آن را با GPS پیدا کنید!

این درس به بررسی فناوری امکان GPS می پردازد و نگاهی به تغییرات جهانی می اندازد. دانشجویان در تیم هایی برای ایده پردازی توصیه هایی برای استفاده از فناوری GPS برای پاسخگویی به نیازهای یک جامعه جهانی کار می کنند.

  • درباره سیستم های موقعیت یابی جهانی اطلاعات کسب کنید.
  • در مورد طراحی مهندسی اطلاعات کسب کنید.
  • بیاموزید که چگونه مهندسی می تواند به حل چالش های جامعه کمک کند.
  • در مورد کار گروهی و حل مسئله اطلاعات کسب کنید. 

سطح سنی: 8-18

ساخت مصالح (برای هر تیم)

مواد مورد نیاز

  • برگه های دانشجویی
  • طناب یا رشته
  • حداقل یک سیستم دستی GPS (تلفن یا دستگاه جداگانه)

چالش طراحی

وان وورهیس

شما یک تیم مهندس هستید که برای حل مسئله ای که جهان با استفاده از GPS با آن روبرو شده است ، به چالش کشیده شده اید. در ابتدا ، شما می توانید اندازه گیری فاصله بین دو نقطه در حیاط مدرسه خود را با استفاده از هر دو سیستم GPS (دستی یا یکی داخلی در تلفن) و یک اندازه گیری سنتی ، با استفاده از طناب یا رشته مقایسه کنید.

سپس ، در گروه خود طوفان فکری خواهید کرد تا سه مشکل را شناسایی کنید ، و سپس تعیین کنید که کدام یک از سه مشکل بیشترین تأثیر را در جامعه دارد. شما پیشنهادی برای ارائه به کلاس خود تهیه می کنید و سپس هر تیم بهترین کاربرد جدید GPS را منعکس و در نظر می گیرید. شما باید در نظر بگیرید که آیا خطاهای احتمالی یا حتی خرابکاری در سیستم GPS مشکلات بیشتری را از آنچه برنامه شما حل می کند ایجاد می کند.

ضوابط

  • فاصله بین 2 نقطه را مقایسه کنید.
  • 3 مشکل را مطرح کنید.

