Información sobre la clase
Curso: octavo grado (los estudiantes deben tener 13 años o más para participar en esta clase)
Duración del programa: cuatro periodos de clase de 45 minutos, en función de lo familiarizados que estén los estudiantes con el modo Creativo de Fortnite.
Herramienta destacada: modo Creativo de Fortnite
Entorno de aprendizaje o clase: un dispositivo compatible con Fortnite que tenga conexión a internet para cada estudiante. Una sala de computadoras o un escritorio móvil para computadoras portátiles deberían proporcionar el entorno ideal.
El aula o el laboratorio deben tener una computadora por estudiante que pueda ejecutar el modo Creativo de Fortnite. Rensselaer City School District es una escuela pública pequeña con un edificio PK–12. Mi entorno de aprendizaje actual es un aula de ciencias con mesas para 24 estudiantes y seis mesas de laboratorio. Tengo cuatro secciones de ciencias de octavo grado con clases de 19 a 27 alumnos. Estamos clasificados como un distrito de necesidades altas necesidades. También tengo estudiantes que están aprendiendo el idioma inglés y estudiantes que forman parte del programa de educación personalizada (IEP, por sus siglas en inglés). El entorno de aprendizaje de esta clase requiere computadoras o dispositivos móviles que puedan ejecutar el modo Creativo de Fortnite. Aparte de ese requisito, cualquier aula funcionaría, sobre todo para la extensión de la actividad.
Contacto del autor
Autor, organización y rol: Scott Beiter, Rensselaer Junior Senior High School, profesor de ciencias
Correo electrónico: [email protected]
Twitter: @pentaclethra
LinkedIn: linkedin.com/in/scott-beiter-79876b184
Resumen de la clase
Los objetos que colisionan ofrecen una buena oportunidad de estudiar las leyes de la física. El modo Creativo de Fortnite incluye colisiones, por lo que es una excelente manera de experimentar con los principios básicos de la física, incluida la tercera ley de Newton.
Leyes del movimiento de Newton
Un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento permanecerá en movimiento a una velocidad constante y en línea recta a menos que actúe una fuerza externa sobre él.
La aceleración de un objeto dependerá de su masa y de la cantidad de fuerza aplicada.
Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre otro, el segundo ejercerá una fuerza igual y opuesta sobre el primero.
¿Hasta qué punto la física de Fortnite reproduce la de la vida real? ¿Es compatible la física del juego con la tercera ley de Newton en cuanto a las fuerzas de acción y reacción? ¡Averigüémoslo!
En esta lección, los estudiantes diseñarán un experimento para manipular objetos, medir interacciones de objetos y sacar conclusiones sobre la tercera ley de Newton al hacer que los objetos colisionen entre sí.
A través de esta actividad, los estudiantes:
Diseñarán una solución para un problema.
Modelarán interacciones antes y después de una colisión.
Reunirán evidencia y presentarán afirmaciones en función de ella.
Compararán y contrastarán la física del mundo real y de los videojuegos.
¡Hora de colisionar!
Empieza con este video introductorio.
RESULTADOS ESPERADOS
PREGUNTAS ESENCIALES/GRANDES IDEAS
¿Cómo puede predecirse el comportamiento de los objetos durante las colisiones? ¿Hasta qué punto coincide la física de Fortnite con la de la vida real?
RESULTADOS/OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Los estudiantes aprenderán a:
Diseñar un experimento controlado.
Describir la colisión desde el punto de vista de la segunda y tercera ley de Newton.
Realizar predicciones sobre el movimiento resultante de las colisiones.
Realizar un experimento en el modo Creativo de Fortnite.
Analizar datos.
Programa de estudio
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Esta clase se basa en el modelo 5E de la enseñanza de la ciencia: enganchar, explorar, explicar, elaborar y evaluar.
Extender es una aplicación adicional de las ideas dentro de la clase 5E que a menudo se incluye como parte del modelo 5E.
ENGANCHAR
Los estudiantes aprenderán sobre el fenómeno de las colisiones a través de una variedad de videos, incluidos el péndulo de Newton y un video de una prueba de choque de un auto.
