Steg för steg

• I den här lektionen undersöks rörelseenergin hos en person som promenerar med konstant hastighet. Eleverna börjar med att mäta hur många steg de har tagit. Senare använder de värdet för att beräkna tillryggalagd sträcka, genomsnittlig gånghastighet och rörelsens genomsnittliga energivärde. Hubben har en inbyggd accelerometer som känner av rörelse längs tre axlar (dvs. uppåt-nedåt, vänster-höger, fram-bak). När hubben snäpps fast vid en persons höft, rör sig hubben när person går, så att accelerationsvärdena registreras. Den resulterande grafen visar accelerationens registrerade lägsta och högsta värden. Precisionen för dessa lägsta och högsta värden beror på hubbens vertikala läge medan eleven går. Precisionen för ”stegräkning” beror på dessa lägsta och högsta värdens kvalitet och de kalibrerande värden som används i programmet.

• Använd olika material för att engagera eleverna i området rörelseenergi.

Starta en diskussion

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

• Hur kan du göra för att mäta hur snabbt du går?
• Hur kan du göra för att mäta eller beräkna energin hos ett föremål i rörelse?
• Vilken typ av energi handlar det om?

Be eleverna att skriva ner sina tankar i en hypotes.

• Låt eleverna bygga en stegräknare som kan räkna hur många steg användaren har tagit. De kan skapa egna modeller eller följa bygginstruktionerna i appen för att bygga stegräknarmodellen.
• Be eleverna att prova sina modeller med hjälp av det föreslagna programmet.
• Säg åt dem att titta på grafen som visar acceleration över tid, och att sedan beskriva vad ett ”steg” är.

• 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 i SPIKE appen, för att fortsätta arbeta praktiskt. Exempel:
  • Be dem att illustrera sin rörelseenergi när de går eller som en del av deras program. För att utföra den här uppgiften kan de använda dockningsstationen som en enhet att programmera.
• 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 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 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 endast med hubben. Insamlade data bör kunna användas för att räkna steg, förutsatt att hubben hålls vinkelrätt mot marken.

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Be eleverna att bygga egna stegräknare
• Låta eleverna upprepa experimentet med hjälp av en telefon eller en surfplatta som stegräknare, och att jämföra resultaten från båda experimenten
• För det här behövs det en app som kan presentera enhetens sensorvärden visuellt

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:

• Be eleverna att identifiera i vilka delar av experimentet där ett närmevärde måste användas. Säg åt dem att komma ihåg att steglängder inte alltid är desamma och att stegräknare har begränsad noggrannhet (dvs. stegräknare levererar rätt värden inom en viss felmarginal).
• Låt eleverna bestämma utseendet hos en optimal graf för en gående person.

OBS! Ytterligare tid krävs.

Fördjupning i språkfärdighet

För att integrera utveckling av språkliga färdigheter:

• Be eleverna att ta reda på hur smarta klockor eller telefoner räknar steg. Säg åt dem att skriva en kort förklaring av hur tekniken fungerar och att ange den procentuella felmarginalen.
• Låt eleverna utforska hur mönsterigenkänning, ur AI-synvinkel, hjälper den här typen av smarta enheter att känna av steg.

OBS! Ytterligare tid krävs.

Yrkeslänkar

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

• Terapeutiska tjänster
• Engineering & Technology