Kierunki geograficzne – odkrywamy świat za pomocą nowych technologii: roboty Dash i Photon
LABORATORIA PRZYSZŁOŚCI
SCENARIUSZ: MLP‑017
SCENARIUSZ ZAJĘĆ DLA: uczniów szkół podstawowych, klasa IV
PROWADZONYCH PRZEZ: nauczycieli kształcenia ogólnego, nauczycieli przyrody
TEMAT: Kierunki geograficzne – odkrywamy świat za pomocą nowych technologii
CELE KSZTAŁCENIA – wymagania ogólne:
Wiedza:
Opanowanie podstawowego słownictwa przyrodniczego (biologicznego, geograficznego, z elementami słownictwa fizycznego i chemicznego).
Poznanie różnych sposobów prowadzenia obserwacji i orientacji w terenie.
Umiejętności i stosowanie wiedzy w praktyce:
Prowadzenie obserwacji i pomiarów w terenie, w tym korzystanie z różnych pomocy: planu, mapy, lupy, kompasu, taśmy mierniczej, lornetki itp.
Kształtowanie postaw – wychowanie:
Doskonalenie umiejętności w zakresie komunikowania się, współpracy i działania oraz pełnienia roli lidera w zespole.
TREŚCI NAUCZANIA – wymagania szczegółowe:
Sposoby poznawania przyrody. Uczeń:
Stosuje zasady bezpieczeństwa podczas obserwacji i doświadczeń przyrodniczych.
Orientacja w terenie. Uczeń:
opisuje przebieg linii widnokręgu, wymienia nazwy kierunków głównych;
wyznacza kierunki główne za pomocą kompasu oraz kierunek północny za pomocą gnomonu i wskazuje je w terenie;
wyjaśnia zależność między wysokością Słońca a długością i kierunkiem cienia;
opisuje zmiany w położeniu Słońca nad widnokręgiem w ciągu doby i w ciągu roku;
wskazuje w terenie oraz na schemacie (lub horyzontarium) miejsca wschodu, zachodu i górowania Słońca w ciągu dnia i w różnych porach roku.
METODY NAUCZANIA:
pogadanka;
oparte na praktycznej działalności.
FORMA ORGANIZACYJNA:
nauczanie grupowe.
ŚRODKI DYDAKTYCZNE:
roboty Dash lub Photon (wraz z instrukcją obsługi);
tablety do sterowania robotami (z zainstalowaną odpowiednią aplikacją);
tablica interaktywna lub rzutnik;
opcjonalnie kompas wydrukowany na drukarce 3D.
PRZEWIDYWANY CZAS:
45 minut
PROPONOWANY PRZEBIEG ZAJĘĆ:
Faza przygotowawcza
Uczeń rozumie, do czego potrzebne są kierunki geograficzne, poznaje pojęcie widnokręgu i wie, w jaki sposób użyć kompasu.
Nauczyciel wprowadza uczniów w cele lekcji, omawia z nimi krok po kroku, jakich treści będzie dotyczyła. Wprowadza podstawowe pojęcia w interesujący i angażujący uczniów sposób.
Uczniowie aktywnie uczestniczą w pogadance inicjowanej przez nauczyciela.
Nauczyciel: (10 min)
Dzisiaj nauczymy się jak orientować się w przestrzeni (tzw. geograficznej) korzystając ze wskazówek, które dostarcza nam natura oraz jak orientować się w przestrzeni korzystając z narzędzi, które stworzył człowiek.
Najpierw poznamy wskaźniki, które dostarcza natura. Wyobraźcie sobie, że jesteście kapitanem statku i wypłynęliście na pełne morze. Co widzicie w oddali, kiedy patrzycie z kapitańskiego mostka…? Oczywiście! Widzicie wodę i niebo. A czy wiecie jak nazywa się ta linia pozornego zetknięcia nieba z wodą…? To horyzont! Czy słyszeliście lub czytaliście jak radzili sobie dawniej marynarze, aby widzieć więcej…? Wchodzili na wysoki maszt, do umocowanego na szczycie tzw. bocianiego gniazda! Dlaczego? Bo, im wyżej obserwator znajdzie się nad powierzchnią wody, tym odleglejszy staje się widnokrąg!
Możemy powiedzieć, że wszystko to, co obserwujemy od miejsca, w którym się znajdujemy po horyzont, to widnokrąg. A horyzont to linia graniczna, w tym przypadku linia koła powstałego w wyniku przecięcia sfery niebieskiej na dwie części. Horyzont to linia wyznaczająca granicę pomiędzy przestrzenią widoczną dla obserwacji i zasłoniętą przez Ziemię
.
