Overzicht
Cijfers
3+ (8 jaar en ouder)
Tijd
40 minuten per lab
Essentiële vraag/vragen van de eenheid
- Hoe kunnen we veranderingspatronen gebruiken om de voortdurende beweging, verandering in beweging of stabiliteit van een object te voorspellen?
- Hoe beïnvloedt kracht beweging?
Eenheidsbegrippen
In deze module worden de volgende concepten behandeld:
- Wat is kracht?
- Hoe u het doel van het onderzoek verwoordt.
- Hoe je gegevens verzamelt, patronen herkent en voorspellingen doet.
Lab-samenvatting
Klik op de volgende tabbladen voor een samenvatting van wat de studenten in elk lab zullen doen en leren.
Lab 1 - Superauto zonder motor
Hoofdvraag: Wat is kracht?
- Studenten bouwen de Super Car zonder motor om te testen hoe de zwaartekracht de afstand beïnvloedt die een auto aflegt wanneer deze vanaf verschillende hoogtes van een hellend vlak wordt gelanceerd.
- Studenten observeren en meten de afstanden die auto's afleggen tijdens verschillende testritten.
Lab 2 - Superauto
Hoofdvraag: Wat veroorzaakt kracht en kan deze worden veranderd?
- Studenten bouwen de superauto om de afstand te meten en te voorspellen die de auto zal afleggen als er een elastiekje in het tandwielsysteem wordt gestoken.
- Studenten maken gebruik van hun kennis van meten en grafieken om voorspellingen te doen.
- Studenten observeren veranderingen in de kracht die ontstaat door het aantal keren dat de knop op het elastiek wordt omgedraaid en welke invloed dit heeft op de afgelegde afstand.
Lab 3 - Gemotoriseerde superauto
Hoofdvraag: Hoe beïnvloeden een motor en tandwielen de snelheid?
- Leerlingen onderzoeken hoe het toevoegen van een motor de beweging van de superauto beïnvloedt.
- Studenten zien hoe energie kan worden omgezet in kracht, van de batterij naar een motor. Vervolgens onderzoeken ze hoe kracht via tandwielen van de motor naar het wiel van de gemotoriseerde superauto wordt overgebracht om zo de snelheid en afstand te beïnvloeden.
- Studenten zullen de gemotoriseerde superauto gebruiken om te experimenteren met verschillende tandwielconfiguraties om de snelheid van de auto te beïnvloeden.
Lab 4 - Supercar besturen
Hoofdvraag: Hoe beïnvloeden gepaarde krachten de beweging?
- Studenten onderzoeken gebalanceerde en ongebalanceerde krachten door te experimenteren met de schakelaars van de Super Cars. Dit doen ze door ze achter elkaar of in een verspringende volgorde aan te zetten. Groepen combineren bouwwerken en onderzoeken hoe er meerdere krachten nodig zijn om de auto te laten draaien.
- Studenten passen hun kennis van het sturen met dubbele motoren toe om te slagen voor het rijexamen. Studenten bedienen de schakelaars voor de motoren om te kunnen draaien en om obstakels heen te navigeren.
Lab 5 - Code Super Car
Hoofdvraag: Hoe verhoudt snelheid zich tot kracht?
- Studenten combineren eerst gemotoriseerde superauto's om de Code Super Car te creëren.
- Ze verbinden hun Code Super Car met een apparaat en gebruiken VEXcode GO om een project te maken waarmee ze hun auto vooruit kunnen laten komen.
- Vervolgens gaan ze de snelheid onderzoeken door de effecten van verschillende snelheidsparameters binnen de blokken van het Code Super Car-project te testen.
Eenheidsnormen
De eenheidsnormen worden in elk lab binnen de eenheid behandeld.
Standaarden voor de volgende generatie wetenschap (NGSS)
NGSS 3-PS2-1: Plan en voer een onderzoek uit om bewijs te leveren van de effecten van evenwichtige en onevenwichtige krachten op de beweging van een object.
Hoe de norm wordt bereikt: In Lab 1 voeren studenten een onderzoek uit om de afstanden te meten en vast te leggen die hun niet-aangedreven superauto aflegt wanneer er kracht op wordt uitgeoefend (zowel door duwkracht als door zwaartekracht).
Tijdens Lab 2 onderzoeken leerlingen hoeveel afstand hun superauto aflegt als ze de knop in verschillende mate draaien. De kracht van het elastiekje beïnvloedt de beweging van de auto. Lab 3 onderzoekt gebalanceerde en ongebalanceerde krachten in relatie tot de tandwielconfiguratie van de gemotoriseerde superauto.
In lab 3 lag de nadruk op de snelheid die ontstaat door een versnellingsconfiguratie. In Lab 4 worden evenwichtige en onevenwichtige krachten onderzocht tijdens het testen van de negen permutaties van de motoren op de beweging van de Steering Super Car.
Lab 5 combineert de informatie die leerlingen hebben opgedaan met betrekking tot evenwichtige en onevenwichtige krachten, terwijl leerlingen de effecten van snelheidsinstellingen op de door de Code Super Car afgelegde afstand testen.
Standaarden voor de volgende generatie wetenschap (NGSS)
NGSS 3-PS2-2: Observaties en/of metingen doen van de beweging van een object om bewijs te leveren dat een patroon gebruikt kan worden om toekomstige beweging te voorspellen.
Hoe de norm wordt bereikt: Studenten beginnen Lab 1 met het observeren van hun niet-aangedreven superauto en verzamelen nauwkeurige gegevens over de afgelegde afstanden, zodat ze hun voorspellingen over de beweging van de auto kunnen bespreken.
In Lab 2 gaan de leerlingen eerst hun ervaringen koppelen aan het doen van voorspellingen door zich eerdere ervaringen te herinneren waarbij ze in het onderdeel Engage een bal in een basketbalring schoten. Tijdens de Mid-Play Break gaan leerlingen ook voorspellingen doen door patronen te observeren in de gegevens die zijn verzameld tijdens Play Part 1. In Play Part 2 gaan leerlingen meedoen aan afstandswedstrijden om te zien of ze hun gegevens kunnen gebruiken om een winnaar nauwkeurig te voorspellen.
Tijdens Lab 3 gebruiken studenten drie versnellingsconfiguraties (klein naar groot, even groot en groot naar klein) om de snelheid en het vermogen van hun gemotoriseerde superauto te testen. De testen die ze in Play Part 1 uitvoeren, worden gebruikt om hun acties in Play Part 2 te informeren.
In Lab 4 gebruiken studenten de gegevensverzameling uit Play Part 1 om hun vaardigheden voor het volgen van de Drive Test-cursus in Play Part 2 te verbeteren.
In het laatste lab van de eenheid, Lab 5, zullen studenten testen en observeren hoe verschillende snelheidsinstellingen de beweging van de Code Super Car beïnvloeden.