SPIKE™ Prime Set

Tijd voor squat jumps

Maak een grafiek van de potentiële energie op de maximale hoogte van een sprong.

30-45 min.
Expert
Groep 8 tot het tweede jaar
Squat Jumps - Lesson Header

Voorbereiden op gecombineerd leren

(Voor de les)

  • Als je denkt dat het nodig is, bereid dan een les voor met behulp van het ‘aan de slag’-materiaal in de app. Hiermee raken jij en je leerlingen vertrouwd met SPIKE Prime.

  • Bekijk de lesvideo op deze pagina.

  • Lees het lesmateriaal voor leerlingen door via de link op deze pagina of in de SPIKE app.

  • Zorg voor:

    • Geschikte hulpmiddelen en de juiste locatie. Het bekijken van een video, een tekstboek lezen of een praktische opdracht voorbereiden zijn activiteiten die eenvoudig thuis kunnen worden gedaan. Het uitvoeren van het experiment en het verzamelen van gegevens zijn gemakkelijker klassikaal te doen.
    • Verschillende hulpmiddelen om te gebruiken en diverse opties voor differentiatie. Hierdoor zullen leerlingen actiever aan de les deelnemen en meer nieuwe kennis opdoen.
    • Verschillende methoden om online samen te werken. Hier zijn een aantal voorbeelden:
      • Videoconferencing
      • Blogs, chats of berichten op een tijdlijn
      • Digitale versies van leerlingenwerkbladen
  • Een aangepast lesverloop, aangezien niet de hele les klassikaal zal worden gegeven. Hieronder vind je een voorbeeld van een lesverloop.

  • Hieronder vind je andere manieren om het lesverloop aan te passen aan de behoeften van de leerlingen:
    • Laat de leerlingen de video’s bekijken waarin wordt uitgelegd wat ze gaan doen. Je kunt hun de tip geven om de SPIKE app of de URL naar het leerlingenwerkblad te gebruiken.
    • Gebruik eventueel andere materialen over dit onderwerp die je al hebt klaarliggen.
    • Pas het uitvindersnotitieboekje voor leerlingen zo aan dat ze hun leerervaring zelf kunnen voorbereiden en hun bevindingen kunnen noteren (zie Bijkomende hulpmiddelen).
    • Inspireer de leerlingen aan de hand van de lesoverzichten (een gebruiksvriendelijk overzicht van één pagina om af te drukken) met een open uitdaging (zie Bijkomende hulpmiddelen).

Activeren

(Voor de les, 20 min.)

  • In deze les gaan de leerlingen aan de slag met potentiële energie. De vergelijking voor potentiële energie is Ep=mgh. De waarde van ‘g’ is bekend en ‘m’ kan worden berekend of geschat. De onbekende variabele in deze les is de hoogte van de sprong. Het is aan de leerlingen om deze hoogte te meten. Dit doen ze door de afstandsensor naar beneden te laten wijzen en tijdens hun sprong te meten wat de maximale afstand tot de grond is (zorg ervoor dat ze het experiment op een vlakke ondergrond uitvoeren). Op een later moment verkennen ze andere methoden om deze afstand met de versnellingssensor van de Hub te meten.

Start een gesprek

Begin een gesprek door vragen te stellen over het onderwerp van de les. Enkele suggesties:

  • Wat is potentiële energie?
  • Hoe hoog kun je springen?
  • Hoeveel (potentiële) energie is dat?

Laat de leerlingen hierover nadenken en een hypothese opstellen.

Onderzoeken

(Tijdens de les, 30 min.)

  • Laat de leerlingen een kettlebell bouwen waarmee ze gegevens over een sprong kunnen registeren. Ze kunnen hun eigen model maken of de bouwinstructies in de app voor het kettlebellmodel volgen.
  • Laat de leerlingen hun modellen testen met behulp van het voorgestelde programma.
  • Zorg ervoor dat de leerlingen een gecontroleerde sprong maken en de kettlebell daarbij in een rechte lijn naar de vlakke ondergrond laten wijzen (laat ze het experiment niet op tapijt of een kleed uitvoeren).

Uitleggen

(Tijdens de les, 15 min.)

