Sunteți gata de acțiune?
Resurse
Linkuri web
Resurse descărcabile
Resurse tangibile
Sistemul Pasco, care include software-ul Pasco capstone + platforma de forță, diverse materiale moi/absorbante (vată de bumbac, nisip, folie cu bule, polistiren, frunze, iarbă, materiale de ambalare etc.), minge de lemn, bandă de măsurat, tigaie de aluminiu, biluțe Trist / Fericit.
Pregătire
Rugați elevii să aducă în clasă diverse materiale care absorb șocurile (dacă locul de joacă are un strat de material granular, puteți aduce și o mostră din acesta). Colectați materiale de rezervă pentru activitate (materiale de ambalaj, folie cu bule, bureți, polistiren, nisip etc.). Coordonați-vă cu un laborator care are un sistem Pasco sau un sistem similar (în școlile secundare).
Obiective, mesaje și concepte
Obiective specifice
- Să înțeleagă aspectele de risc și de siguranță ale locului de joacă.
- Măsurați proprietatea de absorbție a șocurilor a diferitelor tipuri de suprafețe de sol.
- Verificați proprietățile de absorbție a șocurilor ale covorului vegetal de pe terenul de joacă.
Mesaje specifice
- Proiectarea covorului de acoperire a terenului de joacă trebuie să țină cont de rezistența la impact și de factori precum rezistența la intemperii, la alunecare și la apă.
- Absorbția șocurilor poate fi măsurată cu ajutorul unui accelerometru.
- Cu cât absorbția șocurilor este mai bună, cu atât mai mică este forța aplicată pe suprafață.
Termeni principali
- Absorbția șocurilor
- Forța
Practici și abilități
Practici STEM
- Analiza și interpretarea datelor
- Construirea de explicații și conceperea de soluții
- Implicarea în argumentare bazată pe dovezi
- Utilizarea matematicii și a gândirii computaționale
- Punerea de întrebări și definirea problemelor
- Planificarea și desfășurarea investigațiilor
Competențe transversale
- Gestionarea incertitudinilor
- Muncă în echipă și colaborare
Competențe de management
- Planificare
- Utilizarea resurselor
Cursul activității
step 1
Provocarea este de a reduce forța de impact cu solul, în timpul unei căderi la locul de joacă. Atunci când un obiect cade, este posibil să se calculeze viteza, accelerația și energia acumulată, dar este mult mai dificil să se calculeze intensitatea impactului.
step 2
Demonstrație cu bilă tristă, demonstrație cu bilă veselă:
- Arătați elevilor 2 mingi identice care au o greutate similară (lăsați-i să simtă).
- Aruncați mingile în același timp - o minge sare, iar cealaltă rămâne pe podea.
- Elevii ar trebui să formuleze diferite ipoteze, de exemplu, că mingile sunt fabricate din materiale diferite - mingea care sare este din cauciuc sintetic (neopren), iar cealaltă minge este fabricată dintr-un material special (polinorbornen) care absoarbe energia și o împiedică să sară deloc.
- Extensie: De ce sare mingea "fericită"? Ce s-a întâmplat cu energia mingii "triste"? Concluzie: Impactul cu podeaua depinde de mai mulți factori, cum ar fi materialul mingii, materialul suprafeței podelei, și este relativ complicat să se calculeze intensitatea impactului.
step 3
În continuare, elevii vor realiza un experiment de gândire: De ce depinde intensitatea impactului? Un copil își imaginează că își pune o minge de bowling pe picior. Elevii se vor gândi la modul în care acest lucru diferă de aruncarea mingii de la înălțimea taliei, explicând fizica din spatele rezultatelor. În cele din urmă, ei vor analiza ce s-ar întâmpla dacă un burete sau un alt material moale ar fi plasat pe picior și de ce.
step 4
Elevii vor realiza apoi un experiment aruncând un ou pe o foaie întinsă. Acest lucru îi introduce în conceptul de absorbție a șocurilor. Discutați cum se poate măsura capacitatea de absorbție a unei suprafețe.
step 5
Întrebare de cercetare: Ce suprafață este cea mai potrivită pentru locul de joacă? Lucrând în grupuri, elevii vor face un brainstorming și vor veni cu o idee pentru un experiment de testare a capacității de absorbție a șocurilor de către diferite materiale. Identificați cel mai bun mod de a testa acest eveniment, ținând cont de faptul că este foarte rapid (la scară de milisecunde - miimi de secundă!).
step 6
Experiment de cădere a obiectelor:
- Această activitate va implica utilizarea unui senzor de forță Pasco pentru a măsura forța de impact a unei mingi cu o masă cunoscută care cade de la o înălțime fixă.
- Așezați pe platformă un recipient care conține diverse materiale și aruncați mingea în el, verificând de fiecare dată forța de impact.
- Elevii prezintă diferite materiale posibile pentru testare (atât materiale granulare, cât și solide).
- Experimentați cu adâncimea de umplere a materialelor granulare, comparând modul în care mărimea granulelor și înălțimea de cădere afectează forța de impact.
- Lucrând în grupuri, fiecare grup va măsura o anumită variabilă, va formula o întrebare de cercetare și va formula o ipoteză (a se vedea resursele pentru metoda detaliată).
- Discutați ce tip de material a fost cel mai absorbant de șocuri și care sunt dezavantajele acestui material. Revedeți ce activități au fost întreprinse în timpul testului pentru a include forța exercitată de o minge care cade pe suprafață. Cât de multă forță este considerată periculoasă? Aceasta este o întrebare complexă - există mulți factori care o influențează și nu uitați că o minge nu simulează cu exactitate căderea unui copil.
step 7
Explicați cum se testează suprafețele locurilor de joacă pentru a se asigura că acestea respectă standardele de siguranță, simulând căderea unui copil și verificând intensitatea impactului. Explorați alți factori de proiectare, cum ar fi durabilitatea, igiena, ușurința de întreținere, lipsa alunecării, rezistența la apă și la intemperii etc. Suprafața selectată îndeplinește aceste cerințe? Este suprafața potrivită pentru scaune cu rotile, cârje sau deficiențe de vedere?
step 8
Întrebare în plen: Ce acoperire a solului ar fi cea mai potrivită pentru construirea unui loc de joacă?
step 9
Extindere: Realizați "Provocarea oului" la locul de joacă, ținând cont de lucrurile învățate în această unitate de învățare.