
https://www.mawhiba.sa/discover-mawhiba/competitions/
مساقات عربية: رواق https://www.rwaq.org/
لماذا نُعلّم الكهرباء في هذا العمر؟
- نتيجة فورية مرئية (إضاءة/صوت/حركة) تزيد الفضول.
- يبني مفاهيم المنهج: الطاقة والدوائر والمغناطيس.
- يعلّم حلّ المشكلات عبر اختبار الفرضيات (العطل؟ القطبية؟ المقاومة؟).
- مناسب لعروض الصف، نوادي العلوم، ومشاريع المسابقات
تصنيف الأنشطة حسب العمر
H3: 7–9 سنوات — الأساسيات المرئية
- دائرة بطارية + LED + مقاومة مع مفتاح.
- سلك التحدي للتعرّف على الإغلاق/الفتح بطريقة ممتعة.
- مغناطيس دائم وتجربة جذب/تنافر مع برادة الحديد
H3: 10–12 سنة — بناء وقياس وتحكم
- توالي/توازي مع مصباحين وقياس السطوع.
- محرك DC صغير وإدارة السرعة (مقاومة/تروس).
- كهرومغناطيس من سلك نحاسي ومسمار—اختبار قوة الجذب بعدد اللفات
منتجات حقيقية من متجر خليك مخترع (داخل السياق التعليمي)
- سلك التحدي الكهربائي: دائرة ممتعة تعطي مؤشرًا فوريًا عند اللمس (LED/جرس). مثالي لبناء الانتباه الحركي وفهم «متى تكتمل الدائرة».
- لوحة كهرباء أساسية (أسلاك/LED/مفاتيح/حامل بطاريات): لبناء تجارب التوالي/التوازي والمفاتيح.
- محرك صغير + مروحة/تروس: لتحويل الكهرباء إلى حركة؛ يمكن دمجه مع مشروع توربين رياح أو سيارة شمسية لاحقًا.
- مجفّف الملابس الذكي (مستشعر ماء): مدخل مبسّط للتحكم الأوتوماتيكي (IF–THEN) وربطه بالمفاتيح والمستشعرات.
ابحث داخل الموقع بالكلمات: «كهرباء»، «LED»، «سلك التحدي»، «محرك»، «مستشعر» — https://belnventor.com
ألعاب تعليمية تصنعها في المنزل (DIY)
1) دائرة LED مع مفتاح
الأدوات: بطارية 3V–4.5V، LED، مقاومة 220–330Ω، أسلاك قصيرة، مفتاح صغير/مشبك ورق كمفتاح.
الخطوات:
- صِل المقاومة على التوالي مع LED بين قطبي البطارية (انتبه للقطبية).
- ضَع المفتاح بين أحد الأطراف لإيقاف/تشغيل.
- يتعلّم: القطبية والحماية بالمقاومة.
- قياس: سجّل سطوع الـLED عند استخدام بطارية 3V ثم 4.5V
2) دائرة على التوالي/التوازي لمصباحين
الأدوات: بطارية 4.5–6V، مصباحان/LEDان مع مقاوماتهما، أسلاك.
الاختبار:
- توالي: المصباحان أضعف سطوعًا.
- توازي: السطوع أعلى لكن استهلاك التيار أكبر.
- يتعلّم: توزيع الجهد/التيار، لماذا تُفضَّل التوازي في المنازل
3) كهرومغناطيس منزلي
الأدوات: مسمار حديدي، سلك نحاسي معزول (AWG 26–30)، بطارية 3–6V، مشبكات ورق للاختبار.
الخطوات:
- لفّ 50–100 لفة حول المسمار.
- اكشط نهايات السلك ووصلها بالبطارية لثوانٍ (إشراف ضروري).
- قِس عدد المشابك التي يرفعها؛ زِد عدد اللفات وقارن.
- يتعلّم: المجال المغناطيسي الناتج عن التيار، تأثير عدد اللفات/الجهد.
