LEGO® Education > Σχέδια Μαθήματος > ΣΧΕΔΙΟ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

Φωτισμός

Η Sofie πιστεύει ότι κάτι βρίσκεται κάτω από το κρεβάτι της. Μπορείτε να τη βοηθήσετε να το δει;

 

}

45-90 λεπτά

Τάξεις Α Δημοτικού

Ενδιάμεσο

Προετοιμασία ( Prepare )

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτό το μάθημα περιλαμβάνει ένα μέρος Α και ένα μέρος Β. Και τα δύο είναι σημαντικά για την πλήρη εκμάθηση του προτύπου. Εάν ο χρόνος είναι περιορισμένος, επανεξετάστε και τα δύο μέρη για να επιλέξετε τα στοιχεία που ανταποκρίνονται στις ανάγκες των μαθητών σας.

  • Χρησιμοποιήστε τους βασικούς στόχους και το πρώτο πρότυπο NGSS (πλαίσιο “Υποστήριξη για τον εκπαιδευτικό”) και τον κατάλογο ελέγχου παρατήρησης (τμήμα “Αξιολόγηση”) για να παρακολουθείτε την πρόοδο και να υποστηρίζετε την επιτυχία.
  • Επανεξετάστε αυτό το σχέδιο μαθήματος και τη δραστηριότητα του μαθητή στην εφαρμογή LEGO® Education SPIKE™ App για να αποφασίσετε πότε και πώς να εισαγάγετε και να διαφοροποιήσετε το περιεχόμενο, τις δραστηριότητες ή τις έννοιες του μαθήματος.
  • Σε αυτό το μάθημα, η βασική μάθηση πραγματοποιείται μέσω της παρατήρησης της επίδρασης του φωτός σε έναν σκοτεινό χώρο για να ανακαλύψετε ότι τα αντικείμενα μπορούν να γίνουν αντιληπτά μόνο όταν υπάρχει φως. Οι μαθητές θα κατασκευάσουν ένα μοντέλο φακού ως έναν διασκεδαστικό, πρακτικό τρόπο για να κάνουν τις παρατηρήσεις. Παρέχονται παραδείγματα για έμπνευση. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να κατασκευάσουν τις δικές τους ιδέες για ένα μοντέλο φακού.
  • Αν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε ένα σκοτεινό δωμάτιο, προετοιμαστείτε για να υποστηρίξετε τυχόν μαθητές που μπορεί να το θεωρήσουν άβολο.

Επιστημονικό υπόβαθρο – φωτισμός: 

  • Το επίκεντρο αυτού του μαθήματος είναι ότι οι άνθρωποι χρειάζονται φως για να βλέπουν αντικείμενα.
  • Αντικείμενα όπως ο ήλιος, η φωτιά, οι πυγολαμπίδες, οι λάμπες και οι ηλεκτρονικές οθόνες μπορούν να γίνουν ορατά επειδή είναι πηγές φωτός που ταξιδεύουν απευθείας στο μάτι.
  • Αντικείμενα όπως το φεγγάρι, οι πλανήτες, τα περισσότερα είδη βράχων και τα δέντρα δεν είναι πηγές φωτός, οπότε μπορούν να γίνουν αντιληπτά μόνο όταν αντανακλούν ή αναπηδούν φως από μια πηγή φωτός στο μάτι.
  • Όταν το φως ανιχνεύεται από το μάτι, ηλεκτρικά σήματα αποστέλλονται στον εγκέφαλο για να ερμηνευθούν ως εικόνες.

Ανάπτυξη προηγούμενων γνώσεων – Φωτισμός: 

  • Χρησιμοποιώντας το βασικό επιστημονικό υλικό σας και το παρεχόμενο υπόβαθρο, μοιραστείτε πληροφορίες, εικόνες και ορισμούς.
  • Οι άνθρωποι χρειάζονται φως για να βλέπουν.
  • Τα αντικείμενα που παράγουν φως ονομάζονται πηγές φωτός. Ο ήλιος, άλλα αστέρια, οι αστραπές, οι φωτιές, τα κεριά, οι λάμπες και οι φακοί είναι παραδείγματα πηγών φωτός.
  • Αντικείμενα που δεν παράγουν φως μπορούν να γίνουν ορατά μόνο αν πέσει πάνω τους φως. Το φεγγάρι, μια μπάλα του μπάσκετ και ένα ποντίκι είναι παραδείγματα αντικειμένων που δεν παράγουν το δικό τους φως.
  • Βασικό λεξιλόγιο: πηγή φωτός

