ഒരു സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് ആകുക

മെറ്റീരിയലുകൾ നിർമ്മിക്കുക (ഓരോ ടീമിനും)

ക്ലാസ് മുറിയിൽ ആവശ്യമായ വസ്തുക്കൾ

• താഴെ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ബോക്സ് (ഭരണാധികാരി, പേപ്പർ കപ്പ്, ഇഷ്ടിക, കഷണം)
• പെട്ടിയിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് കാണാതെ വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് അവരുടെ കൈയും ഒരു പെൻസിലും ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്ന വിധം കണ്ണടച്ച് അല്ലെങ്കിൽ പെട്ടിയിൽ ഒരു ദ്വാരം മുറിക്കുക. 

ടീമുകൾക്ക് ആവശ്യമായ വസ്തുക്കൾ

• പേപ്പർ
• തൂലിക
• പെൻസിൽ
• ഇന്റർനെറ്റിലേക്കുള്ള ആക്സസ്, ഓപ്ഷണൽ

ഡിസൈൻ ചലഞ്ച്

ഒരു പെട്ടിയിൽ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കൾ (വസ്തുക്കൾ കാണാതെ) "അനുഭവിക്കാൻ" ഒരു പെൻസിൽ അന്വേഷണം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള വെല്ലുവിളി നൽകിയ ഒരു കൂട്ടം എഞ്ചിനീയർമാരാണ് നിങ്ങൾ. അടുത്തതായി, നിങ്ങൾ "കണ്ടത്" നിങ്ങൾ വരയ്ക്കും, ബോക്സിലെ വസ്തു എന്തായിരിക്കുമെന്ന് ഒരു ടീം അംഗീകരിക്കുകയും ചെയ്യും. തുടർന്ന്, നിങ്ങൾ സമ്മതിച്ച വസ്തു കാണിക്കുന്ന വിശദമായ ഡ്രോയിംഗ് ടീമുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു.

മാനദണ്ഡം

• വസ്തുക്കൾ "അനുഭവിക്കാൻ" ഒരു പെൻസിൽ ഉപയോഗിക്കണം.
• വസ്തുക്കൾ കാണാനാകില്ല (ഒരു കൈക്കും പെൻസിലിനും യോജിക്കുന്ന വിധത്തിൽ പെട്ടിയിൽ ഒരു കണ്ണടയ്ക്കുക അല്ലെങ്കിൽ ദ്വാരം മുറിക്കുക)

നിയന്ത്രണങ്ങൾ

• നൽകിയ മെറ്റീരിയലുകൾ മാത്രം ഉപയോഗിക്കുക.

ആവശ്യമായ സമയം: ഒന്ന് മുതൽ രണ്ട് വരെ 45 മിനിറ്റ് സെഷനുകൾ.