محدودیت ها

  • فقط از مواد ارائه شده استفاده کنید.
  1. کلاس را به تیم های 2-3 نفره تقسیم کنید.
  2. کاربرگ Find it را با کاربرگ GPS و همچنین برخی از ورق های کاغذ برای ترسیم طرح ها ارائه دهید.
  3. مباحث را در بخش مفاهیم پیشینه بحث کنید. وب سایت تعاملی PBS را به اشتراک بگذارید (www.pbs.org/wgbh/nova/longitude/gps.html) که فناوری GPS را نشان می دهد و سه لایه سازی را توضیح می دهد.
  4. فرایند طراحی مهندسی ، چالش طراحی ، معیارها ، محدودیت ها و مواد را مرور کنید.
  5. مواد هر تیم را تهیه کنید.
  6. توضیح اینکه دانش آموزان باید در 3 مرحله چالش را انجام دهند:
    Pha مرحله تحقیق: با استفاده از سیستم GPS (دستی یا سیستم تعبیه شده در تلفن) و اندازه گیری سنتی ، استفاده از طناب یا رشته:
    two در حیاط مدرسه خود با یک پرچم یا چوب کوچک دو موقعیت مشخص کنید.
    original مکان اصلی را با GPS علامت گذاری کنید ، به مکان دوم بروید و نقطه دوم را علامت گذاری کنید.
    based فاصله بین دو مکان را براساس اطلاعات مکان ارائه شده توسط GPS تعیین کنید.
    the فاصله را با استفاده از رشته یا طناب اندازه بگیرید.
    questions در کاربرگ دانش آموزان به س questionsالات پاسخ دهید.
    Pha فاز طوفان فکری: به عنوان یک تیم برای ایده پردازی برنامه های جدید GPS که می تواند مشکلی را که انسان ، حیوان یا محیط با آن روبرو است ، ملاقات کنید. خلاق باشید و به مشکلات بزرگ یا کوچکی فکر کنید که مردم به صورت فردی یا جهانی با آن روبرو می شوند. سپس ، سه مشكل را كه فكر مي كنيد با استفاده از GPS برطرف مي شود ، مشخص كنيد.
    Pha مرحله ارائه: به عنوان یک تیم ، توافق کنید که کدام یک از سه مشکلی که شناسایی کرده اید بیشترین سود را برای جهان خواهد داشت. در آماده سازی برای ارائه کلاس ، به س followingالات زیر در مورد برنامه جدید پاسخ دهید. ممکن است بخواهید برای نشان دادن ایده خود ، ایجاد یک پوستر یا ارائه پاورپوینت ، یک نمودار ترسیم کنید یا از مطالب دیگر برای نشان دادن ایده خود برای کلاس استفاده کنید.
    the به طور خلاصه مشكلی را كه تیم شما تصمیم به رفع آن گرفت شرح دهید: استفاده از كمك GPS در حل این چالش چگونه است؟
    if اگر به دلایلی سیستم ماهواره ای به طور موقت کار نکند ، چه اتفاقی برای راه حل شما می افتد؟ به طور دائم؟ آیا اثرات بدی وجود خواهد داشت؟
    est تخمین می زنید چند نفر یا حیوان تحت تأثیر راه حل شما قرار بگیرند؟
    ○ چه کسی باید هزینه کند تا ایده شما را عملی کند؟ دولت ، تجارت ، افراد ، دانشگاه؟ چرا؟
    ○ فکر می کنید مهندسان برای اجرای ایده شما چقدر طول می کشد؟ خاص باشید و تحقیق ، آزمایش ، ساخت را در نظر بگیرید.
    ○ آیا ملاحظات اخلاقی وجود دارد که باعث شود دیگران ایده شما را تأیید نکنند؟
  7. مدت زمان لازم برای انجام 3 مرحله را اعلام کنید (2-3 ساعت توصیه می شود).
  8. دانش آموزان مراحل را طی می کنند.
  9. تیم ها ارائه خود را به کلاس ارائه می دهند
  10. به عنوان کلاس ، درباره س refالات انعکاس دانش آموز بحث کنید.
  11. برای کسب مطالب بیشتر در مورد موضوع ، به بخش "حفاری عمیق تر" مراجعه کنید.

انعکاس دانشجویی (دفتر مهندسی)

  1. بهترین کاربرد جدید GPS که هنگام ارائه کلاس خود شنیدید؟ چرا؟
  2. فکر می کنید برای انجام و عملی کردن این برنامه باید چه مراحلی را بردارید؟
  3. آیا موارد اخلاقی یا حقوقی وجود دارد که فکر کنید اگر واقعاً ایده خود را عملی کردید باید به آن بپردازید؟ به عنوان مثال ، اگر GPS را به محصولی که قبلاً وجود داشته است اضافه کنید ، مانند طرح اسکی ، چه کسی از فروش اسکی GPS جدید سود می برد؟ شما یا طراح اصلی اسکی یا هر دو؟ چرا؟
  4. به نظر شما GPS چقدر یک اختراع مهم است؟ چرا؟
  5. آیا می توانید به سایر دستاوردهای مهندسی که جهان را تحت تأثیر قرار داده اند فکر کنید؟ به نظر شما کدام یک بیشترین تأثیر مثبت را بر مردم داشته است؟ در مورد محیط زیست؟ روی حیوانات؟

اصلاح زمان

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.

سیستم موقعیت یابی جهانی چیست؟

سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) مجموعه ای از ماهواره های ناوبری است که در ارتفاع حدود 12,000 مایل (20,000،10 کیلومتر) به دور زمین می چرخند. در این ارتفاع ، ماهواره ها در مدت زمان کمی کمتر از یک روز ، دو مدار را طی می کنند. اگرچه در ابتدا توسط وزارت دفاع آمریكا برای كاربردهای نظامی طراحی شده بود ، اما دولت فدرال این سیستم را برای مصارف غیرنظامی در دسترس قرار داد و اقدامات امنیتی را كه برای محدود كردن دقت به 21 متر طراحی شده بود ، لغو كرد. صورت فلکی بهینه از 3 ماهواره با 55 "قطعات یدکی" عملیاتی تشکیل شده است. همانطور که از تصویر سمت راست نشان می دهد ، مدار ماهواره های GPS با فاصله 15 درجه به سمت استوا زمین متمایل می شوند. این سیستم به این منظور طراحی شده است که حداقل چهار ماهواره در هر زمان مشخص و در هر نقطه از جهان حداقل XNUMX درجه بالاتر از افق قابل مشاهده هستند.

