Ανακινήστε το με σεισμογράφους!

Υλικά

• Τραπέζι/Γραφείο
• Τηγάνι/δίσκος
• Λαστιχένια μπάλα 
• Μπάλα τένις
• Σκάλα ή σκαμπό (από το οποίο να πέσει μπάλα για να προσομοιωθεί ο σεισμός)
• Χορδή κόβεται σε τεμάχια 5 μέτρων, 1 μέτρου και 1.5 μέτρου

Διαδικασία

Δοκιμάστε το σεισμογράφο κάθε ομάδας τοποθετώντας το σχέδιο πάνω από ένα μικρό τραπέζι. Προσομοιώστε έναν σεισμό ρίχνοντας μια μικρή λαστιχένια μπάλα στο τραπέζι από τρία διαφορετικά ύψη (.5 μέτρα, 1 μέτρο και 1.5 μέτρα). Συνιστούμε να στέκεστε σε μια ασφαλή σκάλα και να μετράτε με μήκη χορδών το σημείο από το οποίο θα πέσει η μπάλα για να εξασφαλίσετε μια συνεπή και δίκαιη δοκιμή. (Σημείωση: μπορεί να θέλετε να λάβετε υπόψη χρησιμοποιώντας επίσης μπάλες διαφορετικού μεγέθους - για παράδειγμα μπάλα μπάσκετ.)

Οι ομάδες πρέπει να καταγράφουν τις ακόλουθες παρατηρήσεις για κάθε ύψος πτώσης: 

Μέτρηση σεισμού στην κλίμακα σας:

• .5 μέτρα
• 1 μετρητή
• 1.5 μετρητή

Φυσικές παρατηρήσεις (τι παρατηρήσατε στο σχέδιό σας κατά τη διάρκεια της δοκιμής ... τι λειτούργησε, τι όχι;)

• .5 μέτρα
• 1 μετρητή
• 1.5 μετρητή

Σχεδιαστική Πρόκληση

Είστε μια ομάδα μηχανικών στους οποίους δόθηκε η πρόκληση να σχεδιάσουν έναν αξιόπιστο σεισμογράφο για την καταγραφή σεισμικής δραστηριότητας στην τάξη σας. Το μηχάνημά σας πρέπει να είναι σε θέση να καταγράφει την κίνηση οπτικά σε κλίμακα του δικού σας σχεδίου. Ο σχεδιασμός πρέπει να καταγράφει την ένταση ενός προσομοιωμένου σεισμού στην τάξη που θα δημιουργηθεί ρίχνοντας μια μπάλα από τρία ύψη: .5 μέτρα, 1 μέτρο και 1.5 μέτρα.

Κριτήρια

• Πρέπει να είναι σε θέση να καταγράφει την κίνηση οπτικά σε μια κλίμακα του δικού σας σχεδίου
• Χρειάζεται καταγραφή της έντασης ενός προσομοιωμένου σεισμού στην τάξη που θα δημιουργηθεί ρίχνοντας μια μπάλα από τρία ύψη: .5 μέτρα, 1 μέτρο και 1.5 μέτρα.

Περιορισμοί

• Χρησιμοποιήστε μόνο τα παρεχόμενα υλικά
• Οι ομάδες μπορούν να ανταλλάσσουν απεριόριστα υλικά

