Clipper Sorkuntzak

Eraikitzeko materialak

Beharrezko materialak

• Aparrezko taulako maindireak
• Edukien zinta
• Glue
• Hortzetako haginkadak
• Kutxa ebakitzailea

Ereduaren osagaiak

• Beheko ebakitzaileen taula
• Goiko ebakitzaileen taula
• Esku palanka ebakitzaileak maneiatzeko
• Arkatza zati bat ardatz gisa balio dezan
• Aparrezko taulak ebakitzaileen taulak elkartzen diren muturrean (irakasleak aurrez ebaki)
• Esku palankarako lodiera bikoitzeko puntua
• 8 ebakitzaile ertz (benetako ebakitzaileen ertzak irudikatzen dituzte)
• 10 hagaxka arkatzaren ardatzaren muturrak osatzeko

Aldez aurretik, irakasleak beheko diagramako apar aparra moztu beharko luke, ikasleei aurrez ebakitako formak eskainiz. Ikasleek pieza txikiak kola batez hornitutako zati handiak muntatzen dituzte. Utzi kola lehortzen. Hurrengo egunean edo klasearen aldian, ikasleek mozteko maketa zinta batekin muntatu behar dute beheko eta goiko ebakitzaileen taulen ertzean. Irristatu hortzetako pintxoak arkatzeko zuloetatik, edo itsatsi arkatzera.

Materialak

• Iltzak ebakitzeko modeloak

Prozesua

• Ikasleek iltzak ebakitzeko modeloak probatzen dituzte ebakitzeko azazkalak simulatzeko

Diseinua Challenge

Ingeniari talde bat zara emandako materialak erabiliz iltza mozteko multzo baten lan eredua eraikitzeko erronka. Zure modeloa osatu ondoren, probatu zure diseinua atzazalak mozten simulatzeko.

Jarraian, makina sinpleak erabiliz plan bat asmatzeko erronka izango duzu telefono liburu bat ikasgelako alde batetik bestera liburua ukitu gabe mugitzeko. Zure irtenbidean gutxienez makina sinple bat erabili behar duzu ... baina nahi adina erabil ditzakezu.

Irizpideak

• Eredua eraikitzeko Ikaslearen lan orrian azaltzen diren argibideak jarraitu

mugak

• Erabilitako materialak soilik erabili

1. Klasea 2 taldeko taldetan banatu.
2. Banatu Clipper Creations lan orria.
3. Eztabaidatu gaiak Atzeko planoaren kontzeptuak atalean. Nabarmendu makina sinpleen motak, arreta handiz "palankan". Argibideei ikasleen lan orria erabili dezaten iltzak ebakitzeko modeloak muntatzeko gida gisa.
4. Berrikusi Ingeniaritza Diseinatzeko Prozesua, Diseinuaren Erronka, Irizpideak, Murrizketak eta Materialak.
5. Eman talde bakoitzari bere materiala.
6. Azaldu ikasleek iltza mozteko multzo baten lan eredua eraiki behar dutela.
7. Eraiki behar duten denbora iragarri (ordu 1 gomendatzen da).
8. Erabili tenporizadorea edo lineako kronometroa (atzerako kontaketa funtzioa) denbora mantentzen duzula ziurtatzeko. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Eman ikasleei "denbora kontrolak" aldian-aldian zereginean jarrai dezaten. Ahaleginak egiten ari badira, egin galderak azkarrago konponbide batera eramango dituztenak.
9. Ikasleek beren ereduak elkartu eta eraikitzen dituzte Ikaslearen lan orrian agertzen diren argibide eta eskemak erabiliz
10. Taldeek beren diseinuak eraikitzen dituzte.
11. Taldeek beren diseinuak probatzen dituzte iltze ebakitzaileak azazkalak nola moztuko dituen simulatuz.
12. Ereduaren eraikuntza burutu ondoren, ikasleei taldeei makina sinpleen bidez plan bat egin dezaten eskatu telefono liburua ikasgelako alde batetik bestera liburua ukitu gabe mugitzeko. Irtenbiderako makina sinple bat erabili behar dute gutxienez ... baina nahi bezala erabil ditzakete. Haien plana zirriborratu beharko lukete.
13. Klase gisa, eztabaidatu ikasleen hausnarketarako galderak.
14. Gaiari buruzko eduki gehiago nahi izanez gero, ikusi "Gehiago sakondu" atala.

