Mācību materiāli
Kosmosa izziņas centrs izstrādātie materiāli pedagogiem, ko izmantot mācību procesā. Materiāli ir izstrādāti ar mērķi papildināt esošo mācību saturu un piedāvāt jaunas idejas dabaszinātnēs, tehnoloģijās, inženierzinātnēs un matemātikas mācību jomā.
Vēlam, lai radītais palīdz veidot saistošas mācību stundas, kas sekmē skolēnu interesi un izpratni par STEM un kosmosu!🔭
Materiāli veidoti Eiropas Ekonomikas zonas finanšu instrumenta un Norvēģijas finanšu instrumenta 2014.–2021. gada perioda programmas “Pētniecība un izglītība” aktivitātes “Inovācijas centri” projektu “Inovācijas centra izveidošana Cēsīs” Nr. NFI/IC/VIAA/2020/3 ietvaros.
Sākumskola
1. Cilvēka programmēšana
Pamatinformācija
Mācību joma: Matemātika, Tehnoloģijas – Datorika |
Klašu posms: 1. – 6. klasei |
Sarežģītības līmenis (1.–3.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Programmēšanas valoda, Komunikācija, Mēness izpēte, Roveris, Datorika, Matemātika |
Kopsavilkums
Šī aktivitāte iepazīstinās skolēnus ar algoritmisko domāšanu, plānojot, pārbaudot un īstenojot izpētes misiju uz Mēness. Skolēni darbojas pāros “Misijas kontroliera” un “Rovera” lomā. Viens skolēns dos komandas, lai otrs varētu “akli” pārvietoties pa Mēness karti. Viņiem jāiziet noteikts maršruts, ko paši iepriekš plānojuši, lai izvairītos no šķēršļiem, veiktu misiju un droši nokļūtu galamērķī. Aktivitātes īstenošanai nav nepieciešama papildus elektronika. |
2. Rovera izveide un testēšana
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības, Dizains un tehnoloģijas |
Klašu posms: 4. – 5. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.–5.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Dizains un tehnoloģijas, Programmēšana, Datorika |
Kopsavilkums
Aktivitāte iepazīstinās skolēnu ar algoritmisko domāšanu, kā arī vizuālo programmēšanu, plānojot un programmējot kosmosa bāzes roveri. Skolēni darbojas grupās pa 4, 2 skolēni pēta informāciju par roverim veicamajām misijām un 2 skolēni veic rovera kustību ieprogrammēšanu. Plānotais maršruts tiek ieprogrammēts roverī un tiek testēta tā darbība uz Mēness kartes. Aktivitātes īstenošanai nepieciešama ieprogrammējams roveris. |
3. Raķetes izveide un testēšana
Pamatinformācija
Mācību joma: Dabaszinības |
Klašu posms: 1. – 3. klasei |
Sarežģītības līmenis (1.–3.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Nedzīvs objekts, raķete, kustība, pētīt |
Kopsavilkums
Šī aktivitāte mudina jaunieti pieņemt datos balstītu lēmumu veidojot savu pirmo raķeti. Skolēni, veido savu gaisa raķeti, raķetes būvē tiek fiksēti dati par raķetes dizainu, pēc raķetes starta tiek izdarīti secinājumi par materiālu izvēli un dizaina īpatnību ietekmi uz raķetes lidojuma trajektoriju un attālumu. Aktivitātes īstenošanai nepieciešama pirms tam izgatavots raķešu palaišanas stends. |
4. Komunikācija ar misijas kontroli
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības, Dizains un tehnoloģijas |
Klašu posms: 4. – 5. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.–5.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Dizains un tehnoloģijas, Programmēšana, Datorika |
Kopsavilkums
Aktivitāte iepazīstinās skolēnu ar komunikācijas sistēmām un to svarīgumu, veidojot pašiem savu Morzes koda saziņas sistēmu.
Skolēni sākumā iemācās lietot Morzes kodu, pēc tam viņi darbojas grupās pa 3.
1 skolēns darbojas ar atslēgvārdu tulkošanu kamēr 2 skolēni ieprogrammē saziņas sistēmu. Pēc tam tiek izplānots rovera maršruts un skolēni nosūta viens otram maršruta koordinātes.
5. Lokācijas izvēle uz Mēness
Pamatinformācija
Mācību joma: Dabaszinības |
Klašu posms: 1. – 6. klasei |
Sarežģītības līmenis (1.–3.):🚀🚀🚀 |
Sarežģītības līmenis (4.–6.):🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Mēness, Mēness bāze datu analīze, zinātniskais skaidrojums, kritiskā domāšana |
Kopsavilkums
Šajā nodarbībā skolēniem jāizvēlas piemērota vieta astronautu bāzei uz Mēness, izmantojot piedāvātos datus.
