BricQ Motion Essential

Vektløfter

Utforsk bevegelsen til en vektløfter mens de trener på treningsstudioet. Hvordan kan mekanisk fordel hjelpe dem å løfte mer vekt?

30-45 min.
Avansert
3.-4. trinn
U2L5.Thumbnail.png

Forberede

  • Gjennomgå det nettbaserte elevmaterialet. Bruk en projektor til å dele dette materialet med elevene dine i løpet av leksjonen. Vurder å bygge vektløftermodellen som skal brukes i løpet av leksjonen på forhånd, slik at dette hjelper elevene som har problemer med å bygge.
  • Kontroller at du har tatt for deg de relevante begrepene (dvs. tyngdekraft, gire opp, gire ned) 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.

Engasjere

(Hele klassen, 5 minutter)

  • Se elevvideoen her, eller få tilgang til den via det nettbaserte elevmaterialet.
U2L5.EngageThumbnail.png

-Start en liten diskusjon om hvilke krefter elevene har sett i de ulike typene vektløfting i videoen.

  • Still spørsmål som:
    • Hvilke krefter hjelper en vektløfter løfte vektene? (Muskler trekker for å bevege kroppen vår, og de skyver eller trekker for å løfte og senke vekter.)
    • Hvilken kraft får vektene til å komme ned igjen? (Tyngdekraften.)
    • Hva er en trinse og en talje? Hvordan kan disse hjelpe en vektløfter med treningen? (Trinser er hjul som et tau eller kabel ruller over. En talje er et system med to eller flere trinser med et tau eller kabel gjenget mellom dem. Det kan oppnå en mekanisk fordel i forbindelse med å trekke en last.)
  • Fortell elevene at de skal bygge en vektløftermodell, og deretter eksperimentere for å utforske balanserte og ubalanserte krefter.

Utforske

(Små grupper, 25 minutter)

  • Be elevene om å arbeide parvis for å bygge vektløftermodellen. 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.
  • Byggetrinn 21-29 kan være utfordrende for elevene. I disse trinnene begynner de å innlemme flere LEGO Technic elementer i byggingen, og de demonstrerer observasjonsferdigheter for å rute snoren på riktig måte. Bruk referansemodellen du har forhåndsbygd til å hjelpe elevene med å identifisere eventuelle feil i byggingen.
  • Du finner byggestøtte i Tips-delen nedenfor.

Eksperiment 1:

  • Be elevene teste modellen ved bruk av trinseposisjon 1 fra byggeinstruksjonene for å heve vektstangen.
  • Be dem registrere observasjonene på elevarkene. (Denne modellen har ingen mekanisk fordel fordi den genererer ikke en økning eller reduksjon av nødvendig innsats eller hastighet. Den endrer bare retningen på bevegelsen.)
    • Modellen er ikke «sterk nok» i denne konfigurasjonen til å løfte vektstangen med alle fire vektene (hjulene) på. Den kan bare løfte med færre hjul.
  • Be elevene fjerne ett hjul fra vektstangen om gangen, gjenta eksperimentet med færre hjul og å registrere hva som skjer.

Forklare

(Hele klassen, 10 minutter)

  • Samle elevene slik at de kan dele det de har lært.
  • Still følgende spørsmål: Var kraften som virket på vektløfteren balansert eller ubalansert? (Kraften var balansert fordi modellen ikke beveget seg før den ble skjøvet / trukket opp og ned for hånd.)

Eksperiment 2:

  • Vis elevene hvordan de endrer modellen til trinseposisjon 2.
  • Be dem teste modellen i denne posisjonen og registrere observasjonene på elevarkene.

Utdype

(Hele klassen, 5 minutter)

  • Samle elevene slik at de kan gjennomgå og diskutere eksperimentene sine.
  • Still spørsmål som:
    • Hva la du merke til om bevegelsen til vektløfteren da du endret snorposisjonen? (Det var lettere å flytte vekten, den beveget seg av seg selv, og den beveget seg ikke så høyt.)
    • Hva fører til at vektløfteren løfter vektene? (Vekten [dvs. tyngdekraften] trekker ned de vektede klossene, og trinsene konverterer den nedadgående bevegelsen til et oppadgående trekk.)
    • Hvorfor har trinseposisjon 2 et annet resultat fra trinseposisjon 1? (Posisjon 2 gir modellen en mekanisk fordel på 2 til 1. Dette betyr at modellen halverer innsatsen som trengs for å løfte lasten, men halverer også høyden som lasten løftes til. Du må hale inn dobbel så lang snorlengde for å løfte lasten til samme høyde som trinseposisjon 1.)
  • Gi elevene tid til å demontere modellene, sortere klossene tilbake i sorteringsbrettene og rydde opp i arbeidsstasjonene.

