Set di base WeDo 2.0

Velocità

L’indagine sui fattori che possono rendere un’auto più veloce consente di predire il movimento futuro.

Oltre 120 min.
Intermedio
Dagli 8 agli 11 anni
speed-project-image

1. Preparazione

(15-30 minuti)

• Leggi la preparazione generale nel capitolo “Gestione della classe”. • Informati sul progetto per capire cosa fare. • Definisci come desideri presentare il progetto: Utilizza il video fornito nel progetto all’interno del software WeDo 2.0 o utilizza il materiale che preferisci. • Determina il risultato finale del progetto: i parametri per presentare e produrre il documento. • Assicurati che le tempistiche ti consentano di soddisfare le aspettative.

2. Fase di esplorazione

(30-60 minuti)

Il video introduttivo può essere utile a porre le basi per rivedere e discutere le seguenti idee per il progetto con gli studenti. Video introduttivo qui ci sono alcuni spunti di discussione suggeriti per il video: 1. Le auto ci consentono di spostarci più velocemente da un punto ad un altro. Un tempo però, le auto erano più lente dei cavalli. 2. Nel corso della ricerca volta a migliorare le prestazioni dell’automobile,
sono stati esaminati gli elementi che potrebbero influenzare la velocità di un'auto. 3. Gli ingegneri hanno preso in considerazione tutte le parti di un’auto per poter progettare motori e meccanismi più potenti. 4. Sono stati migliorati ruote e pneumatici; le dimensioni e i materiali sono stati modificati. 5. Oggi, le auto possono raggiungere velocità di fino 400 km/h (250 mph).

speed-explore-phase

Domande per il dibattito 1. Quali migliorie sono state apportate su tali auto per renderle più veloce? Esistono molti fattori che possono influenzare la velocità di un'automobile. Dimensioni delle ruote, potenza del motore, ingranaggi, aerodinamica e peso sono i più comuni. Il colore dell'auto, la marca o l’esperienza del conducente non dovrebbero essere considerati come potenziali elementi di studio. 2. Quali elementi possono influenzare il tempo necessario a una macchina per percorrere una certa distanza il più velocemente possibile? Questa risposta dovrebbe servire come base per comprendere il contenuto. Vale a dire che all’inizio della lezione, le risposte degli studenti possono essere errate. Tuttavia, entro la fine della lezione, gli studenti dovrebbero essere in grado di fornire una risposta precisa alla domanda. 3. Che cosa puoi dedurre sul rapporto tra la circonferenza delle ruote e il tempo che impiega l'auto per percorrere una distanza? Maggiori sono le dimensioni della ruota, più velocemente l'auto percorrerà la distanza, se tutti gli altri parametri rimangono costanti. 4. Che cosa hai notato della configurazione della puleggia e dell’effetto che ha sulla velocità di percorrenza dell’auto? Una delle configurazioni della puleggia rende l’auto più veloce e l’altra ne riduce la velocità. 5. Come puoi misurare la velocità di un oggetto? La velocità viene misurata dividendo il tempo necessario per percorrere una distanza per tale distanza. Un'unità di velocità è sempre la distanza per un determinato periodo di tempo. Chiedi agli studenti di raccogliere le proprie risposte, corredate di testo o immagini, nello strumento di documentazione.

3. Fase di creazione

(45-60 minuti)

Costruzione e programmazione di un’auto da corsa Gli studenti seguiranno le istruzioni di montaggio per creare un’auto da corsa. Questi tipi di veicoli sono ottimizzati per andare più velocemente possibile. 1. Costruisci un’auto da corsa. Nel modulo propulsore utilizzato per il progetto viene impiegata una puleggia. Tale sistema di pulegge può essere assemblato con due posizioni diverse: a velocità ridotta (puleggia piccola e puleggia grande) o a velocità normale (da puleggia grande a puleggia grande).

