BricQ Motion Essential

帆船车 (Sail Car)

啊嗨!搭建一辆帆船车,探索无形推力。
哪种帆的设计能够获取最多的风,使帆船车行驶得最远?

30-45分钟
中级
PreK-2
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课前准备

  • 查看在线学生学习材料。上课期间可使用投影仪与学生分享此材料。
  • 设置帆船车测试区:
    • 你需要一个长约 3 米和宽约 1 米的光滑表面。
    • 使用胶带标记起跑线。
    • 如果没有电风扇,可让学生扇动他们的存储盒盖或用嘴吹动他们的帆,以代替“风”。
  • 确保在前面的课程中已介绍过推力概念。
  • 请考虑所有学生的能力水平和背景。实施分层教学,让每个学生都参与其中。有关建议,请参阅下面的“分层教学”部分。

参与

(全班,5 分钟)

  • 请在此处观看学生学习视频,也可通过在线学习材料获得视频链接。
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  • 围绕风如何产生推力和拉力以及如何改变帆的形状来最有效地获取这种力,组织一次讨论。
  • 可以提出如下问题:
    • 帆船车如何移动?风推动它。
    • 你能看到风吗?看不到,但你可以看到风的影响。
  • 如果学生需要指导,请通过如下问题给予帮助:
    • 你从视频中看到了多少种不同的帆形?
    • 你认为哪种形状和尺寸的帆最有效?
  • 告诉学生他们将搭建帆船车并设计自己的帆。
  • 向每组分发一套套装。

探究

(小组,30 分钟)

  • 让学生两人一组合作搭建帆船车模型。告诉他们轮流进行搭建,一位寻找积木,另一位进行搭建,每个步骤完成后交换角色。
  • 可从下面的提示部分找到搭建方面的帮助。
  • 当学生搭建完成后,让他们设计并制作至少 2 种不同的纸帆进行测试。
  • 第 1 部分:让学生预测使用每种帆他们的帆船车会行驶多远。告诉他们在测试区域旁放置一块积木或一个乐高小人仔,以标记他们认为自己的帆船车在每次试验中会停止的位置。让他们用量尺来测量。确保他们在每次试验后都记录实际结果。
  • 第 2 部分:学生测试完所有帆后,让他们:
    • 每组再设计一个帆(即每组 2 个)
    • 再次测试他们的帆船车
    • 确定哪种帆的形状最好,以及为什么
  • 如果时间允许,组织一次“帆船车大赛”,让全班学生使用他们设计的最喜爱的帆参加比赛。

解释

(全班,5 分钟)

  • 召集学生一起分享他们所搭建的模型。

  • 可以提出如下问题:

    • 哪种帆形将你的帆船车推行得最远?为什么?
  • 说明帆的形状和大小有助于捕捉风,从而推动帆船车前进,并且风向可能会影响帆船车的运动。更大的帆具有更大的风推动面积,所以大型船帆会使汽车移动得更快,比使用较小船帆的汽车行驶得更远。

拓展

(全班,10 分钟)

  • 向学生提出问题,以帮助他们比较帆和车身设计的优缺点。这里有一些问题示例:
    • 哪个帆把你的帆船车推行得最远?
    • 为什么你认为这是你的最佳设计?是形状吗?尺寸?关于设计还有其它方面吗?
    • 你会做出哪些改进以使它变得更好?
  • 为学生留出一些时间拆解模型,将积木分类放回托盘,并清理工作台。

评估

(贯穿整节课)

  • 在上课过程中通过询问“为什么”和“如何”之类的问题,让学生思考他们正在探究的概念。
  • 向学生提出引导性问题,鼓励他们用“出声思维 (Think Aloud)”的方式,解释他们在模型搭建过程中进行决策时的思考和推理过程。

观察检查清单

  • 围绕以下主题评估学生的描述能力:不同的帆是如何捕捉风的?这种设计会如何影响其推动车身的方式?
  • 可根据教学需要设定评估等级,例如:
    1. 需要额外帮助
    2. 能够独立工作
    3. 能够教别人

自我评估

  • 让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木:
    • 绿色:我觉得自己能够描述“推力”和“拉力”的含义。
    • 蓝色:我知道自己能够描述“推力”和“拉力”的含义。
    • 紫色:我能够描述和解释“推力”和“拉力”的含义,还能帮助同伴理解。

同伴反馈

  • 让学生在各自小组内讨论他们的合作经验。
  • 鼓励他们使用如下表达方式:
    • 当你......我非常感兴趣
    • 当你......我想了解更多
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提示

搭建要诀

  • 学生可以使用剪刀剪出他们的帆,或者直接撕开纸张。鼓励他们尝试折叠纸张,使其在折叠方向更加坚硬。
  • 乐高®纸夹元件通过夹住帆的顶部和底部,将帆保持原位。如果纸张太薄,可能会从夹子里吹出。如果发生这种情况,可将纸张折叠为原来的两倍或三倍厚度,这样就可以夹住。
  • 帆应至少 6 英寸高,以匹配默认的帆船车模型。学生也可以使他们的桅杆更高或更矮,这需要他们调整帆的高度。
  • 学生可以使用电风扇推动帆,也可以将存储盒盖用作手动风扇,还可以用嘴吹。
  • 他们可以放置一个手持方格旗的乐高小人仔,以标记汽车在每次试验中行驶的距离。如果突破前一次的距离,他们应将乐高小人仔移动至新的停止点;否则,将其留在原处。

分层教学

可通过如下方式简化本节课:

  • 让学生测试 2 种船帆设计(将形状限制为矩形和三角形)
  • 可通过下列方式增加难度:*
  • 鼓励学生为帆选用不同的材料(例如,仅乐高®积木、纸板),然后评估这些设计如何影响帆船车的性能

拓展

(注意:这将需要额外的时间。)
为了培养学生的数学技能,可让学生使用 2 块、5 块 或 10 块乐高积木组合来估算、测量和比较帆船车行驶的距离。

CCSS.MATH.PRACTICE.MD1

教师支持

学生将会:

  • 探索不同风力强度的影响,使其通过推动物体来移动帆船车
  • LEGO® Education BricQ Motion Essential 套装(每两名学生一套)
  • 2-3 个中型电风扇(理想情况,每 8 名学生 1 台)
  • 铅笔
  • 剪刀
  • 每组 3 张纸
  • 量尺

科学课程标准(2017)
举例说明给物体施加力,可以改变物体运动的快慢,也可以使物体启动或停止''(小学3-4年级,科学课程标准,力部分)
数学课程标准(2011)
能估测一些物体的长度,并进行测量(小学1-3年级,数学课程标准,测量)

学生材料

学生学习单

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了解详情

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