1. ക്ലാസ് 2-4 ടീമുകളായി തിരിക്കുക.
2. ഒരു സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് വർക്ക്ഷീറ്റ് നൽകുക.
3. പശ്ചാത്തല ആശയങ്ങൾ വിഭാഗത്തിലെ വിഷയങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യുക. കാണാൻ കഴിയാത്തത്ര ചെറിയ വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലം എഞ്ചിനീയർമാർ എങ്ങനെ അളക്കുന്നുവെന്ന് പരിഗണിക്കാൻ വിദ്യാർത്ഥികളോട് ആവശ്യപ്പെടുക. ഇന്റർനെറ്റ് ലഭ്യമാണെങ്കിൽ, വെർച്വൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ് പങ്കിടുക (http://virtual.itg.uiuc.edu).
4. എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഡിസൈൻ പ്രോസസ്സ്, ഡിസൈൻ ചലഞ്ച്, മാനദണ്ഡം, നിയന്ത്രണങ്ങൾ, മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവ അവലോകനം ചെയ്യുക.
5. ഓരോ ടീമിനും അവരുടെ മെറ്റീരിയലുകൾ നൽകുക.
6. ഒരു പെട്ടിയിൽ ഉള്ള രണ്ട് വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കൾ "കണ്ണടച്ച്" വിദ്യാർത്ഥികൾ പെൻസിൽ ഉപയോഗിക്കണമെന്ന് വിശദീകരിക്കുക. അടുത്തതായി, അവർ "കണ്ടത്" അവർ വരയ്ക്കുകയും ബോക്സിൽ ഉള്ള വസ്തു എന്തായിരിക്കുമെന്ന് ഒരു ടീം അംഗീകരിക്കുകയും ചെയ്യും. അവസാനമായി, ടീമുകൾ അവർ സമ്മതിച്ച വസ്തു കാണിക്കുന്ന വിശദമായ ഡ്രോയിംഗ് വികസിപ്പിക്കുന്നു.
7. ആക്റ്റിവിറ്റി പൂർത്തിയാക്കാൻ അവർക്കുള്ള സമയം പ്രഖ്യാപിക്കുക (1 മണിക്കൂർ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു).
8. നിങ്ങൾ കൃത്യസമയത്ത് തുടരുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് ഒരു ടൈമർ അല്ലെങ്കിൽ ഓൺ-ലൈൻ സ്റ്റോപ്പ് വാച്ച് (സവിശേഷതയുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുക) ഉപയോഗിക്കുക. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് പതിവായി “സമയ പരിശോധന” നൽകുക, അതുവഴി അവർ ചുമതലയിൽ തുടരും. അവർ വിഷമിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വേഗത്തിൽ പരിഹാരത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ ചോദിക്കുക.
9. ഇനിപ്പറയുന്നവ ചെയ്യാൻ വിദ്യാർത്ഥികളെ നിർദ്ദേശിക്കുക:
   • ഒരു പെട്ടിയിലെ വസ്തുക്കൾ തിരിച്ചറിയാനുള്ള ആകൃതി നിർണ്ണയിക്കാൻ ടീമിലെ ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിയും മാറിമാറി പെൻസിൽ അന്വേഷണം ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ഒന്നുകിൽ കണ്ണടച്ചിരിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ പെട്ടിയിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് കാണാതെ തന്നെ നിങ്ങളുടെ കൈയും പെൻസിലും അകത്താക്കാൻ ഒരു പെട്ടിയിൽ ഒരു ദ്വാരം മുറിച്ചേക്കാം.
   • പെൻസിലിന്റെ അഗ്രം ഉപയോഗിച്ച് ബോക്സിന്റെ അടിഭാഗത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കമോ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണമോ പരിശോധിക്കുക.
   • നിങ്ങളുടെ മനസ്സിൽ, നിങ്ങൾ അനുഭവിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉയരം, അവയുടെ ആകൃതി, മൊത്തത്തിലുള്ള വലുപ്പം എന്നിവ ട്രാക്ക് ചെയ്യുക.
   • അടുത്തതായി, ഒരു പേപ്പറിൽ നിങ്ങൾ "കണ്ടത്" വരയ്ക്കുക - ബോക്സിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് ഒരു മുകൾ വശവും വശവും കാണാൻ കഴിയും.
   • ടീമിലെ ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിയും അന്വേഷണം നടത്തുമ്പോൾ, ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുകയും ബോക്സിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് നിങ്ങളുടെ ഡ്രോയിംഗുകളും അഭിപ്രായങ്ങളും പങ്കിടുകയും ചെയ്യുക. ഒരു ടീമെന്ന നിലയിൽ സമവായവുമായി വന്ന് വസ്തുവിന്റെ കണക്കാക്കിയ അളവുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു അന്തിമ ഡ്രോയിംഗ് വികസിപ്പിക്കുക.
10. ടീമുകൾ നിങ്ങളുടെ ആശയങ്ങൾ, ഡ്രോയിംഗുകൾ, അളവുകൾ എന്നിവ ക്ലാസിൽ അവതരിപ്പിക്കുകയും മറ്റ് ടീമുകളുടെ അവതരണങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. യഥാർത്ഥ വലുപ്പവും ആകൃതിയും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ അവരുടെ ടീം എത്രത്തോളം അടുത്തുവെന്ന് അവർ താരതമ്യം ചെയ്യണം.
11. ഒരു ക്ലാസ് എന്ന നിലയിൽ, വിദ്യാർത്ഥികളുടെ പ്രതിഫലന ചോദ്യങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യുക.
12. വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ ഉള്ളടക്കത്തിന്, “ആഴത്തിലുള്ള കുഴിക്കൽ” വിഭാഗം കാണുക.

ഓപ്ഷണൽ വിപുലീകരണ പ്രവർത്തനം

ഒരു കൈകൊണ്ട് പേപ്പറിൽ ഒരേസമയം വരച്ച് മറ്റേ കൈകൊണ്ട് ബോക്സിൽ "തോന്നുന്നത്" വിദ്യാർത്ഥികൾ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുക.

