Oletko koskaan miettinyt, miten voisit opettaa voimaa ja liikettä tavalla, joka herättää luonnontieteet eloon oppilaillesi? Toivoisitko, että sinulla olisi valmis luettelo hyödyllisistä ideoista, resursseista ja tuntisuunnitelmista voiman ja liikkeen sekä liikemallien opettamista varten, jotka ovat linjassa seuraavan sukupolven tiedestandardien kanssa?
Ei tarvitse enää miettiä eikä toivoa. Olen auttanut sinua.
Tämä postaus on täynnä ideoita, kuvia ja hauskoja kokeita, joita oppilaasi voivat käyttää tutkiessaan voimaa ja liikettä tai liikekuvioita. Sen latautuminen voi kestää jonkin aikaa, mutta se on odottamisen arvoinen!
Tässä blogikirjoituksessa
- selitämme kolmannen luokan NGSS-standardit, jotka käsittelevät voimaa & liikettä
- Annamme esimerkkejä ankkuritaulukoista, joita voit käyttää luokkahuoneessasi
- Näytämme 5E-yksikkömme ja luonnontieteelliset asemat
- Tarjoamme sinulle lisää ILMAISIA oppitunti-ideoita voiman ja liikkeen ja liikemallien opettamiseen, mukaan lukien:
- Demonstraatioita ja kokeita voimasta ja liikkeestä
- Kirjoja, joiden avulla voit opettaa voimasta ja liikkeestä
- Videoita, joita voit näyttää oppilaillesi voimasta ja liikkeestä
Kaikkien luonnontieteellisten resurssiemme kohdalla noudatamme seuraavan sukupolven luonnontieteellisiä standardeja.
Miksi?
Ne ovat luonnontieteiden kansalliset standardit, ja monet osavaltiot ovat hyväksyneet ne osavaltiostandardeikseen. NGSS antaa meille myös vankan perustan, jolle voimme rakentaa luokkatason oppitunnit, jotka vastaavat useimpien opettajien tarpeita kaikkialla Yhdysvalloissa.
Tässä on selvitys siitä, miten olemme käyttäneet NGSS:ää suunnitellessamme Force and Motion ja Patterns in Motion -tiedemateriaalejamme.
NGSS Third Grade Forces and Interactions Science Standards
Kirjoitimme blogikirjoituksen How to Read the Next Generation Science Standards, jossa hahmotellaan, mistä kannattaa aloittaa NGSS:n lukeminen, tulkitseminen ja opettaminen. Se on hyvä paikka aloittaa, jos NGSS:n opettaminen on sinulle uutta.
Tässä blogikirjoituksessa esitetyt ideat ja resurssit ovat yhdenmukaisia seuraavan sukupolven tiedestandardien (Next Generation Science Standards) kolmannen luokan 3-PS2 Motion and Stability kanssa: Forces and Interactions. Tässä blogikirjoituksessa on yhdistetty ideoita ja aktiviteetteja 3-PS2-1:n (tasapainoiset ja epätasapainoiset voimat) ja 3-PS2-2:n (liikemallit) osalta.
Alhaalla on kuvaus siitä, miten kukin yksittäinen suoritusvaatimus (Performance Expectation, PE) ja Disciplinary Core Idea (Disciplinary Core Idea, DCI) on linjassa ja miten ne suhteutuvat toisiinsa.
3-PS2-1 Force and Motion: Suunnittele ja suorita tutkimus, jonka avulla saadaan näyttöä tasapainoisten ja epätasapainoisten voimien vaikutuksista esineen liikkeeseen.
Se on linjassa kunkin DCI:n ensimmäisen osan kanssa:
- PS2.A: Voimat ja liike Kukin voima vaikuttaa tiettyyn esineeseen, ja sillä on sekä voima että suunta. Levossa olevaan kappaleeseen vaikuttaa tyypillisesti useita voimia, mutta ne summautuvat niin, että kappaleeseen kohdistuva nettovoima on nolla. Voimat, joiden summa ei ole nolla, voivat aiheuttaa muutoksia kappaleen nopeudessa tai liikesuunnassa.
