इंटरएक्टिव गंबल मशीन

निर्माण सामग्री (प्रत्येक टीम के लिए)

गतिविधि 2 और 3 दोनों के लिए आवश्यक सामग्री (संभावनाओं की तालिका)

• गत्ते का बक्सा  
• 2 लीटर प्लास्टिक की बोतलें  
• कागज का प्याला  
• आइसक्रीम पर लकड़ी का खोंचा  
• dowels 
• सीख  
• मिट्टी  
• पाइप साफ़ करने वाले  
• कैंची  
• रबर बैंड 
• तार  
• पेपर क्लिप्स  
• बांधने वाली क्लिप्स  
• कार्ड स्टॉक और/या फाइल फोल्डर  
• कार्डबोर्ड के टुकड़े (कुछ बक्सों को अलग-अलग आकार के टुकड़ों में काट लें)  
• मास्किंग टेप  
• 6' ट्यूबिंग (पाइप इंसुलेटर आधी लंबाई में कटी हुई) - 1 प्रति टीम  
• Xacto चाकू (शिक्षक के लिए)   

परीक्षण सामग्री

• Gumballs (या यदि आपका स्कूल गम की अनुमति नहीं देता है तो गमबल्स का प्रतिनिधित्व करने के लिए कंचे)
• कागज का प्याला
• बेकार कागज की टोकरी (युवा छात्रों के लिए)

