การปลูกด้วยความแม่นยำ

บทเรียนนี้สำรวจว่าวิศวกรทำงานอย่างไรเพื่อแก้ปัญหาความท้าทายของสังคม เช่น การปลูกและเก็บเกี่ยวอย่างมีประสิทธิภาพ นักเรียนทำงานเป็นทีมเพื่อคิดค้นระบบที่สามารถปล่อยเมล็ดทานตะวันหรือเมล็ดฟักทองทุกๆ 15 ซม. บนพื้นที่ 60 ซม.

เรียนรู้เกี่ยวกับการออกแบบทางวิศวกรรมและการออกแบบใหม่
เรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องจักรและระบบสำหรับการปลูกพืชผล
เรียนรู้ว่าวิศวกรรมสามารถช่วยแก้ปัญหาความท้าทายของสังคมได้อย่างไร
เรียนรู้เกี่ยวกับการทำงานเป็นทีมและการแก้ปัญหา

ระดับอายุ: 8-18

วัสดุและการเตรียมการ

วัสดุก่อสร้าง (สำหรับแต่ละทีม)

วัสดุที่จำเป็น (การซื้อขาย/ตารางความเป็นไปได้)

กระดาษและถ้วยพลาสติก
ชามกระดาษและพลาสติก
กระป๋องหรือขวดเปล่า
หลอดดูด
กระดาษชำระ
แถบยาง
คลิปหนีบกระดาษ,
ขวดโซดา
กาว
เชือก
อลูมิเนียมฟอยล์
ห่อพลาสติก
ท่อโลหะโค้งงอได้
ท่อหรือท่อ

วัสดุทดสอบ

เมล็ดฟักทองหรือเมล็ดทานตะวัน (คุณภาพอาหาร กินได้)
สำลีหรือผ้าขนหนู (ทำหน้าที่เป็นดิน)

วัสดุและกระบวนการทดสอบ

วัสดุ

เมล็ดฟักทองหรือเมล็ดทานตะวัน (คุณภาพอาหาร กินได้)
สำลีหรือผ้าขนหนู (ทำหน้าที่เป็นดิน)

กระบวนการ

วางผ้าเช็ดตัวหรือสำลีไว้บนโต๊ะ วางไม้บรรทัด เทปวัด หรือไม้บรรทัดกระดาษที่พิมพ์ไว้ตามขอบของวัสดุ ทีมทดสอบระบบการปลูกโดยสาธิตวิธีการจ่ายเมล็ดทุกๆ 15 ซม. ในระยะทาง 60 ซม.

ความท้าทายด้านการออกแบบทางวิศวกรรม

การออกแบบที่ท้าทาย

คุณเป็นส่วนหนึ่งของทีมวิศวกรที่ได้รับความท้าทายในการพัฒนาระบบที่สามารถทิ้งเมล็ดฟักทองหรือเมล็ดทานตะวันทุกๆ 15 ซม. ในระยะทาง 60 ซม.

เกณฑ์

ต้องหยอด 1 เมล็ดทุกๆ 15 ซม. ในระยะทาง 60 ซม.

ข้อ จำกัด

มือไม่สามารถสัมผัสเมล็ดได้ในขณะที่หยด
ใช้เฉพาะวัสดุที่ให้มา
ทีมสามารถแลกเปลี่ยนวัสดุได้ไม่จำกัด

คำแนะนำและขั้นตอนกิจกรรม

แบ่งชั้นเรียนออกเป็นทีม 3-4
แจกใบงาน Planting with Precision และกระดาษบางแผ่นสำหรับร่างแบบ
อภิปรายหัวข้อในส่วนแนวคิดเบื้องหลัง เพื่อแนะนำบทเรียน ท่านอาจจะถามนักเรียนว่าหว่านเมล็ดในไร่ข้าวโพดอย่างไร ขอให้พวกเขานึกถึงอุปกรณ์และระบบที่จำเป็นในการจัดการการเพาะเมล็ดอย่างมีประสิทธิภาพ
ทบทวนกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม ความท้าทายด้านการออกแบบ เกณฑ์ ข้อจำกัด และวัสดุ
จัดหาวัสดุให้แต่ละทีม
อธิบายว่านักเรียนต้องออกแบบและสร้างระบบที่สามารถหยอดเมล็ดฟักทองหรือเมล็ดทานตะวันได้ทุกๆ 15 ซม. ในระยะทาง 60 ซม.
ประกาศระยะเวลาที่พวกเขาต้องออกแบบและสร้าง (แนะนำ 1 ชั่วโมง)
ใช้ตัวจับเวลาหรือนาฬิกาจับเวลาออนไลน์ (คุณสมบัตินับถอยหลัง) เพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะตรงต่อเวลา (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch) ให้ "การตรวจสอบเวลา" เป็นประจำแก่นักเรียนเพื่อให้พวกเขาทำงานต่อไปได้ หากพวกเขาประสบปัญหา ให้ถามคำถามที่จะนำพวกเขาไปสู่ทางแก้ไขได้เร็วขึ้น
นักศึกษาพบปะและพัฒนาแผนงานระบบการปลูก พวกเขาตกลงเกี่ยวกับสื่อการสอนที่ต้องการ เขียน/วาดแผน และนำเสนอแผนต่อชั้นเรียน ทีมอาจแลกเปลี่ยนวัสดุที่ไม่ จำกัด กับทีมอื่นเพื่อพัฒนารายการชิ้นส่วนในอุดมคติของพวกเขา
ทีมสร้างการออกแบบของพวกเขา
วางผ้าเช็ดตัวหรือสำลีไว้บนโต๊ะ วางไม้บรรทัด เทปวัด หรือไม้บรรทัดกระดาษที่พิมพ์ไว้ตามขอบของวัสดุ ทีมทดสอบระบบการปลูกโดยสาธิตวิธีการจ่ายเมล็ดทุกๆ 15 ซม. ในระยะทาง 60 ซม.
ในชั้นเรียน ให้อภิปรายคำถามสะท้อนความคิดของนักเรียน
สำหรับเนื้อหาเพิ่มเติมในหัวข้อ ให้ดูส่วน "ขุดลึก"

