Sigt efter det

• 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: E_k = 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.

• 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?

• 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.

• 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).

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

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.

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.

Byggetips

Programmeringstips

Denne lektion er beregnet til at blive afspillet, mens hubben er tilsluttet via USB eller Bluetooth. Mens den er tilsluttet, streames de data, der indsamles af hubben, direkte til din enhed og afbildes i realtid i linjediagrammet.

Hovedprogram

Løsningsprogram

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

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.

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.

Mulige karrierer

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

• Uddannelse og undervisning
• Sundhed