Предизвик за кревање стол

Изградба на материјали (за секој тим)

Потребни материјали

• Топче за пинг-понг или супер топка

Факултативни материјали (тргување / табела со можности)

• Стринг или предиво
• Чистачи на цевки или цветна жица што може да се свитка
• Штрауси
• Цевки за хартиени крпи
• Спајалици
• Макара со макара или конец за правење макара
• Балони
• Фолија, пластична фолија

Материјали за тестирање

• Студентски работни маси, мали маси или столови
• Селотејп или друга јака лента

материјали

• Студентски работни маси, мали маси или столови
• Селотејп или друга јака лента

Процесот на

Екипите го тестираат својот дизајн со прицврстување на долниот дел од лифтот на столот до „долината“ (под, стол, работна маса или мала маса). Потоа, прицврстувајќи го горниот дел од лифтот за стол на „планината“ (стол, работна маса или мала маса).
Бидете сигурни дека постои наклон помеѓу дното и горниот дел.

Дознајте како се загреваат местата на планинскиот одморалиште Окемо, Санбурст Шест лифтови столици со меурчиња во портокалова боја, во центарот на Вермонт. (Видео 2:59)

Извор: Канал на ЈуТјуб NJ.com

На оваа турнеја, ќе ги научите основните принципи за тоа што работи погонскиот терминал на Данкан Експрес (лифт за одвојлив стол Допмалмаер) (Видео 5:28)

Дизајн предизвик

Вие сте тим инженери со оглед на предизвикот да дизајнирате и изградите лифт за столчиња од секојдневните материјали. Лифтот на столот мора да носи топка за пинг понг преку јаже / жица од долината до планината и да се врати од планината до долината без топката да падне од столот.

Критериуми

• Лифтот на столчето мора да ја носи топката нагоре преку јаже / жица и да се врати надолу без топката да падне од столот.

Ограничувања

• Може да користи само обезбедени материјали.
• Неискористените материјали можат да се споделуваат со други тимови или може да се тргува со материјали.

1. Пауза од часови во тимови од 2-4.
2. Поделете го работниот лист Изгради стол за подигање, како и неколку листови хартија за скицирање на дизајни.
3. Дискутирајте за темите во Делот за концепти за позадина.
4. Прегледајте го процесот на инженерско дизајнирање, предизвикот за дизајн, критериумите, ограничувањата и материјалите. Ако времето дозволи, прегледајте ги „Апликации во реалниот свет“ пред да го спроведете предизвикот за дизајн.
5. Пред да им наложите на учениците да започнат бура на идеи и да ги скицираат своите дизајни, замолете ги да размислат за следново:
   - Како работи лифт за воздушен стол
   - Тежина на лифтот за стол мора да носи
   - Безбедносни карактеристики
6. Обезбедете им на секој тим свои материјали.
7. Објаснете дека студентите мора да развијат лифт за столче од секојдневните предмети. Лифтот на столот мора да носи топка за пинг понг преку јаже / жица од долината до планината и да се врати од планината до долината без топката да падне од столот.
8. Најавете го времето што треба да го дизајнираат и изградат (се препорачува 1 час).
9. Користете тајмер или он-лајн стоперка (одбројување одлика) за да се осигурате дека ќе бидете навреме. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Дајте им редовни „проверки на времето“ на студентите за да останат на задачата. Ако се борат, поставете прашања што побрзо ќе ги доведат до решение.
10. Студентите се среќаваат и развиваат план за подигнување на столот. Тие се согласуваат за материјалите што ќе им бидат потребни, го напишуваат / нацртаат својот план и го презентираат својот план на часот. Екипите можат да разменуваат неограничени материјали со други тимови за да го развијат својот идеален список со делови.
11. Екипите ги градат своите дизајни.
12. Тестирајте ги дизајните на лифтови за столици со прицврстување на долниот дел од нивниот лифт за столови на „долината“ (под, стол, работна маса или мала маса). Потоа, прицврстувајќи го горниот дел од лифтот за стол на „планината“ (стол, работна маса или мала маса).
    Бидете сигурни дека постои наклон помеѓу дното и горниот дел.
13. Како час, дискутирајте ги прашањата за рефлексија на ученикот.
14. За повеќе содржини на темата, видете ги деловите „Апликации во реалниот свет“ и „Копање подлабоко“.

