Rozwiązywanie problemów wywołanych przez zmiany w środowisku

(UWAGA: ta lekcja zawiera część A i część B. Obie są ważne dla zrealizowania pełnego zakresu standardu kształcenia. Jeśli masz ograniczony czas na przeprowadzenie lekcji, przejrzyj obie części i wybierz elementy odpowiadające potrzebom uczniów).

Celem ogólnym lekcji będzie zaprojektowanie i zbudowanie przez uczniów budynku dla konkretnego zwierzęcia, który ma stanąć na terenach podmokłych, z czym z kolei wiążą się określone dla zwierzęcia problemy. Niektóre takie problemy wskazano w części „Włącz się”, a jako inspirację zaproponowano kilka przykładowych rozwiązań. Zachęć uczniów, aby zaprojektowali i zbudowali rozwiązanie problemu, przed jakim staje wybrane przez nich zwierzę.

• Przekaż podstawowe informacje – Rozwiązywanie problemów wywołanych przez zmiany w środowisku: Korzystając ze swoich standardowych pomocy naukowych, podziel się z uczniami odpowiednimi informacjami, obrazkami lub filmami oraz definicjami, aby przekazać im podstawowe informacje.
  • Środowisko składa się ze wszystkich elementów przyrody ożywionej i nieożywionej, które otaczają roślinę lub zwierzę i mają na nie wpływ.
  • Tereny podmokłe to środowiska, w których przez część lub cały rok gleba jest przykryta wodą słodką, morską lub ich mieszanką.
  • Tereny podmokłe to siedlisko wielu gatunków zwierząt i roślin.
  • Kiedy ludzie stawiają budynki na terenach podmokłych lub w ich pobliżu, często je osuszają lub nadsypują teren sprowadzoną ziemią. Takie działanie może zmienić środowisko na wiele sposobów, mających negatywny wpływ na żyjące tam rośliny i zwierzęta.
  • Twierdzenie odpowiada na pytanie dotyczące jakiegoś problemu i jest poparte argumentacją, która za pomocą dowodów i rozumowania pokazuje, dlaczego dane rozwiązanie stanowi odpowiedź na ten problem. Dowodami mogą być przyczyny, fakty i logiczne związki przyczynowo-skutkowe (nadsypanie gleby może zabić rośliny, których ptaki używają do budowy gniazd, wysoki budynek może zasłonić światło, którego potrzebują rośliny).
  • Ważne słownictwo: środowisko, tereny podmokłe, twierdzenie, dowody.
• Budowanie i programowanie: Zapoznaj się z sugestiami zawartymi w Planie modułu. W ramach tej lekcji warto również:
  • Poszerzyć wiedzę uczniów, korzystając z samouczka poświęconego silnikowi, dostępnego w menu Rozpocznij w aplikacji SPIKE.
  • Przejść do sekcji Bloki silnika i Bloki dźwięku w menu Pomoc > Bloki słów w aplikacji SPIKE, aby uzyskać więcej informacji.
  • Skorzystać z lekcji Łódź bagienna, aby zapoznać uczniów z tematem terenów podmokłych.
• Materiały: Jeśli chcesz, wyszukaj informacje, zdjęcia i/lub krótkie filmy przedstawiające tereny podmokłe, które możesz wykorzystać podczas lekcji. Wyszukaj hasło „Co to są tereny podmokłe” i sięgnij do stron internetowych instytucji państwowych lub organizacji prywatnych, które zajmują się badaniem i ochroną środowiska.

CZĘŚĆ A (45 minut)

• Przedstaw głównych bohaterów historii i pierwsze zadanie: Sofie dowiedziała się, że na terenach podmokłych w pobliżu jej domu stanie wysoki budynek. Martwi się, że zaszkodzi to ptakom i innym zwierzętom, które tam mieszkają.

• CHWILA NA ZASTANOWIENIE – poprowadź krótką dyskusję na temat lekcji. Jeśli chcesz, możesz wykorzystać zebrane informacje i ilustrację.