- PS2.B: Vuorovaikutustyypit Kosketuksissa olevat esineet kohdistavat toisiinsa voimia.
3-PS2-2 Kuviot liikkeessä: Tehdä havaintoja ja/tai mittauksia esineen liikkeestä, jotta saadaan todisteita siitä, että kuvion perusteella voidaan ennustaa tulevaa liikettä.
Se vastaa ensimmäisen DCI:n toista osaa:
- PS2A: Voimat ja liike Esineen liikkeen kuvioita erilaisissa tilanteissa voidaan havaita ja mitata; kun tuossa menneessä liikkeessä on säännöllinen kuvio, sen perusteella voidaan ennustaa tulevaa liikettä.
Okei . . . . se on teknistä asiaa. Nyt kun se on pois tieltä . . . voimme keskittyä siihen, miten opettaa voimaa ja liikettä ja miten opettaa liikkeen kuvioita.
Voiman ja liikkeen ankkurikaavio
Yksi ensimmäisistä asioista, jotka teemme oppilaiden kanssa, on ankkurikaavio, jolla näytämme heille suuret ideat tai pääkäsitteet, jotka heidän halutaan ymmärtävän kunkin luonnontieteellisen käsitteen osalta.
Tasapainoisten ja epätasapainoisten voimien ankkurikaavio keskittyy näihin käsitteisiin:
- Voimat voivat olla tasapainoisia ja epätasapainoisia
- Tasapainottomat voimat saavat esineet liikkumaan
- Tasapainoiset voimat saavat esineet pysymään paikoillaan
- Voima on esineeseen kohdistuva työntö- tai vetovoima
- Lisäksi useampi kuin yksi voima voi vaikuttaa esineeseen
- Kiinnitys hidastaa esineen vauhtia
- Painovoima on voima, joka vetää esineitä maahan
Nämä ovat samoja isoja ideoita, jotka sisältyvät 5E:n yksiköihin.
Ankkurikaavio Patterns in Motion
Tämä ankkurikaavio Patterns in Motion keskittyy seuraaviin asioihin:
- Voima on kappaleeseen kohdistuva työntö- tai vetovoima
- Joillakin asioilla on liikkeissään kuvio
- Huippu heiluri on paino. Se roikkuu kiinteästä pisteestä
- Kiinnitys on voima, joka hidastaa asioita
- Painovoima on voima, joka vetää asioita maahan
5E-yksiköt Tasapainoisista ja epätasapainoisista voimista & Kuviot liikkeessä
Kirjoitimme 5E-yksiköt kuhunkin 3. luokkalaisten NGSS-standardiin. Voit lukea lisää 5E-yksiköistä tästä blogikirjoituksesta. Kyseisen blogikirjoituksen kuvat ovat Balanced and Unbalanced Forces 5E Unit -yksiköstä.
Meillä on kaksi yksikköä voimaa ja liikettä varten: Balanced and Unbalanced Forces ja Patterns in Motion. Kummassakin yksikössä noudatetaan 5E-opetusmallia, jossa on viisi komponenttia: Engage, Explore, Explain, Extend ja Evaluate.
Viittaa 5E Units -blogikirjoitukseen saadaksesi lisätietoja yksiköistä. Alla on pari kuvaa Voimat ja liike -yksiköstä.
Yllä oleva kuva on osa Explain-osiota, jossa oppilaat oppivat voimista.
Yllä oleva kuva on Extend-osiosta, jossa oppilaat pelaavat luokkatovereiden kanssa peliä, jossa kysytään ja vastataan voimia koskeviin kysymyksiin.
Voiman ja liikkeen tiedeasemat
Meiltä löytyy myös 8 erilaista luonnontieteellistä asemaa Voiman ja liikkeen opetukseen. Tiedeasemayksiköt sisältävät sanastokortit ja 8 asemaa. Jokaisella asemalla oppilaat osallistuvat käytännön aktiviteetteihin, jotka on suunniteltu kokemaan voiman ja liikkeen tieteellisiä käsitteitä.
