Επισκόπηση
Βαθμοί
3+ (Ηλικίες 8+)
Φορά
40 λεπτά ανά εργαστήριο
Βασικές Ερωτήσεις Ενότητας (Ερωτήσεις)
- Πώς μπορούμε να διεξάγουμε μια έρευνα για να παρατηρήσουμε σχέσεις αιτίας και αποτελέσματος;
- Πώς απλές μηχανές κάνουν την εργασία ευκολότερη;
Κατανοήσεις Μονάδας
Οι ακόλουθες έννοιες θα καλυφθούν σε όλη αυτή την Ενότητα:
- Τι συμβαίνει σε ένα αντικείμενο όταν ασκείται σε αυτό μια δύναμη.
- Μια απλή μηχανή είναι μια συσκευή που αλλάζει την κατεύθυνση ή την ένταση της δύναμης και χρησιμοποιείται για να διευκολύνει την εργασία.
- Πώς να διατυπώσετε τον σκοπό της έρευνας.
Σύνοψη Εργαστηρίου
Κάντε κλικ στις ακόλουθες καρτέλες για μια σύνοψη των όσων θα κάνουν και θα μάθουν οι μαθητές σε κάθε εργαστήριο.
Εργαστήριο 1 - Κεκλιμένο Επίπεδο
Κύριο Ερώτημα Εστίασης: Πώς επηρεάζει ένα κεκλιμένο επίπεδο το έργο;
Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν το κιτ VEX GO για να κατασκευάσουν ένα κεκλιμένο επίπεδο με 3 επίπεδα ύψους. Θα χρησιμοποιήσουν την κατασκευή για να διερευνήσουν πώς το ύψος και η βαρυτική δύναμη επηρεάζουν την απόσταση που διανύει ένα αντικείμενο αφού κυλήσει σε ένα κεκλιμένο επίπεδο.
Οι μαθητές θα ελέγξουν πόσο μακριά ταξιδεύει ο μπλε τροχός VEX GO αφού κυλήσει στο κεκλιμένο επίπεδο σε 3 διαφορετικά ύψη.
Οι μαθητές θα καθοδηγηθούν ώστε να κάνουν προβλέψεις με βάση τα δεδομένα από προηγούμενα πειράματα και επιδείξεις.
Εργαστήριο 2 - Μοχλός
Κύριο Ερωτηματολόγιο: Πώς μπορεί να εφαρμοστεί δύναμη για να διευκολυνθεί η εργασία;
Οι μαθητές θα κατασκευάσουν και θα δοκιμάσουν έναν μοχλό χρησιμοποιώντας το κιτ VEX GO. Θα χρησιμοποιήσουν την κατασκευή για να διερευνήσουν πώς ένας μοχλός μπορεί να διευκολύνει την εργασία μειώνοντας την ποσότητα δύναμης που απαιτείται για την ανύψωση ενός αντικειμένου.
Οι μαθητές θα εξετάσουν επίσης πώς η τοποθέτηση του σημείου περιστροφής μεταβάλλει τη δύναμη που απαιτείται για την εξισορρόπηση κάθε πλευράς του μοχλού.
Εργαστήριο 3 - Τροχός & Άξονας
Κύριο Ερωτηματολόγιο: Πώς επηρεάζει μια απλή μηχανή το έργο;
Οι μαθητές θα κατασκευάσουν ένα Αυτοκίνητο με Ελατήρια με το Κιτ GO και θα χρησιμοποιήσουν το αυτοκίνητο για να δοκιμάσουν πώς ένας τροχός και ένας άξονας κάνουν την εργασία ευκολότερη.
Θα εξετάσουν πώς ο τροχός και ο άξονας επηρεάζουν την απόσταση που διανύει το Ελατήριο-Βαγόνι. Θα χρησιμοποιήσουν δεδομένα για να κάνουν προβλέψεις και να προτείνουν σχέσεις αιτίας-αποτελέσματος για το πώς ο τροχός και ο άξονας επιτρέπουν σε ένα αντικείμενο να κινείται πιο εύκολα.
Εργαστήριο 4 - Γρανάζια
Κύριο Ερώτημα Εστίασης: Πώς αλλάζει μια δύναμη κατά τη χρήση γραναζιών;
Οι μαθητές θα διερευνήσουν τη μεταφορά ενέργειας μέσω γραναζιών. Θα κατασκευάσουν ένα χειροκίνητο ρολόι χρησιμοποιώντας το κιτ VEX GO και θα παρατηρήσουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γραναζιών για να προσδιορίσουν πώς η μία ταχύτητα επηρεάζει την άλλη.
Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν παρατηρούμενα μοτίβα στην κίνηση των γραναζιών για να προβλέψουν την κίνηση μιας τελικής ταχύτητας.
