Ram kuglen

• Gennemgå elevmaterialet online. Brug en projektor til at dele materialet med eleverne under lektionen. Denne lektion er designet til at blive kørt over mindst to 45-minutters lektioner. Del A omfatter første undervisningsgang, og del B omfatter den anden.
• 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.

Del A (45 minutter)

• Se elevvideoen her eller via elevmaterialet online.

• Snak kort om, hvilke kræfter der hjælper en kugle med at støde sammen med en anden i et bordkuglespil, hvordan de deraf opståede kraftvektorer kan påvirke bevægelsen, og hvordan spillerne kan bruge deres viden om kræfter, interaktioner og vinkler til at få point.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvordan er de kuglespil, du så i videoen, anderledes end andre kuglespil, du har set? (En kugle støder sammen med en anden for at trille i et hul og give point).
  • Hvad sker der, når to kugler støder sammen i forskellige vinkler, og hvorfor sker det? (Newtons tredje lov: lige store og modsatrettede kræfter).
  • Hvad lagde du mærke til ved de sammenstød, du så i videoen? (Når kuglerne støder sammen, kaldes det et "elastisk stød". De stive kugler stødes fra hinanden uden et [mærkbart] tab af kinetisk energi/bevægelse).
• Fortæl eleverne, at de skal designe en mekanisme, der kan støde en kugle mod en anden, så denne triller i et hul, fra forskellige vinkler.

• Få eleverne til at arbejde sammen to og to om at bygge dette spilleområde.

• Forklar udfordringen:
  • Fortæl eleverne, at de skal designe en kuglestødsmekanisme til spilleområdet for at give point i et af hullerne.
  • Forklar pointkriterierne:
  • Hul 1 (2 point)
  • Hul 2 (4 point)
  • En kugle i hvert hul ved at støde kugle "A" mod kugle "B" (6 point)
  • Der er ikke point, hvis en af kuglerne ikke bliver i hullet (grøn ramme).
  • De må ikke røre kuglerne med hænderne, efter de har placeret dem på spilleområdet.
  • Kuglestødsmekanismen skal fastgøres til det blå panel (de må ikke bare bruge en lang krydsaksel som en mini-billardkø), og den skal have mindst to bevægelige dele.
• Få eleverne til at snakke om de problemer, de skal løse, og derefter tegne og navngive nogle idéer, før de begynder at bygge.
• De kan tegne deres idéer med blyant og papir, eller de kan "tegne" i 3D ved hjælp af klodserne.

• Saml alle eleverne for at gennemgå og tale om deres idéer.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvordan kan din model skubbe bolden?
  • Hvilke modeller fra bogen med byggevejledninger inspirerede dig?
  • Hvad er det samme som på din tegning? Hvad er anderledes?
  • Hvad kan du ændre?
• Eleverne kan opbevare deres modeller i kasserne, så de kan genbruges i næste lektion. Hvis sættene skal bruges af en anden klasse i mellemtiden, kan du tage et billede af hver model og lade eleverne skille deres modeller ad. Når de bygger og forbedrer deres modeller i næste lektion, vil de være endnu bedre!

Del B (45 minutter)

• Del elevernes tegninger, billeder og/eller modeller fra del A ud til dem.
• Få eleverne til at dele, hvad de planlægger at gøre i dag for at forfine, forbedre og færdiggøre deres modeller.
• Hvis eleverne går i stå, kan du opfordre dem til at spørge et andet hold til råds. I den virkelige verden er det også acceptabelt for ingeniører og designere at bygge videre på andres idéer! De kan også bruge byggevejledningerne som inspiration.
• Mind eleverne om kun at bruge klodserne i deres eget sæt, de må ikke låne elementer fra andre hold.

• Bed hver gruppe om at begynde at bygge og teste en prototypemekanisme, der kan støde til kuglen.
• Du kan finde hjælp til byggeriet i afsnittet Tips nedenfor.

• Få eleverne til at fremvise og forklare deres modeller.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvor godt virkede din model?
  • Hvordan kunne du få point i en vinkel?

• Bed eleverne om at fortælle, hvilke af deres klassekammeraters modeller der inspirerede dem mest.
• 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.
• For at forenkle processen kan du bruge det medfølgende evalueringsskema.

Underviserens observationstjekliste

• Mål elevernes evne til at beskrive, hvordan de kræfter, der indvirker på en genstand i en bestemt retning, kan ændre dens 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 kraft og masse kan ændre en genstands bevægelse.
  • Blå: 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

• Hvis nogen af eleverne går i stå, mens de genererer idéer, så hjælp dem på vej ved at:
  • spørge, om de allerede har bygget nogen modeller, der kan få en kugle til at bevæge sig.
  • vise dem billedet på side 1 i bogen med byggevejledninger som inspiration.
  • Nogle elever har måske idéer, der er for store at bygge inden for den tid, der er til rådighed. Få dem til at tænke over, hvordan de kan forenkle deres idé inden næste lektion. Stimuler deres kreativitet ved at forklare, at mange designere holder pause fra et projekt for at genoverveje og revidere deres planer.
  • Dette billede viser et løsningseksempel taget fra side 1 i bogen med byggevejledninger. Vi anbefaler dog ikke, at du viser det til eleverne, medmindre de har problemer med at finde på deres egne idéer, da det kan begrænse deres kreativitet.

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• få eleverne til at starte med at undersøge mekanismen med tandstang og tandhjulsdrev på side 1 i bogen med byggevejledninger

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• få eleverne til at designe noget, der automatisk viser, når der er scoret point i et hul
• få eleverne til at dekorere deres modeller ved hjælp af andre elementer fra sættet

(Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid).
For at styrke elevernes færdigheder i matematik kan du få dem til at bruge de trykte vinkelmålingselementer fra deres sæt til at måle de vinkler, hvorfra kuglerne stødes. Bed dem om at registrere hver vinkel, og om de fik point eller ej. Få dem derefter til at analysere disse data for at bestemme, hvilken vinkel der fungerede bedst.

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.