مدار دو دکمه Buzzer
این طرح درس وضعیت روزمره ای را بررسی می کند که در آن دو یا چند دکمه می توانند زنگ را به صدا در آورند. دانش آموزان نحوه ساخت این نوع مدار را با ساختن یک مدل زنگ دو دکمه از سیم ها ، یک باتری ، دکمه ها (سوئیچ ها) و یک زنگ صدا می آموزند.
- بیاموزید که چگونه سوئیچ ها جریان برق را کنترل می کنند.
- یاد بگیرید که نمودارهای اصلی سیم کشی بکشید.
- نحوه عملکرد مدار الکتریکی در زنگ دو دکمه را بیاموزید.
- در مورد کار گروهی و کار در گروه ها اطلاعات کسب کنید.
سطح سنی: 8-14
ساخت مصالح (برای هر تیم)
مواد مورد نیاز
- چهار سطل کوچکتر یا جعبه مقوایی برای جداسازی قابل بازیافت
- جعبه های مقوایی شکسته یا سایر ورق های مقوا
- رول کاغذ (بسته بندی ، هنر) یا ورق های آستر قفسه (برای کمربند نقاله استفاده می شود)
- تور شل
مواد اختیاری
- پنکه یا سشوار
- مدفوع نردبان یا پلکانی (برای ایجاد تغییر در ارتفاع شورت ها و غیره)
- عصای مغناطیسی یا سایر آهن رباهای بزرگ
مواد آزمایش
- انواع قابل بازیافت تمیز و خشک (پلاستیک ، شیشه ، قوطی های فلزی / آلومینیومی و کاغذ) در یک سطل بزرگ بازیافت یا جعبه
- میز بلند یا چند میز کوتاه که کنار هم قرار گرفته اند
مواد
- انواع قابل بازیافت تمیز و خشک (پلاستیک ، شیشه ، قوطی های فلزی / آلومینیومی و کاغذ) در یک سطل بزرگ بازیافت یا جعبه
- میز بلند یا چند میز کوتاه که کنار هم قرار گرفته اند
روند
طراحی را روی یک میز بلند قرار دهید (یا چند میز کوتاه که کنار هم قرار گرفته اند) ، قابل بازیافت به طرح اضافه کنید و ثبت کنید که هر طرح چطور قابل بازیافت را در سطل های جداگانه طبقه بندی می کند.
چالش طراحی
شما تیمی از مهندسین هستید که چالش طراحی یک طرح زنگ دو دکمه ای را طراحی کرده اید که شبیه سازی می کند چگونه زنگ درهای هر دو در جلو و عقب می توانند هر دو زنگ یا زنگ در را به صدا در آورند.
ضوابط
- باید شماتیک بکشید.
- Buzzer باید نحوه زنگ در را شبیه سازی کند.
محدودیت ها
- فقط از مواد ارائه شده استفاده کنید.
- کلاس را به تیم های 3-4 نفره تقسیم کنید.
- کاربرگ مدار دو دکمه زمزمه و چند ورق کاغذ را برای طراحی طرح ها به دست آورید.
- موضوعات را در بخش مفاهیم زمینه بحث کنید. در مورد نحوه عملکرد زنگ درب بحث کنید. یک نمونه از زنگ دو دکمه داشته باشید تا به دانش آموزان نشان داده شود.
- فرایند طراحی مهندسی ، چالش طراحی ، معیارها ، محدودیت ها و مواد را مرور کنید.
- مواد هر تیم را تهیه کنید.
- توضیح دهید که دانش آموزان باید یک نمودار شماتیک رسم کرده و یک زنگ دو دکمه بسازند.
- مدت زمان لازم برای طراحی و ساخت را اعلام کنید (1 ساعت توصیه می شود).