Εμπειρία κατασκευής και προγραμματισμού: 

  • Επανεξετάστε τις προτάσεις στο Σχέδιο Ενότητας. Για αυτό το μάθημα, μπορεί επίσης να θέλετε να χρησιμοποιήστε τις ενότητες Event και Light Blocks του μενού Help>Icon blocks στην εφαρμογή SPIKE για να παρέχετε περισσότερη υποστήριξη.
  • Ολοκληρώστε το μάθημα Διαφάνεια για να αποκτήσουν οι μαθητές εξοικείωση με το φως.

Υλικά: 

  • Το μάθημα “Φως” είναι ένα μάθημα για το φως: Για την υποστήριξη της μάθησης και της δοκιμής του φωτός, οι μαθητές θα χρειαστούν έναν σκοτεινό χώρο και διάφορα υλικά.
  • Σκοτεινιάστε την τάξη σας ή ένα άλλο δωμάτιο, αν είναι δυνατόν.
  • Εναλλακτικά, για τη δοκιμή δημιουργήστε και χρησιμοποιήστε έναν ή περισσότερους προβολείς με τρύπα στο φως χρησιμοποιώντας ένα μεγάλο χαρτόκουτο με καπάκι. Κόψτε μια μικρή οπή προβολής στο ένα άκρο του κουτιού.
  • Τοποθετήστε ένα μυστικό αντικείμενο (ή μια κάρτα που δείχνει ένα γράμμα του αλφαβήτου) μέσα σε αυτό.
  • Οι μαθητές χρησιμοποιούν την οπή θέασης για να δουν μέσα στον σκοτεινό χώρο.
  • Αναπτύξτε ένα πρωτόκολλο για το μοίρασμα του κουτιού για την προστασία των ματιών των παιδιών. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα τετράγωνο σελοφάν που τοποθετείται πάνω από την οπή παρατήρησης πριν κάθε παιδί κοιτάξει μέσα από αυτήν. Το σελοφάν θα πρέπει να αλλάζεται μετά από κάθε προβολή.

 

ΜΕΡΟΣ Α (45 λεπτά)

Συμμετοχή ( Engage )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

  • Παρουσιάστε τον ή τους κύριους χαρακτήρες της ιστορίας και την πρώτη πρόκληση: Η Sofie πιστεύει ότι κάτι βρίσκεται κάτω από το κρεβάτι της. Μπορείτε να τη βοηθήσετε να το δει;
     
  • Σκεφτείτε-Διευκολύνετε μια σύντομη συζήτηση σχετικά με το(α) θέμα(τα) του μαθήματος και τη δοκιμασία, χρησιμοποιώντας μια γρήγορη πρακτική έρευνα και την εικόνα της ιστορίας, αν θέλετε.
    • Σκοτεινιάστε το δωμάτιο. Στη συνέχεια, αφήστε το φως να μπει στο δωμάτιο. Στη συνέχεια, σκοτεινιάστε ξανά το δωμάτιο και χρησιμοποιήστε έναν φακό για να φωτίσετε μια γωνία. (Προετοιμάστε τους μαθητές. Συγχωρέστε ή υποστηρίξτε όσους αισθάνονται άβολα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο).
    • Τι θα μπορούσατε να δείτε στο σκοτεινό δωμάτιο; Γιατί; (Όχι πολλά, επειδή δεν υπάρχει καλή πηγή φωτός)
    • Τι μπορείτε να δείτε όταν το δωμάτιο είναι φωτισμένο; Γιατί; Ποιες είναι οι πηγές φωτός; (Τα πάντα στο δωμάτιο, επειδή οι πηγές φωτός φωτίζουν τα αντικείμενα- ηλεκτρικό φως στο εσωτερικό, πιθανόν ηλιακό φως από έξω)
    • Τι θα μπορούσατε να δείτε σε ένα σκοτεινό δωμάτιο με έναν φακό να λάμπει σε μια γωνία; Τι σας βοήθησε να δείτε; (τα αντικείμενα στη γωνία, αλλά το υπόλοιπο δωμάτιο ήταν πιο σκοτεινό- ο φακός, επειδή φώτιζε τη γωνία)
    • Τι χρειάζεται η Sofie για να δει το αντικείμενο κάτω από το κρεβάτι της; (Χρειάζεται μια πηγή φωτός κάτω από το κρεβάτι της. Ένας φακός θα μπορούσε να λειτουργήσει).
  • Μοιράστε ένα LEGO® Education SPIKE™ Essential Set και μια συσκευή σε κάθε ομάδα.