1. Διαχωρίστε την τάξη σε ομάδες 2-4 ατόμων.
2. Μοιράστε το φύλλο εργασίας Build Your Own Seismograph, καθώς και μερικά φύλλα χαρτιού για σκίτσα σχεδίων. 
3. Συζητήστε τα θέματα στην ενότητα Έννοιες Παρασκηνίου.
4. Συζητήστε τη διαδικασία σχεδιασμού, την σχεδιαστική πρόκληση, τα κριτήρια σχεδιασμού, τους περιορισμούς και τα υλικά. 
5. Δώστε οδηγίες στους μαθητές να ξεκινήσουν το brainstorming και να σχεδιάσουν τα σχέδιά τους.
6. Παρέχετε σε κάθε ομάδα τα υλικά τους. Οι ομάδες μπορούν να ανταλλάσσουν υλικά. 
7. Εξηγήστε ότι οι μαθητές πρέπει να κατασκευάσουν το δικό τους σεισμογράφο που θα τους επιτρέψει να καταγράψουν την ένταση ενός προσομοιωμένου σεισμού στην τάξη. Ο καλύτερος σχεδιασμός θα καταγράψει τη μικρότερη ενόχληση.
8. Πριν ξεκινήσουν οι μαθητές να κατασκευάζουν, σκεφτείτε να συζητήσετε τι είναι ο σεισμογράφος. Επίσης, σκεφτείτε να συζητήσετε την Κλίμακα Ρίχτερ. (Ανατρέξτε στην ενότητα Έννοιες φόντου του σχεδίου μαθήματος.)
9. Ανακοινώστε το χρόνο που έχουν να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν (συνιστάται 1 ώρα). 
10. Χρησιμοποιήστε ένα χρονόμετρο, πραγματικό ή εικονικό - διαδικτυακό (δυνατότητα αντίστροφης μέτρησης) για να διασφαλίσετε ότι θα κρατήσετε σωστά την ώρα. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Κάντε στους μαθητές τακτικούς «ελέγχους χρόνου» ώστε να παραμείνουν στην εργασία τους. Αν δυσκολεύονται, κάντε ερωτήσεις που θα τους οδηγήσουν πιο γρήγορα σε λύση. 
11. Οι μαθητές συναντιούνται και αναπτύσσουν ένα σχέδιο για τον σεισμογράφο τους. Συμφωνούν για τα υλικά που θα χρειαστούν, γράφουν/σχεδιάζουν το σχέδιό τους και παρουσιάζουν το σχέδιό τους στην τάξη. Οι ομάδες μπορούν να ανταλλάσσουν απεριόριστο υλικό με άλλες ομάδες για να αναπτύξουν τη λίστα των ιδανικών ανταλλακτικών τους.
12. Οι ομάδες δημιουργούν τα σχέδιά τους. 
13. Δοκιμάστε το σεισμογράφο κάθε ομάδας τοποθετώντας το σχέδιο πάνω από ένα μικρό τραπέζι. Προσομοιώστε έναν σεισμό ρίχνοντας μια μικρή λαστιχένια μπάλα στο τραπέζι από τρία διαφορετικά ύψη (.5 μέτρα, 1 μέτρο και 1.5 μέτρα). Συνιστούμε να στέκεστε σε μια ασφαλή σκάλα και να μετράτε με μήκη χορδών το σημείο από το οποίο θα πέσει η μπάλα για να εξασφαλίσετε μια συνεπή και δίκαιη δοκιμή. (Σημείωση: μπορεί να θέλετε να σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε και μπάλες διαφορετικού μεγέθους - για παράδειγμα μπάλα τένις.)
14. Οι ομάδες πρέπει να καταγράφουν τις ακόλουθες παρατηρήσεις για κάθε ύψος πτώσης:Μέτρηση σεισμού στην κλίμακα σας:
    - .5 μέτρα
    - 1 μέτρο
    - 1.5 μέτρο
    Φυσικές παρατηρήσεις (τι παρατηρήσατε στο σχέδιό σας κατά τη διάρκεια της δοκιμής ... τι λειτούργησε, τι όχι;)
    - .5 μέτρα
    - 1 μέτρο
    - 1.5 μέτρο
15. Ως τάξη στην ολομέλεια, συζητήστε τις ερωτήσεις αναστοχασμού των μαθητών.
16. Για περισσότερο περιεχόμενο σχετικά με το θέμα, ανατρέξτε στην ενότητα "Σκάψτε Βαθύτερα".