race-car-instructions-preview

2. Programma l’auto da corsa per calcolare il tempo. Gli studenti devono tenere una mano davanti all’auto da corsa prima dell'inizio del programma. Tale programma inizierà visualizzando il n. 0 e attenderà il segnale di avvio. Quando gli studenti tolgono le mani, programma farà accendere il motore alla massima potenza e ripeterà l’operazione, aggiungendo il n ° 1 sul display. Il ciclo verrà ripetuto fino alla fine della gara. Quindi il motore si spegnerà.

race-car-program

Importante Per questo programma, gli studenti devono tenere le mani davanti all’auto prima di eseguire la stringa di programma. Quando si tolgono le mani, la macchina inizierà la gara. Importante Per questa indagine, è fondamentale che la configurazione rimanga invariata per tutta la durata del test. Solo in tal modo gli studenti possono isolare un elemento alla volta: * La linea di partenza deve essere sempre alla stessa distanza dal traguardo, che può essere una parete o una scatola. * La distanza tra la linea di partenza e il traguardo è più di 2 m (2,5 yd).

race-car

Studio dei fattori di velocità Da questo modello, gli studenti devono essere in grado di testare diversi fattori, uno alla volta. Devono testare una distanza maggiore di 2 m (2,5 yd) per vedere i risultati. 1. Partecipa alla gara con le ruote PICCOLE a una potenza del motore pari a 10. Durante l’esecuzione di questo, gli studenti devono registrare il numero sul display. Devono ripetere il test tre volte per assicurarsi che sia coerente. Se il valore in uno dei tre test è sproporzionato, ripetere il test una quarta volta. Questo valore è il numero approssimativo di secondi impiegati dall’auto da corsa per percorrere la distanza. 2. Partecipa alla gara con le ruote GRANDI a una potenza del motore pari a 10. Cambiando le ruote, l’auto da corsa dovrebbe impiegare meno tempo a percorrere la stessa distanza e, di conseguenza, dovrebbe essere più veloce. Ripetere il test tre volte ne assicura la coerenza. Se il valore di uno dei tre test è sproporzionato, ripetere il test una quarta volta. Suggerimento Si potrebbero considerare altre opzioni per raggiungere un risultato più preciso, tra cui l’aumento del numero di prove o il calcolo della media. 3. Prevedi il tempo necessario per percorrere due volte la distanza. Quando la distanza raddoppia e il livello di potenza del motore, nonché le dimensioni degli pneumatici sono gli stessi del test precedente, anche il numero di secondi dovrebbe raddoppiare.

Ulteriori indagini (facoltativo, 45-60 minuti) Utilizza la sezione "Ulteriori indagini" del progetto dello studente come approfondimento facoltativo. Tieni presente che queste sono attività di approfondimento della sezione "Indagini" e sono progettate per gli studenti più grandi o più esperti. Con lo stesso modello di auto da corsa e la stessa configurazione, gli studenti possono ipotizzare e testare altri fattori che possono influenzare la velocità dell’auto. 1. Cambia la potenza del motore. Se si cambia il livello di potenza del motore da 10 a 5, l’auto da corsa impiegherà più tempo per percorrere la stessa distanza. 2. Cambia il meccanismo di propulsione (configurazione della puleggia). Cambiando il meccanismo di propulsione dalla posizione normale alla posizione a velocità ridotta, l’auto da corsa impiegherà più tempo per percorrere la stessa distanza.

pulley-configurations

3. Esamina un altro elemento. Chiedi agli studenti di eseguire il test basandosi su un altro fattore che ritengono possa influenzare la velocità dell’auto da corsa: larghezza, lunghezza, altezza, peso o un altro fattore a scelta. Suggerimento per la collaborazione Concedi agli studenti il tempo necessario per progettare e costruire auto da corsa uniche, così che possano applicare le loro scoperte e renderle più veloci possibile. Riunisci i team, organizza una gara e scopri di chi è l’auto più veloce.