Ανακάλυψη ( Explore )

(Μικρές ομάδες, 35 λεπτά)

    • Καθώς οι μαθητές εργάζονται, σκεφτείτε να μοιραστείτε τα παρακάτω παραδείγματα ως υποστήριξη για την οικοδόμηση ή τον προγραμματισμό.
    • Διευκρινίστε ότι οι εικόνες δείχνουν ιδέες για ένα μοντέλο φακού, αλλά ότι οι μαθητές θα πρέπει να κατασκευάσουν τις δικές τους ιδέες για έναν φακό.
       
    • Ζητήστε από τους μαθητές:
      • Να χρησιμοποιήσουν το βασικό μοντέλο για να κατασκευάσουν έναν φακό που θα βοηθήσει τη Sofie να δει το αντικείμενο κάτω από το κρεβάτι της.
      • Να προγραμματίσουν το μοντέλο φακού τους για να φωτίσουν μια περιοχή ή το εσωτερικό ενός κουτιού προβολής με τρύπα στην καρφίτσα.
    • Να διευκολύνουν τον καταιγισμό ιδεών σχετικά με τους τρόπους χρήσης του φωτός της μήτρας σε έναν φακό. Για να δούμε καθαρά το αντικείμενο, ποιο χρώμα φωτός πρέπει να χρησιμοποιήσουμε; Πόσα φώτα θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε στο φως μήτρας; (Το λευκό φως θα λειτουργήσει καλύτερα, επειδή άλλα χρώματα θα επηρεάσουν τα χρώματα στο αντικείμενο. Ανάψτε και τα εννέα φώτα μήτρας για καλύτερα αποτελέσματα).

     

    Παράδειγμα ιδεών

    • Βάλτε τους μαθητές να δοκιμάσουν πόσο καλά ο φακός τους φωτίζει έναν σκοτεινό χώρο. (Διευκρινίστε τη διαδικασία για τη δημιουργία ενός σκοτεινού χώρου ή επιδείξτε τη χρήση του προετοιμασμένου κουτιού τρυπών).
      • Τοποθετήστε έναν-έναν το φακό κάθε ομάδας μέσα στο κουτί και κλείστε το καπάκι.
      • Επιτρέψτε σε κάθε σύντροφο να κοιτάξει μέσα από την οπή καρφίτσας και να προσπαθήσει να αναγνωρίσει το αντικείμενο (ή το γράμμα).
      • Ενθαρρύνετε τους μαθητές να γράψουν, να ζωγραφίσουν ή να πουν τι παρατήρησαν.
    • Στα μισά του χρόνου εργασίας, βάλτε τους μαθητές να ανταλλάξουν ιδέες χρησιμοποιώντας μια οικεία ρουτίνα της τάξης και στη συνέχεια να ενημερώσουν τα μοντέλα τους με έμπνευση από την ανταλλαγή.

    Εάν επιθυμείτε να συνεχίσετε στο μέρος Β – Εξήγηση, βάλτε τους μαθητές να διατηρήσουν τα μοντέλα τους ανέπαφα ή αφήστε χρόνο για ανακατασκευή.

    Εξηγήστε το ( Explain )

    (Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

    • Συγκεντρώστε τους μαθητές για ανταλλαγή απόψεων. 