Αναστοχασμός μαθητών (τετράδιο μηχανικής)

1. Πετύχατε να δημιουργήσετε έναν σεισμογράφο που θα μπορούσε να καταγράψει σε κλίμακα την προσομοίωση σεισμού και για τους τρεις σεισμούς; 
2. Χρειάστηκε να ζητήσετε επιπλέον υλικά κατά την κατασκευή του σεισμογράφου σας; 
3. Πιστεύετε ότι οι μηχανικοί πρέπει να προσαρμόσουν τα αρχικά τους σχέδια κατά τη διαδικασία κατασκευής προϊόντων; Γιατί μπορεί; 
4. Εάν προσαρμόζατε τον σεισμογράφο της τάξης σας σε έναν που θα καταγράψει πραγματικά έναν πραγματικό σεισμό, τι τροποποιήσεις θα χρειαστεί να κάνετε; 
5. Αν έπρεπε να το ξανακάνετε ξανά, πώς θα άλλαζε ο προγραμματισμένος σχεδιασμός σας; Γιατί; 
6. Ποια σχέδια ή μεθόδους είδατε να δοκιμάζουν άλλες ομάδες που πιστεύατε ότι λειτούργησαν καλά; 
7. Πιστεύετε ότι θα μπορούσατε να ολοκληρώσετε αυτό το έργο ευκολότερα εάν εργαζόσασταν μόνοι σας; Εξηγώ…

Το μάθημα μπορεί να γίνει σε μόλις 1 διδακτική ώρα για μεγαλύτερους μαθητές. Ωστόσο, για να βοηθηθούν οι μαθητές ώστε να μη νοιώθουν πίεση χρόνου και να διασφαλιστεί η επιτυχία τους στην ολοκλήρωση του σεναρίου (ειδικά για τους νεότερους μαθητές), χωρίστε το μάθημα σε δύο περιόδους δίνοντας στους μαθητές περισσότερο χρόνο για να σκεφτούν ιδέες, να δοκιμάσουν ιδέες και να ολοκληρώσουν το σχέδιό τους. Πραγματοποιήστε τη δοκιμή και τον αναστοχασμό στην επόμενη διδακτική ώρα της τάξης.

• Κριτήρια: Προϋποθέσεις που πρέπει να πληροί το σχέδιο όπως το συνολικό του μέγεθος κ.λπ.
• Σεισμός: ξαφνική και βίαιη δόνηση του εδάφους, ως αποτέλεσμα κινήσεων εντός του φλοιού της γης ή ηφαιστειακής δράσης
• Μηχανικοί: Εφευρέτες και λύτες προβλημάτων του κόσμου. Είκοσι πέντε μεγάλες ειδικότητες αναγνωρίζονται στη μηχανική (δείτε infographic).
• Διαδικασία Μηχανικού Σχεδιασμού: Οι μηχανικοί διεργασιών τη χρησιμοποιούν για την επίλυση προβλημάτων. 
• Μηχανικές συνήθειες του μυαλού (Engineering Habits of Mind - EHM): Έξι μοναδικοί τρόποι που με τους οποίους σκέφτονται οι μηχανικοί.
• Ένταση: Ισχύς σεισμικής κίνησης. 
• Επανάληψη: Η δοκιμή και ο επανασχεδιασμός είναι μία επανάληψη. Επαναλάβετε (πολλές επαναλήψεις).
• Πρωτότυπο: Ένα λειτουργικό μοντέλο της προς δοκιμή λύσης.
• Κλίμακα Ρίχτερ: Η κλίμακα μεγέθους αναπτύχθηκε το 1935 από τον Τσαρλς Φ. Ρίχτερ του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια ως μια μαθηματική συσκευή για τη σύγκριση της ισχύος των σεισμών.
• Σεισμικά κύματα: Επιτρέψτε στους σεισμολόγους να χαρτογραφήσουν το εσωτερικό της Γης και να εντοπίσουν και να μετρήσουν την ισχύ αυτών των σεισμών.
• Σεισμογράφος: Όργανα που μετρούν και καταγράφουν τις κινήσεις του εδάφους, συμπεριλαμβανομένων εκείνων των σεισμικών κυμάτων που δημιουργούνται από σεισμούς, πυρηνικές εκρήξεις και άλλες σεισμικές πηγές.