Ikaslearen hausnarketa (ingeniaritza koadernoa)

1. Zein izan zen zure diseinuaren zatirik eraginkorrena, aurreikusitako moduan funtzionatu zuen zatia?
2. Zein izan da zure diseinuaren atalik eraginkorrena, arazo gehien sortu duen edo aurreikusi bezala funtzionatu ez duen zatia?
3. Zure jatorrizko plana berregingo bazenu, zer aldatuko zenuke?
4. Zure ustez, ingeniariek diseinatu eta berriro diseinatu eta berriro diseinatu behar dute produktu edo prozesu onena lortzeko? Jarri denboran zehar aldatu den produktu edo prozesu baten adibidea (telefonoak edo hegazkinak, esaterako).

Ikasgaia adineko ikasleentzako klaseko 1 aldian egin daiteke. Hala ere, ikasleei ziztu bizian sentitzen laguntzeko eta ikasleen arrakasta bermatzeko (batez ere ikasle gazteagoei), ikasgaia bi alditan banatu ikasleei ideia gehiago egiteko, ideiak probatzeko eta haien diseinua amaitzeko denbora gehiago emanez. Egin probak eta laburpenak hurrengo klaseko aldian.

Irakasleentzako Baliabidea

Normalean, makinek objektu bat mugitzeko behar den indarra murriztea dute helburu. Baina prozesuan, distantzia handitzen da. Gurpil-aulkiaren arrapala erraz ikus daiteke harreman horren adibidea. Esfortzu eta indar kopurua murrizten den bitartean (indarra) benetako distantzia nabarmen handitzen da. Hori dela eta, benetako lanaren kantitatea berdina da. Makinen ohiko aplikazioa esfortzua edo indarra murriztea bada ere, badaude makinen aplikazio garrantzitsuak, abantailarik ez dutenak, hau da, indarra ez da murrizten edo abantailak gutxitzen direnean, hau da, indarra handitzen da. Abantailarik ematen ez duen makinaren adibiderik onena txirrika bakuna edo bakarra da. Txirrika bakar batek esfortzu indarraren norabidea aldatzen du soilik. Gortinen tiraketa adibide bat da.

Azkazalak mozteko palankak dira. Ebakitzaileen heldulekuan eragindako indarrak ebakitzaileen palak konprimitzen ditu, beraz, palak iltzea ukitu eta txikitu egiten dute. Iltza mozteko makina batean, puntua mozteko bi atalen arteko giltzadura da.

Makina Sinpleen Sarrera

Makina sinpleak "sinpleak" dira, gehienek zati mugikor bakarra dutelako. Makina sinpleak elkartzen dituzunean, makina konplexu bat lortzen duzu, belarra mozteko makina bat, auto bat, baita sudur ilea mozteko makina elektrikoa ere! Gogoratu, makina lana errazten duen edozein gailu dela. Zientzian, "lanak" zerbait mugiaraztea esan nahi du. Garrantzitsua da jakitea makina sinplea erabiltzen duzunean lan kantitate bera egiten ari zarela - errazagoa dirudi. Makina sinple batek zerbait mugitzeko behar den ahalegina murrizten du, baina distantzia handiagoa mugitzen duzu lan kopuru bera lortzeko. Gogoan izan, makina sinpleak erabiltzerakoan energia konpentsatzen dela.

Normalean, makinek objektu bat mugitzeko behar den indarra murriztea dute helburu. Baina prozesuan, distantzia handitzen da. Gurpil-aulkiaren arrapala erraz ikus daiteke harreman horren adibidea. Esfortzu eta indar kopurua murrizten den bitartean (indarra) benetako distantzia nabarmen handitzen da. Hori dela eta, benetako lanaren kantitatea berdina da. Makinen ohiko aplikazioa esfortzua edo indarra murriztea bada ere, badaude makinen aplikazio garrantzitsuak, abantailarik ez dutenak, hau da, indarra ez da murrizten edo abantailak gutxitzen direnean, hau da, indarra handitzen da. Abantailarik ematen ez duen makinaren adibiderik onena txirrika bakuna edo bakarra da. Txirrika bakar batek esfortzu indarraren norabidea aldatzen du soilik. Gortinen tiraketa adibide bat da.

