Qayçı Yaradanları

Tikinti materialları

Tələb olunan materiallar

• Köpük lövhələri
• Skotç lent
• yapışqan
• Diş ipləri
• Qutu kəsici

Model komponentləri

• Alt qayçı lövhəsi
• Üst qayçı lövhəsi
• Qayçı işlətmək üçün əl qolu
• Mil kimi xidmət etmək üçün qələmin bir hissəsi
• Kəsmə lövhələrinin bir araya gəldiyi yer üçün köpük lövhəsi (müəllim tərəfindən əvvəlcədən kəsilmiş)
• Əl qolu üçün ikiqat qalın dayanacaq
• 8 qayçı kənarı (həqiqi qayçıların kəsici kənarlarını təmsil edir)
• Qələm milinin uclarını yaratmaq üçün 10 diş çubuğu

Müəllim əvvəlcədən aşağıdakı diaqrama görə köpük lövhəsini kəsərək şagirdlərə əvvəlcədən kəsilmiş formalar verməlidir. Şagirdlər daha sonra kiçik hissələri yapışqanla təchiz olunmuş böyük hissələrə yığırlar. Yapışqanın qurumasına icazə verin. Ertəsi gün və ya dərs dövründə şagirdlər həm alt, həm də üst qayçı lövhələrinin kənar ucunda lentlə qayçı modelini yığmalıdırlar. Diş çubuqlarını qələmdəki deliklərdən sürüşdürün və ya qələmə yapışdırın.

Materialları

• Dırnaq kəsmə modelləri

proses

• Tələbələr dırnaq kəsmə modelini işlədərək dırnaq kəsmə modelini sınaqdan keçirirlər

Design Challenge

Təqdim olunan materiallardan istifadə edərək bir sıra dırnaq qayçılarının işləyən bir modelinin qurulması problemi ilə qarşılaşan bir mühəndis qrupunuz. Modelinizi bitirdikdən sonra, dırnaqlarınızın kəsilməsini təqlid etmək üçün dizaynınızı sınayın.

Bundan sonra, telefon kitabçasını kitaba toxunmadan sinifin bir tərəfindən digərinə köçürmək üçün sadə maşınlardan istifadə edərək bir plan hazırlamaqda çətinlik çəkəcəksiniz. Çözümünüzdə ən az bir sadə maşın istifadə etməlisiniz ... ancaq istədiyiniz qədər istifadə edə bilərsiniz.

Meyarları

• Modeli qurmaq üçün Tələbə İş vərəqində göstərilən təlimatları izləyin

Məhdudiyyətlər

• Yalnız təqdim olunan materiallardan istifadə edin

1. Sınıfı 2 nəfərlik komandalara ayırın.
2. Clipper Creations iş vərəqini paylayın.
3. Arxa plan anlayışları bölməsindəki mövzuları müzakirə edin. "Kolu" çox diqqətlə izləyən sadə maşın növlərini vurğulayın. Tələbələrə dırnaq qayçı modellərini yığmaq üçün Tələbə İş vərəqindən istifadə etməyi öyrət.
4. Mühəndislik Dizayn Prosesi, Dizayn Çağırışı, Kriteriyalar, Məhdudiyyətlər və Materialları nəzərdən keçirin.
5. Hər bir komandanı öz materialları ilə təmin edin.
6. Tələbələrin dırnaq qayçı dəstinin işləyən bir modelini qurmalı olduqlarını izah edin.
7. Tikməli olduqları vaxtı elan edin (1 saat tövsiyə olunur).
8. Vaxtında saxlamağınızı təmin etmək üçün bir taymer və ya onlayn bir saniyəölçəndən istifadə edin (geri sayma xüsusiyyəti). (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Tələbələrə tapşırıqda qalmaq üçün müntəzəm "vaxt yoxlamaları" verin. Mübarizə edirlərsə, onları daha tez bir həll yoluna aparacaq suallar verin.
9. Şagirdlər, Tələbə İş vərəqində göstərilən təlimat və diaqramlardan istifadə edərək modellərini qurur və qururlar
10. Komandalar dizaynlarını qururlar.
11. Komandalar, dırnaq kəsicinin dırnaqlarını necə kəsəcəyini simulyasiya edərək dizaynlarını sınayırlar.
12. Model quruluşunu tamamladıqdan sonra, tələbə komandalarına, kitabçaya toxunmadan telefon kitabını sinifin bir tərəfindən digərinə köçürmək üçün sadə maşınlardan istifadə edərək bir plan hazırlamağı tapşırın. Çözümlərində ən azı bir sadə maşın istifadə etməlidirlər ... amma istədikləri kimi istifadə edə bilərlər. Planlarını eskiz etməlidirlər.
13. Bir sinif olaraq şagirdin düşüncə suallarını müzakirə edin.
14. Mövzu ilə bağlı daha çox məzmun üçün “Dərin qazma” bölməsinə baxın.