വിദ്യാർത്ഥികളുടെ പ്രതിഫലനം (എഞ്ചിനീയറിംഗ് നോട്ട്ബുക്ക്)

1. വസ്തുവിനെ തിരിച്ചറിയുന്നതിൽ നിങ്ങളുടെ ടീം ആകൃതിയുടെ കാര്യത്തിൽ എത്ര കൃത്യമായിരുന്നു? ബോക്സിൽ നിങ്ങൾ എന്താണ് കണ്ടെത്തിയത്?
2. ബോക്സിലെ വസ്തുവിന്റെ യഥാർത്ഥ വലുപ്പം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിങ്ങളുടെ ടീം എത്ര കൃത്യമായിരുന്നു?
3. ബോക്സിലെ വസ്തുവിന്റെ യഥാർത്ഥ വലുപ്പത്തിൽ നിന്ന് എത്ര ശതമാനമാണ് നിങ്ങളുടെ വലുപ്പം കണക്കാക്കുന്നത്?
4. നിങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ എത്രത്തോളം കൃത്യമാണെന്ന് അന്വേഷണത്തിനൊപ്പം ബോക്സിനുള്ളിൽ "കാണാൻ" നിങ്ങൾ എടുത്ത സമയം ബാധിച്ചതായി നിങ്ങൾ കരുതുന്നുണ്ടോ?
5. ഒരു ടീമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഈ പ്രോജക്റ്റിനെ എളുപ്പമോ കഠിനമോ ആക്കി എന്ന് നിങ്ങൾ കരുതിയോ? എന്തുകൊണ്ട്?

പഴയ വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് 1 ക്ലാസ് കാലയളവിൽ തന്നെ പാഠം ചെയ്യാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, തിരക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്നതിൽ നിന്ന് വിദ്യാർത്ഥികളെ സഹായിക്കുന്നതിനും വിദ്യാർത്ഥികളുടെ വിജയം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും (പ്രത്യേകിച്ച് പ്രായം കുറഞ്ഞ വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക്), പാഠത്തെ രണ്ട് കാലഘട്ടങ്ങളായി വിഭജിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് മസ്തിഷ്ക പ്രക്ഷാളനം നടത്താനും ആശയങ്ങൾ പരീക്ഷിക്കാനും അവരുടെ രൂപകൽപ്പന അന്തിമമാക്കാനും കൂടുതൽ സമയം നൽകുന്നു. അടുത്ത ക്ലാസ് കാലയളവിൽ പരിശോധനയും സംവാദവും നടത്തുക.

എന്താണ് നാനോടെക്നോളജി?

നിങ്ങളുടെ സിരയിലൂടെ നീങ്ങുമ്പോൾ ചുവന്ന രക്താണുക്കളുടെ ചലനം നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. സോഡിയം, ക്ലോറിൻ ആറ്റങ്ങൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ കൈമാറാനും ഉപ്പ് ക്രിസ്റ്റൽ രൂപീകരിക്കാനും അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ചട്ടിയിൽ താപനില ഉയരുമ്പോൾ തന്മാത്രകളുടെ വൈബ്രേഷൻ നിരീക്ഷിക്കാനും പര്യാപ്തമാകുമ്പോൾ എങ്ങനെയിരിക്കും? കഴിഞ്ഞ ഏതാനും പതിറ്റാണ്ടുകളായി വികസിപ്പിച്ചതും മെച്ചപ്പെട്ടതുമായ ടൂളുകൾ അല്ലെങ്കിൽ 'സ്കോപ്പുകൾ' കാരണം, ഈ ഖണ്ഡികയുടെ തുടക്കത്തിൽ നിരവധി ഉദാഹരണങ്ങൾ പോലുള്ള സാഹചര്യങ്ങൾ നമുക്ക് നിരീക്ഷിക്കാനാകും. മോളിക്യുലാർ അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റോമിക് സ്കെയിലിൽ വസ്തുക്കൾ നിരീക്ഷിക്കാനും അളക്കാനും കൈകാര്യം ചെയ്യാനുമുള്ള ഈ കഴിവിനെ നാനോ ടെക്നോളജി അല്ലെങ്കിൽ നാനോ സയൻസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നമുക്ക് ഒരു നാനോ "എന്തെങ്കിലുമുണ്ടെങ്കിൽ" അതിന്റെ ഒരു ബില്യൺ ഭാഗം നമുക്കുണ്ട്. ശാസ്ത്രജ്ഞരും എഞ്ചിനീയർമാരും നാനോ പ്രിഫിക്സ് മീറ്റർ ദൈർഘ്യം ഉൾപ്പെടെ സെക്കന്റുകൾ (സമയം), ലിറ്റർ (വോളിയം), ഗ്രാം (പിണ്ഡം) ഉൾപ്പെടെ വളരെ ചെറിയ അളവിലുള്ളവയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. മിക്കപ്പോഴും നാനോ നീളം സ്കെയിലിൽ പ്രയോഗിക്കുകയും ഞങ്ങൾ നാനോമീറ്ററുകൾ (nm) അളക്കുകയും സംസാരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വ്യക്തിഗത ആറ്റങ്ങൾ 1 nm വ്യാസത്തിൽ ചെറുതാണ്, ഒരു വരിയിൽ 10 nm നീളമുള്ള ഒരു രേഖ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഒരു നിരയിൽ 1 ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ എടുക്കുന്നു. മറ്റ് ആറ്റങ്ങൾ ഹൈഡ്രജനേക്കാൾ വലുതാണ്, പക്ഷേ ഇപ്പോഴും ഒരു നാനോമീറ്ററിൽ താഴെ വ്യാസമുണ്ട്. ഒരു സാധാരണ വൈറസിന് ഏകദേശം 100 nm വ്യാസവും ഒരു ബാക്ടീരിയയ്ക്ക് 1000 nm തല മുതൽ വാലുമാണ്. ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പ്, സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് എന്നിവയാണ് നാനോസ്കെയിലിലെ മുമ്പ് അദൃശ്യമായ ലോകം നിരീക്ഷിക്കാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിച്ച ഉപകരണങ്ങൾ.

