Sejlvogn

• Gennemgå elevmaterialet online. Brug en projektor til at dele materialet med eleverne under lektionen.
• Sørg for, at du har behandlet 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.
• Stil ventilatorerne op på gulvet med mindst 3 meter foran hver, så sejlvognene har plads til at komme omkring. Brug et stykke tape til at markere en startposition foran hver ventilator (vinkelret på ventilatoren).

• Se elevvideoen her eller via elevmaterialet online.

• Snak kort om, hvilken kraft der får en sejlvogn til at bevæge sig.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvilke kræfter kunne du se i funktion, da du så sejlbåden og dragen i videoen? (Trækkraft/skubbekraft).
  • Hvilken kraft fik sejlbåden til at bevæge sig? (Det var vindens skubbekraft).
• I hvilke situationer virker en sejlbåd ikke? (Hvis vinden blæser lige mod sejlbåden, kan båden ikke sejle direkte mod vinden).
• Fortæl eleverne, at de skal bygge en sejlvogn og undersøge, hvordan vindkraft kan ændre vognens bevægelse.

• Bed eleverne om at arbejde sammen to og to om at bygge sejlvognsmodellen. Bed dem om at skiftes, så den ene leder efter klodser, mens den anden bygger. De skal bytte roller efter hvert trin.
• Du kan finde hjælp til byggeriet i afsnittet Tips nedenfor.
• Vis dem de tre eksperimenter i elevmaterialet, og uddel elevarkene (Hjælp til lærere-Supplerende materiale).

Eksperiment 1: Medvind

• Bed eleverne om at sætte deres sejlvogne på startlinjen, så de vender væk fra ventilatorerne.
• Bed dem om at tænde for ventilatorerne og lade deres sejlvogne køre med vindretningen (direkte væk fra ventilatorerne) og om at observere deres bevægelse. For at optimere sejlvognens bevægelse kan sejlets vinkel justeres ved at dreje det lille tandhjul. De røde bøsninger kan også flyttes for at ændre sejlets form.
• Tilskynd eleverne til at finde den bedste vinkel og form på sejlet for at få sejlvognen til at køre længst.
• Få dem til at registrere den bedste vinkel og form på deres elevark.

Eksperiment 2: Sidevind

• Bed eleverne om at sætte deres sejlvogn på startlinjen, drejet 90° i forhold til ventilatoren.
• Få dem til at tænde for ventilatorerne for at se, om deres sejlvogn bevæger sig sidelæns i forhold til ventilatoren. (De bliver nødt til at justere vinklen på sejlet igen for at optimere sejlvognens bevægelse).
• Tilskynd eleverne til at finde den bedste vinkel på sejlet og registrere den i deres ark.

Eksperiment 3: Modvind

• Få eleverne til at vende deres sejlvogne lidt væk fra startlinjen og mod ventilatoren for at se, hvilken vinkel på sejlet der kan få sejlvognen til at køre imod vindretningen – i den retning, vinden kommer fra. De kan bruge vinkelmålingsværktøjet fra deres sæt til at måle sejlvognens vinkel i modvind i forhold til linjen. Med de rigtige justeringer kan eleverne få deres sejlvogne til at bevæge sig mod vinden, men ikke direkte ind i vinden.

• Saml alle eleverne for at gennemgå og tale om deres eksperimenter.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvilken vinkel var bedst til hvert eksperiment?
  • Hvad var grænserne? (For meget vind i den forkerte vinkel kan få sejlvognen til at vælte. Derfor "reber" sejlbådene deres sejl for at reducere sejlets overfladeareal, så båden ikke blæser omkuld og kæntrer).
  • Hvorfor kan sejlvognen ikke køre mere end 45 grader mod vinden (mod ventilatoren)? (Summen af de kraftvektorer, der indvirker på køretøjet, skubber den med vinden).

• Hvis der er tid nok, kan du forklare de kræfter, der er i funktion (kraftvektorer), i detaljer.
• 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 forskellige kræfter kan ændre en genstands bevægelse.
• Lav en skala, der passer til dine behov. For eksempel:
  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 en usynlig kraft kan ændre en genstands bevægelse.
  • Blå: Jeg ved, jeg kan beskrive, hvordan en usynlig kraft kan ændre en genstands bevægelse.
  • Lilla: Jeg kan beskrive og forklare, hvordan en usynlig kraft 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

• Få grupperne til at begynde at teste, så snart de er færdige med at bygge. De bør skiftes til at foretage justeringer af sejlet for at sikre, at alle har en chance for at teste modellerne.
• Vælg den samme hastighedsindstilling for ventilatoren til alle testene. Det er lige meget, hvilken hastighed der vælges.
• Hvis ventilatoren er for stor eller for kraftig, kan du prøve at flytte den længere tilbage fra startlinjen. Du kan også bruge et møbel til at blokere noget af ventilatorens luftstrøm.
• Hvis ventilatoren er for lille, kan du flytte den tættere på modellerne eller prøve at flytte den manuelt, så den følger modellerne.

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• få eleverne til at sætte sejlet til 90 grader for hver af testene

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• få eleverne til at justere formen på det trekantede sejl
• udfordre eleverne til at regne ud, hvordan de kan få sejlvognen til at bevæge sig mod vinden

(Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid).
For at styrke elevernes færdigheder i matematik kan du få dem til at køre deres sejlvogne i en 60-graders vinkel fra startlinjen og måle, hvor langt de kommer, ved at tælle, hvor mange omdrejninger baghjulene laver, før de stopper. De kan bruge vinklen og den tilbagelagte afstand til at beregne arealet af den trekant, der blev skabt.

Baghjulets diameter = 43,2 mm
Hjulets omkreds = (π x D = O)

Færdigheds- og vidensmål (efter 9. klassetrin)
Geometriske egenskaber og sammenhænge

• Eleven kan forklare sammenhænge mellem sidelængder og vinkler i retvinklede trekanter.
• Eleven har viden om den pythagoræiske læresætning og trigonometri knyttet til retvinklede trekanter.