Přehled

Známky

3+ (věk 8+)

Čas

40 minut na laboratoř

Základní otázky k jednotce

Jak můžeme provést vyšetřování, abychom pozorovali vztahy příčiny a následku?
Jak jednoduché stroje usnadňují práci?

Porozumění jednotkám

V této lekci budou probrány následující koncepty:

Co se stane s objektem, když na něj působí síla.
Jednoduchý stroj je zařízení, které mění směr nebo sílu síly a používá se k usnadnění práce.
Jak formulovat účel vyšetřování.

Shrnutí laboratorních výsledků

Kliknutím na následující záložky zobrazíte shrnutí toho, co budou studenti v jednotlivých laboratořích dělat a naučí se.

Cvičení 1 - Nakloněná rovina

Hlavní otázka: Jak nakloněná rovina ovlivňuje práci?

Studenti použijí stavebnici VEX GO k sestavení nakloněné roviny se 3 výškovými úrovněmi. Použijí tuto konstrukci k prozkoumání, jak výška a gravitační síla ovlivňují vzdálenost, kterou objekt urazí po kutálení se po nakloněné rovině.

Studenti si otestují, jak daleko se modré kolo VEX GO udá po sjetí z nakloněné roviny ve 3 různých výškách.

Studenti budou vedeni k vytváření předpovědí na základě dat z předchozích experimentů a demonstrací.

Laboratoř 2 - Páka

Hlavní otázka č.: Jak lze použít sílu pro usnadnění práce?

Studenti si postaví a otestují páku pomocí stavebnice VEX GO. Použijí tuto konstrukci k prozkoumání, jak může páka usnadnit práci snížením síly potřebné ke zvedání předmětu.

Studenti se také budou zabývat tím, jak umístění otočného bodu ovlivňuje sílu potřebnou k vyvážení každé strany páky.

Laboratoř 3 - Kolo & Náprava

Hlavní otázka: Jak jednoduchý stroj ovlivňuje práci?

Studenti si postaví pružinové auto ze stavebnice GO a s ním si vyzkouší, jak kolo a náprava usnadňují práci.

Budou zkoumat, jak kolo a náprava ovlivňují vzdálenost, kterou pružinový vůz ujede. Použijí data k vytváření předpovědí a navrhování vztahů příčiny a následku, které by ukazovaly, jak kolo a náprava umožňují snadnější pohyb objektu.

Laboratoř 4 - Ozubená kola

Hlavní otázka: Jak se mění síla při použití ozubených kol?

Studenti budou zkoumat přenos energie přes ozubená kola. Postaví ručně poháněné hodiny pomocí stavebnice VEX GO a budou pozorovat interakce mezi ozubenými koly, aby zjistili, jak jedno ozubené kolo ovlivňuje druhé.

Studenti využijí pozorované vzorce v pohybu ozubeného kola k předpovědi pohybu konečného ozubeného kola.

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 naplánují a provedou výzkum, aby prozkoumali, jak nevyvážená gravitační síla způsobuje, že se modré kolo kutálí po nakloněné rovině během herní části. Prostřednictvím výzkumu studenti také pozorují vztahy příčiny a následku mezi výškou nakloněné roviny a vzdáleností, kterou modré kolo urazí. Vyšetřování bude spočívat v předpovědích a následném testování a zdokumentování toho, jak daleko se modré kolo posune dolů z různých výšek nakloněné roviny, na jejich datovém listu.

V laboratoři 2: V 1. části hry budou studenti zkoumat vliv otočného bodu na schopnost páky vykonávat práci a vynakládat co nejmenší sílu. V 1. části hry si vyzkouší různé otočné body páky s diskem na každé straně. Tři otočné body vytvoří nevyváženou hmotnost mezi oběma stranami páky, což naznačuje nevyvážené síly. V druhé části hry studenti použijí data ze svých testů k určení nejlepšího umístění otočného bodu, aby se snížila síla potřebná ke zvednutí tří disků, a tím se usnadnila práce.

V laboratoři 3: V průběhu herní části studenti provedou zkoumání, v němž prozkoumají, jak kolo a náprava ovlivňují vzdálenost, kterou jejich pružinové auto urazí. Studenti to prozkoumají testováním vzdálenosti, kterou jejich pružinový vůz ujede s koly a bez nich. Vyšetřování bude spočívat v testování vzdálenosti, kterou ujede pružinové auto bez kol v části hry 1 a poté s koly v části hry 2.

V laboratoři 4: V 1. části hry budou studenti shromažďovat data na základě pohybu ozubených kol. Zaznamenají velikost daného a dalšího převodového stupně v sestavě. Studenti také zaznamenají a porovnají rychlost pohybu mezi těmito dvěma převodovými stupni. Studenti použijí data o pohybu k tomu, aby během přestávky uprostřed hry předpověděli, co se stane, pokud by k hodinám byly přidány další dva ozubené koly. Studenti si otestují své předpovědi a další dva převodové stupně v části Play Part 2. V sekci Sdílení se studenti podělí o své výsledky a postřehy ohledně přesnosti svých předpovědí.

< Zpět do laboratoří Další >