Выстаўленая вежа статуі

Будаўнічыя матэрыялы (для кожнай каманды)

Неабходныя матэрыялы (Гандаль/Матэрыялы "Крама")

• Кавалачкі гафрыраванага кардона (кладуцца на невялікія, сярэднія і вялікія групы)
• Газета
• індэксны карткі
• Папера
• Запас карт
• Гліна (нарэзаная на 1 "раздзелы)
• Саломкі
• Ачышчальнікі труб
• Шашлык з дрэва
• Драўляныя дзюбелі
• Сашчэпкі
• Злучныя заціскі
• Латуневыя крапежныя элементы
• Малярная стужка (разрэзаная на кавалкі 1 фут)
• Радок (разрэзаць на кавалкі 1 фут)
• Алюмініевая фальга (нарэзаная на 6 ")
• Крафт -дрот (разрэзаць на кавалкі 1 фут)
• Адтуліны
• Кіраўнікі
• Маркеры

Выпрабавальныя матэрыялы

Кнігі. Для заключнага тэсту падумайце абгарнуць 1 кнігу залатой паперай або распыліць яе золатам

матэрыялы

• Кнігі. Для заключнага тэсту падумайце абгарнуць 1 кнігу залатой паперай або распыліць яе золатам

Працэс

Праверце канструкцыі вежы -дысплея статуй. Студэнты могуць праверыць свой дызайн, паклаўшы кнігу зверху і вызначыўшы, ці зможа яна трымаць кнігу 2 хвіліны. Каб зэканоміць час, вы можаце прапанаваць усім камандам адначасова аформіць кнігу па дызайне і аб'яднаць іх у групу. 

Каманды павінны прадэманстраваць, як яны могуць разабраць вежу з выстаўленай статуяй і сабраць яе зноўку. Колькасць крокаў, якія трэба сабраць, павінна быць дададзена ў табліцу адзнак.

Design Challenge

Вы - каманда інжынераў, якія ставяць перад сабой задачу праектавання і пабудовы вежы -выстаўкі статуй для вашай мясцовай бібліятэкі, якая падтрымлівае залатую кнігу і можа быць лёгка разабрана і сабрана ў той жа час пры невялікіх выдатках.

Крытэрыі

Дысплейная вежа павінна быць:

• 4 футаў
• Магчымасць вытрымліваць 2 фунты на працягу 2 хвілін (мінімум)
• Можна разбіраць і змяшчаць у 2-літровы пакет
• Магчымасць лёгка сабраць (найменшая колькасць крокаў)
• Нізкі кошт
• Эстэтычна (унікальныя формы/ўзоры, канструкцыя акуратная, прыгожы колер)
• Вольна стоячы (не прымацаваны да любой паверхні)

Constraints

• Выкарыстоўвайце толькі прадстаўленыя матэрыялы
• Можна зрабіць усяго 3 паходы ў краму, каб набыць матэрыялы