Evaluere

(Pågående gjennom hele leksjonen)

  • Still «hvorfor»- og «hvordan»-spørsmål gjennom hele leksjonen for å få elevene til å tenke på begrepene de jobber med.
  • Still veiledende spørsmål for å oppmuntre dem til å «tenke høyt» og forklare tankeprosesser og resonnement i problemløsningsbeslutningene de tok under bygging av modellene.

Observasjonssjekkliste

  • Vurder elevenes ferdigheter i å beskrive de balanserte og ubalanserte kreftene som er til stede i modellen.
  • Lag en skala som stemmer overens med behovene dine. For eksempel:
    1. Trenger ytterligere støtte
    2. Kan arbeide selvstendig
    3. Kan undervise andre

Egenvurdering

  • Be hver elev om å velge klossen de mener beskriver arbeidet deres på best måte:
    • Grønn: Jeg tror at jeg kan beskrive balanserte og ubalanserte krefter.
    • Blå: Jeg vet at jeg kan beskrive balanserte og ubalanserte krefter.
    • Lilla: Jeg kan beskrive balanserte og ubalanserte krefter, og jeg kan hjelpe en venn med å forstå dette også.

Partilbakemelding

  • Be elevene, parvis, diskutere erfaringene med å jobbe sammen.
  • Oppfordre dem til å bruke uttalelser som:
    • Jeg syntes det var bra at du ...
    • Jeg vil gjerne høre mer om hvordan du ...
45401-assessment.png

Tips

Modelltips

  • Trinsene kan konfigureres slik:
    • Posisjon 1
U2L5.01.png
  • Posisjon 2
_U2L5.02.png

Tilpasning og variasjon

Forenkle denne leksjonen ved å:

  • Be elevene prøve modellen først uten «vekter» ved å skyve ned på den gule akslingen med den ene hånden og hvile den andre på toppen av de vektede klossene
  • Be dem beskrive hva de ser og føler når de skyver ned på den gule akslingen.

Øk vanskelighetsgraden ved å:

  • Be elevene bruke klosser eller de andre hjulene i settet for å legge til ekstra vekt på både vektstengene og de bakre vektene, og deretter utfordre hverandre til å balansere modellen
  • Be elevene bruke klossene i settet for å tilføre karakter til modellene

Flere ideer

(Merk: Dette vil kreve ekstra tid.)
For å legge til rette for utvikling av matematiske ferdigheter konfigurerer du vektløftermodellen ved bruk av trinseposisjon 1, med vektmodulen løftet så høyt som mulig. Modellen vil holde seg balansert. Be elevene beregne hvor mange hjul de må fjerne for at vektløfteren skal reise seg, og for at vekten skal falle (dvs. ubalansert kraft).

Dette er vektene for hver del av vektløftermodellen:

  • Vektmodul 121 g
  • Vektløfter 40 g
  • Hjul 23 g (hver)

Trinsenes justering og friksjonskraften på trinsene vil ha en liten effekt på vektene, derfor vil vekten på hver side variere.

MAT0003 – bruke ulike måleenheter for lengde og masse i praktiske situasjoner og begrunne valget av måleenhet

Lærerstøtte

Elevene kommer til å:

  • Eksperimentere og måle effekten av balanserte og ubalanserte krefter på et objekt
  • Utforske den mekaniske fordelen av et taljesystem
  • LEGO® Education BricQ Motion Essential sett (ett sett for to elever)

Naturfag etter 7.trinn – NAT0007:

  • stille spørsmål og lage hypoteser om naturfaglige fenomener, identifisere variabler og samle data for å finne svar
  • skille mellom observasjoner og slutninger, organisere data, bruke årsak-virkning-argumenter, trekke slutninger, vurdere feilkilder og presentere funn
  • bruke og vurdere modeller som representerer fenomener man ikke kan observere direkte, og gjøre rede for hvorfor det brukes modeller i naturfag

Matematikk etter 7.trinn – MAT0007:

  • logge, sortere, presentere og lese data i tabellar og diagram og grunngi valet av framstilling

Elevmateriale

Elevark

Last ned, vis eller del som en HTML-nettside eller en utskrivbar 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.