4. Fase di condivisione

(45+ minuti)

Completamento del documento Chiedi agli studenti di documentare il progetto in una serie di modi (i suggerimenti possono includere): * Chiedi loro di effettuare un fermo immagine dei risultati ottenuti. * Inducili a confrontare queste immagini con immagini di vita reale. * Invita gli studenti a registrare un video in cui descrivono il loro progetto alla classe. Suggerimenti Gli studenti possono raccogliere dati in un formato grafico o su un foglio di calcolo. Gli studenti possono anche presentare graficamente i risultati dei test effettuati. Presentazione dei risultati Alla fine di questo progetto, gli studenti devono presentare il gli elementi che influenzano la velocità dell’auto. Le conclusioni devono riflettere il fatto che pneumatici più grandi, motori più potenti e una potenza del motore maggiore generano velocità molto più elevate. Per migliorare le presentazioni degli studenti: * Chiedi loro di contestualizzare la loro spiegazione. * Chiedi loro di analizzare situazioni nella vita reale in cui essi hanno osservato la velocità come elemento. * Discuti il collegamento tra i risultati ottenuti e tali situazioni particolari.

Valutazione del progetto

Rubriche di valutazione del progetto NGSS (Next Generation Science Standards, Standard scientifici di prossima generazione, utilizzati negli USA) Puoi utilizzare queste sezioni di valutazione con la griglia delle sezioni di osservazione, che si trova nel capitolo "Valutazione con WeDo 2.0". Fase di esplorazione Durante la fase di esplorazione, assicurati che lo studente sia coinvolto attivamente nel dibattito, ponga e risponda alle domande e sia in grado di descrivere i fattori che incidono sulla velocità delle auto. 1. Lo studente non è in grado di rispondere alle domande o partecipare al dibattito in modo adeguato, né descrivere i fattori che incidono sulla velocità. 2. Lo studente è in grado, su richiesta dell’insegnante, di rispondere alle domande o partecipare al dibattito in modo adeguato o, se aiutato, di descrivere i fattori che incidono sulla velocità. 3. Lo studente è in grado di rispondere alle domande e partecipare al dibattito in classe in modo adeguato o descrivere i fattori che incidono sulla velocità anche se non nel dettaglio. 4. Lo studente è in grado di approfondire le spiegazioni durante il dibattito o di descrivere in modo dettagliato i fattori che incidono sulla velocità. Fase di creazione Durante la fase di creazione, assicurati che lo studente sia in grado di lavorare all’interno di un team, testare un fattore alla volta per determinare la sua influenza sulla velocità e usare le informazioni raccolte nella fase di esplorazione. 1. Lo studente non è in grado di lavorare bene all’interno di un team e completare i test su ogni fattore che incide sulla velocità al fine di utilizzare le informazioni. 2. Lo studente è in grado di lavorare all’interno di un team e completare, se aiutato, i test su ogni fattore che incide sulla velocità al fine di utilizzare le informazioni. 3. Lo studente è in grado di lavorare all’interno di un team, contribuire al dibattito e completare i test su ogni fattore al fine di utilizzare le informazioni. 4. Lo studente è in grado di lavorare all’interno di un team rivestendo il ruolo di leader ed eseguire test approfonditi sui fattori che incidono sulla velocità oltre agli elementi richiesti. Fase di condivisione Durante la fase di condivisione, assicurati che lo studente sia in grado di partecipare al dibattito sulle indagini, spiegare i risultati ottenuti e utilizzare informazioni importanti derivanti dal progetto per creare un rapporto finale. 1. Lo studente non è in grado di partecipare al dibattito esplorativo e utilizzare le informazioni per creare un progetto finale. 2. Lo studente è in grado, su richiesta dell’insegnante, di partecipare al dibattito esplorativo e utilizzare informazioni limitate per creare un progetto di base finale. 3. Lo studente è in grado di partecipare al dibattito esplorativo sulle forze e utilizzare le informazioni raccolte per creare un progetto finale. 4. Lo studente è in grado di contribuire al dibattito in classe con approfondimenti sull’argomento trattato e utilizzare le informazioni raccolte per creare un progetto finale comprensivo di ulteriori elementi richiesti. Sessioni di valutazione del progetto ELA Puoi utilizzare queste sezioni di valutazione con la griglia delle sezioni di osservazione, che si trova nel capitolo "Valutazione con WeDo 2.0". Fase di esplorazione Durante la fase di esplorazione, assicurati che lo studenti sia di grado di spiegare bene le proprie idee e di aver compreso le domande poste. 1. Lo studente non è in grado di condividere le proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione. 2. Lo studente è in grado, su richiesta dell’insegnante, di condividere le proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione. 3. Lo studente sa esporre le proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione in modo adeguato. 4. Lo studente fornisce spiegazioni approfondite e dettagliate delle proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione. Fase di creazione Durante la fase di creazione, assicurati che lo studente compia le scelte appropriate (vale a dire, fermi immagine, video, testo) e documenti i risultati come da aspettative. 1. Lo studente non riesce a documentare i risultati durante tutta l'indagine. 2. Lo studente documenta i propri risultati, ma la documentazione è incompleta o non soddisfa le aspettative stabilite. 3. Lo studente documenta i propri risultati per ciascun componente dell’indagine in modo adeguato e seleziona scelte appropriate. 4. Lo studente si avvale di vari metodi appropriati per documentare i propri risultati e supera le aspettative stabilite. Fase di condivisione Durante la fase di condivisione, assicurati che lo studente si serva dei risultati ottenuti dall’indagine come prova giustificativa dei ragionamento svolto e si attenga alle linee guida stabilite per presentare i risultati in pubblico. 1. Lo studente non si avvale dei risultati ottenuti come prova nelle idee condivise durante la presentazione. Lo studente non si attiene alle linee guida stabilite. 2. Lo studente si avvale di alcune prove ottenute dai risultati dell’indagine, ma la giustificazione fornita è limitata. Le linee guida stabilite vengono generalmente seguite, ma presentano una o più lacune. 3. Lo studente fornisce le prove per giustificare i risultati ottenuti in modo adeguato e si attiene alle linee guida stabilite durante la presentazione. 4. Lo studente discute i risultati ottenuti e si serve completamente delle prove per giustificare il ragionamento svolto attenendosi a tutte le linee guida stabilite.

