MINDSTORMS EV3 grunnsett

Skli ned en helling

Bygg en vippeplattform for å bestemme friksjonskoeffisienten til ulike objekter.

45-90 min.
Middels
5.-7. trinn
lesson-header-2-4

Leksjonsplan

1. Forberede

  • Les gjennom elevmaterialet i EV3 Classroom-appen.
  • Samle inn informasjon om friksjonstyper generelt og spesielt statisk friksjon.
  • Forbered flere testobjekter med en varierende grad av statisk friksjon for hvert lag, som en LEGO® Technic bjelke, et viskelær og et lite ark.

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 vippeplattformen.
  • 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 minst tre ganger for hvert objekt, og registrere resultatene.
  • Forsikre deg om at de kan lage sine egne testtabeller.

5. Utdype (10 min.)

  • Be elevene om å organisere objektene de har testet i henhold til de strukturelle egenskapene.
  • 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.

Start en diskusjon

Friksjon er et hverdagslig fenomen. Hvis du gnir hendene mot hverandre hurtig, kan du føle varmen som utvikler seg. Friksjonskrefter kan bli bevisst utnyttet, for eksempel i utformingen av skosåler for å hindre fall på glatte overflater. Ideen bak skøyter er å holde friksjonen så lav som mulig, slik at de glir over isen. Riveflaten på en fyrstikkeske er laget slik at fyrstikken varmes opp og antennes, når du gnir den mot flaten.

engage-2-4

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

  • Hva henviser begrepet friksjon til?
  • Kjenner du til tekniske enheter som utnytter egenskapene til friksjon?
  • I hvilke situasjoner er friksjon ønskelig? I hvilke situasjoner er det ikke ønskelig?
  • Hvordan kan friksjon reduseres?

Byggetips

Byggeinstruksjoner

Bruke gyrosensoren
Gyrosensoren må stå helt stille mens den plugges inn i EV3-klossen og i løpet av oppstarten av EV3-klossen. Hvis vinkelavlesningen til gyrosensoren endres mens rampen står stille, plugger du sensoren ut og deretter inn igjen.

Bruk av modellen
Plasser modellen på en solid og jevn overflate. Hvis overflaten ikke er jevn, blir vinklene og tilhørende friksjonskoeffisienten feil. Kjør programmet og vent til trykksensoren vises på displayet. Dette tilbakestiller rampen til utgangsposisjonen slik at programmet kan fastslå riktige vinkler og friksjonskoeffisienten. Plasser objektet som skal studeres midt på rampen, på enden. Trykk på trykksensoren koblet til port 1 for å starte testkjøringen. Rampen vil stige langsomt. Trykk på trykksensoren på nytt så snart som objektet begynner å gli. Dette stanser testkjøringen. Vinkelen og den tilknyttede friksjonskoeffisienten vises på displayet.

Kjøre eksperimentet
Når de kjører eksperimentene sine, minner du elevene på følgende:

  • Vinkelen til rampen i tillegg til friksjonskoeffisienten vises på displayet.
  • Registrer eksperimentnummeret, vinkelen og friksjonskoeffisienten i en testtabell. Sørg for at det er nok plass til å registrere andre observasjoner.
  • Utfør eksperimentet minst tre ganger med hvert testobjekt, og bruk gjennomsnittsverdiene for å sikre de mest pålitelige resultatene.

Programmeringstips

Programmere

EV3 Classroom-Programs 2-4-program nb-no

Tilpasning og variasjon

Forenkle denne leksjonen ved å:

  • hjelpe elevene til å organisere testobjektene i henhold til de strukturelle egenskapene.

Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:

  • utforske diagrammer over kraftkomponenter, normalkrefter, og hvordan trigonometriske funksjoner blir brukt til å analysere fenomener på skråplan
  • utfordre elevene til å finne måter de kan forbedre nøyaktigheten til eksperimentene på

Vurderingsmuligheter

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 brukte de strukturelle egenskapene til testobjekter for å organisere sine observasjoner.
  • Elevene identifiserte hvordan strukturelle egenskaper (f.eks. form, sammensetning, overflateegenskaper) hadde eller ikke hadde innvirkning på funksjonen til eksperimentmodellen.
  • Elevene evaluerte utstyret og prosedyrene som ble brukt i eksperimentene og identifiserte styrker og svakheter.

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

  • Bronse: Jeg har utført eksperimentene, men brukte ikke de strukturelle egenskapene til testobjektene for å organisere observasjonene mine.
  • Sølv: Jeg brukte, med litt hjelp, de strukturelle egenskapene til testobjektene for å organisere observasjonene mine.
  • Gull: Jeg brukte tre eller flere strukturelle egenskaper til testobjektene for å organisere observasjonene mine.
  • Platina: Jeg brukte tre eller flere strukturelle egenskaper til testobjektene for å organisere observasjonene mine. Jeg har også foreslått en hypotese om objektene jeg har testet for å forklare observasjonene mine.
assessment-row

Flere ideer til norskundervisningen

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

  • lage en kort rapport som fokuserer på resultatene av eksperimentene og hvordan de kan brukes i reelle brukstilfeller
  • lage en presentasjon som forklarer resultatene av eksperimentene og hva de lærte

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

Lenker til karrieremuligheter

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

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

Lærerstøtte

Elevene kommer til å:

  • lære at friksjon oppstår mellom to ulike objekter
  • organisere objekter i henhold til deres strukturelle egenskaper

LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 grunnsett
EV3 Classroom-appen
Flere testobjekter med varierende grad av statisk friksjon

Kompetansemål naturfag etter 10. trinn

  • analysere og bruke innsamlede data til å lage forklaringer, drøfte forklaringene i lys av relevant teori og vurdere kvaliteten på egne og andres utforskinger
  • bruke programmering til å utforske naturfaglige fenomener
  • bruke og lage modeller for å forutsi eller beskrive naturfaglige prosesser og systemer og gjøre rede for modellenes styrker og begrensinger

Kompetansemål matematikk etter 8. trinn

  • lage og løyse problem som omhandlar samansette måleeiningar
  • utforske korleis algoritmar kan skapast, testast og forbetrast ved hjelp av programmering
  • lage og forklare rekneuttrykk med tal, variablar og konstantar knytte til praktiske situasjonar

Elevmateriale

Last ned, vis eller del elevarket, enten som en HTML-side eller som en utskriftbar 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.