Frittfallende

1. Forberede

• Les gjennom elevmaterialet i EV3 Classroom-appen.
• Samle inn informasjon om lovene om fallende objekter.
• Planlegg denne leksjonen over flere timer.

Del A

2. Engasjere (10 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 (35 min.)

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

Del B

4. Forklare (15 min.)

• Be hvert lag utføre eksperimentet minst tre ganger, og registrer resultatene.
• Forsikre deg om at de kan lage sine egne testtabeller.

5. Utdype (30 min.)

• Be elevene om å bruke de registrerte dataene til å beregne gjennomsnittshastigheten og gravitasjonskonstanten ved bruk av lovene om fallende objekter.
• 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.

Fritt fall beskriver akselerasjonen til et objekt, eksklusivt på grunn av tyngdekraften. Personer som hopper ut av fly sakkes ned av aerodynamisk motstand mens de faller. Et reelt fritt fall vil kun være mulig i et vakuum, hvor ingen andre krefter enn tyngdekraften kan påvirke utfallet. Et testmiljø for eksperimenter av denne typen finner vi hos NASAs Glenn Research Center i Cleveland i Ohio.

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

• Hva henviser begrepet fritt fall til?
• Hva er forholdet mellom akselerasjon og hastighet?
• Faller en flodhest med samme hastighet som en meitemark i et vakuum?
• Når kan kunnskap om konseptet fritt fall være nyttig?

Byggeinstruksjoner

• Falltårn

Bruk av modellen
Plasser modellen på en solid og jevn overflate. Kjør programmet og vent til trykksensoren vises på displayet. Plasser ballen i greparmen og trykk på trykksensoren på baksiden av falltårnet for å starte et falleksperiment. Hvis eksperimentet var vellykket, vises et stort smil etterfulgt av en falltid på displayet. Hvis ikke, så vises et trist ansikt. Greparmen lukkes automatisk for neste eksperiment.

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

• Hvis eksperimentet var vellykket vises falltiden på displayet.
• Registrer eksperimentnummeret og falltiden i en testtabell. Sørg for at det er nok plass til ytterligere kolonner for ytterligere beregninger.
• Utfør eksperimentet minst tre ganger, og bruk gjennomsnittsverdiene for å sikre de mest pålitelige resultatene.

Programmere

Forenkle denne leksjonen ved å:

• hjelpe elevene til å løse noen av beregningene

Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:

• oppmuntre elevene til å gjennomføre ytterligere beregninger ved bruk av målte verdier
• forklare betydningen av gjennomsnittsverdier (aritmetisk middeltall kontra median, mottakelighet for feil) som kan brukes til å utligne målingsfeil, på tvers av en serie med eksperimenter
• utfordre elevene til å finne måter de kan forbedre nøyaktigheten til eksperimentene på

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 tok i bruk matematiske konsepter og/eller prosesser for å bestemme gravitasjonskonstanten.
• Elevene forklarte at ballen akselererer med en konstant hastighet.
• Elevene identifiserte de uavhengige og kontrollerte variablene i eksperimentene sine.

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

• Bronse: Jeg har utført eksperimentene, men beregnet ikke den gjennomsnittlige hastigheten eller gravitasjonskonstanten.
• Sølv: Jeg beregnet, med litt hjelp, den gjennomsnittlige hastigheten og gravitasjonskonstanten.
• Gull: Jeg beregnet den gjennomsnittlige hastigheten og gravitasjonskonstanten.
• Platina: Jeg har ikke bare beregnet den gjennomsnittlige hastigheten og gravitasjonskonstanten, men jeg har også utført ytterligere beregninger ved bruk av målte verdier.

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

• lage en kort rapport som fokuserer på resultatene av eksperimentene og hvordan den sammenlignes med den godkjente verdien for g, tyngdeakselerasjon nær jordens overflate
• 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)