Forberedelse til naturkatastrofer

(BEMÆRK: Denne lektion består af del A og del B. Begge dele er vigtige for at nå det fulde læringsmål. Hvis tiden er knap, kan du læse begge dele igennem og udvælge de elementer, der opfylder dine elevers behov).

I denne lektion ligger læringen i at sammenligne flere måder at reducere effekten af jordskælv på bygninger og de mennesker, der opholder sig i dem. Klassen skal derfor bygge flere forskellige modeller, så de kan sammenligne løsningerne. Billederne viser eksempler på en model, et program og en maskine til tests. Fortæl eleverne, at billederne blot er til inspiration, og at de skal designe og bygge deres egne idéer til en bygning, der kan holde til jordskælv.

• Bemærk, at hver gruppe skal lave et unikt design. Derefter skal grupperne sammenligne deres designs og resultater. Hjælp eleverne med at finde gode kriterier for sammenligning.

• Videnskabelig baggrund – Jordskælv: Naturlige bevægelser i jordens indre, f.eks. vulkansk aktivitet eller tektoniske plader, der rykker sig, kan give jordskælv.

• Opbyg viden – Forberedelse til jordskælv: Brug tilgængelige naturvidenskabelige materialer til at dele information, billeder og definitioner (og evt. videoer – se under Materialer).

  • Jordskælv er en form for naturkatastrofe, der opstår på grund af naturlige processer (det samme er oversvømmelser, tsunamier og vulkanudbrud). Under et jordskælv kan jorden ryste voldsomt, hvilket kan skade eller ødelægge bygninger og skabe fare for mennesker.
  • Man kan reducere effekten af jordskælv på mange måder, f.eks. ved at designe bygninger, der kan holde til jordskælv. Til sådan en bygning bruger man både former og materialer til at reducere faren. De har også dele, der er designet til at gå i stykker for at forhindre, at hele bygningen bliver ødelagt – det svarer til, at kofangeren på en bil krøller sammen og absorberer energien under en ulykke for at skåne personerne i bilen.
  • Beredskab i form af f.eks. sirener kan også advare folk, så de hurtigt kan komme i sikkerhed.
  • Nøgleord: Jordens indre, naturkatastrofe, jordskælv

• Bygge- og programmeringserfaring: Gennemgå forslagene i forløbsplanen. Til denne lektion kan det også være en god idé at:

  • supplere med motor-demoen fra Start-menuen i SPIKE-appen
  • bruge afsnittene Hændelser-blokke og Motor-blokke fra menuen Hjælp>Ordblokke i SPIKE-appen som yderligere støtte.

• Materialer: Find videoer af jordskælvstests (søg f.eks. på: "earthquake-resistant structures"). Videoerne kan bruges som supplement, når klassen opbygger viden.

DEL A (45 minutter)

• Præsenter historiens hovedperson(er) og den første udfordring: Leo ved, at der nogle steder på jorden er jordskælv. Hjælp ham med at beskytte andre mennesker ved at designe bygninger, der kan holde til jordskælv.

• TÆNK – Start en kort samtale om lektionens emne(r), evt. med billedet fra historien som hjælpemiddel.

  • Hvilke geometriske bygningsformer vil være bedst til at klare jordskælv? Hvorfor? (Trekanter og pyramideformer – de er stabile og svajer mindst).
  • Hvilke byggematerialer kan bedst klare rystelserne under jordskælv? Hvorfor? (Stål – det er stærkt og bøjer i stedet for at brække).
  • Hvordan kan man designe bygninger, der kan reducere effekten af jordskælv? (Bruge passende materialer/former såsom stål + en trekantet form. Test og tilpas designs for at finde den bedste løsning).

• Giv hver gruppe et SPIKE Essential-sæt og en enhed.

• Overvej at dele eksemplerne nedenfor som hjælp til at bygge og programmere, mens eleverne arbejder. Understreg, at eksemplerne blot er forslag til modeller, der kan holde til jordskælv. Grupperne skal designe og bygge deres egen idé til bygningen.

• Bed eleverne om at:

  • bruge grundmodellen til at BYGGE en bygning og en rystemaskine, der simulerer jordskælv. De skal bruge maskinen til at teste bygningen og se, om den bliver ødelagt af jordskælvet.
  • PROGRAMMERE modellen til at ryste bygningen ved forskellige motorhastigheder. De skal teste og notere, hvor længe bygningen holder ved forskellige hastigheder (rystekraft). Husk at testen skal starte med en lav hastighed, der gradvist øges (25 %, 50 %, 75 % og 100 %). De skal identificere designs, der går i stykker med det samme, og diskutere hvorfor.

