Konstruktion av legobro
Eleverna får med hjälp av ett förutbestämt antal legobitar i uppgift att bygga en bro som ska klara vissa prestanda.
Målgrupp och tid
- Årskurs 6-9.
- Kan genomföras på en halvdag, men minst 3 timmar.
- Max 10 grupper.
Temat i korthet
Eleverna får med hjälp av ett förutbestämt antal legobitar i uppgift att bygga en bro som ska klara vissa prestanda. Med hands-on pedagogik får eleverna prova sig fram och på det sättet utveckla en eller flera brokonstruktioner som dokumenteras. Försök att använda ENaT-dagen som en del i den vanliga undervisningen. Dagen kan vara en inledning, komma in under eller i slutet av ett temaarbete kring brokonstruktioner.
Kopplingar till Lgr 22
Allt arbete med ENaTs teman har många kreativa inslag som styrker elevernas växande och stödjer därmed delar av läroplanens intentioner i kap 1. Skolans värdegrund och uppdrag.
Text från sida åtta i läroplanen:
"Skolan ska stimulera elevernas kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt vilja till att pröva egna idéer och lösa problem. Eleverna ska få möjlighet att ta initiativ och ansvar samt utveckla sin förmåga att arbeta såväl självständigt som tillsammans med andra. Skolan ska därigenom bidra till att eleverna utvecklar ett förhållningssätt som främjar entreprenörskap.”
Arbete med temat ska ge eleverna förutsättningar att utveckla:
- förmåga att reflektera över olika val av tekniska lösningar, deras konsekvenser för individen, samhället och miljön samt hur tekniken har förändrats över tid,
- kunskaper om tekniska lösningar och hur ingående delar samverkar för att uppnå ändamålsenlighet och funktion, och
- förmåga att genomföra teknikutvecklings- och konstruktionsarbeten.
Centralt innehåll åk 4-6
Teknik
Teknik, människa, samhälle och miljö
Några tekniska system och hur de påverkar människa och miljö, till exempel vatten- och avloppssystem och system för återvinning. Hur systemen har förändrats över tid och några orsaker till detta.
Konsekvenser av teknikval: olika tekniska lösningars för- och nackdelar för människa och miljö.
Tekniska lösningar
Hur hållfasta och stabila konstruktioner är uppbyggda, till exempel skal, armering och fackverk. Material som används i hållfasta och stabila konstruktioner.
Arbetsmetoder för utveckling av tekniska lösningar
Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning.
Egna konstruktioner där man använder mekanismer, elektriska kopplingar samt hållfasta och stabila strukturer.
Dokumentation av tekniska lösningar: skisser med vyer och måttangivelser, ord samt fysiska och digitala modeller.
Centralt innehåll åk 7-9
Teknik
Teknik, människa, samhälle och miljö
Hur tekniken möjliggjort vetenskapliga upptäckter och hur vetenskapen har möjliggjort tekniska innovationer.
Tekniksa lösningar
Tekniska lösningar för hållfasta och stabila konstruktioner samt betydelsen av materialens egenskaper, till exempel drag- och tryckhållfasthet, hårdhet och elasticitet.
Arbetsmetoder för utveckling av tekniska lösningar
Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar i det egna arbetet och i teknikutvecklingsarbeten i samhället, till exempel inom arkitektur och kollektivtrafik.
Dokumentation av tekniska lösningar: skisser, ritningar, fysiska och digitala modeller samt rapporter som beskriver teknikutvecklings- och konstruktionsarbeten.
Förarbete
Klassrum
- Max tio arbetsplatser för 2-3 elever.
- Ett bord i främre delen av klassrummet, att plocka upp grejer på.
- Två tomma bord alternativt stolar att prova brokonstruktionen mellan.
- Förbered en gruppindelning av klassen. Helst två i varje grupp (se nedan).
Två ingångar till arbetet
Välj en av dessa sätt att redovisa arbetet på.
Digitalt:
- Minst en, gärna varsin digital enhet per grupp, Chromebook eller Ipad edy.
- Utrymme på enheten för att kunna fotografera bron. Tillgång till GSE.
Analogt:
- Stort papper att klistra upp bilder och skriva beskrivningar på.
- A4-papper, tusch-pennor, limstift, saxar.
- Digitalkamera och möjlighet att skriva ut färgbilder under dagen.
Övrigt material tar ENaT med sig.