GLONASS و GALILEO

GALILEO سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی اروپا است که در حال حاضر در دست توسعه است. در حال حاضر کاربران در اروپا چاره ای جز استفاده از سیگنال های ماهواره ای GPS آمریکایی یا GLONASS روسی ندارند. این سیستم جدید تحت کنترل غیرنظامیان قرار خواهد گرفت و قول می دهد با GPS و GLONASS قابل همکاری باشد.

بختیار-زین-بیگست دات کام

تعیین موقعیت ها

موقعیت ها با تعیین فاصله از ماهواره های قابل مشاهده در فرآیندی که به عنوان سه پهلو شدن شناخته می شود ، از GPS به دست می آیند. یک وب سایت PBS این اصل را در www.pbs.org/wgbh/nova/longitude/gps.html نشان می دهد. زمان انتقال سیگنال در ماهواره با زمان دریافت در گیرنده مقایسه می شود. تفاوت این دو نشانگر مدت زمانی است که سیگنال از ماهواره به گیرنده می رود. با ضرب زمان سفر در سرعت نور ، فاصله ماهواره را تعیین می کنیم. همانطور که تصویر سمت راست نشان می دهد ، با تکرار این روند در سه ماهواره ، منطقه ای دارید که هر سه با هم همپوشانی دارند و این یک موقعیت دو بعدی روی زمین است. برای تعیین بعد سوم - ارتفاع - ماهواره چهارم لازم است. هرچه ماهواره های بیشتری قابل مشاهده باشند ، موقعیت دقیق تر نیز دقیق تر است. منابع خطایی وجود دارد ، از جمله خطاهای ساعت ، تاخیر اتمسفر ، سیگنال های منعکس کننده اجسام در سطح زمین و تخریب سیگنال ماهواره ای.

نگاه دقیق تر به علوم و ریاضیات

سیستم موقعیت یابی جهانی به گیرنده GPS اجازه می دهد تا موقعیت خود را با استفاده از فرمول تعیین کند: (سرعت x زمان = فاصله).

برای یک مثال رایج ، این س considerال را در نظر بگیرید که اگر دوچرخه به مدت سه ساعت با سرعت 15 مایل یا کیلومتر در ساعت حرکت می کند ، چقدر مسافت را طی کرده است؟ در این مورد ، پاسخ این است: سرعت (15 مایل در ساعت) x زمان (3 ساعت) = فاصله (45 مایل)

urfingus-bigstock.com

برای GPS ما سرعت دوچرخه را اندازه گیری نمی کنیم بلکه سرعت آن را نشان می دهیم که سیگنال رادیویی تقریبا 186,000 مایل در ثانیه حرکت می کند. چالش بزرگتر اندازه گیری زمان سفر است. اگر یکی از ماهواره ها بالای سر قرار داشته باشد ، زمان سفر بسیار کوتاه خواهد بود ، در حدود 0.06 ثانیه. بنابراین سیستم به ساعتهای بسیار دقیق متکی است تا بتواند زمان ارسال یک سیگنال به یک دستگاه GPS را از یک ماهواره تفکیک کند.

این سیگنال واقعاً "کد تصادفی شبه" (PRC) نامیده می شود که در واقع یک توالی پیچیده از پالس های دیجیتال "روشن" و "خاموش" است. ماهواره های GPS به طور مداوم این PRC ها را در زمان های مشخص و برنامه ریزی شده انتقال می دهند. سپس دستگاه GPS باید زمان دقیق رسیدن PRC را اندازه گیری کند و تفاوت بین زمان دریافت و زمان ترک سیگنال از ماهواره را محاسبه کند تا "زمان" را تعیین کند. زمان باید بسیار دقیق باشد زیرا یک خطای ساعت در گیرنده حتی چند نانو ثانیه منجر به خطای موقعیت چند صد متری می شود.

