BricQ Motion Prime

Горнолыжный склон

Пора прокатиться по склону и устроить настоящее состязание! Что нужно для того, чтобы перейти от катания на склоне для новичков на профессиональный спуск?

30-45 мин.
Средний уровень
Классы 5–8
U3L3.Thumbnail.png

Подготовка

  • Ознакомьтесь с учебными онлайн-материалами для учащихся. Используйте проектор, чтобы продемонстрировать учащимся эти материалы.
  • Перед началом урока обязательно изучите с детьми второй закон Ньютона.
  • Оцените способности и подготовку всех учащихся. Адаптируйте задания, чтобы сделать их интересными для всех. В разделе Индивидуальный подход ниже собраны советы и рекомендации по адаптации материала.

Обсуждение

(весь класс, 5 минут)

  • Посмотрите обучающее видео, представленное здесь или в разделе учебных онлайн-материалов для учащихся.
U3L3.EngageThumbnail.png
  • Коротко обсудите, какие силы действуют на лыжника на горнолыжном склоне.
  • Задавайте наводящие вопросы, например следующие.
    • Благодаря какой силе лыжник движется вниз по склону? (Сила тяжести)
    • Как вес лыжника влияет на его движение? (Больший вес создаёт больший импульс.)
  • Расскажите учащимся, что они будут строить модель горнолыжного спуска.
  • Раздайте наборы: по одному для каждой группы.

Исследование

(небольшие группы, 30 минут)

  • Разбейте учеников на пары для сборки модели «Горнолыжный склон». Пока один учащийся подбирает нужные элементы, второй выполняет сборку. После каждого этапа работы они меняются ролями.
  • Ниже приведены полезные Советы, если в процессе сборки кому-то понадобится помощь.
  • Остановите работу через 20 минут. К этому моменту дети должны собрать лыжников и пандус со шкалой для измерения углов (до шага 23 на стр. 45 буклета-инструкции). Позже, если позволит время, они могут добавить к своей модели пневматическую систему.
  • Учащиеся должны найти гладкую поверхность длиной не менее 1 метра и разместить свои модели на одном её конце.
  • Продемонстрируйте, как провести соревнования лыжников таким образом, чтобы получить справедливые результаты. Здесь можно использовать понятие инерциальной системы отсчёта.
  • Задайте детям следующие вопросы. Если бы мы провели это испытание в самолёте, летящем со скоростью 800 км/ч, оно прошло бы так же? (Да. Даже сейчас, когда мы думаем, что стоим на месте, Земля вращается со скоростью около 1600 км/ч. Если ваша инерциальная система отсчёта — класс, где вы находитесь, модель движется медленно. Если же ваша инерциальная система отсчёта — Солнце, она движется сверхбыстро.)

Испытание 1:

  • Попросите учащихся установить горнолыжный склон под углом 20 градусов и спустите лыжников вниз по одному.
  • Пусть учащиеся измерят расстояние, пройденное каждым лыжником, и отметят его в своих рабочих листах или рабочих тетрадях. Оптимально будет выполнить по три спуска для каждого лыжника и в каждом случае рассчитать среднее расстояние.
U3L3.Down.png

Объяснение

(весь класс, 5 минут)

  • Соберите всех вместе, чтобы обсудить результаты работы.
  • Задавайте наводящие вопросы, например следующие.
    • Почему самый тяжёлый лыжник проехал дальше всех? (Масса тяжёлого лыжника больше, поэтому его импульс тоже будет больше и его хватит на более долгое скольжение.)
    • Что произойдёт, если вы снимете лыжи с самого тяжёлого лыжника?
    • Соберите учащихся вокруг одной из моделей и продемонстрируйте, что она пройдёт меньшее расстояние. (Наличие изогнутых лыж, которые, в отличие от элемента с резким прямым углом, обладают меньшим трением, значительно повлияет на расстояние, которое проедет лыжник.)

Испытание 2:

  • Пусть дети увеличат угол склона до 30 градусов и попробуют спрогнозировать, где остановятся их лыжники. Прогнозируемые расстояния можно отметить разноцветными кубиками, поставленными возле линейки.
  • После этого попросите учащихся спустить каждого лыжника вниз и проверить свои прогнозы. Они должны рассчитать среднее расстояние для каждого лыжника, как и в предыдущем испытании. Напомните ученикам, что им необходимо записывать полученные расстояния в свои рабочие листы или рабочие тетради.
U3.L3.Up.png

Дополнение

(весь класс, 5 минут)

  • Соберите учащихся вместе, чтобы проанализировать и обсудить ход и результаты испытаний.
  • Задавайте наводящие вопросы, например следующие.
    • Какие закономерности вы увидели в движении лыжников, когда меняли высоту склона? (Чем выше угол склона, тем дальше уезжали лыжники.)
    • Смогли ли вы правильно спрогнозировать, что произойдёт дальше?
  • Если позволяет время, предложите учащимся описать это явление своими словами в рабочих тетрадях.
  • Оставьте немного времени, чтобы ученики успели разобрать свои модели, рассортировать кубики, сложить их обратно в лотки и убрать свои рабочие места.

