LEGO® Education > Σχέδια Μαθήματος > ΣΧΕΔΙΟ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

Ντέρμπι αυτοκινήτων με ώθηση

Κατασκευάστε έναν εκτοξευτή ελατηρίων και ένα αυτοκίνητο με αφαιρούμενο φρένο για να εξερευνήσετε τις δυνάμεις ώθησης και έλξης και τα αποτελέσματα της τριβής.

}

30-45 λεπτά

K-2

Ενδιάμεσα

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.
  • Βεβαιωθείτε ότι έχετε καλύψει τις σχετικές έννοιες (π.χ. ώθηση, έλξη, τριβή, μέτρηση της απόστασης) σε προηγούμενο μάθημα.
  • Στήστε μια πίστα αγώνων καθαρίζοντας μια περιοχή λείου δαπέδου μήκους τουλάχιστον μιας γιάρδας (π.χ. 36 in.) όπου οι μαθητές μπορούν να δοκιμάσουν τα αυτοκίνητά τους. Χρησιμοποιήστε κολλητική ταινία για να επισημάνετε τη γραμμή εκκίνησης.
  • Λάβετε υπόψη τις ικανότητες και το υπόβαθρο όλων των μαθητών σας. Διαφοροποιήστε το μάθημα ώστε να είναι προσιτό σε όλους. Ανατρέξτε στην ενότητα Διαφοροποίηση παρακάτω για προτάσεις.

Συμμετοχή ( Engage )

    (Ολόκληρη η τάξη, 5 λεπτά)

    • Πριν από την προβολή του βίντεο, κάντε τις εξής ερωτήσεις:
    • Πώς μπορείτε να κάνετε ένα αυτοκίνητο να κινείται χωρίς τη χρήση κινητήρα;
    • Έχετε ακούσει για ένα ντέρμπι αυτοκινήτων που σπρώχνουν;
    • Παρακολουθήστε το βίντεο για τους μαθητές εδώ ή αποκτήστε πρόσβαση σε αυτό μέσω του διαδικτυακού υλικού για τους μαθητές.
    • Διευκολύνετε μια συζήτηση σχετικά με τις δυνάμεις που παρατήρησαν οι μαθητές στο ντέρμπι αυτοκινήτων που παρουσιάζεται στο βίντεο.
    • Αν οι μαθητές χρειάζονται λίγη καθοδήγηση, βοηθήστε τους ρωτώντας τους: (Δύναμη ώθησης, λόφοι, τριβή).
    • Τι θα συνέβαινε αν οι άνθρωποι άφηναν το αυτοκίνητό τους; (Θα συνέχιζε να κυλάει).
    • Τι μπορεί να επιβραδύνει ένα αυτοκίνητο; (Φρένο, τριβή.)
    • Πείτε στους μαθητές ότι θα κατασκευάσουν ένα αυτοκίνητο ώθησης και έναν εκτοξευτή ελατηρίων.
    • Μοιράστε ένα σετ σε κάθε ομάδα.

    Ανακάλυψη ( Explore )

    (Μικρές ομάδες, 25 λεπτά)

    • Βάλτε τους μαθητές να εργαστούν σε ζευγάρια για να κατασκευάσουν το μοντέλο Push Car. Πείτε τους να εναλλάσσονται, με τον ένα σύντροφο να ψάχνει για τα τούβλα ενώ ο άλλος χτίζει, αλλάζοντας ρόλους μετά από κάθε βήμα.
    • Μπορείτε να βρείτε υποστήριξη για την κατασκευή στην ενότητα Συμβουλές παρακάτω.
    • Όταν οι μαθητές ολοκληρώσουν την κατασκευή, βάλτε τις ομάδες να τοποθετήσουν τους εκτοξευτές τους στη γραμμή εκκίνησης.
    • Πείτε στους μαθητές να μετρήσουν την απόσταση που διανύουν κάθε φορά που εκτοξεύουν το αυτοκίνητό τους. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν έναν χάρακα ή να χρησιμοποιήσουν χειριστικά μέσα που μπορούν να μετρήσουν.
    • Δώστε στους μαθητές σας αυτές τις οδηγίες για τη δοκιμαστική πρόκληση:
    • Σπρώξτε ή τραβήξτε το ελατήριο προς τα εμπρός και κρατήστε το στη θέση του. Επισημάνετε ότι αυτό ανασύρει το ελατήριο και αλλάζει το σχήμα του.
    • Τοποθετήστε το αυτοκίνητο δίπλα στη φιγούρα Minifigure.
    • Συμβουλή: Το αυτοκίνητο πηγαίνει πιο μακριά αν το γυρίσετε προς τα πίσω, ώστε να αγγίζει το κίτρινο τούβλο που σπρώχνει πριν αφήσετε το ελατήριο. Επιδείξτε το στους μαθητές σας.
    • Απελευθερώστε το ελατήριο και παρακολουθήστε το αυτοκίνητο να πηγαίνει.
    • Δοκιμάστε να σπρώξετε με το κίτρινο φρένο ενεργοποιημένο, στη συνέχεια αφαιρέστε το και δείτε πόσο μακριά πάει το αυτοκίνητο χωρίς το φρένο.
    • Μετρήστε 3 προσπάθειες με το φρένο συνδεδεμένο και 3 χωρίς αυτό. Τοποθετήστε μια άλλη μινιατούρα με καρό σημαία στο σημείο που σταματάει το αυτοκίνητο μετά από κάθε δοκιμή. Αν η προηγούμενη απόσταση ξεπεραστεί, μετακινήστε το Minifigure για να επισημάνετε το νέο σημείο στάσης- διαφορετικά, αφήστε το εκεί που είναι.
    • Οι μαθητές μπορούν να καταγράψουν τα αποτελέσματα των δοκιμών τους στο Φύλλο Εργασίας Μαθητή (Υποστήριξη Εκπαιδευτικού – Πρόσθετοι Πόροι).

