Дизајн дозатора

Материјали за израду (за сваки тим)

Потребни материјали

• Ролне целофанске траке
• Картонски листови
• Картонске ролне (папирнати пешкири или тоалетни папир)
• Алуминијумска фолија
• Пластична фолија
• Спајалице
• низ
• Жица
• Лепак
• штапићи 

Материјали за испитивање

• Пример ручног дозатора траке

Materijali

• Пример ручног дозатора траке

Процес

Тестирајте дизајн сваког тима тако што ће тим показати како се касета дели. То треба радити једном руком, док се претварате да имате ограничену снагу.

Дизајн изазов

Ви сте тим инжењера који је добио изазов да дизајнира ручни дозатор траке који ће користити особа ограничене снаге и уз употребу само једне руке.

kriterijumi

• Дизајн мора да прими некога ко има ограничену снагу и употребу само једне руке.
• Дизајн мора бити креативан и другачији од постојећег дизајна.

Ограничења

• Користите само достављене материјале.
• Тимови могу трговати неограниченим материјалом.

1. Поделите класу на тимове од 2-4.
2. Поделите радни лист Руббер Банд Рацерс, као и неке листове папира за скицирање дизајна.
3. Разговарајте о темама у одељку Позадински концепти. Покажите ученицима разне примере касетофона (мини, ручни, стони, једнократни, пуњиви, јефтини, скупи). Разговарајте о потребама сваког дизајна.
4. Прегледајте поступак инжењерског дизајна, изазов за дизајн, критеријуме, ограничења и материјале.
5. Обезбедите сваки тим својим материјалима.
6. Објасните да студенти морају да дизајнирају и направе дозатор за траку за некога с ограниченом снагом и употребом само једне руке. Подстакните ученике да буду креативни у својим дизајном, тако да се нови дозатор потпуно разликује од тренутно произведеног.
7. Најавите колико им је времена потребно за дизајн и израду (препоручује се 1 сат).
8. Користите тајмер или он-лине штоперицу (функција одбројавања) како бисте били сигурни да држите време. (ввв.онлине-стопватцх.цом/фулл-сцреен-стопватцх). Дајте ученицима редовне „временске провере“ како би остали на задатку. Ако се муче, поставите питања која ће их брже довести до решења.
9. Пре него што студенти почну мозгати, замолите их да одаберу два дизајна држача касета и упоредите их тимски одговоривши на следећа питања:
   ● Који дизајн мислите да је био јефтинији за производњу? Зашто мислите да кошта мање? (узмите у обзир материјале, величину и друге факторе)
   ● Које потребе задовољава скупљи дозатор? Шта мислите шта су инжењери сматрали да је потенцијалним корисницима највише стало? (узмите у обзир естетику, трајност, друге факторе)
10. Студенти се састају и развијају план за свој држач траке. Договарају се о материјалима који ће им требати, напишу / нацртају свој план и презентују свој план предавању. Тимови могу да тргују неограничено са другим тимовима како би развили своју листу идеалних делова.
11. Тимови граде своје дизајне.
12. Тестирајте дизајн сваког тима тако што ће тим показати како се касета дели. То треба радити једном руком, док се претварате да имате ограничену снагу.
13. Као час, разговарајте о питањима за размишљање ученика.
14. За више садржаја о теми, погледајте одељак „Дубље копање“.

Рефлексија ученика (инжењерска свеска)

1. Са којим изазовима сте се суочили у извршавању свог радног модела?
2. Да ли сте сматрали да требате да прерадите свој план током фазе модела? Ако јесте, како се променио ваш дизајн?
3. За који дизајн који је креирао други тим мислите да је најбоље функционисао? Зашто?
4. На основу онога што сте видели како се развијају други тимови, да ли мислите да бисте сада могли да направите још бољи дизајн? Које аспекте других дизајна бисте укључили у модел свог тима? Зашто?
5. Да ли сте открили да постоји много начина за решавање овог изазова? Ако јесте, шта вам то говори о инжењерству свакодневних производа створених у стварном животу?
6. Да ли мислите да бисте могли да креирате свој нови дизајн да нисте радили у тиму? Које су предности тимског рада у односу на рад сам?

Лекција се може изводити за само 1 час за старије ученике. Међутим, да бисте ученицима помогли да се осећају пожуривано и да би им осигурали успех (посебно за млађе ученике), поделите наставу на два периода дајући ученицима више времена за мозгање, тестирање идеја и дораду њиховог дизајна. Спроведите тестирање и извештавање у наредном периоду наставе.

• Ограничења: Ограничења у погледу материјала, времена, величине тима итд.
• Критеријуми: Услови које дизајн мора да задовољи као његова укупна величина итд.
• Инжењери: проналазачи и решавачи проблема света. У инжењерству је признато двадесет пет главних специјалности (погледајте инфографику).
• Процес инжењерског пројектовања: Процесни инжењери користе за решавање проблема. 
• Инжењерске навике ума (ЕХМ): Шест јединствених начина на које инжењери размишљају.
• Итерација: Тестирање и редизајн су једна итерација. Поновите (више понављања).
• Прототип: Радни модел решења за тестирање.
• Транспарентна трака: Провидна трака на бази целулозе. 

