מוכנים לפעולה?
משאבים
מסמכים להורדה
משאבים פיזיים
- כמות מוגבלת של חומרים לבניית המגן (עבור כל קבוצה): 25 שיפודים, גליל נייר דבק אחד, 10 גומיות. עבור הבדיקה: ביצי שייקר (כלי נגינה), ביצים (כל ביצה בשקית אטומה), לבנה, ברזנט (או כל בד אטום אחר), חומרי ניקוי, שקית אשפה, מצלמה.
הכנה מראש
מומלץ לבנות דוגמאות כדי להבין טוב יותר את הבעיות שהתלמידים עלולים להתמודד איתן. הכינו את החומרים, אתרו מקום מתאים בשטח בית הספר לביצוע הניסויים והודיעו לקהילת בית הספר מתי הניסוי יתקיים.
מטרות, מסרים ומושגים מרכזיים
מטרות ספציפיות
- 1. ללמוד אילו חומרים ואילו מבנים מספקים את ההגנה הטובה ביותר על גוף שמופעל עליו כוח לחיצה.
- 2. לפתח חשיבה יצירתית.
- 3. לקחת בחשבון בעת תיכנון אילוצים והפתעות, שיכולים לפגוע בהשגת הפתרון.
מסרים ספציפיים
- 1. קיימות שיטות שונות וגישות שונות לפתרון בעיות.
- 2. קיימים מגוון פתרונות לאותה הבעיה.
- 3. כישלון הוא חלק מהותי מתהליך הניסוי והוא מעמיק את ההבנה.
מושגים מרכזיים
- כוח המשיכה
- כרית אוויר
- בלימת זעזועים
- מבנה
- התנגשות
- תכנון לאחור
מיומנויות וכישורים
מיומנויות STEM
- 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
יחידה זו נפתחת בסיפור: הביצים נתונות לאתגרים במסגרת תרחיש הלמידה. מוקדם יותר הן הופלו מגובה וכעת יבחנו את הכוח שלהן מלמעלה. באתגר זה יהיה על התלמידים להציל את הביצים באמצעות מבנים יציבים מספיק שיגנו עליהם מהלבנים שיפלו עליהן.
step 2
לומדים שיטה חדשה: חשיבה (תכנון) לאחור. פעילות זו מתוכננת לשחרר את הדמיון ולעודד את התלמידים לחקור את היצירתיות שלהם על ידי חשיבה לאחור. המשמעות של חשיבה לאחור היא לקיחה בחשבון של כל המכשולים הפוטנציאליים במטרה לתכנן בדיוק מה לעשות כדי למנוע תקלות. ככל שהתלמידים יחשבו על תרחישים יותר ספציפיים, כך יגדל הסיכוי שהם ייקחו בחשבון את כל ההתרחשויות האפשריות. לדוגמה: הביצה יכולה להתגלגל מתוך המגן ולהיסדק, השיפודים יכולים להיות חלשים וליפול, השיפודים יכולים להתפרק אם הם לא מחוברים כמו שצריך. התלמידים צריכים לחשוב על כמה שיותר "תאונות" אפשריות.
step 3
הצגת האתגר: כיצד להפיל לבנה על ביצה בלי לשבור אותה. התלמידים יבנו אמצעי להגנה על הביצים משיפודים. אסור למגן להיות מחובר לקרקע. הביצה והמגן יונחו על ברזנט והתלמידים יפילו עליהם לבנה מגובה של 50 ס"מ. מתוך הביצים שיישארו שלמות, הזוכה יהיה המגן שנבנה מכמות המשאבים המועטה ביותר. עבדו לפי השלבים הבאים:
· התחילו בתכנון המבנה בעבודה בקבוצות ושרטטו את אב הטיפוס של האמצעי שתרצו לבנות.
· התחילו לבדוק את פרטי המבנה על ידי בניית אב-טיפוס בחלקים. לדוגמה, תכננו את החיבור בין השיפודים.
השתמשו בביצי שייקר לבדיקות במקום בביצה אמיתית (תנו לה שם ואישיות). לאחר פיתוח כל המרכיבים באב-טיפוס, עיבדו על המבנה השלם. נסו לקחת בחשבון תרחישים שונים והשתמשו בגישות שונות כדי לפתור בעיות.
step 4
הפסיקו את העבודה לטובת התכנסות – שיתוף, בדיקה ומשוב:
· כל קבוצה תציג את האופן בו האמצעי להגנת הביצים שלה נבנה, אופן הפעולה, החומרים ששימשו, הבחירות שנעשו ואילו בעיות הופיעו ונפתרו, במטרה ללמד זה את זה את מה שהם למדו. בעת מתן משוב, התלמידים ישוחחו על התוכניות השונות ויזהו היכן החוזקות והחולשות של הרעיון באות לידי ביטוי.
· התלמידים יניחו ביצה אמיתית בתוך האמצעי להגנת הביצים ויניחו אותם במרכז הברזנט. צלמו את המגן כשהוא שלם.
· הפילו את הלבנה מגובה 50 ס"מ, קבוצה אחת בכל פעם. לאחר כל הפלת לבנה שוחחו על התוצאות. "הוקירו" את הביצים ששרדו!
step 5
לאחר שתחזרו לכיתה, ערכו ספירת מלאי של כל הקבוצות והביצים. שתפו את התוצאות על לוח ניקוד תוך ציון שם הביצה, מספר החומרים השונים ששימשו לבניית המגן והתוצאה, באמצעות שימוש בשיטה הסימון הבאה: חביתה מייצגת שהביצה נשברה לגמרי, ביצה שלמה עם סדק מציינת שהביצה נשברה אך שמרה על צורתה, ביצה שלמה מציינת שהמשימה בוצעה בהצלחה.
step 6
הקבוצה המנצחת היא זו שהשיגה ביצה שלמה באמצעות שימוש בכמות החומרים הקטן ביותר לבניית המגן.
step 7
העריכו מתוך התוצאות אלו מאפיינים של כל עיצוב היו רעיונות טובים ואלו היו פחות מוצלחים. שוחחו על השיטה החדשה של חשיבה לאחור. האם היא עבדה? האם התלמידים הצליחו לחזות את התקלות? מכיוון שתלמידים לא תמיד מודעים לכל הכישורים שסייעו להם בביצוע המשימה, ציינו באופן מפורש את הכישורים ותנו לתלמידים משוב חיובי.