BricQ Motion Prime

Landjakt

Kan ett fordon med segel segla på land? Undersök hur osynliga krafter kan ändra ett föremåls rörelse, och hur krafterna fungerar på avstånd.

30-45 min.
Medelnivå
Årskurs 5–8
U3L5.Thumbnail.png

Förbereda

  • Gå igenom elevmaterialet online. Använd en projektor för att visa och beskriva materialet under lektionen.
  • Se till att ni har gått igenom Newtons tre rörelselagar i en tidigare lektion.
  • Ta hänsyn till elevernas olika förutsättningar och förmågor. Variera lektionen för att göra den tillgänglig för alla. Förslag finns i avsnittet Differentiering nedan.
  • Ställ upp fläktarna på golvet, med minst ca tre meters fri yta framför varje fläkt, så att landjakterna har utrymme att röra sig. Använd en tejpbit för att märka ut startpositionen framför varje fläkt (vinkelrätt mot fläkten).

Engagera

(Hela klassen, 5 minuter)

  • Titta på elevfilmen här eller starta den via elevmaterialet online.
U3L5.EngageThumbnail.png
  • Ha en kort diskussion om vilken kraft som får en landjakt att förflyttas.
  • Ställ frågor som:
    • Vilka krafter verkade i filmen om segelbåten och drakflygningen? (drag- och tryckkraften)
    • Vilken kraft fick segelbåten att röra sig? (Vindens tryckkraft.)
  • I vilka situationer fungerar inte en segelbåt? (Om vinden blåser rakt mot segelbåten. Den kan inte segla rakt mot vinden.)
  • Berätta för eleverna att de ska bygga en landjakt och undersöka hur vindkraft kan ändra dess rörelse.

Undersöka

(Små grupper, 30 minuter)

  • Låt eleverna arbeta i par för att bygga landjakten. Säg åt dem att turas om. Den ena personen letar fram rätt delar medan den andra bygger och sedan byter de roller efter varje steg.
  • Information som kan vara till hjälp vid byggandet finns i avsnittet Tips nedan.
  • Hänvisa dem till de tre experimenten i elevmaterialet och dela ut elevbladen.

Experiment 1: Medvind

  • Be eleverna att ställa upp landjakterna på startlinjen, med den främre delen vända bort från fläktarna.
  • Säg åt eleverna att slå på fläktarna och låta landjakterna segla i medvind (bort från fläktarna). Be dem att göra iakttagelser om hur de rör sig. För att optimera landjaktens rörelse kan man justera seglets vinkel genom att rotera det lilla kugghjulet. Man kan också ändra seglets form, genom att flytta de röda bussningarna.
  • Utmana eleverna att hitta den vinkel och form som får landjakten att segla så långt som möjligt.
  • Se till att de antecknar den bästa vinkeln och segelformen i sina elevblad.

Experiment 2: Sidvind

  • Säg åt eleverna att placera landjakterna på startlinjen i rät vinkel (90 grader) mot fläkten.
  • Säg åt dem att slå på fläktarna för att se om landjakterna seglar i sidled. (De måste återigen justera seglets vinkel för att optimera jaktens rörelse.)
  • Utmana eleverna att hitta den bästa vinkeln för seglet och säg åt dem att anteckna vinkeln i sina arbetsblad.

Experiment 3: Motvind

  • Låt eleverna vända landjakterna en bit bort från startlinjen och med den främre delen vänd mot fläkten. Undersök nu vilken segelvinkel som får båten att segla mot vinden (dvs. i den riktning som vinden kommer från). För att mäta landjaktens vinkel mot vinden kan de använda vinkelmätverktyget som finns i setet. Med rätt justeringar kommer eleverna att kunna få landjakterna att segla i motvind, men inte exakt rakt mot vinden.

Förklara

(Hela klassen, 5 minuter)

  • Samla eleverna för att gå igenom och diskutera experimenten.
  • Ställ frågor som:
    • Vilken vinkel var bäst för varje experiment?
    • Vilka begränsningar fanns? (För mycket vind i fel vinkel kan få båten att välta. Därför brukar man ”reva” seglet (rulla in det för att minska dess yta), så att båten inte kapsejsar).
    • Varför kan inte landjakten segla i mer än 45 graders motvind (mot fläkten)*? *(För att summan av de kraftvektorer som då verkar på jakten gör att den åker i vindens riktning.)

Utveckla

  • Om det finns tid kan du förklara de verkande krafterna (kraftvektorerna) utförligt.
  • Avsätt tid för att låta eleverna plocka isär modellerna, sortera klossarna till rätt fack och städa undan vid sina arbetsplatser.