بنابراین ، برای مثال فرمول GPS: سرعت (186,000،065 مایل در ثانیه) x زمان (650,000/12090 ثانیه یا XNUMX،XNUMX نانو ثانیه) = فاصله (XNUMX مایل)

برنامه های GPS

Sergey-Nivens-bigstock.com

استفاده غیرنظامی

بسیاری از برنامه های GPS برای استفاده غیرنظامی وجود دارد. بسیاری از آنها برای پیگیری موقعیت و مقصد خود هنگام پیاده روی یا رانندگی از سیستم های GPS استفاده می کنند. در بسیاری از نقاط جهان ، GPS در حال بهبود خدمات و ایمنی اتوبوس و تاکسی است. توزیع کنندگان با داشتن توانایی ردیابی کابین ها یا اتوبوس ها با سیستم GPS می توانند اطمینان حاصل کنند که رانندگان شرکت هایشان به سرعت به مسافران می رسند و بنابراین کار روزانه بیشتری انجام می دهند.

در استرالیا ، GPS سفر با قطار را قابل پیش بینی تر می کند. فناوری GPS مسافران را در هنگام حمل و انتظار از محل قطار و زمان ورود به مقصد مطلع می کند. در انگلستان ، آزمایش های قایقرانی المپیک 1995 انگلیس در خلیج ویموث و بندرگاه پورتلند نشان دهنده اولین استفاده از فناوری GPS در نقشه برداری دوره مسابقات قایقرانی بود. تنظیم دوره های سنتی دشوار و ناسازگار بوده است زیرا شرایط آب و هوایی اغلب لایه های دوره را مجبور به ایجاد تغییر در دوره ها کرده است. با این کار ، تنظیم کنندگان دوره می توانند به طور ناخواسته مدت زمان مورد نظر را تغییر دهند. با این حال ، با استفاده از گیرنده های دستی GPS ، سازمان دهندگان Royal Yachting Association در آزمایش های المپیک انگلیس توانستند داده های موقعیت یابی را جمع آوری کنند و بنابراین اطمینان حاصل کنند که مسابقات واجد شرایط ، طول دوره یکسان و دقیق را حفظ می کنند ، بدون توجه به شرایط آب و هوایی موجود. به این ترتیب ، دوره های آزمایشی مطابق با استانداردهای پشتیبانی شده توسط برگزارکنندگان بازی های المپیک است.

ردیابی یخچال های طبیعی ، جریان یخ ها و کوه های یخی با GPS از آسیب و خسارات جانی جلوگیری می کند و در هر کجا که انسان در مناطق قطب شمال سفر یا زندگی می کند کاربرد دارد. به طور قابل توجهی در ایسلند ، GPS برای ردیابی آخرین فروپاشی یخچال های طبیعی ناشی از فوران آتشفشان زیر لایه یخی یخچال استفاده می شود. داده های جمع آوری شده به پیش بینی حرکت یخ و سیلاب کمک می کند. با اجازه دادن به اقدامات ایمنی مثر ، برنامه ریزی با این اطلاعات باعث نجات جان افراد در آینده خواهد شد.

برنامه های نظامی

تقریباً برای همه عملیاتهای نظامی و سیستمهای تسلیحاتی GPS مهم شده است. این اجازه می دهد تا نیروها در طوفان های شن پیشروی کنند ، و به شناسایی مکان تک سربازان کمک می کند.

برنامه های جدید

مهندسان و دانشمندان همیشه در حال ارائه برنامه های جدید برای فن آوری های مستقر مانند GPS هستند! به عنوان مثال ، در هنگام شیوع بیماری ، از سیستم GPS برای ایجاد نقشه برداری فوری از موارد آنفولانزا به عنوان گزارش شده استفاده شد.

