Melak sareng Precision

Pangajaran ieu ngajajah kumaha insinyur jalan pikeun méréskeun tantangan masarakat, sapertos taneman anu efisien sareng panén. Murid damel di tim pikeun nyusun sistem anu tiasa teundeun kembang matahari atanapi siki waluh unggal 15cm dina rohangan 60cm.

  • Diajar ngeunaan desain rékayasa sareng desain ulang.
  • Diajar ngeunaan mesin sareng sistem pikeun melak pepelakan.
  • Diajar kumaha rékayasa tiasa ngabantosan tantangan masarakat.
  • Diajar ngeunaan gawé babarengan sareng ngarengsekeun masalah

Tingkat Umur: 8-18

Ngawangun Bahan (Kanggo unggal tim)

Bahan anu diperyogikeun (Dagang / Daptar Kamungkinan)

  • Kertas sareng cangkir plastik
  • Mangkuk kertas sareng plastik
  • Kaléng kosong atanapi botol
  • Jarung
  • Anduk kertas
  • Pita karét
  • Klip kertas,
  • Botol soda
  • lem
  • tali
  • aluminium foil
  • bungkus plastik
  • Pipa logam anu tiasa dibengkokkeun
  • Selang atanapi tabung

Bahan Tés

  • Waluh atanapi siki sunflower (kualitas tuangeun, didahar)
  • Batting kapas atanapi anduk (janten taneuh)

bahan

  • Waluh atanapi siki sunflower (kualitas tuangeun, didahar)
  • Batting kapas atanapi anduk (janten taneuh)

proses

Iklaskeun anduk atanapi batting kapas dina permukaan méja. Tempatkeun penggaris, pita pangukur, atanapi penguasa kertas cetak di sapanjang ujung bahan. Tim nguji sistem penanamanna ku nunjukkeun kumaha éta nyebarkeun bibit unggal 15cm jarak 60cm.

desain tangtangan

Anjeun bagian tina tim insinyur dibéré tantangan pikeun ngembangkeun sistem anu tiasa lungsur waluh atanapi siki kembang matahari unggal 15cm dina jarak 60cm.

kriteria

  • Kedah turun 1 siki unggal 15cm jarak 60cm.

Batasan

  • Leungeun henteu tiasa némpél siki nalika murag.
  • Anggo ukur bahan anu disayogikeun.
  • Tim tiasa dagang bahan terbatas.
  1. Putus kelas jadi tim 3-4.
  2. Pasihkeun Lembar kerja Planting with Precision, ogé sababaraha lambar kertas pikeun desain skétsa.
  3. Ngabahas jejer dina Bagian Konsep Latar. Kanggo ngenalkeun pelajaran, pertimbangkeun naros ka murid kumaha sikina dipelak di kebon jagong. Ménta aranjeunna mikirkeun alat-alat sareng sistem anu diperyogikeun pikeun épéktip pikeun ngokolakeun taneman bibit.
  4. Tinjauan prosés Desain Téknik, Tantangan Desain, Kriteria, Konstrain sareng Bahan.
  5. Nyayogikeun masing-masing tim sareng bahanna.
  6. Jelaskeun yén murid kedah ngarancang sareng ngawangun sistem anu tiasa lungsur waluh atanapi siki kembang matahari unggal 15cm dina jarak 60cm.
  7. Nyebarkeun jumlah waktos aranjeunna kedah ngararancang sareng ngawangun (dianjurkeun 1 jam).
  8. Anggo timer atanapi stopwatch on-line (count down feature) pikeun mastikeun anjeun tetep tepat waktu. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Pasihan murid sacara rutin "cek waktos" ngarah tetep dina tugas. Upami aranjeunna berjuang, naroskeun patarosan anu bakal ngarahkeun aranjeunna ka solusi langkung gancang.
  9. Siswa pendak sareng ngembangkeun rencana pikeun sistem tandur na. Aranjeunna satuju kana matéri anu bakal diperyogikeun, nyerat / ngagambar rencana na, sareng nampilkeun rencana na ka kelas. Tim tiasa dagang bahan teu terbatas sareng tim sanésna pikeun ngembangkeun daptar bagian idéalna.
  10. Tim ngawangun desainana.
  11. Iklaskeun anduk atanapi batting kapas dina permukaan méja. Tempatkeun penggaris, pita pangukur, atanapi penguasa kertas cetak di sapanjang ujung bahan. Tim nguji sistem penanamanna ku nunjukkeun kumaha éta nyebarkeun bibit unggal 15cm jarak 60cm.
  12. Sakelas, bahas soal réfléksi murid.
  13. Kanggo langkung seueur kontén dina topik, tingali bagian "Digging Deeper".