Варијации

• Дизајнирајте стол за транспорт на топка за голф нагоре и надолу по лифтот. Потоа, пробајте тениско топче… бејзбол
• Дизајнирајте лифт за стол кој има две седишта (носејќи две топчиња нагоре и надолу)
• Обидете се едно место да се крева нагоре додека друго се спушта

Рефлексија на студентите (тетратка за инженеринг)

1. Колку беше сличен вашиот оригинален дизајн со реалниот лифт за столови што го изгради вашиот тим?
2. Ако откривте дека треба да направите промени за време на фазата на изградба, опишете зошто вашиот тим одлучи да направи ревизии.
3. Дали вашиот кревач на стол можеше да ја носи топката за пинг-понг нагоре и надолу по планината, без таа да падне од столот што го дизајниравте?
4. Кој систем за кревање столчиња што друг тим го разви беше најефикасен или најинтересен за вас? Зошто?
5. Дали мислите дека оваа активност беше повеќе наградува да се направи како тим, или би сакале да работите сами на тоа? Зошто?
6. Ако можевте да користите еден дополнителен материјал (лента, лепак, дрвени стапови, фолија - како примери), што би избрале и зошто?

Лекцијата може да се заврши во период од само 1 час за постари ученици. Сепак, за да им помогнете на студентите да се почувствуваат избрзани и да обезбедат успех на студентите (особено за помладите ученици), поделете ја лекцијата во два периоди, давајќи им на студентите повеќе време за бура на идеи, тест идеи и финализирање на нивниот дизајн. Спроведете тестирање и дебрифија во следниот час.

• Воздушен лифт
  Превозно средство во кое кабини, автомобили, гондоли или отворени столови се влечат над земјата со помош на еден или повеќе кабли.
• кабел
  Дебело јаже од жица или неметални влакна, обично се користи за воздушни лифтови.
• Ограничувања
  Ограничувања со материјалот, времето, големината на тимот, итн.
• Критериуми
  Услови што дизајнот мора да ги задоволи како неговата вкупна големина, итн.
• Лифт за стол
  Вид на возвишен воздушен лифт за патници, кој се состои од континуирано циркулирачка челична кабелска јамка затегната помеѓу два крајни терминали и обично преку средни кули, носејќи серија столици.
• Инженери
  Пронаоѓачи и решавачи на проблеми во светот. Дваесет и пет главни специјалитети се признати во инженерството (види инфографик).
• Процес на инженерско дизајнирање
  Инженерите на процеси користат за решавање на проблеми.
• Инженерски навики на умот (ЕХМ)
  Шест уникатни начини на кои мислат инженерите.
• Повторување
  Тест и редизајн е една повторување. Повторете (повеќе повторувања).
• Ефикасност на вчитување
  Колку брзо и безбедно подигнување на стол ги товари возачите.
• Прототип
  Работен модел на решението што треба да се тестира.
• Безбедносни карактеристики
  Инженерите вклучуваат многу безбедносни карактеристики во лифтот за стол (шипки за подигнување, уреди за заклучување итн.)

Интернет конекции

• Воздушни преселувачи на луѓе
• Долпемаир лифтови за стол

Активност за пишување

Напишете есеј или пасус за околина или локација каде што мислите дека воздушните лифтови можат да помогнат во намалувањето на метежот во сообраќајот на земјата.