Интернет Цоннецтионс

• Сцотцх Транспарент Тапе Хистори
• пдф
• Уред за патенте и жигове Сједињених Држава за децу

Рецоммендед Реадинг

Дизајн свакодневних ствари, Доналд А. Норман (ИСБН: 978-0465050659)

Писање активности

Напишите есеј или одломак у којем ћете описати потребе које су инжењери задовољили док су дизајнирали и редизајнирали отварач за конзерве - свакодневни предмет са многим варијацијама у цени, структури, функцији и дизајну. У свом раду размотрите питања патената и етике.

Усклађивање са оквирним програмима

Белешка: Планови лекција у овој серији усклађени су са једним или више следећих скупова стандарда:  

• Амерички стандарди за научно образовање (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• Амерички научни стандарди следеће генерације (http://www.nextgenscience.org/) 
• Стандарди за технолошку писменост Међународног удружења за технолошко образовање (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• Амерички национални савет наставника математике „Принципи и стандарди за школску математику“ (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• Заједнички основни амерички државни стандарди за математику (http://www.corestandards.org/Math)
• Удружење наставника информатике К-12 Стандарди рачунарске науке (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Национални стандарди научног образовања Разреди 5-8 (узраст 10 - 14 година)

САДРЖАЈ СТАНДАРД А: Наука као упит

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Разумевање научног испитивања 

САДРЖАЈ СТАНДАРД Е: Наука и технологија

Као резултат активности у 5-8 разредима, сви ученици би требало да се развијају

• Способности технолошког дизајна 
• Разумевање науке и технологије 

САДРЖАЈ СТАНДАРД Ф: Наука у личној и социјалној перспективи

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Лично здравље 
• Ризици и користи 
• Наука и технологија у друштву 

САДРЖАЈ СТАНДАРД Г: Историја и природа науке

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Историја науке 

Национални стандарди научног образовања Разреди 9-12 (узраст 14-18 година)

САДРЖАЈ СТАНДАРД А: Наука као упит

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Разумевање научног испитивања 

САДРЖАЈ СТАНДАРД Е: Наука и технологија

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Способности технолошког дизајна 
• Разумевање науке и технологије 

САДРЖАЈ СТАНДАРД Ф: Наука у личној и социјалној перспективи

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Наука и технологија у локалним, националним и глобалним изазовима 

САДРЖАЈ СТАНДАРД Г: Историја и природа науке

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Историјске перспективе 

Научни стандарди следеће генерације, разреди 3-5 (узраст 8-11)

Инжењеринг дизајн 

Студенти који покажу разумевање могу:

• 3-5-ЕТС1-1.Дефинишите једноставан дизајн проблем који одражава потребу или потребу која укључује одређене критеријуме за успех и ограничења на материјале, време или трошкове.
• 3-5-ЕТС1-2. Генеришите и упоредите више могућих решења проблема на основу тога колико је вероватно да ће свако од њих испунити критеријуме и ограничења проблема.
• 3-5-ЕТС1-3.План и извршити фер испитивања у којима се контролишу променљиве и узимају у обзир тачке отказа како би се идентификовали аспекти модела или прототипа који се могу побољшати.

Научни стандарди следеће генерације, разреди 6-8 (узраст 11-14)

Инжењеринг дизајн 

Студенти који покажу разумевање могу:

• МС-ЕТС1-2 Процените конкурентска решења дизајна користећи систематски поступак да бисте утврдили колико добро испуњавају критеријуме и ограничења проблема.

Научни стандарди следеће генерације, разреди 9-12 (узраст 14-18)

Инжењеринг дизајн 

Студенти који покажу разумевање могу:

• ХС-ЕТС1-2. Дизајнирајте решење сложеног стварног света растављајући га на мање проблеме којима се лакше може управљати и који се могу решити инжењерингом.

Стандарди за технолошку писменост - сва доба

Природа технологије

• Стандард 3: Студенти ће развити разумевање односа између технологија и веза између технологије и других поља студија.

Технологија и друштво

• Стандард 6: Студенти ће развити разумевање улоге друштва у развоју и употреби технологије.

Дизајн

• Стандард 8: Студенти ће развити разумевање својстава дизајна.
• Стандард 9: Студенти ће развити разумевање инжењерског дизајна.
• Стандард 10: Студенти ће развити разумевање улоге решавања проблема, истраживања и развоја, проналаска и иновација и експериментисања у решавању проблема.

Способности за технолошки свет

• Стандард 11: Студенти ће развити способности за примену процеса дизајнирања.

• Стандард 13: Студенти ће развити способности за процену утицаја производа и система.

• арапски
• кинески
• француски
• немачки
• јапански
• руски
• шпански