SPIKE™ Prime Set

Steg för steg

Utforska rörelseenergi under en rörelse med konstant hastighet.

45-90 min.
Avancerad
Årskurs 5–8
Watch your steps - Lesson Header

Förbered för blandade lärmiljöer (Blended learning)

(Före lektionen)

  • Om du tror att det behövs planerar du en lektion med hjälp av kom igång-materialet i appen. På så vis får du och eleverna möjlighet att bekanta er med SPIKE Prime.

  • 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.)

  • 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 tillryggalagt avstånd, genomsnittlig gånghastighet och rörelsens genomsnittliga energivärde. Hubben har en intern accelerometer som känner av rörelse längs 3 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 lektionsämnet. 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.

Undersöka

(Under lektion, 30 min)

  • 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 beskriva vad ett ”steg” är.

Förklara

(Under lektionen, 15 min.)

  • 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 lektion, 25 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:
    • 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 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:

  • 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
DIFF.png

Tips

Byggtips

45678_Science_20.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 Watch your Steps - Step03 - sv-se

Vetenskapliga data – tips

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

DATA-Example.png

Utökning

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 samma 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.

MATH.png

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.

LA.png

Yrkeslänkar

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

  • Terapeutiska tjänster
  • Teknik och konstruktion

Stöd för lärare

Eleverna kommer att:
• Lära sig att känna igen hur många steg som tas, vilket syns i ett diagram för acceleration över tid
• Omvandla stegräkning till medelhastighet och till genomsnittlig rörelseenergi vid gång

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. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.
  • Egna konstruktioner där man tillämpar styrning och reglering, bland annat med hjälp av programmering.

Fysik:

  • Energins oförstörbarhet och flöde, olika typer av energikällor och deras påverkan på miljön samt energianvändningen i samhället.
  • Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer och hur kunskaper om detta kan användas, till exempel i frågor om trafiksäkerhet.
  • Mätningar och mätinstrument och hur de kan kombineras för att mäta storheter, till exempel fart, tryck och effekt. Elektriska sensorer för mätning och registrering av egenskaper hos omgivningen.
  • Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter, såväl med som utan digitala verktyg.

Matematik:

  • Tabeller, diagram och grafer samt hur de kan tolkas och användas för att beskriva resultat av egna och andras undersökningar, såväl med som utan digitala verktyg.
  • Algebraiska uttryck, formler och ekvationer i situationer som är relevanta för eleven.
  • Hur algoritmer kan skapas, testas och förbättras vid programmering för matematisk problemlösning.

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.
  • Informationssökning på bibliotek och på internet, i böcker och massmedier samt genom intervjuer.

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. ©2021 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.