BricQ Motion Prime

Colpisci la palla

Un modo per migliorare negli sport è capire quali regole scientifiche seguono. Ora puoi applicare la tua conoscenza delle forze e delle interazioni per creare un gioco da tavolo il cui obiettivo è colpire una palla.

45-90 min.
Avanzato
Dagli 11 ai 14 anni
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Preparazione

  • 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)

Coinvolgimento

(tutta la classe, 5 minuti)

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

Esplorazione

(piccoli gruppi, 30 minuti)

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

Spiegazione

(tutta la classe, 5 minuti)

  • 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)

Coinvolgimento

(tutta la classe, 5 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.

Esplorazione

(piccoli gruppi, 30 minuti)

  • 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.

Spiegazione

(tutta la classe, 5 minuti)

  • 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?

Elaborazione

(tutta la classe, 5 minuti)

  • 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.

Valutazione

(Per tutta la durata della lezione)

  • 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
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Suggerimenti

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.
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Differenziazione

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

Extensions

(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.

Riferimento alle Indicazioni nazionali per i piani di studio nella scuola secondaria di primo grado - 1°, 2° e 3° anno
Riferimento alle Indicazioni nazionali e ai nuovi scenari - Il pensiero matematico Matematica Geometria, Misura, Le relazioni, Dati e previsioni, Introduzione al pensiero razionale A

Supporto per insegnante

Gli alunni saranno in grado di:

  • Applicare ciò che hanno già imparato sulle forze e sull'interazione
  • Scambiarsi idee, disegnare, progettare, creare prototipi, costruire, testare, ripetere, ricostruire e sperimentare per progettare una soluzione meccanica che consenta loro di vincere una partita
  • Set LEGO® Education BricQ Motion Prime (uno ogni due alunni)

1° e 2° anno
ITALIANO
• Interagire con flessibilità in una gamma ampia di situazioni comunicative orali formali e informali con chiarezza e proprietà lessicale, attenendosi al tema, ai tempi e alle modalità richieste dalla situazione.
• Sostenere, attraverso il parlato parzialmente pianificato, interazioni e semplici dialoghi programmati.

MATEMATICA

Geometria
• Misurazione degli angoli.

Misura
• Effettuare e stimare misure in modo diretto e indiretto.
• Valutare la significatività delle cifre del risultato di una data misura.

Dati e previsioni
• Rappresentare graficamente e analizzare gli indici adeguati alle caratteristiche: la moda, se qualitativamente sconnessi; la mediana, se ordinabili; la media aritmetica e il campo di variazione, se quantitativi.

Pensiero razionale
• Individuare regolarità in contesti e fenomeni osservati.
• Produrre congetture relative all’ interpretazione e spiegazione di osservazioni effettuate in diversi contesti.
• Analizzare criticamente le proprie congetture, comprendendo la necessità di verificarle in casi particolari e di argomentarle in modo adeguato.
• Esprimere verbalmente in modo corretto i ragionamenti e le argomentazioni.
• Riconoscere gli errori e la necessità di superarli positivamente.
• Riconoscere situazioni problematiche, individuando i dati da cui partire e l’obiettivo da conseguire.
• Esporre chiaramente un procedimento risolutivo, evidenziando le azioni da compiere e il loro collegamento.
• Confrontare criticamente eventuali diversi procedimenti di soluzione.

SCIENZE
• Come si muovono i corpi: velocità e traiettoria, accelerazione.
• Le forze in situazioni statiche e come cause del moto.

TECNOLOGIA E INFORMATICA

• Realizzare il modello di un oggetto.
• Esperienze di gruppo e di lavoro di gruppo.

3° anno

ITALIANO

• Intervenire nelle discussioni usando argomentazioni per formulare e validare ipotesi, per sostenere tesi o confutare tesi opposte a quella sostenuta; per giustificare, persuadere, convincere, per esprimere accordo e disaccordo, per fare proposte.

MATEMATICA
Le relazioni
• In contesti vari, individuare, descrivere e costruire relazioni significative: riconoscere analogie e differenze.
• Riconoscere in fatti e fenomeni relazioni tra grandezze.

Introduzione al pensiero razionale
• Giustificare in modo adeguato enunciazioni, distinguendo tra affermazioni indotte dall’osservazione, intuite ed ipotizzate, argomentate e dimostrate.
• Documentare i procedimenti scelti e applicati nella risoluzione dei problemi.
• Valutare criticamente le diverse strategie risolutive di un problema.

SCIENZE
• Principi della meccanica.

TECNOLOGIA E INFORMATICA
• Le modalità di produzione e le trasformazioni che avvengono tra i differenti tipi d’energia.
• Progettazione e la realizzazione di modelli.

Materiale per studenti

Foglio di lavoro per lo studente

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