Tandhjul for begyndere

1. Forbered dig

• Læs elevmaterialet igennem i EV3 Classroom-appen.
• Find oplysninger om tandhjul, som vil hjælpe eleverne med at forstå begreber som udvekslingsforhold, indgangs- og udgangstandhjul og mellemtandhjul.

2. Inddrag eleverne (5 min.)

• Brug idéerne i afsnittet Start en samtale nedenfor til at inddrage eleverne i en samtale om emnerne i denne lektion.
• Sæt eleverne sammen to og to.

3. Undersøg (20 min.)

• Få hvert elevpar til at bygge denne Model med tandhjul.
• Giv dem tid til at udføre en testkørsel for at sikre, at modellen er bygget korrekt og fungerer som forventet.

4. Forklar (10 min.)

• Få hvert hold til at udføre eksperimentet med hver af de foreslåede tandhjulskombinationer, og bed dem om at registrere deres resultater.
• Sørg for, at de kan udarbejde deres egne testskemaer.

5. Udbyg (10 min.)

• Få eleverne til at analysere, hvilken betydning de forskellige tandhjulskombinationer har for antallet af omdrejninger og drejeretningen.
• Bed hvert hold om kort at opsummere resultaterne af deres eksperimenter.
• Husk at sætte tid af til oprydning.

6. Evaluer

• Giv feedback om hver elevs præstation.
• For at forenkle processen kan du bruge det medfølgende evalueringsskema.

Vi er omgivet af tandhjul! Som navnet antyder, er tandhjul hjul med tænder. Når to eller flere tandhjul griber ind i hinanden, kan de bruges til at overføre kraft, øge eller formindske hastighed og ændre retningen af en drejebevægelse.

Start en samtale om tandhjul ved at stille relevante spørgsmål, såsom:

• Hvad er et tandhjul?
• Kender du til nogen maskiner, der bruger tandhjul?
• Hvad sker der med drejeretningen, når to tandhjul går i indgreb med hinanden?
• Hvordan hænger udvekslingsforholdet sammen med antallet af tænder på tandhjulene?

Byggevejledning

• Model med tandhjul

Brug af modellen
Placer modellen på et stabilt og jævnt underlag. Sørg for, at både tandhjulsindikatoren og referencemotorindikatoren peger opad. Kør programmet, og hold øje med tandhjulsindikatoren for at tælle antallet af omdrejninger. De to motorer burde dreje præcis én omdrejning. Eleverne skal ændre tandhjulskombinationen for den højre motor og bruge den venstre motor som reference.

Kørsel af eksperimentet
Mind eleverne om følgende, når de kører deres eksperimenter:

• Registrer eksperimentnummeret, om der er gearet op eller ned, udvekslingsforholdet, din forudsigelse af, hvad der vil ske, antallet af observerede omdrejninger og drejeretningen i et testskema. Sørg for, at der er plads nok til at registrere andre observationer.
• Udfør eksperimentet med hver tandhjulskombination.

Program

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• arbejde sammen med eleverne for at hjælpe dem med at analysere, hvilken betydning tandhjulskombinationerne har for antallet af omdrejninger i tandhjulsindikatoren og dens drejeretning
• reducere antallet af tandhjulskombinationer, som eleverne skal undersøge

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• tilskynde eleverne til at definere en funktion, der kan forudsige antallet af omdrejninger baseret på udvekslingsforholdet
• udfordre eleverne til at tilpasse programmet for hver tandhjulsmulighed, så tandhjulsindikatoren drejer præcis én omdrejning

Underviserens observationstjekliste
Lav en skala, der passer til dine behov, f.eks.:

1. Delvist gennemført
2. Gennemført
3. Gennemført over forventning

Brug de følgende succeskriterier til at evaluere elevernes fremskridt:

• Eleverne forstod, hvordan tandhjul påvirker drejeretningen af det drevne hjul.
• Eleverne forklarede, hvad forholdet er mellem udvekslingsforholdet og antallet af omdrejninger af det drevne hjul.
• Eleverne lærte at beregne udvekslingsforholdet baseret på antallet af tænder på tandhjulene.

Selvevaluering
Få hver elev til at vælge det niveau, de føler bedst repræsenterer deres præstation.

• Bronze: Jeg har udført eksperimenterne, men har ikke forudsagt resultaterne på baggrund af tandhjulskombinationer.
• Sølv: Med lidt hjælp har jeg forudsagt drejeretningen i eksperimenterne på baggrund af den anvendte tandhjulskombination.
• Guld: Jeg har brugt min forståelse af tandhjulskombinationer til korrekt at forudsige drejeretningen og antallet af omdrejninger i eksperimenterne.
• Platin: Jeg har brugt min forståelse af tandhjulskombinationer til korrekt at forudsige drejeretningen og antallet af omdrejninger i eksperimenterne. Jeg har også forudsagt deres indvirkning på det drevne hjuls hastighed og drejningsmoment.

For at styrke elevernes færdigheder i faglig kommunikation kan du få dem til at:

• udarbejde en kort rapport med fokus på resultaterne af deres eksperimenter og virkelige eksempler på maskiner, der bruger tandhjul
• lave en præsentation, hvor de forklarer resultaterne af deres eksperimenter, og hvad de har lært

Bemærk: Dette vil forlænge lektionen.

Hvis eleverne kunne lide denne lektion, ville de måske være interesserede i at undersøge karrieremuligheder inden for:

• Fremstilling og teknik (teknisk planlægning)
• Naturvidenskab, teknologi, ingeniørvidenskab og matematik (naturvidenskab og matematik)