BricQ Motion Essential

赛车

指示灯从红色变为绿色,驱车离开!你的维修团队是否选对了车轮?你的车队会赢吗?

30-45分钟
初级
小学高年级
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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。
  • 请确保在前面的课程中已介绍过识别运动规律的方法。
  • 请考虑所有学生的能力水平和背景。进行分层化教学,让每个学生都可以参与其中。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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  • 围绕视频中的赛车比赛体现了哪些力,展开一次快速讨论。
  • 可以提出如下问题:
    • 哪种力能使赛车移动?(作用在车轮上的反作用力或推力使赛车移动。这种力来自电机或其它推动汽车前进的部件。)
    • 哪种力能够使赛车停止?(在汽车车轮滚动过程中,摩擦力会消耗汽车的能量,减慢其移动速度。这种力被称为“滚动阻力”。)
    • 什么可以使汽车行驶得更快或更慢?(减少质量和表面摩擦力可以使汽车跑得更快,而增加质量和表面摩擦力会减慢车速。)
  • 告诉学生,他们将搭建赛车模型和发射器,然后通过实验识别汽车的运动规律。
  • 向每组分发一套套装。

探究

(小组,25 分钟)

  • 让学生两人一组合作搭建赛车模型。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。

实验 1:

  • 让学生使用中号黄色车轮测试其汽车,看它们能够行驶多远。告诉他们把发射器拉回位置 5,然后放手。
    • 要求他们在学生学习单上记录结果。

实验 2:

  • 现在要求学生使用小号灰色车轮和大号白色车轮测试他们的汽车。
    • 提醒他们记录每次测试的结果。
    • 在学生进行测试并记录观察结果的过程中,鼓励他们通过在赛道旁放置积木来预测每辆汽车会跑多远。

解释

(全班,10 分钟)

  • 召集学生一起分享他们所学到的内容。
  • 可以提出如下问题:
    • 在尝试不同型号车轮的过程中,你们观察到了什么?(较小车轮所行驶的距离小于较大车轮所行驶的距离。这是因为车轴上较小车轮的旋转速度大于较大车轮的旋转速度,所以会产生更多的摩擦)。
    • 如何使你们的汽车跑得尽可能远?(答案可以包括拉回弹簧、减轻重量、使用更大的车轮,以及在光滑的表面上启动汽车。)

拓展

(全班,5 分钟)

  • 召集学生一起回顾并讨论他们的实验结果。
  • 可以提出如下问题:
    • 当你们改变车轮尺寸时,可以从汽车的运动中识别哪些规律?
    • 你能预测接下来会发生什么吗?
  • 一旦测试完每种尺寸的车轮,就让他们使用此套装中剩余的积木来个性化自己的汽车。
  • 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。
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评估

(贯穿整节课)

  • 向学生提出引导性问题,鼓励他们通过“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

  • 评估学生描述物体运动规律及如何利用此规律预测未来运动状态的熟练程度。
  • 可根据教学需要设定评估等级。例如:
    1. 需要额外帮助
    2. 我能够独立工作
    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:我觉得自己能够识别汽车运动的规律。
    • 蓝色:我知道自己能够识别汽车运动的规律。
    • 紫色:我不仅能够识别汽车的运动规律,并运用这种规律来预测未来的运动,还可以帮助同伴理解。

同伴反馈

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

搭建要诀

  • 向学生展示如何计算底板上的凸粒数,以帮助他们正确搭建积木。提醒学生注意发射器上带编号光板和标记的位置。
  • 为了启动汽车,学生必须将发射器拉回位置 5,将汽车靠在平推板上,然后放手。
  • 告诉学生注意不要把车轮挤得太紧,因为额外的摩擦会减慢汽车的速度。

分层教学

可通过如下方式简化本节课:

  • 让学生只尝试中号黄色车轮和大号白色车轮

可通过下列方式增加难度:

  • 让学生添加配重积木,看看它能否改变汽车的运动方式
  • 让学生在启动汽车时尝试仅将发射器拉回一半(位置 3)
    • 他们能否根据自己在实验 1 和 2 中的观察预测汽车将会停在哪里?

拓展

(注意:这将需要额外的时间。)
为了培养学生的数学技能,可让学生使用标准单位进行估算,然后测量套装中物体的质量(例如,配重积木 53 克、大号车轮 16 克、中号车轮 6 克)。

CCSS.MATH.CONTENT.3.MD.A.2

教师支持

学生将会:

  • 定制赛车以探索不同的变量(如质量和滚动阻力),看看谁的汽车可以跑得最远
  • 记录数据并用它来进行预测和识别规律
  • LEGO® Education BricQ Motion Essential 套装(每两名学生一套)
  • 量尺(每组一把)

科学课程标准(2017)
知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力'(3-4年级,科学课程标准,力部分)
数学课程标准(2011)
在解决问题过程中,能选择合适的方法进行估算(4-6年级,数学课程标准,数的运算)

学生材料

学生学习单

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了解详情

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