Azkazalak mozteko palankak dira. Ebakitzaileen heldulekuan eragindako indarrak ebakitzaileen palak konprimitzen ditu, beraz, palak iltzea ukitu eta txikitu egiten dute. Iltza mozteko makina batean, puntua mozteko bi atalen arteko giltzadura da.

Makina sinple motak

Makina mekaniko guztien oinarria osatzen duten lau makina sinple daude:

Lever

Saiatu belar egoskor bat lurretik ateratzen. Esku hutsak soilik erabiliz, zaila edo mingarria izan daiteke. Tresna batekin, eskuzko pala bezala, ordea, bataila irabazi beharko zenuke. Zerbait askatzen duen tresna edozein palanka da. Palanka "puntua" (edo puntu) baten kontra "pibotatzen" (edo biratzen) duen besoa da. Pentsa iltzeak askatzeko erabiltzen duzun mailu baten atzapar muturra. Palanka da. Gainazaleko puntu baten aurka ezartzen den beso kurbatua da. Beso makurrak biratzen dituzunean, iltzea azaletik askatzen du. Eta hori lan gogorra da! Hiru palanka mota daude:

• Lehen Mailako Palanka - Puntua indarraren besoaren eta palanka besoaren artean dagoenean, palanka lehen mailako palanka gisa deskribatzen da. Egia esan, gutako askok ezagutzen dugu palanka mota hau. Teeter-totter adibide klasikoa da - edo iltze mozteko makina.
• Bigarren mailako palanka - Bigarren mailako palankan, karga-besoa puntua eta indar-besoaren artean dago. Palanka mota horren adibide ona gurpila da.
• Hirugarren mailako palanka - Palanka-klase honetan, indar-besoa puntua eta karga-besoaren artean dago. Antolamendu hori dela eta, indar nahiko handia behar da karga mugitzeko. Horrek konpentsatzen du kargaren mugimendua distantzia luzean sortzea posible dela indar besoaren mugimendu nahiko txikiarekin. Pentsa arrantza kanabera bat!

Hegazkin inklinatua

Planoa gainazal laua da. Adibidez, taula leuna plano bat da. Orain, hegazkina lurrean etzanda badago, litekeena da lana egiten laguntzea. Hala ere, plano hori inklinatuta edo inklinatuta dagoenean, objektuak distantzietan zehar mugitzen lagun zaitzake. Eta hori da lana! Plano inklinatu arrunta arrapala da. Kaxa astuna kargatzeko kaira igotzea askoz ere errazagoa da kutxa arrapalatik gora irristatuz gero, makina soil bat.

Wedge

• Plano inklinatuaren alde leuna erabili beharrean, punta ertzak ere erabil ditzakezu beste lan mota batzuk egiteko. Adibidez, ertza gauzak bereizteko erabil dezakezu. Orduan, plano inklinatua ziri bat da. Beraz, ziria plano inklinatu moduko bat da. Aizkora bat ziri bat da. Pentsatu pala ertzean. Azalera leunaren ertza da. Hori da ziria!

Torloju

• Orain, hartu plano inklinatu bat eta bildu zilindro baten inguruan. Bere ertz zorrotza beste tresna sinple bat bihurtzen da: torlojua. Jarri metalezko torlojua arrapalaren ondoan eta zaila da antzekotasunak ikustea, baina torlojua beste plano inklinatu bat da. Nola laguntzen dizu torlojuak lana egiten? Torloju metaliko baten bira bakoitzak metalezko pieza bat zurezko espazio batetik mugitzen laguntzen du.

Gurpila eta Ardatza

Gurpila erdiko hagaxka bati erantsitako disko zirkularra da, ardatza izenekoa. Auto baten bolantea gurpila eta ardatza da. Eskuak jarri eta indarra (momentua) ematen diogun atalari gurpil deritzo, honek ardatz txikiagoa biratzen baitu. Bihurkina gurpilaren eta ardatzaren beste adibide bat da. Torloju estua esku hutsez askatzea ezinezkoa izan daiteke. Kirten lodia gurpila da, eta metalezko ardatza ardatza. Zenbat eta helduleku handiagoa, orduan eta indar gutxiago behar da torlojua biratzeko.

