SPIKE™ Prime-sæt

Sigt efter det

Undersøg kinetisk energi under en bevægelse ved hjælp af variabel hastighed.

45-90 min.
Ekspert
5.-8. klasse
Aim for it - Lesson Header

Forberedelser til blandet læring

(Før lektionen)

  • Sørg for at se lektionsvideoen på denne side.
  • Læs elevmaterialet til denne lektion igennem via linket på denne side eller i SPIKE-appen.
  • Overvej eventuelt dette:
    • Vælg det rette værktøj og det rette sted. For eksempel er det nemt at se videoer, læse en lærebog eller forberede sig på en praktisk øvelse derhjemme. Udførelse af eksperimentet og "fysisk" indsamling af data er nemmere på klassen.
    • Brug forskellige værktøjer, og giv mulighed for bred differentiering. Dette vil øge elevernes engagement og styrke læringsresultaterne.
    • Stil forskellige muligheder for virtuelt samarbejde til rådighed. Her er nogle eksempler:
      • Videokonferencer
      • Blogs, chats eller opslag
      • Digitale udgaver af elevark
    • Tilpas lektionsforløbet for at tage højde for, at der ikke kan være almindelig klasseundervisning gennem hele lektionen. Vi har givet et eksempel på et lektionsforløb herunder.
  • Her er andre måder, hvorpå lektionsforløbet kan tilpasses til elevernes behov:
    • Få eleverne til at se videoerne, der beskriver, hvad de skal til at lave. Du kan gøre dem opmærksomme på SPIKE-appen eller bruge URL-adressen i elevarket.
    • Brug eventuelt andet materiale, du allerede har forberedt om emnet.
    • Tilpas elevernes opfinderjournal, så de kan forberede deres læringsoplevelse og reflektere over deres resultater (se Supplerende materiale).
    • Brug lektionsbeskrivelserne (en brugervenlig lektionsoversigt på 1 side til udskrift) til at inspirere eleverne med en åben udfordring (se Supplerende materiale).

Inddrag

(Før lektionen, 20 min.)

  • Denne lektion handler om forholdet mellem kinetisk energi og hastighed og masse. Eleverne skal udføre et eksperiment, der fokuserer på at måle den tilbagelagte afstand over tid ved hjælp af hjulomdrejninger som input. Ved hjælp af en graf, der viser et hjuls omdrejninger over tid, skal de tegne en graf, som viser den tilbagelagte afstand over tid, og derefter skal de forsøge at afbilde hastigheden over tid. Endelig skal de bruge den maksimale hastighedsværdi til at beregne den kinetiske energi ved hjælp af formlen: Ek = ½mv2 m = 305 g
  • Brug forskellige materialer til at engagere eleverne i emnet kinetisk energi.

Start en samtale
Start en samtale ved at stille spørgsmål med relation til lektionen. Her er et par forslag:

  • Hvordan ser den graf ud, der viser den tilbagelagte afstand over tid?
  • Hvordan ser den graf ud, der viser hastighed over tid?
  • Hvordan ser den graf ud, der viser kinetisk energi over tid?

Bed eleverne om at skrive deres tanker ned som en hypotese.

Undersøg

(Under lektionen, 30 min.)

  • Bed eleverne om at bygge et køretøj med frit bevægelige hjul, som kan tælle hjulomdrejninger. De kan skabe deres egne modeller eller følge byggevejledningen i appen for at bygge modellen Streetcurling-sten.
  • Bed eleverne om at afprøve deres modeller ved hjælp af det foreslåede program.
  • Få dem til at tegne en graf over den tilbagelagte afstand over tid og beskrive, hvad de ser:
    • Hvad repræsenterer spidserne på grafen?
    • Hvorfor øges mellemrummet mellem spidserne, efterhånden som tiden går?

Forklar

(Under lektionen, 15 min.)

  • Få eleverne til at fortsætte eksperimentet:
    • Konverter omdrejninger pr. sekund til afstand
    • Konverter den tilbagelagte afstand over tid til hastighed
  • Giv eleverne lidt tid til at justere deres programmer for at forbedre præstationen.
  • Få dem til at registrere så mange data som muligt under deres eksperimenter.
  • Få dem til at eksportere deres data som en CSV-fil, så de kan manipulere dataene i anden software, hvis de ønsker det.

Udbyg

(Efter lektionen, 20 min.)

  • Hvis eleverne stadig har adgang til deres SPIKE Prime-sæt, så få dem til at gennemføre opgaverne fra SPIKE-appen for at udbygge med fysisk læring, f.eks.:
    • Få eleverne til at spille et spil, mens de logger præstationerne i deres kast. Bed dem om at skubbe deres streetcurling-sten, idet de forsøger at få modellens front til at stoppe så tæt som muligt på midten af målet. Forklar, at hver elev eller hvert hold har 3 forsøg og skal måle afstanden fra midten af målet til deres models front efter hvert forsøg. Den elev eller det hold, der har den mindste kumulative afstand efter 3 forsøg, vinder spillet!
  • Hvis eleverne ikke har adgang til deres sæt, så bed dem om at udfylde deres opfinderjournal, eller lad dem prøve en af idéerne til videre arbejde, som er foreslået herunder. De fleste af idéerne til videre arbejde kan udføres ved hjælp af de data, der blev indsamlet i løbet af den fysiske lektion.
  • Gør det muligt for eleverne at udveksle oplysninger. Brug den/det mest effektive metode/værktøj (dvs. i klassen eller online).

