Fritt fall

1. Förbered

• Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
• Samla information om tyngdlag och gravitation.
• Om inte dubbellektion är inbokad i schemat bör du planera flera sessioner för den här lektionen.

Del A

2. Engagera (10 minuter)

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

3. Utforska (35 minuter)

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

Del B

4. Förklara (15 minuter)

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

5. Utveckla (30 minuter)

• Låt eleverna använda sina registrerade data för att beräkna genomsnittlig hastighet och tyngdacceleration med hjälp av användande av formler.
• 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.

Fritt fall beskriver den del av ett föremåls acceleration som enbart beror på tyngdkraften. Personer som hoppar ut från ett flygplan bromsas upp av luftmotståndet när de faller. Ett äkta fritt fall skulle bara vara möjligt i ett vakuum där inga andra krafter än gravitationen kan verka. En testmiljö för den här typen av försök finns på NASA:s Glenn Research Center i Cleveland i Ohio, USA.

Starta en diskussion om fritt fall genom att ställa relevanta frågor, som:

• Vad avses med fritt fall?
• Vad är förhållandet mellan acceleration och hastighet?
• Faller en flodhäst lika snabbt som en daggmask i vakuum?
• När kan det vara bra att kunna något om begreppet fritt fall?

Bygginstruktioner

• Falltorn

Använda modellen
Placera modellen på en stabil och plan yta. Kör programmet och vänta tills trycksensorn visas på displayen. Placera kulan i kularmen och starta fallexperimentet genom att trycka på trycksensorn på baksidan av falltornet. Om experimentet lyckades visas en leende mun följt av falltiden på displayen. I annat fall visas ett ledset ansikte. Kularmen stängs automatiskt för att bereda för nästa experiment.

Utföra experimentet
Påminn eleverna om följande när de utför experimentet:

• Om experimentet lyckades visas falltiden på displayen.
• Registrera experimentnumret och falltiden i en testtabell. Se till att lämna plats för fler kolumner och beräkningar.
• Utför experimentet minst tre gånger och använd genomsnittsvärdena för att få så tillförlitliga resultat som möjligt.

Program

Förenkla lektionen genom att:

• Hjälpa eleverna med några av beräkningarna

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Uppmuntra eleverna att utföra ytterligare beräkningar med de uppmätta värdena
• Förklara genomsnittsvärden (t.ex. aritmetiskt medelvärde, median, känslighet för extremvärden osv.) och hur de kan användas för att utjämna mätresultaten i en serie av upprepade experiment
• 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 matematiska begrepp och/eller processer för att bestämma tyngdaccelerationen.
• Eleverna förklarade att kulan accelererar med konstant hastighet.
• Eleverna identifierade oberoende och beroende variabler i experimenten.

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

• Brons: Jag utförde experimentet men beräknade inte den genomsnittliga hastigheten eller tyngdaccelerationen.
• Silver: Med lite hjälp beräknade jag den genomsnittliga hastigheten och tyngdaccelerationen.
• Guld: Jag beräknade den genomsnittliga hastigheten och tyngdaccelerationen.
• Platina: Jag beräknade den genomsnittliga hastigheten och tyngdaccelerationen, men gjorde även andra beräkningar med de uppmätta värdena.

För att integrera språkfärdighetsutveckling kan du låta eleverna:

• Skapa en kortfattad rapport med fokus på experimentresultatet och hur väl det överensstämmer med det accepterade värdet för g, dvs. tyngdaccelerationen nära jordytan
• Skapa en presentation där de förklarar experimentresultaten 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 (ingenjör)
• Naturvetenskap, teknik, ingenjörskonst och matematik (forskare och matematiker)