Πρότυπα Μονάδων
Τα Πρότυπα Μονάδας θα εξετάζονται σε κάθε Εργαστήριο εντός της Μονάδας.
Επιστημονικά Πρότυπα Επόμενης Γενιάς (NGSS)
NGSS 3-PS2-1: Σχεδιάστε και διεξάγετε μια έρευνα για να παράσχετε στοιχεία για τις επιδράσεις ισορροπημένων και μη ισορροπημένων δυνάμεων στην κίνηση ενός αντικειμένου.
Πώς επιτυγχάνεται το Πρότυπο: Στο Εργαστήριο 1: Οι μαθητές θα σχεδιάσουν και θα διεξάγουν μια έρευνα για να διερευνήσουν πώς η ανισορροπημένη δύναμη της βαρύτητας προκαλεί την κύλιση του Μπλε Τροχού σε ένα κεκλιμένο επίπεδο κατά τη διάρκεια της ενότητας Παιχνίδι. Μέσω της έρευνας, οι μαθητές θα παρατηρήσουν επίσης τις σχέσεις αιτίας-αποτελέσματος μεταξύ του ύψους του κεκλιμένου επιπέδου και της απόστασης που διανύει ο Μπλε Τροχός. Η έρευνα θα συνίσταται στη διατύπωση προβλέψεων και στη συνέχεια στη δοκιμή και καταγραφή της απόστασης που θα διανύσει ο Μπλε Τροχός όταν κυλήσει σε διαφορετικά ύψη του Κεκλιμένου Επιπέδου στο Φύλλο Συλλογής Δεδομένων τους.
Στο Εργαστήριο 2: Στο Παιχνίδι Μέρος 1, οι μαθητές θα διερευνήσουν τις επιδράσεις του σημείου περιστροφής στην ικανότητα του μοχλού να παράγει έργο και να χρησιμοποιεί τη μικρότερη δυνατή δύναμη. Στο Μέρος 1 του Παιχνιδιού, θα δοκιμάσουν διαφορετικά σημεία περιστροφής του Μοχλού με έναν Δίσκο σε κάθε πλευρά. Τα τρία σημεία περιστροφής θα δημιουργήσουν ανισορροπημένο βάρος μεταξύ των δύο πλευρών του μοχλού, υποδεικνύοντας ανισορροπημένες δυνάμεις. Στο Μέρος 2 του Παιχνιδιού, οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν δεδομένα από τις εξετάσεις τους για να προσδιορίσουν την καλύτερη θέση για το σημείο περιστροφής, ώστε να μειώσουν την ποσότητα δύναμης που απαιτείται για την ανύψωση τριών Δίσκοι, διευκολύνοντας έτσι την εργασία.
Στο Εργαστήριο 3: Καθ' όλη τη διάρκεια της ενότητας Παιχνίδι, οι μαθητές θα διεξάγουν μια έρευνα στην οποία θα διερευνήσουν πώς ο τροχός και ο άξονας επηρεάζουν την απόσταση που διανύει το ελατηριωτό βαγόνι τους. Οι μαθητές θα το διερευνήσουν αυτό δοκιμάζοντας την απόσταση που θα διανύσει το αυτοκίνητό τους με ελατήρια με και χωρίς τροχούς. Η έρευνα θα συνίσταται στον έλεγχο της απόστασης που διανύει το ελατηριωτό αυτοκίνητο χωρίς τροχούς στο Μέρος 1 του Παιχνιδιού και, στη συνέχεια, με τροχούς στο Μέρος 2 του Παιχνιδιού.
Στο Εργαστήριο 4: Στο Παιχνίδι Μέρος 1, οι μαθητές θα συλλέξουν δεδομένα με βάση την κίνηση των γραναζιών. Θα καταγράψουν το μέγεθος αυτού του γραναζιού και του επόμενου γραναζιού στην κατασκευή. Οι μαθητές θα καταγράψουν επίσης και θα συγκρίνουν την ταχύτητα κίνησης μεταξύ αυτών των δύο ταχυτήτων. Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα κίνησης για να κάνουν μια πρόβλεψη κατά τη διάρκεια του διαλείμματος στο μέσο του παιχνιδιού σχετικά με το τι θα συμβεί αν προστεθούν άλλες δύο ταχύτητες στο ρολόι. Οι μαθητές θα δοκιμάσουν τις προβλέψεις τους και τις δύο επιπλέον ταχύτητες στο Play Part 2. Στην ενότητα Κοινοποίηση, οι μαθητές θα μοιραστούν τα αποτελέσματα και τις παρατηρήσεις τους σχετικά με την ακρίβεια των προβλέψεών τους.