Colpisci la palla

• Esamina il materiale online per gli alunni. Usa un proiettore per condividere questo materiale con i tuoi alunni durante la lezione. Questa lezione è progettata per essere svolta nel corso di almeno due sessioni da 45 minuti l'una. La Parte A include la sessione 1 e la Parte B la sessione 2.
• Verifica di aver già trattato le tre leggi della dinamica di Newton in una lezione precedente.
• Tieni in considerazione le capacità e il background di tutti i tuoi alunni. Differenzia la lezione per renderla accessibile a tutti. Nella sezione Differenziazione riportata di seguito potrai trovare utili suggerimenti.

Parte A (45 minuti)

• Guarda il video per gli alunni qui o accedi tramite il materiale per l'alunno online.

• Avvia un breve dibattito su quali forze consentano a una palla di scontrarsi con un'altra nei giochi da tavolo, su come i vettori di forza risultanti possano influire sul movimento e su come i giocatori possano utilizzare la loro conoscenza di forze, interazioni e angoli per segnare.
• Poni domande quali:
  • In cosa i giochi con la palla che hai visto nel video differiscono da altri giochi che conosci? (Una palla ne colpisce un'altra per farla entrare in una buca e ottenere punti).
  • Cosa succede quando due palle si scontrano con diverse angolazioni e perché? (Terza legge di Newton: forze uguali e contrarie)
  • Che cosa hai notato delle collisioni che hai visto nel video? (Il rimbalzo di due palle che si scontrano si chiama "collisione elastica". Le palle rigide rimbalzano l'una sull'altra senza una [significativa perdita] di energia cinetica/movimento).
• Spiega agli alunni che avranno il compito di progettare un meccanismo in grado di lanciare una palla in modo da colpirne un'altra e farla entrare in una buca da diverse angolazioni.

• Invita gli alunni a lavorare a coppie per costruire un'area di gioco.

• Illustra la sfida:
  • Spiega agli alunni che avranno il compito di progettare per l'area di gioco un meccanismo in grado di colpire una palla e farla entrare in una delle buche per ottenere punti.
  • Spiega i criteri di assegnazione dei punti:

    • Buca 1 (2 punti)
    • Buca 2 (4 punti)
    • Una palla in entrambe le buche lanciando la palla "A" contro la palla "B" (6 punti)
    • Nessun punto se una delle due palle non rimane nella buca (cornice verde).
    • Gli alunni non possono toccare nessuna delle due palle dopo averle posizionate nell'area di gioco.

  • Il meccanismo che colpisce la palla deve essere collegato al pannello blu (non è possibile limitarsi a utilizzare un lungo asse trasversale, come una mini stecca da biliardo) e deve avere almeno due parti mobili.
• Chiedi agli alunni di discutere dei problemi che devono risolvere e quindi di disegnare e contrassegnare alcune delle idee prima di iniziare a costruire.
• Possono disegnare le loro proposte utilizzando un foglio e una matita oppure abbozzarle in 3D con i mattoncini.

• Riunisci gli alunni affinché verifichino e discutano le loro idee.
• Poni domande quali:
  • Come verrà spinta la palla nel tuo modello?
  • Quali modelli del libretto di montaggio ti hanno ispirato?
  • In cosa somigliano al tuo disegno? In cosa differiscono?
  • Cosa potresti cambiare?
• Gli alunni possono lasciare i modelli assemblati nei contenitori e riutilizzarli durante la lezione successiva. Se nel frattempo i set devono essere utilizzati da un'altra classe, scatta una foto di tutti i modelli e quindi chiedi agli alunni di smontarli. Quando li ricostruiranno e li perfezioneranno nella lezione successiva, otterranno modelli ancora migliori.

Parte B (45 minuti)

• Distribuisci i disegni, le foto e/o i modelli realizzati dagli alunni durante la Parte A della lezione.
• Chiedi agli alunni di illustrare come intendono procedere durante la lezione in corso per perfezionare, migliorare e completare i loro modelli.
• Se gli alunni si bloccano, incoraggiali a chiedere consigli a un altro gruppo. Nel mondo reale, anche ingegneri e progettisti traggono ispirazione dalle idee di altre persone. Gli alunni possono inoltre utilizzare come riferimento le istruzioni di montaggio.
• Ricorda agli alunni che devono utilizzare solo i mattoncini inclusi nei loro set e che non è consentito prendere in prestito elementi dagli altri gruppi.