Συνδέσεις Διαδικτύου

• Εκπαιδευτικοί πόροι του προγράμματος USGS Earthquake Hazards 
• Παγκόσμιο Σεισμογραφικό Δίκτυο USGS

Συνιστώμενα αναγνώσματα

• Εισαγωγή στη σεισμολογία, τους σεισμούς και τη δομή της γης από τους Seth Stein και Michael Wysession (ISBN: 0865420785)  
• Earthquakes by Bruce Bolt (ISBN: 0716775484)  
• Εισαγωγή στη Σεισμολογία από τον Peter M. Shearer (ISBN: 0521708427)

Συγγραφική δραστηριότητα 

• Γράψτε ένα δοκίμιο ή μια παράγραφο διερευνώντας γιατί οι πολιτικοί μηχανικοί ίσως χρειαστεί να αξιολογήσουν τη σεισμική δραστηριότητα ενός συγκεκριμένου κτιρίου;
• Γράψτε ένα δοκίμιο ή μια παράγραφο για το πώς η υπάρχουσα σεισμολογική τεχνολογία θα μπορούσε να έχει μειώσει τα ποσοστά θανάτων από το σεισμό του 1960 στη Χιλή.

Ευθυγράμμιση με τα Πλαίσια των Προγραμμάτων Σπουδών

Σημείωση: Τα προγράμματα μαθημάτων αυτής της σειράς ευθυγραμμίζονται με ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα σύνολα προτύπων:  

• Πρότυπα Επιστημονικής Εκπαίδευσης των ΗΠΑ (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• Πρότυπα επιστήμης επόμενης γενιάς των ΗΠΑ (http://www.nextgenscience.org/) 
• Πρότυπα της Διεθνούς Ένωσης Τεχνολογικής Εκπαίδευσης για τον Τεχνολογικό Γραμματισμό (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• Αρχές και πρότυπα για τα σχολικά μαθηματικά στο Εθνικό Συμβούλιο Καθηγητών Μαθηματικών των ΗΠΑ (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• Κοινά βασικά πρότυπα των ΗΠΑ για τα μαθηματικά (http://www.corestandards.org/Math)
• Πρότυπα Επιστήμης Υπολογιστών Κ-12 Πρότυπα Επιστήμης Υπολογιστών (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Εθνικά Πρότυπα για την Εκπαίδευση στις Επιστήμες Κατηγορίες Κ-4 (ηλικίες 4-9)

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Α: Η επιστήμη ως έρευνα

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές πρέπει να αναπτύξουν

• Ικανότητες απαραίτητες για την διεξαγωγή επιστημονικής έρευνας 
• Κατανόηση της επιστημονικής έρευνας 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Β: Φυσική Επιστήμη

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να έχουν κατανοήσει θέματα σχετικά με :

• Θέση και κίνηση αντικειμένων 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Δ: Επιστήμη της Γης και του Διαστήματος

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν μια κατανόηση για

• Αλλαγές στη γη και τον ουρανό 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Ε: Επιστήμη και Τεχνολογία 

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές πρέπει να αναπτύξουν

• Ικανότητες τεχνολογικού σχεδιασμού 
• Κατανόηση της επιστήμης και της τεχνολογίας 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ ΣΤ: Επιστήμη στις Προσωπικές και Κοινωνικές Προοπτικές

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση

• Αλλαγές στο περιβάλλον 
• Επιστήμη και τεχνολογία στις τοπικές προκλήσεις 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ G: Ιστορία και φύση της επιστήμης

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση

• Η επιστήμη ως ανθρώπινη προσπάθεια 

Εθνικά Πρότυπα για την Εκπαίδευση στις Επιστήμες Βαθμοί 5-8 (ηλικίες 10-14)

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Β: Φυσική Επιστήμη

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν μια κατανόηση για

• Κινήσεις και δυνάμεις 
• Μεταφορά ενέργειας 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Ε: Επιστήμη και Τεχνολογία
Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων στις τάξεις 5-8, όλοι οι μαθητές πρέπει να αναπτυχθούν