    Ζητήστε από κάθε ομάδα να χρησιμοποιήσει το μοντέλο της για να το παρουσιάσει και να το εξηγήσει:

    • Την κατεύθυνση της βαρυτικής δύναμης στο πουλί τους (“προς το έδαφος”).
    • Πώς η βαρύτητα επιστρέφει το μοντέλο τους στην αρχική του θέση όταν αυτό γέρνει.
    • Πώς το πρόγραμμά τους χρησιμοποιεί ήχους για να δείξει τις διάφορες θέσεις του πουλιού.
    • Εάν επιθυμείτε να συνεχίσετε με το Μέρος Β – Εξήγηση, βάλτε τους μαθητές να κρατήσουν τα μοντέλα τους ανέπαφα ή αφήστε χρόνο για την ανακατασκευή τους.

    ΜΕΡΟΣ Β (45 λεπτά)

    Εξηγήστε το ( Explain )

    (Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

    • Συγκεντρώστε τους μαθητές για ανταλλαγή απόψεων.
    • Ζητήστε τους να εξηγήσουν
      • Τι είδατε μέσα στο κουτί; (ή Τι είδατε στο σκοτάδι;)
      • Γιατί χρειαστήκαμε έναν σκοτεινό χώρο για τη δοκιμή μας; Γιατί χρειαστήκαμε έναν φακό;
      • Πώς σας βοήθησε ο φακός σας να δείτε το αντικείμενο;

    Ζητήστε από τους μαθητές να κρατήσουν τα μοντέλα τους ανέπαφα για χρήση στο Elaborate.

    Εξελίξτε το ( Elaborate )

    (Ολόκληρη η τάξη, 25 λεπτά)

    • (5 λεπτά) Μοιραστείτε το ιστορικό για να βοηθήσετε τους μαθητές να αναπτύξουν.
      • Ο φακός που κατασκευάσατε παρήγαγε το δικό του φως, το οποίο προκάλεσε την προβολή του αντικειμένου σε ένα χώρο όπου δεν υπάρχει άλλο φως. Εξερευνήστε τι συμβαίνει όταν αλλάζετε την ποσότητα του φωτός.
    • (15 λεπτά) Επαναλάβετε και δοκιμάστε για να ολοκληρώσετε την επόμενη πρόκληση στην εφαρμογή.
    • Οργανώστε ομάδες πολλών ομάδων για να δοκιμάσετε περαιτέρω με νέες συνθήκες. Ρωτήστε τους μαθητές τι συμβαίνει σε κάθε συνθήκη:
      1. Πολλοί φακοί στο αντικείμενο
      2. Πολλά φώτα που δεν είναι στραμμένα στο αντικείμενο
      3. Ένας φακός δεν είναι στραμμένος στο αντικείμενο
      4. Κανένας φακός
        (Οι μαθητές θα ανακαλύψουν ότι το να ρίχνεις πιο έντονο φως στο αντικείμενο κάνει ακόμα πιο εύκολο να δεις λεπτομέρειες πραγμάτων που βρίσκονται τόσο κοντά σου όσο και μακριά σου).
    • (5 λεπτά) Ζητήστε από τους μαθητές να μοιραστούν γνώσεις, ιδέες ή δεξιότητες που τους βοήθησαν να ολοκληρώσουν την πρόκληση.
        • Έμαθαν κατά τη διάρκεια της κατασκευής.
        • Ζητήστε από τους μαθητές να καθαρίσουν τα σκηνικά και τους χώρους εργασίας.

    Αξιολόγηση  ( Evaluate )

    (Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

    • Κάντε ερωτήσεις-οδηγούς για να αναδείξετε τη σκέψη των μαθητών και τις αποφάσεις τους κατά τη διάρκεια της ιδέας, της κατασκευής και του προγραμματισμού.

    Λίστα ελέγχου παρατήρησης

    • Επανεξετάστε τους μαθησιακούς στόχους (πλαίσιο υποστήριξης του εκπαιδευτικού).
    • Μοιραστείτε συγκεκριμένες αντιδράσεις και συμπεριφορές των μαθητών σε διαφορετικά επίπεδα κατάκτησης.
    • Χρησιμοποιήστε τον κατάλογο ελέγχου για να παρατηρήσετε την πρόοδο των μαθητών:
      • Ο φακός τους φωτίζει ένα μυστηριώδες αντικείμενο όταν χρησιμοποιείται σε έναν σκοτεινό χώρο.
      • Οι παρατηρήσεις τους καταγράφουν πότε μπορούσαν να δουν το αντικείμενο.
      • Ο απολογισμός τους χρησιμοποιεί στοιχεία από τις παρατηρήσεις τους για να εξηγήσει ότι τα αντικείμενα στο σκοτάδι μπορούν να γίνουν ορατά μόνο όταν μια πηγή φωτός λάμπει πάνω τους.

