Wyścig skoczków
Zaprojektuj różne prototypy, aby znaleźć najbardziej efektywny sposób poruszania się robota bez użycia kół.
Scenariusz lekcji
1. Wstęp do zajęć
- Przeczytaj materiały dla uczniów w aplikacji LEGO® Education SPIKE™.
2. Włącz się (5 min)
- Skorzystaj z pomysłów w sekcji Dyskusja, aby zaangażować uczniów w dyskusję związaną z lekcją.
- Wykorzystaj filmik do wyjaśnienia tematu lekcji.
3. Wymyśl (25 min)
- Poproś uczniów, aby w parach zbudowali model skoczka.
- Poproś o odtworzenie programu, aby zobaczyć, w jaki sposób skoczek się porusza.
- Poproś o stworzenie prototypu nowych odnóży, aby skoczek posuwał się naprzód szybciej. Podkreśl, że nie mogą do tego wykorzystać kół.
4. Wytłumacz (5 min)
- Poprowadź dyskusję, prosząc uczniów o opisanie metod, których użyli do usprawnienia sposobu poruszania się skoczka.
5. Weryfikuj (10 min)
- Przygotuj tor testowy, oznaczając linie startu i mety za pomocą klocków LEGO.
- Daj zespołom 5 minut na przetestowanie i udoskonalenie modeli przed końcowym wyścigiem.
- Jeśli starczy czasu, zachęć ich do dodania swoim skoczkom nieco charakteru za pomocą klocków lub innych materiałów, które można znaleźć w klasie. Uczniowie mogą też umieszczać na torze testowym klocki, tworząc nierówną powierzchnię, po której trudniej się poruszać.
- Nie zapomnij zarezerwować czasu na sprzątanie.
6. Ocena
- Przekaż każdemu uczniowi opinię na temat jego pracy.
- Aby uprościć ten proces, możesz skorzystać z podanych kryteriów oceny.
Dyskusja
Rozpocznij dyskusję na temat tworzenia prototypów, zadając odpowiednie pytania, takie jak:
- Co to jest prototyp?
- Jakie są korzyści z zastosowania wielu opcji rozwiązania?
- W jaki sposób zazwyczaj generujecie pomysły, zanim zaczniecie tworzyć prototyp?
- Czy stworzyliście kiedykolwiek prototyp jakiegoś pomysłu? W jaki sposób?
Pokaż uczniom ten filmik, aby zobaczyli, co mają zrobić.
Wskazówki dotyczące budowania
Tworzenie oryginalnych rozwiązań
Dany problem można rozwiązać na niemal nieskończoną liczbę sposobów, a lekcja stanowi dla uczniów szansę na prawdziwie nieszablonowe myślenie. Gdy stwierdzą, że znaleźli najlepsze rozwiązanie, poproś ich o znalezienie kolejnego.
Wyścigi z nauczycielem
Postaw uczniów przed wyzwaniem — niech przegonią Twojego konika polnego! Użyj tego przykładu, aby zademonstrować, jak uczniowie mogą zaprojektować szybkie odnóża i nadać niepowtarzalny charakter swoim skoczkom.
Pozwól inspiracji popłynąć
Poproś uczniów, aby podzielili się swoimi najlepszymi prototypami. Dzięki temu z całą pewnością wzrośnie cykl iteracji oraz motywacja uczniów do zbudowania najszybszego skoczka!
Zaproponuj elementy do dalszego zbadania, takie jak:
- długość odnóży lub kroku;
- prędkość silnika;
- powierzchnia, po której porusza się skoczek (na gładkim blacie jest mniejsze tarcie).
Wskazówki dotyczące programowania
Program główny
Zróżnicowanie
Jeśli chcesz, aby lekcja była łatwiejsza:
- Zapoznaj uczniów z metodą generowania pomysłów, wykorzystując lekcję Pomysły w stylu LEGO.
