Zawody popychanych gokartów

• Przejrzyj materiały dla uczniów online. Za pomocą projektora pokażesz je uczniom w czasie zajęć.
• Upewnij się, że pojęcia związane z tą lekcją (np. pchanie, ciągnięcie, tarcie, mierzenie odległości) zostały omówione podczas wcześniejszych zajęć.
• Zrób miejsce na tor wyścigowy: potrzebna będzie gładka powierzchnia o długości przynajmniej metra, na której uczniowie będą mogli przetestować swoje gokarty. Linię startową oznacz taśmą malarską.
• Weź pod uwagę umiejętności wszystkich swoich uczniów, a także środowisko, z jakiego się wywodzą. Dostosuj zajęcia tak, by były przystępne dla wszystkich. Podpowiedzi znajdziesz w sekcji Zróżnicowanie poniżej.

• Przed włączeniem filmu zadaj takie pytania:
  • Jak bez użycia silnika można wprawić pojazd w ruch?
  • Czy słyszeliście o wyścigach popychanych gokartów?
• Obejrzyjcie film dla uczniów (dostępny tutaj lub w materiałach dla uczniów online).

• Zacznij rozmowę o siłach, jakie uczniowie zaobserwowali podczas zawodów gokartów pokazanych na filmie.
• Jeśli uczniowie potrzebują pomocy, zadaj pytania pomocnicze:
  • Co sprawiło, że gokarty jechały szybko lub wolno? Siła pchania, nachylenie terenu, tarcie.
  • Co by się stało, gdyby zawodnicy puścili swoje gokarty? Pojazdy toczyłyby się dalej.
  • Co zmniejsza szybkość gokarta? Hamulec, siła tarcia.
• Powiedz uczniom, że będą budować gokarty i wyrzutnię sprężynową.
• Rozdaj grupom zestawy.

• Uczniowie pracują w parach. Budują model gokarta. Budują na zmianę: jedna osoba szuka klocków, a druga je składa. Po zakończeniu każdego kroku zamieniają się rolami.
• Pomoc w budowaniu znajdziesz w sekcji Wskazówki poniżej.
• Skończone wyrzutnie gokartów uczniowie stawiają na linii startu.
• Poproś uczniów o zmierzenie odległości, jaką przejedzie ich gokart za każdym razem, gdy użyją wyrzutni. Mogą użyć do tego linijki lub jakiegoś innego przedmiotu, którym można mierzyć odległość.
• Przekaż uczniom następujące instrukcje do zadania:
  • Wciśnij lub pociągnij sprężynę do przodu i przytrzymaj ją w miejscu. Zwróć uwagę, że sprężyna będzie przez to krótsza i zmieni kształt.
  • Ustaw gokart obok minifigurki.
  • Wskazówka: Gokart pojedzie najdalej, gdy przesuniesz go do tyłu, tak by dotykał żółtego klocka wyrzutni, zanim puścisz sprężynę. Pokaż to swoim uczniom.
  • Puść sprężynę i sprawdź, jak daleko pojedzie gokart.
  • Najpierw popchnij gokart z założonym żółtym hamulcem, a potem usuń hamulec i sprawdź, jak daleko pojedzie gokart w takim przypadku.
  • Zmierz po trzy przejazdy z hamulcem i bez. Za każdym razem ustaw minifigurkę z flagą w kratkę w miejscu, w którym zatrzymał się gokart. Jeśli gokart pojechał dalej, przestaw minifigurkę w nowe miejsce. W przeciwnym razie pozostaw ją tam, gdzie jest.
• Uczniowie mogą zapisać wyniki testów na swoich arkuszach (Wsparcie dla nauczyciela - Dodatkowe zasoby).

• Zbierz uczniów i poproś, by pokazali swoje modele.

• Możesz zadać na przykład takie pytania:

• Jak hamulec wpływał na odległość przebytą przez gokart?
  Wyjaśnij, że hamulec naciska na koła gokarta i spowalnia je.
  Podłoga również naciska na koła. Taka siła nazywana jest siłą tarcia.

  • Dlaczego gokart czasem jechał dalej, a czasem zatrzymywał się bliżej?
  • Co zauważyliście, jeśli chodzi o siłę pchania?

• Zwróć uwagę uczniów na strzałki na wyrzutni.

• Czemu na wyrzutni są dwie strzałki?

• Co oznaczają? (pchanie, ciągnięcie).