ചെറുത് എത്ര വലുതാണ്?

നാനോസ്‌കെയിലിൽ എത്ര ചെറിയ കാര്യങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. ചെറിയ വ്യായാമം എത്ര വലുതാണെന്ന് ദൃശ്യവൽക്കരിക്കാൻ ഇനിപ്പറയുന്ന വ്യായാമം നിങ്ങളെ സഹായിക്കുന്നു! ഒരു ബ ling ളിംഗ് ബോൾ, ഒരു ബില്യാർഡ് ബോൾ, ഒരു ടെന്നീസ് ബോൾ, ഒരു ഗോൾഫ് ബോൾ, ഒരു മാർബിൾ, ഒരു കടല എന്നിവ പരിഗണിക്കുക. ഈ ഇനങ്ങളുടെ ആപേക്ഷിക വലുപ്പത്തെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുക.

ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് സ്കാൻ ചെയ്യുന്നു

റാസ്റ്റർ സ്കാൻ പാറ്റേണിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഉയർന്ന energy ർജ്ജ ബീം ഉപയോഗിച്ച് സ്കാൻ ചെയ്ത് സാമ്പിൾ ഉപരിതലത്തിന്റെ ചിത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പാണ് സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ്. റാസ്റ്റർ സ്കാനിൽ, ഒരു ചിത്രം “സ്കാൻ ലൈനുകൾ” എന്നറിയപ്പെടുന്ന (സാധാരണയായി തിരശ്ചീനമായ) സ്ട്രിപ്പുകളുടെ ഒരു ശ്രേണിയിലേക്ക് മുറിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകൾ സാമ്പിൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങളുമായി ഇടപഴകുകയും ഉപരിതലത്തിന്റെ ആകൃതി, ഘടന, വൈദ്യുതി നടത്താൻ കഴിയുമോ എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ നൽകുന്ന സിഗ്നലുകൾ നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് എടുത്ത നിരവധി ചിത്രങ്ങൾ ഇവിടെ കണ്ടേക്കാം www.dartmouth.edu/~emlab/gallery.

ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പുകൾ

നാനോ സ്കെയിലിലെ ചിത്രം

നാനോ സ്കെയിലിൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഉപരിതലം എങ്ങനെ കാണപ്പെടുന്നുവെന്ന് കാണാൻ, എഞ്ചിനീയർമാർ ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഉപരിതലം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി നിരവധി ഉപകരണങ്ങളും സംവിധാനങ്ങളും വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. Www.dartmouth.edu/~emlab/gallery- ൽ ഡാർട്ട്മൗത്ത് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഫെസിലിറ്റിയിൽ നിങ്ങൾക്ക് ധാരാളം ചിത്രങ്ങൾ കാണാൻ കഴിയും.

ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പുകൾ

ഒരു വിഷയത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്പർശിക്കാനോ നീങ്ങാനോ ഒരു അന്വേഷണം ഉപയോഗിച്ച് വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് (SPM) ആണ് ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പ്. ഒരു നാനോമീറ്ററിന്റെ അംശത്തിൽ റെസലൂഷൻ വളരെ ഉയർന്നതാണ്. AFM 1982 ൽ IBM ൽ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടു, വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ ആദ്യത്തെ ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് 1989 ൽ അവതരിപ്പിച്ചു. നാനോസ്കെയിലിൽ എന്തും അളക്കുന്നതിനും ചിത്രീകരിക്കുന്നതിനുമുള്ള ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങളിലൊന്നാണ് AFM. ഇതിന് ഒരു ത്രിമാന ചിത്രം അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സാമ്പിളിന്റെ ഭൂപ്രകൃതി കൃത്യമായി വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ നിരവധി പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. നിങ്ങളുടെ കണ്ണുകൾ അടച്ച് പെൻസിലിന്റെ അഗ്രം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പെട്ടിയിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് മനസിലാക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള മൈക്രോസ്കോപ്പ് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് canഹിക്കാം! ഒരു ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പിന്റെ ഒരു ഗുണം, അതിന് പ്രത്യേക ചുറ്റുപാടുകൾ ആവശ്യമില്ല, ഒരു ശരാശരി പരിതസ്ഥിതിയിൽ അല്ലെങ്കിൽ ദ്രാവകത്തിൽ പോലും നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഇത് മാക്രോമോളിക്യൂൾ തലത്തിൽ ജീവശാസ്ത്രം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാനോ ജീവജാലങ്ങളെ അവലോകനം ചെയ്യാനോ സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഇന്റർനെറ്റ് കണക്ഷനുകൾ

• ആറ്റോമിക് ഫോഴ്സ് മൈക്രോസ്കോപ്പി
• വെർച്വൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ്

ശുപാർശചെയ്ത വായന

• സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പി: ലാബ് ഓൺ എ ടിപ്പ് (അഡ്വാൻസ്ഡ് ടെക്സ്റ്റുകൾ ഇൻ ഫിസിക്സ്) (ISBN: 978-3642077371)
• സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പി (ISBN: 978-3662452394)

എഴുത്ത് പ്രവർത്തനം

നാനോ ടെക്നോളജിയിലൂടെയുള്ള മുന്നേറ്റങ്ങൾ ആരോഗ്യസംരക്ഷണ, വൈദ്യശാസ്ത്ര മേഖലയെ എങ്ങനെ ബാധിച്ചു എന്നതിനെക്കുറിച്ച് ഒരു ഉപന്യാസമോ ഖണ്ഡികയോ എഴുതുക.

പാഠ്യപദ്ധതി ചട്ടക്കൂടുകളിലേക്ക് വിന്യാസം

കുറിപ്പ്: ഈ ശ്രേണിയിലെ പാഠ പദ്ധതികൾ ഇനിപ്പറയുന്ന ഒന്നോ അതിലധികമോ മാനദണ്ഡങ്ങളുമായി വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്നു:

• എസ്. സയൻസ് വിദ്യാഭ്യാസ മാനദണ്ഡങ്ങൾ (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• എസ്. നെക്സ്റ്റ് ജനറേഷൻ സയൻസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് (http://www.nextgenscience.org/)
• ഇന്റർനാഷണൽ ടെക്നോളജി എഡ്യൂക്കേഷൻ അസോസിയേഷന്റെ സാങ്കേതിക സാക്ഷരതയുടെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• എസ്. നാഷണൽ കൗൺസിൽ ഓഫ് ടീച്ചേഴ്സ് ഓഫ് മാത്തമാറ്റിക്സ് തത്വങ്ങളും സ്കൂൾ മാത്തമാറ്റിക്സിനുള്ള മാനദണ്ഡങ്ങളും (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• എസ്. കോമൺ കോർ സ്റ്റേറ്റ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് ഫോർ മാത്തമാറ്റിക്സ് (http://www.corestandards.org/Math)
• കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് ടീച്ചേഴ്സ് അസോസിയേഷൻ കെ -12 കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ്സ് (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

ദേശീയ ശാസ്ത്ര വിദ്യാഭ്യാസ മാനദണ്ഡങ്ങൾ ഗ്രേഡുകൾ കെ -4 (പ്രായം 4-9)