Polea

Ardatzaren ordez, gurpilak soka edo lokarria ere birar lezake. Gurpilaren eta ardatzaren aldakuntza hori txirrika da. Txirrika batean, lokarri batek gurpil baten inguruan biltzen du. Gurpila biratu ahala, kablea norabide bietan mugitzen da. Orain, lotu kako bat kableari, eta gurpilaren biraketa erabil dezakezu objektuak igotzeko eta jaisteko. Bandera baten gainean, adibidez, soka bat txirrika bati lotuta dago. Sokan, normalean, bi kako izaten dira. Kableak txirrika inguruan biratzen du eta bandera eransteko kakoak jaisten ditu. Ondoren, biratu kablea eta bandera zutabean altxatuko da.

Gomendatutako Reading

• Egurrezko mirari mekanikoak egitea (ISBN: 978-1626548862)
• Sally Nankivell-Aston-ek, Dorothy Jackson-ek egindako Zientzia Esperimentuak Makina Sinpleekin (Zientzia Esperimentuak) (ISBN: 978-0531154458)

Idazketa Jarduera

Iltzak mozteko beste diseinu batzuen adibideak identifikatzea. Idatzi saiakera bat (edo adinaren arabera paragrafoa) diseinuek duten desberdintasuna eta diseinu desberdinek ebakitzailearen funtzioan izan dezaketen eraginari buruz.

Curriculumeko markoetara lerrokatzea

Ohar: Serie honetako ikasgai plan guztiak lerrokatuta daude Zientzia Hezkuntzako Arau Nazionalak horrek ekoiztu zituen  Ikerketa Kontseilu Nazionala eta Zientzia Irakasleen Elkarte Nazionalak onartzen du, eta hala badagokio, Nazioarteko Teknologia Hezkuntzako Elkarteak Alfabetizazio Teknologikorako Arauetara edo Matematikako Irakasleen Kontseilu Nazionalaren printzipioak eta Eskola Matematikarako Estandarrak ere onartzen ditu.

Zientzia Hezkuntzako Arau Nazionalak K-4 mailak (4-9 urte bitartekoak) 

A EDUKI ARAUA: Zientzia Kontsulta gisa

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek garatu beharko lukete

• Ikerketa zientifikoa egiteko beharrezkoak diren gaitasunak
• Ikerketa zientifikoari buruzko ulermena

EDUKI ARAUA: Zientzia eta Teknologia

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek garatu beharko lukete

• Diseinu teknologikorako gaitasunak

F EDUKI ARAUA: Zientzia Ikuspegi Pertsonal eta Sozialetan

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek ulermena garatu beharko lukete

• Zientzia eta teknologia tokiko erronketan

EDUKI ARAUA G: Zientziaren Historia eta Izaera

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek ulermena garatu beharko lukete

• Zientzia giza ahalegin gisa

Zientzia Hezkuntzako Arau Nazionalak 5-8 mailak (10-14 urte) 

A EDUKI ARAUA: Zientzia Kontsulta gisa

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek garatu beharko lukete

• Ikerketa zientifikoa egiteko beharrezkoak diren gaitasunak
• Ikerketa zientifikoari buruzko ulermenak

EDUKI ARAUA: Zientzia eta Teknologia

5. eta 8. mailetako jardueren ondorioz, ikasle guztiek garatu beharko lukete

• Diseinu teknologikorako gaitasunak
• Zientziari eta teknologiari buruzko ulermenak

F EDUKI ARAUA: Zientzia Ikuspegi Pertsonal eta Sozialetan

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek ulermena garatu beharko lukete

• Arriskuak eta onurak
• Zientzia eta teknologia gizartean

EDUKI ARAUA G: Zientziaren Historia eta Izaera

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek ulermena garatu beharko lukete

• Zientzia giza ahalegin gisa
• Zientziaren historia

Zientzia Hezkuntzako Arau Nazionalak 9-12 mailak (14-18 urte bitartekoak)

A EDUKI ARAUA: Zientzia Kontsulta gisa

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek garatu beharko lukete

• Ikerketa zientifikoa egiteko beharrezkoak diren gaitasunak
• Ikerketa zientifikoari buruzko ulermenak