• Ικανότητες τεχνολογικού σχεδιασμού 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ ΣΤ: Επιστήμη στις Προσωπικές και Κοινωνικές Προοπτικές

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση

• Πληθυσμοί, πόροι και περιβάλλοντα 
• Φυσικοί κίνδυνοι 
• Επιστήμη και τεχνολογία στην κοινωνία 

Εθνικά Πρότυπα για την Εκπαίδευση στις Επιστήμες Βαθμοί 5-8 (ηλικίες 10-14)

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ G: Ιστορία και φύση της επιστήμης

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση

• Ιστορία της επιστήμης 

Εθνικά Πρότυπα για την Εκπαίδευση στις Επιστήμες Βαθμοί 9-12 (ηλικίες 14-18)

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Α: Η επιστήμη ως έρευνα

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές πρέπει να αναπτύξουν

• Ικανότητες απαραίτητες για την διεξαγωγή επιστημονικής έρευνας 
• Κατανόηση σχετικά με την επιστημονική έρευνα 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Β: Φυσική Επιστήμη 

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση για

• Κινήσεις και δυνάμεις 
• Αλληλεπιδράσεις ενέργειας και ύλης 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Δ: Επιστήμη της Γης και του Διαστήματος

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση για

• Ενέργεια στο γήινο σύστημα 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ Ε: Επιστήμη και Τεχνολογία

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές πρέπει να αναπτύξουν

• Ικανότητες τεχνολογικού σχεδιασμού 
• Κατανόηση για την επιστήμη και την τεχνολογία 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ ΣΤ: Επιστήμη στις Προσωπικές και Κοινωνικές Προοπτικές

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση

• Φυσικοί και ανθρώπινοι κίνδυνοι 
• Επιστήμη και τεχνολογία σε τοπικές, εθνικές και παγκόσμιες προκλήσεις 

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ G: Ιστορία και φύση της επιστήμης

Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων, όλοι οι μαθητές θα πρέπει να αναπτύξουν κατανόηση

• Ιστορικές προοπτικές 

Πρότυπα επιστήμης επόμενης γενιάς-(Ηλικίες 8-11 ετών)

Γη και ανθρώπινη δραστηριότητα 

Οι μαθητές που επιδεικνύουν κατανόηση μπορούν να:

• 4-ESS3-2. Δημιουργήστε και συγκρίνετε πολλαπλές λύσεις για να μειώσετε τις επιπτώσεις των φυσικών διαδικασιών της Γης στους ανθρώπους.

Τεχνικό σχέδιο 

Οι μαθητές που επιδεικνύουν κατανόηση μπορούν να:

• 3-5-ETS1-1. Καθορίσουν ένα απλό πρόβλημα σχεδιασμού που αντικατοπτρίζει μια ανάγκη ή μια ανάγκη που περιλαμβάνει καθορισμένα κριτήρια επιτυχίας και περιορισμούς σε υλικά, χρόνο ή κόστος.
• 3-5-ETS1-2. Δημιουργήσουν και να συγκρίνουν πολλαπλές πιθανές λύσεις σε ένα πρόβλημα με βάση το πόσο καλά η κάθε μία είναι πιθανό να πληροί τα κριτήρια και τους περιορισμούς του προβλήματος.
• 3-5-ETS1-3. Προγραμματίστε και πραγματοποιήστε δίκαιες δοκιμές στις οποίες ελέγχονται οι μεταβλητές και θεωρούνται σημεία αστοχίας για τον προσδιορισμό πτυχών ενός μοντέλου ή πρωτοτύπου που μπορούν να βελτιωθούν.

