BricQ Motion Prime

Удар по мячу

Один из способов стать лучше в спорте — это понять его физику. Пора применить свои знания о силах и взаимодействиях, чтобы собрать игру в бильярд.

45–90 мин
Продвинутый уровень
Классы 5–8
U3L7.Thumbnail.png

Подготовка

  • Ознакомьтесь с учебными онлайн-материалами для учащихся. Используйте проектор, чтобы продемонстрировать учащимся эти материалы. Этот урок рассчитан минимум на два 45-минутных занятия. Часть А соответствует первому уроку, часть B — второму.
  • Перед началом урока обязательно изучите с детьми три закона 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.

Часть А (45 минут)

Обсуждение

(весь класс, 5 минут)

  • Посмотрите обучающее видео, представленное здесь или в разделе учебных онлайн-материалов для учащихся.
U3L7.EngageThumbnail.png
  • Коротко обсудите, какая сила помогает сталкивать шары в бильярде, как результирующие векторы сил могут влиять на движение объекта и как игроки могут использовать свои знания о силах, взаимодействиях и углах, чтобы выиграть.
  • Задавайте наводящие вопросы, например следующие.
    • Чем игры на видео отличаются от других игр, которые вы видели? (Один шар ударяется о другой и отправляет его в специальный карман — лузу.)
    • Что происходит, когда два шара сталкиваются под разными углами, и почему? (Третий закон Ньютона: равенство действия и противодействия)
    • Что вы заметили, наблюдая столкновения на видео? (Когда шары ударяются друг о друга, это называется упругим столкновением. Твёрдые шары отскакивают друг от друга без [значительной потери кинетической энергии/движения.)
  • Расскажите учащимся, что они будут собирать механизм, который будет ударять одним шаром по другому под разными углами, чтобы отправить его в лузу.

Исследование

(небольшие группы, 30 минут)

  • Разбейте учеников на пары для сборки этой настольной игры.
U3L7.01.png
  • Объясните им задачу.
    • Расскажите учащимся, что они должны разработать механизм для удара по шару на игровом поле, позволяющий отправить шар в любую лузу.
    • Объясните, как будут присваиваться очки.
      • Луза 1 (2 очка)
      • Луза 2 (4 очка)
      • По одному шару в каждую лузу ударом шара А о шар B (6 очков)
      • Ни одного очка, если ни один шар не попал в лузу (зелёную раму).
      • После того как шары расставлены на игровом поле, их нельзя касаться руками.
    • Механизм удара по шару должен быть прикреплен к синей панели (нельзя использовать длинную поперечную ось в качестве кия) и должен иметь по крайней мере две движущиеся части.
  • Перед началом сборки организуйте обсуждение задачи, которую предстоит решить, а затем дайте ученикам время придумать и набросать эскизы для своих идей.
  • Наброски могут быть выполнены как карандашом на бумаге, так и в формате 3D с помощью кубиков.

Объяснение

(весь класс, 5 минут)

  • Соберите учащихся вместе, чтобы проанализировать и обсудить свои идеи.
  • Задавайте наводящие вопросы, например следующие.
    • Как ваша модель будет толкать шар?
    • Какие модели из буклета-инструкции помогли вам придумать эту модель?
    • Что в модели точно совпадает с эскизом? В чём отличие?
    • Что бы вы могли изменить?
  • Учащиеся могут хранить собранные модели в коробках для повторного использования на следующем уроке. Если в этом промежутке наборы будут использоваться другим классом, сфотографируйте каждую модель, а затем попросите детей их разобрать. Так учащиеся смогут не только восстановить свои модели на следующем уроке, но и усовершенствовать их!