- أمان: لا تترك السلك على البطارية طويلًا لتفادي السخونة
4) محرك + مروحة صغيرة
الأدوات: محرك DC صغير، بطارية 3–6V، حامل بطارية، مفتاح، مروحة بلاستيك.
الخطوات: وصل الدائرة وشغّل. جرّب مقاومة متغيرة بسيطة (بوتمتر) لخفض/رفع السرعة، أو غيّر قطر المروحة ودوّن الدورات/الدقيقة.
يتعلّم: تحويل الطاقة، السرعة ↔ العزم، والخسائر.
للحصول على متعة فورية: اجعل سلك التحدي جهاز إنذار «انحراف» أثناء تركيب الدوائر — كل ملامسة مسار تضيء LED!
أسئلة وجواب بنمط المقتطفات المميّزة
❓ ما الفرق بين التوالي والتوازي للأطفال؟
✅ التوالي: يمرّ التيار نفسه في جميع العناصر ويتوزّع الجهد بينها؛ سطوع المصابيح أقل.
✅ التوازي: الجهد نفسه عبر كل فرع، التيار يتقاسم بين الفروع؛ سطوع أعلى لكن استهلاك أكبر
❓ لماذا لا يضيء الـLED؟
- عكس القطبية. 2) عدم وجود مقاومة مناسبة. 3) تماس غير محكم. 4) جهد غير كافٍ.
❓ كيف نصنع كهرومغناطيس أقوى؟
زد عدد اللفات أو التيار ضمن الحدود الآمنة، وامضِ قلبًا حديديًا ناعمًا (مسمار). راقب السخونة.
❓ كيف أشرح المستشعر لطفلي؟
قل له: «هذا زر ذكي» يستجيب لظرف معيّن (ماء/ضوء/لمس) بدلًا من ضغط اليد. مثال عملي: مستشعر الماء في المجفّف الذكي
ربط داخلي يُحسّن تجربة القارئ (Internal Linking)
- اقرأ أيضًا داخل المدونة: مشاريع الطاقة المتجددة للأطفال، البصريات والضوء في المنزل، هندسة الجسور — لبناء مسار تعلم متكامل.
- في المتجر: تصفّح الأكثر مبيعًا والتخفيضات وبكجات الموسم على https://belnventor.com
- للعثور على لوحات كهرباء، محركات، مستشعرات، سلك التحدي
روابط خارجية موثوقة داخل السياق (Backlinks)
- وزارة التعليم – مستلزمات المدارس: تجهيز الأنشطة العملية.
- https://moe.gov.sa/ar/education/generaleducation/Pages/SchoolSupplies.aspx
- FutureX: منصات ودورات STEM وطنية.
- https://futurex.nelc.gov.sa/ar/services/platforms
- موهبة – المنافسات: تحويل مشاريع الكهرباء إلى مشاركات رسمية.
- https://www.mawhiba.sa/discover-mawhiba/competitions/
- رواق: مساقات عربية في الفيزياء والكهرباء.
- https://www.rwaq.org/
خطة جلسة صف/منزل مقترحة (45–60 دقيقة)
- تهيئة (5 د): سؤال بصري — لماذا بعض المصابيح أضعف؟
- نشاط 1 (15 د): LED + مفتاح + مقاومة (سلامة وقطبية).
- نشاط 2 (15 د): توالي/توازي ومقارنة السطوع.
- نشاط 3 (10 د): كهرومغناطيس سريع وقياس عدد المشابك.
- ختام (5 د): جدول نتائج + سؤال تحدي: «كيف نجعل المصباح أقوى مع بقاء الأمان؟»
خاتمة
بضع بطاريات وأسلاك وقطع بسيطة قادرة على تحويل بيتك إلى مختبر كهرباء ومغناطيس يملؤه الفضول والابتكار. ابدأوا بـ LED ومفتاح، ثم انتقلوا إلى سلك التحدي والكهرومغناطيس، وأنهِها بمحرك صغير يصنع الحركة. للقطع الجاهزة والتجارب الموثوقة، تصفّحوا متجر الاختراعات – خليك مخترع وشاهدوا الأكثر مبيعًا وبكجات الموسم: https://belnventor.com