„No dobrze, ale skoro jesteśmy na pełnym morzu i nie widzimy nic prócz wody i nieba po horyzont, to skąd wiemy dokąd płynąć? Czy wiecie co może nam w tym pomóc…? Pomoże nam w tym położenie Słońca i kierunki geograficzne, które Słońce pozwala nam wyznaczyć. Mamy cztery główne kierunki geograficzne: północ, południe, wschód i zachód. Jak myślicie gdzie jest wschód…? Wschód jest tam, gdzie rano wschodzi Słońce. A gdzie jest zachód…? A zachód tam, gdzie wieczorem Słońce zachodzi. Mając tę wiedzę i obserwując niebo, możemy wyznaczyć dwa pozostałe kierunki. Północ oraz południe. Spróbujemy…? Północ…, południe…”.
„Czy położenie Słońca to precyzyjny wskaźnik do wyznaczenia kierunku podróży statkiem? Co o tym myślicie…? Na przykład, jak sobie poradzić latem w południe, kiedy słońce położone jest prawie nad naszą głową? Macie jakiś pomysł…? Co sądzicie o wyznaczaniu kierunków podróży podczas pływania po różnych morzach i oceanach, o różnych porach roku, o różnych porach dnia i nocy i przy różnej pogodzie…?”.
„W takich sytuacjach możemy wykorzystać narzędzia, które stworzył człowiek! Czy znacie takie narzędzia …? Kompas! Tu przydatny może być kompas. Czy wiecie jak działa kompas…? Jest to urządzenie, które reaguje na właściwości magnetyczne Ziemi. Wskazuje kierunek magnetycznej północy, czyli wskazuje północ. To pomaga nam określić inne kierunki. Co myślicie o takim wynalazku? Jakie ma zalety i wady Waszym zdaniem …? Dzięki kompasowi możemy orientować się w przestrzeni i sprawniej poruszać bez względu na warunki pogodowe czy cechy krajobrazu”.
„Popatrzcie teraz na kompas. Czy jesteście w stanie wymienić i wyznaczyć dzięki niemu kierunki geograficzne…? Świetnie! Idźmy dalej”.
„A teraz załóżmy, że płyniemy po otwartym morzu, jest gwieździsta noc, a kompas gdzieś się zawieruszył. W jaki sposób możemy określić, gdzie jest północ…? W takim momencie pomoże nam Gwiazda Polarna (nauczyciel pokazuje konstelacje Małego Wozu i Gwiazdę Polarną – materiał graficzny poniżej). Mamy przykłady z historii mówiące o tym, że podróżnicy i żeglarze używali Gwiazdy Polarnej od dawna, aby znaleźć kierunek północny. To pomagało im orientować się w terenie i na morzu, w czasach, w których nie mieli dostępu do znanych nam współcześnie, nowoczesnych narzędzi nawigacyjnych”.
Materiały graficzne/ załączniki (pliki do stworzenia materiałów)/ multimedia (pliki):
Instrukcja dla robota Dash dostępna na platformie Manuals.Plus.
Instrukcja dla robota Photon. Plik pdf, rozmiar 9,1 MB do pobrania z linku: https://www.robotworld.pl/downloads/instrukcja-obs%C5%82ugi-photon-robot.pdf
Model kompasu do wydrukowania na drukarce 3D, dostępny na platformie Printables.
Faza zasadnicza (30 min)
1. Cel fazy zasadniczej (zakładany efekt kształcenia).
Uczeń dzięki ćwiczeniom z robotami utrwala wiedzę o kierunkach geograficznych, potrafi je samodzielnie wskazywać. Dodatkowo uczeń nabywa wiedzę o pośrednich kierunkach geograficznych.
2. Informacje, instrukcje lub wskazówki techniczne do pracy nauczyciela.
Nauczyciel ma za zadanie przygotować roboty wraz z tabletami i aplikacjami, tak aby były gotowe do użycia. Należy przygotować programy dla robotów (lub skorzystać z gotowych rozwiązań – pkt. 5). Roboty należy włączyć i połączyć z tabletami poprzez oprogramowanie odpowiednie dla danego robota. W oprogramowaniu należy stworzyć programy blokowe tak jak w przykładzie poniżej.
