Vægtløfter

• Gennemgå elevmaterialet online. Brug en projektor til at dele materialet med eleverne under lektionen. Overvej at bygge vægtløftermodellen på forhånd for at hjælpe de elever, der har problemer med at bygge.
• Sørg for, at du har behandlet de relevante begreber (tyngdekraft, gearing op og ned) 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, hvilke kræfter eleverne har set i funktion i de forskellige typer vægtløftning i videoen.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvilke kræfter hjælper en vægtløfter med at løfte vægtene? (Muskler trækker for at bevæge vores kroppe, og de skubber eller trækker for at løfte og sænke vægte).
  • Hvilken kraft får vægtene til at komme ned igen? (Tyngdekraft).
  • Hvad er en trisse, og hvad er en talje? Hvordan kan de hjælpe en vægtløfter med at træne? (Trisser er hjul, som et reb eller kabel kan løbe hen over. En talje er et system af to eller flere trisser med et reb eller kabel trukket mellem sig, som kan udnytte vægtstangsprincippet ved at trække en belastning).
• Fortæl eleverne, at de skal bygge en vægtløftermodel og derefter eksperimentere for at undersøge kræfter i balance og ubalance.

• Få eleverne til at arbejde sammen to og to om at bygge vægtløftermodellen. Bed dem om at skiftes, så den ene leder efter klodser, mens den anden bygger. De skal bytte roller efter hvert trin.
• Byggetrin 21-29 kan være en udfordring for eleverne. I disse trin skal de begynde at bruge flere LEGO^® Technic elementer til byggeriet og vise deres observationsevner ved at føre snoren korrekt. Brug den referencemodel, du har bygget på forhånd, til at hjælpe eleverne med selv at identificere eventuelle fejl.
• Du kan finde hjælp til byggeriet i afsnittet Tips nedenfor.

Eksperiment 1:

• Få eleverne til at teste modellen ved hjælp af trisseposition 1 i byggevejledningen for at hæve vægtstangen.
• Bed dem om at registrere deres observationer i elevarkene (Hjælp til lærere - Supplerende materiale). (Denne model udnytter ikke vægtstangsprincippet, da den ikke hverken øger eller mindsker den nødvendige indsats eller hastighed. Den ændrer kun bevægelsesretningen).
  • Modellen er ikke "stærk nok" i denne konfiguration til at løfte vægtstangen med alle 4 vægte (hjul) på. Den kan kun løfte med færre hjul.
• Bed eleverne om at fjerne ét hjul fra vægtstangen ad gangen, gentage eksperimentet med færre hjul og registrere, hvad der sker.

• Saml alle eleverne for at snakke om, hvad de har lært.
• Du kan f.eks. spørge: Var den kraft, der indvirkede på vægtløfteren, i balance eller ubalance? (Kraften var i balance, fordi modellen ikke bevægede sig, før den blev skubbet/trukket op og ned med håndkraft).

Eksperiment 2:

• Vis eleverne, hvordan man ændrer modellen til trisseposition 2.
• Få dem til at teste modellen i denne position og registrere deres observationer i elevarkene.

• Saml alle eleverne for at gennemgå og tale om deres eksperimenter.
• Stil spørgsmål som:
  • Hvad lagde du mærke til ved vægtløfterens bevægelse, da du ændrede snorens placering? (Det var lettere at flytte vægten, den bevægede sig af sig selv, og den bevægede sig ikke så højt op).
  • Hvad får vægtløfteren til at løfte vægtene? (Vægten [dvs. tyngdekraften] trækker de tunge klodser ned, og trisserne konverterer denne nedadgående bevægelse til et opadgående træk).
  • Hvorfor giver trisseposition 2 et andet resultat end trisseposition 1? (I position 2 udnytter modellen vægtstangsprincippet med 2 til 1. Det betyder, at modellen halverer den indsats, der er nødvendig for at løfte belastningen, men også den højde, som belastningen løftes til. Du skal altså trække dobbelt så langt i snoren for at løfte belastningen til samme højde som trisseposition 1).
• Giv eleverne tid til at skille deres modeller ad, sortere klodserne i bakkerne og rydde op på deres pladser.

• Stil vejledende spørgsmål for at få dem til at "tænke højt" og forklare deres tankeprocesser og ræsonnement bag de beslutninger, de har taget for at løse problemer under byggeriet af deres modeller.

Underviserens observationstjekliste

• Mål elevernes evne til at beskrive de kræfter i balance og ubalance, der er i funktion i modellen.
• 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: Jeg tror, jeg kan beskrive kræfter i balance og i ubalance.
  • Blå: Jeg ved, jeg kan beskrive kræfter i balance og ubalance.
  • Lilla: Jeg kan beskrive kræfter i balance og ubalance, og jeg kan hjælpe en ven med også at forstå det.

Fælles evaluering

• Eleverne skal i deres teams snakke om deres erfaringer med at arbejde sammen.
• Tilskynd dem til at bruge udsagn som:
  • Jeg kunne godt lide, da du ...
  • Jeg vil gerne høre mere om, hvordan du ...

Modeltips

• Trisserne kan arrangeres på denne måde:
  • Position 1

• Position 2

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• få eleverne til at prøve modellen først uden "vægte" ved at skubbe ned på den gule aksel med den ene hånd og lade den anden ligge oven på de tunge klodser
• bed dem om at beskrive, hvad de kan se og mærke, når de skubber ned på den gule aksel

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• få eleverne til at bruge klodser eller de andre hjul i sættet til at tilføje ekstra vægt til både vægtstangen og de bageste vægte og derefter udfordre hinanden til at skabe balance i modellen
• bede eleverne om at bruge klodserne i sættet til at give deres modeller personlighed

(Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid).
For at styrke elevernes færdigheder i matematik kan du opstille vægtløftermodellen ved hjælp af trisseposition 1 med vægtmodulet løftet så højt som muligt. Modellen forbliver i balance. Få eleverne til at beregne, hvor mange hjul de skal fjerne for at lade vægtløfteren hæve sig og vægten falde (dvs. kraft i ubalance).

Så meget vejer hver del af vægtløftermodellen:

• Vægtmodul 121 g
• Vægtløfter 40 g
• Hjul 23 g (pr. stk.)

Trissernes placering og friktionskraften på trisserne vil have en lille effekt på vægtene, så vægten af hver side varierer.

Færdigheds- og vidensmål (efter 6. klassetrin)
Algebra

• Eleven kan finde løsninger til enkle ligninger med uformelle metoder.
• Eleven har viden om lighedstegnets betydning og om uformelle metoder til løsning af enkle ligninger.