Γυμναστής/ρια

Προετοιμασία ( Prepare )

• Επανεξετάστε το ηλεκτρονικό υλικό για τους μαθητές. Χρησιμοποιήστε έναν βιντεοπροβολέα για να μοιραστείτε αυτό το υλικό με τους μαθητές σας κατά τη διάρκεια του μαθήματος.
• Εξετάστε το ενδεχόμενο να προκατασκευάσετε το μοντέλο Gymnast για να το χρησιμοποιήσετε κατά τη διάρκεια του μαθήματος, ώστε να βοηθήσετε τους μαθητές που δυσκολεύονται να το κατασκευάσουν.
• Βεβαιωθείτε ότι έχετε καλύψει τις σχετικές έννοιες (π.χ. τους τρεις νόμους του Νεύτωνα για την κίνηση) σε προηγούμενο μάθημα.
• Λάβετε υπόψη τις ικανότητες και το υπόβαθρο όλων των μαθητών σας. Διαφοροποιήστε το μάθημα για να το κάνετε προσιτό σε όλους. Ανατρέξτε στην ενότητα Διαφοροποίηση παρακάτω για προτάσεις.

Συμμετοχή ( Engage )

(Ολόκληρη η τάξη, 5 λεπτά)

• Παρακολουθήστε το βίντεο του μαθητή εδώ ή αποκτήστε πρόσβαση σε αυτό μέσω του διαδικτυακού υλικού του μαθητή.

• Διευκολύνετε μια σύντομη συζήτηση σχετικά με τη δύναμη που βοηθά έναν γυμναστή να αιωρείται πάνω σε μια οριζόντια μπάρα.
• Κάντε ερωτήσεις, όπως:
• (Οι γυμναστές χρησιμοποιούν δυνάμεις ώθησης και έλξης με τους μύες τους για να δημιουργήσουν ορμή προς τα εμπρός, ώστε να ξεπεράσουν τη δύναμη της βαρύτητας που τους τραβάει προς τα κάτω).
• Τι κρατάει τον γυμναστή σε κίνηση; (Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα ορίζει ότι ένα αντικείμενο σε κίνηση παραμένει σε κίνηση μέχρι να του επιδράσει μια εξωτερική δύναμη. Όταν οι μύες τους σταματήσουν να σπρώχνουν, η αντίσταση του αέρα και η τριβή μεταξύ των χεριών της γυμνάστριας και της μπάρας θα την οδηγήσουν τελικά να σταματήσει στο κάτω μέρος της μπάρας, επειδή η βαρύτητα την τραβάει προς τα κάτω).
• Πείτε στους μαθητές ότι θα κατασκευάσουν ένα αυτοκίνητο που κινείται από γυμναστή.
• Μοιράστε ένα σετ σε κάθε ομάδα.

Ανακάλυψη ( Explore )

(Μικρές ομάδες, 30 λεπτά)

• Βάλτε τους μαθητές να εργαστούν σε ζευγάρια για να κατασκευάσουν το μοντέλο του Γυμναστή. Πείτε τους να εναλλάσσονται, με τον ένα σύντροφο να ψάχνει για τα τουβλάκια ενώ ο άλλος χτίζει, αλλάζοντας ρόλους μετά από κάθε βήμα.
• Η κατασκευή αυτού του μοντέλου θα χρειαστεί μόνο 15 – 20 λεπτά. Μόλις τελειώσουν την κατασκευή, βάλτε τους μαθητές να βρουν έναν ανοιχτό χώρο και να το δοκιμάσουν.
• Μπορείτε να βρείτε υποστήριξη για την κατασκευή στην ενότητα Συμβουλές παρακάτω.
• Στη συνέχεια, ζητήστε τους να εκτελέσουν τα 3 πειράματα που βρίσκονται στο υλικό για τους μαθητές.

Πείραμα 1:

• Βάλτε τους μαθητές να χρησιμοποιήσουν μια λωρίδα κολλητικής ταινίας για να σημαδέψουν μια γραμμή και στη συνέχεια να ταλαντεύσουν τη γυμναστική με τους μοχλούς καστάνιας διπλωμένους προς τα μέσα και να παρατηρήσουν τι συμβαίνει.

