BricQ Motion Prime

Skidbacke

Dags att ge sig ut i backarna och tävla! Vad krävs för att ta steget från nybörjare till att bli störtloppsproffs?

30-45 min.
Medelnivå
Årskurs 5–8
U3L3.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 andra rörelselag 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.

Engagera

(Hela klassen, 5 minuter)

  • Titta på elevfilmen här, eller starta den via elevmaterialet online.
U3L3.EngageThumbnail.png
  • Ha en kort diskussion om vilka krafter som påverkar en utförsåkare i en skidbacke.
  • Ställ frågor som:
    • Vilken eller vilka krafter får en utförsåkare att förflyttas nedåt i backen? (Tyngdkraften)
    • Hur påverkar vikten utförsåkarens rörelse? (Mer vikt ger större rörelsemängd)
  • Förklara för eleverna att de ska bygga en modell av en skidbacke.
  • Dela ut ett set till varje grupp.

Undersöka

(Små grupper, 30 minuter)

  • Låt eleverna arbeta i par för att bygga skidbacken. 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.
  • Säg åt dem att sluta bygga efter 20 minuter. Då bör de som minst ha byggt utförsåkarna och skidbacken med en skala för att mäta vinklar (dvs. fram till steg 23 på sidan 45). Om det finns tid kan de lägga till tryckluftssystemet senare.
  • Säg åt eleverna att hitta en slät yta som är minst 1 meter lång och att placera sin modeller i den ena änden.
  • Visa hur man gör för att säkerställa att utförsåkarna testas på ett så korrekt sätt som möjligt. Här kan du referera till inertialsystemet.
  • Fråga: Skulle experimentet vara lika om man utförde det inuti ett flygplan som höll hastigheten 800 km/h? (Ja. I klassrummet känns det som om vi är helt stilla, men jorden roterar med en hastighet på nära 1 600 km/h. Om referensramen är det här rummet, rör sig modellen långsamt. Men om referensramen är solen, så rör sig modellen supersnabbt).

Experiment 1:

  • Be eleverna ställa skidbackens vinkel till 20 grader och att låta en skidåkare i taget glida nedför backen.
  • Säg åt dem att mäta hur långt varje skidåkare kom, och att anteckna sträckan i sina elevblad eller i sina anteckningsböcker. Det är bäst om de låter varje skidåkare åka minst tre gånger och sedan beräknar den genomsnittliga sträckan för varje åkare.
U3L3.Down.png

Förklara

(Hela klassen, 5 minuter)

  • Samla eleverna och låt dem visa vad de har byggt.
  • Ställ frågor som:
    • Varför åkte den tyngsta skidåkaren längst? (Den tyngsta skidåkaren har större massa och får därmed större rörelsemängd, så att den glider längre.)
    • Vad skulle hända om du tog bort skidorna från den tyngsta skidåkaren?
    • Samla eleverna vid någon av modellerna och visa att den åker en kortare sträcka. (De böjda skidorna (i stället för en rät vinkel) påverkar hur långt skidåkaren kommer, eftersom de böjda skidorna minskar friktionen.)

Experiment 2:

  • Låt eleverna ställa skidbackens vinkel till 30 grader och förutsäga var de tror att varje skidåkare kommer att stanna. Det kan de göra genom att placera klossar av olika färg längs tumstocken eller måttbandet.
  • Be dem att släppa skidåkarna nedför rampen och se om deras hypoteser stämde. Säg åt dem att beräkna den genomsnittliga sträckan för varje skidåkare, som i det tidigare experimentet. Påminn dem om att anteckna avstånden i sina elevblad eller i sina anteckningsböcker.
U3.L3.Up.png

Utveckla

(Hela klassen, 5 minuter)

  • Samla eleverna för att gå igenom och diskutera experimentens resultat.
  • Ställ frågor som:
    • Vilka mönster i skidåkarnas rörelser lade du märke till när du ändrade backens höjd? (Ju större lutningsvinkel, desto längre kom åkarna.)
    • Kunde du gissa vad som skulle hända sedan?
  • Om det finns tid kan du uppmuntra eleverna att med egna ord beskriva fenomenet i sina anteckningsböcker.
  • 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)

  • Uppmuntra eleverna att utforska rörelsen hos modellerna medan de bygger.
  • Kan de använda tryckluftspumpen och handveven för att få rampen och höjas och sänkas?
  • 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 att större krafter orsakar större förändringar hos rörelsen än vad mindre krafter gör.
  • 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 att större rörelsemängd orsakar större förändringar av rörelsen.
    • Blå: Jag kan beskriva att större rörelsemängd orsakar en större förändring av rörelsen.
    • Lila: Jag kan förklara hur och varför större rörelsemängd orsakar en större förändring av rörelsen.

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

  • Eleverna måste märka ut var startlinjen börjar. För det kan de använda en tejpbit. Alternativt kan de ställa upp sina modeller vid ett märke på bordet eller golvet, för att säkerställa att skidbacken behålls i samma position för varje test.
  • Eleverna ska starta varje skidåkare genom att hålla den högst upp i backen och sedan släppa. Modellerna har olika längd, så se till att eleverna mäter från toppen av backen till den punkt där varje skidåkare stannar.

Differentiering

Förenkla lektionen genom att:

  • Låta eleverna utforska endast en skidåkares rörelse vid två olika vinklar

Öka svårighetsgraden genom att:

  • Låta eleverna utföra experimentet igen, på en annan yta (t.ex. med ett stort pappersark framför skidbacken)
    • Låta dem, som en extra utmaning, ta bort skidorna från den tyngre skidåkaren och se vad som händer
  • Utmana eleverna att bygga egna skidåkare, ställa hypoteser och sedan testa sina modeller för att se om de kan åka ännu längre

Utökning

(OBS! Ytterligare tid krävs.)
För att främja utveckling inom matematik kan du låta eleverna beräkna och jämföra varje skidåkares rörelsemängd:

  • p = rörelsemängd, m = massa och v = hastighet
  • p = m - v
    • Liten skidåkare: p1 = 5g - ? m/s
    • Stor skidåkare: p2 = 62g - ? m/s
  • v = v (Accelerationen, på grund av gravitationen, kan anses vara samma för båda skidåkarna. Skillnaderna i glidfriktion är liten.)
  • p2 > p1

Utdrag från det Centrala innehållet i Lgr11, Matematik, åk 7-9: - Enkla algebraiska uttryck och ekvationer i situationer som är relevanta för eleven.

  • Innebörden av variabelbegreppet och dess användning i algebraiska uttryck, formler och ekvationer.

Stöd för lärare

Eleverna kommer att:

  • Undersöka hur krafter påverkar en utförsåkares rörelse i skidbackar av olika höjd
  • Undersöka förhållandet mellan massa och rörelse för ett föremål på ett lutande plan
  • Förstå vad som menas med ett inertialsystem (en fysikalisk referensram)
  • LEGO® Education BricQ Motion Prime set (ett set per elevpar)
  • Maskeringstejp
  • Tumstock eller måttband (1 per grupp)

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:

  • Vardagliga föremål som består av rörliga delar och hur de rörliga delarna är sammanfogade med hjälp av olika mekanismer för att överföra och förstärka krafter.
  • Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.

Fysik:

  • Hävarmar och utväxling i verktyg och redskap, till exempel i saxar, spett, block och taljor.
  • Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer och hur kunskaper om detta kan användas, till exempel i frågor om trafiksäkerhet.
  • 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.