MINDSTORMS EV3 Grundset

Glida nedför en sluttning

Bygg ett lutande plan att använda i experiment för att bestämma olika föremåls friktionskoefficient.

45-90 min.
Medelnivå
Årskurs 5–8
lesson-header-2-4

Lektionsplanering

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.

Starta en diskussion

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.

engage-2-4

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?

Byggtips

Bygginstruktioner

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.

Kodningstips

Program

EV3 Classroom-Programs 2-4-program sv-se

Differentiering

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

Utvärderingsmöjligheter

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.
assessment-row

Fördjupning i språkfärdighet

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.

Yrkeslänkar

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)

Stöd för lärare

Eleverna kommer att:

  • Lära sig att friktion uppstår mellan olika föremål
  • Organisera föremål enligt deras strukturella egenskaper

LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 Startset
EV3 Classroom App
Flera testobjekt med varierande statisk friktion

Följande områden från det centrala innehållet i undervisningen, åk 4–6 och åk 7–9, i Läroplan för grundskolan (Lgr 11) behandlas i aktiviteten. Lektionens differentiering påverkar vilka områden som kan bli aktuella.

Teknik:

  • Att styra egna konstruktioner eller andra föremål med programmering.
  • Strategier för problemlösning i vardagliga situationer och inom olika ämnesområden samt värdering av valda strategier och metoder.
  • Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.
  • Dokumentation i form av manuella och digitala skisser och ritningar med förklarande ord och begrepp, symboler och måttangivelser samt dokumentation med fysiska och digitala modeller. Enkla, skriftliga rapporter som beskriver och sammanfattar konstruktions- och teknikutvecklingsarbete.

Fysik:

  • 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.
  • Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer och hur kunskaper om detta kan användas, till exempel i frågor om trafiksäkerhet.
  • Elektriska sensorer för mätning och registrering av egenskaper hos omgivningen.

Matematik:

  • Jämförelse, uppskattning och mätning av längd, area, volym, massa, tid och vinkel med vanliga måttenheter. Mätningar med användning av nutida och äldre metoder.
  • Hur algoritmer kan skapas och användas vid programmering. Programmering i visuella programmeringsmiljöer.
  • Hur algoritmer kan skapas, testas och förbättras vid programmering för matematisk problemlösning.
  • Lägesmåtten medelvärde, typvärde och median samt hur de kan användas i statistiska undersökningar.
  • Tabeller och diagram för att beskriva resultat från undersökningar, såväl med som utan digitala verktyg. Tolkning av data i tabeller och diagram.

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. Olika hjälpmedel, till exempel digitala medier och verktyg, för att planera och genomföra muntliga presentationer.

Elevmaterial

Ladda ner, visa eller dela elevbladet, antingen som en HTML-sida eller som en utskrivbar PDF.

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.