Det går uppför

• Den här lektionen handlar om energiöverföring. Eleverna kommer att lära sig att en person som vill cykla med konstant hastighet (dvs. hålla konstant rörelseenergi) i en uppförsbacke, måste tillföra energi. I lektionen används en modell av en elcykel. Den tillförda energin kommer från motorns ökade effektförbrukning. I en verklig situation skulle den tillförda energin komma från cyklistens ökade ansträngning.
• Använd olika material för att engagera eleverna i området energiöverföring.

Starta en diskussion

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

• Vad händer med din hastighet när du tar dig uppför en backe?
• Vilken typ av energi ökar hos dig när du tar dig uppför?
• Vad behöver du göra för att hålla energinivån konstant för dig och din cykel (dvs. ditt ”system”)?
• Varför tror du att det är så?

Be eleverna att skriva ner sina tankar i en hypotes.

• Låt eleverna bygga en smart elcykel som kan registrera motorns effektförbrukning och uppförsbackens vinkel. De kan skapa egna modeller eller följa bygginstruktionerna i appen för att bygga den smarta cykeln.
• Be eleverna att prova sina modeller på en plan yta, med hjälp av det föreslagna programmet i SPIKE appen.
• Säg åt dem att titta på grafen och dokumentera vad de ser:
  • Varför ser de två uppritade linjerna ut som de gör?

• Låt eleverna upprepa experimentet på ett lutande plan som de kan bygga med hjälp av SPIKE Prime lådan och en planka/skiva.
• Be eleverna att förklara hur den smarta cykelns motor tillför energi för att bibehålla konstant hastighet.
• Låt dem förklara förhållandet mellan motorns effektförbrukning och lutningens vinkel.
• Säg åt dem att exportera sina data till en csv-fil, så att de kan hantera informationen i andra programvaror om de vill.

• 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:
  • Utmana eleverna att skapa egna banor. Be dem att skapa banor som innehåller en plan yta, och lutningar uppåt och nedåt.
  • Låt dem rita ut hur de tror att grafen över motorns effektförbrukning kommer att se ut. Be dem sedan att köra cykeln längs banan för att se om de hade rätt.
• Om eleverna inte har tillgång till seten kan du låta dem fylla i sina uppfinningsböcker, eller så kan du använda någon av de fördjupningsaktiviteter som föreslås nedan. De flesta av fördjupningsaktiviteterna kan utföras med hjälp av de data som har samlats in under den praktiska sessionen.
• Håll ett delningsmöte där eleverna delger sina tankar och experimentresultat. Det kan göras med den metod eller det verktyg som passar bäst (dvs. personligen eller online).

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

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 energiomvandlingen genom att använda lämpliga termer.

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 varandra 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.

Förenkla lektionen genom att:

• Ägna tid åt att, tillsammans med eleverna, beskriva vad direkt proportionalitet är.
• Be eleverna att ge exempel på direkt proportionalitet i vardagslivet.

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Låta eleverna bygga egna smarta cyklar
• Utmana eleverna att skapa egna vetenskapliga protokoll och bestämma vilka värden som ska registreras och hur det ska göras

Byggtips

Kodningstips

Den här lektionen är utformad för att spelas medan hubben är ansluten via USB eller Bluetooth. Att hubben är ansluten innebär att de data som samlas in strömmas direkt till din enhet, och ritas in i realtid i linjediagrammet.

Huvudprogram

Vetenskapliga data – tips

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

Fördjupning i matematik

För att integrera utveckling av matematiska färdigheter:

• Se till att eleverna förstår att de två värden som ritas upp i diagrammet under den här lektionen, registreras över tid (dvs. ändrad vinkel över tid och ändrad motoreffekt över tid)
• Låt eleverna hantera informationen genom att, både manuellt och med hjälp av onlineverktyg, rita upp grafen för hur motoreffekten förändras när lutningsvinkeln ändras.

OBS! Ytterligare tid krävs.

Fördjupning i språkfärdighet

För att integrera utveckling av språkliga färdigheter:

• Låt varje elev skriva en ”forskningsdagbok” där de dokumenterar sina hypoteser och slutsatser på samma sätt som en forskare.
• Låt varje elev skriva en nyhetsartikel som handlar om en ny vetenskaplig upptäckt. Be dem att dokumentera vilka vetenskapliga protokoll som används, på samma sätt som en journalist.
• Ge exempel på forskningsdagböcker och på artiklar i vetenskapliga publikationer. Be dina elever att jämföra de två, och se till att de dokumenterar sina observationer.

OBS! Ytterligare tid krävs.

Yrkeslänkar

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

• Hälsovetenskap
• Utbildning
• Naturvetenskap, teknik, konstruktion och matematik
• Transport, distribution och logistik