Часть B (45 минут)

Обсуждение

(весь класс, 5 минут)

  • Раздайте учащимся их эскизы, фотографии, и (или) модели, созданные в ходе первого занятия (часть А).
  • Попросите их поделиться своими планами по доработке и усовершенствованию своих моделей и завершению сборки.
  • Если учащиеся испытывают затруднения, предложите им обратиться за советом к другой команде. В реальном мире инженеры и проектировщики опираются на идеи других. И в этом нет ничего плохого! Учащиеся также могут использовать в качестве источника идей инструкции по сборке.
  • Напомните учащимся, что они могут использовать кубики только из своих наборов, заимствовать элементы у других команд нельзя.

Исследование

(небольшие группы, 30 минут)

  • Попросите каждую команду приступить к сборке и испытанию прототипа механизма удара по шару.
  • Ниже приведены полезные Советы, если в процессе сборки кому-то понадобится помощь.

Объяснение

(весь класс, 5 минут)

  • Предложите учащимся рассказать о конструкции своих моделей и объяснить, как они работают.
  • Задавайте наводящие вопросы, например следующие.
    • Насколько хорошо работала ваша модель?
    • Как можно загнать шар в лузу под углом?

Дополнение

(весь класс, 5 минут)

  • Попросите учащихся поделиться своим мнением о том, какие из моделей одноклассников вдохновили их больше всего.
  • 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)

  • Дайте оценку работе каждого учащегося.
  • Предложите учащимся самостоятельно оценить свою работу.
  • Для упрощения этой задачи можно использовать раздел «Оценки».

Лист наблюдений

  • Оцените умение ваших учеников описывать влияние силы, приложенной к объекту в определённом направлении, на характер его движения.
  • 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 описать, как сила и масса могут изменить движение объекта.
    • Синий: Я могу описать, как сила и масса могут изменить движение объекта.
    • Фиолетовый: Я могу описать и объяснить, как сила и масса могут изменить движение 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

  • Если кто-то из учащихся испытывает трудности, помогите ему со сборкой модели.
    • Уточните, создавал ли он раньше модели, которые могли бы привести шар в движение.
    • Покажите картинки для вдохновения на стр. 1 буклета-инструкции, которые можно использовать как отправную точку в процессе конструирования.
    • Идеи некоторых учащихся могут потребовать слишком много времени на реализацию. Предложите им до следующего урока подумать о том, как можно упростить эти идеи. Поощряйте творческий подход, объясняя, что многим инженерам требуется больше времени, чтобы переосмыслить свои планы и внести в них изменения.
    • На этом фото показан пример решения, взятого со стр. 1 буклета-инструкции. Однако мы не рекомендуем делиться им с детьми, если у них нет проблем с идеями, поскольку это может ограничить их творческий потенциал.
U3L7.Thumbnail.png

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Начните с ознакомления учащихся с механизмом зубчатой рейки на стр. 1 буклета-инструкции.

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Предложите учащимся разработать проект, который автоматически покажет, что шар попал в лузу.
  • Попросите детей украсить свои модели, используя другие элементы из набора

Extensions

(Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.)
Для развития математических навыков попросите учащихся измерить углы удара по шару с помощью транспортиров из наборов. Пусть запишут значение каждого угла удара, независимо от того, был ли удар успешным. Затем предложите им проанализировать эти данные, чтобы определить, под каким углом лучше всего ударять по шару.

  ФГОС ООО 11.3 - Формирование представлений о статистических закономерностях в реальном мире и о различных способах их изучения

В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:

  • применить уже имеющиеся у них знания о силах и взаимодействиях;
  • провести мозговой штурм, создавать эскизы и опытные модели, собирать, испытывать, обнаруживать недостатки и устранять их, перестраивать и экспериментировать, чтобы изобрести механическое решение, которое позволит им выиграть.
  • Набор BricQ Motion Prime LEGO® Education (по одному набору для каждой пары учащихся)

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
• развитие умений моделирования реальных ситуаций на языке геометрии, исследования построенной модели с использованием геометрических понятий
Естественнонаучные дисциплины:
• овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты
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

Учебные материалы

Рабочий лист ученика

Загрузите и просмотрите эти материалы или разошлите их учащимся в формате HTML-страницы или документа PDF, который можно распечатать.