Métode Alternatipna

Murid tiasa melak siki saleresna (contona cress kebon) boh di kebon sakola di luar atanapi dina pamukulan katun (kebon taman tumuh saé di mana waé) janten murid tiasa niténan tumuhna siki. Ieu tiasa janten penin diskusi anu aya hubunganana sareng panggunaan lahan, efisiensi panempatan bibit, langkung tina tandur, atanapi topik-topik anu aya hubunganana sareng panggunaan lahan.

Gagasan Penyuluhan

Nungtut murid pikeun ngasupkeun sensor atanapi komputer kana desainana.

Refleksi Siswa (buku rékayasa)

  1. Kumaha desain aslina anjeun sareng seeder asli tim anjeun diwangun?
  2. Upami anjeun mendakan anjeun peryogi parobihan nalika fase konstruksi, jelaskeun naha tim anjeun mutuskeun ngarobih.
  3. Sistem seeder anu mana anu dilakukeun tim sanés janten anu paling tepat? Kumaha upami desain aranjeunna ngajantenkeun langkung pas?
  4. Naha saur anjeun yén kagiatan ieu langkung ageung pikeun dilakukeun salaku hiji tim, atanapi anjeun bakal resep damel nyalira dina éta kagiatan? Kunaon
  5. Upami anjeun tiasa nganggo salah sahiji bahan tambahan (tape, lem, komputer, sensor - salaku conto) anu bakal anjeun pilih sareng kunaon?
  6. Kumaha anjeun kedah nyaluyukeun seeder upami anjeun sanés melak jagong? Kumaha upami anggrek?
  7. Kumaha kamajuan alat dina pangaruh "Revolusi Héjo?"

Modifikasi Waktos

Pangajaran tiasa dilakukeun sakedik 1 jaman kelas pikeun murid anu langkung sepuh. Nanging, pikeun ngabantosan siswa tina perasaan buru-buru sareng mastikeun kasuksésan murid (khususna pikeun murid anu langkung ngora), bagi pelajaran janten dua période masihan siswa langkung seueur waktos pikeun brainstorm, nguji ideu sareng ngarengsekeun desainana. Ngalaksanakeun tés sareng debrief dina periode kelas salajengna.

Bor Cikal sareng Tandur   

Bor siki

Bor siki mangrupikeun paranti nabur anu persis nempatkeun siki dina taneuh teras nutupan aranjeunna. Sateuacan dilebetkeun bor siki, prakték umum nyaéta melak siki ku panangan. Ieu kabuktosan seueur pisan, sabab tandur henteu leres disebarkeunana - janten seueur limbah siki sareng taneuh anu tiasa dianggo.

Dina metodeu tanam anu langkung lami, kebon disiapkeun sareng bajak anu ngali jajaran, atanapi alur. Sawah teras dibibit ku ngalungkeun siki ka sawah, sok disebat "panyiaran manual." Sababaraha siki badarat dina liang kerang sareng dijagaan, anu sanésna tiasa ditingalkeun… teu épisién pisan! Pamakéan bor siki tiasa naékkeun babandingan ngahasilkeun pepelakan dugi ka salapan kali, ku cara nempatkeun siki dimana waé diperyogikeun.

melak

Saperti bor siki, anu tandur ditarik deui tukangeun traktor. Tukang kebon ngabijilkeun binih sacara tepat dina barisan. Sikina didistribusikeun ngalangkungan alat-alat anu disebat unit jajar anu dipisahkeun di tukangeun pepelakan (anu ka katuhu gaduh kamampuan 4 jajar dina hiji waktos. Ayeuna, anu pangageungna di dunya ngagaduhan kapasitas 48 jajar: John Deere DB120.

Pekebun anu langkung lami panginten gaduh binih siki pikeun tiap jajar sareng tong pupuk pikeun dua atanapi langkung jajar. Dina unggal pelat binih kalayan "waos" dipasang pikeun saluyu sareng ukuran jinis siki anu bakal ditabur sareng kumaha gancangna sikina kedah tiasa kaluar. Jumlah rohangan antara unggal "waos" bakalan cekap cekap pikeun kéngingkeun hiji siki dina hiji waktos nembus, tapi henteu cekap kanggo dua.