วิธีทางเลือก

นักเรียนสามารถปลูกเมล็ดจริงได้ (เช่น เครสสวน) ไม่ว่าจะในสวนของโรงเรียนกลางแจ้งหรือบนสำลี (หญ้าเครสสวนเติบโตได้ดีแทบทุกที่) เพื่อให้นักเรียนสามารถสังเกตการเติบโตของเมล็ดได้ นี่อาจเป็นการอภิปรายเกี่ยวกับการใช้ที่ดิน ประสิทธิภาพของการวางเมล็ดพันธุ์ การปลูก หรือหัวข้ออื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ที่ดิน

แนวคิดส่วนขยาย

กำหนดให้นักเรียนรวมเซ็นเซอร์หรือคอมพิวเตอร์เข้ากับการออกแบบ

ภาพสะท้อนของนักเรียน (สมุดบันทึกวิศวกรรม)

การออกแบบเดิมของคุณมีความคล้ายคลึงกันมากเพียงใดกับ seeder จริงที่ทีมของคุณสร้างขึ้น
หากคุณพบว่าจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงในระหว่างขั้นตอนการก่อสร้าง ให้อธิบายว่าเหตุใดทีมของคุณจึงตัดสินใจแก้ไข
ระบบ seeder ใดที่ทีมอื่นทำขึ้นพิสูจน์แล้วว่าแม่นยำที่สุด? แล้วการออกแบบของพวกเขาทำให้แม่นยำยิ่งขึ้นได้อย่างไร
คุณคิดว่ากิจกรรมนี้คุ้มค่ากว่าที่จะทำเป็นทีม หรือคุณอยากทำงานคนเดียวมากกว่า ทำไม?
หากคุณสามารถใช้วัสดุเพิ่มเติมได้หนึ่งอย่าง (เทป กาว คอมพิวเตอร์ เซ็นเซอร์ - เป็นตัวอย่าง) คุณจะเลือกวัสดุใดและเพราะเหตุใด
คุณจะต้องปรับเครื่องหว่านเมล็ดของคุณอย่างไรถ้าคุณปลูกข้าวโพดแทน? กล้วยไม้ล่ะ?
ความก้าวหน้าของอุปกรณ์ส่งผลกระทบต่อ "การปฏิวัติเขียว" อย่างไร

การปรับเปลี่ยนเวลา

บทเรียนสามารถทำได้ในเวลาเพียง 1 คาบสำหรับนักเรียนที่มีอายุมากกว่า อย่างไรก็ตาม เพื่อช่วยให้นักเรียนไม่รู้สึกเร่งรีบและรับประกันความสำเร็จของนักเรียน (โดยเฉพาะสำหรับนักเรียนที่อายุน้อยกว่า) ให้แบ่งบทเรียนออกเป็นสองช่วงเพื่อให้นักเรียนมีเวลาระดมสมองมากขึ้น ทดสอบแนวคิด และสรุปการออกแบบ ดำเนินการทดสอบและซักถามในคาบเรียนถัดไป

กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม

แนวคิดเบื้องหลัง

เครื่องเจาะเมล็ดและเครื่องปลูก

เครื่องเจาะเมล็ดพันธุ์

สว่านเมล็ดเป็นอุปกรณ์หว่านที่จะวางเมล็ดในดินอย่างแม่นยำแล้วคลุมเมล็ดไว้ ก่อนเริ่มการเจาะเมล็ดพันธุ์ การปฏิบัติทั่วไปคือการปลูกเมล็ดด้วยมือ สิ่งนี้พิสูจน์แล้วว่าสิ้นเปลืองมาก เนื่องจากการปลูกมีการกระจายอย่างไม่แม่นยำ — จึงมีเมล็ดพืชและดินที่ใช้ประโยชน์ได้มากมาย