  • 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 (به اینفوگرافیک مراجعه کنید).
  • 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.
  • GPS: سیستم موقعیت یاب جهانی مجموعه ای از ماهواره های ناوبری که در ارتفاع حدود 12,000 مایلی (20,000 کیلومتری) به دور زمین می چرخند. 
  • تکرار: تست و طراحی مجدد یک تکرار است. تکرار (تکرارهای متعدد).
  • نمونه اولیه: یک مدل کاری از محلول مورد آزمایش.

اتصال به اینترنت

خواندن توصیه می شود

  • سرگرم کننده با GPS (شابک: 1589480872)
  • GPS برای آدمکها (شابک: 0470156236)
  • سیستم موقعیت یابی جهانی: نظریه و عمل (شابک: 3211835342)

فعالیت نوشتن

یک مقاله یا یک پاراگراف بنویسید و بررسی کنید آیا فکر می کنید استفاده مناسب یا نامناسب از فناوری GPS برای پلیس برای ردیابی محل مظنون بودن یک جرم است؟ فرض کنید که مظنون به این علت یا هر جنایتی دستگیر نشده و محکوم نشده باشد و پلیس بدون اطلاع وی ، سیستم GPS را به زیر خودروی مظنون متصل می کند.

تراز به چهارچوب برنامه درسی

توجه داشته باشید: برنامه های درسی در این مجموعه با یک یا چند مجموعه از استانداردهای زیر مطابقت دارد:  

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

استاندارد استاندارد A: علم به عنوان تحقیق

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند

  • توانایی های لازم برای انجام تحقیقات علمی 
  • درک در مورد تحقیق علمی 

استاندارد B محتوا: علوم فیزیکی

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

  • موقعیت و حرکت اشیا 

استاندارد محتوای D: علوم زمین و فضا

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

  • اشیا in در آسمان 

استاندارد استاندارد E: علم و فناوری 

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند

  • توانایی طراحی فن آوری 
  • درک 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

  • علم و فناوری در چالش های محلی 

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

استاندارد استاندارد A: علم به عنوان تحقیق

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند

  • توانایی های لازم برای انجام تحقیقات علمی 
  • تفاهماتی در مورد تحقیق علمی 

استاندارد B محتوا: علوم فیزیکی

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

  • حرکات و نیروها 

استاندارد استاندارد E: علم و فناوری

در نتیجه فعالیت های کلاس 5-8 ، 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 

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

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 استاندارد A: علم به عنوان تحقیق

در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند

  • توانایی های لازم برای انجام تحقیقات علمی 
  • تفاهماتی در مورد تحقیق علمی 

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

  • علم و فناوری در چالش های محلی ، ملی و جهانی 

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 علمی نسل بعدی - نمرات 2-5 (سنین 7-11)

طراحی مهندسی 

دانش آموزانی که درک درستی از خود نشان می دهند می توانند:

  • 3-5-ETS1-1. یک مسئله ساده طراحی را منعکس کننده یک نیاز یا خواسته تعریف کنید که شامل معیارهای مشخص شده برای موفقیت و محدودیت در مواد ، زمان یا هزینه باشد.
  • 3-5-ETS1-2. تولید و مقایسه چندین راه حل ممکن برای یک مسئله بر اساس میزان مناسب بودن هریک از معیارها و محدودیت های مسئله.

استانداردهای علمی نسل بعدی - نمرات 6-8 (سنین 11-14)

طراحی مهندسی 

دانش آموزانی که درک درستی از خود نشان می دهند می توانند:

  • MS-ETS1-2 ارزیابی راه حل های طراحی با استفاده از یک فرایند سیستماتیک برای تعیین میزان مطابقت آنها با معیارها و محدودیت های مسئله.

استانداردهای سواد فناوری - همه اعصار

ماهیت فناوری

  • استاندارد 1: دانش آموزان درک درستی از ویژگی ها و دامنه فناوری پیدا می کنند.
  • استاندارد 2: دانش آموزان درک درستی از مفاهیم اصلی فناوری پیدا می کنند.
  • استاندارد 3: دانش آموزان درک درستی از روابط بین فن آوری ها و ارتباطات بین فناوری و سایر زمینه های تحصیل خواهند داشت.

