Sirkuit Buzzer Dua Tombol
Rencana pelajaran ini mengeksplorasi situasi sehari-hari, di mana dua atau lebih tombol dapat membunyikan bel. Siswa mempelajari bagaimana jenis rangkaian ini disusun dengan membuat model buzzer dua tombol dari kabel, baterai, tombol (saklar), dan buzzer.
- Pelajari bagaimana sakelar mengontrol aliran listrik.
- Belajar menggambar diagram pengkabelan dasar.
- Pelajari bagaimana rangkaian listrik di bel dua tombol beroperasi.
- Belajar tentang kerja tim dan bekerja dalam kelompok.
Tingkat Usia: 8-14
Bahan Bangunan (Untuk setiap tim)
Bahan yang Diperlukan
- Empat tempat sampah atau kotak kardus yang lebih kecil untuk memisahkan barang daur ulang
- Kotak karton rusak atau lembaran karton lainnya
- Gulungan kertas (pembungkus, seni) atau lembaran pelapis rak (digunakan untuk ban berjalan)
- Jaring longgar
Bahan opsional
- Kipas angin atau pengering rambut
- Tangga atau bangku tangga (untuk memungkinkan perubahan ketinggian untuk peluncuran, dll.)
- Tongkat magnet atau magnet besar lainnya
Bahan Pengujian
- Berbagai barang daur ulang yang bersih dan kering (plastik, kaca, kaleng logam/aluminium, dan kertas) dalam tempat sampah atau kotak daur ulang yang besar
- Meja panjang atau beberapa meja pendek ditempatkan bersama
bahan
- Berbagai barang daur ulang yang bersih dan kering (plastik, kaca, kaleng logam/aluminium, dan kertas) dalam tempat sampah atau kotak daur ulang yang besar
- Meja panjang atau beberapa meja pendek ditempatkan bersama
Proses
Tempatkan desain di atas meja panjang (atau beberapa meja pendek yang disatukan), tambahkan barang daur ulang ke desain dan dokumentasikan seberapa baik setiap desain menyortir barang daur ulang ke tempat sampah terpisah.
Desain Tantangan
Anda adalah tim insinyur yang diberi tantangan untuk menggambar skema pengembangan sirkuit bel dua tombol yang akan mensimulasikan bagaimana bel pintu di pintu depan dan belakang dapat membunyikan bel atau bel pintu.
Kriteria
- Harus menggambar skema.
- Buzzer harus mensimulasikan bagaimana bel pintu berdering.
kendala
- Gunakan hanya bahan yang disediakan.
- Bagi kelas menjadi tim yang terdiri dari 3-4.
- Bagikan lembar kerja Sirkuit Buzzer Dua Tombol, serta beberapa lembar kertas untuk membuat sketsa desain.
- Diskusikan topik-topik di Bagian Konsep Latar Belakang. Diskusikan cara kerja bel pintu. Miliki contoh bel dua tombol untuk ditunjukkan kepada siswa.
- Tinjau Proses Desain Rekayasa, Tantangan Desain, Kriteria, Kendala dan Bahan.
- Berikan masing-masing tim dengan materi mereka.
- Jelaskan bahwa siswa harus menggambar diagram skematik dan membuat bel dua tombol.
- Umumkan jumlah waktu yang mereka miliki untuk merancang dan membangun (disarankan 1 jam).
- Gunakan timer atau stopwatch online (fitur hitung mundur) untuk memastikan Anda tetap tepat waktu. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Beri siswa “pemeriksaan waktu” secara teratur agar mereka tetap mengerjakan tugas. Jika mereka kesulitan, ajukan pertanyaan yang akan mengarahkan mereka ke solusi lebih cepat.
- Instruksikan siswa untuk menggambar diagram skema dari pengaturan dua tombol bel sebelum mereka mulai membangun.
- Tim membangun desain mereka.
- Uji desain buzzer menggunakan baterai D.
- Sebagai kelas, diskusikan pertanyaan refleksi siswa.
- Untuk konten lebih lanjut tentang topik ini, lihat bagian “Menggali Lebih Dalam”.
Ide Ekstensi
Siswa membangun sirkuit bel dua tombol yang menjangkau dari satu kelas ke kelas berikutnya!
Refleksi Mahasiswa (buku catatan teknik)
- Apakah akan ada batasan jumlah sakelar yang dapat Anda sambungkan agar bel berbunyi? Jika ya, mengapa? Jika tidak, mengapa tidak?
