Dette er oppoverbakke

• Temaet for denne leksjonen er energioverføring. Elevene lærer at hvis en syklist skal klare å opprettholde en konstant hastighet (det vil si konstant kinetisk energi) når de sykler i oppoverbakke (det vil si for å oppnå potensiell energi), må vedkommende tilføre energi. Denne leksjonen bruker en modell av en elektrisk sykkel. Energien vil komme fra en økning i motoreffektforbruket. I en virkelig situasjon ville denne energien oppstå fra syklistens egen innsats.
• Bruk ulike materiell til å engasjere elevene dine om temaet energioverføring.

Starte en diskusjon

Start en diskusjon ved å stille spørsmål knyttet til leksjonen. Her ser du noen forslag:

• Hva vil skje med hastigheten når du sykler i oppoverbakke?
• Hva slags energi oppnår du i oppoverbakke?
• Hva må du gjøre for å opprettholde et konsekvent energinivå når du sykler (systemet ditt)?
• Hvorfor tror du det er tilfelle?

Be elevene skrive ned tankene sine som en hypotese.

• Be elevene om å bygge en smartsykkel som kan registrere motoreffektforbruket og vinkelen på en skråning. De kan lage sine egne modeller, eller følge byggeinstruksjonene i appen for å bygge Smartsykkel-modellen.
• Be elevene prøve ut modellene på en flat overflate ved bruk av det foreslåtte programmet i SPIKE-appen.
• Be dem se på grafen og dokumentere det de ser:
  • Hvorfor ser de to plottede linjene ut som de gjør?

• Be elevene om å gjenta eksperimentet ved bruk av en skråning. De kan lage den ved bruk av SPIKE Prime-boksen og en planke.
• Be elevene om å forklare hvordan smartsykkelmotoren tilfører energi for å opprettholde en konstant hastighet.
• Be dem om å forklare forholdet mellom motoreffektforbruket og helningsvinkelen.
• Be dem om å eksportere dataene sine som en CSV-fil, slik at de kan manipulere dem i en annen programvare hvis de ønsker det.

• Hvis elevene fortsatt har tilgang til SPIKE Prime-settene sine, må du be dem fullføre oppgavene fra SPIKE-appen for å utdype med praktisk læring, for eksempel:
  • Utfordre elevene til å lage sine egne baner. Be dem om å lage baner som inkluderer en flat overflate og oppover- og nedoverbakker.
  • Be dem om å spore hvordan de tror grafen over motoreffektforbruket vil se ut. Be dem deretter om å kjøre sykkelen langs banen for å se om de hadde rett.
• Hvis elevene ikke har tilgang til settene sine, må du få dem til å fullføre notisboken for oppfinnere eller tilordne en av utvidelsesaktivitetene som er foreslått nedenfor. De fleste utvidelsesaktivitetene kan utføres ved bruk av dataene som samles inn under økten.
• Legg til rette for en delingsøkt der elevene utveksler tankene om og resultatene fra eksperimentene sine. Dette kan gjøres ved bruk av hvilken/t metode/verktøy som er mest effektiv (det vil si, personlig eller på nettet).

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

Observasjonssjekkliste for lærer
Lag en skala som oppfyller behovene dine, for eksempel:

• Delvis fullført
• Fullstendig fullført
• Overgikk forventningene

Bruk følgende kriterier til å evaluere elevenes arbeid:

• Elevene kan programmere en enhet som plotter data på en linjegraf.
• Elevene kan tolke verdiene som kommer fra linjegrafen.
• Elevene kan forklare overføring av energi ved bruk av passende begreper.

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

• Blå: Jeg kan plotte data ved bruk av programmet som er angitt i appen.
• Gul: Jeg kan lage min egen linjegraf og forklare resultatene mine.
• Fiolett: Jeg har laget nye eksperimenter på egen hånd.

Parvurdering

Oppmuntre elevene til å gi tilbakemelding til andre ved å:

• be en elev vurdere resultatene til hverandre ved bruk av den fargede klossen ovenfor.
• be dem gi konstruktiv tilbakemelding til hverandre for å øke prestasjonene i den neste leksjonen. Dette er en flott mulighet til å bruke videokonferanseverktøy eller bloggverktøy i et blandet læringsscenario.

Forenkle denne leksjonen ved å:

• bruke nok tid til å beskrive med elevene hva en direkte proporsjonalitet er.
• be elevene om å gi eksempler på en direkte proporsjonalitet fra hverdagen.

Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:

• be elevene om å bygge sine egne smartsykler
• utfordre elevene til å lage sine egne vitenskapelige protokoller og bestemme hvilke(n) verdi(er) de sporer og hvordan de gjør det

Byggetips

Programmeringstips

Denne leksjonen er mens å spilles mens huben er koblet til via USB eller Bluetooth. Mens huben er tilkoblet så strømmes dataene som samles inn av huben, direkte til enheten din, og de plottes på linjediagrammet i sanntid.

Hovedprogram

Tips om vitenskapsdata

Her ser du et eksempel på dataene elevene kan forvente av dette eksperimentet.

Flere ideer til matematikk

Legge til rette for utvikling av matematiske ferdigheter:

• Be elevene om å innse at de to verdiene som plottes i løpet av denne leksjonen, registreres over tid (det vil si vinkel over tid og motoreffekten over tid).
• Be elevene om å utføre datamanipulasjoner for å spore grafen over motoreffekten over vinkelen på skråningen, både manuelt og ved bruk av elektroniske verktøy.

Vær oppmerksom på: Dette vil kreve ekstra tid.

Flere ideer til norskundervisningen

Legge til rette for utvikling av språklige ferdigheter:

• Be hver elev om å skrive en artikkel til et tidsskrift om vitenskapelige undersøkelser, dokumentere hypotesen og konklusjoner akkurat som ekte forskere.
• Be hver elev om å skrive en avisartikkel som rapporterer en stor ny vitenskapelig oppdagelse. Be dem dokumentere de vitenskapelige protokollene som ble brukt, akkurat som en journalist.
• Gi eksempler på vitenskapelige avisartikler og tidsskrifter om vitenskapelige undersøkelser. Be elevene om å sammenligne de to og dokumentere observasjonene.

Vær oppmerksom på: Dette vil kreve ekstra tid.

Lenker til karrieremuligheter

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

• Helsevitenskap
• Utdanning og opplæring
• Naturfag, teknologi, maskinteknikk og matematikk
• Transport, distribusjon og logistikk