استانداردهای سواد فناوری - همه اعصار

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 6: دانش آموزان درک درستی از نقش جامعه در توسعه و استفاده از فناوری خواهند داشت.
  • استاندارد 7: دانش آموزان درک درستی از تأثیر فناوری بر تاریخ خواهند داشت.

طرح

  • 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 17: دانش آموزان درک و توانایی انتخاب و استفاده از فناوری های اطلاعاتی و ارتباطی را پیدا می کنند.

بکارگیری فناوری برای حل مشکلات

شما یک تیم مهندس هستید که برای حل مسئله ای که جهان با استفاده از GPS با آن روبرو است چالش ایجاد شده است. شما در گروه خود طوفان فکری خواهید کرد تا سه چالش را شناسایی کنید و سپس تعیین کنید که کدام یک از سه تأثیر بیشتر بر جامعه دارد. اینها ممکن است یک مشکل انسانی ، حیوانی یا یک مشکل زیست محیطی را حل کند.

شما پیشنهادی برای ارائه به کلاس خود تهیه می کنید و سپس هر تیم بهترین کاربرد جدید GPS را منعکس و در نظر می گیرید. شما باید در نظر بگیرید که آیا خطاهای احتمالی یا حتی خرابکاری در سیستم GPS مشکلات بیشتری را از آنچه برنامه شما حل می کند ایجاد می کند. به عنوان مثال ، برخی در حال استفاده از GPS برای پیگیری مجرمان در برنامه های آزادی زودرس از زندان هستند. اگر بدانیم که GPS در وسط ساختمانهای بزرگ گاهی غیرقابل اعتماد است ، آیا این یک برنامه ایمن است؟

مرحله تحقیق / آماده سازی

  1. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد GPS ، صفحات مختلف مرجع دانشجویی را مرور کنید.
  2. از وب سایت تعاملی PBS (www.pbs.org/wgbh/nova/longitude/gps.html) دیدن کنید که فناوری GPS را نشان می دهد و سه لایه سازی را توضیح می دهد. اگر دسترسی به اینترنت در مدرسه شما امکان پذیر نیست ، معلم شما ممکن است فعالیت را از طریق رایانه محلی به شما ارائه دهد.

مرحله تحقیق

  1. با استفاده از دستگاه GPS دستی یا تلفن مجهز به فناوری GPS ، سیستم GPS را نشان دهید. نحوه کار:
  • دو موقعیت را در حیاط مدرسه خود با یک پرچم یا چوب کوچک مشخص کنید.
  • با GPS خود مکان اصلی را علامت گذاری کنید ، به مکان دوم بروید و نقطه دوم را علامت گذاری کنید.
  • فاصله بین دو مکان را براساس اطلاعات مکان ارائه شده توسط GPS تعیین کنید. هر یادداشت را در کادر زیر وارد کنید:
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • اکنون… سعی کنید فاصله را با استفاده از رشته یا طناب اندازه گیری کنید.
  • به س questionsالات زیر پاسخ دهید - حتماً به صورت گروهی بحث کنید!
  1. آیا تفاوتی بین اندازه گیری های فیزیکی که با استفاده از یک رشته یا طناب انجام داده اید و نتیجه GPS تفاوتی پیدا کرده اید؟ اگر چنین است ، چرا فکر می کنید تفاوتی وجود داشته است؟

 

 

 

 

 

 

  1. به نظر شما کدام روش آسان تر بود؟ چرا؟

 

 

 

 

 

 

 

  1. اگر فاصله بین دو مدرسه را در سطح شهر اندازه گیری کنید ، کدام روش آسان تر خواهد بود؟ چرا؟

 

 

 

 

 

 

طوفان فکری به صورت تیمی

  1. artursz-bigstock.com

    به عنوان یک تیم برای ایده پردازی در مورد برنامه های جدید GPS که می تواند مشکلی را که انسان ، حیوان یا محیط با آن روبرو است ، بیابید. خلاق باشید و به مشکلات بزرگ یا کوچکی فکر کنید که مردم به صورت فردی یا جهانی با آن روبرو می شوند. به عنوان نمونه ، ممکن است دامداران گوسفندان در صورت نزدیک شدن طوفان بزرگ ، محل حیوانات خود را شناسایی کنند. آنها غالباً در مناطق دور افتاده پرسه می زنند. اتصال دستگاه GPS به حیوانات امکان ردیابی موقعیت حیوانات در شرایط اضطراری را فراهم می کند.

