SPIKE™ Prime Set

Ta sikte

Utforska rörelseenergin hos en rörelse med variabel hastighet.

45-90 min.
Avancerad
Årskurs 5–8
Aim for it - Lesson Header

Förbered för blandade lärmiljöer (Blended learning)

(Före lektionen)

  • Titta på lektionsvideon på den här sidan.
  • Läs igenom elevmaterialet för lektionen, via länken på den här sidan eller i SPIKE appen.
  • Kanske vill du fundera extra på att:
    • Välja rätt verktyg och rätt plats. Att till exempel titta på videoklipp, läsa i läroböcker eller förbereda praktiska upplevelser kan enkelt göras hemma. Men att rent praktiskt genomföra experimentet och samla in data är lättare i klassrumsmiljö.
    • Använda flera olika verktyg och möjliggöra differentiering. Det ökar elevernas engagemang och förbättrar lärandet.
    • Tillhandahålla olika metoder för virtuellt samarbete. Här är några exempel:
      • Videokonferenser
      • Bloggar, chattar eller inlägg
      • Digitala versioner av elevblad
    • Anpassa lektionsflödet för inlärning som delvis sker utanför klassrummet. Nedan ger vi ett exempel på ett lektionsflöde.
  • Här är andra sätt att anpassa lektionsflödet efter elevernas behov:
    • Låt eleverna titta på de videoklipp som beskriver vad de ska göra. Du kan hänvisa dem till SPIKE appen eller använda webbadressen för elevbladet.
    • Använd annat ämnesrelaterat material som du kanske redan har förberett.
    • Anpassa uppfinningsboken, för att låta eleverna förbereda sin inlärningsupplevelse och reflektera över vad som framkommer. (Se Ytterligare hjälpmaterial.)
    • Använd lektionsbeskrivningarna (en lättanvänd, utskrivbar lektionsöversikt på en sida) för att inspirera eleverna med en öppen utmaning. (Se Ytterligare hjälpmaterial.)

Engagera

(Före lektionen, 20 min.)

  • Den här lektionen handlar om rörelseenergins förhållande till hastighet och massa. Eleverna genomför ett experiment för att mäta tillryggalagd sträcka över tid, med hjulrotation som indata. Med hjälp av en graf som visar hjulrotationer över tid, skapar de en graf som visar tillryggalagd sträcka över tid. Därefter försöker de skapa en graf som visar hastighet över tid. Slutligen använder de den maximala hastigheten för att beräkna rörelseenergin (Ek) i joule (J) enligt formeln: Ek = ½mv2 m = 305 g
  • Använd olika material för att engagera eleverna i området rörelseenergi.

Starta en diskussion
Starta en diskussion genom att ställa frågor om lektionsämnet. Här är några förslag:

  • Grafen som visar tillryggalagd sträcka över tid, hur ser den ut?
  • Grafen som visar hastighet över tid, hur ser den ut?
  • Grafen som visar rörelseenergi över tid, hur ser den ut?

Be eleverna att skriva ner sina tankar i en hypotes.

Undersöka

(Under lektionen, 30 min.)

  • Få eleverna att bygga ett fordon som har frirullande hjul och kan räkna antalet hjulrotationer. De kan skapa egna modeller eller följa bygginstruktionerna i appen för att bygga modellen av en gatucurlingsten.
  • Be eleverna att prova sina modeller med hjälp av det föreslagna programmet.
  • Låt dem skapa en graf för den tillryggalagda sträckan över tid, och låt dem beskriva vad de ser:
    • Vad representerar topparna i grafen?
    • Varför ökar utrymmet mellan topparna allt eftersom?

Förklara

(Under lektionen, 15 min.)

  • Låt eleverna fortsätta experimentet genom att:
    • Omvandla rotationer per sekund till avstånd
    • Omvandla den tillryggalagda sträckan över tid till hastighet
  • Ge eleverna tid att justera sina program för att förbättra resultaten.
  • Uppmuntra dem att registrera så många data som möjligt under experimentet.
  • Låt dem exportera sina data till en csv-fil, så att de kan hantera informationen i andra programvaror om de vill.

Utveckla

(Efter lektionen, 20 min.)

  • Om eleverna fortfarande har tillgång till sina SPIKE Prime set ber du dem att slutföra uppgifterna i SPIKE appen, för att fortsätta arbeta praktiskt. Exempel:
    • Låt eleverna ha en tävling där de loggar sina curlingresultat. Säg åt dem att knuffa fram sina curlingstenar och försöka få modellens framsida att stanna så nära målets mittpunkt som möjligt. Förklara att varje elev eller lag har 3 försök på sig, och att de efter varje försök ska mäta avståndet från mitten av målet till modellens framsida. Eleven eller laget med det lägsta sammanräknade avståndsvärdet efter tre försök vinner tävlingen!
  • Om eleverna inte har tillgång till seten kan du låta dem fylla i sina uppfinningsböcker, eller så kan du använda någon av de utökningsaktiviteter som föreslås nedan. De flesta av utökningsaktiviteterna kan utföras med hjälp av de data som har samlats in under den praktiska sessionen.
  • Håll ett delningsmöte där eleverna kan utbyta information. Det kan göras med den metod eller det verktyg som passar bäst (dvs. personligen eller online).

Utvärdera

Ge feedback om varje elevs prestation.
Du kan förenkla processen genom att använda de bedömningsmatriser som ingår.

Utvärderingsmöjligheter

Checklista för lärarobservationer
Upprätta en skala som passar behoven, till exempel:

  • Delvis genomfört
  • Helt genomfört
  • Genomfört över förväntan

Använd följande kriterier för att utvärdera elevernas prestationer:

  • Eleverna kan programmera en enhet för att logga data i ett linjediagram.
  • Eleverna kan tolka värdena som kommer från linjediagrammet.
  • Eleverna kan förklara rörelseenergi i förhållande till hastighet.