Πρότυπα επιστήμης επόμενης γενιάς (ηλικίες 11-14)

Τεχνικό σχέδιο 

Οι μαθητές που επιδεικνύουν κατανόηση μπορούν να:

• MS-ETS1-1 Καθορίσουν τα κριτήρια και τους περιορισμούς ενός προβλήματος σχεδιασμού με επαρκή ακρίβεια για να εξασφαλίσουν μια επιτυχή λύση, λαμβάνοντας υπόψη τις σχετικές επιστημονικές αρχές και τις πιθανές επιπτώσεις στους ανθρώπους και το φυσικό περιβάλλον που ενδέχεται να περιορίσουν πιθανές λύσεις.
• MS-ETS1-2 Αξιολογήσουν ανταγωνιστικές λύσεις σχεδιασμού χρησιμοποιώντας μια συστηματική διαδικασία για να προσδιορίσουν πόσο καλά πληρούν τα κριτήρια και τους περιορισμούς του προβλήματος.

Πρότυπα επιστήμης επόμενης γενιάς (ηλικίες 14-18)

Τεχνικό σχέδιο 

Οι μαθητές που επιδεικνύουν κατανόηση μπορούν να:

• HS-ETS1-2. Σχεδιάστε μια λύση σε ένα σύνθετο πρόβλημα του πραγματικού κόσμου, διασπώντας το σε μικρότερα, πιο διαχειρίσιμα προβλήματα που μπορούν να λυθούν μέσω μηχανικής.

Πρότυπα για τον Τεχνολογικό Γραμματισμό - Όλες οι ηλικίες

Η φύση της τεχνολογίας

• Πρότυπο 3: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση των σχέσεων μεταξύ των τεχνολογιών και των συνδέσεων μεταξύ της τεχνολογίας και άλλων τομέων σπουδών.

Τεχνολογία και Κοινωνία

• Πρότυπο 5: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση των επιπτώσεων της τεχνολογίας στο περιβάλλον.
• Πρότυπο 6: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση του ρόλου της κοινωνίας στην ανάπτυξη και χρήση της τεχνολογίας.
• Πρότυπο 7: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση της επιρροής της τεχνολογίας στην ιστορία.

Υπηρεσίες

• Πρότυπο 8: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση των ιδιοτήτων του σχεδιασμού.
• Πρότυπο 9: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση του σχεδιασμού μηχανικής.
• Πρότυπο 10: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση του ρόλου της αντιμετώπισης προβλημάτων, της έρευνας και της ανάπτυξης, της εφεύρεσης και της καινοτομίας και του πειραματισμού στην επίλυση προβλημάτων.

Ικανότητες για έναν τεχνολογικό κόσμο

• Πρότυπο 11: Οι μαθητές θα αναπτύξουν ικανότητες να εφαρμόσουν τη διαδικασία σχεδιασμού.

Ο Κόσμος που έχει σχεδιαστεί

• Πρότυπο 17: Οι μαθητές θα αναπτύξουν μια κατανόηση και θα είναι σε θέση να επιλέγουν και να χρησιμοποιούν τεχνολογίες πληροφοριών και επικοινωνιών.

Είστε μια ομάδα μηχανικών στους οποίους δόθηκε η πρόκληση να σχεδιάσουν έναν αξιόπιστο σεισμογράφο για την καταγραφή σεισμικής δραστηριότητας στην τάξη σας. Το μηχάνημά σας πρέπει να είναι σε θέση να καταγράφει την κίνηση οπτικά σε κλίμακα του δικού σας σχεδίου. Το μηχάνημα που μπορεί να καταγράψει τη μικρότερη ενόχληση θα θεωρηθεί ως το καλύτερο σχέδιο.

Φάση Έρευνας/Προετοιμασίας

1) Ελέγξτε τα διάφορα φύλλα αναφοράς μαθητών.

Προγραμματισμός ως ομάδα

2) Η ομάδα σας έχει εφοδιαστεί με κάποια «δομικά υλικά» από τον δάσκαλό σας. Μπορείτε να ζητήσετε επιπλέον υλικά.

3) Συναντηθείτε ως ομάδα και δημιουργήστε έναν κατάλογο σχεδίων και υλικών που θα χρειαστείτε για να φτιάξετε τον σεισμογράφο σας. Θυμηθείτε ότι ο σεισμογράφος σας πρέπει να καταγράψει την ένταση ενός προσομοιωμένου σεισμού στην τάξη που θα δημιουργηθεί ρίχνοντας μια μπάλα από τρία ύψη: .5 μέτρα, 1 μέτρο και 1.5 μέτρα.