Voiman ja liikkeen tiedeasemien aikana oppilaat osallistuvat seuraaviin toimintoihin:
- Katsovat yhden kahdesta videosta (ks. alla)
- Pelaavat yhtä kahdesta videopelistä (ks. alla)
- Tutkivat ilmapallokilpailuja
- Suunnittelevat uuden dian
- Lukevat Voimasta
- Mallinna pallorata
- Tutki Pinwheels
- Lajittele Push- ja Pull-voimia
Tässä on esimerkki Balloon Races -kilpailuista. Tässä Tutki-asemassa opettaja asettaa kahden tuoliryhmän väliin narun, johon on kiinnitetty olki. Kumpaankin kiinnitetään ilmapalloja, jotka puhalletaan ja päästetään sitten irti. Oppilaat juoksevat kilpaa siitä, mikä ilmapallo ehtii ensimmäisenä maaliin.
Lisäoppitunti-ideoita Voiman ja liikkeen ja liikekuvioiden opettamiseen
Vaikka olemme kirjoittaneet resursseja Voiman ja liikkeen ja liikekuvioiden opettamiseen, on paljon muitakin ideoita, joita voit käyttää luokkahuoneessasi hankkimatta yksiköitämme ja tiedeasemiamme. Alla on ideoita demonstraatioista ja kokeista, kirjoista ja videoista, joilla voit tehostaa luonnontieteiden opetusta.
Demonstraatioita ja kokeita voimasta ja liikkeestä oppimiseen
Alhaalla on luettelo erilaisista ILMAISISTA kokeista, aktiviteeteista ja ideoista, joiden avulla voit opettaa oppilaille voimasta ja liikkeestä sekä liikekuvioista. Näitä voidaan mukauttaa eri luokka-asteille, mutta niissä keskitytään ala-asteen keskimmäisiin oppilaisiin.
Joistakin alla olevista ideoista voi tulla myös oppilaiden teknisiä haasteita, jos esität heille avoimia kysymyksiä ja materiaaleja ja annat aikaa tutkimiseen ja luomiseen.
Pystyttele dominopalikoita
Tämä on loistava demonstraatio tasapainoisista ja epätasapainoisista voimista ja keino harjoitella korkeatasoista luonnontieteellistä sanastoa.
Autojen kilpajuoksu ramppia pitkin
Vaihda muuttujia, kuten käytä erilaista tekstuuria renkaissa tai rampissa. Säädä rampin korkeutta. Ja käytä eri painoisia autoja. Tästä kokeesta voi tehdä myös hienon insinöörityön haasteen.
Tehdä hiirenloukkuauto
Hiirenloukkuauton tekemistä varten sinun kannattaa auttaa oppilaita hiirenloukun kanssa. Tämä on hieno kokeilu, jossa käytetään arkisia esineitä auton rakentamiseen.
Tässä on muutama kuva Instagramista, jotka havainnollistavat, miten se toimii:
Tee Egg Drop Activity
Munan pudotusaktiviteetti on sinulle todennäköisesti tuttu. Perusajatuksena on rakentaa jotain, joka pehmentää munan putoamista. Voit muuttaa muuttujia, kuten korkeutta, josta muna putoaa.
Tehdään katapultti
Vaihda muuttujia, kuten katapultin eri vahvuus, vipujen eri pituudet ja ammusten eri paino. Tämä on myös loistava STEM-tekniikan haaste, jos oppilaat katapulttia kohteeseen.
Tehdä Rube Goldbergin kone
Oletko koskaan ihastunut niihin videoihin, joissa ihmiset luovat yksinkertaisilla koneilla ketjureaktioita perustehtävien suorittamiseksi? Se on Rube Goldbergin kone. Tästä saisi taas loistavan insinöörityön haasteen.
