Przepływ energii

(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).

W tej lekcji uczniowie zbudują model pokazujący związek między światłem słonecznym a wzrostem zwierząt. Zachęć uczniów do zaprojektowania i zbudowania modelu według własnego pomysłu i podkreśl, że nie ma jednego poprawnego modelu.

• Podstawy naukowe – Przepływ energii:
  • Energia słoneczna jest magazynowana w pożywieniu zjadanym przez zwierzęta (na przykład gdy jedzą rośliny, które przekształciły światło słoneczne w zmagazynowaną energię chemiczną).
  • Rośliny zjadają zarówno zwierzęta roślinożerne (jedzące tylko rośliny) jak i wszystkożerne (jedzące rośliny- i mięso). Zwierzęta mięsożerne jedzą tylko mięso. Przypilnuj, żeby w modelach uczniów zwierzęta mięsożerne nie jadły roślin.
• Przekaż podstawowe informacje – Przepływ energii. Korzystając ze swoich standardowych pomocy naukowych, podziel się z uczniami odpowiednimi informacjami, obrazkami i definicjami:
  • W świetle słonecznym, roślinach i zwierzętach obecna jest energia.
  • Rośliny pobierają energię słoneczną i wykorzystują ją do wzrostu. Zwierzęta, które jedzą te rośliny, otrzymują zmagazynowaną przez nie energię.
  • Niektóre zwierzęta jedzą tylko rośliny (zwierzęta roślinożerne), niektóre jedzą tylko inne zwierzęta (zwierzęta mięsożerne), a niektóre jedzą zarówno rośliny, jak i zwierzęta (zwierzęta wszystkożerne).
  • Zwierzęta wykorzystują energię zgromadzoną w pożywieniu do realizowania swoich funkcji życiowych, takich jak wzrost, ruch i utrzymanie ciepła.
  • (Opcjonalnie) Jeśli Twoi uczniowie znają już terminy zwierzęta roślinożerne, mięsożerne i wszystkożerne, krótko przypomnij w czasie lekcji, że zwierzęta jedzące rośliny w modelu powinny być zwierzętami roślinożernymi lub wszystkożernymi.
  • Ważne słownictwo: energia, przepływ, (opcjonalnie – zwierzęta roślinożerne, zwierzęta mięsożerne, zwierzęta wszystkożerne)
• Budowanie i programowanie: Zapoznaj się z sugestiami zawartymi w Planie modułu. W ramach tej lekcji warto również:
  • Poszerzyć wiedzę uczniów, korzystając z wszystkich samouczków dostępnych w menu Rozpocznij w aplikacji SPIKE.
  • Przeprowadzić jedną lub więcej lekcji z rozdziału „Nauka, której nie widać”, aby zdobyć więcej doświadczenia w budowaniu i zapoznać się z blokami słów w aplikacji SPIKE.

CZĘŚĆ A (45 minut)

• Przedstaw głównych bohaterów historii i pierwsze zadanie: Daniel, Maria, Leo i Sofie wiedzą, że rośliny wykorzystują światło słoneczne, aby rosnąć. Czy również zwierzęta potrzebują go, aby rosnąć? Zbudujcie model, aby pokazać przyjaciołom, jaki jest związek między światłem słonecznym a wzrostem zwierząt.

• CHWILA NA ZASTANOWIENIE – poprowadź krótką dyskusję na temat lekcji. Jeśli chcesz, możesz skorzystać z ilustracji:

  • Skąd rośliny czerpią energię potrzebną do wzrostu? (ze słońca)
  • Skąd zwierzęta czerpią potrzebną im energię?(z jedzenia roślin lub innych zwierząt, które jadły rośliny)
  • Do czego zwierzęta wykorzystują tę energię? (do wzrostu, poruszania się i regeneracji części ciała; jeśli są stałocieplne, to także do utrzymania ciepła ciała)
  • Wytłumacz uczniom: Energia zmienia formę, gdy przepływa ze słońca do roślin i zwierząt. Na przykład energia słoneczna ulega przekształceniu w energię chemiczną w roślinach.