Självutvärdering
Hjälp eleverna att välja den kloss de tycker bäst motsvarar deras individuella prestationer.

  • Blå Jag kan skapa en graf av data genom att använda det program som finns i appen.
  • Gul Jag kan skapa ett eget linjediagram och förklara mina resultat.
  • Lila: Jag har skapat nya experiment på egen hand.

Eleverna utvärderar varandra

Uppmuntra eleverna att ge feedback till andra genom att:

  • Låta en elev bedöma andra elevers prestationer med hjälp av skalan med färgade klossar ovan.
  • Be dem att ge varandra konstruktiv kritik så att de kan förbättra sina resultat under nästa lektion. Det här är ett utmärkt tillfälle att använda videokonferensverktyg eller bloggverktyg i en blandad lärandemiljö.
assessment-general.png

Differentiering

Förenkla lektionen genom att:

  • Begränsa lektionens fokus till varianter av tillryggalagd sträcka över tid

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

  • Be eleverna att designa och bygga egna frirullande fordon och curlingstenar, upprepa experimentet och sedan jämföra sina data med data från andra modeller (t.ex. data från en annan elevs modell).
  • Låt eleverna designa och bygga egna ”ivägskjutningsenheter” som gör att modellen skjuts fram i jämnare fart. Säg åt dem att dokumentera designprocessen.
DIFF.png

Tips

Byggtips

45678_Science_36.png

Kodningstips
Använda nedladdningsläget
Den här lektionen är utformad för nedladdningsläget. Nedladdningsläget gör det möjligt att använda högre datainsamlingshastigheter i hubben. Det innebär att linjediagrammet får en högre upplösning. Det innebär också att datamängden måste importeras när programmet har stoppats.

Använda stoppblocket för att överföra datamängder automatiskt
Blocket avslutar ditt program och startar automatiskt en överföring av insamlade datamängder från hubben till din enhet, när det finns en Bluetooth-anslutning. Använder du en USB-anslutning måste du överföra insamlade datamängder manuellt.

SPIKE PRIME Science Stop Block - en

Huvudprogram

SPIKE Prime Science Aim for It - Step03 - sv-se

Vetenskapliga data – tips
Här är ett exempel på data som eleverna kan förvänta sig från experimentet.

DATA-Sample.png

Utökning

Fördjupning i matematik

För att integrera utveckling av matematiska färdigheter:

  • Låt eleverna utforska vad som händer när de ändrar curlingstenarnas massa genom att lägga till element (t.ex. motorer) eller ett tungt föremål (t.ex. en vattenflaska). Be dem att uppdatera sina modeller, utföra experimentet igen och sedan jämföra de grafer som visar hastighet över tid för de olika massorna.

OBS! Ytterligare tid krävs.

MATH.png

Fördjupning i språkfärdighet

För att integrera utveckling av språkliga färdigheter:

  • Be eleverna att skapa en marknadsföringskampanj som ”gör reklam för” huvudfunktionerna i deras modeller. Säg åt dem att betona fördelarna genom att inkludera modellens tekniska egenskaper och använda vetenskapliga fakta med anknytning till hastighet och energi.

OBS! Ytterligare tid krävs.

LA.png

Yrkeslänkar

Elever som uppskattar den här lektionen kan vara intresserade av att utforska följande yrkesområden:

  • Utbildning
  • Hälsovetenskap

Stöd för lärare

Eleverna kommer att:

  • Beräkna starthastigheten för en retarderande rörelse, utifrån en graf som visar tillryggalagd sträcka över tid
  • Använda den beräknade ungefärliga hastigheten för att beräkna den genomsnittliga rörelseenergin

LEGO® Education SPIKE Prime set
Enhet med LEGO Education SPIKE appen installerad

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:

  • Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning.
  • Egna konstruktioner med tillämpningar av hållfasta och stabila strukturer, mekanismer och elektriska kopplingar, i form av fysiska och digitala modeller.
  • Att styra egna konstruktioner eller andra föremål med programmering.
  • Dokumentation i form av skisser med förklarande ord och begrepp, symboler och måttangivelser samt fysiska och digitala modeller.

Fysik:

  • Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer och hur kunskaper om detta kan användas, till exempel i frågor om trafiksäkerhet.
  • Energins oförstörbarhet och flöde, olika typer av energikällor och deras påverkan på miljön samt energianvändningen i samhället.
  • Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter, såväl med som utan digitala verktyg.

Matematik:

  • Centrala metoder för beräkningar med tal i bråk- och decimalform vid överslagsräkning, huvudräkning samt vid beräkningar med skriftliga metoder och digital teknik. Metodernas användning i olika situationer.
  • Tabeller och diagram för att beskriva resultat från undersökningar, såväl med som utan digitala verktyg. Tolkning av data i tabeller och diagram.
  • Algebraiska uttryck, formler och ekvationer i situationer som är relevanta för eleven.

Svenska:

  • Strategier för att skriva olika typer av texter med anpassning till deras typiska uppbyggnad och språkliga drag. Skapande av texter där ord, bild och ljud samspelar, såväl med som utan digitala verktyg.
  • Muntliga presentationer och muntligt berättande för olika mottagare, om ämnen hämtade från skola och samhällsliv. Anpassning av språk, innehåll och disposition till syfte och mottagare. Olika hjälpmedel, till exempel digitala medier och verktyg, för att planera och genomföra muntliga presentationer.
  • Texter som kombinerar ord, bild och ljud, och deras språkliga och dramaturgiska komponenter. Hur uttrycken kan samspela med varandra, till exempel i tv-serier, teaterföreställningar och webbtexter.

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.