Przezroczystość

(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 tej lekcji jest zaplanowanie i przeanalizowanie tego w jaki sposób różne materiały mogą wpływać na promienie światła. Uczniowie budują model źródła światła, aby w ciekawy i praktyczny sposób przetestować różne materiały i przeprowadzić obserwacje. Podane przykłady stanowią źródło inspiracji. Zachęć uczniów, aby zbudowali model źródła światła według własnego pomysłu.

• Podstawy naukowe – Światło:
  • Światło porusza się po liniach prostych, zwanych promieniami światła.
  • Materiały, które przepuszczają w dużej mierze promienie światła (takie jak plastik lub bezbarwne szkło), nazywane są przezroczystymi.
  • Materiały, które przepuszczają nieco światła (takie jak bibuła), nazywane są półprzezroczystymi.
  • Materiały, które nie przepuszczają światła (takie jak klocek drewna), nazywane są nieprzezroczystymi.
  • Jeśli chcesz, zademonstruj zjawisko przezroczystości za pomocą kilku przedmiotów z klasy podczas części „Włącz się”.
• Przekaż podstawowe informacje – Światło: Korzystając ze swoich standardowych pomocy naukowych, podziel się z uczniami odpowiednimi informacjami, obrazkami i definicjami.
  • Ludzie potrzebują światła, aby widzieć.
  • Niektóre przedmioty (Słońce, błyskawice, żarówki) wytwarzają własne światło, a inne (krzesła, drzewa, drewniane stoły) nie.
  • Przedmioty mogą być wykonane z wielu rodzajów materiałów. Każdy materiał inaczej oddziałuje na promienie światła.
  • Ważne słownictwo: źródło światła, promień światła, materiał
• Budowanie i programowanie: Zapoznaj się z sugestiami zawartymi w Planie modułu. W ramach tej lekcji warto również:
  • Przejść do sekcji Bloki zdarzeń i Bloki świateł w menu Pomoc > Bloki ikon w aplikacji SPIKE, aby uzyskać więcej informacji.
• Materiały:
  • Wskaż w klasie przedmioty wykonane z materiałów o różnej zdolności przepuszczania światła, np. metal, drewno, plastik, szkło, bawełna lub inna półprzezroczysta tkanina.
  • Przygotuj różne materiały o różnych właściwościach, które da się posegregować, w tym przezroczyste (folia, celofan), półprzezroczyste (papier woskowany, pergamin, bibuła) i nieprzezroczyste (karton, folia aluminiowa) i określ, jak uczniowie będą mogli się z nimi zapoznać (w pudełku, na stanowiskach, rozłożone na stole itp.).
  • Rozważ użycie słów lub obrazów przedstawiających żarówki, które pozwolą uczniom wstępnie oznaczyć np. pudełka, tablice ścienne lub inne przybory, wykorzystywane przez nich przy segregacji. Możesz też oznaczyć wybrane miejsca w klasie i poprosić uczniów, aby posegregowali materiały, układając je zgodnie z ich własnościami w odpowiednich miejscach.
  • Zaplanuj sposób przyciemnienia światła w pomieszczeniu, tak by łatwiej było zarówno zobaczyć jak i zasłonić źródło światła.

CZĘŚĆ A (45 minut)

• Przedstaw głównych bohaterów historii i pierwsze zadanie: W słoneczny dzień Leo chce uzyskać trochę cienia. Jakich materiałów powinien użyć? Pomóżcie mu się tego dowiedzieć.

• CHWILA NA ZASTANOWIENIE – poprowadź krótką dyskusję na temat lekcji. Jeśli chcesz, możesz skorzystać z przedmiotów znajdujących się w klasie i ilustracji.

  • Wskaż kilka przedmiotów w klasie i zapytaj: Z jakich materiałów zrobione są te przedmioty? (plastik, szkło, bawełna, metal, drewno)
  • Co dzieje się z promieniem światła, gdy pada na te różne materiały? Czy przez nie przechodzi? (Czasem promień światła przechodzi przez przedmiot, jak w przypadku plastiku lub szkła, i oświetla to, co znajduje się za nim. Czasem przedostaje się tylko część światła, jak w przypadku tkaniny czy bibuły, dlatego miejsce za przedmiotem nie jest dobrze widoczne. Czasem światło w ogóle nie przechodzi przez przedmiot, na przykład w przypadku metalu lub drewna, a zamiast tego tworzy cień po drugiej stronie przedmiotu).
  • Jak pomożecie Leo znaleźć materiał, który nada się do zacienienia jakiegoś miejsca? Jak można przetestować różne materiały? Odwróćcie się do kolegi lub koleżanki z ławki i wymieńcie się pomysłami. (Można skierować promienie światła na różne materiały i sprawdzić, który materiał daje cień, na jakim nam zależy. Zachęć do proponowania różnych pomysłów na sprawdzenie materiałów. Uczniowie powinni przeanalizować znajdujące się w klasie przedmioty, przewidzieć, na ile są przezroczyste/nieprzezroczyste i użyć źródła światła do sprawdzenia tych przewidywań).
  • Odwołując się do przygotowanych wcześniej przedmiotów, powiedz: Wybierzcie kilka przedmiotów wykonanych z różnych materiałów. Jak myślicie, jak zachowa się światło? Oznaczmy przedmioty odpowiednimi etykietami: „całe światło”, „trochę światła”, „brak światła”. (Sprawdź, gdzie znajdują się te przedmioty i jak uczniowie mogą się do nich dostać).

• Rozdaj każdej grupie zestaw SPIKE^™ Essential i urządzenie.

• Podczas gdy uczniowie będą pracować, możesz pokazać im podane poniżej przykłady, żeby pomóc im w budowaniu lub programowaniu.

