MINDSTORMS EV3-basissæt

Glidetur

Byg en Vippeplatform til at bestemme friktionskoefficienten for forskellige genstande ved hjælp af et eksperiment.

45-90 min.
Let øvet
5.-8. klasse
lesson-header-2-4

Lektionsplan

1. Forbered dig

  • Læs elevmaterialet igennem i EV3 Classroom-appen.
  • Find oplysninger om friktionstyper i almindelighed og statisk friktion i særdeleshed.
  • For hvert hold skal du forberede forskellige testgenstande med varierende statisk friktion, såsom en LEGO® Technic bjælke, et viskelæder og et lille stykke papir.

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 modellen Vippeplatform.
  • 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 mindst tre gange for hver genstand, 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 organisere de genstande, de har testet, efter deres strukturelle egenskaber.
  • Bed dem 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.

Start en samtale

Friktion er et hverdagsfænomen. Hvis du gnider dine hænder hurtigt sammen, kan du mærke, at der opstår varme. Friktionskræfter kan bevidst udnyttes, f.eks. ved design af skosåler, så man forhindrer fald på glatte overflader. Hele idéen bag en skøjte er at minimere friktion, så skøjteløberen glider let hen over isen. Strygesiden på en tændstikæske er designet sådan, at en tændstik, der stryges hen ad overfladen, opvarmes af friktionen og antændes.

engage-2-4

Start en samtale om friktion ved at stille relevante spørgsmål som:

  • Hvad betyder udtrykket friktion?
  • Kender du nogen tekniske indretninger, der udnytter egenskaberne ved friktion?
  • I hvilke situationer vil man gerne have friktion? Hvornår vil man ikke?
  • Hvordan kan man mindske friktion?

Byggetips

Byggevejledning

Brug af gyrosensoren
Gyrosensoren skal holdes helt stille, mens den tilsluttes EV3-klodsen, og under opstart af EV3-klodsen. Hvis gyrosensorens vinkelaflæsninger ændrer sig, mens rampen står stille, skal du frakoble sensoren og tilslutte den igen.

Brug af modellen
Placer modellen på et stabilt og jævnt underlag. Hvis overfladen ikke er jævn, vil vinklerne og den tilhørende friktionskoefficient være forkerte. Kør programmet, og vent, indtil tryksensoren vises på displayet. Dette nulstiller rampen til den oprindelige position, så programmet kan bestemme de korrekte vinkler og friktionskoefficienter. Placer den genstand, der skal undersøges, midt på rampen, i enden. Tryk på tryksensoren på port 1 for at starte testkørslen. Rampen vil langsomt hæve sig. Tryk på tryksensoren igen, så snart genstanden begynder at glide. Dette vil stoppe testkørslen. Vinklen og den tilhørende friktionskoefficient vises på displayet.

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

  • Rampens vinkel og friktionskoefficienten vises på displayet.
  • Registrer eksperimentnummeret, vinklen og friktionskoefficienten i et testskema. Sørg for, at der er plads nok til at registrere flere observationer.
  • Udfør eksperimentet mindst tre gange med hver testgenstand, og brug gennemsnitsværdierne til at sikre de mest pålidelige resultater.

Programmeringstips

Program

EV3 Classroom-Programs 2-4-program da-dk

Differentiering

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

  • arbejde sammen med eleverne om at organisere testgenstandene efter deres strukturelle egenskaber

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

  • undersøge kraftdiagrammer, normalkraft, og hvordan man bruger trigonometriske funktioner i analysen af fænomener på skråplaner
  • udfordre eleverne til at finde på måder, de kan forbedre nøjagtigheden af deres eksperimenter på

Evalueringsmuligheder

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 brugte testgenstandenes strukturelle egenskaber til at hjælpe med at organisere deres observationer.
  • Eleverne identificerede, hvordan strukturelle egenskaber (f.eks. form, sammensætning, overfladeegenskaber) påvirkede eller ikke påvirkede deres eksperimentmodel.
  • Eleverne evaluerede det udstyr og de procedurer, de brugte i deres eksperimenter, og identificerede styrker og svagheder.

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

  • Bronze: Jeg har udført eksperimenterne, men brugte ikke testgenstandenes strukturelle egenskaber til at hjælpe med at organisere mine observationer.
  • Sølv: Med lidt hjælp har jeg brugt testgenstandenes strukturelle egenskaber til at hjælpe med at organisere mine observationer.
  • Guld: Jeg har brugt tre eller flere strukturelle egenskaber hos testgenstandene til at hjælpe med at organisere mine observationer.
  • Platin: Jeg har brugt tre eller flere strukturelle egenskaber hos testgenstandene til at hjælpe med at organisere mine observationer. Jeg har også foreslået en hypotese om de genstande, jeg har testet, til at forklare mine observationer.
assessment-row

Idéer til videre arbejde – faglig kommunikation

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 hvordan de kan bruges i virkeligheden
  • lave en præsentation, hvor de forklarer resultaterne af deres eksperimenter, og hvad de har lært

Bemærk: Dette vil forlænge lektionen.

Mulige karrierer

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

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

Hjælp til lærere

Eleverne skal:

  • lære, at der opstår friktion mellem forskellige genstande
  • organisere genstande i henhold til deres strukturelle egenskaber

LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 basissæt
EV3 Classroom-app
Forskellige testgenstande med varierende statisk friktion

Fysik/kemi (efter 9. klassetrin)
Modellering i naturfag

  • Eleven kan anvende modeller til forklaring af fænomener og problemstillinger i naturfag.
  • Eleven har viden om modellering i naturfag.

Jorden og Universet

  • Eleven kan undersøge sammenhænge mellem kræfter og bevægelser.
  • Eleven har viden om kræfter og bevægelser.

Ordkendskab

  • Eleven kan mundtligt og skriftligt udtrykke sig præcist og nuanceret ved brug af fagord og begreber.
  • Eleven har viden om ord og begreber i naturfag.

Matematik (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.

Teknologiforståelse (efter 9. klassetrin)
Data

  • Eleven kan behandle, vurdere og visualisere data reflekteret ved hjælp af digital teknologi.
  • Eleven har viden om kriterier for datakvalitet.

Elevmateriale

Download, se eller del elevarket, enten som en HTML-side eller som en pdf, der kan udskrives.

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.