یک قرن پلاستیک

ساخت مصالح (برای هر دانش آموز)

مواد مورد نیاز

• برگه های دانشجویی 
• بخش مباحث پیشینه

چالش طراحی

شما یک تیم مهندسین هستید که با تهیه لیستی از چهار ماشین یا محصولی که فکر می کنید بدون اختراع پلاستیک غیرممکن است ، مواجه هستید. سپس ، شما تصمیم خواهید گرفت که کدام قسمتهای پلاستیکی را در یکی از آن محصولات یا ماشین آلات جایگزین کنید تا بازیافت آسان تر شود. به جای آن از چه موادی استفاده خواهید کرد و چگونه بر عملکرد ، قیمت یا زیبایی تأثیر می گذارد؟

1. کلاس را به تیم های 3-4 نفره تقسیم کنید.
2. کاربرگ قرن پلاستیک را منتشر کرده و از بخش مفاهیم پس زمینه چاپ کنید. 
3. درباره مباحث در بخش مفاهیم پیشینه بحث کنید
4. فرایند طراحی مهندسی ، چالش طراحی ، معیارها ، محدودیت ها و مواد را مرور کنید. 
5. به دانش آموزان دستور دهید تا برای تکمیل اولین کاربرگ دانشجویی - Plastic Hunt! به صورت تیمی کار کنند. 
   • به مواردی فکر کنید که می توانید در خانه ، کلاس یا زمین بازی خود پیدا کنید. مواردی را که هیچ قطعه ای از پلاستیک ساخته نشده است ، شناسایی و مستند کنید.
6. به عنوان کلاس ، درباره س questionsالات انعکاس بحث کنید:
   • آیا یافتن محصولی که فاقد پلاستیک باشد دشوارتر از آن بود که فکر می کردید؟
   • از بین محصولی که پلاستیک پیدا نکردید ، چه مشترکاتی دارند؟
   • اگر یکی از محصولی را که پیدا کردید دوباره مهندسی می کردید ، تغییر می کردید
   •  آیا هر یک از قطعات تشکیل دهنده پلاستیک است؟ چرا؟ چرا که نه؟                                                             
   •  آیا فکر می کنید CD بدون پلاستیک امکان پذیر است؟ چرا؟ چرا که نه؟    
   •  چرا بازیافت مهم است؟
7. به دانشجویان دستور دهید که برای تکمیل کار به صورت تیمی کار کنند گام اول کاربرگ دانشجوی دوم - شما مهندس باشید:
   • لیستی از چهار ماشین یا محصولی تهیه کنید که فکر می کنید بدون اختراع پلاستیک غیرممکن است. برای هر کدام ، به این سالات پاسخ دهید:
     • چه درصدی از محصولات پلاستیکی است؟
     • چرا این بدون پلاستیک غیرممکن است؟
     • این دستگاه یا محصول چه تاثیری بر جهان داشته است؟
8. به دانشجویان دستور دهید که برای تکمیل کار به صورت تیمی کار کنند گام دوم کاربرگ دانشجوی دوم - شما مهندس باشید:
   • مقداری از پلاستیک را در هر چهار محصول یا دستگاهی که در قسمت اول مشخص کرده اید جایگزین کنید تا بازیافت آنها آسان شود. بحث کنید که به جای آن از چه موادی استفاده می کنید ، چگونه بر عملکرد ، قیمت یا زیبایی تأثیر می گذارد. سپس ایده های خود را به کلاس ارائه دهید: 
     • توصیف کنید که محصول شما چه کاری انجام می دهد و درصد آن را پلاستیک می دانید.
     • توضیح اینکه کدام یک از اجزا را با سایر مواد جایگزین خواهید کرد. نحوه انتخاب مواد جایگزین و تأثیر مواد جدید بر وزن ، هزینه و عملکرد محصول را توضیح دهید.
     • پیش بینی کنید که آیا این محصول به اندازه طراحی فعلی موثر خواهد بود ، آیا ممکن است هزینه بیشتری برای تولید داشته باشد و بازیافت آن آسان تر است.
     • توصیف کنید که چگونه تیم شما معتقد است مهندسی پلاستیک به محصولات رایج بر جهان تأثیر گذاشته است.
9. برای کسب مطالب بیشتر در مورد موضوع ، به بخش "حفاری عمیق تر" مراجعه کنید.