  1. در کادر زیر سه مشکلی که فکر می کنید با استفاده از GPS می توانند حل شوند را نشان دهید و به سوالات مربوطه پاسخ دهید.

 

شرح مسئله GPS چگونه کمک می کند؟ چند نفر / حیوانات تحت تأثیر این چالش قرار می گیرند؟ چه کسی هزینه های مرتبط با این راه حل را پرداخت می کند؟ چه محصولی باید در صورت وجود ، به عنوان بخشی از این برنامه سازگار شود
1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آماده سازی ارائه

  1. به عنوان یک تیم ، توافق کنید که از بین سه مشکلی که شناسایی کرده اید کدام یک بیشترین سود را برای دنیا خواهد داشت.

 

 

 

  1. در آماده سازی برای ارائه کلاس ، به س followingالات زیر در مورد برنامه جدید پاسخ دهید. ممکن است بخواهید برای نشان دادن ایده خود ، ایجاد یک پوستر یا ارائه پاورپوینت ، یا استفاده از مطالب دیگر برای نشان دادن ایده خود برای کلاس ، یک نمودار ترسیم کنید.

 

 

به طور خلاصه مشكلی را كه تیم شما تصمیم گرفت رفع كند شرح دهید:

 

 

 

 

استفاده از GPS چگونه در حل این چالش کمک می کند؟

 

 

 

 

اگر به دلایلی سیستم ماهواره ای به طور موقت کار خود را متوقف کند ، چه اتفاقی برای راه حل شما می افتد؟ به طور دائم؟ آیا اثرات بدی وجود خواهد داشت؟

 

 

 

 

 

به نظر شما چند نفر یا حیوان تحت تأثیر راه حل شما قرار می گیرند؟

 

 

 

 

 

چه کسی برای اجرای ایده شما باید هزینه کند؟ دولت ، تجارت ، افراد ، دانشگاه؟ چرا؟

 

 

 

 

فکر می کنید مهندسان برای اجرای ایده شما چقدر طول می کشد؟ خاص باشید و تحقیق ، آزمایش ، ساخت را در نظر بگیرید.

 

 

 

 

آیا ملاحظات اخلاقی وجود دارد که باعث شود دیگران ایده شما را تأیید نکنند؟

 

 

 

ارائه

  1. توصیه برنامه GPS خود را به کلاس ارائه دهید و به توصیه های تیم های دیگر در کلاس خود توجه کنید.

ارزیابی

س questionsالات ارزیابی را در زیر تکمیل کنید:

  1. بهترین کاربرد جدید GPS که هنگام ارائه کلاس خود شنیدید؟ چرا؟

 

 

 

 

 

  1. فکر می کنید برای انجام و عملی کردن این برنامه باید چه مراحلی را بردارید؟

 

 

 

 

 

  1. آیا موارد اخلاقی یا حقوقی وجود دارد که فکر کنید اگر واقعاً ایده خود را عملی کردید باید به آن بپردازید؟ به عنوان مثال ، اگر GPS را به محصولی که قبلاً وجود داشته است اضافه کنید ، مانند طرح اسکی ، چه کسی از فروش اسکی GPS جدید سود می برد؟ شما یا طراح اصلی اسکی یا هر دو؟ چرا؟

 

 

 

 

 

  1. به نظر شما GPS چقدر یک اختراع مهم است؟ چرا؟

 

 

 

 

 

  1. آیا می توانید به سایر دستاوردهای مهندسی که جهان را تحت تأثیر قرار داده اند فکر کنید؟ به نظر شما کدام یک بیشترین تأثیر مثبت را بر مردم داشته است؟ در مورد محیط زیست؟ روی حیوانات؟

 

 

 

 

بارگیری مجوز دانشجویی تکمیل