BricQ Motion Essential

Gara di auto a gravità

Costruisci la tua auto, trova una collina e lanciati! Ricorda che la sicurezza è importante.

30-45 min.
Avanzato
Dagli 8 agli 11 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 contiene concetti di fisica fondamentali quali quelli di forze bilanciate e sbilanciate, prova a definirli in modo semplice per gli alunni.
  • 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.

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 sulle forze che agiscono in una corsa go-kart o auto “soapbox” in discesa.
  • Poni domande quali:
    • Cos'è una gara di auto “soapbox”? (È una gara in discesa tra auto prive di motore).
    • Ne ha mai vista una in TV?
    • Quale forza fa scivolare l'auto giù per la collina? (Gravità)
    • Quale forza fa rallentare l'auto? (Attrito)
    • Secondo te, quali fattori danno un vantaggio competitivo alle auto vincitrici?
  • Spiega agli alunni che avranno il compito di costruire una rampa e un'auto a gravità e di eseguire esperimenti per individuare uno schema nel movimento dell'auto.

Esplorazione

(piccoli gruppi, 25 minuti)

  • Invita gli alunni a lavorare a coppie per costruire il modello Gara di auto a gravità. 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.

Esperimento 1:

  • Chiedi agli alunni di posizionare il telaio dell'auto senza ruote sulla parte superiore della rampa, rilasciarlo e osservare cosa succede (potrebbe essere necessaria una piccola spinta).

Esperimento 2:

  • Ora chiedi agli alunni di progettare e costruire un proprio modello di auto semplice.
  • Informali che devono:
    • Includere un dispositivo di sicurezza che mantenga in posizione la minifigure del guidatore sul sedile scivoloso. Non puoi vincere la gara se il guidatore cade prima del traguardo.
    • Utilizzare un mattoncino per contrassegnare il punto in cui ritengono che l'auto si fermerà al termine della discesa dalla rampa, misurare la distanza prevista e annotarla sul foglio di lavoro per l'alunno.
    • Misurare la distanza effettiva percorsa e annotarla sul foglio di lavoro per l'alunno.
  • Incoraggiali a eseguire esperimenti con ruote di diverse dimensioni, mattoncini del peso e qualsiasi altra variabile per scoprire cosa consentirà alle loro auto di arrivare più lontano.
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Spiegazione

(tutta la classe, 5 minuti)

  • Riunisci gli alunni affinché verifichino e discutano di ciò che hanno imparato.
  • Poni domande quali:
    • Come ha fatto l'auto a muoversi lungo la rampa senza ruote? (È scivolata lungo la rampa a una velocità costante, controllata dall'attrito tra l'auto e la rampa stessa).
    • Quando l'auto si ferma improvvisamente, può accadere che il guidatore venga sbalzato fuori. Perché il conducente continua a muoversi anche se l'auto si è fermata? (Questa forza è chiamata "inerzia". Può essere spiegata con la prima legge della dinamica di Newton, secondo cui un oggetto in movimento rimane in movimento senza variazioni di direzione e velocità fino a quando su di esso non intervengono altre forze).
    • Quali differenze hai notato quando hai montato sull'auto delle ruote più grandi? (Meno attrito causato dalla resistenza al rotolamento, auto più pesante/massa maggiore).

Elaborazione

(tutta la classe, 10 minuti)

  • Lascia che gli alunni continuino a costruire e sperimentare per altri 5 minuti per scoprire quale auto arriva più lontano e perché.
  • Se il tempo lo consente, incoraggiali a provare ad aggiungere il mattoncino del peso alle loro auto. Chiedi loro di prevedere il punto in cui l'auto si fermerà e di annotare previsioni e risultati sul foglio di lavoro per l'alunno.
  • 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)

  • Nel corso della lezione poni domande del tipo "perché" e "come" per incoraggiare gli alunni a riflettere sui concetti con cui stanno lavorando.
  • Poni domande guida per incoraggiarli 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 gli effetti delle forze bilanciate e non bilanciate sul movimento di un'auto a gravità.
  • 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 capire gli effetti delle forze bilanciate e sbilanciate sul movimento dell'auto.
  • Blu: sono in grado di capire gli effetti delle forze bilanciate e sbilanciate sul movimento dell'auto.
  • Viola: sono in grado di dimostrare gli effetti delle forze bilanciate e sbilanciate sul movimento di un'auto a gravità.

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 come hai...
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Suggerimenti

Suggerimenti per il modello

  • Sottolinea che le istruzioni di montaggio iniziano dalla costruzione della rampa con i mattoncini capovolti (pagine da 88 a 96).
  • Al termine delle istruzioni di montaggio, le auto non avranno ruote. Gli alunni dovranno prima testare i modelli senza ruote per osservare gli effetti dell'attrito e, se la minifigure del guidatore cade dall'auto, anche dell'inerzia.
  • Stringere con forza le ruote a un asse contro un telaio aumenterà l'attrito e rallenterà l'auto. Lasciare le ruote leggermente allentate le permetterà, invece, di arrivare molto più lontano.

