Prepararsi per gli eventi atmosferici avversi

(NOTA: questa lezione contiene una Parte A e una Parte B. Entrambi le parti sono importanti per accedere all’apprendimento completo dello standard. Se il tempo è limitato, rivedi entrambe le parti per selezionare gli elementi che soddisfano le esigenze degli alunni.)

In questa lezione, l’apprendimento chiave consiste nell’utilizzo di un modello per supportare l’affermazione che il design di una cuccia per animali domestici risolve un problema specifico. Gli alunni progetteranno e costruiranno la cuccia dell’animale domestico utilizzando le immagini esemplificative come ispirazione. Incoraggiali a progettare e costruire la propria idea di cuccia di animale domestico.

• Background scientifico – Prepararsi per gli eventi atmosferici avversi: le soluzioni ai rischi strutturali legati alle condizioni atmosferiche avverse devono prendere in considerazione i diversi modi in cui queste condizioni creano pericoli:
  • La velocità e la direzione del vento, così come la forma, influiscono sulla stabilità di una struttura. Fissaggi sicuri aiutano le strutture a resistere ai venti forti, così come il posizionamento di una protezione che schermi la struttura dal vento (ad esempio, una fila di alberi).
  • La neve è molto pesante e può accumularsi in modo non uniforme e questo può causare il crollo del tetto. Rinforzi aggiuntivi aggiungono stabilità; l’inclinazione consente alla neve di scivolare via.
  • I danni causati da allagamenti possono essere ridotti elevando le strutture, utilizzando materiali resistenti all’acqua e costruendo la struttura su un terreno inclinato per drenare l’acqua.
  • I fulmini nel corso di un temporale possono danneggiare direttamente le strutture o colpire gli alberi che poi cadono sulla struttura.
• Costruire le conoscenze di base – Prepararsi per gli eventi atmosferici avversi: Utilizzando i materiali scientifici di base, condividi informazioni, immagini e definizioni.
  • I pericoli legati a condizioni atmosferiche avverse includono danni causati da forti venti, allagamenti, fulmini o bufere di neve.
  • Il posizionamento e i materiali con cui gli edifici sono costruiti possono ridurre l’impatto dei danni causati dalle tempeste.
  • La soluzione deve risolvere il problema e deve essere supportata da un’argomentazione che utilizza evidenze e motivazioni per spiegare perché la soluzione risolve il problema. Le evidenze a sostegno dell’argomentazione possono includere motivazioni, dati e relazioni logiche di causa-effetto (forti piogge causano allagamenti; i fulmini causano incendi).
  • Terminologia chiave: pericolo, affermazione, soluzione, evidenza
• Esperienza di costruzione e programmazione: Esamina i suggerimenti contenuti nel Piano dell’unità. Per questa lezione, potresti anche
  • Rinforza i concetti con i tutorial del Sensore giroscopico e della Luce nel menu Inizia dell’app SPIKE.
  • Utilizza le sezioni Blocchi sensore, suono e luce nel menu Aiuto>Blocchi parole nell’app SPIKE per fornire ulteriore supporto sull’utilizzo e la programmazione del sensore giroscopico, della matrice luce e delle opzioni audio per simulare le condizioni atmosferiche avverse di una tempesta.
  • Usa la lezione Elicottero volante per consolidare l’esperienza con il sensore di inclinazione.

PARTE A (45 minuti)

Introduci i personaggi principali della storia e la prima sfida: Daniel ha scoperto che una forte tempesta può danneggiare la cuccia di un animale domestico. Aiutalo a progettare una cuccia di animale domestico che protegga l’animale durante le tempeste.

• PENSA – avvia una breve discussione sull’argomento o sugli argomenti della lezione, usando l’immagine della storia, se lo desideri.

  • Quali sono alcuni pericoli causate da condizioni meteorologiche avverse come le tempeste? (Allagamenti, forti nevicate, forti venti, fulmini, trombe d’aria)
  • In che modo le persone progettano gli edifici per ridurre questi rischi? (Le possibili risposte includono la costruzione di edifici su palafitte sopra le acque alluvionali utilizzando materiali resistenti all’acqua, la costruzione di tetti sufficientemente forti da supportare la neve pesante oppure inclinati, in modo che la neve possa scivolare via, evitando grandi superfici piane che possono essere abbattute dal vento forte, l’uso di piante per deviare il vento e schermare la struttura, l’aggiunta di parafulmini e la costruzione di rifugi anti-uragano.)
  • Scegli un tipo di pericolo causato da una tempesta per progettare e costruire un modello di cuccia di animale domestico.

• Distribuisci un set SPIKE^™ Essential e un dispositivo a ciascun gruppo.

• Mentre gli alunni lavorano, potresti condividere gli esempi seguenti a supporto della costruzione o della programmazione. Spiega che mostrano una cuccia di animale domestico con una barriera antivento motorizzata. I modelli degli alunni devono mostrare i danni causati dalla tempesta che hanno scelto e l’idea della soluzione che proteggerà la cuccia da questi danni.