- Apakah konsep sirkuit yang sama ini berfungsi untuk pembuka pintu garasi dengan dua tombol (satu di mobil dan satu di garasi)? Mengapa? Mengapa tidak?
Modifikasi Waktu
Pelajaran dapat dilakukan hanya dalam 1 periode kelas untuk siswa yang lebih tua. Namun, untuk membantu siswa agar tidak merasa tergesa-gesa dan untuk memastikan keberhasilan siswa (terutama untuk siswa yang lebih muda), bagi pelajaran menjadi dua periode yang memberi siswa lebih banyak waktu untuk bertukar pikiran, menguji ide, dan menyelesaikan desain mereka. Melakukan tes dan pembekalan pada periode kelas berikutnya.
Apa itu Sirkuit Sederhana?
Rangkaian Sederhana Rangkaian sederhana terdiri dari tiga elemen minimum yang diperlukan untuk melengkapi rangkaian listrik yang berfungsi: sumber listrik (baterai), jalur atau konduktor di mana listrik mengalir (kawat) dan resistor listrik (lampu) yang merupakan perangkat apa pun. yang membutuhkan listrik untuk beroperasi. Ilustrasi di bawah ini menunjukkan rangkaian sederhana yang berisi satu baterai, dua kabel, sakelar, dan bola lampu. Aliran listrik dari terminal potensial (+) baterai melalui bohlam (menyalakannya), dan kembali ke terminal negatif (-), mengalir terus menerus ketika sakelar dalam posisi on sehingga arus dapat mengalir. mengalir.
Diagram Skema Rangkaian Sederhana
Berikut ini adalah diagram skema rangkaian sederhana yang menunjukkan simbol elektronik untuk baterai, sakelar, dan bohlam.
Mensimulasikan Sakelar
Mensimulasikan Sakelar dengan Melepaskan Kabel atau Menambahkan Pensil
Ada beberapa cara Anda dapat mensimulasikan sakelar dalam rangkaian sederhana. Cukup melepas dan mengganti kabel dari bohlam dapat berfungsi sebagai sakelar. Sakelar sederhana lainnya dapat dibuat dengan menempelkan ujung salah satu kabel ke ujung penghapus pensil menggunakan karet gelang. Kemudian pasang karet gelang lain ke ujung pensil yang lain, dan hanya dengan meletakkan ujung lainnya di atas – dan kemudian lepas dari – kabel penghubung, Anda telah membuat sakelar. Jenis konduktor lain juga dapat digunakan dalam desain sakelar, seperti aluminium foil, jepit rambut, klip kertas, pengencang kertas, dan beberapa pena logam.
Rekomendasi Reading
- Pergi sana! Bangun Bel Pintu Elektronik Anda Sendiri (Troll Assoc., ISBN: 0816761965)
- Seri Saksi DK: Listrik (ISBN: 0751361321)
- Saksi Mata Listrik, oleh Steve Parker (DK Publishing, ISBN: 0789455773)
- Bagaimana Sains Bekerja, oleh Judith Hann (Readers Digest, ISBN: 0762102497)
Aktivitas Menulis
Tulis esai atau paragraf yang menjelaskan contoh lain dari dua tombol (saklar) yang mengoperasikan perangkat listrik (pintu garasi, lampu tangga, komputer yang dicolokkan ke soket ekstensi). Bagaimana sirkuit ini berbeda dari contoh buzzer?
