في هذه الحصة نتتبّع رحلة ضوء الشمس من سطح اللوح الشمسي إلى مصباح في بيتك، ثم نقرأ بيانات حقيقية عن نمو الطاقة الشمسية في العالم، وننهي بمشروع أسبوعي لتصميم منظومة شمسية مصغّرة.
أن يشرح الطالب مسار تحويل الطاقة في الخلية الشمسية بذكر ثلاث خطوات على الأقل: امتصاص الضوء، تحرّر الإلكترونات، مرور التيار في الدائرة.
أن يقرأ الطالب الرسم البياني للقدرة الشمسية المركّبة ويستخرج منه ثلاث معلومات رقمية صحيحة على الأقل مع ذكر وحدة القياس.
أن يقارن الطالب بين استخدامين للطاقة الشمسية في سلطنة عُمان، ويختار الأنسب لموقعين مختلفين بجملة تعليلية واحدة لكل اختيار.
توزيع الوقت المقترح: 5 دقائق للأهداف · 15 دقيقة للشرح · 10 دقائق للبيانات · 8 دقائق للاختبار · 7 دقائق للمشروع.
اقرأ كل بطاقة بصوت مسموع، ثم اسأل الطلاب: أين نرى هذا المثال في بيئتنا القريبة؟
تصل طاقة الشمس إلى الأرض كإشعاع كهرومغناطيسي، أكثره ضوء مرئي وحرارة. في يوم صافٍ وقت الظهيرة يستقبل المتر المربع الواحد على سطح الأرض نحو 1000 واط من الإشعاع.
من الحياةالقميص الأسود يسخن أسرع من الأبيض في يوم مشمس، لأن السطح الداكن يمتص ضوءًا أكثر ويحوّله إلى حرارة.
الخلية مصنوعة من السيليكون، وهو شبه موصل. تمتص الخلية الفوتونات فتنطلق إلكترونات، ويجمعها مجال كهربائي داخلي فتنتج جهدًا وتيارًا كهربائيًا، بلا أجزاء متحركة وبلا احتراق.
من الحياةآلة حاسبة قديمة تعمل من لوحة شمسية صغيرة على سطحها، دون بطارية ودون توصيل بالكهرباء.
الألواح تنتج تيارًا مستمرًا (DC)، وأجهزة البيت تعمل بالتيار المتردد (AC). لذلك نحتاج إلى عاكس (إنفرتر) يحوّل التيار المستمر إلى متردد قبل دخوله إلى المنزل.
من الحياةشاحن الهاتف في السيارة يأخذ كهرباء السيارة المستمرة ويحوّلها إلى جهد يصلح لشحن الهاتف.
الشمس تغيب والطلب على الكهرباء لا يغيب. تخزّن البطاريات الطاقة الفائضة نهارًا لاستخدامها ليلًا أو في الأيام الغائمة، وتُقاس سعتها بالواط × الساعة (Wh).
من الحياةأعمدة إنارة الطرق خارج المدن تشحن نهارًا من لوح صغير على قمّتها، وتضيء طوال الليل بلا كابل كهرباء.
السخانات الشمسية تمتص الحرارة في أنابيب أو ألواح داكنة وتنقلها إلى الماء، من دون المرور بالكهرباء. وتحويل الضوء إلى حرارة بهذه الطريقة أعلى كفاءة من تحويله إلى كهرباء.
من الحياةخزان الماء على سطح المنزل يمنحك ماءً ساخنًا بعد الظهيرة دون أن يستهلك كهرباء.
يزيد الإنتاج مع شدة الإشعاع وزاوية سقوط الضوء ونظافة السطح، ويقلّ مع الظل والغبار. كذلك ترفع حرارة الخلية العالية حرارتها فتنخفض كفاءتها، لذلك تُركّب الألواح بتهوية خلفية.
من الحياةبعد عاصفة رملية يقل إنتاج الألواح على السطح حتى تُغسل، وظل عمود إنارة واحد يخفض إنتاج جزء كبير من اللوح.
كل رقم في هذا القسم مأخوذ من مصدر منشور ومذكور أسفل الرسم والجدول. اضغط على أي عمود لقراءة قيمته.
ملاحظة: اضغط على أي عمود لعرض قيمته بالتفصيل.
