Přehled
Známky
3+ (věk 8+)
Čas
40 minut na laboratoř
Základní otázky k jednotce
- Jak můžeme pomocí vzorců změn předpovědět pokračující pohyb objektu, změnu v pohybu nebo stabilitu?
- Jak síla ovlivňuje pohyb?
Porozumění jednotkám
V této lekci budou probrány následující koncepty:
- Co je síla?
- Jak formulovat účel vyšetřování.
- Jak shromažďovat data, rozpoznávat vzory a vytvářet předpovědi.
Shrnutí laboratorních výsledků
Kliknutím na následující záložky zobrazíte shrnutí toho, co budou studenti v jednotlivých laboratořích dělat a naučí se.
Laboratoř 1 - Superauto bez motoru
Hlavní otázka: Co je síla?
- Studenti postaví bezmotorový superauto, aby otestovali, jak gravitační síla ovlivňuje vzdálenost, kterou auto urazí při startu z různých výšek nakloněné roviny.
- Studenti budou v několika zkušebních jízdách pozorovat a měřit vzdálenosti, které auta urazí.
Laboratoř 2 - Super auto
Hlavní otázka č.: Co způsobuje sílu a lze ji změnit?
- Studenti postaví superauto, aby změřili a předpověděli vzdálenost, kterou auto ujede po zavedení gumičky do převodového systému.
- Studenti využijí znalosti měření a tvorby grafů k vytváření předpovědí.
- Studenti budou pozorovat změny síly vytvářené počtem otáček knoflíku na gumičce a jejich vliv na ujetou vzdálenost.
Laboratoř 3 - Motorizované superauto
Hlavní otázka č.: Jak motor a převody ovlivňují rychlost?
- Studenti prozkoumají, jak přidání motoru ovlivňuje pohyb superauta.
- Studenti budou pozorovat, jak lze energii přeměnit na sílu z baterie do motoru. Poté prozkoumají, jak se síla přenáší z motoru na kolo motorizovaného superauta prostřednictvím převodů, což ovlivňuje rychlost a vzdálenost.
- Studenti budou s motorizovaným superautomobilem experimentovat s různými konfiguracemi převodových stupňů, aby ovlivnili rychlost vozu.
Laboratoř 4 - Řízení superauta
Hlavní otázka: Jak párové síly ovlivňují pohyb?
- Studenti prozkoumají vyvážené a nevyvážené síly experimentováním se spínači Super Cars, a to tak, že je budou zapínat postupně nebo v přerušovaném pořadí. Skupiny budou kombinovat modely a prozkoumávat, jak je k otočení auta zapotřebí více sil.
- Studenti využijí své znalosti zatáčení s dvojitými motory, aby uspěli v kurzu řidičských zkoušek. Studenti budou ovládat spínače motorů, aby se mohli otáčet a objíždět překážky.
Laboratoř 5 - Naprogramujte superauto
Hlavní otázka: Jak souvisí rychlost se silou?
- Studenti nejprve zkombinují modely motorizovaných super aut a vytvoří tak superauto s názvem Code.
- Propojí své auto Code Super Car se zařízením a pomocí VEXcode GO vytvoří projekt, který jim pomůže pohánět auto vpřed.
- Poté prozkoumají rychlost testováním vlivů různých parametrů rychlosti v rámci bloků projektu Code Super Car.
Standardy jednotek
Standardy jednotky budou řešeny v každé laboratoři v rámci jednotky.
Vědecké standardy nové generace (NGSS)
NGSS 3-PS2-1: Naplánujte a proveďte vyšetřování, které prokáže vliv vyvážených a nevyvážených sil na pohyb objektu.
Jak je dosaženo standardu: V laboratoři 1 studenti provedou šetření, jehož cílem bude změřit a zaznamenat vzdálenosti, které jejich superauto bez pohonu urazí, když na něj působí síla (jak tlakem, tak gravitační silou).
Během laboratoře 2 budou studenti zkoumat vzdálenost, kterou jejich superauto urazí při různém otočení knoflíku. Síla gumičky ovlivňuje pohyb auta. Laboratoř 3 se zabývá vyváženými a nevyváženými silami ve vztahu ke konfiguraci převodů u motorizovaného superauta.
Laboratoř 3 se zaměřila na rychlost vytvořenou konfigurací převodu. V laboratoři 4 jsou zkoumány vyvážené a nevyvážené síly při testování devíti permutací motorů na pohyb řídicího superauta
Cvičení 5 kombinuje informace, které studenti získali o vyvážených a nevyvážených silách, a zároveň testuje vliv nastavení rychlosti na vzdálenost ujetou vozem Code Super Car.
Vědecké standardy nové generace (NGSS)
NGSS 3-PS2-2: Provádějte pozorování a/nebo měření pohybu objektu, abyste poskytli důkazy o tom, že daný vzorec lze použít k předpovědi budoucího pohybu.
Jak je dosaženo standardu: Studenti začnou Laboratoř 1 pozorováním svého bezmotorového superautomobilu a shromažďováním přesných údajů o ujeté vzdálenosti, aby mohli diskutovat o svých předpovědích ohledně pohybu vozu.
V laboratoři 2 si studenti nejprve v části „Zapojení“ vzpomenou na své minulé zkušenosti se střelbou míče do basketbalového koše a propojí je s předpovídáním. Studenti se také zapojí do předpovědí během přestávky uprostřed hry pozorováním vzorců v datech shromážděných z 1. části hry. Ve druhé části programu Play se studenti utkají v distančních soutěžích, aby zjistili, zda dokáží svá data přesně předpovědět vítěze.
Během laboratoře 3 studenti použijí tři konfigurace převodových stupňů (od malého k velkému, od stejné velikosti a od velkého k malému) k otestování rychlosti a výkonu dosaženého jejich motorizovaným superautomobilem. Testování, které provedou v 1. části hry, bude použito k informování jejich akcí v 2. části hry.
Cvičení 4 umožňuje studentům využít sběr dat z 1. části hry k prokázání své schopnosti zorientovat se v kurzu Drive Test v 2. části hry.
V posledním cvičení lekce, cvičení 5, si studenti otestují a pozorují, jak různá nastavení rychlosti ovlivňují pohyb auta Code Super Car.