Ball Run Challenge (динамічна STEM-активність)

Як ми створювали найповільнішу трасу для кульки — Ball Run Challenge

Нещодавно зі студентами ми провели динамічну STEM-активність — Ball Run Challenge. Це інженерний виклик, який заохочує мислити як інженер, застосовувати фізику, дизайн-мислення та творчість, щоб створити трасу для кульки з паперу й скотчу, по якій кулька рухатиметься якнайповільніше.

🟣 У чому суть активності?
Учасники отримали обмежений набір матеріалів: папір, один рулон скотчу, лінійку та кульку (скляну). Їхнє завдання — спроєктувати й побудувати трасу, де кулька проходить максимально довго від старту до фінішу. Основна ідея — не прискорити рух кульки, а навпаки — зупинити її шлях, додаючи вигини, повороти, перепони та хитрі елементи дизайну.

🔧 Що вчилися робити студенти:

застосовували закони фізики — гравітацію, силу тертя, енергію руху;
експериментували з конструкціями та формами траси, щоб кулька рухалась повільніше через різні кути й перешкоди;
практикували інженерний дизайн — планували, будували, тестували, потім удосконалювали свої конструкції;
працювали в командах, обговорювали рішення та обмінювалися ідеями.

📊 Що було важливо в оцінюванні результатів:
Оцінювалися не тільки час руху кульки, але і ефективність використання матеріалів (кількість паперу та скотчу), стабільність конструкції та креативність рішень. Такий підхід допомагає студентам бачити, що інженерія — це не лише швидкість, а й оптимальність і творчість.

🎥 Дивіться відео з результатами на сторінці блогу!
На нашій сторінці блогу вже опубліковане відео, де можна побачити, як кулька проходить траси, як студенти експериментують і які конструкції виявилися найефективнішими. Це чудовий спосіб переглянути реальні результати та надихнутися на власні проєкти.

💡 Порада для педагогів:
Цей виклик підходить як для STEM-клубів, так і для шкільних уроків. Його можна адаптувати для різних вікових груп — від середньої школи до старшокласників — з урахуванням складності конструкцій та додаткових завдань (наприклад, вимірювання швидкості, підрахунок потенціальної та кінетичної енергії тощо).

🧩 План STEM-уроку

Ball Run Challenge: спроєктуй найповільнішу кулькову трасу

🧠 Тема уроку

Інженерний дизайн і закони руху: як уповільнити рух кульки

🎯 Мета уроку

Сформувати в учнів розуміння того, як гравітація, тертя, нахил і форма поверхні впливають на рух тіла, через практичну інженерну задачу.

👥 Вікова група

10–16 років
(рівень складності легко адаптується)

⏱ Тривалість

45–60 хвилин

🔧 Необхідні матеріали (на одну команду)

аркуші паперу (A4)
скотч
кулька (пінг-понг або схожа)
лінійка
секундомір (можна на телефоні)
стіл / поверхня для кріплення траси

📌 Очікувані результати навчання

Після уроку учні:

пояснюють, як нахил і форма траси впливають на швидкість руху кульки;
застосовують інженерний цикл: планування → створення → тестування → вдосконалення;
працюють у команді, аргументують свої рішення;
аналізують результати експерименту.

🪜 Хід уроку

1️⃣ Мотивація та вступ (5–7 хв)

Учитель ставить запитання:

Що зазвичай відбувається з кулькою, якщо її відпустити з висоти?
Як можна уповільнити її рух?
Де в реальному житті інженерам потрібно сповільнювати рух?

👉 Коротке обговорення понять: гравітація, тертя, нахил.

2️⃣ Постановка інженерного завдання (5 хв)

Завдання для учнів:

Створити трасу з паперу та скотчу, по якій кулька рухатиметься якомога довше від старту до фінішу.

Умови:

використовувати лише надані матеріали;
кулька має рухатися самостійно (без підштовхування);
конструкція повинна бути стійкою.

3️⃣ Планування (5–10 хв)

Учні працюють у командах:

обговорюють ідеї;
роблять ескіз траси;
прогнозують, де кулька буде сповільнюватися і чому.

👉 Учитель ставить навідні запитання, але не дає готових рішень.

4️⃣ Конструювання та тестування (15–20 хв)

команди будують трасу;
тестують рух кульки;
за потреби вносять зміни в конструкцію.

💡 Заохочуй учнів:

фіксувати час руху;
спостерігати, де кулька прискорюється або зупиняється.

5️⃣ Презентація результатів (5–10 хв)

Кожна команда:

демонструє свою трасу;
називає час руху кульки;
пояснює, які інженерні рішення виявилися найефективнішими.

6️⃣ Рефлексія та обговорення (5 хв)

Питання для обговорення:

Що працювало найкраще?
Що б ви змінили, якби було більше часу?
Які фізичні явища ви спостерігали?

📊 Оцінювання (формувальне)

Можна оцінювати:

участь у командній роботі;
логіку інженерних рішень;
здатність пояснити результат;
креативність конструкції.

🔄 Ідеї для ускладнення

обмежити кількість паперу або скотчу;
додати умову фіксованої висоти старту;
порівняти різні типи кульок;
побудувати графік «час — конструктивне рішення».

Безкоштовний відео-курс. STEM-проєкт з нуля: як створити ідею та реалізувати її за допомогою ШІ

Сторінки