- برای اطمینان از به موقع بودن خود از تایمر یا کرونومتر آنلاین (ویژگی شمارش معکوس) استفاده کنید. (www.online-stopwatch.com/ تمام صفحه-ساعت-توقف). به دانشجویان مرتباً «چک زمان» بدهید تا آنها در انجام وظایف خود باقی بمانند. اگر آنها در تلاش هستند ، سالاتی بپرسید که سریعتر آنها را به راه حلی برساند.
- به دانش آموزان آموزش دهید تا قبل از شروع به ساخت ، یک طرح کلی از تنظیم زنگ دو دکمه ترسیم کنند.
- تیم ها طرح های خود را می سازند.
- طرح های زنگ را با استفاده از باتری D آزمایش کنید.
- به عنوان کلاس ، درباره س refالات انعکاس دانش آموز بحث کنید.
- برای کسب مطالب بیشتر در مورد موضوع ، به بخش "حفاری عمیق تر" مراجعه کنید.
ایده پسوند
دانش آموزان یک مدار زنگ دو دکمه ایجاد می کنند که از یک کلاس به کلاس دیگر می رسد!
انعکاس دانشجویی (دفتر مهندسی)
- آیا تعداد سوئیچ هایی که می توانید با هم وصل کنید تا صدای زنگ صدا به نظر برسد محدودیتی دارد؟ اگر بله ، چرا؟ اگر نه ، چرا که نه؟
- آیا این مفهوم مدار مشابه برای بازکن درب گاراژ با دو دکمه (یکی در ماشین و دیگری در گاراژ) کار می کند؟ چرا؟ چرا که نه؟
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.
مدار ساده چیست؟
مدار ساده یک مدار ساده شامل سه حداقل عنصر است که برای تکمیل یک مدار الکتریکی فعال مورد نیاز است: منبع برق (باتری) ، مسیر یا رسانایی که برق بر روی آن جریان می یابد (سیم) و مقاومت الکتریکی (لامپ) که هر وسیله ای است که برای کار به برق نیاز دارد تصویر زیر یک مدار ساده شامل یک باتری ، دو سیم ، یک سوئیچ و یک لامپ را نشان می دهد. جریان برق از ترمینال پتانسیل بالا (+) باتری از طریق لامپ (روشن شدن آن) و بازگشت به ترمینال منفی (-) ، در جریان مداوم هنگامی که سوئیچ در حالت روشن است تا جریان جریان.
نمودار شماتیک یک مدار ساده
در زیر یک نمودار شماتیک از مدار ساده نشان داده شده است که نمادهای الکترونیکی باتری ، سوئیچ و لامپ را نشان می دهد.
شبیه سازی یک سوئیچ
شبیه سازی سوئیچ با قطع اتصال سیم یا افزودن مداد
روش های مختلفی وجود دارد که می توانید سوئیچ را در یک مدار ساده شبیه سازی کنید. به سادگی برداشتن و تعویض سیم از لامپ می تواند به عنوان یک سوئیچ عمل کند. با اتصال انتهای یکی از سیم ها به انتهای پاک کن مداد با استفاده از نوار لاستیکی می توان سوئیچ ساده دیگری را ایجاد کرد. سپس یک نوار لاستیکی دیگر به انتهای دیگر مداد وصل کنید ، و با قرار دادن انتهای دیگر بالای سیم اتصال - و سپس خاموش - ، یک سوئیچ ایجاد کرده اید. انواع دیگر رساناها را می توان در طراحی سوئیچ ها مانند فویل آلومینیوم ، گیره های مو ، گیره های کاغذ ، اتصال دهنده های کاغذ و برخی از قلم های فلزی نیز استفاده کرد.