Усогласување со рамки на наставните програми

Забелешка: Плановите за лекции во оваа серија се усогласени со еден или повеќе од следниве групи на стандарди:  

• Стандарди за образование на науки во САД (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• Научни стандарди на следната генерација на САД (http://www.nextgenscience.org/) 
• Стандарди за меѓународна технолошка асоцијација за технолошка писменост (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• Национален совет на наставници по математика на САД, принципи и стандарди за училишна математика (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• Заеднички основни државни стандарди на САД за математика (http://www.corestandards.org/Math)
• Здружение на наставници по компјутерски науки К-12 Стандарди за компјутерски науки (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Национални стандарди за образование во наука Одделение К-4 (возраст 4-9)

СТАНДАРД СОДРИНА А: Наука како истражување

Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

• Способности неопходни за вршење на научни истражувања 

СОДРИНА СТАНДАРД Б: физички науки

Како резултат на активностите, сите ученици треба да развијат разбирање за

• Карактеристики на предмети и материјали 
• Позиција и движење на предметите 

СТАНДАРД СОДРИНА Е: Наука и технологија 

Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

• Способности на технолошки дизајн 
• Разбирање за науката и технологијата 

СТАНДАРД СОДРИНА Ф: Наука во лични и социјални перспективи

Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

• Промени во опкружувањата 
• Наука и технологија во локалните предизвици 

СТАНДАРД СОДРИНА Г: Историја и природа на науката

Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

• Науката како човечки потфат 

Национални стандарди за образование во наука Одделение 5-8 (возраст од 10-14)

СТАНДАРД СОДРИНА А: Наука како истражување

Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

• Способности неопходни за вршење на научни истражувања 

СОДРИНА СТАНДАРД Б: физички науки

Како резултат на нивните активности, сите студенти треба да развијат разбирање за

• Движења и сили 
• Трансфер на енергија 

СТАНДАРД СОДРИНА Е: Наука и технологија
Како резултат на активности во 5-8 одделение, сите ученици треба да се развиваат

• Способности на технолошки дизајн 
• Разбирање за науката и технологијата 
• Наука и технологија во општеството 

Национални стандарди за образование во наука Одделение 5-8 (возраст од 10-14)

СТАНДАРД СОДРИНА Ф: Наука во лични и социјални перспективи

Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

• Население, ресурси и околина 
• Ризици и придобивки 

СТАНДАРД СОДРИНА Г: Историја и природа на науката

Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

• Историја на науката 

Национални стандарди за образование во наука Одделение 9-12 (возраст од 14-18)

СТАНДАРД СОДРИНА А: Наука како истражување

Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

• Способности неопходни за вршење на научни истражувања 

СОДРИНА СТАНДАРД Б: физички науки 

Како резултат на нивните активности, сите студенти треба да развијат разбирање за

• Движења и сили 

СТАНДАРД СОДРИНА Е: Наука и технологија

Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

• Способности на технолошки дизајн 
• Разбирање за науката и технологијата 

СТАНДАРД СОДРИНА Ф: Наука во лични и социјални перспективи

Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

• Наука и технологија во локални, национални и глобални предизвици 

СТАНДАРД СОДРИНА Г: Историја и природа на науката

Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

• Историски перспективи 

Стандарди за наука на следната генерација оценки 3-5 (8-11 возраст)

Движење и стабилност: Сили и интеракции 

Студентите кои демонстрираат разбирање можат:

• 3-ПС2-1. Планирајте и спроведете истрага за да обезбедите докази за ефектите на избалансираните и неурамнотежени сили врз движењето на некој предмет. 

енергија - Студентите кои демонстрираат разбирање можат:

• 4-ПС3-1. Користете докази за да конструирате објаснување во врска со брзината на објектот со енергијата на тој објект.

Инженерски дизајн 

Студентите кои демонстрираат разбирање можат:

• 3-5-ЕТС1-1. Дефинирајте едноставен проблем во дизајнот што рефлектира потреба или желба што вклучува специфицирани критериуми за успех и ограничувања на материјалите, времето или трошоците.
• 3-5-ETS1-2. Создадете и споредете повеќе можни решенија за проблем заснован на тоа колку веројатно секој ги исполнува критериумите и ограничувањата на проблемот.
• 3-5-ETS1-3.Планирајте и извршете фер тестови во кои се контролираат променливите и се сметаат точките на неуспех за да се идентификуваат аспектите на моделот или прототипот што може да се подобри.

