Dvije sklopke zvučnika

Građevinski materijali (za svaki tim)

Potrebni materijali

• Četiri manje kante ili kartonske kutije za odvajanje materijala koji se mogu reciklirati
• Slomljene kartonske kutije ili drugi listovi kartona
• Rola papira (omot, umjetnički) ili listovi obloga polica (koriste se za transportni remen)
• Labava mreža

Fakultativni materijali

• Ventilatori ili sušila za kosu
• Ljestve ili stepeništa (za omogućavanje promjena visine žljebova, itd.)
• Magnetski štapići ili drugi veliki magneti

Materijali za ispitivanje

• Raznolikost čistih i suhih materijala za recikliranje (plastika, staklo, limenke od metala / aluminijuma i papir) u velikoj kanti za reciklažu ili kutiji
• Dugi sto ili nekoliko kratkih stolova postavljenih zajedno

Materijali

• Raznolikost čistih i suhih materijala za recikliranje (plastika, staklo, limenke od metala / aluminijuma i papir) u velikoj kanti za reciklažu ili kutiji
• Dugi sto ili nekoliko kratkih stolova postavljenih zajedno

proces

Postavite dizajn na dugački sto (ili nekoliko kratkih stolova postavljenih zajedno), dodajte dizajn koji se može reciklirati i dokumentirajte koliko dobro svaki dizajn sortira materijale koji se mogu reciklirati u posebne kante.

Dizajn izazov

Vi ste tim inženjera koji ima izazov nacrtati shemu razvoja kola sa dva dugmeta koji bi simulirao kako bi zvona na vratima na prednjim i zadnjim vratima mogla zvučati i zujalicom ili zvonom na vratima.

kriteriji

• Mora se nacrtati shema.
• Zvučni signal bi trebao simulirati zvuk zvona na vratima.

Ograničenja

• Koristite samo dostavljene materijale.

1. Razbijte razred u timove od 3-4.
2. Podijelite radni list Zvučni signal sa dva dugmeta, kao i neke listove papira za skiciranje dizajna.
3. Raspravljajte o temama u odjeljku Pozadinski koncepti. Razgovarajte o načinu funkcioniranja zvona na vratima. Imajte primjer zujalice s dva gumba koju ćete pokazati učenicima.
4. Pregledajte postupak inženjerskog dizajna, izazov za dizajn, kriterije, ograničenja i materijale.
5. Obezbedite svaki tim svojim materijalima.
6. Objasnite da učenici moraju nacrtati shematski dijagram i sastaviti zvučni signal sa dva dugmeta.
7. Najavite koliko im vremena treba za dizajn i izgradnju (preporučuje se 1 sat).
8. Upotrijebite tajmer ili on-line štopericu (funkcija odbrojavanja) kako biste osigurali da budete na vremenu. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Dajte učenicima redovne „vremenske provjere“ kako bi ostali na zadatku. Ako se muče, postavljajte pitanja koja će ih brže dovesti do rješenja.
9. Recite učenicima da nacrtaju shematski dijagram postavljanja zujalice s dva dugmeta prije nego što počnu gradnju.
10. Timovi grade svoje dizajne.
11. Testirajte dizajn zujalice koristeći D bateriju.
12. Kao razred, razgovarajte o pitanjima za razmišljanje učenika.
13. Za više sadržaja o temi, pogledajte odjeljak "Dublje kopanje".

Ideja za produženje

Učenici izrađuju kolo zujalica sa dva dugmeta koje seže od jedne učionice do sljedeće! 

Refleksija učenika (inženjerska sveska)

1. Bi li postojalo ograničenje broja prekidača koje možete spojiti zajedno kako bi se oglasio zvučni signal? Ako da, zašto? Ako ne, zašto ne?
2. Bi li ovaj isti koncept kola funkcionirao za otvarač garažnih vrata s dva dugmeta (jedno u automobilu i jedno u garaži)? Zašto? Zašto ne?

