Dags för upphopp

• Den här lektionen handlar om lägesenergi. Formeln för lägesenergi är E_p=mgh. Värdet för “g” är känt och “m” kan man ta reda på eller uppskatta. Den okända variabeln i den här lektionen är hopphöjden, som eleverna kommer att mäta i enheten meter. De börjar med att använda avståndssensorn pekandes nedåt, för att mäta det maximala avståndet från marken när de hoppar (se till att de håller till på en plan yta). Senare ska de utforska andra metoder där hubbens accelerationssensor används.

Starta en diskussion

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

• Vad är lägesenergi?
• Hur högt kan du hoppa?
• Hur stor är lägesenergin i upphoppet?

Be eleverna att skriva ner sina tankar i en hypotes.

• Låt eleverna bygga en kettlebell som kan registrera data från ett upphopp. De kan skapa egna modeller eller följa bygginstruktionerna i appen för att bygga kettlebellmodellen.
• Be eleverna att prova sina modeller med hjälp av det föreslagna programmet.
• Ensure that they jump in a very controlled way, pointing the kettlebell straight toward a smooth surface (avoid rugs or carpets).

• Ge eleverna tid att justera sina program för att förbättra resultaten.
• Encourage them to record as much data as possible during their experiments.
• Låt dem 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 från SPIKE appen, för att fortsätta arbeta praktiskt. Exempel:
  • Be dem att hoppa med större massa (t.ex. genom att bära en ryggsäck) och att sedan beskriva lägesenergin med större massa (med ryggsäck), jämfört med mindre massa (utan ryggsäck).
• 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 kan utbyta information. 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 lägesenergi med egna ord, och göra korrekta kopplingar till massa och höjd.

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:

• Be eleverna att återskapa experimentet med hjälp av endast hubben (och eventuellt med avståndssensorn)
• Se till att eleverna justerar det föreslagna programmet i SPIKE appen, så att det matchar deras modell.
  • Uppgifterna bör vara relevanta för att logga accelerationsvärden medan hubben hålls vinkelrätt mot marken

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Be eleverna att hitta andra sätt att bestämma ett upphopps höjd:
  • Använda hubbens accelerationssensor
  • Använda ett videoklipp av upphoppet
  • Endast använda tid

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

Lösning – program

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:

• I stället för att använda avståndssensorn för att direkt logga avståndet mellan marken och kettlebellmodellens undersida kan du be eleverna att använda accelerationsvärden för att beräkna upphoppets höjd.
• Låt eleverna använda var och en av dessa metoder (mäta avståndet med sensor respektive beräkna avståndet utifrån accelerationsvärden) för att beräkna lägesenergin. Be dem att berätta vilken metod de tyckte var svårast eller bäst, och varför.

OBS! Ytterligare tid krävs.

Fördjupning i språkfärdighet

För att integrera utveckling av språkliga färdigheter:

• Låt eleverna skriva en uppsats där de förklarar vad som händer när någon hoppar. Be dem göra efterforskningar kring muskelstyrka och biomekanik, och sedan jämföra människans hoppförmåga med olika djurs hoppförmåga.
• Låt eleverna undersöka en robotprototyp som kan hoppa, och sedan skriva en uppsats där de beskriver hur robotkonstruktörerna har försökt efterlikna muskelfunktionerna.

OBS! Ytterligare tid krävs.

Yrkeslänkar

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

• Terapeutiska tjänster
• Engineering & Technology