Tələbə Yansıması (mühəndislik dəftəri)

1. Dizaynınızın ən təsirli hissəsi - planlaşdırıldığı kimi işləyən hissəsi hansı oldu?
2. Dizaynınızın ən az təsirli hissəsi nə idi - ən çox problem yaradan və ya planlaşdırdığınız kimi işləməyən hissə?
3. Orijinal planınızı yenidən edə bilsəydiniz, nəyi dəyişərdiniz?
4. Sizcə, mühəndislər ən yaxşı məhsulu və ya prosesi hazırlamaq üçün dizayn etməli, yenidən dizayn etməli və yenidən dizayn etməlidirlərmi? Zamanla dəyişən bir məhsula və ya prosesə bir nümunə verin (telefon və ya təyyarə kimi).

Dərs yaşlı tələbələr üçün 1 sinif müddətində edilə bilər. Bununla birlikdə, şagirdlərin tələsməməsinə kömək etmək və tələbə müvəffəqiyyətini təmin etmək üçün (xüsusilə kiçik şagirdlər üçün) dərsi iki dövrə ayırın, şagirdlərə beyin fırtınası keçirmək, fikirlərini sınamaq və dizaynlarını dəqiqləşdirmək üçün daha çox vaxt verin. Növbəti sinif dövründə test və icmal aparın.

Müəllim Resursları

Tipik olaraq, maşınlar bir obyekti hərəkət etdirmək üçün lazım olan qüvvənin miqdarını azaltmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Amma prosesdə məsafə artır. Təkərli kürsü rampası bu əlaqənin asan bir nümunəsidir. Zəhmət və güc miqdarı azaldıqda (güc) faktiki məsafə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Buna görə də həqiqi işin miqdarı eynidir. Maşınların tipik tətbiqi səy və ya qüvvəni azaltmaq olsa da, bunun heç bir üstünlüyü olmayan maşınların əhəmiyyətli tətbiqləri var - yəni güc azalmır və ya əslində üstünlüyü azalır - yəni güc artır. Heç bir üstünlük verməyən bir maşının ən yaxşı nümunəsi sadə və ya tək kasnaqdır. Tək bir kasnak yalnız səy qüvvəsinin istiqamətini dəyişir. Bir pərdə çəkmə nümunədir.

Dırnaq qayçıları qollara nümunədir. Qayçıların sapına tətbiq olunan qüvvə qayçı bıçaqlarını sıxır, beləliklə bıçaqlar dırnağa toxunur və kəsir. Bir dırnaq qayçısında dayaq, kəsicinin iki hissəsi arasındakı dönmə birləşməsidir.