Video 1: Snow Collision
Video 2: EYC funny snow tube collision
Video 3: Keansburg, New Jersey's Bumper Car Psychos
Video 4*: BUMPER CARS For LOOT in Fortnite!
*Nota: El video 4 es un minijuego de autos chocadores en Fortnite.
EXPLORAR
Los estudiantes explorarán la física de las colisiones usando el modo Creativo de Fortnite. Elegirán una variable independiente relacionada con el generador de bolas para ver cómo cambia la variable dependiente. Todas las demás variables deben ser controladas.
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿Cómo afecta la [variable independiente] la distancia a la que se mueve una bola al colisionar con otra en el modo Creativo de Fortnite?
Utiliza la hoja de trabajo con la pregunta de investigación para que los estudiantes trabajen en la pregunta de investigación proporcionada o la usen como base para elaborar la suya. Estas son las opciones del generador de bolas como referencia.
Notas y directrices del proyecto:
Déjales bien claro a los estudiantes que, en un experimento controlado, el científico solo cambia una variable independiente a la vez. Por ejemplo, si vamos a probar el tamaño de la bola, el tamaño de la bola que recibe el golpe será el mismo, mientras que el tamaño de la bola que colisiona cambiará (o viceversa).
Haz que los estudiantes hagan un boceto (modelo) del aspecto de su dispositivo en Fortnite.
Los estudiantes deberían decidir todo lo anterior ANTES de empezar a construir su dispositivo en Fortnite.
Los estudiantes deberían tener su tabla de datos preparada antes de construir el dispositivo rodante en el modo Creativo de Fortnite. Después, usarán Fortnite para construir el dispositivo de bola rodante y recopilarán datos a través de los siguientes pasos:
Cambiar los ajustes de la bola ubicados en la sección "Personalizar" del menú de edición del generador de bolas.
Seleccionar un tipo de bola "predeterminada" y un material para usarlos como control.
Crear una tabla de datos.
Colocar un marcador de distancia al pulsar la rueda del mouse desde el punto de origen hasta la ubicación donde se detuvo la bola.
Calcular la distancia promedio que recorre la bola para cada parámetro.
Hacer un gráfico con los datos para usarlos como evidencia para la conclusión.
Las bolas podrían seguir moviéndose en Fortnite hasta que impacten con un objeto y podrían solo parecer que se "detuvieron". Los estudiantes deben buscar ese momento en el que se "detiene" la bola.
EXPLICAR
Los estudiantes explicarán la física mediante un informe de laboratorio y un video de su investigación. La explicación del estudiante aparecerá en la sección Afirmación, razón y evidencia (CER, por sus siglas en inglés) del informe.
evaluar
El profesor evaluará la comprensión del estudiante según el dominio de la rúbrica, el informe de laboratorio y un envío de video. El profesor tiene la libertad de pedir a los estudiantes que demuestren su comprensión de la forma que considere oportuna. Otros métodos para demostrar el aprendizaje pueden ser una publicación de blog o un sitio web.
EXTENDER
Haz que los estudiantes diseñen un experimento similar al de Fortnite (usando la misma tabla de datos) para examinar cómo se comportan las colisiones con canicas o bolas de acero. Los estudiantes deben reflexionar y documentar las diferencias que percibieron entre el experimento de Fortnite y el físico.
RECURSOS EXTERNOS
Diapositivas de Decisión de colisión
Video 1: Snow Collision
Video 2: EYC funny snow tube collision
Video 3: Keansburg, New Jersey's Bumper Car Psychos
Video 4: BUMPER CARS For LOOT in Fortnite!
