Kommunicera med ljus och ljud

(OBS! Den här lektionen innehåller en A- och en B-del. Båda är viktiga för att få ut så mycket som möjligt av undervisningsmomentet. Om du har begränsat med tid ska du gå igenom båda delarna och välja ut delarna som bäst möter elevernas behov.)

Lärandemålet i den här lektionen är att utforma och bygga en anordning som använder ljus eller ljud för att kommunicera på avstånd. Eleverna kommer att utforma sina egna ljus- eller ljudmeddelandekoder och sedan skapa en modell för att testa dessa koder på ett kul och praktiskt sätt. Lektionen innehåller både kodförslag och exempel på hur man kan bygga/programmera enheterna som eleverna kan använda om de känner att de behöver inspiration. Uppmuntra eleverna att utforma sina egna meddelandekoder och modeller.

• Vetenskaplig bakgrund – Kommunicera med ljus eller ljud: Lösningar för långdistanskommunikation har funnits sedan mänsklighetens begynnelse.
  • Forntida kulturer använde trummor, löpare med verbala meddelanden, röksignaler och kurirer som bar meddelanden nedtecknade i lera eller på papyrus.
  • Senare började man använda flaggor, speglar och semaforer för att kommunicera med koder.
  • Sedan 1800-talet har elektriska apparater (telegraf, telefon, radio, satelliter och internet) gjort att människor kan skicka och ta emot meddelanden på allt större avstånd, till och med på andra sidan världen och långt ut i rymden.
• Bygg upp förkunskaper – Kommunicera med ljus eller ljud: Använd ditt grundläggande naturkunskaps- och matematikmaterial för att dela information, bilder och definitioner.
  • Siffror (t.ex. 1 till 20) representerar kvantiteter som kan räknas.
  • Människor använder ljud och ljus i sin vardag när de pratar, använder digitala enheter, använder elektroniska larm, tänder och släcker lampor osv.
  • Nyckelord: koda, kommunicera.
• Bygg- och programmeringserfarenhet: Granska förslagen i enhetsplaneringen. I den här lektionen kan det också vara bra att:
  • förstärka med instruktionerna för Ljus på startmenyn i SPIKE appen
  • använda avsnitten Händelse, Ljud, och Blocket Lampa i menyn Hjälp>Ikonblock i SPIKE appen för att få kunskap om sätt att programmera med ljud och ljus för att skicka meddelanden
  • använda lektionen Musikaliska vibrationer för att skaffa kunskap om att utforma enheter som skapar ljud.
• Material: Leta reda på bilder på fyrar och trafikljus om det behövs för att hjälpa eleverna att skaffa sig förkunskaper.

DEL A (45 minuter)

• Presentera berättelsens huvudperson(er) och den första utmaningen: Daniel bor tvärs över gatan från Sofie. Vad kan han bygga för att skicka meddelanden till henne?

• TÄNK – Ha en kort diskussion om lektionens ämnesområde. Använd berättelsebilden om du vill.

  • Anta att du vill prata med någon som inte befinner sig i närheten. Försök skicka ett meddelande till någon på andra sidan rummet. Men säg inget. (Handled eleverna till att tänka på det faktum att vi kan behöva kommunicera med hjälp av ljus- eller ljudeffekter.)
  • Vad händer om de inte är i rummet? Vad kan du göra då? (Telefon, videosamtal, e-post)
  • På vilka sätt använder människor ljus för att skicka meddelanden? (Det kan passa att visa bilder för att främja kunskapsuppbyggnaden, till exempel bilder på trafikljus som blinkar för att tala om för förare att stanna och köra, fyrar som blinkar för att leda människor på båtar till säkerhet och människor som blinkar med sina bilstrålkastare för att skicka signaler).
  • Låt oss fundera på Daniels problem. Har du några frågor om det? Hur kan vi hjälpa honom att lösa sitt problem? (Eleverna kanske har frågor om huruvida Daniels och Sofies fönster är öppna eller stängda, om lösningen ska fungera dagtid eller nattetid osv.)

• Dela ut ett LEGO^® Education SPIKE^™ Essential Set och en enhet med appen installerad till varje grupp.

• Under tiden som eleverna arbetar kan du berätta om exempelidéerna nedan för att underlätta byggandet eller programmeringen. Förtydliga att det här är en exempelidé. Eleverna ska bygga och programmera enheten som de utformat.

• Eleverna ska:

  • diskutera Daniels problem och hur man kan lösa det
  • fundera på några sätt att använda ljus som kod för meddelanden och skriva ner dem (hjälp eleverna med exempel, till exempel att blinka en gång = ja, två gånger = nej, tre gånger = vet inte)
  • använda grundmodellen för att UTFORMA och BYGGA en modell som kan kommunicera med hjälp av blinkande ljus. De kan börja med att skissa för att utforska sina idéer
  • PROGRAMMERA sin modell så att den kan skicka meddelanden med de ljuskoder som de tagit fram.

