Forberedelser for naturkatastrofer

(MERK: Denne leksjonen inneholder en del A og en del B. Begge er viktige for å få fullt utbytte av undervisningsopplegget og nå kompetansemålene. Hvis du har begrenset med tid, kan du gå gjennom begge delene og velge ut elementer som dekker elevenes behov.)

I denne leksjonen lærer elevene ved å sammenligne ulike måter å redusere påvirkningen jordskjelv har på bygninger og menneskene som bruker dem. Klassen må derfor bygge flere ulike løsninger for å legge til rette for sammenligning. Eksempelmodellen/-programmet viser ulike mulige design for bygninger, i tillegg til en maskin som kan teste dem. Hjelp elevene med å bruke eksemplene som inspirasjon, for så å designe og bygge sin egen versjon av en bygning som tåler jordskjelv.

• Merk at hver elevgruppe lager et design for en bygning. Gruppene sammenligner deretter designene og resultatene. Hjelp elevene med å lage kriterier for sammenligningen.

• Naturfaglig bakgrunn – Jordskjelv: Geologiske prosesser, for eksempel en plutselig bevegelse i jordskorpen eller vulkansk aktivitet, kan føre til jordskjelv.

• Bygg opp forkunnskaper – Forberedelser for jordskjelv: Bruk egnet undervisningsmateriell i naturfag (og videoer hvis du finner dette, se Materialer) til å dele informasjon, bilder og definisjoner.

  • Jordskjelv er en katastrofe som følge av geologiske prosesser (andre katastrofer inkluderer flom, tsunamier og vulkanutbrudd). Under et jordskjelv kan bakken riste voldsomt, noe som kan skade eller ødelegge bygninger og true sikkerheten til mennesker.
  • Mennesker kan redusere påvirkningen (effektene) av jordskjelv på flere ulike måter, som for eksempel å designe bygninger som tåler jordskjelv. Disse bygningene bruker både former og materialer til å redusere faren. De har også deler som er ment å bli ødelagte for å hindre at hele bygningen faller sammen, på samme måte som støtfangere på en bil beskytter menneskene i bilen ved å absorbere energien i en ulykke.
  • Beredskap, som for eksempel nødalarmsystemer, varsler også mennesker om å komme seg raskt i sikkerhet.
  • Ordliste: geologiske prosesser, naturkatastrofe, jordskjelv

• Erfaring med bygging og programmering: Se gjennom forslagene i emneplanen. Til denne leksjonen kan det også være lurt å

  • gå gjennom veiledningen for motoren i startmenyen til SPIKE appen
  • bruke delene Hendelser og Motorblokker i menyen Hjelp > Ordblokker i SPIKE appen for å få mer støtte

• Materiell: Finn videoer av jordskjelvtester (søk på jordskjelvsikre bygninger). Hvis du ønsker det, kan du dele disse videoene når du bygger opp bakgrunnsinformasjon.

DEL A (45 minutter)

• Introduser hovedpersonen(e) i historien og den første utfordringen: Leo vet at noen steder i verden opplever jordskjelv. Hjelp ham med å designe bygninger som ikke blir ødelagte av jordskjelv, for å holde folk trygge.

• TENK: Legg til rette for en diskusjon om leksjonens emner, gjerne ved hjelp av bildet i historien.

  • Hvilken form har bygninger som har minst sannsynlighet for å bli ødelagte under jordskjelv? Hvorfor? (Trekantede og pyramideformede bygninger, siden de er mer stabile og svaier minst.)
  • Hvilke byggematerialer tåler best skjelvingen fra et jordskjelv? Hvorfor? (Stål, siden det er sterkt og bøyer seg istedenfor å knekke.)
  • Hvordan kan mennesker designe bygninger for å redusere effekten av jordskjelv? (Bruke passende materialer/former som stål og trekantet form, teste og forbedre design for å finne den beste løsningen.)

• Del ut et SPIKE^™ Essential sett og en enhet til hver gruppe.

• Du kan vurdere å dele eksemplene nedenfor som støtte for byggingen eller programmeringen når elevene jobber. Forklar at de viser eksempler på bygninger som tåler jordskjelv. Elevgruppene skal designe og bygge sine egne versjoner av en slik bygning.

• Be elevene om å gjøre følgende:

  • Bruk grunnmodellen til å BYGGE en bygning og en ristemaskin som simulerer et jordskjelv. Bruk maskinen til å teste designet for å se om det blir ødelagt av jordskjelv.
  • PROGRAMMER modellen til å riste bygningen i ulike motorhastigheter. Test og registrer hvor lenge den står med ulike hastigheter (ristekraft). Husk å starte testingen på en lav hastighet for deretter å øke (25 %, 50 %, 75 % og 100 %). Identifiser design for bygninger som detter sammen med en gang. Hvorfor?

