Tid til jump squats

• I denne lektion undersøges potentiel energi. Ligningen for potentiel energi er E_p = mgh. Værdien af "g" er kendt, og "m" kan findes eller tilnærmes. Den ukendte variabel i denne lektion er højden af et hop, som eleverne skal måle. De skal starte med at bruge afstandssensoren rettet nedad for at måle deres maksimale afstand fra jorden, når de hopper (sørg for, at de er på en plan overflade). Senere skal de udforske andre metoder ved hjælp af hubbens accelerationssensor.

Start en samtale

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

• Hvad er potentiel energi?
• Hvor højt kan du hoppe?
• Hvor meget (potentiel) energi er det?

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

• Bed eleverne om at bygge en kettlebell, der kan registrere data i forbindelse med hop. De kan skabe deres egne modeller eller følge byggevejledningen i appen for at bygge modellen Kettlebell.
• Bed eleverne om at afprøve deres modeller ved hjælp af det foreslåede program.
• Sørg for, at de hopper på en meget kontrolleret måde, så deres kettlebell peger lige mod en plan overflade (undgå tæpper).

• 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.:
  • Bed dem om at hoppe med mere masse (f.eks. ved at bære en rygsæk) og derefter beskrive deres potentielle energi, når de hopper med en rygsæk, sammenlignet med, når de hopper uden.
• 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 logge data i et linjediagram.
• Eleverne kan fortolke de værdier, linjediagrammet viser.
• Eleverne kan forklare potentiel energi med egne ord og trække præcise forbindelser mellem masse og højde.

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:

• Bede eleverne om at genskabe eksperimentet kun ved hjælp af hubben (og måske afstandssensoren).
• Sikre, at eleverne justerer det foreslåede program i SPIKE-appen, så det matcher deres modelkonfiguration.
  • Dataene skal være relevante for logning af accelerationsværdier, så længe hubben holdes vinkelret på jorden.

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• Bede eleverne om at finde andre måder at bestemme højden af et spring på:
  • Ved hjælp af hubbens accelerationssensor
  • Ved hjælp af en video af dit/dine hop
  • Kun ved hjælp af tid

Byggetips

Programmeringstips

Denne lektion er beregnet til at blive afspillet, mens hubben er tilsluttet via USB eller Bluetooth. I denne tilstand 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:

• Bed eleverne, i stedet for at logge afstanden mellem bunden af deres kettlebell og jorden direkte med afstandssensoren, om at bruge accelerationsværdier til at finde højden af hoppet.
• Få eleverne til at bruge hver af disse metoder (måling af afstanden og beregning af den ud fra accelerationsværdier) for at finde den potentielle energi, og derefter beskrive, hvilken metode de syntes var sværest eller mest effektiv, og hvorfor.

Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid.

Idéer til videre arbejde – faglig kommunikation

For at styrke elevernes færdigheder i faglig kommunikation:

• Bed eleverne om at skrive en opgave, der forklarer, hvad der sker, når nogen hopper. Få dem til at undersøge muskelstyrke og biomekanik og derefter sammenligne menneskers hoppeevne med forskellige dyrs evne.
• Få eleverne til at undersøge en robotprototype, der kan hoppe, og derefter at skrive en opgave, der beskriver, hvordan dens opfindere har forsøgt at gengive muskelimpuls.

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:

• Behandlingsterapi
• Konstruktion og teknologi