Turner

• Gjennomgå det nettbaserte elevmaterialet. Bruk en projektor til å dele dette materialet med elevene dine i løpet av leksjonen.
• Vurder å bygge turnermodellen som skal brukes i løpet av leksjonen i forkant, slik at dette hjelper elevene som har problemer med å bygge.
• Kontroller at du har tatt for deg de relevante begrepene (dvs. Newtons tre bevegelseslover) i en tidligere leksjon.
• Vurder evnene og bakgrunnen til alle elevene. Tilpass og varier leksjonen for å gjøre den tilgjengelig for alle. Se delen Tilpasning og variasjon nedenfor for forslag.

• Se elevvideoen her, eller få tilgang til den via det nettbaserte elevmaterialet.

• Start en liten diskusjon om kraften som hjelper en turner å svinge på en svingstang.
• Still spørsmål som:
  • Hvilken kraft er nødvendig for å få turneren til å bevege seg? (Turnere bruker skyv- og trekkrefter med musklene for å genererer et kraftmoment framover, for å kunne overvinne tyngdekraften som trekker dem nedover.)
  • Hva holder turneren i gang? (Newtons første lov sier at et objekt i bevegelse forblir i bevegelse, helt til en ekstern kraft virker på den. Når musklene slutter å skyve, vil luftmotstanden og friksjonen mellom turnerens hender og stangen til slutt få dem til å stoppe nederst på stangen fordi tyngdekraften trekker dem nedover.)
• Fortell elevene at de skal bygge en bil som drives av en turner.
• Gi et sett til hver gruppe.

• Be elevene om å arbeide parvis for å bygge turnermodellen. Be dem om å arbeide etter tur. En partner leter etter klossene mens den andre bygger, og bytt roller etter at hvert trinn er gjort.
• Denne modellen bør bare ta 15–20 minutter å bygge. Når de er ferdige med å bygge, må elevene finne en åpen plass der de kan prøve modellen.
• Du finner byggestøtte i Tips-delen nedenfor.
• Deretter ber du dem om å utføre de 3 eksperimentene som finnes i elevmaterialet.

Eksperiment 1:

• Be elevene om å bruke en bit maskeringsteip til å markere en linje og deretter svinge turneren med skrallestengene brettet inn, og observere hva som skjer.

Eksperiment 2:

• Deretter ber du dem om å utforske hvordan de kan få pendelbilen til å bevege seg fremover ved hjelp av skrallestengene.
• Be elevene om å vippe ned fremre skrallestang på bilene.
• Be dem plassere modellene på startstreken, trekke pendelen tilbake 90 grader og slippe dem.
• Be dem bruke en LEGO^® kloss til å markere den tilbakelagte distansen, og for å måle og registrere distansen på elevarket (Lærerstøtte - Ytterligere ressurser).
• Nå ber du dem utvikle hypoteser om hvor langt bilen beveger seg hvis de trekker pendelen tilbake så langt som mulig (dvs. rundt 160 grader). Be dem plassere en annen kloss for å markere den forventede distansen (p).
• Be dem teste for å se om hypotesen var riktig, og registrere den faktiske tilbakelagte distansen (a) på elevarket (Lærerstøtte - Ytterligere ressurser).

Eksperiment 3:

• Be elevene om å folde inn begge skrallestengene. Forklar at de nå skal observere hva som skjer når de slipper turneren, med bilen hvilende mot hånden.