ในวิธีการปลูกแบบเก่านั้น ทุ่งถูกเตรียมด้วยคันไถซึ่งขุดแถวหรือร่อง จากนั้นจึงหว่านเมล็ดพืชด้วยการโยนเมล็ดพืชข้ามทุ่ง ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "การถ่ายทอดด้วยตนเอง" เมล็ดบางเมล็ดตกลงไปในร่องและได้รับการปกป้อง ซึ่งเมล็ดอื่นๆ อาจถูกปล่อยทิ้งไว้…ไม่มีประสิทธิภาพมากนัก! การใช้สว่านเจาะเมล็ดสามารถเพิ่มอัตราส่วนของผลผลิตพืชได้ถึงเก้าเท่า โดยการวางเมล็ดในที่ที่ต้องการ

โรงงาน

เช่นเดียวกับการเจาะเมล็ดพันธุ์ ชาวไร่ถูกลากไปข้างหลังรถแทรกเตอร์ ผู้ปลูกจะวางเมล็ดลงในแถวอย่างแม่นยำ เมล็ดจะแจกจ่ายผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่าหน่วยแถวที่เว้นระยะห่างตามด้านหลังของชาวไร่ (อันขวามีความสามารถในการ 4 แถวในแต่ละครั้ง ในขณะนี้ที่ใหญ่ที่สุดในโลกมีความจุ 48 แถว: จอห์น เดียร์ DB120

ชาวสวนที่มีอายุมากกว่าอาจมีถังเมล็ดสำหรับแต่ละแถวและถังปุ๋ยสำหรับสองแถวขึ้นไป ในถาดเพาะเมล็ดแต่ละแผ่นที่มี “ฟัน” จะถูกติดตั้งให้สอดคล้องกับขนาดของเมล็ดที่จะหว่านและเมล็ดควรจะออกมาเร็วแค่ไหน ปริมาณช่องว่างระหว่าง "ฟัน" แต่ละซี่จะใหญ่พอที่จะให้เมล็ดเข้าทีละตัว แต่ไม่ใหญ่พอสำหรับสองคน

ประวัติการปลูกและความแม่นยำ

ประวัติขององค์กร

ชาวสุเมเรียนใช้การเจาะเมล็ดแบบหลอดเดียวแบบโบราณประมาณ 1500 ปีก่อนคริสตกาล และการเพาะเมล็ดแบบหลอดถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยชาวจีนในศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสตกาล บางคนเชื่อว่าการเจาะเมล็ดพันธุ์ถูกนำมาใช้ในยุโรปหลังจากการติดต่อกับจีน ภาพประกอบทางด้านขวาแสดงสว่านเจาะเมล็ดแบบสองหลอดของจีน เผยแพร่โดย Song Yingxing ในสารานุกรม Tiangong Kaiwu ปี 1637

การเจาะเมล็ดพันธุ์ยุโรปครั้งแรกนั้นมาจากคามิลโล โทเรลโล และได้รับการจดสิทธิบัตรโดยวุฒิสภาเวนิสในปี ค.ศ. 1566 และทาดีโอ กาวาลินาแห่งโบโลญญาได้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับการเจาะเมล็ดพันธุ์ในปี 1602

ในอังกฤษ การเจาะเมล็ดพันธุ์ได้รับการขัดเกลาเพิ่มเติมโดย Jetro Tull ซึ่งได้รับการกล่าวขานว่าได้ทำการเจาะเมล็ดเกือกม้าที่สมบูรณ์แบบในปี 1701 ที่หว่านเมล็ดในเชิงเศรษฐกิจในแถวที่เรียบร้อย อย่างไรก็ตาม การฝึกซ้อมเมล็ดพันธุ์จะไม่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในยุโรปจนถึงกลางศตวรรษที่ 19

เทคโนโลยีขั้นสูง

หลายปีที่ผ่านมา การฝึกฝนเมล็ดพันธุ์มีความล้ำหน้าและซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น บริษัทและมหาวิทยาลัยหลายแห่งที่เน้นการวิจัยด้านการเกษตร กำลังแนะนำให้ใช้ระบบการวัดแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อวัดระยะห่างของเมล็ดพันธุ์ได้อย่างแม่นยำ