المصدر: الوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA)، قاعدة «إحصاءات الطاقة المتجددة»، معالجةً عبر Our World in Data — رسم «Installed solar capacity». آخر تحديث للبيانات: 28 يوليو 2026 (اطُّلع عليها في 8 نوفمبر 2026). تشمل الأرقام الطاقة الشمسية الكهروضوئية والمركّزة، على الشبكة وخارجها.
| الدولة أو المنطقة | القدرة نهاية 2025 (GW) | النسبة من الإجمالي العالمي |
|---|---|---|
| الصين | 1202.2 | 50.2% |
| الولايات المتحدة | 210.9 | 8.8% |
| الهند | 135.5 | 5.7% |
| ألمانيا | 107.2 | 4.5% |
| اليابان | 92.2 | 3.8% |
| السعودية | 11.9 | 0.50% |
| الإمارات | 7.6 | 0.32% |
| مصر | 3.3 | 0.14% |
| سلطنة عُمان | 1.7 | 0.07% |
المصدر: IRENA (2026) عبر Our World in Data، نفس القاعدة أعلاه. النسب محسوبة بقسمة قدرة الدولة على الإجمالي العالمي (2396.7 غيغاواط)، وقد تظهر فروق طفيفة بسبب التقريب إلى رقم عشري واحد.
ملاحظة للصف: هذه أرقام حقيقية لا توضيحية. الرقم الكبير لا يعني أن الدولة «أفضل» بالضرورة؛ فهندسة الموقع والمساحة والسكان والسياسات تغيّر الحجم، لكن الرقم يبيّن حجم الاستثمار والبناء.
اختر إجابة واحدة في كل سؤال؛ ستظهر الإجابة الصحيحة مع سببها مباشرة بعد الاختيار.
يعمل الطلاب في فرق بعد الحصة، ويُسلّمون النتيجة في الأسبوع التالي. علّم على الخطوات أثناء إنجازها لمتابعة تقدّمك.
مهمتكم: اختيار غرفة واحدة في المدرسة، وحساب ما تحتاجه من كهرباء، ثم تصميم منظومة شمسية صغيرة قادرة على تشغيل مصابيحها، مع تبرير كل مكوّن بالأرقام.
ناتج التسليم: ملف صفحة واحدة + مخطط توصيل + عرض 3 دقائق.
| المعيار | الوزن | مبتدئ (1) | نامٍ (2) | متقن (3) | متميّز (4) |
|---|---|---|---|---|---|
| الدقة العلمية | 30% | يخلط بين التيار المستمر والمتردد، ويذكر مصطلحات ناقصة. | يذكر المفاهيم الأساسية مع خطأ واحد في المسار. | يشرح المسار (ضوء ← لوح ← عاكس ← حمل) بمصطلحات صحيحة. | يشرح المسار ويعلّل اختيار كل مكوّن بعلاقة سببية واضحة. |
| الحسابات والبيانات | 25% | لا يحسب الطاقة اليومية المطلوبة. | يحسب القدرة وحدها دون ضربها في الزمن. | يحسب الطاقة اليومية (واط × ساعة) حسابًا صحيحًا. | يحسب الطاقة ويقارنها بقدرة اللوح وسعة البطارية، ويذكر مصدر أرقامه. |
| التصميم والابتكار | 25% | مخطط غير مكتمل أو غير قابل للتنفيذ. | مخطط بسيط ينقصه مكوّن واحد. | مخطط مكتمل يوضح التوصيل والموقع. | مخطط مكتمل مع حل لمشكلة واقعية (ظل، غبار، حرارة) ونموذج أو محاكاة. |
| العرض والتوثيق | 20% | عرض غير منظم وبلا مصادر. | عرض منظم جزئيًا مع مصدر واحد ضعيف. | عرض واضح في الوقت المحدد مع مصدر موثوق. | عرض مقنع يجيب عن أسئلة الزملاء، ويوثّق مصدرين موثوقين على الأقل. |
طريقة الحساب: درجة المعيار = (الوزن × مستوى الطالب) ÷ 4، ثم تُجمع درجات المعايير الأربعة. مثال: طالب في المستوى 3 في كل المعايير يحصل على 75 درجة.