1. कक्षा को 3-4 की टीमों में विभाजित करें।
2. स्केचिंग डिज़ाइन के लिए इंटरएक्टिव गंबल मशीन वर्कशीट, साथ ही कागज की कुछ शीट सौंपें।
3. पृष्ठभूमि अवधारणा अनुभाग में विषयों पर चर्चा करें।
   • गतिविधि 1: गंबल मशीनों के पीछे के इतिहास को पढ़ें और मुख्य डिजाइन चुनौती में नेतृत्व के रूप में चर्चा करें। छात्रों से पूछें कि उन्होंने पहले किस प्रकार की वेंडिंग मशीनें देखी हैं और वे किस प्रकार की वेंडिंग मशीन स्कूल या अपने शहर/शहर में रखना चाहेंगे।
   • गतिविधि 2: गंबल स्लाइड - विद्यार्थियों को समझाएं कि वे अपनी गंबल स्लाइड बनाते समय गुरुत्वाकर्षण और ऊर्जा की खोज कर रहे होंगे।
   • गतिविधि 3: Gumball Machine - इंटरएक्टिव या इंटरेक्शन का क्या अर्थ है, इस पर चर्चा करने के लिए समय निकालें। विद्यार्थियों से इसे परिभाषित करने के लिए कहें और फिर कुछ उदाहरण दें।
     • अंतःक्रिया एक प्रकार की क्रिया है जो तब होती है जब दो या दो से अधिक वस्तुओं का एक दूसरे पर प्रभाव पड़ता है।
     • इंटरएक्टिव - एक दूसरे के साथ अभिनय।
       • उदाहरण: वीडियो गेम- उपयोगकर्ता और गेम के बीच बातचीत। यह इंटरैक्टिव है क्योंकि इसमें उपयोगकर्ता को आगे बढ़ने के लिए खेल में भाग लेने की आवश्यकता होती है।
     • छात्रों को यह सोचने के लिए कि उनकी गंबल मशीन कैसे इंटरैक्टिव होगी, आप नीचे दी गई तस्वीरें दिखा सकते हैं: (छवियां लाओ)
4. प्रत्येक गतिविधि के लिए इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया, डिजाइन चुनौती, मानदंड, बाधाओं और सामग्री की समीक्षा करें।
5. प्रत्येक टीम को उनकी सामग्री प्रदान करें।
6. बता दें कि छात्रों को 3 गतिविधियां पूरी करनी होंगी।
   • गतिविधि 1: गंबल मशीन का इतिहास जानें।
   • गतिविधि 2: एक गंबल स्लाइड का डिज़ाइन और निर्माण करें।
   • गतिविधि 3: एक इंटरैक्टिव गंबल मशीन का डिज़ाइन और निर्माण करें।
7. उन्हें डिजाइन और निर्माण के लिए कितना समय देना है, इसकी घोषणा करें:
   • गतिविधि 1: गंबल मशीन का इतिहास (1/2 घंटा)।
   • गतिविधि 2: गंबल स्लाइड (1 घंटा)।
   • गतिविधि 3: इंटरएक्टिव गंबल मशीन (1-2 घंटे)।
8. यह सुनिश्चित करने के लिए कि आप समय पर रहें, टाइमर या ऑन-लाइन स्टॉपवॉच (काउंट डाउन फीचर) का उपयोग करें। (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch)। छात्रों को नियमित रूप से "समय की जांच" दें ताकि वे काम पर बने रहें। यदि वे संघर्ष कर रहे हैं, तो ऐसे प्रश्न पूछें जो उन्हें जल्दी समाधान की ओर ले जाएँ।
9. विद्यार्थी मिलते हैं और गतिविधि 2 के लिए एक योजना विकसित करते हैं: उनकी गंबल स्लाइड।
10. टीमें अपनी गंबल स्लाइड बनाती हैं।
11. प्रत्येक टीम अपनी स्लाइड के शीर्ष पर संगमरमर को रखकर और इसे एक कप में रोल करके अपने स्लाइड डिज़ाइन का परीक्षण करती है। छात्र तय कर सकते हैं कि वे कप कहाँ रखना चाहते हैं। छात्रों को दस्तावेज करना चाहिए कि क्या संगमरमर ट्रैक पर रहा और यदि वह कप में उतरा।
12. निम्नलिखित प्रश्नों का उपयोग करते हुए कक्षा चर्चा करें:
    • क्या कारण है कि गमबॉल स्लाइड से नीचे जाने लगता है? (गुरुत्वाकर्षण)
    • गमबॉल को छोड़ने से पहले उसमें किस प्रकार की ऊर्जा होती है? (संभावित ऊर्जा)
    • गम्बल को छोड़ने के बाद उसमें किस प्रकार की ऊर्जा होती है? (गतिज ऊर्जा)
    • आपको सबसे बड़ी मात्रा में संभावित ऊर्जा कहां मिलेगी? क्यों? (स्लाइड का शीर्ष, क्योंकि यह स्लाइड का उच्चतम बिंदु है, PE=mgh)
    • आपको सबसे अधिक गतिज ऊर्जा कहाँ मिलेगी? क्यों? (स्लाइड के नीचे, क्योंकि गंबल वहां सबसे तेजी से आगे बढ़ रहा होगा, KE=1/2mv2 )
    • क्या गंबल काम कर रहा है? क्यों? (हाँ, इस पर बल कार्य कर रहा है और स्लाइड से कुछ दूरी नीचे चला जाता है, W= fd)
    • आपने अपने गमबॉल को स्लाइड के नीचे तेजी से कैसे बढ़ाया? (स्लाइड की ढलान या लंबाई या दोनों बढ़ाएँ।)
    • आप अपना प्याला कहाँ रखेंगे ताकि गम्बल उसमें उतरे? (यह प्रत्येक टीम के लिए अलग होगा।)
    • गंबल क्यों चलते रहना चाहता है? (गति)
    • आप गंबल को धीमा कैसे कर सकते हैं? (घर्षण का परिचय दें)
13. विद्यार्थी मिलते हैं और गतिविधि 3 के लिए एक योजना विकसित करते हैं: उनकी इंटरैक्टिव गंबल मशीन।
14. टीमें अपनी इंटरैक्टिव गंबल मशीन बनाती हैं।
15. प्रत्येक टीम अपनी मशीन के भीतर एक शुरुआती बिंदु पर गमबेल को रखकर और एक कप में उतरने तक ट्रैक का अनुसरण करने की अनुमति देकर अपने गंबल मशीन के डिजाइन का परीक्षण करती है। छात्रों को प्रदर्शित करना चाहिए कि इंटरैक्टिव तत्व और लूप कैसे काम करते हैं। छात्रों को यह दस्तावेज करना चाहिए कि गमबॉल को शुरुआती बिंदु से कप तक जाने में कितना समय लगता है। छोटे छात्रों के लिए, गमबल्स को पकड़ने के लिए कपों के बजाय एक बेकार कागज़ की टोकरी का उपयोग करें।
16. एक कक्षा के रूप में, छात्र प्रतिबिंब प्रश्नों पर चर्चा करें।
17. विषय पर अधिक सामग्री के लिए, "डिगिंग डीपर" अनुभाग देखें।

छात्र प्रतिबिंब (इंजीनियरिंग नोटबुक)

1. क्या ठीक रहा?
2. क्या ठीक नहीं हुआ?
3. आपकी इंटरैक्टिव गंबल मशीन का आपका पसंदीदा तत्व क्या है?
4. यदि आपके पास फिर से डिज़ाइन करने का समय हो, तो आप क्या बदलाव करेंगे?