Penanaman Sejarah sareng Precision 

Sajarah

Urang Sumerians nganggo bor siki tabung tunggal primitif sakitar 1500 SM, sareng bor siki berbasis tabung dipanggihan ku Cina dina abad ka-2 SM. Sababaraha yakin yén bor siki diwanohkeun di Éropa saatos kontak sareng Cina. Ilustrasi di belah katuhu nunjukkeun bor siki dua tabung Cina, diterbitkeun ku Song Yingxing dina énsiklopédia Tiangong Kaiwu taun 1637.

Bor siki pangpayunna disababkeun ku Camillo Torello sareng dipaténkeun ku Sénat Venésia di 1566. Sareng, bor siki dijelaskeun sacara rinci ku Tadeo Cavalina ti Bologna taun 1602.

Di Inggris, bor siki teras disaring ku Jethro Tull, anu cenah nyampurnakeun bor siki kuda dina 1701 anu sacara ékonomis nyebar siki dina jajaran anu rapih. Nanging, latihan binih moal nganggo seueur di Éropa dugi ka pertengahan abad ka-19.

Téhnologi canggih

Mangtaun taun latihan siki janten langkung maju sareng canggih. Salaku conto, seueur perusahaan sareng paguron luhur anu museurkeun kana panilitian ngeunaan tatanén ayeuna nyarankeun panggunaan sistem pangukuran éléktronik pikeun ngukur jarak bibit sacara akurat.

Sababaraha ngagunakeun sistem anu disebat "PhotoGate" anu ngagunakeun émisi cahaya sareng sénsor dimana siki ragrag tina seeder. Nalika siki ngalirkeun bukaan, blok lampu tina hiji atanapi langkung tina sénsor sareng ngirim sinyal ka komputer nunjukkeun yén siki turun. Parangkat lunak teras ngalacak panempatan sareng waktos panempatan siki sareng tiasa akurat pisan ngalaporkeun rohangan antara siki masing-masing.

  • Watesan: Watesan sareng bahan, waktos, ukuran tim, jsb.
  • Kriteria: Sarat anu kedah nyumponan desain sapertos ukuranana sadayana, jsb.
  • Insinyur: Penemu sareng pemecah masalah dunya. Dua puluh lima spesialisasi utama diakuan dina rékayasa (tingali infographic).
  • Prosés Desain Rékayasa: Prosés insinyur ngagunakeun pikeun ngajawab masalah. 
  • Rékayasa Kabiasaan Pikiran (EHM): Genep cara unik anu dipikirkeun ku insinyur.
  • Iteration: Test & redesign mangrupakeun hiji iterasi. Ulang deui (sababaraha iterasi).
  • Planter: Towed tukangeun traktor, planters nempatkeun siki handap dina ragam tepat sapanjang baris. Sikina disebarkeun ngaliwatan alat anu disebut unit barisan anu dipisahkeun sapanjang tukang kebon.
  • Precision: Kualitas, kaayaan, atawa kanyataan akurat tur akurat.
  • Prototipe: Hiji modél gawé solusi pikeun diuji.
  • Bor Siki: Alat panyebaran anu leres-leres nempatkeun siki dina taneuh teras nutupanana.

Sambungan Internét

disarankeun Reading

  • Pakakas Ladang Dunya Romawi (ISBN: 978-0521134231)
  • Alat-alat sareng Pakakas Ladang Giliran Abad-abad (Arsip Gambar Dover) (ISBN: 978-0486421148)

Kegiatan Nulis

Tulis ésai atanapi paragrap kumaha tani binih parantos robih abad ka tukang: ngaidentipikasi tilu kamajuan utama anu ningkatkeun ékonomi tani.

Alignment pikeun Framework Kurikulum

Catetan: Rencana pelajaran dina séri ieu diluyukeun sareng salah sahiji atanapi langkung tina standar ieu:  

Standar Pendidikan Élmu Nasional Kelas K-4 (umur 4-9)

Eusi Standar A: Élmu salaku Panilitian

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun

  • Kamampuh diperyogikeun pikeun ngalakukeun panilitian ilmiah 
  • Ngartos ngeunaan pamarekan ilmiah 

Eusi Standar B: Élmu Fisik

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Sipat objék sareng bahan 
  • Posisi sareng gerak objék 

Eusi Standar E: Élmu sareng Téhnologi 

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun

  • Kamampuan desain téknologi 
  • Ngartos perkawis sains sareng teknologi 

Eusi Standar F: Élmu dina Perspektif Pribadi sareng Sosial

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Jenis sumberdaya 
  • Élmu sareng téknologi dina tantangan lokal 