• Dra igång en brainstormingsession om olika sätt att använda SPIKE Essential Set för att vidareutveckla utformningsidéer, till exempel:

  • Genom att låta eleverna välja vilka delar i setet som är viktigast för att kommunicera med ljus (ljuspanelen och sensorer).
  • Hur man programmerar lampan att ändra färg, så att man kan använda mer intressanta koder (t.ex. blinka rött en gång = glad, blinka blått en gång = ledsen).

• Uppmuntra eleverna att bygga nya versioner av modellen tills den fungerar som de förväntar sig.

• Efter halva byggtiden kan du låta eleverna prata med varandra om deras olika idéer för att sedan uppdatera modellerna utifrån vad de pratat om.

Exempel på idéer

• Samla eleverna så att de kan visa upp vad de åstadkommit.

• Låt varje grupp använda sin modell och designplaner för att demonstrera och förklara:

  • Deras idé och varför de valde den.
  • Hur deras modell kan användas för att kommunicera på distans.
  • Det svåraste med att lösa problemet.
  • Om deras design fungerade eller om de behövde ändra den.
  • Vilken kod de skapade.

Om du vill fortsätta till del B – förklara, låt eleverna behålla sina modeller som de är nu eller ge dem tid att bygga om dem.

DEL B (45 minuter)

• Upprepa stegen från del A – Förklara så att fler grupper kan demonstrera och förklara vad de lärt sig.

• (5 minuter) Berätta om bakgrunden för att hjälpa eleverna att utveckla sina resonemang:

  • Förutom ljus använder människor ljud i sin vardag för att skicka signaler.
  • Finns det några exempel på detta? Vilka budskap skickar de? (Brandlarm, sirener från polisbilar eller ambulanser, ringsignaler från telefoner och dörrklockor – dessa ljud talar oftast om för människor att vara uppmärksamma och kan ibland varna dem om en farlig situation.)
  • Uppmuntra eleverna att förklara fler ljudsignaler som man stöter på i vardagen. Dra sedan igång en kort brainstormingsession om hur man kan använda de tre ljudblocken i SPIKE appen.
  • Fråga: Vilka ljud kan man använda? (Se SPIKE appen>Hjälp-menyn>Ikonblock för svar.)

• (15 minuter) Se till att eleverna upprepar och testar sina modeller för att utföra nästa utmaning i appen:

  • Fundera på några sätt att använda ljud som kod för meddelanden. Skriv ner dem. (Handled eleverna med exempel såsom klappande händer = glad, hund som skäller = vill leka).
  • Utforma och bygg en modell som låter. Programmera den att använda ljuden för att skicka kodade meddelanden. (Se avsnittet Förbereda för att hänvisa till lektionen Musikaliska vibrationer, som kan vara till hjälp för eleverna.)

• (5 minuter) Be eleverna att berätta om kunskaper, tankar eller färdigheter som:

  • hjälpte dem att slutföra utmaningen
  • de lärde sig medan de byggde.

• Låt eleverna plocka undan seten och städa upp.

• Ställ vägledande frågor som får eleverna att tänka och fatta beslut när de funderar, bygger och programmerar.

Observationschecklista

• Gå igenom lärandemålen (Stöd för lärare).

• Använd checklistan för att observera elevernas framsteg:

  • De kan utveckla sina egna koder med hjälp av ljud och ljus.
  • De kan utforma, bygga och beskriva funktionerna hos modeller som använder ljus och ljud (koder) för att lösa problemet med att kunna kommunicera på avstånd.
  • De kan bygga om sina modeller tills de fungerar som förväntat.

Självutvärdering

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

• Blå kloss: Jag tror att jag kan följa instruktioner för att skapa ett program.
• Gul kloss: Jag kan följa instruktioner för att skapa ett program.
• Grön kloss: Jag kan följa instruktioner för att skapa ett program, och jag kan även hjälpa en vän att göra det.

Gemensam återkoppling

Låt eleverna diskutera sina upplevelser med varandra i smågrupperna.
Uppmuntra dem att använda uttryck som:

• Jag gillade när du ...
• Jag skulle vilja höra mer om hur du ...

Förenkla lektionen genom att:

• föreslå en enkel kod (t.ex. blinka en gång = ja, blinka två gånger = nej, blinka tre gånger = vet inte, A = 1, B = 2, klappande händer = glad, hund skäller = vill leka) för att hjälpa eleverna att snabbt komma igång med att utforma sina enheter (om eleverna har kört fast kan du använda exemplen under avsnittet Utforska för att hjälpa dem att komma igång med tänkandet).

Öka svårighetsgraden genom att:

• sätta ihop grupper om fyra och utmana dem att designa modeller som kombinerar ljus och ljud för att kommunicera på avstånd.

• Låt eleverna skriva och rita koderna de skapade för avsnitten Utforska och Utveckla på bildkort. Låt dem använda färger, siffror, bilder och ljudord (t.ex. "skälla") för att skapa bildkorten. Uppmuntra dem att dela bildkorten med sina vänner och familj för att förklara hur deras koder kan användas för att kommunicera.

Om du väljer att göra detta krävs mer tid än en 45-minuterslektion.