EVALUACIÓN
Informe de laboratorio completado, con lo siguiente:
Pregunta de orientación
Hipótesis
Procedimiento
Tabla de datos y resultados
Conclusión y reflexión
Plantilla de informe de laboratorio de ejemplo: plantilla del informe de NGSS
RÚBRICA
MS PS2-2 Planificar una investigación para proporcionar evidencia de que el cambio en el movimiento de un objeto depende de la suma de las fuerzas sobre dicho objeto y de su masa.
| Desarrollo de profundidad de conocimientos 1 (DOK, por sus siglas en inglés) | tarea |
|---|---|
El estudiante identifica los fenómenos y el propósito de la investigación, así como los componentes del modelo, incluidas: fuerzas aplicadas, fricción, masa y aceleración. | Boceto y modelo de su dispositivo de colisión con componentes etiquetados. |
| Progreso de DOK 2 | tarea |
|---|---|
El estudiante explica o describe la relación entre fuerza, masa y aceleración. Cita evidencia para defender sus afirmaciones. | La explicación de la relación se proporciona en un medio resumido (video, publicación de blog, etc.) o en un informe de investigación. |
| Extensión de DOK 3 | tarea |
|---|---|
El estudiante conecta su experimento con las leyes del movimiento de Newton. El estudiante justifica sus conclusiones y se basa en evidencia de su experimento diseñado. | La afirmación, evidencia y justificación/razón están bien estudiadas, reflejan una comprensión de las leyes del movimiento de Newton y cómo se aplican a una colisión. |
MAPEO ESTÁNDAR
NGSS
Movimiento y estabilidad de MS-PS2-2: fuerzas e interacciones Los alumnos que demuestren comprensión pueden: MS-PS2-2. Planificar una investigación para proporcionar evidencia de que el cambio en el movimiento de un objeto depende de la suma de las fuerzas ejercidas sobre este y de su masa.
ESTÁNDARES ISTE
3 Constructor de conocimiento
Los estudiantes adquieren conocimientos mediante la exploración activa de temas y problemas del mundo real, el desarrollo de ideas y teorías y la búsqueda de respuestas y soluciones.
4 Diseñador innovador
4a Los estudiantes conocen y usan un proceso de diseño deliberado para generar ideas, probar teorías, crear artefactos innovadores o solucionar problemas auténticos.
4c Los estudiantes desarrollan, prueban y perfeccionan prototipos como parte de un proceso de diseño cíclico.
4d Los estudiantes muestran tolerancia para la ambigüedad, la perseverancia y la capacidad de trabajar con problemas abiertos.
5 Pensador computacional
5a Los estudiantes formulan definiciones adecuadas de los problemas para métodos asistidos por la tecnología, como el análisis de datos, los modelos abstractos y el pensamiento algorítmico para explorar y encontrar soluciones.
5b Los estudiantes recopilan datos o identifican conjuntos de datos relevantes, usan herramientas digitales para analizarlos y representan los datos de diversas formas para facilitar la resolución de problemas y la toma de decisiones.
5c Los estudiantes dividen los problemas en partes, extraen la información clave y desarrollan modelos descriptivos para comprender sistemas complejos o facilitar la resolución de problemas.
5d Los estudiantes entienden cómo funciona la automatización y usan el pensamiento algorítmico para desarrollar una secuencia de pasos para crear y probar soluciones automatizadas.
6 Comunicador creativo
6a Los estudiantes comunican ideas complejas de forma clara y eficaz al crear o usar una variedad de objetos digitales, como ejemplos visuales, modelos o simulaciones.
7 Colaborador global
7a Los estudiantes contribuyen constructivamente a equipos de proyecto al asumir varios roles y responsabilidades para trabajar de manera eficaz hacia un objetivo común.
CONEXIONES INTERDISCIPLINARIAS Y DEL SIGLO XXI
Este programa de estudio abarca áreas relacionadas con la ingeniería, las ciencias y el diseño multimedia. Este programa integra todas las áreas troncales.
Conexiones del siglo XXI:
Pensamiento crítico
Creatividad
Colaboración
Comunicación
Conocimientos tecnológicos
Flexibilidad
Liderazgo
Iniciativa
Habilidades sociales
MODIFICACIONES Y ADAPTACIONES
Ofrece a los estudiantes la opción de usar una herramienta diferente (digital o física) para completar la actividad. Incorpora un control adaptable o de juego en caso de ser necesario.
MATERIALES EDUCATIVOS ADICIONALES:
Incluye otros materiales educativos como un documento aparte (folletos, etc.).