Gymnast

• Gennemgå elevmaterialet online. Brug en projektor til at dele materialet med eleverne under lektionen.
• Overvej at bygge modellen af gymnasten på forhånd for at hjælpe de elever, der har problemer med at bygge.
• Sørg for, at du har behandlet de relevante begreber (dvs. Newtons tre love om bevægelse) i en tidligere lektion.
• Tag hensyn til elevernes faglige forudsætninger. Differentier lektionen for at gøre den tilgængelig for alle. Få forslag i afsnittet Differentiering nedenfor.

• Se elevvideoen her eller via elevmaterialet online.

• Snak kort om den kraft, der hjælper en gymnast med at svinge i en reck.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvilken kraft skal der til for at få gymnasten til at bevæge sig? (Gymnaster bruger skubbe- og trækkræfter med deres muskler til at generere fremdrift for at overvinde tyngdekraften, der trækker dem nedad).
  • Hvad holder gymnasten i gang? (Ifølge Newtons første lov forbliver en genstand i bevægelse, indtil den påvirkes af en ydre kraft. Når gymnastens muskler holder op med at skubbe, vil luftmodstanden og friktionen mellem hænderne og recken til sidst få gymnasten til at stoppe i bunden af recken, da tyngdekraften trækker gymnasten nedad).
• Fortæl eleverne, at de skal bygge en gymnastdrevet bil.
• Giv hver gruppe et sæt.

• Få eleverne til at arbejde sammen to og to om at bygge modellen af gymnasten. Bed dem om at skiftes, så den ene leder efter klodser, mens den anden bygger. De skal bytte roller efter hvert trin.
• Denne model bør kun tage 15-20 minutter at bygge. Når eleverne er færdige med at bygge, skal de finde et sted med god plads og afprøve den.
• Du kan finde hjælp til byggeriet i afsnittet Tips nedenfor.
• Bed dem derefter om at udføre de 3 eksperimenter, der kan findes i elevmaterialet.

Eksperiment 1:

• Få eleverne til at bruge et stykke afdækningstape til at markere en linje, og derefter svinge gymnasten med skraldehåndtagene foldet ind og observere, hvad der sker.

Eksperiment 2:

• Få dem derefter til at undersøge, hvordan de kan få pendulbilen til at bevæge sig fremad ved hjælp af skraldehåndtagene.
• Bed eleverne om at vende det forreste skraldehåndtag nedad på deres biler.
• Få dem til at placere deres modeller på startlinjen, trække pendulet 90 grader tilbage og slippe det.
• Bed dem om at bruge en LEGO^® klods til at markere den afstand, deres bil kørte, og om at måle og registrere afstanden på deres ark (Hjælp til lærere - Supplerende materiale).
• Nu skal de forudsige, hvor langt deres bil kører, hvis de trækker pendulet så langt tilbage, som det kan komme (dvs. ca. 160 grader). Bed dem om at anbringe en anden klods for at markere den forventede afstand (p).
• Få dem til at teste det for at se, om deres forudsigelse var korrekt, og registrere den faktiske tilbagelagte afstand (a) i deres ark (Hjælp til lærere - Supplerende materiale).

Eksperiment 3:

• Få eleverne til at folde begge skraldehåndtag ind. Forklar, at de nu skal observere, hvad der sker, når de slipper gymnasten, mens bilen hviler mod deres hånd.