Sadə Maşınlara Giriş

Sadə maşınlar "sadədir", çünki əksəriyyətində yalnız bir hərəkət edən hissə var. Sadə maşınları bir araya gətirdikdə çəmən biçən maşın, maşın, hətta elektrikli burun saç düzəltmə kimi kompleks bir maşın əldə edirsən! Unutmayın ki, maşın işi asanlaşdıran hər hansı bir cihazdır. Elmdə "iş" bir şeyi hərəkətə gətirmək deməkdir. Sadə bir maşından istifadə edərkən əslində eyni miqdarda iş gördüyünüzü bilmək vacibdir - daha asan görünür. Sadə bir maşın, bir şeyi daşımaq üçün lazım olan zəhmətin miqdarını azaldır, ancaq eyni miqdarda işi yerinə yetirmək üçün onu daha böyük bir məsafəyə köçürürsən. Unutmayın ki, sadə maşınlardan istifadə edərkən enerji alveri var.

Tipik olaraq, maşınlar bir obyekti hərəkət etdirmək üçün lazım olan qüvvənin miqdarını azaltmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Amma prosesdə məsafə artır. Təkərli kürsü rampası bu əlaqənin asan bir nümunəsidir. Zəhmət və güc miqdarı azaldıqda (güc) faktiki məsafə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Buna görə də həqiqi işin miqdarı eynidir. Maşınların tipik tətbiqi səy və ya qüvvəni azaltmaq olsa da, bunun heç bir üstünlüyü olmayan maşınların əhəmiyyətli tətbiqləri var - yəni güc azalmır və ya əslində üstünlüyü azalır - yəni güc artır. Heç bir üstünlük verməyən bir maşının ən yaxşı nümunəsi sadə və ya tək kasnaqdır. Tək bir kasnak yalnız səy qüvvəsinin istiqamətini dəyişir. Bir pərdə çəkmə nümunədir.

Dırnaq qayçıları qollara nümunədir. Qayçıların sapına tətbiq olunan qüvvə qayçı bıçaqlarını sıxır, beləliklə bıçaqlar dırnağa toxunur və kəsir. Bir dırnaq qayçısında dayaq, kəsicinin iki hissəsi arasındakı dönmə birləşməsidir.

Sadə maşın növləri

Bütün mexaniki maşınlar üçün əsas yaradan dörd növ sadə maşın vardır:

Lever

Həqiqətən inadkar bir otu yerdən çıxarmağa çalışın. Yalnız çılpaq əllərinizdən istifadə etmək çətin və hətta ağrılı ola bilər. Bir alətlə, əl kürəyi kimi, döyüşü qazanmalısan. Bir şeyi boşa çıxaran hər hansı bir alət qolu olur. Bir qol, bir "dayanma nöqtəsinə" (və ya nöqtəyə) "dönən" (və ya dönən) bir qol. Dırnaqları açmaq üçün istifadə etdiyiniz bir çəkicin dırnaq ucunu düşünün. Bu bir qol. Səthin bir nöqtəsinə söykənən əyri bir qol. Əyri qolu döndərdiyiniz zaman, dırnağı səthdən azad edir. Və bu çətin işdir! Üç növ qolu var:

• Birinci Sınıf Kolu - Dayaq nöqtəsi qüvvə qolu ilə qolu arasında yerləşirsə, qol birinci sinif qolu kimi təsvir olunur. Əslində bir çoxumuz bu tip qolu tanıyırıq. Klassik diş-totter nümunəsidir-və ya dırnaq qayçı.
• İkinci sinif qolu - İkinci sinif qolunda, yük qolu dayaq nöqtəsi ilə güc qolu arasında yerləşir. Bu növ qolun yaxşı bir nümunəsi əl arabasıdır.
• Üçüncü sinif qolu - Bu qollar sinfində güc qolu dayaq nöqtəsi ilə yük qolu arasında yerləşir. Bu tənzimləmə sayəsində yükü hərəkət etdirmək üçün nisbətən böyük bir qüvvə tələb olunur. Bu, qüvvə qolunun nisbətən kiçik bir hərəkəti ilə yükün uzun bir məsafədə hərəkəti yaratmaq mümkün olması ilə kompensasiya olunur. Bir balıq çubuğunu düşünün!