4) Σχεδιάστε το σχέδιό σας για τον σεισμογράφο στο παρακάτω πλαίσιο ή σε άλλο φύλλο. Συμπεριλάβετε μια λίστα υλικών που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε για την κατασκευή του οργάνου σας. Παρουσιάστε το σχέδιό σας στην τάξη. Μπορείτε να επιλέξετε να αναθεωρήσετε το σχέδιο των ομάδων σας αφού λάβετε σχόλια από την τάξη.

Φάση κατασκευής

5) Φτιάξτε τον σεισμογράφο σας και παρακολουθήστε αν χρειάζεστε επιπλέον υλικά όπως ήσασταν στη φάση της κατασκευής.

Δοκιμές

6) Ο σεισμογράφος της ομάδας σας θα τοποθετηθεί πάνω σε ένα σταθερό, μικρό τραπέζι. Ο δάσκαλός σας θα δημιουργήσει τρεις προσομοιωμένους σεισμούς ρίχνοντας μια λαστιχένια μπάλα πάνω στο τραπέζι από τρία ύψη: .5 μέτρα, 1 μέτρο και 1.5 μέτρα. Το μηχάνημά σας θα χρειαστεί να καταγράψει καθέναν από αυτούς τους σεισμούς. Τα πιο ευαίσθητα μηχανήματα θα θεωρηθούν τα καλύτερα. Αυτά θα είναι σε θέση να καταγράψουν τον λιγότερο ισχυρό σεισμό. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας στο παρακάτω πλαίσιο:

Παρουσίαση

7) Παρουσιάστε τα ευρήματά σας και τα αποτελέσματα του σεισμογράφου σας στην τάξη. Δώστε προσοχή στις διαφορές στα σχέδια και τα αποτελέσματα των διαφόρων σεισμογράφων που δημιουργήθηκαν στην τάξη σας.

Φάση Αξιολόγησης

8) Συγκρίνετε και αξιολογήστε τα αποτελέσματα και τις μεθόδους μέτρησης των ομάδων σας με αυτά άλλων ομάδων.

9) Συμπληρώστε το φύλλο εργασίας αξιολόγησης.

Αναστοχασμός

Χρησιμοποιήστε αυτό το φύλλο εργασίας για να αξιολογήσετε την εμπειρία σας με το "Shake It Up with Seismographs!" μάθημα:

1) Πετύχατε να δημιουργήσετε έναν σεισμογράφο που θα μπορούσε να καταγράψει σε κλίμακα την προσομοίωση σεισμού και για τους τρεις σεισμούς;

2) Χρειάστηκε να ζητήσετε επιπλέον υλικά κατά την κατασκευή του σεισμογράφου σας;

3) Πιστεύετε ότι οι μηχανικοί πρέπει να προσαρμόσουν τα αρχικά τους σχέδια κατά τη διαδικασία κατασκευής προϊόντων; Γιατί μπορεί;

4) Εάν προσαρμόζατε τον σεισμογράφο της τάξης σας σε έναν που θα καταγράψει πραγματικά έναν πραγματικό σεισμό, τι τροποποιήσεις θα χρειαστεί να κάνετε;

5) Εάν έπρεπε να το κάνετε ξανά, πώς θα άλλαζε ο σχεδιασμένος σχεδιασμός σας; Γιατί;

6) Ποια σχέδια ή μεθόδους είδατε να δοκιμάζουν άλλες ομάδες που πιστεύετε ότι λειτούργησαν καλά;

7) Πιστεύετε ότι θα μπορούσατε να ολοκληρώσετε αυτό το έργο ευκολότερα αν εργαζόσασταν μόνοι σας; Εξηγώ…

• αραβικός
• κινέζικο
• Γαλλικά
• Γερμανικά
• Ιαπωνικά
• Πορτογάλος
• Ρωσικά
• Ισπανικά
• Σουαχίλι