• Wyjaśnij, że ilustracje pokazują możliwe rozwiązania, a uczniowie powinni zbudować źródło światła według własnego pomysłu.

• Poproś uczniów, aby pracowali w parach i:

  • Użyli modelu podstawowego, aby ZBUDOWAĆ źródło światła i pomóc Leo przetestować przedmioty wykonane z różnych materiałów.
  • ZAPROGRAMOWALI model tak, aby zaczął świecić.
  • Zaplanowali to w jaki sposób sprawdzą, ile światła przedostaje się przez zebrane przez nich przedmioty.
  • Zachęć uczniów, żeby zastanowili się, jak wykorzystać do tego matrycę świetlną. Żółty lub biały kolor matrycy pomoże uczniom dobrze przeprowadzić test. Pomóż uczniom przygotować plan eksperymentu, zapewniając możliwość przeglądania i układania materiałów (zobacz „Wstęp do zajęć”).

• Przyciemnij światło w pomieszczeniu, tak by promienie światła, których źródłem jest matryca świetlna były lepiej widoczne. Poproś uczniów, żeby indywidualnie przetestowali wybrane przez siebie przedmioty, kierując się przygotowanym przez siebie planem:

  • Przeanalizowali wybrane przez siebie przedmioty.
  • Sprawdzili swoje przewidywania (z części „Włącz się”) na temat tego, co się stanie, gdy promienie światła padną na każdy z przedmiotów.
  • Umieścili każdy z przedmiotów na drodze promieni światła.
  • Opisali, ile światła przechodzi przez każdy przedmiot, używając terminów „całe światło”, „trochę światła”, „brak światła”.

• W połowie pracy poproś uczniów, aby wymienili się pomysłami na sprawdzanie materiałów, tak jak to zwykle robią podczas lekcji, a następnie aby zmodyfikowali swoje plany, inspirując się sugestiami innych.

Przykładowe pomysły

• Zbierz uczniów, aby mogli wymienić się spostrzeżeniami.

• Niech każda grupa na podstawie swojego modelu źródła światła i planu eksperymentu zademonstruje i wyjaśni:

  • jakie przedmioty testowała i z jakich materiałów były zrobione?
  • które materiały przepuszczają całe światło, które trochę światła, a które nie przepuszczają go wcale?
  • które materiały sprawdzą się najlepiej, jeśli chcemy uzyskać cień w słoneczny dzień? (Najlepsza osłona przeciwsłoneczna powstanie z materiałów, które przepuszczają trochę światła lub nie przepuszczają go wcale. Uczniowie mogą twierdzić, że pod osłoną, która w ogóle nie przepuszcza światła, może być zbyt ciemno.)
  • czy plan testów się sprawdził, czy musieli go zmienić.

Jeśli chcesz przejść do części B – Wytłumacz, poproś uczniów, aby nie rozkładali swoich modeli lub przeznacz czas na ich ponowne zbudowanie.

CZĘŚĆ B (45 minut)

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

• (5 min) Przekaż uczniom dodatkowe informacje, aby ułatwić im dalszą pracę nad tematem: Jak zdecydować, czy materiał służący do wykonania osłony przeciwsłonecznej w ogóle nie powinien przepuszczać światła, czy też powinien przepuszczać trochę światła? Omówcie, jak w podjęciu decyzji może pomóc użycie modelu.

• (20 min) Poproś uczniów, aby zbudowali model piaskownicy z ramą, na której można umieścić kawałek materiału tak, aby znajdował się nad piaskownicą. Poproś ich, aby przetestowali grupy materiałów w świetle słonecznym (na zewnątrz lub na parapecie) i zdecydowali, czy najlepiej sprawdzą się materiały przezroczyste (całe światło), półprzezroczyste (trochę światła) czy nieprzezroczyste (brak światła).

• (5 min) Poproś uczniów, żeby powiedzieli, jakie wiadomości, pomysły lub umiejętności:

  • 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 cele szczegółowe lekcji (sekcja Wsparcie dla nauczyciela).

• Korzystając z listy kontrolnej, odnotuj postępy uczniów:

  • Budują urządzenie ze źródłem światła, aby sprawdzić, na ile dobrze promień światła przenika przez różne materiały.
  • Ich plan eksperymentu obejmuje sposób przeanalizowania, sprawdzenia i skategoryzowania materiałów.
  • W swoim opisie wykorzystują wyniki eksperymentu do trafnego sklasyfikowania materiałów według tego, jak wpływają na promienie światła.
  • Na podstawie dowodów ze swojego eksperymentu odpowiadają na pytanie o stworzenie cienia w słoneczny dzień.

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:

• Zmniejsz liczbę dostępnych materiałów do sprawdzenia i podpowiedz uczniom, jakiej metody mogą użyć do ich pogrupowania (jeśli jest ona potrzeba).

Jeśli chcesz, żeby lekcja była trudniejsza:

• Poproś uczniów, aby uzupełnili swoje modele z części „Weryfikuj” o hub i czujniki lub silniki, aby zaprezentować, a następnie sprawdzić funkcjonalność swoich modeli w różnych warunkach oświetleniowych (na przykład w pochmurne lub deszczowe dni).

• Poproś uczniów, aby każdy z nich opracował jedną stronę ilustrowanej książki o tym, do czego jemu i jego rodzinie przydają się przezroczyste lub półprzezroczyste przedmioty. Zbierz wszystkie strony, aby powstała książka całej klasy, i poproś uczniów, aby razem policzyli i ponumerowali strony. Jeśli uczniowie będą chcieli, mogą
  umieścić w książce minifigurki LEGO^®.

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