SPIKE™ Prime-sæt

Skridt for skridt

Undersøg kinetisk energi under en bevægelse ved konstant hastighed.

45-90 min.
Ekspert
5.-8. klasse
Watch your steps - Lesson Header

Forberedelser til blandet læring

(Før lektionen)

Hvis du føler, der er behov for det, kan du planlægge en lektion ved hjælp af Kom godt i gang-materialet i appen. Dette vil hjælpe dig og dine elever med at blive fortrolige med SPIKE Prime.

  • 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.)

  • I denne lektion undersøges den kinetiske energi for en person, der går med en konstant hastighed. Eleverne skal starte med at måle antallet af skridt, de har taget. De skal bruge denne værdi til at beregne den tilbagelagte afstand, den gennemsnitlige ganghastighed og den gennemsnitlige kinetiske energiværdi for den pågældende bevægelse. Hubben har et internt accelerometer, der kan registrere bevægelse på de 3 akser (dvs. op-ned, venstre-højre, for-bag). Når hubben sættes på en persons hofte, bevæger den sig, når de går, og registrerer accelerationsværdier. Den resulterende graf viser minimum- og maksimumværdierne for de registrerede accelerationsværdier. Præcisionen af disse minimum- og maksimumværdier afhænger af hubbens lodrette position, mens eleven går. "Skridttællingens" præcision afhænger af kvaliteten af disse minimum- og maksimumværdier samt de kalibreringsværdier, der bruges i programmet.

  • 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 kan du måle, hvor hurtigt du går?
  • Hvordan kan du måle eller beregne energien for en genstand i bevægelse?
  • Hvilken type energi er det?

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

Undersøg

(Under lektionen, 30 min.)

  • Bed eleverne om at bygge en skridttæller, der kan tælle antallet af tagne skridt. De kan skabe deres egne modeller eller følge byggevejledningen i appen for at bygge modellen Skridttæller.
  • Bed eleverne om at afprøve deres modeller ved hjælp af det foreslåede program.
  • Bed dem om at se på grafen for acceleration over tid og beskrive, hvad et "skridt" er.

Forklar

(Under lektionen, 15 min.)

  • 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, 25 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.:
    • Bed dem om at illustrere deres kinetiske energi, mens de går, eller som en del af deres program. De kan bruge dockingstationen som én enhed, de kan programmere for at udføre denne opgave.
  • 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 logge 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:

  • Bede eleverne om at genskabe eksperimentet kun ved hjælp af hubben. Dataene bør være relevante for skridttælling, så længe hubben holdes vinkelret på jorden.

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

  • Bede eleverne om at bygge deres egne skridttællere.
  • Få eleverne til at gentage eksperimentet ved hjælp af en telefon eller en tablet som skridttæller, der sammenligner resultaterne af begge eksperimenter.
  • Dette kræver en app, der kan visualisere enhedens sensorværdier.
DIFF.png

Tips

Byggetips

45678_Science_20.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 Watch your Steps - Step03 - da-dk

Tips til videnskabelige data

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

DATA-Example.png

Idéer til videre arbejde

Idéer til videre arbejde – matematik

For at styrke elevernes færdigheder i matematik:

  • Bed eleverne om at identificere de elementer i deres eksperimenter, der krævede tilnærmelse. Bed dem huske på, at skridtlængder ikke altid er ensartede, og at skridttællere har en begrænset succesrate (dvs. de er præcise inden for en fejlmargin).
  • Få eleverne til at bestemme, hvordan en optimal graf over en gående person ville se ud.

Bemærk: Dette vil kræve ekstra tid.

MATH.png

Idéer til videre arbejde – faglig kommunikation

For at styrke elevernes færdigheder i faglig kommunikation:

  • Bed eleverne om at undersøge, hvordan smartwatches eller telefoner registrerer skridt. Få dem til at skrive en kort forklaring på, hvordan teknologien fungerer, herunder fejlprocenten.
  • Få eleverne til at undersøge, hvordan mønstergenkendelse fra et AI-synspunkt hjælper disse smartenheder med at registrere skridt.

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:

  • Behandlingsterapi
  • Konstruktion og teknologi

Hjælp til lærere

Eleverne skal:
• lære at genkende antallet af tagne skridt, som vist i en accelerationsgraf over tid
• konvertere skridttælling til gennemsnitshastighed og til gennemsnitlig kinetisk energi under gang

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.

Statistik

  • Eleven kan anvende og tolke grafiske fremstillinger af data.
  • Eleven har viden om grafisk fremstilling af data.

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.

Statistik

  • Eleven kan undersøge sammenhænge i omverdenen med datasæt.
  • Eleven har viden om metoder til undersøgelse af sammenhænge mellem datasæt, herunder med digitale værktøjer.

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.