Utvärdera

(Fortlöpande under hela lektionen)

  • Ge återkoppling på varje elevs prestation.
  • Låt eleverna utvärdera sig själva.
  • Du kan förenkla processen genom att använda utvärderingsmatrisen.

Observationschecklista

  • Undersök elevernas förmåga att beskriva hur olika krafter kan ändra ett föremåls rörelse.
  • Använd en lämplig skala för att registrera elevernas behov. Exempel:
    1. Behöver mer stöd
    2. Kan arbeta självständigt
    3. Kan lära andra

Självutvärdering

  • Låt varje elev välja en kloss som enligt egen uppfattning bäst motsvarar den egna prestationen:
    • Grön: Med lite hjälp kan jag beskriva hur en osynlig kraft kan ändra ett föremåls rörelse.
    • Blå: Jag vet att jag kan beskriva hur en osynlig kraft kan ändra ett föremåls rörelse.
    • Lila: Jag kan beskriva och förklara hur en osynlig kraft kan ändra ett föremåls rörelse.

Gemensam återkoppling

  • Uppmuntra eleverna att utvärdera sina kamraters prestationer genom att:
    • Använda ovanstående klosskala för att poängsätta varandras prestationer
    • Presentera sina idéer och ge konstruktiv feedback
45400-assessment.png

Tips

Modelltips

  • Se till att grupperna börjar testa så fort de har byggt klart. De bör turas om att justera seglet, så att alla får chans att prova modellerna.
  • Välj EN fläkthastighet för alla försök. Det spelar ingen roll vilken hastighet som väljs.
  • Om fläkten är för stor eller för kraftfull, kan du prova att flytta den längre bort från startlinjen. Du kan också använda en möbel för att hindra en del av fläktens luftflöde.
  • Om fläkten är för liten kan du prova att flytta den närmare modellerna, eller hålla i fläkten och låta den följa modellerna vartefter de förflyttas.

Differentiering

Förenkla lektionen genom att:

  • Låta eleverna placera seglet i 90 grader för vart och ett av experimenten

Öka svårighetsgraden genom att:

  • Uppmuntra eleverna att justera det trekantiga seglets form
  • Utmana eleverna att räkna ut hur man får landjakten att röra sig mot vinden
U3L5.4.png

Utökning

(OBS! Ytterligare tid krävs.)
För att främja utveckling inom matematik kan du låta eleverna prova att få landjakterna att segla i 60 graders vinkel mot startlinjen, och sedan mäta båtarnas seglingssträcka genom att räkna hur många varv bakhjulen roterade innan båten stannade. De kan använda vinkeln och seglingssträckan för att beräkna arean för den triangel som skapas.

Bakhjulets diameter = 43,2 mm
Hjulets omkrets (O) = pi (π) - diametern (d), O = π - d

Utdrag från det Centrala innehållet i Lgr11, Matematik, åk 7-9: - Metoder för beräkning av area, omkrets och volym hos geometriska objekt, samt enhetsbyten i samband med detta.

Stöd för lärare

Eleverna kommer att:

  • Förstå hur vindkraft, som verkar på avstånd, kan ändra ett föremåls rörelse
  • Utforska förhållandet mellan energi och krafter
  • LEGO® Education BricQ Motion Prime set (ett set per elevpar)
  • Maskeringstejp
  • Medelstora elektriska bordsfläktar (helst en fläkt för varje grupp om 10 elever)

Följande områden från det centrala innehållet i undervisningen, åk 4-6 och åk 7–9, i Läroplan för grundskolan (Lgr11) behandlas i aktiviteten. Lektionens differentiering påverkar vilka områden som kan bli aktuella.

Teknik:

  • Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.

Fysik:

  • Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer och hur kunskaper om detta kan användas, till exempel i frågor om trafiksäkerhet.
  • Energins flöde från solen genom naturen och samhället.
  • Systematiska undersökningar och hur simuleringar kan användas som stöd vid modellering. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering.
  • Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter, såväl med som utan digitala verktyg.

Matematik:

  • Jämförelse, uppskattning och mätning av längd, area, volym, massa, tid och vinkel med vanliga måttenheter. Mätningar med användning av nutida och äldre metoder.
  • Algebraiska uttryck, formler och ekvationer i situationer som är relevanta för eleven.

Svenska:

  • Muntliga presentationer och muntligt berättande för olika mottagare, om ämnen hämtade från skola och samhällsliv. Anpassning av språk, innehåll och disposition efter syfte och mottagare.

Elevmaterial

Elevblad

Ladda ned, visa eller dela som HTML-sida online eller som en utskrivbar PDF-fil.

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.