Sicher, Kraft und Bewegung sind grundlegende wissenschaftliche Prinzipien, die oft in der fünften Klasse behandelt werden. Aber sie müssen nicht langweilig sein oder durch Auswendiglernen gelehrt werden. Kraft und Bewegung beinhalten von Natur aus Bewegung; alles, was sich bewegt, wird die Schüler in ihr Lernen einbeziehen. Verwenden Sie Aktivitäten, um die grundlegenden Kraft- und Bewegungskonzepte zu vermitteln.
Verwenden Sie eine schiefe Ebene und Kugeln unterschiedlicher Masse und Größe. Messen Sie die Geschwindigkeit jedes Balls, während er die Rampe hinunterrollt, indem Sie ihn messen. Sehen Sie, wie weit es rollt und wie schnell es eine vorbestimmte Ziellinie überquert. Nehmen Sie Anpassungen am Experiment vor, indem Sie die Neigung der schiefen Ebene entweder steiler oder flacher variieren und die Geschwindigkeit und die zurückgelegte Strecke des Balls messen. Verwenden Sie als Nächstes verschiedene Ballgrößen – von Basketbällen bis hin zu Golfbällen – und sehen Sie den Unterschied in Geschwindigkeit und Distanz. Bestimmen Sie die Masse jedes Balls und sehen Sie, ob dies die zurückgelegte Entfernung beeinflusst. Erlauben Sie den Schülern, die Prinzipien der Trägheit, Schwerkraft und Reibung anzuwenden, um ihre Ergebnisse zu erklären.
Schüler der fünften Klasse können ihre Experimente mit Kugelrollen erweitern und die Informationen verwenden, die sie haben über Masse, Trägheit und Reibung gewonnen, um eine Achterbahn für Murmeln oder andere kleine Kugeln. Lassen Sie die Schüler erklären, was passiert und auf welche Probleme sie stoßen. Lassen Sie sie erklären, wie sie die Probleme gelöst haben und warum ihre Lösungen funktioniert haben.
Kraft versetzt einen Gegenstand in Bewegung. Lassen Sie die Schüler eine Schnur an einem kleinen Spielzeugauto befestigen. Das Auto jedes Schülers sollte zu Vergleichszwecken ungefähr gleich groß sein, oder Sie können jedes Auto wiegen, um die Masse zu bestimmen, bevor Sie beginnen. Diese Autos können aus Bausätzen gebaut werden, wenn Sie das Budget haben, oder jeder Schüler kann ein Auto mitbringen. Lassen Sie die Schüler an der Schnur ziehen, um dem Objekt Kraft zu verleihen, und beobachten Sie dann, was passiert. Besprechen Sie die Nettokraft auf das Objekt und sprechen Sie darüber, warum die Autos anhalten. Bauen Sie Barrieren auf, um die Autos am Ende der Fahrt zu stoppen und diskutieren Sie, welche Kräfte am Werk sind. Diskutieren Sie die Newtonschen Bewegungsgesetze und ihre Anwendung auf dieses Experiment.
Verwenden Sie in einer Variation des ersten Experiments eine schiefe Ebene in verschiedenen Höhen. Konstruiere ein Flugzeug mit einem Buch, einem Stück Holz, etwas Pappe, Holzklötzen oder einem anderen langen, flachen Gegenstand. Wählen Sie eine Vielzahl von Haushaltsgegenständen wie einen Radiergummi, einen zerknüllten Papierball, einen Bleistift oder eine Büroklammer. Sagen Sie voraus, wie sie das Flugzeug herunterrollen werden – welches am schnellsten und langsamsten sein wird, welches nicht rollt und welches Probleme haben wird. Erklären Sie Vorhersagen. Führen Sie dann das Experiment durch und sehen Sie, welche Hypothesen richtig waren. Erklären Sie die Ergebnisse anhand von Bewegungs-, Trägheits-, Kraft- und Reibungsgesetzen.