Προετοιμασία για τον καιρό

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, το πρώτο πρότυπο NGSS (πλαίσιο “Υποστήριξη για τον εκπαιδευτικό”) και τον κατάλογο ελέγχου παρατήρησης (ενότητα “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 έγκειται στη χρήση ενός μοντέλου για την υποστήριξη ενός ισχυρισμού ότι ο σχεδιασμός του σπιτιού κατοικίδιων ζώων τους λύνει ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Οι μαθητές θα σχεδιάσουν και θα κατασκευάσουν αυτό το σπιτάκι κατοικίδιου ζώου χρησιμοποιώντας τις εικόνες του παραδείγματος για έμπνευση. Ενθαρρύνετέ τους να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν τη δική τους ιδέα για ένα σπιτάκι για κατοικίδια ζώα.

Επιστημονικό υπόβαθρο – Προετοιμασία για τον καιρό: 

• Οι λύσεις για τους δομικούς κινδύνους που σχετίζονται με τις καιρικές συνθήκες λαμβάνουν υπόψη τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους ο καιρός δημιουργεί κινδύνους:
• Η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου, καθώς και το σχήμα, επηρεάζουν τη σταθερότητα μιας κατασκευής. Οι ασφαλείς συνδέσεις βοηθούν τις κατασκευές να αντέχουν στους ισχυρούς ανέμους, όπως και η τοποθέτηση της κατασκευής πίσω από κάτι που ανακατευθύνει τον άνεμο (π.χ. μια σειρά δέντρων).
• Το συσσωρευμένο χιόνι είναι πολύ βαρύ και μπορεί να είναι ανομοιόμορφα κατανεμημένο, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει κατάρρευση της στέγης. Η πρόσθετη αντιστήριξη προσθέτει αντοχή- η κλίση επιτρέπει την ολίσθηση του χιονιού.
• Οι ζημιές από τις πλημμύρες μπορούν να μειωθούν με την ανύψωση των κατασκευών, τη χρήση υλικών που μπορούν να βραχούν και την κλίση του εδάφους ώστε να απομακρύνεται το νερό.
• Οι καταιγίδες μπορεί να περιέχουν κεραυνούς, οι οποίοι μπορούν να προκαλέσουν ζημιές στις κατασκευές άμεσα ή να χτυπήσουν δέντρα που στη συνέχεια πέφτουν πάνω στην κατασκευή.

Ανάπτυξη προηγούμενων γνώσεων – Προετοιμασία για τις καιρικές συνθήκες:

• Χρησιμοποιώντας το βασικό επιστημονικό υλικό σας, μοιραστείτε πληροφορίες, εικόνες και ορισμούς.
• Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με τον καιρό περιλαμβάνουν ζημιές από ισχυρούς ανέμους, πλημμύρες, κεραυνούς ή χιόνι.
• Το πού και πώς κατασκευάζονται και τοποθετούνται τα κτίρια στο έδαφος μπορεί να μειώσει τον αντίκτυπο των ζημιών από καταιγίδες.
• Ένας ισχυρισμός απαντά σε μια ερώτηση σχετικά με ένα πρόβλημα και υποστηρίζεται από ένα επιχείρημα που χρησιμοποιεί στοιχεία και συλλογισμούς για να πει γιατί μια λύση θα απαντήσει στο πρόβλημα. Τα αποδεικτικά στοιχεία μπορεί να περιλαμβάνουν λόγους, γεγονότα και λογικές σχέσεις αιτίου-αποτελέσματος (οι έντονες βροχοπτώσεις προκαλούν πλημμύρες, οι κεραυνοί προκαλούν πυρκαγιές).
• Βασικό λεξιλόγιο: κίνδυνος, ισχυρισμός, αποδεικτικά στοιχεία

Εμπειρία κατασκευής και προγραμματισμού: 

• Επανεξετάστε τις προτάσεις που περιέχονται στο Σχέδιο Ενότητας. Για αυτό το μάθημα, μπορεί επίσης να θέλετε να ενισχύστε με τα σεμινάρια για τον αισθητήρα γυροσκοπίου και το φως στο μενού Έναρξη της εφαρμογής SPIKE.
• Χρησιμοποιήστε τις ενότητες Sensor, Sound και Light Blocks του μενού Help>Word Blocks στην εφαρμογή SPIKE για να παρέχετε περισσότερη υποστήριξη στη χρήση και τον προγραμματισμό του Gyro Sensor, του Light Matrix και των επιλογών ήχου με διαφορετικούς τρόπους για την προσομοίωση συνθηκών καταιγίδας.
• Χρησιμοποιήστε το μάθημα Hovering Helicopter (Ελικόπτερο που αιωρείται) για να αποκτήσετε εμπειρία στη χρήση του αισθητήρα κλίσης.