• Samle elevene slik at de kan dele det de har observert i gruppene.  
• Still spørsmål som:
  • Hvorfor beveget bilen seg frem og tilbake med begge skrallestengene brettet inn? (Den svinger bakover og fremover fordi netto kraft er null.)
  • Hvilke krefter er til stede? (Tyngdekraften trekker turneren nedover. Kraftmomentet i svingbevegelsen er stivt festet til omdreiningspunktet på toppen, og det er lav friksjon på hjulene / akslene. Derfor beveger bilen seg litt fremover og tilbake idet turneren svinger. Den fremadgående bevegelsen er mer eller mindre lik bevegelsen bakover, slik at bilen faktisk ikke beveger seg.)
  • Hvilket mønster observerte du i bilens bevegelse? (Bilen bremser ned mellom hver sving turneren gjør.)
  • Hvorfor reduseres bilens tilbakelagte distanse mellom hver sving? (Pendelen mister kraftmomentet på grunn av friksjonen på hjulene og akslene, i tillegg til luftmotstand, slik at den stanser med pendelen på sitt laveste punkt.)
  • Hvilken effekt hadde en større pendelsving på den tilbakelagte distansen? (Den større svingen genererte større kraftmoment, som gjorde at bilen beveget seg lenger.)
  • Hva observerte du da du slapp turneren mens bilen berørte hånden din, uten at skrallestangen var i bruk? (Det er en lik og motsatt kraft, som du kan føle når den presser mot hånden når modellen skyves avgårde.)
  • Hvis elevene har problemer med å svare, spør du dem:
    • Skjøv du den?
    • Hvordan beveget den seg?

• Hvis du har nok tid, oppfordrer du elevene til å utforske hvordan de kan få bilen til å bevege seg bakover.
• Gi elevene tid til å demontere modellene, sortere klossene tilbake i sorteringsbrettene og rydde opp i arbeidsstasjonene.

• Gi tilbakemelding på elevenes arbeid.
• Start egenvurdering.
• Bruk de vedlagte vurderingsrubrikkene til å forenkle prosessen.

Observasjonssjekkliste 

• Vurder elevenes ferdigheter i å beskrive hvordan massen av et objekt og kreftene som virker på det, kan endre bevegelsen.
• Lag en skala som stemmer overens med behovene dine. For eksempel:
  • Trenger ytterligere støtte
  • Kan arbeide selvstendig
  • Kan undervise andre

Egenvurdering 

• Be hver elev om å velge klossen de mener beskriver arbeidet deres på best måte: 
  • Grønn: Jeg kan, med litt hjelp, beskrive hvordan kraft og masse kan endre et objekts bevegelse. 
  • Blå: Jeg kan, med litt hjelp, beskrive hvordan kraft og masse kan endre et objekts bevegelse.
  • Lilla: Jeg kan beskrive og forklare hvordan kraft og masse kan endre et objekts bevegelse.

Partilbakemelding

• Oppmuntre elevene til å vurdere klassekameratene sine ved å:
  • Bruke klosseskalaen ovenfor for å vurdere hverandres arbeid
  • Presentere ideene og gi konstruktiv tilbakemelding

MODELLTIPS

• Det er vanlig for elevene å gjøre feil mens de bygger turnerens armer (dvs. de bygger dem bakover). Hvis dette skjer, viser du dem en fullført modell og påpeker forskjellene i konstruksjon.
• Minn elevene på å telle hullene i bjelkene og platene for å hjelpe dem med å plassere klossene riktig.

Forenkle denne leksjonen ved å:

• Be elevene om å gjennomføre kun eksperiment 1 og 3, og hoppe over skrallene

Øk vanskelighetsgraden ved å:

• Be elevene finne ut selv hvordan bilen beveger seg bakover, og deretter gjenta eksperiment 2 (De må brette inn fremre skrallestang og senke bakre skrallestang på tannhjulet)
• Utfordre elevene til å utforme modellen på nytt for å få den til å tilbakelegge en større distanse, samtidig som de bruker en klossevekt som er lik pendelmassen

(Merk: Dette vil kreve ekstra tid.)
For å innlemme utvikling av matematiske ferdigheter ber du elevene om å eksperimentere ved å trekke turneren tilbake ved fem forskjellige vinkler, der én av skrallestengene er i bruk. Be dem om å registrere tilbakelagt distanse for hver vinkel. For en ekstra utfordring ber du dem om å plotte høyden som pendelen falt fra og hvor langt bilen beveget seg, på en x-y-akse. Be dem forklare hvordan plottet ser ut og hvorfor.

MAT0007 – logge, sortere, presentere og lese data i tabeller og diagrammer og begrunne valget av framstilling

Last ned leksjonsplanen for personlig læringssett fra ressursene for hybridlæring.