Klasyfikacja i wybór materiałów

(UWAGA: ta lekcja zawiera część A i część B. Obie są ważne dla zrealizowania pełnego zakresu standardu kształcenia. Jeśli czas na lekcję jest ograniczony, przejrzyj obie części, aby wybrać elementy, które odpowiadają potrzebom uczniów).

Głównym celem tej lekcji jest zaplanowanie i przeprowadzenie analizy, której celem jest zaobserwowanie właściwości materiałów, a następnie ich sklasyfikowanie. Zaprojektowanie i zbudowanie modelu daje podstawy do takiej klasyfikacji, a także stanowi ciekawy i praktyczny sposób wykorzystania wybranych materiałów. Lekcja zawiera przykładowy cel i model, na którym można się wzorować — bezpieczny i wygodny kurnik. Zachęć uczniów do zaprojektowania i zbudowania modelu według ich pomysłów.
Jeśli chcesz, możesz rozdać uczniom materiały według grup, aby zaoszczędzić czas, a następnie poprosić uczniów, żeby podzielili się wnioskami, do jakich doszli. Uwzględnij czas na pogrupowanie, obserwację i klasyfikację.

• Podstawy naukowe – Klasyfikacja i wybór materiałów: Podczas tej lekcji uczniowie planują i przeprowadzają analizę, której celem jest dobranie materiałów potrzebnych do realizacji określonego celu, jakim jest budowa kurnika. W części „Weryfikuj” mogą powtórzyć analizę, dobierając materiały, umożliwiające zbudowanie schronienia dla wybranego zwierzęcia.
• Przekaż podstawowe informacje – Klasyfikacja i wybór materiałów: Korzystając ze swoich standardowych pomocy naukowych i przekazanej wiedzy, podziel się z uczniami odpowiednimi informacjami, obrazkami i definicjami. Możesz też uwzględnić zdjęcia przedstawiające kurniki i przykładowe materiały do prac artystycznych i majsterkowania.
  • Materiały mają określone właściwości (np. wytrzymałość, elastyczność, twardość, faktura czy chłonność). Niektóre z nich da się zaobserwować.
  • Kurnik służy do zabezpieczenia kur przed warunkami atmosferycznymi i drapieżnikami. Zapewnia również kurom miejsce do spania i składania jaj. Kurniki umożliwiają kurom wychodzenie na zewnątrz, aby mogły jeść trawę i robaki i wchodzić do środka na czas snu.
  • Ważne słownictwo: właściwości, materiały, kurnik, schronienie
• Budowanie i programowanie: Zapoznaj się z sugestiami zawartymi w Planie modułu. W ramach tej lekcji warto również:
  • Poszerzyć wiedzę uczniów, korzystając z samouczków poświęconych silnikowi i czujnikowi kolorów, dostępnych w menu Rozpocznij w aplikacji SPIKE.
  • Przejść do sekcji Bloki silnika oraz Bloki czujnika kolorów w menu Pomoc > Bloki ikon w aplikacji SPIKE, aby uzyskać więcej informacji.
• Materiały:
  • Przygotuj różne klocki LEGO^® i materiały do prac artystycznych i majsterkowania o różnych właściwościach (wytrzymałość, elastyczność, twardość, faktura czy chłonność), aby uczniowie mogli je przetestować. Każda grupa powinna mieć do dyspozycji 10 materiałów do przetestowania (materiały w różnych grupach mogą się powtarzać). Przykłady: wodoodporne materiały na dach (np. klocki LEGO), przezroczyste materiały na okna lub ogrodzenie oraz miękkie materiały, takie jak kłębki waty, które mogą służyć jako siano w gnieździe kury. Zdecyduj, na jakiej zasadzie uczniowie będą pobierać poszczególne materiały.
  • Wyszukaj zdjęcia kurników, aby pomóc uczniom dostrzec ich wspólne cechy i opracować kryteria doboru materiałów.
  • Aby pomóc młodszym uczniom przeprowadzić analizę, możesz przygotować dla nich pudełka, pojemniki lub tablice ścienne oznaczone słowami lub obrazkami oznaczającymi możliwe do zaobserwowania właściwości.
  • Do pracy nad częścią „Weryfikuj” wyszukaj lub podaj informacje na temat potrzeb innych zwierząt, dla których człowiek może budować schronienia, np. ptak, królik, koń itd.
  • Do pracy nad częścią „Zróżnicowanie” zbierz obrazki, informacje lub przykłady materiałów pochodzących z recyklingu, takich jak zużyty papier, papierowe kubki, tworzywa sztuczne pochodzące ze słomek lub butelek, czy szklane butelki.