  • Co to są tereny podmokłe? (Bagna i/lub mokradła; środowiska, w których przez część lub cały rok gleba jest przykryta wodą; w razie potrzeby pokaż zdjęcia i filmy).
  • Jakie rośliny żyją na terenach podmokłych? (wysokie rośliny trawiaste, niskie rośliny podobne do mchów, czasem krzewy i drzewa)
  • Jakie zwierzęta żyją na terenach podmokłych? (będą to zwierzęta zamieszkujące lokalne tereny podmokłe, do których mogą należeć kaczki i inne ptactwo wodne, bobry, piżmaki, żaby, żółwie, węże i wiele różnych owadów)
  • W jaki sposób stawianie budynków na terenach podmokłych może je zmienić? Dlaczego te zmiany mogą utrudnić przetrwanie roślinom i zwierzętom? (Wypisz pomysły uczniów, np. osuszenie terenu lub nadsypanie ziemi, aby mógł powstać budynek, może zmienić poziom wody. Na skutek tego ziemia może się zrobić suchsza lub zapewniać mniejszą ilość wody do picia. Zmiana poziomu wody i gleby może też spowodować zniknięcie źródeł pożywienia, kryjówek lub materiałów potrzebnych do zakładania gniazd (zob. przykładowe rozwiązanie z miejscem lęgowym dla ptaków). Sam budynek może zmienić poziom oświetlenia, zasłaniając słońce.)
  • Wybierzcie jeden z problemów, dotyczący jednego zwierzęcia mieszkającego na terenach podmokłych w pobliżu domu Sofie. Zastanówcie się, jak go rozwiązać.

• Rozdaj każdej grupie po zestawie SPIKE Essential i urządzeniu.

• Gdy uczniowie będą pracować,

  • możesz pokazać im poniższe przykłady jako pomoc w budowaniu lub programowaniu, wyjaśniając, że przykłady pokazują rozwiązanie problemu utraconych miejsc lęgowych. Uczniowie powinni zbudować rozwiązanie problemu, który sami wybrali.
  • Zachęć uczniów, żeby zastanowili się nad możliwymi rozwiązaniami wybranych przez siebie problemów i nad tym, jak za pomocą elementów LEGO^® przedstawić te rozwiązania.

• Poproś uczniów, aby:

  • Omówili problem, jaki napotka wybrane przez nich zwierzę, kiedy zmieni się charakter terenów podmokłych, a także pomysły na rozwiązanie tego problemu. Czego będzie potrzebowało ich zwierzę?
  • Przedstawili swoje pomysły wizualnie, np. wykonując szkic.
  • Zaczęli BUDOWAĆ i PROGRAMOWAĆ model, który rozwiązuje lub minimalizuje problem, korzystając z pokazanego modelu podstawowego i programu jako inspiracji

Przykładowe pomysły

• Zbierz uczniów, aby mogli wymienić się spostrzeżeniami. 

• Niech każda grupa na podstawie powstającego modelu i szkiców zademonstruje i wyjaśni:

  • jaki problem wybrała: co może się zmienić na terenach podmokłych i jaki problem może to spowodować dla wybranego zwierzęcia;
  • jak projekt grupy ogranicza zmiany dotykające tereny podmokłe i problem, jaki napotyka jej zwierzę;
  • z jakich powodów wybrała ten projekt jako rozwiązanie problemu;
  • co robi ich program.

• Zachęć uczniów, aby w trakcie pracy opowiadali, co robią i zachęcaj ich do czerpania inspiracji z pomysłów innych uczniów.

• Poproś uczniów, aby zachowali swoje częściowo ukończone modele do wykorzystania w części B, gdzie będą dalej budować, programować i tłumaczyć ich działanie.

CZĘŚĆ B (45 minut)

• Powtórz kroki z części A – Wyjaśnienie, żeby dodatkowe grupy mogły pokazać i wyjaśnić, czego się nauczyły.

• Poproś uczniów, aby:

  • (10 min) Kontynuowali BUDOWANIE i PROGRAMOWANIE, uwzględniając inspiracje, którymi podzielili się inni uczniowie w części „Wyjaśnienie”. Uczniowie mogą na przykład ulepszyć swoje rozwiązanie w ten sposób, aby było odpowiednie dla zwierząt różnej wielkości (np. małych i dużych ptaków).
  • (10 min) Na podstawie ukończonych modeli wysunęli twierdzenie na temat tego, jak ich rozwiązanie pomoże zwierzęciu przetrwać po rozpoczęciu budowy na terenach podmokłych w pobliżu domu Sofie, popierając to uzasadnieniem i dowodami.

