Ինտերակտիվ գումբոլի մեքենա

Կառուցեք նյութեր (յուրաքանչյուր թիմի համար)

2 -րդ և 3 -րդ գործունեության համար անհրաժեշտ նյութեր (հնարավորությունների աղյուսակ)

• Ստվարաթղթե տուփեր  
• 2 լիտր պլաստիկ շշեր  
• Թղթե բաժակներ  
• popsicle ձողիկներ  
• Դոուլներ 
• Շեքսպիր  
• Կավ  
• Խողովակների մաքրող միջոցներ  
• Մկրատ  
• Ռետինե կապանքներ 
• String  
• Թղթե տեսահոլովակներ  
• Ամրացուցիչ տեսահոլովակներ  
• Քարտի պաշարներ և (կամ) ֆայլերի թղթապանակներ  
• Ստվարաթղթե կտորներ (մի քանի տուփ կտրեք տարբեր չափի կտորների)  
• Կնիկի բարձիկ  
• 6 'Խողովակ (խողովակի մեկուսիչը կիսով չափ կիսով չափ կտրված է) - 1 թիմի համար  
• Xacto դանակ (ուսուցչի համար)   

Փորձարկման նյութեր

• Gumballs (կամ մարմարներ, որոնք ներկայացնում են gumballs, եթե ձեր դպրոցը թույլ չի տալիս մաստակ)
• Թղթե բաժակներ
• Թղթե զամբյուղ (կրտսեր ուսանողների համար)

