Skibakke

• Gennemgå elevmaterialet online. Brug en projektor til at dele materialet med eleverne under lektionen.
• Sørg for, at du har behandlet Newtons anden lov 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 de kræfter, der indvirker på en skiløber på en skibakke.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvilken eller hvilke kræfter får en skiløber til at køre ned ad en bakke? (Tyngdekraft).
  • Hvordan påvirkes en skiløbers bevægelse af vægt? (Mere vægt giver en større impuls).
• Fortæl eleverne, at de skal bygge en model af en styrtløbsbakke.
• Giv hver gruppe et sæt.

• Bed eleverne om at arbejde sammen to og to om at bygge skibakkemodellen. 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.
• Få alle til at stoppe med at bygge efter 20 minutter. På det tidspunkt burde de som minimum have bygget skiløberne og rampen med skalaen til at måle vinkler (til og med trin 23 på side 45). Hvis der er tid nok, kan de tilføje det pneumatiske system senere.

• Bed eleverne om at finde en jævn overflade, der er mindst 1 meter lang, og placere deres modeller i den ene ende.
• Demonstrer, hvordan man sikrer en fair test af skiløberne. Henvis til dette som inertialsystemet.
• Du kan f.eks. spørge: Ville eksperimentet være det samme, hvis du gjorde det på et fly, der flyver 800 km/t.? (Ja. Selv i dette klasseværelse føles det, som om vi står stille, men her roterer Jorden med omtrent 900 km/t. Hvis dit inertialsystem er dette lokale, så bevæger modellen sig langsomt. Hvis dit inertialsystem er solen, så bevæger den sig superhurtigt).

Eksperiment 1:

• Bed eleverne om at indstille vinklen på skibakken til 20 grader og lade skiløberne køre ned en ad gangen.
• Fortæl dem, at de skal måle den afstand, som hver skiløber tilbagelagde, og notere den i deres elevark eller i deres hæfte. Det er bedst, hvis de laver tre eller flere kørsler for hver skiløber og beregner den gennemsnitlige afstand for hver.

• Saml alle eleverne for at snakke om, hvad de har bygget.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvorfor kom den tungeste skiløber længst? (Den tungeste skiløber har mere masse og vil derfor have en større impuls og blive ved med at glide i længere tid).
  • Hvad ville der ske, hvis du fjernede den tungeste skiløbers ski?
  • Få dem til at samles omkring en af modellerne og demonstrere, at den ikke vil nå så langt. (I forhold til et skarpt, rektangulært hjørne opnår de buede ski mindre friktion, når skiløberen kører videre fra bunden af bakken, hvilket indvirker på den afstand, skiløberen tilbagelægger).

Eksperiment 2:

• Nu skal eleverne indstille vinklen på skibakken til 30 grader og forudsige, hvor de tror, at hver skiløber vil slutte. De kan gøre dette ved at placere forskellige farvede klodser ved siden af tommestokken.
• Bed dem om at lade hver skiløber køre ned ad rampen og se, om deres forudsigelser var korrekte. Få dem til at beregne en gennemsnitlig afstand for hver skiløber, som de gjorde i det foregående eksperiment. Mind dem om at registrere afstandene i deres elevark (Hjælp til lærere - Supplerende materiale) eller i deres hæfter.

• Saml alle eleverne for at gennemgå og tale om resultaterne af deres eksperimenter.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvilke mønstre genkendte du i skiløbernes bevægelser, da du ændrede højden på bakken? (Jo større bakkens vinkel var, jo længere kom skiløberne).
  • Kunne du forudsige, hvad der ville ske?
• Hvis der er tid nok, kan du få eleverne til at beskrive fænomenet med deres egne ord i deres hæfter.
• Giv eleverne tid til at skille deres modeller ad, sortere klodserne i bakkerne og rydde op på deres pladser.

• Tilskynd eleverne til at undersøge deres modellers bevægelser, mens de bygger dem.
  • Kan de bruge den pneumatiske pumpe, der styres af håndsvinget, til at få rampen til at gå op og ned?
• 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, at større kræfter forårsager større ændringer i bevægelsen end mindre kræfter.
• 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 større impuls forårsager en større ændring i bevægelsen.
  • Blå: Jeg kan beskrive, hvordan en større impuls forårsager en større ændring i bevægelsen.
  • Lilla: Jeg kan forklare, hvordan og hvorfor en større impuls forårsager en større ændring i bevægelsen.

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 skal markere en startlinjeposition med et stykke tape. Alternativt kan de stille deres modeller op med et mærke på bordet eller gulvet for at sikre, at skibakken forbliver i samme position, hver gang de tester.
• For at sende skiløberne af sted skal eleverne placere dem øverst på skibakken og give slip. Modellerne har forskellig længde, så eleverne skal måle fra toppen af bakken til der, hvor hver skiløber stopper.

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• få eleverne til at undersøge kun én skiløbers bevægelse fra de to forskellige vinkler

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• få eleverne til at udføre eksperimentet igen på en anden overflade (f.eks. med et stort ark papir foran skibakken)
  • For at gøre det ekstra udfordrende kan du få dem til at fjerne skiene fra den tungeste skiløber og se, hvad der sker
• udfordre eleverne til at bygge deres egne skiløbere, lave forudsigelser og teste deres modeller for at se, om de kan komme endnu længere

(Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid.*
For at styrke elevernes færdigheder i matematik kan du bede dem om at beregne og sammenligne hver skiløbers impuls:

• P (impuls), M (masse), V (hastighed)
• P = M x V
  • (Lille skiløber) P1 = 5 g x ? m/sek.
  • (Stor skiløber) P2 = 62 g x ? m/sek.
• V = V (accelerationen, som skyldes tyngdekraften, er den samme for begge, med mindre forskelle i glidefriktionen, men vi kan antage, at hastigheden er ret ens for hver)
• P2 > P1

Færdigheds- og vidensmål (efter 9. klassetrin)
Tal

• Eleven kan anvende decimaltal, brøk og procent.
• Eleven har viden om sammenhængen mellem decimaltal, brøk og procent.