Lekcija se može izvoditi za samo 1 čas za starije učenike. Međutim, da biste učenicima pomogli da se osjećaju požurivano i kako bi osigurali uspjeh učenika (posebno za mlađe učenike), podijelite lekciju u dva razdoblja dajući učenicima više vremena za mozganje, testiranje ideja i doradu njihovog dizajna. Sprovedite testiranje i brifing u narednom periodu nastave.

Šta je jednostavno kolo? 

Jednostavno kolo Jednostavno kolo sastoji se od tri minimalna elementa koji su potrebni za dovršetak funkcionalnog električnog kruga: izvor električne energije (baterija), put ili vodič kroz koji struja teče (žica) i električni otpornik (lampa) koji je bilo koji uređaj za rad je potrebna električna energija. Ilustracija ispod prikazuje jednostavno kolo koje sadrži jednu bateriju, dvije žice, prekidač i žarulju. Struja struje dolazi od (+) terminala baterije visokog potencijala kroz žarulju (osvjetljava je), i natrag do negativnog (-) terminala, u kontinuiranom toku kada je prekidač u položaju za uključivanje tako da struja može protok.

Šematski dijagram jednostavnog kruga  

Slijedi shematski dijagram jednostavnog kruga koji prikazuje elektroničke simbole za bateriju, prekidač i žarulju.

Simulacija prekidača 

Simulacija prekidača odvajanjem žice ili dodavanjem olovke

Postoji nekoliko načina na koje možete simulirati prekidač u jednostavnom krugu. Jednostavno uklanjanje i zamjena žice sa žarulje može poslužiti kao prekidač. Još jedan jednostavan prekidač može se izvršiti pričvršćivanjem kraja jedne žice na gumicu za gumicu na kraj gumice. Zatim pričvrstite drugu gumenu traku na drugi kraj olovke i jednostavnim polaganjem drugog kraja na vrh, a zatim i od spojne žice, stvorili ste prekidač. U dizajnu prekidača mogu se koristiti i druge vrste provodnika, kao što su aluminijumska folija, kopče za kosu, spajalice, pričvršćivači za papir i neke metalne olovke.

Preporučeno čitanje

• Odzujim! Izgradite vlastito elektroničko zvono na vratima (Troll Assoc., ISBN: 0816761965)
• DK Serija očevidaca: Električna energija (ISBN: 0751361321)
• Očevidci, struja, Steve Parker (DK Publishing, ISBN: 0789455773)
• Kako znanost djeluje, Judith Hann (Readers Digest, ISBN: 0762102497)

Aktivnost pisanja

Napišite esej ili odlomak koji opisuje druge primjere dva dugmeta (prekidača) koji upravljaju električnim uređajem (garažna vrata, svjetlo za stepenice, računar priključen na razvodnik). Po čemu se ova kola razlikuju od primjera zujalice?

Usklađivanje sa okvirnim programima

Bilješka: Planovi lekcija u ovoj seriji usklađeni su s jednim ili više sljedećih skupova standarda:

• S. Standardi za naučno obrazovanje (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• S. Naučni standardi sljedeće generacije (http://www.nextgenscience.org/)
• Standardi za tehnološku pismenost Međunarodnog udruženja za tehnološko obrazovanje (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• S. Nacionalno vijeće nastavnika matematike „Principi i standardi za školsku matematiku“ (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• S. Uobičajeni osnovni državni standardi za matematiku (http://www.corestandards.org/Math)
• Udruženje nastavnika informatike K-12 Standardi računarske nauke (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Nacionalni standardi naučnog obrazovanja Razredi K-4 (uzrast 4 - 9)

SADRŽAJ STANDARD A: Nauka kao upit

Kao rezultat aktivnosti, svi učenici bi se trebali razvijati

• Sposobnosti potrebne za obavljanje naučnog istraživanja
• Razumijevanje naučnog istraživanja