Jeśli chcesz, aby lekcja była trudniejsza:
- Umieść między linią startu a linią mety pojedyncze klocki, aby tor testowy był nierówny (zmiana kryteriów wyścigu).
- Uwzględnij rozwój umiejętności matematycznych lub językowych.
Możliwości oceny
Lista kontrolna obserwacji nauczyciela
Stwórz odpowiednią skalę, na przykład:
- Częściowo zrealizowane
- Całkowicie zrealizowane
- Ponad oczekiwaniami
Aby ocenić postępy uczniów, wykorzystaj następujące kryteria:
- Uczniowie potrafią opisać problem, który próbują rozwiązać.
- Uczniowie wygenerowali różne pomysły na rozwiązanie problemu.
- Uczniowie zaprojektowali wiele rozwiązań problemu, choćby i niedziałających.
Samoocena
Poproś uczniów o wybranie klocków, które ich zdaniem najlepiej reprezentują ich pracę.
- Niebieski: Udało mi się stworzyć działający prototyp jednego zestawu odnóży.
- Żółty: Udało mi się stworzyć działające prototypy co najmniej dwóch zestawów odnóży.
- Fioletowy: Udało mi się klika razy zmodyfikować prototypy i zwiększyć sprawność skoczka.
Wzajemna ocena
Zachęć uczniów, by dzielili się opiniami na temat innych w następujący sposób:
- Niech wzajemnie oceniają swoje prace na powyższej kolorowej skali z klocków.
- Niech wyrażają konstruktywne opinie o pracach innych, tak aby podczas kolejnej lekcji jako grupa osiągnęli lepszy wynik.
Rozwój umiejętności językowych
Aby dodatkowo rozwijać umiejętności językowe:
- Poproś uczniów o przedstawienie prezentacji na temat bioniki.
- Poproś, aby opisali, w jaki sposób ich skoczek naśladuje ruch owada.
Uwaga: To wydłuży lekcję.
Rozwój umiejętności matematycznych
Aby dodatkowo rozwijać umiejętności matematyczne:
- Poproś uczniów, aby obliczyli prędkość swojego skoczka w centymetrach na sekundę (lub calach na sekundę).
- Poproś o obliczenie dla ich skoczka następującego równania:
przebyta odległość = prędkość * czas
- Poproś o obliczenie odległości, jaką przebyłby ich skoczek w ciągu 8, 16 i 24 sekund.
Uwaga: To wydłuży lekcję.
Powiązanie z przyszłym zawodem
Uczniowie, którym podobała się ta lekcja, mogą być zainteresowani pracą zawodową w następujących dziedzinach:
- Produkcja i inżynieria (inżynieria wstępna)
- Media i komunikacja (media cyfrowe)
- Transport (technologia motoryzacyjna)
Wsparcie dla nauczyciela
Uczniowie:
- Poznają proces tworzenia prototypów w celu rozwiązania problemu.
Biologia
Wymagania ogólne
I. Znajomość różnorodności biologicznej oraz podstawowych zjawisk i procesów biologicznych. Uczeń:
- opisuje, porządkuje i rozpoznaje organizmy.
- wykazuje, że różnorodność biologiczna jest wynikiem procesów ewolucyjnych.
Matematyka
Wymagania ogólne
I. Sprawności rachunkowa.
- Wykonywanie nieskomplikowanych obliczeń w pamięci lub w działaniach trudniejszych pisemnie oraz wykorzystanie tych umiejętności w sytuacjach praktycznych.
- Weryfikowanie i interpretowanie otrzymanych wyników oraz ocena sensowności rozwiązania.
III. Wykorzystanie i interpretowanie reprezentacji. - Używanie prostych, dobrze znanych obiektów matematycznych, interpretowanie pojęć matematycznych i operowanie obiektami matematycznymi.
- Dobieranie modelu matematycznego do prostej sytuacji oraz budowanie go w różnych kontekstach, także w kontekście praktycznym.