1. Разбіце клас на каманды па 3-5 чалавекі.
2. Раздайце аркуш выкліку статуй, а таксама некалькі лістоў паперы для стварэння эскізаў.
3. Абмяркуйце тэмы ў раздзеле "Асноўныя канцэпцыі". Вы можаце разгледзець пытанне аб сціску са студэнтамі. Падзяліцеся коштам, прызначаным за кожны матэрыял у "краме":
   ● Кавалкі кардона: 0.50 $ (маленькі), 0.75 $ (медны) і 1.00 $ (вялікі)
   ● Газета: 0.01 $ (за ліст)
   ● Індэксныя карты: 0.05 $ (за 1)
   ● Папера: 0.05 (на ліст)
   ● Картка карты: 0.50 долараў (за ліст)
   ● Гліна: 0.25 $ (за 1 "кавалак)
   ● саломка: 0.10 даляра (за 1)
   ● Ачышчальнікі труб: 0.10 $ (за 1)
   ● Шашлык: $ 2.00 (за 1)
   ● Дзюбелі: $ 5.00 (за 1)
   ● Сашчэпкі: 0.15 $ (за 1)
   ● Зашпількі для падшыўкі: 1.00 $ (за 1)
   ● Зашпількі з латуні: 0.25 $ (за 1)
   ● Малярная стужка: $ 2.00 (за 1 фут)
   ● Радок: $ 0.25 (за фут)
   ● Алюмініевая фальга: 0.50 даляра (за 6 ”)
   ● Craft Wire: $ 1: 00 (за 1 фут)
4. Азнаёмцеся з працэсам інжынернага праектавання, праектаваннем, крытэрыямі, абмежаваннямі і матэрыяламі. Удакладніце, што вежа -выстаўка статуі павінна лёгка разбірацца і збірацца. Растлумачце, што студэнты змогуць да 3 разоў перарабляць вежу для выстаўлення статуй ... здзейсніўшы 3 асобныя паходы ў «краму», каб набыць матэрыялы.
5. Перадайце кожнай камандзе свае матэрыялы.
6. Растлумачце, што студэнты павінны распрацаваць выставачную вежу статуі, вышынёй 4 футы і здольнай вытрымліваць 2 фунты мінімум на 2 хвіліны.
7. Абвясціце колькасць часу, якое яны маюць на праектаванне і будаўніцтва (рэкамендуецца 1 гадзіна). Дайце студэнтам яшчэ 45 хвілін, каб перарабіць дызайн і пры неабходнасці набыць больш матэрыялаў. Яны могуць зрабіць усяго 3 паходы ў краму па матэрыялы.
8. Выкарыстоўвайце таймер або он-лайн секундамер (функцыя зваротнага адліку), каб гарантаваць своечасовае выкананне. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Рэгулярна давайце студэнтам "праверкі часу", каб яны заставаліся на задачы. Калі ім цяжка, задавайце пытанні, якія прывядуць іх да рашэння хутчэй.
9. Пакажыце студэнтам пачаць мазгавы штурм і накіды сваіх малюнкаў. Яны павінны пазначыць эскіз і скласці спіс матэрыялаў і адзначыць, колькі кожнага матэрыялу яны хочуць набыць. У спісе матэрыялаў у вучнёўскім аркушы яны павінны запоўніць Паездку 1, колькі кожнага прадмета яны хочуць набыць.
10. Студэнты сустракаюцца і распрацоўваюць план сваёй вежы -выстаўкі статуй. Яны ўзгадняюць неабходныя матэрыялы, пішуць/малююць свой план і прадстаўляюць свой план класу. Плануючы, яны павінны ўлічваць кошт матэрыялаў. Каманды могуць абмяжоўваць неабмежаваную колькасць матэрыялаў з іншымі камандамі, каб распрацаваць спіс ідэальных запчастак.
11. Каманды ствараюць свае праекты.
12. Праверце канструкцыі вежы -дысплея статуй. Студэнты могуць праверыць свой дызайн, паклаўшы кнігу зверху і вызначыўшы, ці зможа яна трымаць кнігу 2 хвіліны. Каб зэканоміць час, вы можаце прапанаваць усім камандам адначасова аформіць кнігу па дызайне і аб'яднаць іх у групу.
13. Каманды павінны прадэманстраваць, як яны могуць разабраць вежу з выстаўленай статуяй і сабраць яе зноўку. Колькасць крокаў, якія трэба сабраць, павінна быць дададзена ў табліцу адзнак.
14. Дайце камандам час на вырашэнне пытанняў для разважанняў, у той час як вы даяце кожнай камандзе эстэтычны бал і вылічаеце выніковы бал. The самы нізкі бал гэта лепшы дызайн. Падлік ачкоў трэба рабіць наступным чынам:
    1. Вышыня вежы павінна быць: вышынёй 4 футы Так = 0 Не = 1
    2. Магчымасць вытрымліваць 2 фунты на працягу 2 хвілін (мінімум) Так = 0 Не = 1
    3. Свабодны (не прымацаваны да любой паверхні) Так = 0 Не = 1
    4. Памяшчаецца ў мяшку аб'ёмам 2 галона пры разборы Так = 0 Не = 1
    5. Агульны кошт = сума даляра
    6. Эстэтычны бал = 0 (выдатна), 5 (добра), 10 (трэба працаваць)
    7. Крокі зборкі = Агульная колькасць крокаў, якія трэба сабраць зноўку. Выніковы бал/Агульны бал = Кошт + Колькасць невыкананых крытэрыяў + Эстэтычны бал + Крокі зборкі.
15. У класе абмяркуйце пытанні разважанняў вучняў.
16. Для атрымання дадатковай інфармацыі па гэтай тэме глядзіце раздзел «Капаць глыбей».

Ідэі пашырэнняў

• Абмяжуйце, колькі разоў яны могуць пайсці ў краму толькі адзін раз.
• Павялічце вагу, якую вежа павінна ўтрымліваць, і як доўга яна павінна яе трымаць.
• Правядзіце дыскусію аб сціску і падумайце, каб студэнты разлічылі напружанне.

Студэнцкі роздум (інжынерны сшытак)

1. Калі б у вас быў час на новы дызайн, якія змяненні вы б унеслі?
2. Што атрымалася?
3. Што не атрымалася?
4. Ці былі нейкія здзелкі (абмен, які адбываецца як кампраміс або саступка), якія вы павінны былі зрабіць з вашым дызайнам? (Напрыклад: кошт і прадукцыйнасць) Калі так, растлумачце.
5. Які ваш любімы крок у працэсе інжынернага праектавання і чаму?
6. Які ваш любімы элемент вашага дызайну і чаму?