Maili təyyarə

Təyyarə düz bir səthdir. Məsələn, hamar taxta bir təyyarədir. İndi təyyarə yerdə uzanırsa, işinizi görməyə kömək etməyəcəkdir. Bununla birlikdə, o təyyarə meylli və ya meylli olduqda, obyektləri məsafələr boyunca hərəkət etdirməyinizə kömək edə bilər. Və bu işdir! Ümumi meylli bir təyyarə bir rampadır. Ağır bir qutunun yükləmə yuvasına qaldırılması, qutuyu bir rampaya sürüşdürsəniz çox sadədir - sadə bir maşın.

Paz

• Eğimli təyyarənin hamar tərəfini istifadə etmək əvəzinə, başqa işlər görmək üçün sivri kənarları da istifadə edə bilərsiniz. Məsələn, kənarları bir-birindən uzaqlaşdırmaq üçün istifadə edə bilərsiniz. Sonra meylli düzlük bir pazdır. Beləliklə, bir kama əslində bir növ meylli bir təyyarədir. Balta bıçağı bir pazdır. Bıçağın kənarını düşünün. Hamar meylli bir səthin kənarıdır. Bu pazdır!

vint

• İndi meylli bir təyyarə götürün və silindrinə sarın. Kəskin kənarı başqa bir sadə vasitəyə çevrilir: vida. Rampanın yanına bir metal vida qoyun və oxşarlıqları görmək çətindir, amma vida əslində başqa bir meyilli müstəvidir. Vida işləməyinizə necə kömək edir? Bir metal vidanın hər növbəsi bir metal parçanı taxta boşluqdan keçirməyə kömək edir.

Təkər və Dingil

Təkər, ox adlanan mərkəzi çubuğa bərkidilmiş dairəvi diskdir. Bir avtomobilin sükanı təkər və oxdur. Əllərimizi qoyduğumuz və güc tətbiq etdiyimiz hissəyə (tork) kiçik oxu çevirən təkər deyilir. Tornavida təkər və oxun başqa bir nümunəsidir. Çılpaq əllərinizlə sıx bir vint açmaq mümkün deyil. Qalın tutacaq təkərdir, metal mil isə oxdur. Sap nə qədər böyükdürsə, vidayı çevirmək üçün daha az güc tələb olunur.

Blok

Təkər bir ox əvəzinə bir ip və ya kordonu da döndərə bilərdi. Təkər və oxun bu dəyişməsi kasnaqdır. Bir kasnaqda bir kəmər təkər ətrafında dolanır. Təkər döndükcə şnur hər iki istiqamətdə hərəkət edir. İndi kordona bir çəngəl bağlayın və əşyaları qaldırmaq və endirmək üçün təkərin fırlanmasını istifadə edə bilərsiniz. Bayraq dirəyində, məsələn, bir kasnağa bir ip bağlanır. İpdə ümumiyyətlə iki qarmaq olur. Şnur kasnağın ətrafında fırlanır və bayrağı bağlaya biləcəyiniz kancaları aşağı salır. Sonra kordonu döndərin və bayraq dirəyə yüksək qalxır.

tövsiyə Reading

• Ağacda Mexanik Möcüzələr Yaratmaq (ISBN: 978-1626548862)
• Sally Nankivell-Aston, Dorothy Jackson tərəfindən Sadə Maşınlarla Elm Təcrübələri (Elm Təcrübələri) (ISBN: 978-0531154458)

Yazı fəaliyyəti

Dırnaq qayçılarının digər dizayn nümunələrini müəyyənləşdirin. Dizaynların necə fərqləndiyini və fərqli dizaynların qayçı funksiyasına necə təsir edə biləcəyi haqqında bir esse (və ya yaşa görə paraqraf) yazın.

