Gara di macchine a spinta

• Esamina il materiale online per gli alunni. Usa un proiettore per condividere questo materiale con i tuoi alunni durante la lezione.
• Questa lezione contiene concetti fondamentali quali quelli di spinta, trazione, frizione, misurazione di distanze; prova a definirli in modo semplice per gli alunni.
• Prepara una pista liberando sul pavimento un'area liscia e uniforme lunga almeno un metro, che consenta agli alunni di testare le proprie auto. Utilizza il nastro adesivo per contrassegnare la linea di partenza.
• 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.

• Prima di mostrare il video, poni queste domande:
  • Come si può far muovere un'auto senza utilizzare un motore?
  • Hai mai sentito parlare di gare di macchine a spinta?
• Guarda il video per gli alunni qui o accedi tramite il materiale per l'alunno online.

• Avvia un dibattito sulle forze che gli alunni hanno osservato nella gara di macchine a spinta mostrata nel video.
• Se gli alunni necessitano di qualche suggerimento, aiutali chiedendo:
  • Cosa ha influito sulla velocità delle auto? Forza di spinta, colline, attrito.
  • Cosa accadrebbe se le persone lasciassero andare le loro auto? Continuerebbe ad avanzare.
  • Cosa può rallentare un’auto? Freno, attrito.
• Spiega agli alunni che avranno il compito di costruire una macchina a spinta e un propulsore a molla.
• Distribuisci un set a ciascun gruppo.

• Invita gli alunni a lavorare a coppie per costruire il modello Macchina a spinta. Chiedi loro di alternarsi (mentre uno cerca i mattoncini, l'altro costruisce) e di scambiarsi i ruoli al termine di ogni passaggio.
• La sezione Suggerimenti riportata di seguito fornisce assistenza per il montaggio.
• Quando gli alunni avranno completato la costruzione, chiedi alle squadre di posizionare i rispettivi lanciatori sulla linea di partenza.
• Chiedi agli alunni di misurare la distanza percorsa dall'auto ogni volta che la lanciano. Possono usare un righello o altri oggetti adatti a misurare.
• Per i test, fornisci agli alunni queste istruzioni:
  • Spingi o tira la molla in avanti e mantienila in posizione. Attira l'attenzione su come la molla si ritrae e cambia forma.
  • Posiziona l'auto accanto alla minifigure.
  • Suggerimento: l'auto arriva più lontana se prima di rilasciare la molla la tiri indietro fino a quando tocca il mattoncino giallo. Effettua una dimostrazione per gli alunni.
  • Rilascia la molla e osserva l'auto.
  • Prova a spingere con il freno giallo inserito, quindi rimuovilo e osserva fino a dove arriva l'auto senza il freno.
  • Effettua 3 prove con il freno inserito e 3 senza freno. Posiziona un'altra minifigure con una bandiera a scacchi nel punto in cui l'auto si ferma dopo ogni prova. Se la distanza precedente è inferiore, sposta la minifigure per contrassegnare il nuovo punto di arresto. In caso contrario, lasciala dove si trova.
• Gli alunni possono annotare i risultati delle prove sull'apposito foglio di lavoro (Supporto per insegnante - Risorse aggiuntive).

• Riunisci gli alunni affinché condividano ciò che hanno costruito.
• Poni domande quali:
  • Cosa hai notato riguardo al modo in cui il freno influisce sul movimento dell'auto?
    Spiega che il freno spinge contro la ruota dell'auto e la rallenta.
    Anche il pavimento spinge contro la ruota. Queste forze sono chiamate "attrito".
  • Secondo te, perché in alcune prove l'auto è arrivata più lontana che in altre?
  • Che cosa hai notato riguardo al l'azione della spinta come forza?
• Chiedi agli alunni di guardare le frecce sul propulsore.
  • Perché ci sono due frecce sul propulsore?
  • Che cosa indicano? (ad esempio, spinta/trazione)?