Dažādām vietām uz Mēness būs atšķirīgi resursi un apstākļi. Tiek ņemti vērā tādi faktori kā ģeoloģija, resursi, sakaru nodrošināšanas iespējas un virsmas temperatūra.
Izvēloties labāko nosēšanās vietu, skolēniem ir jāizsver tās ieguvumi un riski.
6. Gaisa kvalitātes noteikšana
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības |
Klašu posms: 4. – 5. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.–5.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Dizains un tehnoloģijas, Programmēšana, Datorika, Saules baterijas |
Kopsavilkums
Šajā nodarbībā skolēni programmē Micro:bit, lai tas spētu nolasīt gaisa kvalitātes sensora datus. Tiek izveidota sistēma, kura brīdina par sliktu gaisa kvalitāti un spēj nosūtīt datus uz bāzes staciju.
7. Augu laistīšanas sistēma
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības, Matemātika, Inženierzīnības |
Klašu posms: 4. – 5. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.–5.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Elektriskās ķēdes, Augs, Automātiskās sistēmas, Dizains, Inženierzinības, Programmēšana, Datorika |
Kopsavilkums
Aktivitāte iepazīstinās skolēnu ar algoritmisko un dizaina domāšanu, kā arī vizuālo programmēšanu, veidojot un testējot automātisko augu laistīšanas sistēmu.
Skolēni darbojas pāros, identificējot ikdienas problēmas un plānojot automatizētu sistēmu to risināšanai. Tiek veikta sistēmas programmēšana un prototipa izveide no dotajiem materiāliem.
8. Saules sensora izveide
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības |
Klašu posms: 4. – 5. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.–5.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Dizains un tehnoloģijas, Programmēšana, Datorika, Saules baterijas |
Kopsavilkums
Aktivitāte skolēni padziļina savas zināšanas vizuālajā programmēšanā, individuāli programmējot un testējot saules baterijas pozicionēšanas un datu ievākšanas sistēmu.
Pamatskola
1. Vēja ģeneratora izveide
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības, Inženierzinības, Dizains un tehnoloģijas |
Klašu posms: 7. klasei |
Sarežģītības līmenis (7.kl.):🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Elektriskās ķēdes, Dizains un tehnoloģijas, Dizains, Inženierzinības, Programmēšana, Datorika |
Kopsavilkums
Aktivitāte iepazīstinās skolēnu ar algoritmisko un dizaina domāšanu, kā arī vizuālo programmēšanu, veidojot un testējot vēja ātruma noteikšanas sistēmu.
Skolēni darbojas pāros, identificējot ikdienas problēmas un plānojot automatizētu sistēmu to risināšanai. Tiek veikta sistēmas programmēšana un prototipa izveide no
dotajiem materiāliem.
2. Kosmosa raķetes augstuma noteikšana
Pamatinformācija
Mācību joma: Matemātika |
Klašu posms: 7. – 9. klasei |
Sarežģītības līmenis (7.-9.kl.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Trijstūra veidi, leņķi pie paralēlām taisnēm, trijstūra leņķu summa, trijstūra augstums |
Kopsavilkums
Nodarbības laikā skolēni izveido papīra raķetes modeli, kuru izšauj ar pneimatiskās palaišanas iekārtu. Izmantojot pašu veidotu mērierīci (vienkāršotu sekstantu), nosaka leņķus un aprēķina taisnleņķa trijstūra augstumu/kateti – raķetes lidojuma augstumu.
Skolēni uzdevumu veic grupās pa 3. Grupā sadala lomas – raķešbūves inženieris, datu apstrādes inženieris un metroloģijas inženieris.
1 skolēns darbojas ar raķetes modeļa izveidi, 1 skolēns darbojas ar datu apstrādes un apkopošanas tabulas izveidi, 1 skolēns veido mērierīci. Pēc tam notiek raķetes starts un mērījumu, un aprēķinu veikšana.
3. Kontrolēta kravas nolaišana un izpletņa dizains
Pamatinformācija
Mācību joma: Fizika, Matemātika |
Klašu posms: 7. – 8. klasei |
Sarežģītības līmenis (7.-8.kl.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Vienmērīga kustība, ātrums, laiks, ceļš. |
Kopsavilkums
Skolēni tiek iepazīstināti ar informāciju, ka Zemes tuvās orbītās ir ne tikai funkcionējoši, bet arī nefunkcionējoši satelīti un pat to atlūzas. Skolēni izvēlas dažāda svara objektus, lai izstrādātu izpletni objektu drošai nogādāšanai uz Zemes, lai būtu iespējama dārgo un reto materiālu atkārtota izmantošana.
