Оцеляване на пустинен остров

Строителни материали (за всеки екип)

Необходими материали

• 4 индексни карти
• 2 парчета строителна хартия 8 × 10
• 4 парчета вестник
• 10 занаятчийски пръчки
• Графична хартия (36 кв. Инча)
• Владетел
• 10 парчета маскираща лента (с дължина 3 инча)
• 4 сламки

Материали за тестване

• Сешоар или малък вентилатор

материали

• Сешоар или малък вентилатор
• Хронометър или таймер

Процес

Демонстрирайте скоростта на учениците. Поставете дизайна на хижата на маса или табуретка. Сешоарът или малкият вентилатор трябва да се държат на 12 инча от дизайна на хижата. Насочете сешоара или малкия вентилатор на пълна скорост към дизайна на хижата за 10 секунди. Ако хижата не издуха масата или табуретката и остане на място за 10 секунди, те са успели.

Процедура 

1. Разбийте класа на екипи от по 4.
2. Раздайте Работен лист за оцеляване на Desert Island, както и някои листове хартия за скициране на дизайни. 
3. За да подготвите сцената за предизвикателството при проектирането, прочетете пасажа от план на урока.
4. Представете рубриката (вижте работен лист Студентски ресурси) към групата. Обсъдете рубриката с учениците - за да знаят точно какво се изисква. Обсъдете какви фактори са необходими за успеха. Някои ученици ще осъзнаят, че теглото на хижата е важен фактор.
5. Прегледайте процеса на инженерно проектиране, предизвикателството при проектирането, критериите, ограниченията и материалите. 
6. Инструктирайте учениците да започнат мозъчна атака и да скицират своите дизайни.
7. Предоставете на всеки екип своите материали.
8. Обяснете на учениците, че те трябва да създадат хижа, която не е по -голяма от 36 квадратни инча - която е най -малко 5 инча висока - и има работеща врата. Хижата трябва да издържи буря за 10 секунди. Бурята ще бъде създадена с помощта на сешоар или малък вентилатор на пълна скорост.
9. Обявете времето, необходимо за проектиране и изграждане (препоръчително 20-25 минути). 
10. Използвайте таймер или онлайн хронометър (функция за обратно броене), за да сте сигурни, че сте навреме. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Давайте на учениците редовни „проверки на времето“, за да останат на задачата. Ако се борят, задавайте въпроси, които ще ги доведат до по -бързо решение. 
11. Учениците се срещат и разработват план за своята хижа. Те се договарят за материалите, които ще им трябват, пишат/рисуват своя план и представят плана си пред класа. 
12. Екипите изграждат своя дизайн. 
13. Тествайте дизайна на хижата, като използвате сешоар или малък вентилатор.
14. Екипите трябва да документират резултатите с помощта на рубриката.
15. Като клас обсъдете въпросите за размисъл на учениците.

Отражение на ученика (инженерна тетрадка)

1. Какво бихте променили, ако можете да промените дизайна си? 
2. Какво научихте от дизайна на другия екип? 
3. Как работехте заедно като група?

Модификация на времето

Урокът може да бъде направен само за 1 клас за по -големите ученици. Въпреки това, за да помогнете на учениците да не се чувстват прибързани и да осигурят успех на учениците (особено за по -малките ученици), разделете урока на два периода, като дадете на учениците повече време за мозъчна атака, тестване на идеи и финализиране на техния дизайн. Проведете тестването и разбора през следващия учебен период.

Урокът може да бъде направен само за 1 клас за по -големите ученици. Въпреки това, за да помогнете на учениците да не се чувстват прибързани и да осигурят успех на учениците (особено за по -малките ученици), разделете урока на два периода, като дадете на учениците повече време за мозъчна атака, тестване на идеи и финализиране на техния дизайн. Проведете тестването и разбора през следващия учебен период.

Процесът на инженерно проектиране

1. Определяне
   Какъв е проблемът, който искате да разрешите? Какво е вашето предизвикателство?
   