Per illustrare più chiaramente l'attrito, chiedi agli alunni di agitare le mani in aria. Spiega che questa azione è facile perché l'attrito è ridotto. Poi chiedi loro di appoggiare le mani sui banchi e di trascinarle. Spiega che più spingono verso il basso, più è difficile muovere le mani. Questo perché l'attrito è maggiore. Il freno di un'auto funziona allo stesso modo.

• Chiedi agli alunni di allineare tutti i loro propulsori e di organizzare una gara di macchine a spinta. Di chi è l'auto più veloce? Perché?
• Concedi qualche minuto agli alunni per smontare i loro modelli, riporre in modo ordinato i mattoncini nei vassoi e sistemare le postazioni di lavoro.

• Poni domande guida per incoraggiare gli alunni a "pensare ad alta voce" e a spiegare il ragionamento seguito per decidere come risolvere i problemi che si sono presentati durante la costruzione.

Checklist di osservazione

• Valuta la competenza degli alunni nel descrivere come le varie forze influiscono sul modo in cui una spinta o una trazione maggiore accelerino o rallentino 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: penso di poter descrivere i concetti di "spinta" e "trazione".
  • Blu: sono in grado di descrivere i concetti di "spinta" e "trazione".
  • Viola: sono in grado di descrivere i concetti di "spinta" e "trazione" e posso anche aiutare gli altri a comprenderli meglio.

Feedback tra compagni

• Chiedi agli alunni di discutere, nell'ambito dei singoli gruppi, le loro esperienze di lavoro di squadra.
• Incoraggiali a usare espressioni quali:
  • mi è piaciuto quando hai...
  • mi piacerebbe saperne di più su...

Suggerimenti per il modello

• Si tratta di un modello impegnativo. Se noti che gli alunni commettono errori, evidenziali per evitare che questi si aggravino con il procedere della costruzione. La maggior parte degli alunni dovrebbe riuscire a costruire almeno il propulsore entro 20 minuti. Una volta trascorsi 20 minuti, è consigliabile chiedere ai gruppi di fermarsi per dare loro il tempo di sperimentare. Se non hanno completato la costruzione dell'auto, possono spingere un pennarello o una pallina di carta.
• È consigliabile costruire questo modello da soli prima della lezione e usarlo come esempio per chiarire agli alunni come dovrebbero funzionare i loro modelli.
• Al lancio dell'auto:
  • Uno degli alunni dovrebbe tirare in avanti la freccia gialla e tenere il propulsore in posizione.
  • L'altro deve posizionare l'auto accanto alla minifigure. Per ottenere il massimo risultato dal trasferimento di energia, verifica che l'auto sia a contatto con il mattoncino che lo spingerà.
  • Rilascia la molla per lanciare l'auto.

Per semplificare la lezione:

• Chiedi agli alunni di esercitarsi a spingere solo la base della vettura, senza la scatola gialla.

Per aumentare il livello di difficoltà:

• Invita gli alunni a ricostruire il propulsore, cambiando il posizionamento della molla per verificare se le prestazioni del propulsore migliorano (ovvero, se il propulsore ha bisogno di una molla).
• Incoraggia gli alunni a progettare nuove auto in grado di percorrere distanze maggiori.

(Nota: richiede una maggiore quantità di tempo)
Per promuovere lo sviluppo delle capacità matematiche, chiedi agli alunni di utilizzare diverse unità di misura per registrare le distanze percorse dalle loro auto e confrontarle. Per misurare tali distanze, possono ad esempio utilizzare mattoncini o perni LEGO^®, scarpe o altre unità di misura creative.

Riferimento alle Indicazioni nazionali per i piani di studio nella scuola primaria - 1°, 2° e 3° anno - Matematica - Il numero, Geometria, Misura, Introduzione al pensiero razionale
Riferimento alle Indicazioni nazionali e ai nuovi scenari - Il pensiero matematico