CZĘŚĆ A (45 minut)

• Przedstaw głównych bohaterów historii i pierwsze zadanie: Daniel ma kilka kur. Pomóż mu zbudować kurnik, w którym kurom będzie wygodnie i gdzie będą bezpieczne.

• CHWILA NA ZASTANOWIENIE – poprowadź krótką dyskusję na temat lekcji, korzystając z obrazków ilustracyjnych i pudełka z przygotowanymi materiałami/klockami.

  • Spójrzcie na te zdjęcia kurników. Co może być potrzebne kurom w kurniku? W jaki sposób zapewni im to bezpieczeństwo i wygodę? (Możliwe odpowiedzi: suche miejsce do spania, gniazdo lęgowe do składania jaj, miejsce do jedzenia i picia, dach chroniący przed warunkami atmosferycznymi, ogrodzenie i ściany do ochrony przed innymi zwierzętami, wyjście, aby kury mogły wyjść na świeże powietrze i szukać pożywienia. Kury będą bezpieczne, jeśli kurnik zapewni im ochronę przed warunkami atmosferycznymi i innymi zwierzętami. Będą czuły się komfortowo, jeśli będą miały ciepłe, suche i miękkie miejsce do odpoczynku lub wysiadywania jaj oraz dużo miejsca na świeżym powietrzu, gdzie będą mogły znajdować pożywienie.)
  • Jakie materiały wykorzystasz do budowy kurnika, żeby był on bezpieczny i wygodny? (Możliwe odpowiedzi: mocne, sztywne i twarde materiały na gniazdo lęgowe i ściany; mocny i wodoodporny materiał na dach; mocny drut na ogrodzenie; miękki materiał do wyściełania wnętrza gniazda lęgowego i ziemia jako podłoże.)
  • Zapoznajcie się z materiałami, które są w pudełku. Jakie one są? (Możliwe odpowiedzi: mocne; elastyczne; twarde, miękkie lub nierówne; przezroczyste; chłonne. Te cechy materiałów nazywamy „właściwościami”.)
  • Zastanówcie się, jak można dowiedzieć się czegoś więcej o tych materiałach, tak żebyście mogli znaleźć odpowiednie do zbudowania bezpiecznego i wygodnego kurnika.

• 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 na obrazkach pokazano jeden z celów obserwacji i klasyfikowania materiałów wraz z różnymi sposobami ich wykorzystania. Uczniowie mogą wybrać własny cel i zaprojektować kurnik według własnego pomysłu, kierując się w swojej analizie wybranym celem.

• Poproś uczniów, aby:

  • Zaplanowali sposób testowania i klasyfikowania 10 materiałów z pudełka.
  • Wykorzystali właściwości materiałów, które zaobserwowali w części „Włącz się”, np. miękkość lub wytrzymałość. Czy te materiały były miękkie czy twarde? Mocne czy elastyczne?
  • Opisali materiały, używając słów lub obrazków.
  • Podzielili materiały na kategorie, używając słów, obrazków lub zaproponowanej przez Ciebie metody (zob. Wstęp do zajęć).
  • Wybrali materiały, których chcą użyć do budowy kurnika. Które materiały zapewnią kurom bezpieczeństwo? Które materiały zapewnią kurom wygodę? Dlaczego?
  • Użyli modelu podstawowego i wybranych materiałów do prac artystycznych i majsterkowania i ZBUDOWALI kurnik, w którym kury będą bezpieczne i będzie im wygodnie.
  • ZAPROGRAMOWALI swój model tak, aby drzwi kurnika otwierały się i zamykały, co zapewni kurom bezpieczeństwo.