خواندن توصیه می شود
- Buzz Off! زنگ در الکترونیکی خود را بسازید (Troll Assoc. ، ISBN: 0816761965)
- سری شاهد عینی DK: برق (شابک: 0751361321)
- برق عینی شاهد ، توسط استیو پارکر (انتشارات DK ، شابک: 0789455773)
- How Science works ، نوشته جودیت هان (خوانندگان خلاصه ، شابک: 0762102497)
فعالیت نوشتن
یک مقاله یا پاراگراف بنویسید که نمونه های دیگری از دو دکمه (سوئیچ) در حال کار با یک دستگاه الکتریکی (درب گاراژ ، چراغ راه پله ، رایانه متصل به یک پریز برق) را شرح دهید. تفاوت این مدارها با نمونه زنگ چگونه است؟
تراز به چهارچوب برنامه درسی
توجه داشته باشید: برنامه های درسی در این مجموعه با یک یا چند مجموعه از استانداردهای زیر مطابقت دارد:
- S. استانداردهای آموزش علوم (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
- S. استانداردهای علمی نسل بعدی (http://www.nextgenscience.org/)
- استانداردهای سواد فناوری انجمن بین المللی آموزش فناوری (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
- S. اصول و معیارهای شورای ملی معلمان ریاضیات برای ریاضیات مدرسه (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
- S. استانداردهای هسته هسته ای مشترک برای ریاضیات (http://www.corestandards.org/Math)
- استانداردهای علوم کامپیوتر K-12 انجمن معلمان علوم کامپیوتر (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)
استانداردهای ملی آموزش علوم کلاس K-4 (سنین 4 تا 9 سال)
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
- نور ، گرما ، برق و مغناطیس
استاندارد استاندارد E: علم و فناوری
در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند
- درک در مورد علم و فناوری
استانداردهای ملی آموزش علوم کلاس 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
- انتقال انرژی
استاندارد استاندارد E: علم و فناوری
در نتیجه فعالیت ها ، همه دانش آموزان باید رشد کنند
- تفاهماتی در مورد علم و فناوری
استانداردهای علوم نسل بعدی نمرات 3-5 (سنین 8-11)
دانش آموزانی که درک درستی از خود نشان می دهند می توانند:
- 4-PS3-4. ایده های علمی را برای طراحی ، آزمایش و تصفیه دستگاهی که انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کند به کار گیرید.
استانداردهای علوم نسل بعدی نمرات 3-5 (سنین 8-11)
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 علوم 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
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.
استاندارد 10: دانش آموزان درک درستی از نقش عیب یابی ، تحقیق و توسعه ، اختراع و نوآوری و آزمایش در حل مسئله خواهند داشت.
با کار گروهی ، باید یک مدار زنگ دو دکمه ایجاد کنید تا شبیه سازی شود که چگونه زنگ درهای هر دو در جلو و عقب می توانند هر دو زنگ یا زنگ در را به صدا در آورند.
- برگه های مرجع دانش آموزی ارائه شده به تیم خود را بخوانید.
- در زیر یک نمودار کلی از تنظیم زنگ دو دکمه ترسیم کنید.
- هنگامی که تیم شما یک نمودار زنده دارد ، مدار خود را با قطعات ارائه شده توسط معلم خود (سیم ، باتری ، دو دکمه (سوئیچ) و زنگ) بسازید.
- به س questionsالات موجود در این کاربرگ دانشجویی پاسخ دهید.
- پس از ساخت ، طرح گروه خود را به کلاس ارائه می دهد.
شماتیک طرح مدار زنگ دو دکمه را در کادر زیر ترسیم کنید.
|
آیا تعداد سوئیچ هایی که می توانید با هم وصل کنید تا صدای زنگ صدا به نظر برسد محدودیتی دارد؟ اگر بله ، چرا؟ اگر نه ، چرا که نه؟
آیا این مفهوم مدار مشابه برای بازکن درب گاراژ با دو دکمه (یکی در ماشین و دیگری در گاراژ) کار می کند؟ چرا؟ چرا که نه؟
ایده پیشرفته - یک مدار زنگ دو دکمه بسازید که از یک کلاس به کلاس دیگر می رسد!
ترجمه طرح درس