Оценка

(в течение всего урока)

  • Предложите детям обдумать принцип движения своих моделей в процессе сборки.
  • Смогут ли они поднять и опустить пандус, пользуясь пневматическим насосом, управляемым пусковой рукояткой?
  • Дайте оценку работе каждого учащегося.
  • Предложите учащимся самостоятельно оценить свою работу.
  • Для упрощения этой задачи см. раздел «Оценки».

Лист наблюдений

  • Оцените умение ваших учеников объяснить, как увеличение воздействующей на объект силы влияет на его движение (приводит к значительным изменениям).
  • Разработайте критерии оценки, максимально соответствующие поставленным задачам. Например:
    1. Учащийся нуждается в дополнительной поддержке.
    2. Ребёнок может работать самостоятельно.
    3. Учащийся может чему-то научить других.

Самостоятельная оценка

  • Попросите каждого ребёнка выбрать кубик, который, по его мнению, наилучшим образом соответствует качеству его работы на занятии.
    • Зелёный: С некоторой помощью я могу объяснить, что чем больше импульс, тем сильнее изменится движение объекта.
    • Синий: Я могу объяснить, что чем больше импульс, тем сильнее изменится движение объекта.
    • Фиолетовый: Я могу объяснить, как и почему больший импульс вызывает большие изменения в движении объекта.

Взаимная оценка

  • Предложите своим ученикам дать оценку работы друг друга.
    • Пусть дети оценят работу друг друга, используя шкалу цветных кубиков, приведенную выше.
    • Пусть ученики прокомментируют изложенные другими идеи и предоставят друг другу конструктивную обратную связь.
45400-assessment.png

Советы

СОВЕТЫ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МОДЕЛЕЙ

  • Учащимся понадобится малярный скотч, чтобы отметить линию старта. Также они могут выстроить свои модели в ряд у отметки на столе или на полу, чтобы убедиться, что горнолыжный склон при каждом испытании сохраняет неизменное положение.
  • Чтобы заставить лыжника съехать с горы, ученик должен поместить его на вершину горнолыжного склона и отпустить. Длина моделей может варьироваться, поэтому измерение проводится от вершины склона до точки, где остановился лыжник.

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Пусть учащиеся исследуют движение только одного лыжника по пандусу с двумя разными углами наклона.

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Повторите испытание на другой поверхности (например, положив большой лист бумаги прямо перед горнолыжным склоном).
    • В качестве дополнительного творческого задания попросите учеников перед заездом снять лыжи с самого тяжёлого лыжника и посмотреть, что произойдёт.
  • Предложите учащимся собрать собственные модели лыжников, сделать прогнозы и в ходе испытаний выяснить, смогут ли они проехать ещё дальше.

Дополнительно

(Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.)
Для развития математических навыков попросите учащихся рассчитать и сравнить импульс каждого лыжника:

  • P (Импульс), M (Масса), V (Скорость)
  • P = M x V
    • (маленький лыжник) P1 = 5 г x ? м/с
    • (большой лыжник) P2 = 62 г x ? м/с
  • V = V (ускорение свободного падения для них одинаково; есть незначительная разница в трении при скольжении, но в целом их скорость можно считать одинаковой)
  • P2 > P1

ФГОС ООО 11.3 - Развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера и задач из смежных дисцип

В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:

  • узнать, как силы влияют на движение лыжника на горнолыжных склонах разной высоты;
  • понять связь между массой объекта и его движением по наклонной плоскости;
  • понять, что такое инерциальная система отсчёта.
  • Набор BricQ Motion Prime LEGO® Education (по одному набору для каждой пары учащихся)
  • Малярный скотч
  • Измерительная линейка длиной 1 метр (по одной на группу)

По ФГОС основного общего образования.

Личностные результаты:
• формирование ответственного отношения к обучению
• формирование способности к саморазвитию и самообразованию
• формирование коммуникативных навыков в общении и сотрудничестве
Метапредметные результаты:
• формирование умений работать самостоятельно и в группе
• формирование умения самостоятельно определять цели и задачи своего обучения
• отработка умений оценивать правильность выполнения учебной задачи
Математика и информатика:
• развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера и задач из смежных дисциплин с использованием при необходимости справочных материалов, компьютера, пользоваться оценкой и прикидкой при практических расчетах
Естественнонаучные дисциплины:
• овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты
• овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни
Физика:
• приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, понимание неизбежности погрешностей любых измерений
Технология:
• активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов
• совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности
• овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления
Физическая культура:
• понимание роли и значения физической культуры в формировании личностных качеств, в активном включении в здоровый образ жизни, укреплении и сохранении индивидуального здоровья

Учебные материалы

Рабочий лист ученика

Download to view and share the student worksheet.

Поделиться через:

Класс GoogleКласс Google