• Podczas planowania i testowania naprowadzaj uczniów na związki między zaobserwowanymi właściwościami materiałów a zapewnieniem kurom bezpieczeństwa i wygody. Przejrzyj i objaśnij wybrane procedury klasyfikowania materiałów – zob. część „Wstęp do zajęć”.

• Poprowadź burzę mózgów na temat tego, jak uczniowie mogą wykonać następujące zadania:

  • Przetestować materiały, np. dotykając ich palcami lub przykładając do twarzy, aby sprawdzić, które są najcieplejsze i najdelikatniejsze, albo ważąc różne wodoodporne materiały na wadze, aby sprawdzić, który z nich jest najlżejszy i nadaje się do użycia jako dach.
  • Użyć zestawu SPIKE Essential oraz różnych materiałów artystycznych do budowy kurnika. Przykładowo mogą to być wodoodporne materiały na dach, przezroczyste materiały na okna lub ogrodzenie oraz miękkie materiały, takie jak kłębki waty, które mogą służyć jako siano w gnieździe kury.
  • Zbudować/zaprogramować automatyczne drzwi kurnika.

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

Przykładowe pomysły

CZĘŚĆ B (45 minut)

• Zbierz uczniów, aby mogli wymienić się spostrzeżeniami. 

• Niech każda grupa zademonstruje na swoim modelu i wyjaśni:

  • listę użytych materiałów;
  • sposób testowania i klasyfikacji materiałów;
  • właściwości trzech różnych materiałów, z których wykonała kurnik;
  • powód, dla którego grupa wybrała te a nie inne materiały do zrobienia kurnika. (Na przykład: „Kłębki waty są miękkie i ciepłe. Można je położyć na podłodze kurnika, żeby kura mogła na nich odpocząć lub wysiadywać jaja”.)

• Poproś uczniów, żeby opowiedzieli, jak zmodyfikowali swój model, aby go ulepszyć.

• (5 min) Przekaż uczniom dodatkowe informacje, aby ułatwić im dalszą pracę nad tematem:

  • Informacje o potrzebach innych zwierząt, dla których ludzie mogą budować schronienia, takich jak ptak, królik, koń itp.
  • Pomóż uczniom wymienić i dopasować właściwości materiałów, które będą im potrzebne do zbudowania takiego schronienia, dodając je do listy materiałów na kurnik.

• (20 min) Poproś uczniów, by przebudowali i przetestowali modele, aby ukończyć kolejne zadanie w aplikacji:

  • Wybierzcie inne zwierzę. Jakiego schronienia potrzebuje?
  • Wybierzcie odpowiednie materiały i zbudujcie mu takie schronienie. (Zachęć uczniów, aby skorzystali ze swojej listy i wybrali odpowiednie materiały)
  • Zaprogramujcie schronienie tak, żeby zwierzęciu było wygodnie i aby było bezpieczne.

• (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:

  • Ich opis określa istotne właściwości różnych materiałów.
  • Ich plan testowania właściwości materiałów obejmuje ich zaobserwowanie i sklasyfikowanie według zidentyfikowanych właściwości.
  • Sposób sklasyfikowania prawidłowo odzwierciedla odpowiednie właściwości i kategorie.
  • Przedstawione wyjaśnienie odzwierciedla logiczny wybór materiałów o właściwościach odpowiednich dla różnych części kurnika.

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:

• Używaj pytań zawierających alternatywę (Czy to jest twarde czy miękkie?), aby pomóc uczniom skategoryzować i dobrać materiały na kurnik (Czy to zapewni kurze bezpieczeństwo?).

Jeśli chcesz, żeby lekcja była trudniejsza:

• Zachęć uczniów do dyskusji o tym, jakie materiały można poddać recyklingowi i czy do budowy kurnika mogą użyć materiałów pochodzących z recyklingu. Niech przetestują swoje pomysły, wykorzystując materiały pochodzące z recyklingu.

• Poproś uczniów, aby przygotowali instrukcję budowy kurnika z odpowiednio oznaczonymi rysunkami, pokazującą etapy i kolejność budowania kurnika. Poproś ich, aby zrobili listę materiałów do budowy kurnika, w tym długości elementów LEGO^®, jeśli będą ich używać, oraz liczbę elementów każdego rodzaju.

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