  • Geef de leerlingen wat tijd om hun programma aan te passen en te optimaliseren.
  • Moedig ze aan om tijdens de experimenten zoveel mogelijk gegevens te verzamelen.
  • Laat ze de gegevens als CSV-bestand exporteren, zodat ze deze eventueel ook met andere software kunnen gebruiken.

Uitbreiden

(Na de les, 25 min.)

  • Als de leerlingen hun SPIKE Prime set nog hebben, laat je ze de opdrachten in de SPIKE app uitvoeren voor een praktijkgerichte uitbreiding op de les, bijvoorbeeld
    • Laat ze met meer massa springen (bijvoorbeeld door een rugzak te dragen) en beschrijven hoeveel potentiële energie er is wanneer ze met en zonder rugzak springen.
  • Als de leerlingen hun set niet meer hebben, laat je ze hun uitvindersnotitieboekje verder invullen of geef je ze een van de onderstaande uitbreidingsopdrachten. De meeste uitbreidingsopdrachten kunnen worden uitgevoerd met de gegevens die de leerlingen tijdens de praktijksessies hebben verzameld
  • Houd een bespreekmoment waarin de leerlingen informatie uitwisselen. Je bepaalt zelf welke methode of welk hulpmiddel je hiervoor het handigst vindt (bijvoorbeeld klassikaal of online).

Evalueren

  • Geef elke leerling feedback over zijn of haar prestaties.
  • Je kunt gebruikmaken van de meegeleverde evaluatierubrieken om dit eenvoudiger te maken.

Evaluatiemogelijkheden

Observatiechecklist leerkracht
Maak naar eigen inzicht een schaalverdeling, bijvoorbeeld:

  • Gedeeltelijk uitgevoerd
  • Volledig uitgevoerd
  • Boven verwachting uitgevoerd

Gebruik de volgende criteria om de ontwikkeling van je leerlingen te beoordelen:

  • De leerlingen kunnen een apparaat zo programmeren dat het gegevens op een lijngrafiek kan plotten.
  • De leerlingen weten hoe ze de waarden in de lijngrafiek moeten interpreteren.
  • De leerlingen kunnen in eigen woorden uitleggen wat potentiële energie inhoudt en op nauwkeurige wijze het verband tussen massa en hoogte beschrijven.

Zelfevaluatie
Laat alle leerlingen een steen kiezen die volgens hen het best hun prestatie weergeeft.

  • Blauw: Ik kan gegevens omzetten in een grafiek met behulp van het programma in de app.
  • Geel: Ik kan mijn eigen lijngrafiek maken en de resultaten toelichten.
  • Violet: Ik heb zelf nieuwe experimenten bedacht.

Feedback van de klasgenoten

Moedig de leerlingen aan om anderen feedback te geven door:

  • De leerlingen elkaar een score te laten geven aan de hand van de schaal met gekleurde stenen hierboven.
  • De leerlingen te vragen om constructieve feedback aan elkaar te geven, zodat ze hun eigen prestaties tijdens de volgende les kunnen verbeteren. Dit is een goed moment om hulpmiddelen voor videoconferencing of blogs in te zetten om zo in te spelen op gecombineerd leren.
assessment-general.png

Differentiatie

Vereenvoudig deze les door:

  • De leerlingen het experiment alleen met de Hub te laten uitvoeren (en eventueel met de afstandsensor)
  • De leerlingen het voorgestelde programma in de SPIKE app zo te laten aanpassen dat het bij hun model past.
    • De gegevens kunnen worden gebruikt om de versnellingswaarden te registreren, mits de Hub loodrecht op de grond staat

Maak deze les wat moeilijker door:

  • De leerlingen andere manieren te laten bedenken om de hoogte van een sprong te bepalen:
    • Met de versnellingssensor van de Hub
    • Aan de hand van een video van hun sprong(en)
    • Door alleen tijd te gebruiken
DIFF.png

Tips

Bouwtips

Student-02.png

Programmeertips
Downloadmodus gebruiken
Deze les is ontwikkeld voor de downloadmodus. De downloadmodus zorgt ervoor dat de Hub sneller datasets kan verzamelen. Hierdoor krijgt de lijngrafiek een betere resolutie. Het betekent ook dat de gegevens moeten worden geïmporteerd nadat het programma is gestopt.

