Състезание с бутаща се количка

BricQ Motion Essential
Учебен модул: Тренирай, за да спечелиш / Train to Win

Изградете пружинен задвижващ механизъм и кола с
премахваща се спирачка, за да проучите силите на бутане и
дърпане, както и ефектите на триенето.

30 – 45 min. | Средно ниво | 1 − 4 клас

---

ПЛАН НА УРОКА

Насоки за учителя

Ключови цели

Учениците ще:

• Проучат и обяснят как силата и триенето могат да променят скоростта на едно тяло и да окажат влияние върху дължината на изминатия му път на състезателно трасе.

Неща, които ще ви трябват

• Комплект LEGO® Education BricQ Motion Essential (по един на двама ученици)
• Метрична линия

Допълнителни ресурси

• Книга с инструкции за строене „А“, страници 28-46
• Ученическа работна тетрадка
• Рубрика за оценяване

Материал за ученици

• Онлайн материал за ученици
• Офлайн материал за ученици

Подгответе се

• Прегледайте онлайн материала за ученици. Използвайте проектор, за да споделите този материал с учениците си по време на урока.
• Уверете се, че сте покрили свързаните концепции (т.е. сила на бутане, на дърпане, на триене, измерване на разстоянието) в по-ранен урок.
• Направете състезателна писта като разчистите област гладък под, дълъг поне метър, където учениците да могат да изпробват колите си. Използвайте тиксо, за да обозначите стартовата права.
• Помислете за способностите на всичките си ученици. Диференцирайте урока, за да го направите достъпен за всички. Вижте раздела Диференцирайте по-долу за предложения.

Ангажирайте

(Целия клас, 5 минути)

• Преди да покажете видеото, задайте следните въпроси:

1. Можете ли да накарате кола да се движи без да използвате двигател?
2. Чували ли сте за състезание с бутащи се колички?

• Гледайте видеото за учениците тук или го пуснете от онлайн материала за ученици.

• Разпалете дискусия за силите, които учениците са забелязали в състезанието с бутащи се колички във видеото.
• Ако учениците имат нужда от насоки, помогнете им като попитате:

1. Какво накара колите да се движат бързо или бавно? (Сила на бутане, хълмове, триене.)
2. Какво би се случило, ако хората пуснеха количката си? (Тя би продължила да се движи.)
3. Какво би забавило една кола? (Спирачка, триене.)

• Кажете на учениците, че ще строят бутаща се количка и пружинен механизъм за задвижване.
• Разпределете по един комплект на всяка група.

Изследвайте

(На малки групи, 25 минути)

• Накарайте учениците да работят по двойки, за да построят модела на бутащата се количка. Кажете им да се редуват, като единият партньор търси тухличките, докато другият строи, като сменят ролите си след извършването на всяка стъпка.
• Можете да намерите съвети за строене в раздела Насоки по-долу.
• Когато учениците са приключили със строенето, нека отборите поставят задвижващите си механизми на стартовата линия.
• Кажете на учениците си да измерят изминатото разстояние всеки път, когато изстрелят колата си. Могат да използват линия или елементи, които могат да измерят.
• Дайте на учениците си следните инструкции за тестовото предизвикателство:

1. Бутнете или издърпайте пружината напред и я задръжте. Подчертайте, че това напряга пружината и променя формата ѝ.
2. Поставете колата си до минифигурката.
3. Съвет: Колата се движи най-надалеч, ако я търкулнете назад така, че да докосва жълтата бутаща тухличка преди да пуснете пружината. Демонстрирайте това на учениците си.
4. Пуснете пружината и изстреляйте колата.
5. Опитайте да бутате, докато жълтата спирачка е включена, после я махнете и вижте колко надалеч отива колата без спирачката.
6. Измерете три опита с включена спирачка и три без нея. Поставете друга минифигурка с шахматен флаг на точката на спиране на колата след всеки опит. Ако подобрите предишното разстояние, преместете минифигурката така, че да отбелязва новата точка на спиране; ако не, оставете фигурката където е.

• Учениците могат да запишат резултатите от опитите си в ученическата си работна тетрадка.

Обяснете

(Целия клас, 5 минути)

• Съберете учениците заедно, за да споделят какво са построили.
• Подпомагащи въпроси:

1. Какво забелязахте за действието на спирачката върху движението на колата? Обяснете, че спирачката натиска колелата на колата и я забавя. Подът също натиска върху колелата. Тези сили се наричат „сили на триене“.
2. Защо мислите, че колата се придвижи по-надалеч в някои опити, отколкото в други?
3. Какво забелязахте за бутането като сила?

• Нека учениците погледнат стрелките на задвижващия механизъм.

1. Защо има две стрелки на задвижващия механизъм?
2. Какво обозначават те (бутане/дърпане)?

• За да обясните триенето допълнително, нека учениците разлюлеят ръце във въздуха. Обяснете, че това е лесно, понеже има слаба сила на триене. После ги накарайте да плъзнат ръце по бюрата си. Обяснете, че колкото по-силно натискат, толкова по-трудно е да движат ръцете си. Това е понеже има голямо триене. Спирачката на колата работи по същия начин.

Доразвийте

(Целия клас, 10 минути)

• Накарайте учениците да подредят всички задвижващи механизми и да направят състезание с количките си. Чия кола стига най-надалеч? Защо?
• Оставете време на учениците да разглобят моделите си, да приберат тухличките по местата им и да почистят работните си места.