• Start en brainstorm om forskellige måder at bruge LEGO^® elementer på til at skabe modeller af bygninger, der vil klare sig forskelligt i testen (f.eks. fordi de har forskellige størrelser eller former – høje og smalle eller tunge i toppen med en bred base – eller bruger fleksible elementer, der bøjer uden at falde fra hinanden. Udforsk forskellige metoder til at få motorens hastighed til at lægge større pres på bygningen.

• Når halvdelen af tiden er gået: Hjælp eleverne med at udveksle idéer med en metode, de er vant til at bruge i klassen. Derefter kan eleverne justere deres modeller med inspiration fra idéudvekslingen.

Eksempler på idéer

• Saml eleverne, så de kan dele viden. 

• Få hver gruppe til at bruge deres model og skitser til at demonstrere og forklare:

  • bygningens design (bed dem om at beskrive materialernes størrelse, form, struktur eller fleksibilitet)
  • resultaterne af testen
  • hvorfor løsningen fungerede eller mislykkedes.

• Bed eleverne om at bruge forklaringerne og testresultaterne til at afgøre, hvilket design der bedst reducerer effekten af jordskælv. De bør sammenligne mindst to designs for at understøtte deres argument.

• Få eleverne til at fortælle, hvordan de ændrede deres model for at forbedre den.

Bed eleverne om ikke at skille deres modeller ad, hvis I vil gå videre til del B (Forklar), eller giv dem tid til at bygge dem igen.

DEL B (45 minutter)

• Gentag trinnene fra del A (Forklar) for at få flere grupper til at demonstrere og forklare, hvad de har lært.

• (5 min.) Forklar følgende for at hjælpe eleverne med at udbygge: Nogle steder i verden findes der alarmsystemer, der med en sirene advarer folk, når der opstår et jordskælv og snart kommer rystelser (f.eks. ShakeAlert^®).

• (15 min.) Bed eleverne om at gentage og teste deres modeller for at gennemføre den næste udfordring i appen:

  • Tilpas og programmér modellen af bygningen, så en alarm advarer folk om, at et jordskælv er på vej.

• (10 min.) Bed eleverne om at dele viden, forslag eller færdigheder, som:

  • hjalp dem med at gennemføre udfordringen
  • de lærte, mens de byggede.

• Bed eleverne om at rydde op i sættene og ved arbejdsområderne.

• Stil vejledende spørgsmål, der belyser elevernes overvejelser og valg under idégenerering, byggeri og programmering.

Observationstjekliste

• Gennemgå de primære læringsmål (i panelet Hjælp til lærere).

• Brug tjeklisten til at observere elevernes udvikling:

  • Deres model og program omfatter en bygning og en jordskælvssimulator, der tester bygningens robusthed ved rystelser.
  • De bruger kriterier til at evaluere, hvor god deres løsning er til at reducere effekten af jordskælv.
  • I deres forklaring sammenligner de mindst to modeller for at afgøre, hvilken der fungerer bedst.

Selvevaluering

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

• Blå klods: Jeg tror, jeg kan følge en vejledning og lave et program.
• Gul klods: Jeg kan følge en vejledning og lave et program.
• Grøn klods: Jeg kan følge en vejledning og lave et program, og jeg kan også hjælpe en ven med at gøre det.

Fælles feedback

Eleverne skal i deres små grupper snakke om deres erfaringer med at samarbejde.
Bed dem om at bruge udsagn som:

• Jeg kunne godt lide, da du ...
• Jeg vil gerne høre mere om, hvordan du ...

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• tilpasse den første udfordring: Eleverne nøjes med at teste modellen ved én motorhastighed. Definer, hvornår en bygning går i stykker "med det samme", f.eks. inden for 5 eller 10 sekunder.

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• udvide udfordringen under Udbyg: Bed eleverne om at tilpasse deres modeller, så de demonstrerer flere forskellige metoder til at advare folk om naturkatastrofer.

• Find undervisningsmateriale om de byggematerialer, der blev brugt af gamle japanske, kinesiske eller romerske bygningshåndværkere til at bygge huse, der kunne holde til jordskælv. (Søg på "gamle kinesiske/japanske/romerske jordskælvssikre bygninger"). Bed eleverne om at undersøge et eksempel og dele det, de har lært, med klassen.

Dette vil lægge mere tid til lektionens 45 minutter.