Soluzione di esempio

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Differenziazione

Per semplificare la lezione:

  • Invita gli alunni a iniziare con un'auto in grado di percorrere la maggiore distanza possibile senza la minifigure (incoraggiali a creare proposte semplici).

Per aumentare il livello di difficoltà:

  • Chiedi agli alunni di rimuovere la piccola rampa alla base della rampa più grande per vedere cosa succede.
    • Se il tempo lo permette, invitali a riposizionare la rampa più piccola, sollevandola in modo da creare un piccolo salto.
    • Se necessario, possono collocare alcuni mattoncini sotto la rampa per sostenerla.
    • Incoraggiali a riprogettare le loro auto in modo che riescano a superare il salto senza problemi e arrivare comunque il più lontano possibile.

Estensioni

(Nota: richiede una maggiore quantità di tempo)
Per promuovere lo sviluppo delle capacità linguistiche, chiedi agli alunni di preparare un report o un breve video che descriva gli effetti delle forze bilanciate e sbilanciate sul movimento delle loro auto a gravità.

Riferimento alle Indicazioni nazionali per i piani di studio nella scuola primaria - 3°, 4° e 5° anno - Italiano - Comunicazione orale
Riferimento alle Indicazioni nazionali e ai nuovi scenari - Le lingue per la comunicazione e per la costruzione delle conoscenze

Supporto per l'insegnante

Gli alunni saranno in grado di:

  • Condurre un'indagine per raccogliere prove sugli effetti delle forze bilanciate e sbilanciate sul movimento di un'auto a gravità.
  • Progettare, costruire e testare un'auto a gravità sicura
  • Set LEGO® Education BricQ Motion Essential (uno ogni due alunni)

3° anno
ITALIANO

• Interagire nello scambio comunicativo.
• Produrre semplici testi scritti descrittivi.

MATEMATICA
Il numero
• Sviluppare il calcolo mentale.
• Verbalizzare le operazioni compiute e usare i simboli dell'aritmetica per rappresentarle.

Geometria
• Costruire mediante modelli materiali, disegnare, denominare e descrivere alcune fondamentali figure geometriche del piano e dello spazio.

Misura
• Effettuare misure dirette ed indirette di grandezze (lunghezze, tempi, …) ed esprimerle secondo unità di misure convenzionali.

Introduzione al pensiero razionale
• Analizzare analogie e differenze in contesti diversi.

Dati e previsioni
• Raccogliere dati relativi ad un certo carattere.
• Classificare tali dati secondo adatte modalità.
• Rappresentare i dati in tabelle di frequenze o mediante rappresentazioni. grafiche adeguate.

SCIENZE
• Caratteristiche proprie di un oggetto e delle parti che lo compongono.
• Identificare alcuni materiali (legno, plastica, metalli..)
• Confrontare oggetti mediante misura delle grandezze fondamentali.

TECNOLOGIA
• La costruzione di modelli.
• La videoscrittura e la videografica.

4° e 5° anno
ITALIANO
• Relazionare oralmente su un argomento di studio.
• Partecipare a discussioni di gruppo.
• Produrre testi scritti coesi e coerenti.

MATEMATICA
Il numero
• Avviare procedure e strategie di calcolo mentale, utilizzando le proprietà delle operazioni.
• Fare previsioni sui risultati di calcoli eseguiti.

Geometria
• Esplorare modelli di figure geometriche; costruire disegnare le principali figure geometriche esplorate.

Misura
• Identificare vari e diversi attributi misurabili di oggetti ed associarvi processi di misurazione.
• Misurare lunghezze, pesi, volumi di oggetti materiali, e correlare grandezze diverse.

Introduzione al pensiero razionale
• Lessico ed espressioni matematiche relative a numeri, figure, dati, relazioni, simboli, ecc.
• Verificare, attraverso esempi, una congettura formulata.
• In contesti diversi individuare, descrivere e costruire relazioni significative: analogie, differenze, regolarità.
• Riflettere sul procedimento risolutivo seguito e confrontarlo con altre possibili soluzioni.

Dati e previsioni
• Qualificazione e prima quantificazione delle situazioni incerte.
• Consolidare le capacità di raccolta dei dati.
• Analizzare e confrontare raccolte di dati mediante gli indici Moda, Mediana, Media aritmetica.

SCIENZE
• Misurare lunghezze, pesi, volumi di oggetti materiali, e correlare grandezze diverse.

TECNOLOGIA E INFORMATICA
• Progettare e costruire modelli.
• Approfondire ed estendere l'impiego della videoscrittura.

Materiale per studenti

Foglio di lavoro per lo studente

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