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം എ: അന്വേഷണമായി ശാസ്ത്രം

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും വികസിക്കണം

• ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണം നടത്താൻ ആവശ്യമായ കഴിവുകൾ
• ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണത്തെക്കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കൽ

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ബി: ഫിസിക്കൽ സയൻസ്

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും ഇതിനെക്കുറിച്ച് ഒരു ധാരണ വികസിപ്പിക്കണം

• വസ്തുക്കളുടെയും വസ്തുക്കളുടെയും സവിശേഷതകൾ
• വസ്തുക്കളുടെ സ്ഥാനവും ചലനവും

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ഇ: ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക വിദ്യ

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും വികസിക്കണം

• സാങ്കേതിക രൂപകൽപ്പനയുടെ കഴിവുകൾ

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം എഫ്: വ്യക്തിഗതവും സാമൂഹികവുമായ കാഴ്ചപ്പാടുകളിൽ ശാസ്ത്രം

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും മനസ്സിലാക്കണം

• പ്രാദേശിക വെല്ലുവിളികളിൽ ശാസ്ത്രവും സാങ്കേതികവിദ്യയും

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ജി: ചരിത്രവും പ്രകൃതിയും

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും മനസ്സിലാക്കണം

• മനുഷ്യന്റെ ശ്രമമായി ശാസ്ത്രം

ദേശീയ ശാസ്ത്ര വിദ്യാഭ്യാസ മാനദണ്ഡങ്ങൾ 5-8 ഗ്രേഡുകൾ (10-14 വയസ്സ്)

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം എ: അന്വേഷണമായി ശാസ്ത്രം

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും വികസിക്കണം

• ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണം നടത്താൻ ആവശ്യമായ കഴിവുകൾ
• ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണകൾ

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ബി: ഫിസിക്കൽ സയൻസ്

അവരുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും ഇതിനെക്കുറിച്ച് ഒരു ധാരണ വികസിപ്പിക്കണം

• ദ്രവ്യത്തിലെ ഗുണങ്ങളും ഗുണങ്ങളും

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ഇ: ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക വിദ്യ

5-8 ഗ്രേഡുകളിലെ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും വികസിക്കണം

• സാങ്കേതിക രൂപകൽപ്പനയുടെ കഴിവുകൾ
• ശാസ്ത്ര സാങ്കേതികതയെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണകൾ

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം എഫ്: വ്യക്തിഗതവും സാമൂഹികവുമായ കാഴ്ചപ്പാടുകളിൽ ശാസ്ത്രം

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും മനസ്സിലാക്കണം

• സമൂഹത്തിൽ ശാസ്ത്രവും സാങ്കേതികവിദ്യയും 

ദേശീയ ശാസ്ത്ര വിദ്യാഭ്യാസ മാനദണ്ഡങ്ങൾ 5-8 ഗ്രേഡുകൾ (10-14 വയസ്സ്)

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ജി: ചരിത്രവും പ്രകൃതിയും

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും മനസ്സിലാക്കണം

• മനുഷ്യന്റെ ശ്രമമായി ശാസ്ത്രം
• ശാസ്ത്രത്തിന്റെ സ്വഭാവം

ദേശീയ ശാസ്ത്ര വിദ്യാഭ്യാസ മാനദണ്ഡങ്ങൾ 9-12 ഗ്രേഡുകൾ (14-18 വയസ്സ്)

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം എ: അന്വേഷണമായി ശാസ്ത്രം

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും വികസിക്കണം

• ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണം നടത്താൻ ആവശ്യമായ കഴിവുകൾ
• ശാസ്ത്രീയ അന്വേഷണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണകൾ

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ബി: ഫിസിക്കൽ സയൻസ്

അവരുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും അവബോധം വളർത്തിയെടുക്കണം

• ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഘടനയും ഗുണങ്ങളും

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ഇ: ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക വിദ്യ

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും വികസിക്കണം

• സാങ്കേതിക രൂപകൽപ്പനയുടെ കഴിവുകൾ
• ശാസ്ത്ര സാങ്കേതികതയെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണകൾ

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം എഫ്: വ്യക്തിഗതവും സാമൂഹികവുമായ കാഴ്ചപ്പാടുകളിൽ ശാസ്ത്രം