Evaluer

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

Evalueringsmuligheder

Underviserens observationstjekliste
Lav en skala, der opfylder de relevante behov, f.eks.:

  • Delvist gennemført
  • Gennemført
  • Gennemført over forventning

Brug de følgende succeskriterier til at evaluere elevernes fremskridt:

  • Eleverne kan programmere en enhed til at afbilde data i et linjediagram.
  • Eleverne kan fortolke de værdier, linjediagrammet viser.
  • Eleverne kan forklare forholdet mellem kinetisk energi og hastighed.

Selvevaluering
Få hver elev til at vælge den klods, de føler bedst repræsenterer deres præstation.

  • Blå: Jeg kan afbilde data ved hjælp af programmet i appen.
  • Gul: Jeg kan skabe mit eget linjediagram og forklare mine resultater.
  • Violet: Jeg har selv skabt nye eksperimenter.

Fælles evaluering

Tilskynd eleverne til at give hinanden feedback:

  • Få en elev til at bedømme en andens præstation ved hjælp af skalaen med farvede klodser ovenfor.
  • Bed dem om at give hinanden konstruktiv feedback, så de kan forbedre gruppens præstation i den næste lektion. Dette er en fantastisk mulighed for at bruge værktøjer såsom videokonference eller blog-opslag i blandet læring.
assessment-general.png

Differentiering

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

  • Begrænse lektionens fokus til variationer af den tilbagelagte afstand over tid.

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

  • Bede eleverne om at designe og bygge deres egne frihjulskøretøjer og curlingsten, gentage eksperimentet og sammenligne deres data med andre modellers præstationer (f.eks. ud fra en anden elevs data).
  • Få eleverne til at designe og bygge deres egne skubbeindretninger, der kan give mere regelmæssige kast, og dokumentere designprocessen.
DIFF.png

Tips

Byggetips

45678_Science_36.png

Programmeringstips
Brug af downloadtilstand
Denne lektion er beregnet til at blive afspillet i downloadtilstand. Downloadtilstanden giver mulighed for en højere målingsfrekvens, når hubben indsamler data. Det betyder, at linjediagrammet får en bedre opløsning. Det betyder også, at datasættet skal importeres, når programmet er stoppet.

Brug af Stop-blokken til automatisk overførsel af datasæt
Brug af denne blok vil afslutte dit program og automatisk udløse en upload af de indsamlede datasæt fra hubben til din enhed, når denne er tilsluttet via Bluetooth. Datasættene skal uploades manuelt ved brug af en USB-forbindelse.

SPIKE PRIME Science Stop Block - en

Hovedprogram

SPIKE Prime Science Aim for It - Step03 - da-dk

Tips til videnskabelige data
Her er et eksempel på de data, eleverne kan forvente af dette eksperiment.

DATA-Sample.png

Idéer til videre arbejde

Idéer til videre arbejde – matematik

For at styrke elevernes færdigheder i matematik:

  • Få eleverne til at undersøge, hvad der sker, hvis de ændrer deres curlingstens masse ved at tilføje elementer (f.eks. motorer) eller en tung genstand (f.eks. en drikkedunk). Bed dem om at opdatere deres modeller, køre eksperimentet igen og sammenligne graferne, der viser hastighed over tid for de forskellige masser.

Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid.

MATH.png

Idéer til videre arbejde – faglig kommunikation

For at styrke elevernes færdigheder i faglig kommunikation:

  • Få eleverne til at skabe en marketingkampagne, der fremhæver de vigtigste funktioner ved deres modeller. Bed dem at medtage deres model tekniske egenskaber og bruge videnskabelige fakta omkring begreberne hastighed og energi til at fremhæve fordelene.

Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid.

LA.png

Mulige karrierer

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

  • Uddannelse og undervisning
  • Sundhed

Hjælp til lærere

Eleverne skal:

  • beregne starthastigheden for en decelererende bevægelse ud fra en graf, der viser den tilbagelagte afstand over tid
  • bruge denne tilnærmede hastighed til at beregne den gennemsnitlige kinetiske energi

LEGO® Education SPIKE Prime-sæt
Enhed med LEGO Education SPIKE-appen installeret

Natur/teknologi (efter 6. klassetrin)
Undersøgelser i naturfag

  • Eleven kan gennemføre enkle systematiske undersøgelser.
  • Eleven har viden om variable i en undersøgelse.

Stof og energi

  • Eleven kan gennemføre undersøgelser af energiformer.
  • Eleverne har viden om energiformer.

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

  • Eleven kan indsamle og vurdere data fra egne og andres undersøgelser i naturfag.
  • Eleven har viden om indsamling og validering af data.

Energiomsætning

  • Eleven kan undersøge energiomsætning.
  • Eleven har viden om energiformer.

Matematik (efter 6. klassetrin)
Modellering

  • Eleven kan gennemføre enkle modelleringsprocesser.
  • Eleven har viden om enkle modelleringsprocesser.

Algebra

  • Eleven kan anvende variable til at beskrive enkle sammenhænge.
  • Eleven har viden om variables rolle i beskrivelse af sammenhænge.

Matematik (efter 9. klassetrin)
Modellering

  • Eleven kan gennemføre modelleringsprocesser, herunder med inddragelse af digital simulering.
  • Eleven har viden om elementer i modelleringsprocesser og digitale værktøjer, der kan understøtte simulering.

Funktioner

  • Eleven kan anvende lineære funktioner til at beskrive sammenhænge og forandringer.
  • Eleven har viden om repræsentationer for lineære funktioner.

Elevmateriale

Elevark

Download, få vist eller del som en online HTML-side eller en PDF-fil, 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.