1. Բաժանեք դասը 3-4 հոգանոց թիմերի:
2. Ձեռք բերեք Ինտերակտիվ Gumball Machine աշխատաթերթը, ինչպես նաև որոշ թղթեր ՝ դիզայնի ուրվագծման համար:
3. Քննարկեք ֆոնային հասկացությունների բաժնի թեմաները:
   • Գործողություն 1. Կարդացեք գոմբոլի մեքենաների պատմությունը և քննարկեք որպես հիմնական դիզայներական մարտահրավեր: Հարցրեք ուսանողներին, թե ինչպիսի ավտոմատներ են նրանք տեսել նախկինում և ինչպիսի ավտոմատներ կուզենային ունենալ դպրոցում կամ իրենց քաղաքում/քաղաքում:
   • Գործողություն 2. Գումբոլի սահիկ - Բացատրեք ուսանողներին, որ նրանք կսկսեն ինքնահոս և էներգիա ուսումնասիրել իրենց գոմբոլի սահելը կատարելիս:
   • Գործողություն 3. Գումբոլի մեքենա - Takeամանակ հատկացրեք ՝ քննարկելու, թե ինչ է նշանակում ինտերակտիվ կամ փոխազդեցություն: Խնդրեք ուսանողներին սահմանել այն, այնուհետև բերեք որոշ օրինակներ:
     • Փոխազդեցություն- մի տեսակ գործողություն է, որը տեղի է ունենում, երբ երկու կամ ավելի առարկաներ ազդում են միմյանց վրա:
     • Ինտերակտիվ- գործել միմյանց հետ:
       • Օրինակ ՝ Տեսախաղեր- օգտագործողի և խաղի միջև փոխազդեցություն: Այն ինտերակտիվ է, քանի որ այն պահանջում է օգտագործողից մասնակցություն, որպեսզի խաղն առաջ գնա:
     • Որպեսզի ուսանողները մտածեն, թե ինչպես է իրենց գոմբոլի մեքենան ինտերակտիվ լինելու դեպքում, կարող եք ցույց տալ ստորև ներկայացված լուսանկարները. (Ներկայացրեք պատկերներ)
4. Վերանայեք ինժեներական նախագծման գործընթացը, նախագծման մարտահրավերը, չափանիշները, սահմանափակումները և նյութերը յուրաքանչյուր գործունեության համար:
5. Յուրաքանչյուր թիմին տրամադրեք իրենց նյութերը:
6. Բացատրեք, որ ուսանողները պետք է կատարեն 3 գործողություն:
   • Գործողություն 1. Իմացեք գոմբոլի մեքենայի պատմությունը:
   • Գործողություն 2. Նախագծեք և կառուցեք գոմբոլի սահիկ:
   • Գործողություն 3. Նախագծեք և կառուցեք գոմբոլի ինտերակտիվ մեքենա:
7. Հայտարարեք այն ժամանակի չափը, որը նրանք պետք է մշակեն և կառուցեն.
   • Գործողություն 1. The Gumball Machine- ի պատմություն (1/2 ժամ):
   • Գործողություն 2. Գումբոլի սահիկ (1 ժամ):
   • Գործողություն 3. Ինտերակտիվ գումբոլի մեքենա (1-2 ժամ):
8. Օգտագործեք ժամանակաչափ կամ առցանց վայրկյանաչափ (հետհաշվարկի գործառույթ) `ժամանակին պահելու համար: (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch): Տվեք ուսանողներին կանոնավոր «ժամանակի ստուգումներ», որպեսզի նրանք մնան առաջադրանքի վրա: Եթե ​​նրանք պայքարում են, տվեք հարցեր, որոնք նրանց ավելի արագ կբերեն լուծման:
9. Ուսանողները հանդիպում և մշակում են գործողություն 2 -ի ծրագիր.
10. Թիմերը կառուցում են իրենց գոմբոլի սահիկը:
11. Յուրաքանչյուր թիմ փորձարկում է իր սլայդների դիզայնը `մարմարը դնելով սահիկի վերևում և թողնելով, որ այն գլորվի գավաթի մեջ: Ուսանողները կարող են որոշել, թե որտեղ կցանկանային տեղադրել գավաթը: Ուսանողները պետք է փաստաթղթավորեն, թե արդյոք մարմարը մնաց ուղու վրա և ընկավ գավաթի մեջ:
12. Դասարանական քննարկում անցկացրեք ՝ օգտագործելով հետևյալ հարցերը.
    • Ի՞նչն է ստիպում գոմբոլը սկսել շարժվել սահիկով: (Ձգողականություն)
    • Ինչպիսի՞ էներգիա ունի գոմբոլը այն բաց թողնելուց առաջ: (Պոտենցիալ էներգիա)
    • Ի՞նչ էներգիա ունի գոմբոլը այն արձակելուց հետո: (Կինետիկ էներգիա)
    • Որտե՞ղ կգտնեք պոտենցիալ էներգիայի ամենամեծ քանակությունը: Ինչո՞ւ: (Սահիկի վերևը, քանի որ այն սահիկի ամենաբարձր կետն է, PE = mgh)
    • Որտե՞ղ կգտնեք կինետիկ էներգիայի ամենամեծ քանակությունը: Ինչո՞ւ: (Սահիկի ստորին հատվածը, քանի որ գոմբալն այնտեղ ամենաարագը կշարժվի, KE = 1/2mv2)
    • Գոմբլը աշխատանք է տալի՞ս: Ինչո՞ւ: (Այո, դրա վրա գործում է ուժ և հեռավորություն է շարժում սահիկից ներքև, W = fd)
    • Ինչպե՞ս ստիպեցիք ձեր գոմբոլն ավելի արագ անցնել սահիկով: (Բարձրացրեք սահիկի թեքությունը կամ երկարությունը կամ երկուսն էլ):
    • Որտե՞ղ եք տեղադրելու ձեր գավաթը, որպեսզի գոմբոլը վայրէջք կատարի դրա մեջ: (Սա տարբեր կլինի յուրաքանչյուր թիմի համար):
    • Ինչու է գոմբոլը ցանկանում շարունակել: (Թափ)
    • Ինչպե՞ս կարող եք դանդաղեցնել բշտիկը: (Ներկայացրեք շփում)
13. Ուսանողները հանդիպում և մշակում են գործողություն 3 -ի ծրագիրը ՝ իրենց գոմբոլի ինտերակտիվ մեքենան:
14. Թիմերը կառուցում են իրենց գոմբոլի ինտերակտիվ մեքենան:
15. Յուրաքանչյուր թիմ փորձարկում է իր գումբբոլի մեքենայի դիզայնը ՝ գումբիկը տեղադրելով իր մեքենայի մեկնարկային կետում և թույլ տալով նրան հետևել ուղուն, մինչև այն ընկնի գավաթի մեջ: Ուսանողները պետք է ցույց տան, թե ինչպես են աշխատում ինտերակտիվ տարրը և հանգույցը: Ուսանողները պետք է փաստեն, թե որքան ժամանակ է պահանջվում, որ գոմբոլը մեկնարկային կետից գավաթ անցնի: Կրտսեր ուսանողների համար գավաթները բռնելու համար գավաթների փոխարեն օգտագործեք թափոնների զամբյուղ:
16. Որպես դասարան ՝ քննարկեք ուսանողի մտորումների հարցերը:
17. Թեմայի վերաբերյալ ավելի շատ բովանդակության համար տե՛ս «Ավելի խորը փորելը» բաժինը:

Ուսանողների արտացոլում (ինժեներական նոթատետր)

1. Ի՞նչ լավ ստացվեց:
2. Ի՞նչը լավ չստացվեց:
3. Ո՞րն է ձեր ինտերակտիվ գոմբոլ մեքենայի ձեր նախընտրած տարրը:
4. Եթե ​​ժամանակ ունենայիք նորից դիզայնի, ի՞նչ փոփոխություններ կանեիք:

Ավելի մեծ աշակերտների համար դասը կարող է կատարվել ընդամենը 1 դասաժամում: Այնուամենայնիվ, օգնելու ուսանողներին շտապ զգալ և ապահովել ուսանողների հաջողությունը (հատկապես կրտսեր ուսանողների համար), դասը բաժանեք երկու ժամանակաշրջանի ՝ ուսանողներին ավելի շատ ժամանակ տրամադրելով մտքերի փոթորկման, գաղափարները փորձարկելու և դրանց դիզայնը վերջնական տեսքի բերելու համար: Անցկացրեք թեստավորում և ամփոփում հաջորդ դասի ժամանակաշրջանում:

• Արագացում. արագություն, որով օբյեկտը փոխում է իր արագությունը: Օբյեկտը արագանում է, եթե փոխում է իր արագությունը կամ ուղղությունը: Օբյեկտը արագանում է, եթե փոխում է իր արագությունը (երկուսն էլ արագանում է, և դանդաղում): 
• Սահմանափակումներ՝ նյութի, ժամանակի, թիմի չափի և այլնի հետ կապված սահմանափակումներ:
• Չափանիշներ. Պայմաններ, որոնք պետք է բավարարի դիզայնը, ինչպես դրա ընդհանուր չափը և այլն:
• Էներգիա. աշխատանք կատարելու կարողություն: Դուք աշխատում եք, երբ ուժ եք օգտագործում (հրում կամ քաշքշում) շարժում առաջացնելու համար:  
• Ինժեներներ՝ աշխարհի գյուտարարներ և խնդիրներ լուծողներ: Ճարտարագիտության մեջ ճանաչված են քսանհինգ հիմնական մասնագիտություններ (տես ինֆոգրաֆիկա).
• Ինժեներական նախագծման գործընթաց. գործընթացի ինժեներները օգտագործում են խնդիրները լուծելու համար: 
• Մտքի ինժեներական սովորություններ (EHM). Վեց եզակի եղանակներ, որոնց մասին մտածում են ինժեներները:
• Ուժ. հրում կամ քաշքշում առարկայի վրա, որն առաջանում է օբյեկտի փոխազդեցությունից մեկ այլ առարկայի հետ:  
• Շփում. ուժ, որը դիմադրում է առարկայի շարժմանը:
• Ձգողականություն. ձգողականության ուժ, որով առարկաները հակված են ընկնելու դեպի Երկրի կենտրոն:  
• Փոխազդեցություն: Գործողության մի տեսակ, որը տեղի է ունենում, քանի որ երկու կամ ավելի առարկաներ ազդում են միմյանց վրա:  
• Ինտերակտիվ: Գործել միմյանց հետ: 
• Կինետիկ էներգիա: Շարժման էներգիա: Բոլոր շարժվող առարկաներն ունեն կինետիկ էներգիա։ Կինետիկ էներգիայի քանակը կախված է առարկայի զանգվածից և արագությունից։ Կինետիկ էներգիայի բանաձևը KE=1/2mv2 է: [m = օբյեկտի զանգված, v = օբյեկտի արագություն]
• Կրկնություն. Փորձարկումը և վերափոխումը մեկ կրկնություն է: Կրկնել (բազմակի կրկնություններ):
• Զանգված՝ նյութի քանակությունը մարմնում:  
• Շարժում. մարմնի դիրքի փոփոխություն ժամանակի նկատմամբ, որը չափվում է որոշակի դիտորդի կողմից հղման համակարգում: 
• Պոտենցիալ էներգիա. դիրքի էներգիա: Պոտենցիալ էներգիայի քանակը կախված է առարկայի զանգվածից և բարձրությունից: Պոտենցիալ էներգիայի բանաձևը PE=mgh է: [m = օբյեկտի զանգված, g = արագացում, որը պայմանավորված է ձգողականությամբ (9.8 մ/վ2), h = օբյեկտի բարձրություն]  
• Նախատիպ. Փորձարկվող լուծույթի աշխատանքային մոդել:
• Արագություն. որքան արագ է շարժվում առարկան:  
• Արագություն. այն արագությունը, որով օբյեկտը փոխում է իր դիրքը: Իմպուլս. Զանգվածը շարժման մեջ: Իմպուլսի չափը կախված է նրանից, թե ինչքան իրեր են շարժվում և որքան արագ են դրանք շարժվում: 
• Քաշ. Երկրի ձգողականության ուժը մարմնի վրա:  
• Աշխատանք. Ստիպել, որը գործում է օբյեկտի վրա, որպեսզի այն տեղափոխի հեռավորության վրա: Աշխատանքի բանաձևը W = fd է: [f= օբյեկտի վրա կիրառվող ուժ, d = օբյեկտի տեղաշարժ]:

Խորհուրդ ենք տալիս Կարդալու

• Վաճառող մեքենաներ. Ամերիկյան սոցիալական պատմություն (ISBN: 978-0786413690) Վաճառքի մեքենաներ (ISBN: 978-0981960012)

Գրավոր գործունեություն 

• Ուսանողներին խնդրեք կարճ պատմվածքներ գրել իրենց գոմբոլային մեքենայի «կյանքի օրվա» մասին: Ո՞ւմ է հանդիպում գոմբոլի մեքենան և ինչ է պատահում: Ինչպե՞ս է գոմբոլի մեքենան փոխում այն ​​երեխաների կյանքը, ովքեր դրանից գոմբոլ են ստանում:  
• Ուսանողները կարող են նաև գովազդ ստեղծել `ավելի շատ հաճախորդներ խաղալիքների խանութ ներգրավելու համար: Նրանք պետք է գովազդում ցուցադրեն գոմբոլի ինտերակտիվ մեքենա: Ինչու՞ պետք է երեխաները գան այս խաղալիքների խանութ: Ինչու՞ է գոմբոլի ինտերակտիվ մեքենան անպայման այցելել:

Ուսումնական ծրագրի շրջանակներին համապատասխանեցում

Նշում: Այս շարքի դասերի պլանները համահունչ են հետևյալ ստանդարտներից մեկին կամ մի քանիսին.  