    Εξηγήστε το ( Explain )

    (Ολόκληρη η τάξη, 5 λεπτά)

    • Συγκεντρώστε τους μαθητές για να μοιραστούν αυτό που κατασκεύασαν.
    • Κάντε ερωτήσεις, όπως:
    • Τι παρατηρήσατε σχετικά με το πώς το φρένο επηρέαζε το πόσο μακριά κινείται το αυτοκίνητο;
    • Εξηγήστε ότι το φρένο πιέζει τον τροχό του αυτοκινήτου και το επιβραδύνει.
    • Το δάπεδο πιέζει επίσης τον τροχό. Αυτές οι δυνάμεις ονομάζονται “τριβή”.
    • Γιατί πιστεύετε ότι το αυτοκίνητο πήγε πιο μακριά σε ορισμένες από τις δοκιμές από ό,τι σε άλλες;
    • Τι παρατηρήσατε σχετικά με την ώθηση ως δύναμη;
    • Βάλτε τους μαθητές να κοιτάξουν τα βέλη στον εκτοξευτή.
    • Γιατί υπάρχουν δύο βέλη στον εκτοξευτή;
    • Τι υποδηλώνουν (π.χ., ώθηση/τραβήξιμο);
    • Για να εξηγήσετε περαιτέρω την τριβή, βάλτε τους μαθητές να κουνήσουν τα χέρια τους στον αέρα. Εξηγήστε ότι αυτό είναι εύκολο επειδή υπάρχει χαμηλή τριβή. Στη συνέχεια, ζητήστε τους να σύρουν τα χέρια τους στα γραφεία τους. Εξηγήστε ότι όσο πιο δυνατά σπρώχνουν προς τα κάτω, τόσο πιο δύσκολο είναι να μετακινήσουν τα χέρια τους. Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχει υψηλή τριβή. Το φρένο σε ένα αυτοκίνητο λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο.

     

     Εξελίξτε το ( Elaborate )

    (Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

    • Ζητήστε από τους μαθητές σας να παρατάξουν όλους τους εκτοξευτές τους και να κάνουν ένα ντέρμπι με τα αυτοκίνητα ώθησης. Ποιανού το αυτοκίνητο πάει πιο μακριά; Γιατί;
    • Αφήστε χρόνο στους μαθητές να αποσυναρμολογήσουν τα μοντέλα τους, να ταξινομήσουν τα τούβλα πίσω στους δίσκους και να καθαρίσουν τις θέσεις εργασίας τους.

    Αξιολόγηση  ( Evaluate )

    (Συνεχίζεται καθ’ όλη τη διάρκεια του μαθήματος)

    • Κάντε καθοδηγητικές ερωτήσεις για να ενθαρρύνετε τους μαθητές σας να “σκεφτούν δυνατά” και να εξηγήσουν τις διαδικασίες σκέψης και το σκεπτικό τους στις αποφάσεις επίλυσης προβλημάτων που έλαβαν κατά την κατασκευή των μοντέλων τους.

    Λίστα ελέγχου παρατήρησης

    • Μετρήστε την επάρκεια των μαθητών σας στην περιγραφή του τρόπου με τον οποίο διαφορετικές δυνάμεις επηρεάζουν το πώς μια μεγαλύτερη ώθηση ή έλξη κάνει τα πράγματα να επιταχύνονται ή να επιβραδύνονται.
    • 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 τούβλο που πιστεύει ότι αντιπροσωπεύει καλύτερα την απόδοσή του:
    • Πράσινο: Νομίζω ότι μπορώ να περιγράψω τι σημαίνει “σπρώξιμο” και “τράβηγμα”.
    • Μπλε: Ξέρω ότι μπορώ να περιγράψω τι σημαίνει “push” και “pull”.
    • Μωβ: Μπορώ να περιγράψω τι σημαίνει “σπρώξιμο” και “τράβηγμα” και μπορώ να βοηθήσω και έναν φίλο να καταλάβει.