Стандарди за наука на следната генерација оценки 6-8 (11-14 возраст)

Инженерски дизајн 

Студентите кои демонстрираат разбирање можат:

• MS-ETS1-2 Оценете конкурентни решенија за дизајн користејќи систематски процес за да утврдите колку добро ги исполнуваат критериумите и ограничувањата на проблемот.

Стандарди за технолошка писменост - сите векови

Природата на технологијата

• Стандард 1: Студентите ќе развијат разбирање за карактеристиките и обемот на технологијата.
• Стандард 2: Студентите ќе развијат разбирање за основните концепти на технологијата.

Технологија и општество

• Стандард 4: Студентите ќе развијат разбирање за културните, социјалните, економските и политичките ефекти на технологијата.
• Стандард 5: Студентите ќе развијат разбирање за ефектите на технологијата врз животната средина.
• Стандард 6: Студентите ќе развијат разбирање за улогата на општеството во развојот и употребата на технологијата.
• Стандард 7: Студентите ќе развијат разбирање за влијанието на технологијата врз историјата.

дизајн

• Стандард 8: Студентите ќе развијат разбирање за атрибутите на дизајнот.
• Стандард 9: Студентите ќе развијат разбирање за инженерскиот дизајн.
• Стандард 10: Студентите ќе развијат разбирање за улогата на смена на проблеми, истражување и развој, пронајдоци и иновации и експериментирање во решавање проблеми.

Способности за технолошки свет

• Стандард 11: Студентите ќе развијат способности за примена на процесот на дизајнирање.
• Стандард 13: Студентите ќе развијат способности за проценка на влијанието на производите и системите.

Дизајнираниот свет

• Стандард 18: Студентите ќе развијат разбирање за и ќе можат да изберат и да користат технологии за транспорт.

Изградете лифт за стол

Истражување и планирање

Вие сте дел од тим инженери на кои им е даден предизвик да изградат лифт за столче за да носат топче од пинг-понг нагоре по планината (од подот на вашата училница до врвот на работна маса или столче) користејќи материјали што ви се дадени. Вашиот лифт мора да ја носи топката нагоре во планината и, исто така, да се врати надолу без топката да испадне. Како ќе ги дизајнирате вашите кревање столчиња и столчињата што ќе ја носат топката, и какви материјали користите, зависи од вас!

Фаза на дизајнирање

Обезбедени ви се многу материјали од кои можете да дизајнирате и изградите свои кревачи и столови. Размислете кои материјали сакате да ги користите и наведете ги во полето подолу. На посебно парче хартија, нацртајте дијаграм на системот што имате намера да го изградите.

Изгради го! Тестирај го!
Следно изградете го вашиот столче и тестирајте го. Може да споделувате неискористени градежни материјали со други тимови - и трговски материјали исто така. Бидете сигурни да гледате што прават другите тимови и да ги разгледате аспектите на различните дизајни што може да бидат подобрување на планот на вашиот тим.

Можеби ќе одлучите целосно да го промените вашиот дизајн кога сте во фаза на производство - и може да побарате дополнителни материјали или да испробате различни решенија додека градите. 

Одраз

Пополнете ги прашањата за рефлексија подолу:

1) Колку вашиот оригинален дизајн беше сличен на реалниот лифт за столови што го изгради вашиот тим?

2) Ако откривте дека треба да направите промени за време на фазата на изградба, опишете зошто вашиот тим одлучи да направи ревизии.

3) Дали вашиот дигалка можеше да ја носи топката за пинг-понг нагоре и надолу по планината без да испадне од столот што го дизајниравте?

4) Кој систем за кревање столчиња што друг тим го разви беше најефикасен или најинтересен за вас? Зошто?

5) Дали мислите дека оваа активност беше повеќе наградува да се направи како тим, или би сакале да работите сами на тоа? Зошто?

6) Ако можевте да користите еден дополнителен материјал (лента, лепак, дрвени стапови, фолија - како примери), што би избрале и зошто?

• Swahili