این درس را می توان در کمتر از 1 دوره کلاس برای دانش آموزان مسن انجام داد. با این حال ، برای کمک به دانش آموزان از احساس عجله و تضمین موفقیت دانش آموزان (به ویژه برای دانش آموزان جوان) ، این درس را به دو دوره تقسیم کنید و به دانشجویان فرصت بیشتری برای طوفان فکری ، آزمایش ایده ها و نهایی کردن طرح آنها دهید. تست و تست را در دوره کلاس بعدی انجام دهید.

• محدودیت ها: محدودیت در مواد، زمان، اندازه تیم و غیره.
• ضوابط: شرایطی که طرح باید رعایت کند مانند اندازه کلی آن و غیره.
• مهندسان: مخترعان و حل کننده های جهان. بیست و پنج تخصص اصلی در مهندسی به رسمیت شناخته شده است (اینفوگرافیک را ببینید).
• فرآیند طراحی مهندسی: مهندسین فرآیند برای حل مسائل از آن استفاده می کنند. 
• عادات ذهنی مهندسی (EHM): شش راه منحصر به فرد که مهندسان فکر می کنند.
• تکرار: تست و طراحی مجدد یک تکرار است. تکرار (تکرارهای متعدد).
• نمونه اولیه: یک مدل کاری از محلول مورد آزمایش.
• بازیافت: فرآیند برداشت مواد آماده دور ریختن و تبدیل (تغییر) آنها به مواد قابل استفاده مجدد.

اتصال به اینترنت

• تاریخچه پلاستیک

خواندن توصیه می شود

• پلاستیک آمریکایی: تاریخچه فرهنگی توسط جفری ال. میکل (شابک: 978-0813522357) مهندسی پلاستیک توسط RJ کرافورد (شابک: 978-0750637640)

فعالیت نوشتن 

• مقاله یا پاراگرافی بنویسید که شرح دهد آیا فکر می کنید پرواز فضایی بدون معرفی پلاستیک امکان پذیر است. برای حمایت از دیدگاه خود مثالهایی بزنید.  
• یک مقاله یا یک پاراگراف بنویسید که نحوه بازیافت در شهر شما کار می کند. نمونه هایی از چگونگی ترکیب مهندسان مواد بازیافتی توسط مهندسان در محصولات جدید را بیان کنید.

تراز به چهارچوب برنامه درسی

توجه: همه برنامه های درسی این مجموعه با ایالات متحده مطابقت دارند استانداردهای ملی آموزش علوم (تولید شده توسط شورای تحقیقات ملی و مورد تأیید انجمن ملی معلمان علوم) ، و در صورت وجود ، به استانداردهای سواد فناوری انجمن بین المللی آموزش فناوری و اصول و استانداردهای شورای ملی معلمان ریاضیات برای ریاضیات مدرسه.

استانداردهای ملی آموزش علوم کلاس K-4 (سنین 4-9)

استاندارد B محتوا: علوم فیزیکی

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• خصوصیات اشیا and و مواد 

استاندارد استاندارد E: علم و فناوری 

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند

• توانایی طراحی فن آوری 
• توانایی تشخیص بین اشیا natural طبیعی و اشیا objects ساخته شده توسط انسان 

استاندارد F محتوا: علم در دیدگاه های شخصی و اجتماعی

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• انواع منابع 
• تغییر در محیط ها 

استاندارد G محتوا: تاریخ و ماهیت علم

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• علم به عنوان یک تلاش انسانی 

استانداردهای ملی آموزش علوم پایه های 5-8 (سن 10-14)

استاندارد B محتوا: علوم فیزیکی

در نتیجه فعالیتهایشان ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• خصوصیات و تغییر خصوصیات در ماده 

استاندارد استاندارد E: علم و فناوری

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند

• توانایی طراحی فن آوری 
• تفاهماتی در مورد علم و فناوری 

استاندارد F محتوا: علم در دیدگاه های شخصی و اجتماعی

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• خطرات و مزایا 
• علم و فناوری در جامعه 

استاندارد G محتوا: تاریخ و ماهیت علم

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• تاریخ علم 

استانداردهای ملی آموزش علوم پایه های 9-12 (سن 14-18)