    Ανατροφοδότηση από ομότιμους

      • Ζητήστε από τους μαθητές να συζητήσουν στις μικρές τους ομάδες τις εμπειρίες τους από την εργασία τους ως ομάδα. 
      • Ενθαρρύνετέ τους να χρησιμοποιήσουν δηλώσεις όπως: 
      • Μου άρεσε όταν εσύ…. 
      • Θα ήθελα να ακούσω περισσότερα για το όταν εσύ….

        Συμβουλές

        Συμβουλή μοντέλου

          • Πρόκειται για ένα δύσκολο μοντέλο. Αν δείτε ότι οι μαθητές κάνουν λάθη, επισημάνετε τα, ώστε τα λάθη να μην επιδεινώνονται καθώς συνεχίζουν. Οι περισσότεροι μαθητές θα πρέπει να έχουν κατασκευάσει τουλάχιστον τον εκτοξευτή μέσα σε 20 λεπτά. Είναι προτιμότερο να σταματήσετε τους μαθητές στα 20 λεπτά για να τους δώσετε χρόνο να πειραματιστούν. Αν δεν έχουν ολοκληρώσει την κατασκευή του αυτοκινήτου, μπορούν να σπρώξουν έναν μαρκαδόρο ή μια μπάλα χαρτί.
          • Πριν από το μάθημα, κατασκευάστε μόνοι σας αυτό το μοντέλο. Κρατήστε το ως παράδειγμα για να αποσαφηνίσετε στους μαθητές πώς πρέπει να λειτουργούν τα δικά τους μοντέλα.
          • Κατά την εκτόξευση του αυτοκινήτου:
          • Ο ένας σύντροφος πρέπει να τραβήξει προς τα εμπρός το κίτρινο βέλος και να κρατήσει τον εκτοξευτή στη θέση του.
          • Ο δεύτερος συνεργάτης τοποθετεί το αυτοκίνητο δίπλα στο Minifigure. Για να μεγιστοποιήσετε τη μεταφορά ενέργειας, βεβαιωθείτε ότι το αυτοκίνητο αγγίζει το τούβλο που θα το σπρώξει.
          • Απελευθερώστε το ελατήριο για να εκτοξεύσετε το αυτοκίνητο.

          Διαφοροποίηση

          Απλοποιήστε αυτό το μάθημα με:

          • Να ασκήσουν οι μαθητές να σπρώχνουν μόνο τη βάση του αυτοκινήτου, χωρίς το κίτρινο κουτί.

          Αυξήστε τη δυσκολία έτσι ώστε:

          • Προκαλέστε τους μαθητές σας να ξαναφτιάξουν τον εκτοξευτή, αλλάζοντας την τοποθέτηση του ελατηρίου για να δείτε αν βελτιώνει την απόδοση του εκτοξευτή (π.χ., Χρειάζεται ο εκτοξευτής ένα ελατήριο;)
          • Προκαλέστε τους μαθητές να σχεδιάσουν νέα αυτοκίνητα που θα κυλήσουν ακόμα πιο μακριά

          Επέκταση

          (Σημείωση: Αυτό θα απαιτήσει επιπλέον χρόνο.)

          Για να ενσωματώσετε την ανάπτυξη μαθηματικών δεξιοτήτων, βάλτε τους μαθητές σας να χρησιμοποιήσουν διαφορετικές μονάδες μέτρησης για να καταγράψουν την απόσταση που διανύει το αυτοκίνητό τους και να τις συγκρίνουν. Μπορούν, για παράδειγμα, να μετρήσουν την απόσταση που διανύει το αυτοκίνητό τους σε τούβλα LEGO, καρφιά LEGO, παπούτσια ή άλλη δημιουργική μονάδα μέτρησης.

          CCSS.MATH.CONTENT.2.MD.A

            Υποστήριξη εκπαιδευτικών

            Οι μαθητές θα:

            Εξερευνήσουν και εξηγήσουν πώς η δύναμη και η τριβή μπορούν να αλλάξουν την ταχύτητα ενός αντικειμένου και να επηρεάσουν το πόσο μακριά θα φτάσει σε μια κούρσα με σπρώξιμο.

            Πράγματα που θα χρειαστείτε

             

            • LEGO® Education BricQ Motion Essential Sets (ένα για κάθε δύο μαθητές)
            • Ραβδί (ένα ανά ομάδα μαθητών)
            Εκπαιδευτικά πρότυπα
            • NGSS K-PS2-1
            • ISTE: 7c
            • CCSS.ELA-LITERACY.SL.1.2

            Επέκταση μαθήματος

            • CCSS.MATH.CONTENT.2.MD.A