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും മനസ്സിലാക്കണം

• പ്രാദേശിക, ദേശീയ, ആഗോള വെല്ലുവിളികളിൽ ശാസ്ത്രവും സാങ്കേതികവിദ്യയും

ഉള്ളടക്ക നിലവാരം ജി: ചരിത്രവും പ്രകൃതിയും

പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി, എല്ലാ വിദ്യാർത്ഥികളും മനസ്സിലാക്കണം

• മനുഷ്യന്റെ ശ്രമമായി ശാസ്ത്രം
• ശാസ്ത്രീയ അറിവിന്റെ സ്വഭാവം
• ചരിത്രപരമായ കാഴ്ചപ്പാടുകൾ

 നെക്സ്റ്റ് ജനറേഷൻ സയൻസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഗ്രേഡുകൾ 2-5 (7-11 വയസ്)

ധാരണ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് ഇവ ചെയ്യാനാകും:

കാര്യവും അതിന്റെ ഇടപെടലുകളും

• 5-PS1-1. കാണാനാകാത്തവിധം വളരെ ചെറിയ കണികകൾ കൊണ്ടാണ് പദാർത്ഥം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നതെന്ന് വിവരിക്കാൻ ഒരു മാതൃക വികസിപ്പിക്കുക.
• 5-PS1-3. മെറ്റീരിയലുകളെ അവയുടെ ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി തിരിച്ചറിയാൻ നിരീക്ഷണങ്ങളും അളവുകളും നടത്തുക. 

സാങ്കേതിക സാക്ഷരതയുടെ മാനദണ്ഡങ്ങൾ - എല്ലാ യുഗങ്ങളും 

സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സ്വഭാവം

• സ്റ്റാൻഡേർഡ് 1: സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സവിശേഷതകളെയും വ്യാപ്തിയെയും കുറിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികൾ മനസ്സിലാക്കും.
• സ്റ്റാൻഡേർഡ് 2: സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രധാന ആശയങ്ങളെക്കുറിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികൾ ഒരു ധാരണ വികസിപ്പിക്കും.
• സ്റ്റാൻഡേർഡ് 3: സാങ്കേതികവിദ്യകൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെക്കുറിച്ചും സാങ്കേതികവിദ്യയും മറ്റ് പഠനമേഖലകളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെക്കുറിച്ചും വിദ്യാർത്ഥികൾ ഒരു ധാരണ വികസിപ്പിക്കും. 

സാങ്കേതികവിദ്യയും സമൂഹവും

• സ്റ്റാൻഡേർഡ് 4: സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാംസ്കാരിക, സാമൂഹിക, സാമ്പത്തിക, രാഷ്ട്രീയ ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികൾ ഒരു ധാരണ വികസിപ്പിക്കും.
• സ്റ്റാൻഡേർഡ് 6: സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിലും ഉപയോഗത്തിലും സമൂഹത്തിന്റെ പങ്കിനെക്കുറിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികൾ ഒരു ധാരണ വികസിപ്പിക്കും.
• സ്റ്റാൻഡേർഡ് 7: ചരിത്രത്തിൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സ്വാധീനത്തെക്കുറിച്ച് വിദ്യാർത്ഥികൾ ഒരു ധാരണ വികസിപ്പിക്കും.

ഒരു സാങ്കേതിക ലോകത്തിനുള്ള കഴിവുകൾ

സ്റ്റാൻഡേർഡ് 13: ഉൽ‌പ്പന്നങ്ങളുടെയും സിസ്റ്റങ്ങളുടെയും സ്വാധീനം വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള കഴിവുകൾ വിദ്യാർത്ഥികൾ വികസിപ്പിക്കും.

സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പായി നിങ്ങളുടെ കൈ പരീക്ഷിക്കുക!

ഗവേഷണ ഘട്ടം

നിങ്ങളുടെ അധ്യാപകൻ നിങ്ങൾക്ക് നൽകിയ മെറ്റീരിയലുകൾ വായിക്കുക. നിങ്ങൾക്ക് ഇന്റർനെറ്റ് ആക്സസ് ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഈ വെബ്സൈറ്റിലെ ട്യൂട്ടോറിയലും കാണുക: http://virtual.itg.uiuc.edu/training/AFM_tutorial/. സ്കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്കോപ്പുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഇത് ചിത്രീകരിക്കുകയും ഈ പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ നിങ്ങൾ സമാനമായ ഒരു ജോലി എങ്ങനെ നിർവഹിക്കുമെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യും.

