Glida nedför en sluttning

1. Förbered

• Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
• Samla information om olika typer av friktion i allmänhet och statisk friktion i synnerhet.
• Förbered, för varje grupp, ett antal testföremål med varierande statisk friktion, till exempel en LEGO^® Technic balk, ett suddgummi och en liten bit papper.

2. Engagera (5 minuter)

• Använd idéerna i avsnittet Starta en diskussion nedan för att få eleverna att diskutera lektionsinnehållet.
• Dela in eleverna i par.

3. Utforska (20 minuter)

• Låt varje elevpar bygga ettlutande plan.
• Ge dem tid att provköra för att kontrollera att modellen är rätt byggd och fungerar som den ska.

4. Förklara (10 minuter)

• Låt varje grupp utföra experimentet minst tre gånger för varje föremål, och se till att de registrerar resultaten.
• Se till att de kan skapa egna testtabeller.

5. Utveckla (10 minuter)

• Låt eleverna organisera de föremål som har testats, utifrån föremålens strukturella egenskaper.
• Be varje grupp att sammanfatta experimentresultatet kortfattat.
• Glöm inte att avsätta tid för att plocka undan.

6. Utvärdera

• Ge återkoppling kring varje elevs prestation.
• Du kan förenkla processen genom att använda utvärderingsmatrisen.

Friktion är ett fenomen vi ser ofta i vardagen. Om du gnuggar händerna hårt mot varandra känner du värmen som uppstår. Friktionskrafter kan nyttjas avsiktligt, till exempel när man utformar skosulor för att förhindra att den som bär skon ska halka på hala ytor. Principen bakom skridskor är att minimera friktionen så att skridskorna glider fram på isen. Den friktionsvärme som uppstår då man drar en tändsticka över ett plån startar den kemiska process som tänder stickan.

Starta en diskussion om friktion genom att ställa relevanta frågor som:

• Vad avses med termen friktion?
• Känner du till någon teknisk apparat där friktion används?
• I vilka situationer är friktion önskvärt? När är det inte önskvärt med friktion?
• Hur kan friktion minskas?

Bygginstruktioner

• Lutande plan

Använda gyrosensorn
Gyrosensorn måste vara helt stilla medan den ansluts till EV3-enheten, och även medan EV3-enheten startas. Om gyrosensorns vinkelvärden ändras medan rampen (det lutande planet) är stilla ska du koppla bort sensorn och sedan ansluta den igen.

Använda modellen
Placera modellen på en stabil och plan yta. Om ytan inte är plan stämmer inte vinklarna och motsvarande friktionskoefficienter. Kör programmet och vänta tills trycksensorn visas på displayen. Därmed återställs rampen till den ursprungliga positionen, så att programmet kan bestämma korrekta vinklar och friktionskoefficienter. Placera det föremål som ska studeras i mitten av rampen, vid dess ände. Starta testkörningen genom att trycka på trycksensorn på port 1. Rampen höjer sig långsamt. Tryck på trycksensorn igen så fort föremålet börjar glida. Därmed stoppas testkörningen. Vinkeln och motsvarande friktionskoefficient visas på displayen.

Utföra experimentet
Påminn eleverna om följande när de utför experimentet:

• Rampens vinkel och friktionskoefficienten visas på displayen.
• Registrera experimentnumret, vinkeln och friktionskoefficienten i en testtabell. Se till att lämna plats för att registrera fler observationer.
• Utför experimentet minst tre gånger för varje testföremål, och använd genomsnittsvärdena för att få så tillförlitliga resultat som möjligt.

Program

Förenkla lektionen genom att:

• Hjälpa eleverna att organisera testföremålen beroende på deras strukturella egenskaper

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Utforska kraftkomponenter, normalkrafter och hur trigonometriska funktioner används när man analyserar fenomen på lutande plan
• Utmana eleverna att komma på sätt att förbättra noggrannheten i experimenten

Observationschecklista för läraren
Skapa en lämplig skala, till exempel:

1. Delvis genomfört
2. Helt genomfört
3. Genomfört över förväntan

Använd följande kriterier för att utvärdera elevernas prestationer:

• Eleverna använde testföremålens strukturella egenskaper för att organisera sina observationer.
• Eleverna identifierade hur strukturella egenskaper (t.ex. form, sammansättning, ytegenskaper) påverkade (eller inte påverkade) experimentmodellens funktion.
• Eleverna utvärderade utrustningen och procedurer som användes i experimenten, och identifierade styrkor och svagheter.

Självutvärdering
Låt eleverna välja den nivå som de tycker bäst motsvarar deras individuella prestationer.

• Brons: Jag har utfört experimenten men använde inte föremålens strukturella egenskaper, föremålens yta, för att organisera mina observationer.
• Silver: Med lite hjälp har jag använt mig av föremålens strukturella egenskaper för att organisera mina observationer.
• Guld: Jag har använt minst tre strukturella egenskaper hos testföremålen för att organisera mina observationer.
• Platina: Jag har använt minst tre strukturella egenskaper hos testföremålen för att organisera mina observationer. För att förklara mina observationer ställde jag också upp en hypotes om föremålen.

För att integrera språkfärdighetsutveckling kan du låta eleverna:

• Skapa en kortfattad rapport med fokus på experimentresultaten och hur de kan användas i verkliga tillämpningar
• Skapa en presentation där de förklarar experimentresultatet och vad de har lärt sig

OBS! Det här gör att lektionen tar längre tid.

Elever som uppskattar den här lektionen kanske är intresserade av att utforska följande yrkesområden:

• Tillverkning och konstruktion (maskintekniker)
• Naturvetenskap, teknik, ingenjörskonst och matematik (forskare och matematiker)