Урок можна прайсці ўсяго за 1 клас для старэйшых школьнікаў. Аднак, каб дапамагчы студэнтам не адчуваць прыспешлівасці і забяспечыць поспех студэнтаў (асабліва для малодшых школьнікаў), падзеліце ўрок на два перыяды, даючы студэнтам больш часу на мазгавы штурм, тэставанне ідэй і дапрацоўку іх дызайну. Правядзіце тэставанне і аналіз у наступны класны час.

кампрэсія

Сіла (f) - гэта тое, што прымушае цела змяняць сваю хуткасць, кірунак або форму.

F = ma (маса x паскарэнне)

• Маса - гэта колькасць рэчыва ў целе. (m = w/g) (маса роўная вазе, падзеленай на сілу цяжару)
• Паскарэнне - гэта хуткасць, з якой аб'ект змяняе сваю хуткасць. (a = ∆ хуткасць / час) (паскарэнне роўнае змене хуткасці, падзеленай на час)

Сіла можа быць аднаго з трох асноўных тыпаў:

• Нацяжэнне (цягнуць): арка, якая расцягваецца або падаўжаецца.
• Сціск (націск): сіла, якая скарачае або сціскае што -небудзь, памяншаючы яго аб'ём.
• Крутоўны момант (паварот): сіла, якая выклікае кручэнне вакол цэнтральнай кропкі, напрыклад восі.

Гэты ўрок будзе прысвечаны сціску. Дысплейная вежа знаходзіцца пад дзеяннем сціску ад статуі. Прыклады сціску (ДАДАЦЬ ВЫЯВЫ)

Сіла сціску або любая іншая сіла прывядзе да нагрузкі на аб'ект. Напружанне роўна сіле, падзеленай на плошчу (папярочны перасек).

Напружанне = F/A

Вы можаце падумаць над тым, каб каманды вылічылі напружанне на сваёй вежы. Сіла складзе 2 фунты. Студэнтам трэба будзе разлічыць канкрэтную плошчу папярочнага перасеку (дзе чакаецца высокае напружанне або дзе яно не ўдалося праверыць) іх вежы-дысплея (in2). Напружанне будзе ў псі або фунтах сілы на дюйм2.

Рэкамендуемы літаратура

• Force & Motion (ISBN: 978-0789448828)
• Мастацтва будаўніцтва: праекты і прынцыпы для пачаткоўцаў інжынераў і архітэктараў (ISBN: 978-1556520808)

Пісьменніцкая дзейнасць

Напішыце рэкламу вашай выставачнай вежы, накіраваную на іншыя бібліятэкі, галерэі і музеі.

Прывядзенне ў адпаведнасць з рамкамі навучальных праграм

Заўвага: Усе планы ўрокаў гэтай серыі ўзгоднены з Нацыянальныя стандарты навуковай адукацыі якія былі выраблены Нацыянальны савет даследаванняў і ўхвалены Нацыянальнай асацыяцыяй настаўнікаў навук, а таксама, калі дастасавальна, таксама Стандартамі Міжнароднай асацыяцыі тэхналагічных адукацый па тэхналагічнай пісьменнасці або Нацыянальным саветам настаўнікаў матэматыкі, дырэктарам і стандартам школьнай матэматыкі.

Нацыянальныя стандарты навуковай адукацыі 5-8 класы (10-14 гадоў)

ЗМЕСТ СТАНДАРТ E: Навука і тэхніка 

У выніку дзейнасці ўсе вучні павінны развівацца 

•  Здольнасці тэхналагічнага праектавання  
•  Разуменне навукі і тэхнікі

Нацыянальныя стандарты навуковай адукацыі 9-12 класы (14-18 гадоў)

ЗМЕСТ СТАНДАРТ E: Навука і тэхніка 

У выніку дзейнасці ўсе вучні павінны развівацца 

• Здольнасці тэхналагічнага праектавання  
• Разуменне навукі і тэхнікі  

Стандарты тэхналагічнай пісьменнасці - усе стагоддзі

Тэхналогія і грамадства 

• Стандарт 5: Студэнты выпрацуюць разуменне наступстваў 
  • тэхналогіі навакольнага асяроддзя. 
• Стандарт 7: Студэнты выпрацуюць разуменне ўплыву 
  • тэхналогіі па гісторыі. 

дызайн 

• Стандарт 10: Студэнты выпрацуюць разуменне ролі 
  • ліквідацыю непаладак, даследаванні і распрацоўкі, вынаходніцтва і інавацыі, і 
  • эксперыменты ў вырашэнні праблем.