• Rozdaj każdej grupie zestaw SPIKE Essential i urządzenie.

• Przypomnij, że ta lekcja ma charakter projektu otwartego i uczniowie mogą w jej trakcie zaprojektować i zbudować dowolny model. Podkreśl, że nie ma jednego poprawnego modelu.
• Poproś uczniów, aby:
  • Przedstawili swoje pomysły wizualnie, np. wykonując szkic.
  • Zaczęli BUDOWAĆ i PROGRAMOWAĆ model, który pomoże przyjaciołom poznać związek między światłem słonecznym a wzrostem zwierząt. Modele powinny pokazywać przepływ energii i sposób pozyskiwania i wykorzystywania energii przez zwierzęta.
• Zachęć uczniów, żeby zastanowili się, jak wykorzystać elementy LEGO do wykonania różnych części modelu (mogą np. użyć matrycy świetlnej jako słońca albo za pomocą silnika wprawić zwierzę LEGO w ruch i pokazać, jak zużywa energię).
• 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.

• Zbierz uczniów, aby mogli wymienić się spostrzeżeniami. 

• Niech każda grupa pokaże szkice swojego modelu i wyjaśni jego działanie, identyfikując części, które wciąż są w budowie, a które pokazują:

  • gdzie występuje energia (np. w słońcu, roślinach i zwierzętach);

  • jak energia słoneczna przepływa do roślin i zwierząt;

  • w jaki sposób zwierzęta pozyskują i wykorzystuje tę energię.

• Zachęć do dzielenia się pomysłami i sugestiami dotyczącymi części modelu, z którymi grupy mają problemy.

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

CZĘŚĆ B (45 minut)

• Powtórz kroki z części A – Wytłumacz, aby zachęcić uczniów do dzielenia się spostrzeżeniami, burzy mózgów i zainspirować do dalszego budowania modelu.

• Poproś uczniów, aby:

  • (10 min) Kontynuowali BUDOWANIE i PROGRAMOWANIE, uwzględniając w swojej pracy inspiracje otrzymane od innych uczniów.
  • (15 min) Na podstawie swoich ukończonych modeli powiedzieli klasie, czego się dowiedzieli i odpowiedzieli na pytanie zadane na początku zajęć: Czy zwierzęta również potrzebują światła słonecznego, by rosnąć? (Nie bezpośrednio. Jednak zwierzęta uzyskują potrzebną im energię, jedząc rośliny, które czerpią energię ze słońca).

• (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 cele szczegółowe lekcji (sekcja Wsparcie dla nauczyciela).

• Korzystając z listy kontrolnej, odnotuj postępy uczniów:

  • Ich modele trafnie pokazują, że rośliny wychwytują energię słoneczną, która następnie przepływa do zwierząt, które je zjadają.
  • W swoim wyjaśnieniu trafnie opisują, jak energia zawarta w pożywieniu zwierząt była kiedyś energią słoneczną, nawet jeśli jej forma się zmieniła.
  • Potrafią podać co najmniej jeden sposób, w jaki zwierzęta wykorzystują energię z pożywienia (do wzrostu, ruchu lub utrzymania ciepła ciała).

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:

• Przydziel uczniom do wykorzystania w modelu zwierzę roślinożerne, które dobrze znają, np. królika lub konia.

Jeśli chcesz, żeby lekcja była trudniejsza:

• Poproś uczniów, żeby uzupełnili swój model o dodatkowy etap przepływu energii, dodając do niego mięsożerców, którzy jedzą roślinożerców.

• Poproś uczniów, żeby przyjrzeli się, w jaki sposób ludzie wykorzystują energię słoneczną do zaspokojenia swoich potrzeb, na przykład używając paneli słonecznych do wytwarzania energii elektrycznej lub stosując pasywne rozwiązania solarne do ogrzewania domów.

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