EDUKI ARAUA: Zientzia eta Teknologia

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek garatu beharko lukete

• Diseinu teknologikorako gaitasunak
• Zientziari eta teknologiari buruzko ulermenak 

F EDUKI ARAUA: Zientzia Ikuspegi Pertsonal eta Sozialetan

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek ulermena garatu beharko lukete

• Osasun pertsonala eta komunitarioa
• Zientzia eta teknologia tokiko, nazioko eta mundu mailako erronketan

EDUKI ARAUA G: Zientziaren Historia eta Izaera

Jardueren ondorioz, ikasle guztiek ulermena garatu beharko lukete

• Ezagutza zientifikoaren izaera
• Ikuspegi historikoak

Alfabetatze Teknologikorako Arauak - Adin guztiak

Teknologiaren izaera

• 1. araua: Ikasleek teknologiaren ezaugarriak eta esparrua ulertuko dute.

Teknologia eta gizartea

• 4. araua: Ikasleek teknologiaren efektu kultural, sozial, ekonomiko eta politikoak ulertuko dituzte.
• 6. araua: Ikasleek gizarteak teknologiaren garapenean eta erabileran duen eginkizuna ulertuko dute.
• 7. araua: Ikasleek teknologiak historian izan duen eragina ulertuko dute.

Diseinua

• 8. araua: Ikasleek diseinuaren atributuak ulertuko dituzte.
• 9. araua: Ikasleek ingeniaritza diseinua ulertuko dute.
• 10. araua: Ikasleek arazoen konponbidean, ikerketan eta garapenean, asmakizunetan eta berrikuntzan eta esperimentazioan duten papera ulertuko dute arazoen ebazpenean.

Mundu Teknologikorako Gaitasunak

• 13. araua: Ikasleek produktuen eta sistemen eragina ebaluatzeko gaitasunak garatuko dituzte. 

Diseinatutako Mundua

17. araua: Ikasleek informazioaren eta komunikazioaren teknologiak hautatzeko eta erabiltzeko gai izango dira.

Eraiki iltze mozteko maketa

Materialen zerrenda

• aparra taula
• Edukien zinta
• txotxak

Ereduaren atalak

• Beheko ebakitzaileen taula
• Goiko ebakitzaileen taula
• Esku palanka ebakitzaileak maneiatzeko
• Arkatza zati bat ardatz gisa balio dezan
• Aparrezko taulak ebakitzaileen taulak elkartzen diren muturrean (irakasleak aurrez ebaki)
• Esku palankarako lodiera bikoitzeko puntua
• 8 ebakitzaile ertz (benetako ebakitzaileen ertzak irudikatzen dituzte)
• 10 hagaxka arkatzaren ardatzaren muturrak osatzeko

Argibideak

Taldean lan eginez, aztertu honako ilustrazio hau eta muntatu zati txikiak kola duten pieza handietan. Utzi kola lehortzen. Ondoren, muntatu ebakitzailearen modeloa zinta batekin, beheko eta goiko ebakitzaileen taulen ertzean. Irristatu hortzetako pintxoak arkatzeko zuloetatik, edo itsatsi arkatzera. Probatu ebakitzaileak!

Ingeniaria zara! Lan egin taldean eta asmatu makina sinpleak erabiliz telefono liburua ikasgelaren alde batetik bestera mugitzeko liburua ukitu gabe. Zure irtenbidean gutxienez makina sinple bat erabili behar duzu ... baina nahi izanez gero asko erabil ditzakezu.

Lehen urratsa:

Marraztu zure taldearen makina edo irtenbidea beheko laukian.

Bi pausoa:

Probatu zure taldearen plana eta ea funtzionatzen duen!

Galderak:

1. Zein izan zen zure diseinuaren zatirik eraginkorrena, aurreikusitako moduan funtzionatu zuen zatia?

2. Zein izan da zure diseinuaren atalik eraginkorrena, arazo gehien sortu duen edo aurreikusi bezala funtzionatu ez duen zatia?

3. Zure jatorrizko plana berregingo bazenu, zer aldatuko zenuke?

4. Zure ustez, ingeniariek diseinatu eta berriro diseinatu eta berriro diseinatu behar dute produktu edo prozesu onena lortzeko? Jarri denboran zehar aldatu den produktu edo prozesu baten adibidea (telefonoak edo hegazkinak, esaterako).