3. Informacje, instrukcje lub wskazówki techniczne do pracy ucznia.
Wasz robot porusza się w określonym schemacie. Tworzy on swojego rodzaju kod. Waszym zadaniem jest go odczytać. Kod jest związany z tematem naszej lekcji. Sygnałem do zapisania części kodu będzie zmiana koloru świateł robota.
4. Szczegółowo opisane sytuacje dydaktyczne.
Nauczyciel dzieli uczniów na grupy 5‑6 osobowe. Następnie przekazuje uczniom instrukcje. Uczniowie mają odczytać kod stworzony przez schemat poruszania się robota. Robot kręci się, co jakiś czas zatrzymuje i zmienia kolor świateł.
Zmiana koloru świateł jest sygnałem, że ten kierunek geograficzny tworzy kod. Nauczyciel na początku nie mówi uczniom dokładnie, że kod tworzą kierunki geograficzne. Uczniowie mają sami na to wpaść (podpowiedzią w tym przypadku może być oznaczenie jednego z kierunków geograficznych na podłodze przy robocie lub pokazanie dzieciom kompasu). Jeżeli się to nie uda, wówczas, nauczyciel może naprowadzać poszczególne grupy na rozwiązanie. Podczas wykonywania zadania uczniowie powinni zauważyć, że robot nie porusza się tylko w stronę głównych kierunków geograficznych. W tym momencie odkryją, że są też kierunki pośrednie. Tak samo, jak w przypadku instrukcji rozkodowania
robota, tak też tutaj uczniowie mają sami wymyślić nazwy tych kierunków. Grupa, która odkoduje ruch swojego robota, otrzymuje w nagrodę „słowo”. Gdy każda grupa dostanie swoje słowo, wszyscy mają za zadanie ułożyć z nich hasło. Nawet jeżeli któraś grupa nie zdąży rozkodować swojego robota, to uczniowie będą w stanie ułożyć zdanie i ukończyć z powodzeniem zadanie.
5. Materiały graficzne/ załączniki (pliki do stworzenia materiałów) / multimedia (pliki):
Przykładowe zdania do ułożenia hasła przez uczniów:
- Kierunki świata już umiem cudnie.
- Na górze północ, na dole południe.
- Igła kompasu północ wskazuje.
Przykładowy program dla robota:
Przy założeniu, że robota na początku ustawimy w kierunku północy, kod tego przykładowego programu będzie wyglądał tak jak w opisie po prawej stronie, tj. północ, wschód, wschód, południowy wschód, zachód, południe.
Faza końcowa (5 min)
1. Cele fazy końcowej (zakładane efekty kształcenia):
Pod koniec tej części lekcji uczeń będzie w stanie wskazać główne oraz pośrednie kierunki geograficzne. Zrozumie zależności między kierunkami geograficznymi a położeniem ciał niebieskich (Słońce, Gwiazda Polarna) na niebie. Przełoży zdobytą wiedzę na praktyczne umiejętności, takie jak orientacja w terenie.
2. Informacje, instrukcje, wskazówki techniczne do pracy nauczyciela.
Nauczyciel weryfikuje poprawność wykonanego zadania, chwali i motywuje uczniów do dalszej pracy.
3. Informacje, instrukcje, wskazówki techniczne do pracy ucznia.
Podają hasło, które udało się odkryć. Uczestniczą aktywnie w podsumowaniu lekcji.
4. Szczegółowo opisane sytuacje dydaktyczne.
Nauczyciel pyta uczniów jakie otrzymali hasło – weryfikuje jego poprawność. Następnie zadaje pytania kontrolne: Co to jest horyzont? Co to jest widnokrąg? Jakie mamy główne kierunki geograficzne? Jakie mamy pośrednie kierunki geograficzne? Do czego służy kompas? W czym nam pomoże Gwiazda Polarna?
Zachęca uczniów do podzielenia się swoimi refleksjami na temat tego, czego się nauczyli i jakie nowe umiejętności zdobyli. Na koniec dziękuje uczniom za ich zaangażowanie i współpracę podczas zajęć.
5. Materiały graficzne lub załączniki (pliki do stworzenia materiałów)/ multimedia (pliki)
EWALUACJA ZAJĘĆ
Nauczyciel prosi dzieci, aby wskazały ręką północ, jeżeli temat był dla nich łatwy, a zachód, jeżeli uważają, że trzeba nad tym tematem jeszcze popracować.
Autorka scenariusza: Karolina Zimowska