Uzdevuma laikā skolēni praktiski darbojas izpletņa izveidē, vienlaikus apgūstot būtiskus fizikas pamatskolas kursa konceptus.
Skolēni uzdevumu veic pāros.
Pamatinformācija
Mācību joma: Matematika, Datorika |
Klašu posms: 7. – 9. klasei |
Sarežģītības līmenis (7.-8.kl.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Datorredze, laukuma aprēķins, krāsu kods |
Kopsavilkums
Nodarbībā skolēni tiek iepazīstināti ar aktuālajiem sasniegumiem kosmosa izpētē. Tiek apskatītas arī situācijas, kad viss nenoris kā plānots un ir nepieciešams veikt meklēšanas darbus ar satelītu palīdzību. Skolēni sākumā atkārto dažādas datu analīzes paņēmienus, uzzina, ka arī attēli var tik izmantoti kā dati. Skolēni iepazīstas ar datorredzes algoritma kodu un kādi parametri ir nepieciešami tā darbībai |
Skolēni veic nepieciešamos aprēķinus, lai mainītu datorredzes programmas kodu, lai tas spētu atrast attēlos pazudušo zondi un varētu noteikt tās atrašanās vietu.
5. Digitālās kameras izveide
Pamatinformācija
Mācību joma: Datorika |
Klašu posms: 7. – 9. klasei |
Sarežģītības līmenis (7.-9.kl.):🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritms, programmvadāma ierīce |
Kopsavilkums
Nodarbībā tiek padziļināti apskatīta programmvadāma ierīce – digitālā kamera, dalībnieku uzdevums ir fiziski pieslēgt kameru Micro:Bit mikro kontrolierim. uzrakstīt kodu un iegūt digitālu attēlu.un kādi parametri ir nepieciešami tā darbībai |
Skolēni veic nepieciešamos aprēķinus, lai mainītu datorredzes programmas kodu, lai tas spētu atrast attēlos pazudušo zondi un varētu noteikt tās atrašanās vietu.
Pamatinformācija
Mācību joma: Matemātika |
Klašu posms: 6. – 7. klasei |
Sarežģītības līmenis (6.-7.kl.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Gravitācija, bezsvara stāvoklis, koordinātu plakne, datu analīze. |
Kopsavilkums
Skolēni tiek iepazīstināti ar informāciju, ka tuvāko gadu laikā aizvien biežāk notiks dažādas kosmosa misijas, kas saistītas ar Marsa izpēti, kā arī, ka 50 gadu laikā cilvēka ceļojums uz Marsa būs realitāte. Lai droši nosēstos uz Marsa virsmas visticamāk būs jāizmanto vairāki inženiertehniski risinājumi, no kuriem viens būs izpletņu izmantošana. Taču, kā zināt, ka nosēšanās modulis ir droši nolaidies? Lai atbildētu uz šo jautājumu, ir būtiski izprast datu analīzi, kas ļauj izdarīt secinājumus vizuāli neredzot notikumu vietu. Skolēni iemācās analizēt datus un izprot vienkāršāko sensoru darbību, kas sniedz iespēju noteikt objektu pozicionēšanu. Skolēni uzdevumu veic pāros. Uzdevuma laikā skolēni praktiski darbojas veicot eksperimentus, novērojumus un datu analīzi, vienlaikus apgūstot būtiskus matemātikas optimālo līmeņu kursu konceptus.
Vidusskola
1. Raķetes augstuma noteikšana
Pamatinformācija
Mācību joma: Fizika, Matemātika |
Klašu posms: 10. – 11. klasei |
Sarežģītības līmenis (10.-11.kl.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Leņķa mērīšana, platleņķa trijstūra augstums, trijstūra laukums, sinusa teorēma, trigonometrija, trijstūra leņķu summa |
Kopsavilkums
Nodarbības laikā skolēni izveido papīra raķetes modeli, kuru izšauj ar pneimatiskās palaišanas iekārtu. Izmantojot pašu veidotu mērierīci (vienkāršotu sekstantu), nosaka leņķus un aprēķina platleņķa trijstūra laukumu, izmantot sakarību ar trijstūra malām un leņķi starp tām, bet izmantojot trijstūra laukuma formulu, izmantojot sakarību starp trijstūra pamata malu un augstumu pret to, aprēķina trijstūra augstumu – raķetes lidojuma augstumu.
Skolēni uzdevumu veic grupās pa 3. Grupā sadala lomas – raķešbūves inženieris, datu apstrādes inženieris un metroloģijas inženieris.