Att arbeta med innan besöket
Det är bra om eleverna har studerat olika typer av brokonstruktioner och hur fackverkskonstruktioner kan vara uppbyggda. Sök gärna upp olika konstruktioner på nätet.
Det är också bra om eleverna har hört de begrepp vi kommer att arbeta med under dagen. Se rubrik Temadagen.
Grupper
Vi kommer att arbeta med tio grupper. Ju färre deltagare det är i varje grupp desto bättre, dock max tre per grupp. Läraren delar in eleverna i grupper i förväg. Det har visat sig att det ofta är bra att arbeta i homogena grupper med snabba, drivande elever i samma grupp och lite mer noggranna, eftertänksamma elever i andra grupper. Flickor och pojkar för sig kan fungera bra.
Temadagen
Vi går igenom dagens lärandemål
Begrepp:
- Bro
- Bjälke
- Balk
- Spann
- Belastning
- Fackverk
- Hållfasthet
- Styvhet
- Prototyp
- Konstruera
- Testa
- Modeller:
- Prototyp
- Bromodell
Design, konstruktion och dokumentation
Uppgift
Eleverna ska designa och bygga en modell av en bro med de LEGO element de fått.
Kravspecifikationer till bron
- Brospann: 80 cm (alternativt 100 cm).
- Belastning: 1kg.
Eleverna får bara använda de LEGO element de fått, inte lim, skruvar, tråd eller liknande. Bron behöver inte ha någon körbana, utan ska enbart klara belastningen på brons mitt.
Varje grupp får en låda med följande material
- 32 st 2x10 platta
- 8 st 1x2 bjälke
- 24 st 1x4 bjälke
- 28 st 1x10 bjälke
- 28 st 1x16 bjälke
- 112 st kopplingsstift med friktion (svart)
Uppgiften löses med hjälp av följande arbetsgång
- Identifiera behovet eller problemet (kan med fördel göras innan ENaT besöket).
- Utforska behovet eller problemet (kan med fördel göras innan ENaT besöket).
- Utveckla 2 olika lösningar. Visa två prototyper ca. 20 cm långa.
- Välj ut den bästa lösningen.
- Konstruera en bro av den bästa lösningen.
- Testa och utvärdera lösningen.
- Eventuellt förbättra och omkonstruera efter utvärderingen.
- Dokumentera lösningen.
- Beskriv hur bron byggts i olika steg. Minst 4 bilder med text som Google presentationer.
Berätta redan innan eleverna börjar bygga bron att dom som slutuppgift ska dokumentera hur dom byggt bron.
Dokumentation av bro
Det ska göras med hjälp av en väggtidning eller en google presentation med fyra bilder på bygget i olika stadier och en förklarande text till varje bild. Det innebär att det är viktigt att bygga med någon sorts grundkonstruktion som är lika genom hela bron. Det går inte att sätta ihop bitarna lite hur som helst om det ska vara möjligt att efteråt beskriva hur man bygger just den bro man byggt.
När bygguppdraget är slutfört och godkänt börjar arbetet med dokumentation. Ta fyra olika bilder på brobygget i olika stadier. Vi jobbar nu baklänges. Börja med att ta en bild på den kompletta bron. Eleverna plockar sedan bort de bitar som dom anser är lämpliga att bygga på sist. Ny bild tas. Eleverna fortsätter så tills fyra bilder är tagna i olika stadier av bygget.
Om ni jobbar analogt är det är bra om eleverna skriver en lapp med namn på bron som syns på varje bild för att kunna skilja på alla utskrivna bilder. När bilderna är utskrivna (storlek 9 gånger 13 cm cirka) skriver eleverna en bildtext till varje bild som beskriver hur bitarna ska sättas ihop för att skapa bron. Allt presenteras på en väggtidning.
Om ni arbetar digitalt gör eleverna en Google presentation med minst fyra bilder och en beskrivande text till varje bild.
Målet med dokumentationen är i båda fallen att elevernas bilder och texter ska kunna fungera som en byggbeskrivning.
Dokumentera med CAD
Ett annat sätt att dokumentera brobygget är att använda ett gratis CAD-program speciellt utvecklat för att skapa LEGO-modeller. Två olika gratisprogram hittar du här:
Efterarbete
Låna lådan
Du är välkommen att låna vår temalåda för att använda den i din egen undervisning. Du får låna lådan i några dagar upp till en vecka. Hör av dig till oss så svarar vi på om temalådan är ledig. Lådorna finns på vårt kontor på Hornugglegränd 9.