• (5 min) Poproś uczniów, żeby podzielili się wiedzą, pomysłami lub umiejętnościami, które:

  • pomogły im ukończyć zadanie;
  • poznali podczas budowania.

• Poproś uczniów, żeby sprzątnęli zestawy i uporządkowali miejsca pracy.

• Zadawaj pytania naprowadzające, aby skłonić uczniów do myślenia i podejmowania decyzji podczas wymyślania, budowania i programowania.

Obserwacje – lista kontrolna

• Przejrzyj ponownie główne cele edukacyjne (sekcja Wsparcie dla nauczyciela).

• Przejrzyj ponownie szczegółowe cele edukacyjne i zachowania na różnych poziomach opanowania materiału.

• Korzystając z listy kontrolnej, odnotuj postępy uczniów:

  • Uczniowie trafnie opisują jeden z problemów, jakie napotykają zwierzęta, gdy ludzie stawiają budynki na terenach podmokłych, np. utrata pożywienia, kryjówek lub materiałów potrzebnych do zakładania gniazd.
  • Ich model pokazuje jedno rozwiązanie problemu.
  • Przedstawiają twierdzenie na temat tego, jak ich projekt zmniejszy problem dotyczący zwierzęcia.
  • Swoje twierdzenie popierają dowodami potwierdzającymi, jakie problemy powoduje zmiana charakteru terenów podmokłych (np. wskutek nadsypania gleby rośliny, które służą ptakom do budowania gniazd, nie będą rosły, dlatego ptaki potrzebują innego miejsca do gniazdowania) oraz uzasadnieniem, dlaczego ich projekt rozwiązuje problem dotyczący zwierzęcia (np. dzięki budce dla ptaków ptaki otrzymują inne miejsce do gniazdowania i wychowywania młodych).

Zapoznaj się z sekcją Dodatkowe zasoby: „Samoocena” i „Wzajemna opinia”, aby poznać więcej możliwości przeprowadzenia oceny.

Samoocena

Poproś uczniów o wybranie klocka, który ich zdaniem najlepiej pokazuje, jak im poszło.

• Niebieski klocek: wydaje mi się, że potrafię stworzyć program, kierując się instrukcjami.
• Żółty klocek: potrafię stworzyć program, kierując się instrukcjami.
• Zielony klocek: potrafię stworzyć program, kierując się instrukcjami, a do tego potrafię pomóc koledze lub koleżance.

Wrażenia ze wspólnej pracy

Niech uczniowie w swoich małych grupach porozmawiają na temat tego, jak układała się ich wspólna praca.
Zachęcaj ich do używania na przykład takich wyrażeń:

• Podobało mi się, kiedy ty…
• Opowiedz coś więcej o tym, kiedy ty…

Jeśli chcesz, żeby lekcja była łatwiejsza:

• Poproś wszystkich uczniów o zaprojektowanie rozwiązań tego samego problemu, na przykład przez wykorzystanie przykładowej budki dla ptaków do rozwiązania problemu utraconych miejsc gniazdowania.
  Jeśli chcesz, żeby lekcja była trudniejsza:
• Poproś uczniów, aby uwzględnili różne możliwe warianty wybranego problemu, na przykład to, że niektóre ptaki lubią budować gniazda na ziemi, a inne wysoko na drzewach. Niech uczniowie zaprojektują swój model tak, aby umożliwiał rozwiązanie obu problemów.

• Zgodnie z danymi Ministerstwa Klimatu i Środowiska mokradła to najszybciej ginące ekosystemy świata – zanikają trzy razy szybciej niż lasy! 25% wszystkich roślin i zwierząt występujących na terenach podmokłych jest zagrożonych wyginięciem, m.in. wodniczka (najrzadszy gatunek z rzędu wróblowatych) czy też łoś euroazjatycki. W Polsce mokradła stanowią 18% powierzchni kraju. Poproś uczniów, aby przedstawili i porównali te ułamkowe części całości, kolorując kwadraty, grupując bloki lub w inny podobny sposób.

Jeśli wykorzystasz to dodatkowe ćwiczenie, czas zajęć przekroczy przewidziane 45 minut.