ΜΕΡΟΣ Α (45 λεπτά)

Συμμετοχή ( Engage )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

Παρουσιάστε τον ή τους κύριους χαρακτήρες της ιστορίας και την πρώτη πρόκληση: Ο Ντάνιελ έμαθε ότι οι ισχυρές καταιγίδες μπορούν να καταστρέψουν τα σπίτια κατοικίδιων ζώων. Βοηθήστε τον να σχεδιάσει ένα σπιτάκι για κατοικίδια που θα κρατάει τα ζώα ασφαλή στις καταιγίδες.

• Σκέψη – Διευκολύνετε μια σύντομη συζήτηση σχετικά με το(α) θέμα(τα) του μαθήματος, χρησιμοποιώντας την εικόνα της ιστορίας, αν θέλετε.
  • Ποιοι είναι κάποιοι κίνδυνοι που μπορεί να προκαλέσουν οι καιρικές συνθήκες όπως οι καταιγίδες; (Πλημμύρες, βαρύ χιόνι, ισχυροί άνεμοι, αστραπές, ανεμοστρόβιλοι)
  • Πώς σχεδιάζουν οι άνθρωποι τα κτίρια για να μειώσουν αυτούς τους κινδύνους; (Πιθανές απαντήσεις περιλαμβάνουν την τοποθέτηση κατασκευών σε πασσάλους πάνω από τα νερά των πλημμυρών χρησιμοποιώντας υλικά που μπορούν να παραμείνουν υγρά, την κατασκευή στεγών αρκετά ισχυρών ώστε να συγκρατούν το βαρύ χιόνι και να τις γέρνουν ώστε το χιόνι να γλιστράει, την αποφυγή μεγάλων επίπεδων επιφανειών που μπορεί να παρασυρθούν, τη χρήση φυτών που εκτρέπουν τον άνεμο, την προσθήκη αλεξικέραυνων και την κατασκευή κελιών για τους ανεμοστρόβιλους).
  • Επιλέξτε ένα είδος κινδύνου καταιγίδας για να σχεδιάσετε και να κατασκευάσετε ένα μοντέλο σπιτιού για κατοικίδια ζώα.
• Διανείμετε σε κάθε ομάδα ένα σετ SPIKE™ Essential Set και μια συσκευή.

Ανακάλυψη ( Explore )

(Μικρές ομάδες, 25 λεπτά)

• Καθώς οι μαθητές εργάζονται, σκεφτείτε να μοιραστείτε τα παρακάτω παραδείγματα ως υποστήριξη για την οικοδόμηση ή τον προγραμματισμό. Διευκρινίστε ότι παρουσιάζουν ένα σπίτι για κατοικίδια ζώα με μηχανοκίνητη ανεμοθώρακα. Τα μοντέλα των μαθητών θα πρέπει να δείχνουν τις ζημιές από καταιγίδα που επέλεξαν και την ιδέα σχεδιασμού για την προστασία από αυτές.
   
• Ζητήστε από τους μαθητές:
  • Να αρχίσουν να ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΖΟΥΝ και να προγραμματλ ένα σπιτάκι για κατοικίδια ζώα για τον Daniel που να περιλαμβάνει ένα σχεδιαστικό χαρακτηριστικό για την προστασία από τον κίνδυνο καταιγίδας που επέλεξαν, χρησιμοποιώντας το παρεχόμενο βασικό μοντέλο και το πρόγραμμα για έμπνευση, αν το επιθυμούν.
• Διευκολύνετε τον καταιγισμό ιδεών σχετικά με τους τρόπους προγραμματισμού των συνθηκών καταιγίδας και των μοντέλων για να διατηρήσουν τα κατοικίδια ζώα ασφαλή κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, όπως για παράδειγμα πώς να χρησιμοποιήσετε το φωτεινό πλέγμα και το ηχητικό εφέ καταιγίδας για να προσομοιώσετε κεραυνούς και αστραπές, να χρησιμοποιήσετε έναν αισθητήρα κλίσης για να ανιχνεύσετε αν το σπίτι γέρνει, ή να προσθέσετε μια μηχανοκίνητη ανεμοθραύστη όπως αυτή του παραδείγματος.
   