• Chiedi a ogni gruppo di iniziare a costruire e quindi testare un prototipo di meccanismo in grado di colpire la palla.
• La sezione Suggerimenti riportata di seguito fornisce assistenza per il montaggio.

• Invita gli alunni a condividere e illustrare i propri modelli.
• Poni domande quali:
  • Quanto è stato efficiente il tuo modello?
  • In che modo sei riuscito a segnare da una determinata angolazione?

• Chiedi agli alunni di indicare quali modelli realizzati dai loro compagni di classe li hanno ispirati maggiormente.
• Concedi qualche minuto agli alunni per smontare i loro modelli, riporre in modo ordinato i mattoncini nei vassoi e sistemare le postazioni di lavoro.

• Fornisci un riscontro su ciò che ogni alunno ha realizzato.
• Incoraggia l'autovalutazione.
• Per semplificare la procedura, puoi utilizzare le sezioni di valutazione fornite.

Checklist di osservazione

• Valuta la competenza degli alunni nel descrivere come le forze che agiscono su un oggetto in una direzione specifica possono cambiarne il movimento.
• Crea una scala adeguata alle tue esigenze. Ad esempio:
  1. Necessita di maggiore supporto.
  2. È in grado di lavorare in modo indipendente.
  3. È in grado di insegnare agli altri.

Auto-valutazione

• Invita ogni alunno a scegliere il mattoncino che ritiene rappresenti la qualità del suo lavoro.
  • Verde: con un po' di aiuto, sono in grado di descrivere come forza e massa influiscono sul movimento di un oggetto.
  • Blu: sono in grado di descrivere come forza e massa influiscono sul movimento di un oggetto.
  • Viola: sono in grado di descrivere e spiegare come forza e massa influiscono sul movimento di un oggetto.

Feedback tra compagni

• Incoraggia gli alunni a valutare i propri compagni:
  • Utilizzando la scala di mattoncini sopra indicata per una classificazione reciproca del lavoro svolto.
  • Presentando le proprie idee e fornendo un feedback costruttivo.

Suggerimenti per il modello

• Se gli alunni hanno difficoltà a trovare idee e ispirazione, puoi aiutarli:
  • Chiedendo loro se hanno già costruito un modello in grado di far muovere una palla.
  • Mostrando loro l'immagine di riferimento a pagina 1 del libretto delle istruzioni di montaggio da utilizzare come punto di partenza.
  • Alcuni alunni potrebbero avere idee troppo elaborate per poter essere realizzate nel tempo a disposizione. Invitali a pensare a come semplificare la loro idea prima della lezione successiva. Incoraggia la loro creatività, spiegando che molti designer dedicano notevoli quantità di tempo alla revisione e alla modifica dei loro progetti.
  • Questa foto raffigura una soluzione di esempio ricavata dalla pagina 1 del libretto delle istruzioni di montaggio. Ti consigliamo, tuttavia, di non mostrarla agli alunni, a meno che non abbiano problemi a trovare idee, perché questo potrebbe limitarne la creatività.

Per semplificare la lezione:

• Invita gli alunni a iniziare esaminando il meccanismo a cremagliera a pagina 1 del libretto delle istruzioni di montaggio.

Per aumentare il livello di difficoltà:

• Sfida gli alunni a progettare un sistema che mostri automaticamente quando una palla è entrata in una buca.
• Incoraggia gli alunni a decorare i propri modelli utilizzando altri elementi del set.

(Nota: richiede una maggiore quantità di tempo)
Per promuovere lo sviluppo delle capacità matematiche, chiedi agli alunni di utilizzare gli elementi di misurazione degli angoli stampati e forniti nei set per misurare le angolazioni da cui le palle vengono colpite. Chiedi loro di prendere nota di ogni angolazione e di indicare se hanno segnato o meno. Invitali quindi ad analizzare i dati per determinare quale angolazione si è rivelata più efficace.

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