Выклік Golden Book Design

сцэнар

Залатая статуя кнігі была створана адным з лепшых амерыканскіх мастакоў у гонар першай публічнай бібліятэкі Амерыкі. Статуя будзе стаяць у галоўным уваходзе ў вашу мясцовую бібліятэку на працягу тыдня. Ён будзе працягваць перамяшчацца з бібліятэкі ў бібліятэку на працягу года. Для ўтрымання статуі неабходна пабудаваць вежу, каб яе можна было бачыць усім, а таксама разбіраць і збіраць для кожнага руху. Інжынерная група, якая можа распрацаваць самую нізкую кошт дысплейнай вежы, якая адпавядае ўсім крытэрам, атрымае кантракт. 

Design Challenge

Распрацуйце і пабудуйце вежу -дысплей для вашай мясцовай бібліятэкі, якая падтрымлівае залатую кнігу і якую можна лёгка разабраць і сабраць, пры гэтым яна невысокая.

 Крытэрыі

Дысплейная вежа павінна быць:

• 4 футаў
• Магчымасць вытрымліваць 2 фунта на працягу 2 хвілін (мінімум)
• Разбіраюць і змяшчаюць у 2-літровы пакет
• Лёгкая зборка (найменшая колькасць крокаў)
• Нізкі кошт
• Эстэтычна (унікальныя формы/ўзоры, канструкцыя акуратная, прыгожы колер)
• Вольна стоячы (не прымацаваны да любой паверхні)

Constraints

• Вы можаце выкарыстоўваць толькі прадстаўлены матэрыял.
• Вы можаце зрабіць усяго 3 паходы ў краму, каб набыць матэрыялы

Выніковы бал (Самы нізкі бал перамагае ў кантракце)

Эстэтычны бал = 0 (выдатна), 5 (добра), 10 (трэба)

Крокі зборкі (Усяго крокаў, якія трэба сабраць зноўку) =

Агульны бал = кошт + колькасць невыкананых крытэрыяў + эстэтычны бал + крокі зборкі

Матэрыяльныя выдаткі

стадыя планавання

Сустракайцеся ў камандзе і абмяркуйце праблему, якую трэба вырашыць. Затым распрацуйце і ўзгадніце дызайн вашай вежы -статуі. Вам трэба будзе вызначыць, якія матэрыялы вы хочаце выкарыстоўваць.

Намалюйце свой дызайн ніжэй і абавязкова пазначце апісанне і колькасць дэталяў, якія вы плануеце выкарыстоўваць.

Члены каманды: ___________________________________________________________

Мазгавы штурм магчымыя рашэнні:

Выберыце лепшае рашэнне і накрэсліце яго (абавязкова пазначце эскіз):

Этап будаўніцтва

Пабудуйце выставачную вежу сваёй статуі. Падчас будаўніцтва вы можаце прыняць рашэнне аб неабходнасці дадатковых матэрыялаў або аб змене дызайну. Гэта нармальна - проста зрабіце новы эскіз і перагледзьце спіс матэрыялаў.

Фаза тэставання

Кожная каманда правядзе выпрабаванне сваёй вежы. Калі ваш дызайн не ўдаўся, перарабіце дызайн (пры неабходнасці купіце больш матэрыялаў- 2 тур) і паўторыце тэст. Абавязкова паглядзіце выпрабаванні іншых каманд і паглядзіце, як працавалі іх розныя канструкцыі.

Эскіз вашага канчатковага дызайну (абавязкова пазначце эскіз):

Фаза ацэнкі

Ацаніце вынікі сваёй каманды, запоўніце ліст ацэнкі і прадставіце высновы класу.

Выкарыстоўвайце гэты працоўны ліст, каб ацаніць вынікі вашай каманды на ўроку "Статуя -дысплей":

Ці адпавядала ваша рашэнне крытэрам?

Крокі зборкі (Усяго крокаў, якія трэба сабраць зноўку) =

1. Калі б у вас быў час на новы дызайн, якія змяненні вы б унеслі?

2. Што атрымалася?

3. Што не атрымалася?

4. Дзе вы мелі дагаворы (абмен, які адбываецца як кампраміс або саступка) з вашым дызайнам? (Напрыклад: кошт і прадукцыйнасць) Калі так, растлумачце:

5. Які ваш любімы крок у працэсе інжынернага праектавання і чаму?

6. Які ваш любімы элемент вашага дызайну і чаму?

Эстэтычны бал = 0 (выдатна), 5 (добра), 10 (трэба)

Агульны бал = кошт + колькасць невыкананых крытэрыяў + эстэтычны бал + крокі зборкі

Агульны бал: ___________________

Пераклад плана ўрока

[пераключальнік моў]

Дадатковыя рэсурсы перакладу

• арабская