Kurikulum çərçivələrinə uyğunlaşdırma

Qeyd: Bu seriyadakı bütün dərs planları Milli Elm Təhsil Standartları tərəfindən istehsal olunan  Milli Tədqiqat Şurası və Milli Elm Müəllimləri Dərnəyi tərəfindən, tətbiq olunarsa, Beynəlxalq Texnologiya Təhsili Birliyinin Texnoloji Savadlılıq Standartlarına və ya Milli Riyaziyyat Müəllimləri Şurasının Məktəb Riyaziyyatının Əsas və Standartlarına da təsdiq edilmişdir.

Milli Elm Təhsil Standartları K-4 sinifləri (4 - 9 yaş) 

MÜNDƏRİCAT STANDART A: Elm sorğu kimi

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər inkişaf etməlidir

• Elmi araşdırma aparmaq üçün lazımi qabiliyyətlər
• Elmi araşdırma haqqında anlayış

MÜNDƏRİCAT STANDART E: Elm və Texnologiya

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər inkişaf etməlidir

• Texnoloji dizayn bacarıqları

MÜNDƏRİCAT STANDART F: Fərdi və Sosial Perspektivlərdə Elm

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər anlayışlarını inkişaf etdirməlidirlər

• Yerli problemlərdə elm və texnologiya

MÜNDƏRİCAT STANDART G: Elmin tarixi və təbiəti

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər anlayışlarını inkişaf etdirməlidirlər

• Elm insan səyləri kimi

Milli Elm Təhsil Standartları 5-8 siniflər (10 - 14 yaş) 

MÜNDƏRİCAT STANDART A: Elm sorğu kimi

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər inkişaf etməlidir

• Elmi araşdırma aparmaq üçün lazımi qabiliyyətlər
• Elmi araşdırma haqqında anlayışlar

MÜNDƏRİCAT STANDART E: Elm və Texnologiya

5-8 siniflərindəki fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər inkişaf etməlidir

• Texnoloji dizayn bacarıqları
• Elm və texnika ilə bağlı anlayışlar

MÜNDƏRİCAT STANDART F: Fərdi və Sosial Perspektivlərdə Elm

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər anlayışlarını inkişaf etdirməlidirlər

• Risklər və faydalar
• Cəmiyyətdə elm və texnika

MÜNDƏRİCAT STANDART G: Elmin tarixi və təbiəti

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər anlayışlarını inkişaf etdirməlidirlər

• Elm insan səyləri kimi
• Elm tarixi

Milli Elm Təhsil Standartları 9-12 siniflər (14-18 yaş)

MÜNDƏRİCAT STANDART A: Elm sorğu kimi

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər inkişaf etməlidir

• Elmi araşdırma aparmaq üçün lazımi qabiliyyətlər
• Elmi araşdırma haqqında anlayışlar

MÜNDƏRİCAT STANDART E: Elm və Texnologiya

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər inkişaf etməlidir

• Texnoloji dizayn bacarıqları
• Elm və texnika ilə bağlı anlayışlar 

MÜNDƏRİCAT STANDART F: Fərdi və Sosial Perspektivlərdə Elm

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər anlayışlarını inkişaf etdirməlidirlər

• Şəxsi və cəmiyyət sağlamlığı
• Yerli, milli və qlobal problemlərdə elm və texnologiya

MÜNDƏRİCAT STANDART G: Elmin tarixi və təbiəti

Fəaliyyətlər nəticəsində bütün şagirdlər anlayışlarını inkişaf etdirməlidirlər

• Elmi biliklərin mahiyyəti
• Tarixi perspektivlər

Texnoloji Savadlılıq Standartları - Bütün Çağlar

Texnologiyanın təbiəti

• Standart 1: Şagirdlər texnologiyanın xüsusiyyətləri və əhatə dairəsi haqqında bir anlayış inkişaf etdirəcəklər.