• Legg til rette for idédugnad om ulike måter en kan bruke LEGO^® elementer på for å lage modeller av bygninger som oppfører seg annerledes under testen (f.eks. fordi de har ulik størrelse eller form, høye og smale eller med et høyt tyngdepunkt og en vid base, eller bruke fleksible elementer som bøyer seg uten å knekke. Utforsk ulike måter du kan bruke motorhastigheten til å representere en økning av kraft på bygningen.).

• Du kan be elevene om å dele ideer halvveis gjennom byggeprosessen, og deretter oppdatere modellene sine med inspirasjon fra delingsøkten.

Eksempel på ideer

• Samle elevene for å dele med hverandre. 

• Be hver gruppe om å bruke modellen og skissene sine til å demonstrere og forklare følgende:

  • Designet til bygningen deres. (Be dem om å beskrive størrelsen, formen på basen, strukturen eller fleksibiliteten til materialene.)
  • Testresultatene deres.
  • Hvorfor designløsningen til bygningen fungerte eller feilet.

• Be elevene om å individuelt bruke forklaringene og testresultatene som ble presentert til å avgjøre hvilken designløsning som best reduserer påvirkningen jordskjelv har på mennesker. De bør sammenligne minst to design for å forklare avgjørelsen sin.

• Be elevene om å dele hvordan de endret modellen sin for å forbedre den.

Hvis du vil fortsette videre til Del B: Forklare, bør elevene holde modellene sine hele, eller så må du legge inn tid til å bygge dem på nytt.

DEL B (45 minutter)

• Gjenta trinnene fra Del A: Forklare for å få flere grupper til å demonstrere og forklare det de har lært.

• (5 min) Del bakgrunnsinformasjon for å hjelpe elevene med å utdype I noen deler av USA utløser ShakeAlert^®-systemet (et jordskjelvvarslingssystem) en sirene for å varsle folk om at et jordskjelv har startet og at det snart begynner å riste.

• (15 min) Be elevene om å gjøre endringer og teste modellene for å fullføre den neste utfordringen i appen:

  • Programmer og forbedre modellen slik at en alarm advarer folk om at et jordskjelv er på vei.

• (10 min) Be elevene om å dele kunnskap, ideer eller ferdigheter som

  • hjalp dem med å fullføre utfordringen
  • de lærte mens de bygde

• Be elevene om å rydde settene og arbeidsområdene.

• Still veiledende spørsmål for å få frem tankegangen til elevene og avgjørelsene de tok mens de idémyldret, bygget og programmerte.

Observasjonssjekkliste

• Gå gjennom læringsmålene (Lærerstøtte-boksen).

• Bruk sjekklisten til å observere fremdriften til elevene:

  • Modellen og programmet deres inkluderer en bygning og en jordskjelvsimulator som jobber sammen for å teste om bygningen tåler jordskjelv.
  • De bruker kriterier for å vurdere hvor bra løsningen deres fungerer for å redusere påvirkningen et jordskjelv har på mennesker.
  • Forklaringen deres sammenligner minst to modeller av bygninger for å avgjøre hvilken som fungerer best.

Egenvurdering

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

• Blå kloss: Jeg tror at jeg kan følge instruksjoner for å lage et program.
• Gul kloss: Jeg kan følge instruksjoner for å lage et program.
• Grønn kloss: Jeg kan følge instruksjoner for å lage et program, og jeg kan hjelpe en venn med å gjøre det samme.

Partilbakemelding

Be elevene om å parvis diskutere erfaringene med å jobbe sammen.
Oppmuntre dem til å bruke uttalelser som følgende:

• Jeg syntes det var bra at du ...
• Jeg vil gjerne høre mer om hvordan du ...

Forenkle denne leksjonen ved å gjøre følgende:

• Justering av den første utfordringen: Be elevene om å teste bygningen sin med kun én hastighet på ristingen. Gi en tidsfrist for å avgjøre om bygningen faller sammen «med en gang», som for eksempel fem eller ti sekunder.

Øk vanskelighetsgraden ved å gjøre følgende:

• Utvid utfordringen Utdype: Be elevene om å endre Utdype-modellene sine for å vise flere måter de kan varsle folk om faren for en naturkatastrofe.

• Del ut informasjon om materialer som ble brukt av oldtidens japanske, kinesiske eller romerske byggmestere for å motstå skader fra jordskjelv. (Søk etter gamle kinesiske/japanske/romerske jordskjelvsikre bygninger) Få elevene til å undersøke et eksempel og dele det viktigste de har funnet ut.

Dette vil ta mer tid enn 45 minutter.