מוכנים לפעולה?
משאבים
מסמכים להורדה
משאבים פיזיים
חומרים: בלון, שיפודים, קשיות, גומיות, קרטון, נייר (רשות: פִּיָּה, גלגלי שיניים, צירים, פקקי בקבוקים). ציוד: מספרים, דבק, נייר דבק, סרגל, עפרון, מסקינג טייפ, סרט בד דביק (gaper tape) (רשות: סכין יפני, אקדח דבק חם, מחוגה).
הכנה מראש
מומלץ לבנות מספר דוגמאות כדי להבין אילו בעיות עלולות להופיע לתלמידים, הכינו ערכה של החומרים הבסיסיים (אחת לכל קבוצה), סדרו את הכיתה באופן שיהיה מקום לעבודת 4-3 תלמידים בכל קבוצה, מקום לבדיקת המכוניות (לדוגמה: מסדרון), שולחן עם החומרים ושולחן בהשגחה לאקדח דבק חם/סכין יפני.
מטרות, מסרים ומושגים מרכזיים
מטרות ספציפיות
- 1. ללמוד אודות תנועה קדימה על ידי בניית מכונית.
- 2. לבחון את תוצרי הבניה שלהם ושל התלמידים האחרים.
- 3. לנתח את הניסוי שבצעו ולהסיק מסקנות.
מסרים ספציפיים
- 1. למידה דרך עשייה היא דרך טובה להבין תופעות.
- 2. ניתוח והערכה מעמיקים את ההבנה.
- 3. כישלון הוא חלק מהותי מתהליך הניסוי והוא מעמיק את ההבנה.
מושגים מרכזיים
- תנועה קדימה
- אווירודינמיקה
- התנגדות
- עיצוב איטרטיבי (= תהליך החוזר על עצמו מספר פעמים שבו משפרים את התוצר פעם אחר פעם).
מיומנויות וכישורים
מיומנויות STEM
- פרשנות מדעית של נתונים וראיות
- הסבר מדעי של תופעות ופיתוח פתרונות לבעיות
- שימוש בטיעונים מבוססי נתונים (טיעון)
- איתור, הערכה וייצוג מידע
- שאילת שאלות והגדרת בעיות
- תכנון ביצוע והערכת מחקר
מיומנויות רכות
- התמודדות עם חוסר ודאות
- הבנה שכישלון הוא חלק מתהליך הלמידה
- עבודת צוות
כישורים ניהוליים
- תכנון
- שימוש במשאבים
מהלך הפעילות
step 1
הציגו את הפעילות: הביאו דוגמאות לנושאים של אווירודינמיקה וכוחו של האויר: רכיבת אופניים כנגד הרוח (התלמידים יתכופפו ויתכנסו), רכיבה בתחרויות אופניים (קסדה אווירודינמית עתידנית), מכוניות המעוצבות במנהרות רוח. תארו את הדוגמאות בעל פה ללא דוגמאות חזותית.
step 2
הצגת המשימה: בנו מכונית, קחו בחשבון גורמים שישפיעו על האווירודינמיקה כמו מיקום הבלון על המשטח (האווירודינמיקה לא בהכרח מתאימה לצורת הבלון, זה מאתגר). ניתן לבדוק את מבנה המכונית באמצעות מדדים שונים כמו, איזו מכונית נוסעת למרחק הגדול ביותר, איזו מכונית נוסעת במסלול הישר ביותר, איזו מכונית נוסעת במהירות הגבוהה ביותר. ניתן לבדוק מדדים שונים שידרשו התאמות שונות של עיצוב המכונית.
step 3
התלמידים יתחילו בהעלאת רעיונות ושרטוטם על נייר באופן עצמאי.
step 4
הראו לתלמידים את החומרים מהם הם יוכלו לבנות את המכוניות ושוחחו עליהם: מה זה? או יותר חשוב, למה זה יכול לשמש? (אל תחלקו אותם עדיין)
step 5
בעבודה בקבוצות, התלמידים ידונו בשרטוטים וישלבו רעיונות כדי להפיק שרטוט אחד משותף על נייר. כעת הם יכינו רשימת חומרים הדרושים להם וירשמו את השלבים לבניית המכונית.
step 6
חלקו ערכות חומרים (ניתן לאסוף חומרים נוספים לפי הצורך). כדי לעזור להם לאסוף חומרים מכל מקום ("ראש פתוח"), ניתן למקם מספר שולחנות שיהוו מוקדים לאיסוף חומרים. זה יאפשר לתלמידים להסתובב וליצור שיח ושיתוף פעולה בין הקבוצות. התייחסו לשיקולי בריאות ובטיחות בעבודה עם ציוד כגון דבק חם ואמצעי החיתוך.
step 7
התחלת הבניה, בחירת חומרים, כלי עבודה ופתרונות שונים.
· לאחר בניית האב-טיפוס הראשון (לפני בדיקתו), לבקש מהתלמידים לנסות לחזות מה יקרה ולמה.
· לבקש מהתלמידים לבדוק את אבי הטיפוס שבנו ולבדוק מה קרה בפועל ולמה. האם המכוניות התנהגו כמצופה?
step 8
בעבודה בקבוצות, התאימו את העיצוב ושפרו אותו. נסו את המכונית פעם שניה ושפרו אותה.
- בשלב זה כל קבוצה תשתף את הכיתה בהתקדמות שלה ותסביר את התהליך שהיא עברה בתכנון ובבניה כדי שהתלמידים יוכלו ללמוד אחד מהשני ולתת אחד לשני משוב ועצות.
- יש לבצע התאמות אחרונות ולהציג את התוצרים באמצעות מצגת.
step 9
כל קבוצה תציג את אב הטיפוס שלה תוך הסבר על דרך הבניה, אופן הפעולה, החומרים ששימשו, הבחירות שנעשו ואילו בעיות הופיעו ונפתרו. מכיוון שתלמידים לא תמיד מודעים לכל הכישורים שסייעו להם בביצוע המשימה, ציינו באופן מפורש את הכישורים ותנו לתלמידים משוב חיובי.