Eusi Standar G: Sejarah sareng Sifat Élmu

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Élmu salaku usaha manusa 

Standar Pendidikan Élmu Nasional Kelas 5-8 (umur 10-14)

Eusi Standar A: Élmu salaku Panilitian

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun

  • Kamampuh diperyogikeun pikeun ngalakukeun panilitian ilmiah 

Eusi Standar B: Élmu Fisik

Salaku hasil tina kagiatanana, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Gerak sareng kakuatan 

Eusi Standar E: Élmu sareng Téhnologi

Salaku hasil tina kagiatan di kelas 5-8, sadaya murid kedah ngembangkeun

  • Kamampuan desain téknologi 

Eusi Standar F: Élmu dina Perspektif Pribadi sareng Sosial

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Populasi, sumber daya, sareng lingkungan 
  • Résiko sareng manpaatna 
  • Élmu sareng téknologi di masarakat 

Standar Pendidikan Élmu Nasional Kelas 5-8 (umur 10-14)

Eusi Standar G: Sejarah sareng Sifat Élmu

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Élmu salaku usaha manusa 
  • Sejarah élmu 

Standar Pendidikan Élmu Nasional Kelas 9-12 (umur 14-18)

Eusi Standar A: Élmu salaku Panilitian

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun

  • Kamampuh diperyogikeun pikeun ngalakukeun panilitian ilmiah 

Eusi Standar B: Élmu Fisik 

Salaku hasil tina kagiatanana, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Gerak sareng kakuatan 
  • Interaksi tanaga sareng zat 

Eusi Standar E: Élmu sareng Téhnologi

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun

  • Kamampuan desain téknologi 
  • Pangertian ngeunaan sains sareng téknologi 

Eusi Standar F: Élmu dina Perspektif Pribadi sareng Sosial

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Kualitas lingkungan 
  • Bahaya alam sareng manusa 
  • Élmu sareng téknologi dina tantangan lokal, nasional, sareng global 

Eusi Standar G: Sejarah sareng Sifat Élmu

Salaku hasil tina kagiatan, sadaya murid kedah ngembangkeun pamahaman ngeunaan

  • Perspektif sajarah 

Standar Élmu Generasi Salajengna Kelas 3-5 (Abad 8-11)

Rékayasa Desain 

Murid anu nunjukkeun pamahaman tiasa:

  • 3-5-ETS1-1. Nangtoskeun masalah desain saderhana nunjukkeun kabutuhan atanapi kabutuhan anu kalebet patokan anu ditangtoskeun pikeun kasuksesan sareng konstrain dina bahan / waktos / biaya.
  • 3-5-ETS1-2. Ngahasilkeun sareng ngabandingkeun sababaraha / solusi kana masalah dumasar kana kumaha masing-masing kamungkinan pikeun nohonan kritéria sareng konstrain masalah.
  • 3-5-ETS1-3. Rencanakeun sareng ngalaksanakeun tés anu adil dimana variabel dikontrol sareng titik gagal dianggap pikeun ngaidentipikasi aspek-aspek modél atanapi prototipe anu tiasa ditingkatkeun.

Standar Élmu Generasi Salajengna Kelas 6-8 (Abad 11-14)

Rékayasa Desain 

Murid anu nunjukkeun pamahaman tiasa:

  • MS-ETS1-1 Nangtoskeun kriteria sareng konstrain masalah desain kalayan presisi anu cekap pikeun mastikeun solusi anu suksés, tumut kana prinsip-prinsip ilmiah anu relevan sareng pangaruh poténsial ka jalma sareng lingkungan alam anu tiasa ngawatesan kamungkinan solusi.
  • MS-ETS1-2 Ngaevaluasi solusi desain anu bersaing nganggo prosés anu sistematis pikeun nangtoskeun kumaha aranjeunna cocog sareng kriteria sareng konstrain masalah.

Standar pikeun Literasi Teknologi - Sadaya Zaman

Sifat Téhnologi

  • Standar 3: Murid bakal ngembangkeun pamahaman hubungan antara téknologi sareng hubungan antara téknologi sareng bidang studi anu sanés.