1 skolēns darbojas ar raķetes modeļa izveidi, 1 skolēns darbojas ar datu apstrādes un apkopošanas tabulas izveidi, 1 skolēns veido mērierīci. Pēc tam notiek raķetes starts un mērījumu, un aprēķinu veikšana.
2. Kontrolēta kravas nolaišana un izpletņa dizains
Pamatinformācija
Mācību joma: Fizika, Matemātika |
Klašu posms: 10. – 11. klasei |
Sarežģītības līmenis (10.-11.kl.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Vienmērīga kustība, pretēji un pretēji vērsti spēki, pētniecība |
Kopsavilkums
Skolēni tiek iepazīstināti ar informāciju, ka Zemes tuvās orbītās ir ne tikai funkcionējoši, bet arī nefunkcionējoši satelīti un pat to atlūzas. Skolēni izvēlas dažāda svara objektus, lai izstrādātu izpletni objektu drošai nogādāšanai uz Zemes, lai būtu iespējama dārgo un reto materiālu atkārtota izmantošana.
Skolēnu galvenais uzdevums ir izprast pētījuma gaitu un pozitīvi interpretēt arī rezultātus, ja tie nav tādi, kā cerēts.
Skolēni darbojas grupās pa 6, bet uzdevumu veic pāros un rezultātus salīdzina lielajā grupā. Uzdevuma laikā skolēni praktiski darbojas izpletņa izveidē, vienlaikus apgūstot būtiskus fizikas pamatskolas kursa konceptus.
Apvienotie klašu posmi
1. Cilvēka programmēšana
Pamatinformācija
Mācību joma: Matemātika, Tehnoloģijas – Datorika |
Klašu posms: 4. – 7. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.-5.kl.):🚀🚀 |
Sarežģītības līmenis (6.-7.kl.):🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 90 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Programmēšanas valoda, Komunikācija, Mēness izpēte, Roveris, Datorika, Matemātika, Kombinatorika |
Kopsavilkums
Šī aktivitāte iepazīstinās skolēnus ar algoritmisko domāšanu, plānojot, pārbaudot un īstenojot izpētes misiju uz Mēness.
Skolēni darbojas pāros “Misijas kontroliera” un “Rovera” lomā. Viens skolēns dos komandas, lai otrs varētu “akli” pārvietoties pa Mēness karti. Viņiem jāiziet noteikts maršruts, ko paši iepriekš plānojuši, lai izvairītos no šķēršļiem, veiktu misiju un droši nokļūtu galamērķī.
Aktivitātes īstenošanai nav nepieciešama papildus elektronika.
2. Komunikācija ar misijas kontroli
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības, Dizains un tehnoloģijas |
Klašu posms: 4. – 9. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.-9.kl.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 80 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Dizains un tehnoloģijas, Programmēšana, Datorika |
Kopsavilkums
Aktivitāte iepazīstinās skolēnu ar komunikācijas sistēmām un to svarīgumu, veidojot pašiem savu Morzes koda saziņas sistēmu.
Skolēni sākumā iemācās lietot Morzes kodu, pēc tam viņi darbojas grupās pa 3.
Skolēni saņem diferencētus uzdevumus atbilstoši vecumposmam, zināšanām un spējām. Skolēni darbojas pāros neatkarīgi. Neatkarīgi no grūtības līmeņa, skolēni darba noslēguma process ir saistīts, tādējādi uzsverot ikviena pienesumu kopīgajā uzdevumā
2. Komunikācija ar misijas kontroli
Pamatinformācija
Mācību joma: Tehnoloģijas – Datorika, Dabaszinības, Dizains un tehnoloģijas |
Klašu posms: 4. – 9. klasei |
Sarežģītības līmenis (4.-9.kl.):🚀🚀🚀🚀 |
Nodarbības ilgums: 80 min. |
Atslēgvārdi: Algoritmi, Dizains un tehnoloģijas, Programmēšana, Datorika |
Kopsavilkums
Aktivitāte iepazīstinās skolēnu ar komunikācijas sistēmām un to svarīgumu, veidojot pašiem savu Morzes koda saziņas sistēmu.
Skolēni sākumā iemācās lietot Morzes kodu, pēc tam viņi darbojas grupās pa 3.
Skolēni saņem diferencētus uzdevumus atbilstoši vecumposmam, zināšanām un spējām. Skolēni darbojas pāros neatkarīgi. Neatkarīgi no grūtības līmeņa, skolēni darba noslēguma process ir saistīts, tādējādi uzsverot ikviena pienesumu kopīgajā uzdevumā