SADRŽAJ STANDARD B: Fizičke nauke

Kao rezultat aktivnosti, svi učenici bi trebali razviti razumijevanje

• Svjetlost, toplota, električna energija i magnetizam

SADRŽAJ STANDARD E: Nauka i tehnologija

Kao rezultat aktivnosti, svi učenici bi se trebali razvijati

• Razumevanje nauke i tehnologije

Nacionalni standardi naučnog obrazovanja Razredi 5-8 (uzrast 10 - 14 godina)

SADRŽAJ STANDARD A: Nauka kao upit

Kao rezultat aktivnosti, svi učenici bi se trebali razvijati

• Sposobnosti potrebne za obavljanje naučnog istraživanja
• Razumijevanje o naučnom istraživanju

SADRŽAJ STANDARD B: Fizičke nauke

Kao rezultat svojih aktivnosti, svi učenici bi trebali razviti razumijevanje

• Prijenos energije

SADRŽAJ STANDARD E: Nauka i tehnologija

Kao rezultat aktivnosti, svi učenici bi se trebali razvijati

• Razumijevanje nauke i tehnologije

Naučni standardi nove generacije, razredi 3-5 (uzrast 8-11)

energija      

Studenti koji pokažu razumijevanje mogu:

• 4-PS3-4. Primijenite naučne ideje za dizajn, testiranje i pročišćavanje uređaja koji pretvara energiju iz jednog oblika u drugi.

Naučni standardi nove generacije, razredi 3-5 (uzrast 8-11)

Inženjerski dizajn

Studenti koji pokažu razumijevanje mogu:

• 3-5-ETS1-1.Definirajte jednostavan dizajn problem koji odražava potrebu ili želju koji uključuje određene kriterije za uspjeh i ograničenja na materijale, vrijeme ili troškove.
• 3-5-ETS1-2. Generirajte i uporedite više mogućih rješenja problema na osnovu toga koliko je vjerojatno da će svako zadovoljiti kriterije i ograničenja problema.

Naučni standardi nove generacije, razredi 6-8 (uzrast 11-14)

Inženjerski dizajn

Studenti koji pokažu razumijevanje mogu:

• MS-ETS1-2 Procijenite konkurentska rješenja dizajna pomoću sistematskog postupka kako biste utvrdili koliko dobro zadovoljavaju kriterije i ograničenja problema.

Standardi za tehnološku pismenost - sva doba

dizajn

• Standard 8: Studenti će razviti razumijevanje svojstava dizajna.
• Standard 9: Studenti će razviti razumijevanje inženjerskog dizajna.

Standard 10: Studenti će razviti razumijevanje uloge rješavanja problema, istraživanja i razvoja, pronalaska i inovacija i eksperimentiranja u rješavanju problema.

Radeći kao tim, morate razviti krug zvučnika sa dva dugmeta koji bi simulirao kako bi zvona na vratima na prednjim i zadnjim vratima mogla zvučati i kao zujalica ili zvono na vratima. 

1. Pročitajte referentne listove učenika koji su dostavljeni vašem timu.
2. Nacrtajte shematski dijagram dolje prikazanog zujalice s dva dugmeta.
3. Kada vaš tim ima održiv dijagram, sastavite krug sa dijelovima koje vam je dostavio učitelj (žica, baterija, dva dugmeta (prekidači) i zujalica).
4. Odgovorite na pitanja koja slijede na ovom učeničkom radnom listu.
5. Predstavlja dizajn vaše grupe klasi nakon izgradnje.

Nacrtajte shemu dizajna kola sa dva dugmeta u donjem okviru.

Bi li postojalo ograničenje broja prekidača koje možete spojiti zajedno kako bi se oglasio zvučni signal? Ako da, zašto? Ako ne, zašto ne?

Bi li ovaj isti koncept kola funkcionirao za otvarač garažnih vrata s dva dugmeta (jedno u automobilu i jedno u garaži)? Zašto? Zašto ne?

Napredna ideja - izgradite kolo zujalice sa dva dugmeta koje seže od jedne učionice do sljedeće!