استاندارد B محتوا: علوم فیزیکی 

در نتیجه فعالیتهایشان ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• ساختار و خصوصیات ماده 

استاندارد استاندارد E: علم و فناوری

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند

• توانایی طراحی فن آوری 
• تفاهماتی در مورد علم و فناوری 

استاندارد F محتوا: علم در دیدگاه های شخصی و اجتماعی

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• کیفیت محیطی 

استاندارد G محتوا: تاریخ و ماهیت علم

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید درک درستی از آنها داشته باشند

• دیدگاه های تاریخی

استانداردهای سواد فناوری - همه اعصار

ماهیت فناوری

• استاندارد 3: دانش آموزان درک درستی از روابط بین فن آوری ها و ارتباطات بین فناوری و سایر زمینه های تحصیل خواهند داشت.

فناوری و جامعه

• استاندارد 4: دانش آموزان درک درستی از تأثیرات فرهنگی ، اجتماعی ، اقتصادی و سیاسی فناوری خواهند داشت.
• استاندارد 5: دانش آموزان درک درستی از تأثیرات فناوری بر محیط زیست خواهند داشت.
• استاندارد 7: دانش آموزان درک درستی از تأثیر فناوری بر تاریخ خواهند داشت.

طرح

• استاندارد 8: دانش آموزان درک درستی از ویژگی های طراحی پیدا می کنند.
• استاندارد 9: دانش آموزان درک درستی از طراحی مهندسی خواهند داشت.

توانایی هایی برای یک دنیای فناوری

• استاندارد 13: دانش آموزان توانایی ارزیابی تأثیر محصولات و سیستم ها را پیدا می کنند.

جهان طراحی شده

• استاندارد 19: دانش آموزان درک درستی از فن آوری های تولید را به دست می آورند و قادر به انتخاب و استفاده هستند.

شکار پلاستیک!

گام اول: در حالی که یک تیم در مورد مواردی که می توانید در خانه ، کلاس یا زمین بازی خود پیدا کنید ، فکر می کنند. آیا می توانید مواردی را شناسایی کنید که فاقد قطعات پلاستیکی هستند؟

سوالات:

1. آیا یافتن محصولی که فاقد پلاستیک باشد دشوارتر از آن بود که فکر می کردید؟

2. از بین محصولی که پلاستیک پیدا نکردید ، چه مشترکاتی دارند؟

3. اگر یکی از محصولی را که پیدا کردید دوباره مهندسی می کنید ، آیا می توانید هر یک از قطعات را به پلاستیک تغییر دهید؟ چرا؟ چرا که نه؟

4. آیا فکر می کنید CD بدون پلاستیک امکان پذیر است؟ چرا؟ چرا که نه؟

5. چرا بازیافت مهم است؟

گام اول: به عنوان یک تیم ، لیستی از چهار ماشین یا محصول را ارائه دهید که فکر می کنید بدون اختراع پلاستیک غیرممکن است. برای هر کدام ، به س questionsالات زیر پاسخ دهید:

گام دوم: چالش شما این است که به عنوان یک تیم "مهندس" کار کنید تا برخی از پلاستیکهای موجود در هر چهار محصول یا دستگاهی را که در قسمت اول این صفحه کار مشخص کرده اید جایگزین کنید تا بازیافت آنها آسان تر شود. بحث کنید که به جای آن از چه موادی استفاده خواهید کرد ، چگونه بر عملکرد ، قیمت یا زیبایی تأثیر می گذارد. سپس ایده های خود را به سه شکل در کلاس ارائه دهید:

• توصیف کنید که محصول شما چه کاری انجام می دهد ، و درصدی که فکر می کنید پلاستیک است.
• توضیح دهید که چه اجزایی را با مواد دیگر جایگزین خواهید کرد. نحوه انتخاب مواد جایگزین و تأثیر مواد جدید بر وزن ، هزینه و عملکرد محصول را توضیح دهید.
• پیش بینی کنید که آیا این محصول به اندازه طراحی فعلی موثر خواهد بود ، آیا ممکن است هزینه بیشتری برای تولید داشته باشد و بازیافت آن آسان تر است.
• توصیف کنید که چگونه تیم شما معتقد است مهندسی پلاستیک به محصولات رایج دنیا را تحت تأثیر قرار داده است.

• عربی