Πείραμα 2:

• Στη συνέχεια, βάλτε τους να διερευνήσουν πώς μπορούν να κάνουν το εκκρεμές αυτοκίνητο να κινηθεί προς τα εμπρός χρησιμοποιώντας τους μοχλούς καστάνιας.
• Ζητήστε από τους μαθητές να αναδιπλώσουν τον μπροστινό μοχλό καστάνιας στα αυτοκίνητά τους.
• Ζητήστε τους να τοποθετήσουν τα μοντέλα τους στη γραμμή εκκίνησης, να τραβήξουν το εκκρεμές προς τα πίσω κατά 90 μοίρες και να το αφήσουν.
• Πείτε τους να χρησιμοποιήσουν ένα τουβλάκι LEGO® για να σημειώσουν την απόσταση που διένυσε το αυτοκίνητό τους και να μετρήσουν και να καταγράψουν την απόσταση στο φύλλο εργασίας τους (Υποστήριξη για τον εκπαιδευτικό – Πρόσθετοι πόροι).
• Τώρα ζητήστε τους να προβλέψουν πόσο μακριά θα ταξιδέψει το αυτοκίνητό τους αν τραβήξουν το εκκρεμές πίσω όσο πιο μακριά μπορεί να πάει (δηλαδή περίπου 160 μοίρες). Πείτε τους να τοποθετήσουν ένα άλλο τουβλάκι για να σημειώσουν την προβλεπόμενη απόσταση (p).
• Βάλτε τους να δοκιμάσουν για να δουν αν η πρόβλεψή τους ήταν σωστή και καταγράψτε την πραγματική απόσταση που διένυσε (a) στο φύλλο εργασίας τους (Υποστήριξη για τον εκπαιδευτικό – Πρόσθετοι πόροι).

Πείραμα 3:

• Βάλτε τους μαθητές να διπλώσουν και τους δύο μοχλούς καστάνιας. Εξηγήστε τους ότι τώρα θα παρατηρήσουν τι συμβαίνει όταν αφήνουν τον γυμναστή με το αυτοκίνητο να ακουμπάει στο χέρι τους.

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η τάξη, 5 λεπτά)

• Συγκεντρώστε τους μαθητές σας για να μοιραστούν αυτά που παρατήρησαν στις ομάδες τους.  

Κάντε ερωτήσεις, όπως:

• Γιατί το αυτοκίνητο κινήθηκε μπρος-πίσω με διπλωμένους και τους δύο μοχλούς καστάνιας; (Ταλαντώνεται προς τα πίσω και προς τα εμπρός επειδή η καθαρή δύναμη είναι μηδενική).
• Ποιες είναι οι δυνάμεις που δρουν; (Η δύναμη της βαρύτητας τραβάει τον γυμναστή προς τα κάτω. Η ορμή της αιώρησης είναι άκαμπτα συνδεδεμένη με τον άξονα στην κορυφή και υπάρχει χαμηλή τριβή στους τροχούς/άξονες, οπότε το αυτοκίνητο κινείται λίγο μπροστά και πίσω καθώς η γυμνάστρια αιωρείται. Η κίνηση προς τα εμπρός είναι λίγο πολύ ίση με την κίνηση προς τα πίσω, οπότε το αυτοκίνητο δεν πηγαίνει ουσιαστικά πουθενά).
• Τι μοτίβο παρατηρήσατε στην κίνηση του αυτοκινήτου; (Το αυτοκίνητο επιβραδύνει ανάμεσα σε κάθε αιώρηση της γυμνάστριας).
• Γιατί η απόσταση που διανύει το αυτοκίνητο μειώνεται μεταξύ κάθε αιώρησης; (Το εκκρεμές χάνει σιγά σιγά ορμή λόγω της τριβής στους τροχούς και τους άξονες, καθώς και της αντίστασης του αέρα, οπότε θα σταματήσει με το εκκρεμές στο χαμηλότερο σημείο του).
• Ποια επίδραση είχε μια μεγαλύτερη ταλάντωση του εκκρεμούς στην απόσταση που διήνυσε; (Η μεγαλύτερη ταλάντωση δημιούργησε μεγαλύτερη ορμή, η οποία έκανε το αυτοκίνητο να πάει πιο μακριά).
• Τι παρατηρήσατε όταν αφήσατε τον γυμναστή με το αυτοκίνητο να ακουμπάει στο χέρι σας χωρίς να είναι ενεργοποιημένοι οι μοχλοί της καστάνιας; (Υπάρχει μια ίση και αντίθετη δύναμη, την οποία μπορείτε να αισθανθείτε καθώς πιέζει το χέρι σας όταν το σπρώχνετε).
• Αν οι μαθητές δυσκολεύονται να απαντήσουν, προτρέψτε τους ρωτώντας τους:
• Σπρώξατε;
• Τότε πώς κινήθηκε;

 Εξελίξτε το ( Elaborate )

(Ολόκληρη η τάξη, 5 λεπτά)

• Αν ο χρόνος το επιτρέπει, ενθαρρύνετε τους μαθητές σας να εξερευνήσουν πώς μπορούν να κάνουν το αυτοκίνητό τους να κινηθεί προς τα πίσω.
• Αφήστε χρόνο στους μαθητές να αποσυναρμολογήσουν τα μοντέλα τους, να ταξινομήσουν τα τουβλάκια πίσω στη θέση τους.