5. Differenziazione

Per garantire un lavoro di successo, fornisci ulteriori istruzioni sulla costruzione e programmazione, ad esempio: * Spiega come condurre un'indagine. * Definisci i fattori sui quali gli studenti devono concentrarsi, come le dimensioni delle ruote, la potenza del motore o il tipo di configurazione della puleggia. Stabilisci nello specifico le aspettative per gli studenti in merito al modo di presentare e documentare i risultati ottenuti. Ulteriori indagini Per rendere più stimolante la sfida, concedi più tempo per esaminare i progetti e i programmi creati dagli studenti. Così facendo, gli studenti avranno modo di esaminare ulteriori fattori che influenzano la velocità. Fraintendimenti degli studenti Spesso gli studenti faticano a distinguere la velocità dall’accelerazione. Un fraintendimento comune tra gli studenti è l’idea che se la velocità è costante, lo è anche l’accelerazione. Velocità e accelerazione sono due concetti differenti che sono collegati tra loro, ma se la velocità rimane invariata, non ha luogo alcuna accelerazione o decelerazione.

Supporto per insegnante

Gli studenti effettueranno le seguenti attività: Esamina le caratteristiche di un’auto da corsa. Crea e programma un’auto da corsa per studiare quali fattori la renderebbero più veloce. Documenta e presenta i modi in cui rendere più veloce l’auto da corsa.

NGSS
3-PS2-2
4-PS3-1

CCSS
CCSS.ELA-Literacy.W.3.8
CCSS.ELA-Literacy.SL.3.1.a
CCSS.ELA-Literacy.SL.3.1.d

Materiale per studenti

Download, view or share the student worksheet, either as an online HTML page or a printable PDF

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.