Penyelarasan dengan Kerangka Kurikulum
Catatan: Rencana pelajaran dalam seri ini diselaraskan dengan satu atau lebih set standar berikut:
- S. Standar Pendidikan Sains (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
- S. Standar Sains Generasi Berikutnya (http://www.nextgenscience.org/)
- Standar Asosiasi Pendidikan Teknologi Internasional untuk Literasi Teknologi (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
- S. Dewan Nasional Guru Matematika Prinsip dan Standar untuk Matematika Sekolah (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
- S. Standar Negara Inti Umum untuk Matematika (http://www.corestandards.org/Math)
- Asosiasi Guru Ilmu Komputer K-12 Standar Ilmu Komputer (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)
Standar Nasional Pendidikan Sains Kelas K-4 (usia 4 – 9)
STANDAR ISI A: Sains sebagai Inkuiri
Sebagai hasil dari kegiatan, semua siswa harus berkembang
- Kemampuan yang diperlukan untuk melakukan penyelidikan ilmiah
- Memahami tentang penyelidikan ilmiah
STANDAR ISI B: Ilmu Fisika
Sebagai hasil dari kegiatan, semua siswa harus mengembangkan pemahaman tentang
- Cahaya, panas, listrik, dan magnet
STANDAR ISI E: Sains dan Teknologi
Sebagai hasil dari kegiatan, semua siswa harus berkembang
- Memahami tentang ilmu pengetahuan dan teknologi
Standar Nasional Pendidikan Sains Kelas 5-8 (usia 10 – 14)
STANDAR ISI A: Sains sebagai Inkuiri
Sebagai hasil dari kegiatan, semua siswa harus berkembang
- Kemampuan yang diperlukan untuk melakukan penyelidikan ilmiah
- Pemahaman tentang penyelidikan ilmiah
STANDAR ISI B: Ilmu Fisika
Sebagai hasil dari kegiatan mereka, semua siswa harus mengembangkan pemahaman tentang
- Perpindahan energi
STANDAR ISI E: Sains dan Teknologi
Sebagai hasil dari kegiatan, semua siswa harus berkembang
- Pemahaman tentang ilmu pengetahuan dan teknologi
Standar Sains Generasi Berikutnya Kelas 3-5 (Usia 8-11)
Siswa yang menunjukkan pemahaman dapat:
- 4-PS3-4. Terapkan ide-ide ilmiah untuk merancang, menguji, dan menyempurnakan perangkat yang mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
Standar Sains Generasi Berikutnya Kelas 3-5 (Usia 8-11)
Desain teknik
Siswa yang menunjukkan pemahaman dapat:
- 3-5-ETS1-1.Mendefinisikan masalah desain sederhana yang mencerminkan kebutuhan atau keinginan yang mencakup kriteria tertentu untuk keberhasilan dan kendala pada bahan, waktu, atau biaya.
- 3-5-ETS1-2.Buat dan bandingkan beberapa solusi yang mungkin untuk masalah berdasarkan seberapa baik masing-masing kemungkinan memenuhi kriteria dan kendala masalah.
Standar Sains Generasi Berikutnya Kelas 6-8 (Usia 11-14)
Desain teknik
Siswa yang menunjukkan pemahaman dapat:
- MS-ETS1-2 Mengevaluasi solusi desain yang bersaing menggunakan proses sistematis untuk menentukan seberapa baik solusi tersebut memenuhi kriteria dan kendala masalah.
Standar Literasi Teknologi – Semua Usia
Mendesain
- Standar 8: Siswa akan mengembangkan pemahaman tentang atribut desain.
- Standar 9: Siswa akan mengembangkan pemahaman tentang desain teknik.
Standar 10: Siswa akan mengembangkan pemahaman tentang peran pemecahan masalah, penelitian dan pengembangan, penemuan dan inovasi, dan eksperimen dalam pemecahan masalah.
Bekerja sebagai sebuah tim, Anda perlu mengembangkan sirkuit bel dua tombol yang akan mensimulasikan bagaimana bel pintu di pintu depan dan belakang dapat membunyikan bel atau bel pintu.
- Baca lembar Referensi Siswa yang diberikan kepada tim Anda.
- Gambarlah diagram skema dari pengaturan dua tombol buzzer di bawah ini.
- Setelah tim Anda memiliki diagram yang layak, buat sirkuit Anda dengan bagian-bagian yang disediakan oleh guru Anda (kawat, baterai, dua tombol (sakelar), dan bel).
- Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut pada lembar kerja siswa ini.
- Presentasikan desain grup Anda ke kelas setelah konstruksi.
Gambarlah skema desain rangkaian buzzer dua tombol pada kotak di bawah ini.
|
Apakah akan ada batasan jumlah sakelar yang dapat Anda sambungkan agar bel berbunyi? Jika ya, mengapa? Jika tidak, mengapa tidak?
Apakah konsep sirkuit yang sama ini berfungsi untuk pembuka pintu garasi dengan dua tombol (satu di mobil dan satu di garasi)? Mengapa? Mengapa tidak?
Ide lanjutan — buat sirkuit bel dua tombol yang menjangkau dari satu kelas ke kelas berikutnya!
Terjemahan Rencana Pelajaran