IV. Rozumowanie i argumentacja. - Przeprowadzanie prostego rozumowania, podawanie argumentów uzasadniających poprawność rozumowania, rozróżnianie dowodu od przykładu.
- Dostrzeganie regularności, podobieństw oraz analogii i formułowanie wniosków na ich podstawie.
- Stosowanie strategii wynikającej z treści zadania, tworzenie strategii rozwiązania problemu, również w rozwiązaniach wieloetapowych oraz w takich, które wymagają umiejętności łączenia wiedzy z różnych działów matematyki.
Informatyka
Wymagania ogólne
I. Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów na bazie logicznego i abstrakcyjnego myślenia, myślenia algorytmicznego i sposobów reprezentowania informacji.
II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera oraz innych urządzeń cyfrowych: układanie i programowanie algorytmów, organizowanie, wyszukiwanie i udostępnianie informacji, posługiwanie się aplikacjami komputerowymi.
III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi, w tym znajomość zasad działania urządzeń cyfrowych i sieci komputerowych oraz wykonywania obliczeń i programów.
IV. Rozwijanie kompetencji społecznych, takich jak komunikacja i współpraca w grupie, w tym w środowiskach wirtualnych, udział w projektach zespołowych oraz zarządzanie projektami.
Przyroda
Wymagania ogólne
III. Kształtowanie postaw – wychowanie.
6. Doskonalenie umiejętności w zakresie komunikowania się, współpracy i działania oraz pełnienia roli lidera w zespole.
Technika
Wymagania ogólne
I. Rozpoznawanie i opis działania elementów środowiska technicznego.
7. Określanie zalet i wad rozwiązań materiałowych i konstrukcyjnych zastosowanych do produkcji wytworów technicznych.
8. Wykrywanie, ocenianie i usuwanie nieprawidłowości w działaniu sprzętu technicznego.
9. Wyszukiwanie informacji na temat nowoczesnych dziedzin techniki, ciekawostek i wynalazków technicznych.
10. Projektowanie i konstruowanie modeli urządzeń technicznych z wykorzystaniem zestawów poliwalentnych.
II. Planowanie i realizacja praktycznych działań technicznych (od pomysłu do wytworu).
- Rozpoznawanie potrzeby wykonania wytworu technicznego. Motywacja do działania. Analiza możliwości wykorzystania wykonanego wytworu.
- Planowanie i wykonywanie pracy o różnym stopniu trudności.
- Posługiwanie się rysunkiem technicznym, czytanie instrukcji słownej i rysunkowej podczas planowania i wykonywania pracy wytwórczej.
- Komunikowanie się językiem technicznym.
- Wyszukiwanie informacji na temat możliwości udoskonalenia działania realizowanego wytworu.
- Poczucie odpowiedzialności za wyniki pracy grupowej.
- Samoocena realizacji zaplanowanego wytworu technicznego.
III. Sprawne i bezpieczne posługiwanie się narzędziami i sprzętem technicznym. - Poszanowanie narzędzi, urządzeń, sprzętu technicznego oraz własnej pracy i pracy drugiego człowieka.
IV. Dostrzeganie wartości i zagrożeń techniki w aspekcie integralnego rozwoju człowieka i poszanowania jego godności. - Rozpoznawanie osiągnięć technicznych, które przysłużyły się rozwojowi postępu technicznego, a tym samym człowiekowi (lżejsza praca, komfort życia).
- Przewidywanie zagrożeń ze strony różnych wytworów techniki i urządzeń technicznych.
V. Rozwijanie kreatywności technicznej. - Poznawanie siebie oraz swoich predyspozycji do wykonywania zadań technicznych.
- Rozwijanie zainteresowań technicznych.
- Przyjmowanie postawy twórczej, racjonalizatorskiej.
Materiały dla uczniów
Arkusz dla ucznia
Download, view or share the student worksheet, either as an online HTML page or a printable PDF