• Gli alunni devono:

  • Iniziare a COSTRUIRE e a PROGRAMMARE una cuccia di animale domestico per Daniel che includa una caratteristica di design che la protegga dal pericolo scelto, utilizzando il modello di base e il programma forniti per l’ispirazione, se lo desiderano.

• Facilita il brainstorming sui modi per programmare le condizioni e i modelli di tempesta per proteggere gli animali domestici durante una tempesta, ad esempio come utilizzare la Matrice luce e l’effetto sonoro del temporale per simulare tuoni e fulmini, utilizzare un Sensore di inclinazione per rilevare se la cuccia si stia ribaltando o aggiungere una barriera antivento motorizzata come quella nell’esempio.

• Riunisci gli alunni per la condivisione. 

• Chiedi a ogni gruppo di usare il loro modello in costruzione per dimostrare e spiegare:

  • Quali rischi causati da una tempesta affrontano e risolvono con il loro design (mostrando evidenze).
  • Come il loro design riduce l’impatto del pericolo (mostrando evidenze).
  • Le loro ragioni per la scelta di questo design per risolvere il problema (mostrando evidenze).
  • Cosa fa il loro programma.

• Incoraggia la condivisione del lavoro tra gli alunni e chiedi agli alunni di usare l’ispirazione offerta dalle idee condivise.

• Chiedi agli alunni di smontare solo parzialmente i loro modelli completati per utilizzarli nella Parte B, dove Costruiranno, Programmeranno e Spiegheranno ulteriormente i concetti. In alternativa, offrire più tempo per la ricostruzione.

PARTE B (45 minuti)

• Ripeti i passaggi della Parte A – Spiegazione per supportare ulteriori condivisioni, brainstorming e ispirazione per continuare a creare e a programmare i modelli.

• Gli alunni devono:

  • (10 min.) Continuare a COSTRUIRE e a PROGRAMMARE, usando l’ispirazione tratta dalla condivisione durante la “Spiegazione”. Ad esempio, potrebbero aggiungere e programmare ulteriori sensori per migliorare il loro design.
  • (10 min.) Usare i loro modelli completati per spiegare come il loro design proteggerà gli animali domestici, aggiungendo o chiarendo eventuali evidenze o motivazioni offerte durante l’illustrazione dei progressi.

• (5 min.) Invita gli alunni a condividere conoscenze, idee o abilità che:

  • Li hanno aiutati a completare la sfida.
  • Hanno appreso mentre costruivano.

• Chiedi agli alunni di rimuovere i set e sgomberare le aree di lavoro.

• Poni domande guida per sollecitare i pensieri e le decisioni degli alunni durante l’ideazione, la costruzione e la programmazione.

Checklist di osservazione

• Rivedi gli obiettivi di apprendimento (riquadro Supporto per l’insegnante).

• Usa la checklist per osservare i progressi degli alunni:

  • Il loro modello ha una caratteristica destinata a ridurre l’impatto di uno specifico pericolo legato alle condizioni atmosferiche avverse.
  • Sostengono una soluzione progettuale che secondo loro proteggerà l’animale domestico dai pericoli.
  • Supportano la loro affermazione con evidenze sui problemi causati dal pericolo (ad esempio, durante le tempeste invernali molta neve si può accumulare sul tetto della cuccia, facendolo crollare) e le ragioni per cui il loro design risolve quel problema (ad esempio, il tetto inclinato consente alla neve di scivolare via in modo che il tetto non crolli).

Auto-valutazione

Invita ogni alunno a scegliere il mattoncino che ritiene rappresenti meglio il suo lavoro.

• Mattoncino blu: ritengo di essere in grado di seguire le istruzioni per creare un programma.
• Mattoncino giallo: sono in grado di seguire le istruzioni per creare un programma.
• Mattoncino verde: sono in grado di seguire le istruzioni per creare un programma e posso anche aiutare un amico a farlo.

Feedback tra compagni

Chiedi agli alunni di discutere, nell’ambito dei loro piccoli 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...

Per semplificare la lezione:

• Limita il numero di possibili pericoli legati alle condizioni atmosferiche avverse a una o due opzioni, come la barriera antivento suggerita dal modello/programma di base fornito. Poni agli alunni domande sì/no e ascolta la loro spiegazione.
  Per aumentare il livello di difficoltà:
• Chiedi agli alunni di risolvere due o più pericoli legati alle condizioni atmosferiche avverse nei loro progetti.

Chiedi agli alunni di fare ricerche sulle caratteristiche di progettazione degli edifici nella loro zona che riducano l’impatto dei rischi legati alle condizioni meteorologiche avverse. Invita a condividere la ricerca attraverso un metodo preferito, ad esempio per iscritto, oralmente o tramite video.

Se facilitata, questa lezione durerà più a lungo dei 45 minuti standard.