    Ανατρέξτε στην ενότητα Πρόσθετοι πόροι, Αυτοαξιολόγηση και ανατροφοδότηση από ομότιμους, για περισσότερους τρόπους αξιολόγησης.

    Διαφοροποίηση
     

    Απλοποιήστε αυτό το μάθημα:

    • Χρησιμοποιώντας χειρονομίες (κούνημα ή νεύμα, στάση ή κάθισμα), ερωτήσεις ναι/όχι, όπως Βλέπεις την (κάρτα, αντικείμενο, γράμμα), ή δείχνοντας/διαχωρίζοντας εικόνες.

    Αυξήστε τη δυσκολία:

    • Προσθέτοντας αισθητήρες στο μοντέλο, ώστε να μπορείτε να ελέγχετε αν η πηγή φωτός είναι απενεργοποιημένη ή ενεργοποιημένη.

      Επέκταση

      • Κάντε καταιγισμό ιδεών με τους μαθητές σχετικά με τις πηγές φωτός που θα μπορούσαν να δουν έξω από το παράθυρο του σχολείου ή του σπιτιού τους αμέσως μόλις σκοτεινιάσει (φώτα του δρόμου, προβολείς αυτοκινήτων, πινακίδες νέον, πυγολαμπίδες, αστέρια). Αν οι μαθητές αναφέρουν το φεγγάρι ως πηγή φωτός, επαναλάβετε ότι στην πραγματικότητα αντανακλά το φως από τον ήλιο. Δεν παράγει δικό του φως. Βάλτε τους μαθητές να δημιουργήσουν σελίδες για έναν εικονογραφημένο οδηγό νυχτερινής ζωής για την κοινότητά τους. Εφόσον χρειάζεται, δώστε ένα πρότυπο σελίδας με ένα πλαίσιο πρότασης για παράθυρο, όπως το Βλέπω ______________ έξω. Κάνει φως. Στη συνέχεια, βάλτε τους μαθητές να μετρήσουν όλες τις πηγές φωτός. Αν είναι κατάλληλο για τους μαθητές σας, χρησιμοποιήστε ερωτήσεις για να υποστηρίξετε την ταξινόμηση σε φυσικές και ανθρωπογενείς πηγές.

      Εάν διευκολυνθείτε, αυτό θα επεκταθεί πέρα από το 45λεπτο μάθημα.

        Υποστήριξη εκπαιδευτικών

        Οι μαθητές θα:

        • Κατασκευάσουν ένα μοντέλο φακού που μπορεί να φωτίζει σκοτεινές περιοχές.
        • Παρατηρήσουν την επίδραση του φωτός σε αντικείμενα σε σκοτεινό χώρο.
        • Χρησιμοποιήσουν στοιχεία από τις παρατηρήσεις για να εξηγήσουν ότι τα αντικείμενα μπορούν να γίνουν αντιληπτά μόνο όταν υπάρχει φως.

        Πράγματα που θα χρειαστείτε

        (ένα για κάθε δύο μαθητές)
         

        • LEGO® Education SPIKE™ Essential Set
        • Συσκευή με εγκατεστημένη την εφαρμογή LEGO Education SPIKE App
        • Ανατρέξτε στην ενότητα Προετοιμασία – Υλικά.
        Εκπαιδευτικά πρότυπα

        Εκπαιδευτικά πρότυπα

        • NGSS 1-PS4-2: Να κάνετε παρατηρήσεις για να κατασκευάσετε μια τεκμηριωμένη αναφορά ότι τα αντικείμενα φαίνονται μόνο όταν φωτίζονται.
        • NGSS K-2-ETSI-1
        • CSTA 1A-AP-10
        • ISTE 1.4.γ
        • CCSS.ELA-LITERACY.SL.1.4
        • CCSS.MATH.CONTENT.1.OA.C.5

         

        Επέκταση γλωσσικών τεχνών και μαθηματικών

          • CCSS.ELA-LITERACY.W.1.2
          • CCSS.MATH.CONTENT.1.OA.B.3