2. Разработване на решения
   Помислете за всички възможни възможности, които можете да идентифицирате, за да разрешите предизвикателството. Обсъдете възможно най -много решения.
3. Оптимизирам
   Сравнете вашите решения, тествайте ги и помислете кое от тях ще се справи най -добре с решаването на проблема. 

И през цялото време ... .Комуникация

На всяка стъпка от процеса разговаряйте с членовете на вашия екип, така че всеки да може да допринася с идеи и да бъде част от процеса. Добрата комуникация е много важна за процеса на инженерно проектиране.

Вашето предизвикателство

1. Определяне
   Вашето предизвикателство е да разработите хижа от предоставени материали, които да издържат на вятърна буря.
2. Разработване на решения
   Като екип погледнете материалите, с които трябва да работите, и обмислете много решения на предизвикателството. Не забравяйте да говорите за опции и да разгледате материалите.
3. Оптимизирам
   Договорете кои дизайнерски решения най -вероятно ще работят, скицирайте ги и след това изградете своя дизайн. Можете да направите промени, ако е необходимо ... и не забравяйте да тествате как вятърът влияе върху дизайна

лексика

• Критерии: Условия, на които дизайнът трябва да отговаря, като общия му размер и др.
• Инженери: изобретатели и решаващи проблеми на света. Двадесет и пет основни специалности са признати в инженерството (вижте инфографиката).
• Процес на инженерно проектиране: Процесните инженери използват за решаване на проблеми. 
• Инженерни навици на ума (EHM): Шест уникални начина, по които инженерите мислят.
• Итерация: Тестването и редизайнът е една итерация. Повторете (многократни итерации).
• Прототип: Работен модел на решението, което ще се тества.
• Рубрика: Ръководство за оценяване, използвано за оценка на изпълнението, продукт или проект.

Привеждане в съответствие с учебните програми

Забележка: Плановете за уроци от тази поредица са съобразени с един или повече от следните набори от стандарти:  

• Научни стандарти на САЩ от следващо поколение (www.nextgenscience.org) 
• Американски общи основни държавни стандарти за математика (www.corestandards.org/Math)
• Стандарти на Международната асоциация по технологично образование за технологична грамотност (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• Асоциация на учителите по компютърни науки K-12 Стандарти за компютърни науки (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Научни стандарти от следващо поколение-класове K-2 (възраст 5-8)

K-2-ETS1-1 Инженерен дизайн

• Задавайте въпроси, правете наблюдения и събирайте информация за ситуация, която хората искат да променят, за да определят прост проблем, който може да бъде решен чрез разработването на нов или подобрен обект или инструмент.

K-2-ETS1-2 Инженерен дизайн

• Разработете обикновена скица, чертеж или физически модел, за да илюстрирате как формата на обект му помага да функционира според нуждите за решаване на даден проблем.

Стандарти за технологична грамотност - всички възрасти

Дизайн

• Стандарт 8: Студентите ще развият разбиране за характеристиките на дизайна.
• Стандарт 9: Студентите ще развият разбиране за инженерния дизайн.
• Стандарт 10: Студентите ще развият разбиране за ролята на отстраняване на неизправности, изследвания и разработки, изобретения и иновации и експериментиране при решаването на проблеми.

1. Определете
Какъв е проблемът, който искате да разрешите? Какво е вашето предизвикателство?

2. Разработване на решения
Помислете за всички възможни възможности, които можете да идентифицирате, за да разрешите предизвикателството. Обсъдете възможно най -много решения.

3. оптимизирам
Сравнете вашите решения, тествайте ги и помислете кое от тях ще се справи най -добре с решаването на проблема.

И през цялото време ... .Комуникация
На всяка стъпка от процеса разговаряйте с членовете на вашия екип, така че всеки да може да допринася с идеи и да бъде част от процеса. Добрата комуникация е много важна за процеса на инженерно проектиране.