ഇത് പരീക്ഷിക്കുക!

നിങ്ങളുടെ ടീമിലെ ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിയും ഒരു പെട്ടിയിൽ ഒരു വസ്തുവിന്റെ ആകൃതി അല്ലെങ്കിൽ തിരിച്ചറിയാൻ പെൻസിൽ അന്വേഷണം ഉപയോഗിച്ച് മാറിമാറി വരും. നിങ്ങൾ ഒന്നുകിൽ കണ്ണടച്ചിരിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ പെട്ടിയിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് കാണാതെ തന്നെ നിങ്ങളുടെ കൈയും പെൻസിലും അകത്താക്കാൻ ഒരു പെട്ടിയിൽ ഒരു ദ്വാരം മുറിച്ചേക്കാം.

പെൻസിലിന്റെ അഗ്രം ഉപയോഗിച്ച് ബോക്സിന്റെ അടിഭാഗത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കമോ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണമോ പരിശോധിക്കുക. നിങ്ങളുടെ മനസ്സിൽ, നിങ്ങൾ അനുഭവിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉയരം, അവയുടെ ആകൃതി, മൊത്തത്തിലുള്ള വലുപ്പം എന്നിവ ട്രാക്ക് ചെയ്യുക.

അടുത്തതായി, ഒരു പേപ്പറിൽ നിങ്ങൾ "കണ്ടത്" വരയ്ക്കുക - ബോക്സിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് ഒരു മുകൾ വശവും വശവും കാണാൻ കഴിയും.

ടീമിലെ ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിയും അന്വേഷണം നടത്തുമ്പോൾ, ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുകയും ബോക്സിൽ എന്താണുള്ളതെന്ന് നിങ്ങളുടെ ഡ്രോയിംഗുകളും അഭിപ്രായങ്ങളും പങ്കിടുകയും ചെയ്യുക. ഒരു ടീമെന്ന നിലയിൽ സമവായവുമായി വന്ന് വസ്തുവിന്റെ കണക്കാക്കിയ അളവുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു അന്തിമ ഡ്രോയിംഗ് വികസിപ്പിക്കുക

അവതരണവും പ്രതിഫലന ഘട്ടവും

നിങ്ങളുടെ ആശയങ്ങളും ഡ്രോയിംഗുകളും അളവുകളും ക്ലാസിൽ അവതരിപ്പിക്കുക, മറ്റ് ടീമുകളുടെ അവതരണങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കുക. യഥാർത്ഥ വലുപ്പവും ആകൃതിയും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിങ്ങളുടെ ടീം അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ടീമുകൾ എത്രത്തോളം അടുത്തുവെന്ന് കാണുക. തുടർന്ന് പ്രതിഫലന ഷീറ്റ് പൂരിപ്പിക്കുക.

പതിച്ഛായ

ചുവടെയുള്ള പ്രതിഫലന ചോദ്യങ്ങൾ‌ പൂർ‌ത്തിയാക്കുക:

1. വസ്തുവിനെ തിരിച്ചറിയുന്നതിൽ നിങ്ങളുടെ ടീം ആകൃതിയുടെ കാര്യത്തിൽ എത്ര കൃത്യമായിരുന്നു? ബോക്സിൽ നിങ്ങൾ എന്താണ് കണ്ടെത്തിയത്?

2. ബോക്സിലെ വസ്തുവിന്റെ യഥാർത്ഥ വലുപ്പം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ നിങ്ങളുടെ ടീം എത്ര കൃത്യമായിരുന്നു?

3. ബോക്സിലെ വസ്തുവിന്റെ യഥാർത്ഥ വലുപ്പത്തിൽ നിന്ന് എത്ര ശതമാനമാണ് നിങ്ങളുടെ വലുപ്പം കണക്കാക്കുന്നത്?

4. നിങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ എത്രത്തോളം കൃത്യമാണെന്ന് അന്വേഷണത്തിനൊപ്പം ബോക്സിനുള്ളിൽ "കാണാൻ" നിങ്ങൾ എടുത്ത സമയം ബാധിച്ചതായി നിങ്ങൾ കരുതുന്നുണ്ടോ?

5. ഒരു ടീമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഈ പ്രോജക്റ്റിനെ എളുപ്പമോ കഠിനമോ ആക്കി എന്ന് നിങ്ങൾ കരുതിയോ? എന്തുകൊണ്ട്?