• Saml alle eleverne, så de kan fortælle, hvad de har observeret i deres grupper.  
• Stil spørgsmål som:
  • Hvorfor bevægede bilen sig frem og tilbage med begge skraldehåndtag foldet ind? (Den svinger frem og tilbage, fordi nettokraften er nul).
  • Hvilke kræfter er i funktion? (Tyngdekraften trækker gymnasten nedad. Svingets impuls er forbundet med tappen øverst, og der er lav friktion på hjulene/akslerne, så bilen bevæger sig en lille smule frem og tilbage, når gymnasten svinger. Den fremadgående bevægelse er mere eller mindre lig med den tilbagegående bevægelse, så bilen bevæger sig faktisk ikke nogen steder).
  • Hvilket mønster observerede du i bilens bevægelse? (Bilen sætter farten ned mellem hvert af gymnastens sving).
  • Hvorfor bliver bilens tilbagelagte afstand mindre mellem hvert sving? (Pendulets impuls bliver gradvist mindre pga. friktion på hjul og aksler, samt luftmodstand, så den stopper, når pendulet er på sit laveste punkt).
  • Hvilken effekt havde det på den tilbagelagte afstand, når pendulet lavede et større sving? (Det større sving genererede en større impuls, hvilket fik bilen til at køre længere).
  • Hvad observerede du, da du slap gymnasten, mens bilen vendte ind imod din hånd, uden at skraldehåndtagene var aktiveret? (Der er en lige så stor og modsatrettet kraft, som du kan føle, når den presser mod din hånd, idet den støder fra).
  • Hvis eleverne har problemer med at svare, kan du hjælpe dem ved at spørge:
    • Skubbede du den?
    • Hvordan bevægede den sig så?

• Hvis der er tid nok, kan du få eleverne til at undersøge, hvordan de kan få deres bil til at bevæge sig bagud.
• Giv eleverne tid til at skille deres modeller ad, sortere klodserne i bakkerne og rydde op på deres pladser.

• Giv feedback om hver elevs præstation.
• Giv mulighed for selvevaluering og fælles evaluering.
• Brug det medfølgende evalueringsskema for at forenkle processen.

Underviserens observationstjekliste 

• Mål elevernes evne til at beskrive, hvordan en genstands masse og de kræfter, der indvirker på den, kan ændre dens bevægelse.
• Lav en skala, der passer til dine behov, f.eks.: 
  1. Har behov for yderligere støtte
  2. Kan arbejde selvstændigt
  3. Kan hjælpe andre

Selvevaluering 

• Få hver elev til at vælge den klods, de føler bedst repræsenterer deres præstation: 
  • Grøn: Med lidt hjælp kan jeg beskrive, hvordan kraft og masse kan ændre en genstands bevægelse. 
  • Blå: Jeg ved, jeg kan beskrive, hvordan kraft og masse kan ændre en genstands bevægelse.
  • Lilla: Jeg kan beskrive og forklare, hvordan kraft og masse kan ændre en genstands bevægelse.

Fælles evaluering

• Tilskynd eleverne til at evaluere deres kammerater ved at:
  • bruge klodsskalaen ovenfor til at bedømme hinandens præstationer
  • præsentere deres idéer og give konstruktiv feedback

Modeltips

• Eleverne kan nemt komme til at bygge gymnastens arme forkert (dvs. de bygger dem bagvendt). Hvis det sker, kan du vise dem en færdig model og fremhæve forskellene.
• Mind eleverne om, at det vil hjælpe dem med at placere klodserne rigtigt, hvis de tæller hullerne i bjælkerne og pladerne.

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• få eleverne til kun at lave eksperiment 1 og 3 og springe skraldehåndtagene over

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• få eleverne til selv at finde ud af, hvordan de kan få bilen til at bevæge sig bagud, og derefter gentage eksperiment 2 (de skal folde det forreste skraldehåndtag ind og sænke det bageste skraldehåndtag ned på tandhjulet)
• udfordre eleverne til at redesigne modellen for at få den til at køre længere, mens den samme klodsvægt bruges som pendulmasse

(Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid).
For at styrke elevernes færdigheder i matematik kan du bede dem om at eksperimentere med at trække gymnasten tilbage i fem forskellige vinkler, mens et af skraldehåndtagene er aktiveret. Få dem til at registrere den tilbagelagte afstand ved hver vinkel. Giv dem en ekstra udfordring ved at bede dem om at markere den højde, hvorfra pendulet faldt, og hvor langt bilen bevægede sig, på en XY-akse. Bed dem om at forklare, hvordan diagrammet ser ud, og hvorfor.

Færdigheds- og vidensmål (efter 9. klassetrin)
Statistik

• Eleven kan undersøge sammenhænge i omverdenen med datasæt.
• Eleven har viden om metoder til undersøgelse af sammenhænge mellem datasæt, herunder med digitale værktøjer.

Download lektionsplanen til det personlige læringssæt fra ressourcerne til hybrid læring.