Første tannhjul

1. Forberede

• Les gjennom elevmaterialet i EV3 Classroom-appen.
• Samle inn informasjon om tannhjul som hjelper elevene med å forstå konsepter som tannhjulsforhold, inn- og ut-tannhjul og mellomhjul.

2. Engasjere (5 Min.)

• Bruk ideene i Starte en diskusjon-delen nedenfor til å engasjere elevene i en diskusjon knyttet til denne leksjonen.
• Del klassen inn i par.

3. Utforske (20 min.)

• Be hvert par bygge tannhjulsmodellen.
• Gi dem litt tid til å teste roboten for å kontrollere at modellen er bygget på riktig måte og fungerer som forventet.

4. Forklare (10 min.)

• Be hvert lag utføre eksperimentet ved bruk av hver av de foreslåtte tannhjulskombinasjonene, og registrer resultatene.
• Forsikre deg om at de kan lage sine egne testtabeller.

5. Utdype (10 min.)

• Be elevene analysere hvordan de ulike tannhjulskombinasjonene forholder seg til antallet rotasjoner og dreieretningen.
• Be hvert lag oppsummere resultatene av eksperimentene kjapt.
• Ikke glem å gi elevene nok tid til å rydde opp.

6. Evaluere

• Gi tilbakemelding på elevenes arbeid.
• Du kan bruke de vedlagte vurderingsrubrikkene for å forenkle prosessen.

Tannhjul finnes overalt i livene våre! Enkelt forklart, tannhjul er hjul med tenner. To eller flere tannhjul som går inn i hverandre kan brukes til å overføre kraft, øke eller redusere fart og endre rotasjonens retning.

Start en diskusjon om tannhjul ved å stille relevante spørsmål, som:

• Hva er et tannhjul?
• Er du kjent med noen maskiner som bruker tannhjul?
• Hva skjer med dreieretningen når to tannhjul går inn i hverandre?
• Hvordan er tannhjulsforholdet knyttet til antall på tannhjulene?

Byggeinstruksjoner

• Tannhjulsmodell

Bruk av modellen
Plasser modellen på en solid og jevn overflate. Kontroller at både tannhjulspekeren og pekeren for referansemotoren peker oppover. Kjør programmet og hold styr på tannhjulspekeren for å telle antall rotasjoner. Begge motorene skal dreie nøyaktig én rotasjon. Elevene endrer tannhjulsforholdet til høyre motor og bruker venstre motor som referanse.

Gjennomføre eksperimentet
Når de gjennomfører eksperimentene sine, minner du elevene på følgende:

• Registrer eksperimentnummeret, om modellen er giret opp eller ned, tannhjulsforholdet, hva du tror kommer til å skje, antallet observerte rotasjoner og dreieretningen i en testtabell. Sørg for at det er nok plass til å registrere flere observasjoner.
• Utfør eksperimentet ved bruk av hver tannhjulskombinasjon.

Programmere

Forenkle denne leksjonen ved å:

• hjelpe elevene til å analysere hvordan tannhjulskombinasjonene forholder seg til antallet rotasjoner og dreieretningen til tannhjulspekeren
• redusere antallet tannhjulskombinasjoner elevene må undersøke

Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:

• oppmuntre elevene til å definere en funksjon som forutser antallet rotasjoner basert på tannhjulsforholdet
• utfordre elevene til å endre programmet for hvert tannhjulsalternativ slik at tannhjulspekeren dreier nøyaktig én rotasjon

Observasjonssjekkliste for lærer
Lag en skala som stemmer overens med behovene dine, for eksempel:

1. Delvis fullført
2. Fullstendig fullført
3. Overgikk forventningene

Bruk følgende kriterier for å evaluere elevenes arbeid:

• Elevene forstod hvordan tannhjul påvirker dreieretningen til et drivhjul.
• Elevene forklarte hvordan tannhjulsforholdet forholder seg til antallet rotasjoner til drivhjulet.
• Elevene lærte hvordan de beregnet tannhjulsforhold basert på antall tenner på tannhjulene.

Egenvurdering
Be hver elev om å velge klossen de mener beskriver arbeidet deres på best måte.

• Bronse: Jeg har utført eksperimentene, men forutså ikke resultatene basert på tannhjulskombinasjoner.
• Sølv: Jeg forutså, med litt hjelp, dreieretningen i eksperimentene basert på tannhjulskombinasjonen som ble brukt.
• Gull: Jeg har brukt min forståelse av tannhjulskombinasjoner til å forutsi dreieretningen og antallet rotasjoner i eksperimentene.
• Platina: Jeg har brukt min forståelse av tannhjulskombinasjoner til å forutsi dreieretningen og antallet rotasjoner i eksperimentene. Jeg har også forutsett innvirkningen på hastigheten og dreiemomentet til drivhjulet.

For å integrere utvikling av språkferdigheter ber du elevene om å:

• lage en kort rapport som fokuserer på resultatene av eksperimentene og reelle eksempler på maskiner som bruker tannhjul
• lage en presentasjon som forklarer resultatene av eksperimentene og hva de lærte

Merk: Dette kommer til å ta mer tid enn en vanlig økt.

Elevene som likte denne leksjonen, kan også være interessert i å utforske disse karrieremulighetene:

• Produksjon og maskinteknikk (forprosjektering)
• Naturfag, teknologi, maskinteknikk og matematikk (naturfag og matematikk)