Παράδειγμα ιδεών

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Συγκεντρώστε τους μαθητές για ανταλλαγή απόψεων.  
• Ζητήστε από κάθε ομάδα να χρησιμοποιήσει το μοντέλο προόδου της για να το επιδείξει και να το εξηγήσει:
  • Ποια προβλήματα κινδύνου καταιγίδας (με στοιχεία) αντιμετωπίζει το σχέδιό τους.
  • Πώς (με αποδείξεις) ο σχεδιασμός τους μειώνει τις επιπτώσεις του κινδύνου.
  • Τους λόγους (με αποδείξεις) για τους οποίους επέλεξαν αυτόν τον σχεδιασμό για την επίλυση του προβλήματος.
  • Τι κάνει το πρόγραμμά τους.
• Ζητήστε την ανταλλαγή απόψεων σχετικά με το έργο των μαθητών σε εξέλιξη και ενθαρρύνετε τους μαθητές να χρησιμοποιήσουν έμπνευση από τις κοινές ιδέες.
   
• Ζητήστε από τους μαθητές να κρατήσουν τα μερικώς ολοκληρωμένα μοντέλα τους ανέπαφα για χρήση στο Μέρος Β, όπου θα κατασκευάσουν, προγραμματίσουν και εξηγήσουν περαιτέρω. Εναλλακτικά, αφήστε επιπλέον χρόνο για την ανακατασκευή.

ΜΕΡΟΣ Β (45 λεπτά)

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Επαναλάβετε τα βήματα από το Μέρος Α-Εξήγηση για να υποστηρίξετε την περαιτέρω ανταλλαγή, τον καταιγισμό ιδεών και την έμπνευση για τη συνέχιση της κατασκευής μοντέλων και του προγραμματισμού.

Εξελίξτε το ( Elaborate )

(Ολόκληρη η τάξη, 25 λεπτά)

• Βάλτε τους μαθητές:
  • (10 λεπτά) Συνεχίστε να κατασκευάσετε και να προγραμματίσετε, χρησιμοποιώντας την έμπνευση από την ανταλλαγή απόψεων κατά τη διάρκεια της Εξηγήστε. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να προσθέσουν και να προγραμματίσουν επιπλέον αισθητήρες για να βελτιώσουν το σχέδιό τους.
  • (10 λεπτά) Να χρησιμοποιήσουν τα ολοκληρωμένα μοντέλα τους για να διατυπώσουν έναν ισχυρισμό σχετικά με το πώς ο σχεδιασμός τους θα προστατεύσει τα κατοικίδια ζώα, προσθέτοντας ή διευκρινίζοντας τυχόν στοιχεία και λόγους από την εξήγηση της προόδου τους.
• (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:
  • Το μοντέλο τους διαθέτει ένα χαρακτηριστικό που αποσκοπεί στη μείωση των επιπτώσεων ενός συγκεκριμένου κινδύνου που σχετίζεται με τις καιρικές συνθήκες.
  • Διατυπώνουν έναν ισχυρισμό σχετικά με ένα σχέδιο που θα κρατήσει ένα κατοικίδιο ζώο ασφαλές από τον κίνδυνο.
  • Υποστηρίζουν τον ισχυρισμό τους με στοιχεία σχετικά με τα προβλήματα που προκαλεί ο κίνδυνος (π.χ. οι χειμωνιάτικες καταιγίδες αφήνουν βαρύ χιόνι στη στέγη του σπιτιού κατοικίδιων ζώων, το οποίο θα μπορούσε να το κάνει να καταρρεύσει) και λόγους για τους οποίους ο σχεδιασμός τους λύνει αυτό το πρόβλημα για το σπίτι κατοικίδιων ζώων (π.χ. η κεκλιμένη στέγη επιτρέπει στο βαρύ χιόνι να γλιστράει, ώστε η στέγη να μην σπάσει).

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

Διαφοροποίηση

Απλοποιήστε αυτό το μάθημα:

• Περιορίζοντας τους πιθανούς κινδύνους που σχετίζονται με την καταιγίδα που πρέπει να αντιμετωπιστούν σε μία ή δύο επιλογές, όπως η ανεμοφραχτή που προτείνεται από το παρεχόμενο βασικό μοντέλο/πρόγραμμα. Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις ναι/όχι για να εκμαιεύσετε την εξήγησή τους.

Αυξήστε τη δυσκολία:

• Βάζοντας τους μαθητές να αντιμετωπίσουν δύο ή περισσότερους κινδύνους που σχετίζονται με τις καιρικές συνθήκες στα σχέδιά τους.

Επέκταση

• Ζητήστε από τους μαθητές να ερευνήσουν πώς σχεδιάζονται τα κτίρια στην περιοχή τους για να μειώσουν τις επιπτώσεις των κινδύνων που σχετίζονται με τις καιρικές συνθήκες. Καλέστε τους να μοιραστούν την έρευνα μέσω μιας προτιμώμενης μεθόδου, π.χ. γραπτά, προφορικά ή μέσω βίντεο.

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

Πηγή: https://education.lego.com/en-us/lessons/spike-essential-animals-and-their-environments/spike-essential-preparing-for-the-weather