पाठ पुराने छात्रों के लिए कम से कम 1 कक्षा की अवधि में किया जा सकता है। हालांकि, छात्रों को जल्दी महसूस करने में मदद करने के लिए और छात्र की सफलता (विशेष रूप से युवा छात्रों के लिए) को सुनिश्चित करने के लिए, छात्रों को विचार-मंथन, परीक्षण विचारों और उनके डिजाइन को अंतिम रूप देने के लिए अधिक समय देने के लिए पाठ को दो अवधियों में विभाजित करें। अगली कक्षा अवधि में परीक्षण और डीब्रीफ का संचालन करें।

• त्वरण: वह दर जिस पर कोई वस्तु अपना वेग बदलती है। कोई वस्तु तेज हो रही है यदि वह अपनी गति या दिशा बदल रही है। एक वस्तु तेज हो रही है यदि वह अपना वेग बदल रही है (दोनों धीमी गति से तेज हो रही है)। 
• बाधाएं: सामग्री, समय, टीम के आकार आदि के साथ सीमाएं।
• मानदंड: वे शर्तें जिन्हें डिजाइन को पूरा करना चाहिए जैसे कि इसका समग्र आकार, आदि।
• ऊर्जा: कार्य करने की क्षमता। आप तब काम करते हैं जब आप गति पैदा करने के लिए बल (धक्का या खींच) का उपयोग करते हैं।  
• इंजीनियर्स: दुनिया के आविष्कारक और समस्या-समाधानकर्ता। इंजीनियरिंग में पच्चीस प्रमुख विशिष्टताओं को मान्यता प्राप्त है (इन्फोग्राफिक देखें).
• इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया: प्रक्रिया इंजीनियर समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग करते हैं। 
• इंजीनियरिंग हैबिट्स ऑफ माइंड (ईएचएम): छह अनोखे तरीके जो इंजीनियर सोचते हैं।
• बल: किसी वस्तु के किसी अन्य वस्तु के साथ अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप किसी वस्तु पर धक्का या खिंचाव।  
• घर्षण: एक बल जो किसी वस्तु की गति का प्रतिरोध करता है।
• गुरुत्वाकर्षण: आकर्षण बल जिसके द्वारा वस्तुएँ पृथ्वी के केंद्र की ओर गिरती हैं।  
• परस्पर क्रिया: एक प्रकार की क्रिया जो दो या दो से अधिक वस्तुओं के रूप में होती है, एक दूसरे पर प्रभाव डालती है।  
• इंटरएक्टिव: एक दूसरे के साथ अभिनय करना। 
• गतिज ऊर्जा: गति की ऊर्जा। सभी गतिमान वस्तुओं में गतिज ऊर्जा होती है। गतिज ऊर्जा की मात्रा वस्तु के द्रव्यमान और गति पर निर्भर करती है। गतिज ऊर्जा का सूत्र KE=1/2mv2 है। [एम = वस्तु का द्रव्यमान, वी = वस्तु का वेग]
• पुनरावृत्ति: परीक्षण और नया स्वरूप एक पुनरावृत्ति है। दोहराएँ (कई पुनरावृत्तियों)।
• द्रव्यमान: शरीर में पदार्थ की मात्रा।  
• गति: संदर्भ के फ्रेम में किसी विशेष पर्यवेक्षक द्वारा मापे गए समय के संबंध में किसी पिंड की स्थिति में परिवर्तन। 
• संभावित ऊर्जा: स्थिति की ऊर्जा। स्थितिज ऊर्जा की मात्रा वस्तु के द्रव्यमान और ऊंचाई पर निर्भर करती है। स्थितिज ऊर्जा का सूत्र PE=mgh है। [m = वस्तु का द्रव्यमान, g = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (9.8 m/s2), h = वस्तु की ऊँचाई]  
• प्रोटोटाइप: परीक्षण किए जाने वाले समाधान का एक कार्यशील मॉडल।
• गति: कोई वस्तु कितनी तेजी से घूम रही है।  
• वेग: वह दर जिस पर कोई वस्तु अपनी स्थिति बदलती है। गति: गति में द्रव्यमान। संवेग की मात्रा इस बात पर निर्भर करती है कि कितना सामान चल रहा है और कितनी तेजी से सामान चल रहा है। 
• भार: शरीर पर पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण का बल।  
• कार्य: किसी वस्तु को दूर तक ले जाने के लिए उस पर कार्य करने वाला बल। कार्य का सूत्र W = fd है। [f= वस्तु पर लगाया गया बल, d = वस्तु का विस्थापन]।

अनुशंसित पढ़ना

• वेंडिंग मशीनें: एक अमेरिकी सामाजिक इतिहास (ISBN: 978-0786413690) वेंडिंग मशीनें (ISBN: 978-0981960012)

लेखन गतिविधि 

• क्या छात्रों ने अपनी गंबल मशीन के "जीवन में एक दिन" के बारे में लघु कथाएँ लिखी हैं। गंबल मशीन किससे मिलती है और क्या होता है? गमबॉल मशीन उन बच्चों के जीवन को कैसे बदल देती है जिन्हें इससे गमबॉल मिलता है?  
• छात्र खिलौनों की दुकान में अधिक ग्राहकों को आकर्षित करने के लिए एक विज्ञापन भी बना सकते हैं। उन्हें विज्ञापन में इंटरैक्टिव गंबल मशीन दिखानी चाहिए। बच्चों को इस खिलौने की दुकान में क्यों आना चाहिए? इंटरैक्टिव गंबल मशीन को क्यों देखना चाहिए?