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

(Συνεχίζεται καθ’ όλη τη διάρκεια του μαθήματος)

• Ανατροφοδοτήστε την απόδοση κάθε μαθητή.
• Διευκολύνετε την αυτοαξιολόγηση.
• Χρησιμοποιήστε τις ρουμπρίκες αξιολόγησης που παρέχονται για να απλοποιήσετε τη διαδικασία.

Λίστα ελέγχου παρατήρησης

• Μετρήστε την επάρκεια των μαθητών σας στην περιγραφή του τρόπου με τον οποίο η μάζα ενός αντικειμένου και οι δυνάμεις που ασκούνται σε αυτό μπορούν να αλλάξουν την κίνησή του.
• Δημιουργήστε μια κλίμακα που να ανταποκρίνεται στις ανάγκες σας, για παράδειγμα: 
• Χρειάζεται πρόσθετη υποστήριξη
• Μπορεί να εργαστεί ανεξάρτητα
• Μπορεί να διδάξει άλλους

Αυτοαξιολόγηση

• Ζητήστε από κάθε μαθητή να επιλέξει το τουβλάκι που πιστεύει ότι αντιπροσωπεύει καλύτερα την απόδοσή του: 
• Πράσινο: Με λίγη βοήθεια, μπορώ να περιγράψω πώς η δύναμη και η μάζα μπορούν να αλλάξουν την κίνηση ενός αντικειμένου. 
• Μπλε: Ξέρω ότι μπορώ να περιγράψω πώς η δύναμη και η μάζα μπορούν να αλλάξουν την κίνηση ενός αντικειμένου.
• Μωβ: Μπορώ να περιγράψω και να εξηγήσω πώς η δύναμη και η μάζα μπορούν να αλλάξουν την κίνηση ενός αντικειμένου.

Ανατροφοδότηση από ομότιμους

• Ενθαρρύνετε τους μαθητές σας να αξιολογούν τους συμμαθητές τους με:
• Χρησιμοποιώντας την παραπάνω κλίμακα με τα τουβλάκια για να βαθμολογήσουν τις επιδόσεις των άλλων.
• Παρουσιάζοντας τις ιδέες τους και δίνοντας εποικοδομητική ανατροφοδότηση.

Συμβουλές

Συμβουλή μοντέλου

• Είναι σύνηθες για τους μαθητές να κάνουν λάθη κατά την κατασκευή των χεριών της γυμνάστριας (δηλ. τα κατασκευάζουν ανάποδα). Αν συμβεί αυτό, δείξτε τους ένα ολοκληρωμένο μοντέλο και επισημάνετε τις διαφορές στην κατασκευή.
• Υπενθυμίστε στους μαθητές σας ότι η καταμέτρηση των οπών στις δοκούς και τις πλάκες θα τους βοηθήσει να τοποθετήσουν σωστά τα τουβλάκια

Διαφοροποίηση

Απλοποιήστε αυτό το μάθημα με:

• Να κάνουν οι μαθητές μόνο τα πειράματα 1 και 3, παραλείποντας της καστάνια

Αυξήστε τη δυσκολία έτσι ώστε:

• Να βρουν οι μαθητές μόνοι τους πώς θα κάνουν το αυτοκίνητο να κινηθεί προς τα πίσω και στη συνέχεια να επαναλάβουν το πείραμα 2 (Θα πρέπει να διπλώσουν τον μπροστινό μοχλό καστάνιας και να κατεβάσουν τον πίσω μοχλό καστάνιας πάνω στο γρανάζι).
• Προκαλώντας τους μαθητές σας να επανασχεδιάσουν το μοντέλο για να το κάνουν να πηγαίνει πιο μακριά, ενώ εξακολουθούν να χρησιμοποιούν το ίδιο βάρος τουβλάκι ως μάζα εκκρεμούς

Επέκταση

(Σημείωση: Αυτό θα απαιτήσει επιπλέον χρόνο.)

Για να ενσωματώσετε την ανάπτυξη μαθηματικών δεξιοτήτων, ζητήστε από τους μαθητές σας να πειραματιστούν τραβώντας τον γυμναστή προς τα πίσω σε πέντε διαφορετικές γωνίες με έναν από τους μοχλούς καστάνιας ενεργοποιημένο. Ζητήστε τους να καταγράψουν την απόσταση που διανύθηκε από κάθε γωνία. Για πρόσθετη πρόκληση, ζητήστε τους να καταγράψουν το ύψος από το οποίο έπεσε το εκκρεμές και το πόσο μακριά κινήθηκε το αυτοκίνητο σε έναν άξονα x-y. Ζητήστε τους να εξηγήσουν πώς μοιάζει η γραφική παράσταση και γιατί.

CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.4

1:1 Υβριδική μάθηση

Κατεβάστε το σχέδιο μαθήματος Personal Learning Kit από τους πόρους υβριδικής μάθησης.

Πηγή: https://education.lego.com/en-us/lessons/bricq-motion-prime/gymnast#engage