Texnologiya və Cəmiyyət

• Standart 4: Şagirdlər texnologiyanın mədəni, sosial, iqtisadi və siyasi təsirləri haqqında bir anlayış inkişaf etdirəcəklər.
• Standart 6: Şagirdlər texnologiyanın inkişafında və istifadəsində cəmiyyətin rolu haqqında bir anlayış inkişaf etdirəcəklər.
• Standart 7: Şagirdlər texnologiyanın tarixə təsiri barədə bir anlayış inkişaf etdirəcəklər.

Layihə

• Standart 8: Şagirdlər dizaynın xüsusiyyətləri haqqında bir anlayış inkişaf etdirəcəklər.
• Standart 9: Şagirdlər mühəndis dizaynı haqqında bir anlayış inkişaf etdirəcəklər.
• Standart 10: Şagirdlər problemlərin həllində tədqiqat və inkişaf, ixtira və yenilik və təcrübələrin rolu barədə bir anlayış inkişaf etdirəcəklər.

Texnoloji bir dünya üçün qabiliyyətlər

• Standart 13: Şagirdlər məhsulların və sistemlərin təsirini qiymətləndirmək qabiliyyətlərini inkişaf etdirəcəklər. 

Dizayn Dünya

Standart 17: Şagirdlər informasiya və kommunikasiya texnologiyaları haqqında bir anlayış inkişaf etdirəcək və seçib istifadə edə biləcəklər.

Bir dırnaq kəsmə modeli qurun

Materiallar siyahısı

• Köpük lövhə
• skotç lent
• diş çubuqları

Modelin hissələri

• Alt qayçı lövhəsi
• Üst qayçı lövhəsi
• Qayçı işlətmək üçün əl qolu
• Mil kimi xidmət etmək üçün qələmin bir hissəsi
• Kəsmə lövhələrinin bir araya gəldiyi yerdə köpük lövhəsi pazı (müəllim tərəfindən kəsilir)
• Əl qolu üçün ikiqat qalın dayanacaq
• 8 qayçı kənarı (həqiqi qayçıların kəsici kənarlarını təmsil edir)
• Qələm milinin uclarını yaratmaq üçün 10 diş çubuğu

təlimat

Komandalarda işləyərkən, aşağıdakı illüstrasiyanı araşdırın və kiçik hissələri yapışqanla birlikdə böyük hissələrə yığın. Yapışqanın qurumasına icazə verin. Sonra, qayçı modelini həm alt, həm də üst qayçı lövhələrinin kənar ucunda bantla yığın. Diş çubuqlarını qələmdəki deliklərdən sürüşdürün və ya qələmə yapışdırın. Qayçılarınızı sınayın!

Sən mühəndissən! Bir komandada işləyin və bir telefon kitabını kitaba toxunmadan sinifin bir tərəfindən digərinə köçürmək üçün sadə maşınlardan istifadə edərək bir plan hazırlayın. Çözümünüzdə ən az bir sadə maşın istifadə etməlisiniz ... amma istəsəniz çox istifadə edə bilərsiniz.

Addım:

Komandanızın maşınını və ya həllini aşağıdakı qutuya çəkin.

İki addım:

Komandanızın planını sınayın və işlədiyini görün!

Suallar:

1. Dizaynınızın ən təsirli hissəsi - planlaşdırıldığı kimi işləyən hissəsi hansı oldu?

2. Dizaynınızın ən az təsirli hissəsi nə idi - ən çox problem yaradan və ya planlaşdırdığınız kimi işləməyən hissə?

3. Orijinal planınızı yenidən edə bilsəydiniz, nəyi dəyişərdiniz?

4. Sizcə, mühəndislər ən yaxşı məhsulu və ya prosesi hazırlamaq üçün dizayn etməli, yenidən dizayn etməli və yenidən dizayn etməlidirlərmi? Zamanla dəyişən bir məhsula və ya prosesə bir nümunə verin (telefon və ya təyyarə kimi).