• Żeby lepiej wyjaśnić siłę tarcia, poproś uczniów, żeby pomachali rękami w powietrzu. To proste, bo siła tarcia jest niewielka. Teraz poproś ich, żeby przesunęli rękami po biurku. Wyjaśnij, że im mocniej będą naciskać, tym trudniej będzie im przesuwać ręce. To dlatego, że występuje duża siła tarcia. Hamulec w gokarcie działa w ten sam sposób.

• Poproś uczniów, by ustawili wszystkie wyrzutnie na linii startu i urządzili zawody gokartów. Czyj gokart pojechał najdalej? Dlaczego?
• Daj uczniom czas na rozebranie modeli, posortowanie klocków i włożenie ich z powrotem do tacek, a także posprzątanie stanowisk pracy.

• Zadawaj pytania pomocnicze, by zachęcić uczniów do „głośnego myślenia” i wyjaśniania swoich procesów myślowych oraz powodów decyzji, które podejmowali w trakcie budowania modeli.

Lista kontrolna obserwacji

• Zmierz biegłość uczniów w opisywaniu działania różnych sił i tego, że silniejsze pchanie lub ciągnięcie sprawia, że przedmioty zwiększają albo zmniejszają prędkość.
• Przygotuj odpowiednią skalę, na przykład:
  1. Wymaga pomocy
  2. Może pracować samodzielnie
  3. Może uczyć innych

Samoocena

• Poproś uczniów o wybranie klocków, które ich zdaniem najlepiej reprezentują ich pracę:
  • Zielony: Chyba potrafię opisać, czym jest „pchanie”, a czym „ciągnięcie”.
  • Niebieski: Na pewno potrafię opisać, czym jest „pchanie”, a czym „ciągnięcie”.
  • Fioletowy: Potrafię opisać, czym jest „pchanie”, a czym „ciągnięcie”, w taki sposób, żeby zrozumiał to mój kolega lub koleżanka.

Opinie o pracy koleżanek i kolegów

• W małych grupach uczniowie rozmawiają na temat tego, jak układała się ich wspólna praca.
• Zachęć ich do używania na przykład takich wyrażeń:
  • Podobało mi się, kiedy Ty…
  • Chcę dowiedzieć się więcej o tym, jak Ty…

Wskazówki dotyczące modeli

• To trudny model. Zwracaj uwagę uczniów na ewentualne pomyłki w budowaniu, żeby nie nawarstwiały się w trakcie pracy. Większość uczniów w 20 minut powinna skończyć przynajmniej wyrzutnię. Najlepiej przerwać budowanie po 20 minutach, żeby dać uczniom czas na eksperymentowanie. Jeśli nie zdążyli zbudować gokarta, mogą popychać dowolny znacznik lub kulkę papieru.
• Przed zajęciami samodzielnie zbuduj model. Miej go przy sobie, by zademonstrować uczniom, jak powinny działać ich modele.
• Podczas używania wyrzutni:
  • Jedna osoba ciągnie żółtą strzałkę do przodu i trzyma wyrzutnię w miejscu.
  • Druga osoba ustawia gokart obok minifigurki. By zmaksymalizować przeniesienie energii, gokart powinien dotykać klocka, który go wypchnie z wyrzutni.
  • Pierwsza osoba puszcza sprężynę, by wypchnąć samochód do przodu.

Jeśli chcesz, aby lekcja była łatwiejsza:

• Poproś uczniów o popychanie tylko podstawy gokarta, bez żółtego pudełka.

Jeśli chcesz, aby lekcja była trudniejsza:

• Poproś uczniów, by przebudowali wyrzutnię i zmienili położenie sprężyny. Czy ulepszy to jej działanie? (Czy w wyrzutni jest w ogóle potrzebna sprężyna?)
• Poproś uczniów o zaprojektowanie nowych gokartów, które będą jechały jeszcze szybciej.

(Uwaga: potrzebny będzie dodatkowy czas).
Aby poszerzyć zajęcia o rozwój umiejętności matematycznych, poproś uczniów o mierzenie odległości przejechanej przez gokarty za pomocą różnych jednostek i porównanie ich. Mogą na przykład zmierzyć ją w klockach LEGO^®, wypustkach LEGO^®, butach lub innych pomysłowych jednostkach miary.

I etap edukacyjny - II. Edukacja matematyczna pkt. 5.2