• ԱՄՆ գիտական ​​կրթության չափանիշներ (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• ԱՄՆ հաջորդ սերնդի գիտության չափանիշներ (http://www.nextgenscience.org/) 
• Միջազգային տեխնոլոգիական կրթության ասոցիացիայի տեխնոլոգիական գրագիտության չափանիշները (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• ԱՄՆ -ի Մաթեմատիկայի ուսուցիչների ազգային խորհուրդները և դպրոցական մաթեմատիկայի չափանիշները (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• ԱՄՆ -ի մաթեմատիկայի ընդհանուր հիմնական չափորոշիչները (http://www.corestandards.org/Math)
• Համակարգչային գիտության ուսուցիչների ասոցիացիա K-12 Համակարգչային գիտության չափանիշներ (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Գիտության կրթության ազգային չափորոշիչներ K-4 դասարաններ (4-9 տարեկան)

ԲՈՎԱՆԴԱԿՈ STԹՅԱՆ ՍՏԱՆԴԱՐ Ա. Գիտությունը որպես հարցում

Գործունեության արդյունքում բոլոր աշակերտները պետք է զարգանան

• Գիտական ​​հետազոտություն կատարելու համար անհրաժեշտ կարողություններ 
• Գիտական ​​հետազոտությունների վերաբերյալ փոխըմբռնում 

ԲՈՎԱՆԴԱԿՈ STԹՅԱՆ ՍՏԱՆԴԱՐ Բ. Ֆիզիկական գիտություն

Գործունեության արդյունքում բոլոր ուսանողները պետք է զարգացնեն հասկացողությունը

• Լույս, ջերմություն, էլեկտրականություն և մագնիսականություն 

ԲՈՎԱՆԴԱԿՈ STԹՅԱՆ ՍՏԱՆԴԱՐ E. Գիտություն և տեխնոլոգիա 

Գործունեության արդյունքում բոլոր աշակերտները պետք է զարգանան

• Գիտության և տեխնոլոգիայի մասին գիտելիքներ 

Գիտության կրթության ազգային չափորոշիչներ 5-8 դասարաններ (10-14 տարեկան)

ԲՈՎԱՆԴԱԿՈ STԹՅԱՆ ՍՏԱՆԴԱՐ Ա. Գիտությունը որպես հարցում

Գործունեության արդյունքում բոլոր աշակերտները պետք է զարգանան

• Գիտական ​​հետազոտություն կատարելու համար անհրաժեշտ կարողություններ 
• Գիտական ​​հետազոտությունների վերաբերյալ հասկացություններ 

ԲՈՎԱՆԴԱԿՈ STԹՅԱՆ ՍՏԱՆԴԱՐ Բ. Ֆիզիկական գիտություն

Իրենց գործունեության արդյունքում բոլոր աշակերտները պետք է զարգացնեն հասկացողությունը

• Նյութի հատկությունները և փոփոխությունները 
• Էներգիայի փոխանցում 

ԲՈՎԱՆԴԱԿՈ STԹՅԱՆ ՍՏԱՆԴԱՐ E. Գիտություն և տեխնոլոգիա

Գործունեության արդյունքում բոլոր աշակերտները պետք է զարգանան

• Գիտության և տեխնոլոգիայի վերաբերյալ գիտելիքներ 

Հաջորդ սերնդի գիտության չափանիշներ 3-5-րդ դասարաններ (8-11 տարեկան)

Նյութը և դրա փոխազդեցությունները 

Իմացություն ցուցաբերող ուսանողները կարող են.

• 2-Հ1 2-XNUMX. Վերլուծեք տարբեր նյութերի փորձարկումից ստացված տվյալները `որոշելու, թե որ նյութերն ունեն այն հատկությունները, որոնք լավագույնս համապատասխանում են նախատեսված նպատակին:
• 5-Հ1 3-XNUMX. Կատարեք դիտարկումներ և չափումներ `նյութերը դրանց հատկությունների հիման վրա բացահայտելու համար

Տեխնոլոգիական գրագիտության չափանիշներ - բոլոր դարերը

Դիզայն

• Ստանդարտ 10. Ուսանողները կզարգացնեն խնդիրների լուծման, հետազոտության և զարգացման, գյուտի և նորարարության, ինչպես նաև փորձերի դերի ընկալումը:

• արաբական
• չինացի
• ֆրանսերեն
• գերմանական
• ճապոնացի
• պորտուգալացի
• ռուսական
• իսպաներեն