Téhnologi sareng Masarakat

  • Standar 4: Murid bakal ngembangkeun pamahaman ngeunaan budaya, sosial, ékonomi, sareng pangaruh politik tina téknologi.
  • Standar 5: Murid bakal ngembangkeun pamahaman ngeunaan pangaruh téknologi dina lingkungan.
  • Standar 6: Murid bakal ngembangkeun pamahaman ngeunaan peran masarakat dina pamekaran sareng panggunaan téknologi.
  • Standar 7: Murid bakal ngembangkeun pamahaman ngeunaan pangaruh téknologi dina sajarah.

rarancang

  • Standar 8: Murid bakal ngembangkeun pamahaman ngeunaan atribut desain.
  • Standar 9: Murid bakal ngembangkeun pamahaman desain rékayasa.
  • Standar 10: Murid bakal ngembangkeun pamahaman ngeunaan masalah ngungkulan, panilitian sareng pamekaran, penemuan sareng inovasi, sareng ékspérimén dina ngarengsekeun masalah.

Kamampuhan pikeun Dunya Teknologi

  • Standar 11: Murid bakal ngembangkeun kamampuan pikeun nerapkeun prosés desain.
  • Standar 13: Siswa bakal ngembangkeun kamampuan pikeun nganilai pangaruh produk sareng sistem.

Dunya Anu Dirancang

  • Standar 15: Murid bakal ngembangkeun pamahaman sareng tiasa milih sareng ngagunakeun téknologi sareng téknologi anu aya hubunganana.

Kerja Sama Tim sareng Perencanaan

Anjeun bagian tina tim insinyur dibéré tantangan pikeun ngembangkeun sistem tina bahan-bahan sadidinten anu tiasa teundeun waluh atanapi siki kembang matahari unggal 15 cm dina jarak 60 cm.

Anjeun gaduh rupa-rupa bahan pikeun dianggo sareng anjeun tiasa ngawasa alat anjeun ku cara naon waé anu anjeun pikahoyong salami panangan anjeun henteu keuna siki nalika turun.


Tahap Panilitian

Maca bahan-bahan anu disayogikeun ku guru anjeun. Upami anjeun ngagaduhan aksés kana internét, pertimbangkeun sababaraha jinis mesin pembibitan sareng tangtukeun desain anu anjeun pikir bakal tiasa dianggo dina setting kelas anjeun.

Tahap Perencanaan sareng Desain

Gambar diagram desain seeder di tukangeun makalah ieu, sareng dina kotak di handap ngadamel daptar sadaya bagian anu saur tim anjeun kedah ngawangun éta.

 

Bahan anu anjeun peryogikeun:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tahap Presentasi
Nampilkeun rencana anjeun sareng gambar ka kelas, sareng ngémutan rencana tim anu sanés. Anjeun panginten badé nyaluyukeun desain anjeun nyalira.


Ngawangun éta! Nguji éta!
Salajengna ngawangun seeder anjeun sareng uji éta. Anjeun tiasa ngabagi bahan binaan anu henteu dianggo sareng tim anu sanés, sareng bahan padagangan ogé. Pastikeun pikeun lalajo naon anu dilakukeun tim séjén sareng mertimbangkeun aspek desain anu béda anu tiasa janten paningkatan dina rencana tim anjeun.

kalangkang

Lengkepan patarosan réfléksi di handap ieu:

  1. Kumaha desain aslina anjeun sareng seeder asli tim anjeun diwangun?

 

 

 

 

 

  1. Upami anjeun mendakan anjeun peryogi parobihan nalika fase konstruksi, jelaskeun naha tim anjeun mutuskeun ngarobih.

 

 

 

 

 

  1. Sistem seeder anu mana anu dilakukeun tim sanés janten anu paling tepat? Kumaha upami desain aranjeunna ngajantenkeun langkung pas?

 

 

 

 

 

  1. Naha saur anjeun yén kagiatan ieu langkung ageung pikeun dilakukeun salaku hiji tim, atanapi anjeun bakal resep damel nyalira dina éta kagiatan? Kunaon

 

 

 

 

 

  1. Upami anjeun tiasa nganggo salah sahiji bahan tambahan (tape, lem, komputer, sensor - salaku conto) anu bakal anjeun pilih sareng kunaon?

 

 

 

 

 

  1. Kumaha anjeun kedah nyaluyukeun seeder upami anjeun sanés melak jagong? Kumaha upami anggrek?

 

 

 

 

 

  1. Kumaha kamajuan alat dina pangaruh "Revolusi Héjo?"

 

 

 

 

Tarjamahan Rencana Pelajaran

[panganteur bahasa]