Tässä muutama esimerkki YouTubesta:
Tämä on yksi suosikkini Rube Goldberg -esityksistä. Sen on tehnyt suosittu bändi OK Go. Sinun kannattaa katsoa se ensin, ennen kuin näytät sen oppilaillesi, mutta se on mahtava video, joka saattaa inspiroida luovuutta luokkahuoneessasi.
Tehdä vaahtokarkkiampuja
Vaahtokarkkiampujan tekeminen on hauska kokeilu! Se on myös syötävä! Siihen tarvitaan muutama pala PVC-putkea ja vaahtokarkkeja.
Tässä alla olevassa kuvassa on yksinkertainen versio, jossa on kuppeja ja ilmapalloja.
Tässä on joitakin PVC-putkesta tehtyjä ja hieman monimutkaisempia. Voisit antaa lasten tähdätä kohteeseen tai jopa värikoodata vaahtokarkit ja mitata etäisyydet.
Tässä on toinen esimerkki siitä, miltä vaahtokarkkien laukaisijat voisivat näyttää.
Tehdään tasapainorobotti
Tämä on helppo koe, jossa käytetään vain paperia. Yllä olevasta linkistä, Balancing Robot, löytyy tuloste, jonka voit ladata ja tehdä sen oppilaidesi kanssa huomenna!
Create Marble Art
Tee tästä STEAM-projekti lisäämällä siihen marmoritaidetta. Laajenna yksikköä oppiaksesi yksinkertaisista koneista
Tutki Newtonin kolmea liikkeen lakia
Jos haluat ottaa vauhtia ja laajentaa oppilaiden oppimista, tämä verkkosivusto auttaa heitä oppimaan Newtonin kolmea liikkeen lakia. Se kuvaa kutakin lakia lapsiystävällisellä kielellä ja sisältää linkkejä lisätietoihin kustakin käsitteestä.
Väritä kuvia kuuluisista fyysikoista
Tämä kuuluisista fyysikoista kertova värityskirja on hauska, ILMAINEN resurssi, joka opettaa oppilaille kuuluisista tiedemiehistä, joista monet tutkivat voimia ja liikettä.
Kirjoja voiman ja liikkeen opettamiseen
Kirjoitimme kokonaisen blogipostauksen, joka käsitteli 12:ta kirjaa, joita voit käyttää, kun haluat innostaa oppilaita oppimaan voimaa ja liikettä. Voit lukea siitä lisää täältä. Alla on kuvia joistakin blogikirjoituksessa mainituista kirjoista.
Videos voimasta ja liikkeestä ja liikkeen kuvioista
Olemme sisällyttäneet voimaa ja liikettä käsitteleviä videoita ja tehtäviä 5E-yksiköihimme ja tiedeasemiin. Näihin aktiviteetteihin sisältyy eriytettyjä kysymyksiä, joita voit esittää oppilaillesi, ja tapoja, joilla oppilaat voivat vastata videoihin. Tässä on kaksi videota ja kaksi videopeliä, jotka ovat osa tiedeasemiamme.
- Katsele video voimasta & Keinut, liukumäet & Tiede
- Pelaa videopeli pintajännityksestä & Kitka
Alta löytyvät lisävideot, joita voit käyttää luokkahuoneessasi tutkittaessa ja sitouttaessasi oppilaita oppimaan voimista ja liikkeestä.
- Force and Motion Science Trek, PBS
- SciShow Kids (monia erilaisia videoita voimista ja liikkeestä, noin 3.5 minuuttia pitkä)
- TedEd-video Newtonin kolmesta laista
- TedEd-video ikiliikkujista
- Ruff Ruffman -videot
- Force and Motion StudyJams, Scholastic
Voiman ja liikkeen opettaminen ja liikemallien opettaminen voi olla pelottava tehtävä, mutta näillä oppitunneilla, opetuksen ratkaisuideoilla ja apuvälineillä saat alkusysäyksen!