Оценявайте

(През целия урок)

• Задавайте насочващи въпроси, за да окуражите учениците си да мислят на глас и да обяснят мисловните си процеси и метода си на решаване на проблеми, докато строят моделите си.

Контролен списък за наблюдение

• Измерете способностите на учениците да опишат как различните сили влияят бутането/дърпането и ускоряването/забавянето на скоростта.
• Създайте скала, която отговаря на нуждите ви, например:

1. Има нужда от допълнителна помощ
2. Може да работи независимо
3. Може да обучава други

Самооценяване

• Нека всеки ученик избере тухличката, която смята, че най-добре представя резултатите му: 

1. Зелена: Мисля, че мога да опиша какво означават „сила на бутане“ и „сила на дърпане“.
2. Синя: Знам, че мога да опиша какво означават „сила на бутане“ и „сила на дърпане“.
3. Лилава: Мога да опиша какво означават „сила на бутане“ и „сила на дърпане“ и мога да помогна на приятел също да разбере.

Обратна връзка от съученици

• Както са разделени по групи, нека учениците обсъдят работата си заедно като група.
• Окуражете ги да използват твърдения като:

1. Хареса ми, когато ти…
2. Искам да знам повече за това когато ти…

Насоки

Насоки за модела

• Това е сложен модел. Ако видите, че учениците правят грешки, поправете ги, така че грешките да не се натрупат в процеса на работа. Повечето ученици трябва да са построили поне механизма за изстрелване за 20 минути. Най-добре е да прекъснете учениците, когато изтекат 20 минути, за да им оставите достатъчно време да експериментират. Ако не са приключили със строенето на количката, могат да бутат маркер или топче хартия.
• Преди урока постройте този модел самостоятелно. Дръжте го като пример, който да поясни на учениците как трябва да работят техните модели.
• Когато изстрелват колата:

1. Единият партньор трябва да дърпа напред жълтата стрелка и да държи механизма неподвижен.
2. Вторият партньор поставя количката до минифигурката. За да се максимизира преноса на енергия, уверете се, че колата докосва тухличката, която ще я бута.
3. Пуснете пружината, за да изстреляте количката.

Диференциране

Направете този урок по-лесен като:

• Накарате учениците да се упражняват да бутат само основата на количката, без жълтото квадратче.

Направете този урок по-труден като:

• Предизвикате учениците си да построят наново механизма за задвижване, като променят положението на пружината, за да видят дали това подобрява работата на механизма (т.e. дали механизмът въобще има нужда от пружина?).
• Предизвикате учениците да построят нови колички, които ще стигнат още по-надалеч.

Допълнения

Допълнение за математически умения

(Забележка: Това ще отнеме допълнително време.)

За да интегрирате развитие на математическите умения, накарайте учениците да

използват различни мерни единици, за да запишат разстоянието, което количките им изминават, и да ги сравнят. Те могат, например, да измерят колко надалеч отива колата им в LEGO тухлички, LEGO шайби, обувки или друга креативна мерна единица.

* Урокът е преведен от Център за творческо обучение и е достъпен в оригинал на: https://education.lego.com/en-us/lessons/bricq-motion-train-to-win/push-car-derby/

Синхронизация с българската образователна система

1. КЛАС

Предмет Технологии и предприемачество Раздел – Тема Уреди, машини, механизми – Колелата в помощ на човека Направление Конструиране и моделиране

Област на компетенции Конструиране и моделиране 1. Предлага и дискутира идеи и решения в практическата работа, представени с техническа рисунка 2. Изработва изделия и модели по инструкции, по образец или по собствен замисъл 3. Конструира с готови елементи познати обекти от заобикалящата среда

Целеви знания и умения Конструиране и моделиране 1. Използва колела и оси за задвижване на играчки или модели 2. Използва инструкции при изпълнение на практическа работа 3. Използва начини за подвижно свързване при задвижване и управление на играчки и модели

4. КЛАС

Предмет Технологии и предприемачество Раздел – Тема Уреди, машини, механизми – Даваме идеи Направление Конструиране и моделиране

Област на компетенции Конструиране и моделиране 1. Дава идеи и решава практически задачи с цел постигане на по-голяма ефективност при задвижване на модел 2. Конструиране и моделиране по зададен образец и по собствена идея

Целеви знания и умения Конструиране и моделиране 1. Използва колела и оси за задвижване на играчки или модели 2. Използва инструкции при изпълнение на практическа работа 3. Използва начини за подвижно свързване при задвижване и управление на играчки и модели

Предмет Човекът и природата Раздел – Тема Движение и енергия – Движение на телата Направление Природни явления и процеси Конструиране и моделиране

Област на компетенции Природни явления и процеси 1. Описва движение на тела и действия на сили Конструиране и моделиране 1. Предлага и дискутира идеи и решения в практическата работа, представени с техническа рисунка 2. Изработва изделия и модели по инструкции, по образец или по собствена замисъл

Целеви знания и умения Конструиране и моделиране 1. Изказва предположения дали кола може да се придвижва без двигател 2. Създава план за провеждане на опити 3. Извършва опити с различни по размер колела на количката, тежест (пътници) и повърхност на трасето 4. Открива чрез опит кои са силите, които задвижват колата (сили на бутане) и кои са тези, които я карат да спира (триене) 5. Отчита и записва резултати от опити 6. Разчита информация представена чрез модели, схеми и таблици 7. Участва в екипна дейност за създаване и изследване на модели

Този урок е синхронизиран с българската учебна програма благодарение на Гергана Никова и Мариана Желева – ОУ “Захари Стоянов“, Варна.

---