Konstruktion av legobro

Eleverna får med hjälp av ett förutbestämt antal legobitar i uppgift att bygga en bro som ska klara vissa prestanda.

Årskurs 6–9, kan genomföras på en halvdag (minst 180 minuter)

Ett bord med ett antal olika LEGO bitar

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 läroplanen

Exempel på hur ENaT:s programpunkter är kopplade till Lgr-11

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.

s.9 ” 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.”

Detta tema tränar delar av nedanstående tekniska förmågor.

  • identifiera och analysera tekniska lösningar utifrån ändamålsenlighet och funktion,
  • identifiera problem och behov som kan lösas med teknik och utarbeta förslag till lösningar,
  • använda teknikområdets begrepp och uttrycksformer
  • värdera konsekvenser av olika teknikval för individ, samhälle och miljö
  • analysera drivkrafter bakom teknikutveckling och hur tekniken har förändrats över tid

Centralt innehåll åk 4-6

Teknik

Tekniska lösningar

Hur vanliga hållfasta och stabila konstruktioner är uppbyggda, till exempel hus och broar.

Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.

Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar

Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning.

Egna konstruktioner med tillämpningar av principer för hållfasta och stabila strukturer, mekanismer och elektriska kopplingar.

Dokumentation i form av skisser med förklarande ord och begrepp, symboler och måttangivelser samt fysiska eller digitala modeller.

Teknik, människa, samhälle och miljö

Konsekvenser av teknikval, till exempel för- och nackdelar med olika tekniska lösningar.

Centralt innehåll åk 7-9

Teknik

Tekniska lösningar

Tekniska lösningar för hållfasta och stabila konstruktioner, till exempel armering och balkformer.

Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.

Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar

Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.

Enkla, skriftliga rapporter som beskriver och sammanfattar konstruktions- och teknikutvecklingsarbete.

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.

Länk till olika broar på Wikipedias hemsida

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
  1. Identifiera behovet eller problemet. (Kan med fördel göras innan ENaT besöket)
  2. Utforska behovet eller problemet. (Kan med fördel göras innan ENaT besöket)
  3. Utveckla 2 olika lösningar. Visa två prototyper ca. 20 cm långa.
  4. Välj ut den bästa lösningen
  5. Konstruera en bro av den bästa lösningen.
  6. Testa och utvärdera lösningen
  7. Ev. förbättra och omkonstruera efter utvärderingen
  8. Dokumentera lösningen
  9. 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.

Dokumnetation 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:

Länk till Legos egna webbplats
Länk till Lego draws webbplats

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. Läs mer om hur du gör för att låna våra lådor under Låna temalådor

Länk till att låna temalådor