पाठ्यचर्या ढांचे के लिए संरेखण

नोट: इस श्रृंखला की पाठ योजनाएँ निम्नलिखित मानकों के एक या अधिक सेटों के अनुरूप हैं:  

• यूएस विज्ञान शिक्षा मानक (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• यूएस नेक्स्ट जेनरेशन साइंस स्टैंडर्ड (http://www.nextgenscience.org/) 
• तकनीकी साक्षरता के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी शिक्षा संघ के मानक (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• यूएस नेशनल काउंसिल ऑफ टीचर्स ऑफ मैथमेटिक्स' प्रिंसिपल्स एंड स्टैंडर्ड्स फॉर स्कूल मैथमेटिक्स (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• गणित के लिए यूएस कॉमन कोर स्टेट स्टैंडर्ड्स (http://www.corestandards.org/Math)
• कंप्यूटर विज्ञान शिक्षक संघ के-12 कंप्यूटर विज्ञान मानक (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

राष्ट्रीय विज्ञान शिक्षा मानक ग्रेड K-4 (उम्र 4 - 9)

सामग्री मानक ए: विज्ञान जांच के रूप में

गतिविधियों के परिणामस्वरूप, सभी छात्रों को विकसित करना चाहिए

• वैज्ञानिक जांच करने के लिए आवश्यक योग्यता 
• वैज्ञानिक जांच के बारे में समझना 

सामग्री मानक बी: भौतिक विज्ञान

गतिविधियों के परिणामस्वरूप, सभी छात्रों को की समझ विकसित करनी चाहिए

• प्रकाश, गर्मी, बिजली, और चुंबकत्व 

सामग्री मानक ई: विज्ञान और प्रौद्योगिकी 

गतिविधियों के परिणामस्वरूप, सभी छात्रों को विकसित करना चाहिए

• विज्ञान और प्रौद्योगिकी के बारे में समझ 

राष्ट्रीय विज्ञान शिक्षा मानक ग्रेड 5-8 (उम्र 10 - 14)

सामग्री मानक ए: विज्ञान जांच के रूप में

गतिविधियों के परिणामस्वरूप, सभी छात्रों को विकसित करना चाहिए

• वैज्ञानिक जांच करने के लिए आवश्यक योग्यता 
• वैज्ञानिक जांच के बारे में समझ 

सामग्री मानक बी: भौतिक विज्ञान

उनकी गतिविधियों के परिणामस्वरूप, सभी छात्रों को . की समझ विकसित करनी चाहिए

• गुण और पदार्थ में गुणों के परिवर्तन 
• ऊर्जा का स्थानांतरण 

सामग्री मानक ई: विज्ञान और प्रौद्योगिकी

गतिविधियों के परिणामस्वरूप, सभी छात्रों को विकसित करना चाहिए

• विज्ञान और प्रौद्योगिकी के बारे में समझ 

अगली पीढ़ी के विज्ञान मानक ग्रेड 3-5 (आयु 8-11)

पदार्थ और उसकी बातचीत 

जो छात्र समझ प्रदर्शित करते हैं वे कर सकते हैं:

• 2-PS1-2। विभिन्न सामग्रियों के परीक्षण से प्राप्त आंकड़ों का विश्लेषण यह निर्धारित करने के लिए करें कि किन सामग्रियों में वे गुण हैं जो किसी इच्छित उद्देश्य के लिए सबसे उपयुक्त हैं।
• 5-PS1-3। सामग्री को उनके गुणों के आधार पर पहचानने के लिए अवलोकन और माप करें

तकनीकी साक्षरता के लिए मानक - सभी उम्र

डिज़ाइन

• मानक 10: छात्र समस्या निवारण, अनुसंधान और विकास, आविष्कार और नवाचार, और समस्या समाधान में प्रयोग की भूमिका की समझ विकसित करेंगे।

• अरबी भाषा
• चैनीस
• फ्रेंच
• जर्मन
• जापानी
• पुर्तगाली
• रूसी
• स्पेनिश