Het blok Stoppen gebruiken om datasets automatisch over te dragen
Met dit blok beëindig je het programma en worden de verzamelde gegevenssets automatisch van de Hub naar je apparaat geüpload als er een Bluetooth-verbinding is. Als je een USB-verbinding gebruikt, moet je de gegevenssets handmatig uploaden.

SPIKE PRIME Science Stop Block - en

Hoofdprogramma

SPIKE Prime Science Time for Squat Jumps - STEP03 - nl-nl

Tips voor wetenschappelijke gegevens
Hieronder vind je een voorbeeld van de gegevens waarmee leerlingen tijdens dit experiment te maken kunnen krijgen.

placeholder-image.png

Uitbreidingen

Rekenuitbreiding

Ontwikkeling van de rekenvaardigheid:

  • Laat de leerlingen de afstand tussen de onderkant van de kettlebell en de grond niet direct met de afstandsensor meten, maar laat ze de versnellingswaarden gebruiken om de hoogte van de sprong te bepalen.
  • Laat de leerlingen met iedere methode (van het meten van de afstand tot het berekenen van de afstand aan de hand van de versnellingswaarden) de potentiële energie proberen vast te stellen en laat ze vervolgens beschrijven welke methode ze het lastigst of het meest efficiënt vonden, en waarom.

Opmerking: dit neemt extra tijd in beslag.

MATH.png

Taaluitbreiding

Ontwikkeling van de taalvaardigheid:

  • Laat de leerlingen een verslag schrijven over wat er gebeurt als iemand springt. Laat ze onderzoek doen naar spierkracht en biomechanica, en het springvermogen van een mens vervolgens vergelijken met dat van verschillende dieren.
  • Laat de leerlingen onderzoek doen naar een prototype van een robot die kan springen en vervolgens een verslag schrijven over hoe de robotontwikkelaars hebben geprobeerd spierimpulsen na te bootsen.

Opmerking: dit neemt extra tijd in beslag.

LA.png

Carrièrelinks

Leerlingen die deze les leuk vonden, zijn misschien geïnteresseerd in een van de studierichtingen:

  • Paramedische beroepen
  • Techniek & technologie

Ondersteuning voor de leraar

De leerlingen:

  • Ontdekken manieren om de hoogte van een sprong te meten
  • Berekenen potentiële energie aan de hand van die waarde

LEGO® Education SPIKE Prime set
Apparaat met de LEGO Education SPIKE app

21e Eeuwse vaardigheden/computational thinking

  • De leerlingen leren door testen en aanpassen een zo optimaal mogelijk ontwerp maken;
  • De leerlingen leren digitale tools kiezen en gebruiken om een ontwerpproces vorm te geven.
  • De leerlingen leren data verzamelen, transformeren, analyseren en visualiseren.
  • De leerlingen leren modulaire programma’s te ontwerpen, schrijven en evalueren.
  • De leerlingen ontwikkelen inzicht in de mogelijkheden van de computer voor het uitvoeren van (zichzelf herhalende of eentonige) taken.

Kerndoelen PO en VO

  • De leerlingen leren oplossingen voor technische problemen te ontwerpen, deze uit te voeren en te evalueren. (PO KD 45, VO KD 33)
  • De leerlingen ontwikkelen kennis en inzicht over onderwerpen uit hun leefwereld. (PO KD 42, 45, VO KD 29)
  • De leerlingen leren te werken met theorieën en modellen door onderzoek te doen naar natuurkundige en scheikundige verschijnselen als elektriciteit, geluid, licht, beweging, energie en materie. (VO KD 32)
  • De leerlingen leren informele notaties, schematische voorstellingen, tabellen, grafieken en formules te gebruiken om greep te krijgen op verbanden tussen grootheden en variabelen. (VO KD 25)
  • De leerlingen leren gegevens systematisch te beschrijven, ordenen en visualiseren en gegevens, representaties en conclusies kritisch te beoordelen. (VO KD 27)
  • De leerlingen leren deel te nemen aan overleg, planning en discussie in een groep en leren een mondelinge presentatie te geven van hun bevindingen, ondersteund door multimedia. (PO KD 1,2, VO KD 6,7)

Materiaal voor de leerlingen

Leerlingenwerkblad

Download, bekijk of deel als online HTML-pagina of als een afdrukbare 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. ©2021 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.