บางคนใช้ระบบที่เรียกว่า “PhotoGate” ซึ่งใช้ตัวปล่อยแสงพร้อมเซ็นเซอร์ที่เมล็ดตกจากเมล็ด เมื่อเมล็ดผ่านช่องเปิด มันจะปิดกั้นแสงจากเซ็นเซอร์หนึ่งตัวหรือมากกว่า และส่งสัญญาณไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อระบุว่าเมล็ดตก จากนั้นซอฟต์แวร์จะติดตามตำแหน่งและระยะเวลาของการจัดวางเมล็ดพันธุ์ และสามารถรายงานช่องว่างระหว่างเมล็ดแต่ละชนิดได้อย่างแม่นยำ

ศัพท์

ข้อจำกัด: ข้อจำกัดด้านวัสดุ เวลา ขนาดทีม ฯลฯ
เกณฑ์: เงื่อนไขที่การออกแบบต้องเป็นไปตามขนาดโดยรวม ฯลฯ
วิศวกร: นักประดิษฐ์และนักแก้ปัญหาของโลก ความเชี่ยวชาญพิเศษที่สำคัญ XNUMX รายการเป็นที่ยอมรับในด้านวิศวกรรม (ดูอินโฟกราฟิก)
กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม: วิศวกรกระบวนการใช้เพื่อแก้ปัญหา
Engineering Habits of Mind (EHM): หกวิธีที่วิศวกรคิดไม่เหมือนใคร
การวนซ้ำ: การทดสอบและการออกแบบใหม่เป็นการทำซ้ำครั้งเดียว ทำซ้ำ (ซ้ำหลายครั้ง)
ชาวไร่: ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่ชาวไร่จะวางเมล็ดพืชไว้ตามแถวอย่างแม่นยำ เมล็ดจะกระจายผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่าหน่วยแถวซึ่งเว้นระยะห่างตามด้านหลังของชาวไร่
ความแม่นยำ: คุณภาพ สภาพ หรือข้อเท็จจริงของความถูกต้องแม่นยำ
ต้นแบบ: รูปแบบการทำงานของโซลูชันที่จะทดสอบ
สว่านเมล็ด: อุปกรณ์หว่านเมล็ดที่วางตำแหน่งเมล็ดในดินอย่างแม่นยำแล้วคลุมเมล็ดไว้

ขุดลึก

การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

เว็บไซต์เมล็ดพันธุ์

อ่านหนังสือที่แนะนำ

อุปกรณ์การเกษตรของโลกโรมัน (ISBN: 978-0521134231)
เครื่องมือและเครื่องมือที่ใช้ในฟาร์มแห่งการเปลี่ยนผ่านของศตวรรษ (คลังภาพโดเวอร์) (ISBN: 978-0486421148)

กิจกรรมเขียน

เขียนเรียงความหรือย่อหน้าว่าการเพาะเลี้ยงเมล็ดพันธุ์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา: ระบุความก้าวหน้าที่สำคัญสามประการที่ช่วยปรับปรุงเศรษฐศาสตร์ของการทำฟาร์ม

การจัดหลักสูตร

การปรับให้เข้ากับกรอบหลักสูตร

หมายเหตุ แผนการสอนในชุดนี้สอดคล้องกับมาตรฐานชุดใดชุดหนึ่งดังต่อไปนี้:

มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
มาตรฐานวิทยาศาสตร์ยุคหน้าของสหรัฐอเมริกา (http://www.nextgenscience.org/)
มาตรฐานของสมาคมการศึกษาเทคโนโลยีระหว่างประเทศเพื่อการรู้หนังสือทางเทคโนโลยี (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
หลักการและมาตรฐานครูคณิตศาสตร์ของสภาแห่งชาติสหรัฐฯ สำหรับคณิตศาสตร์ในโรงเรียน (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
มาตรฐานของรัฐแกนกลางทั่วไปของสหรัฐอเมริกาสำหรับคณิตศาสตร์ (http://www.corestandards.org/Math)
สมาคมครูวิทยาการคอมพิวเตอร์ K-12 มาตรฐานวิทยาการคอมพิวเตอร์ (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เกรด K-4 (อายุ 4-9)

เนื้อหามาตรฐาน A: วิทยาศาสตร์เป็นการสอบถาม

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนา

ความสามารถที่จำเป็นในการสอบสวนทางวิทยาศาสตร์
ความเข้าใจเกี่ยวกับการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์

เนื้อหามาตรฐาน ข: วิทยาศาสตร์กายภาพ

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจใน

คุณสมบัติของวัตถุและวัสดุ
ตำแหน่งและการเคลื่อนที่ของวัตถุ

เนื้อหามาตรฐาน E: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนา

ความสามารถในการออกแบบเทคโนโลยี
ความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

มาตรฐานเนื้อหา F: วิทยาศาสตร์ในมุมมองส่วนบุคคลและสังคม

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ

ประเภทของทรัพยากร
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกับความท้าทายในท้องถิ่น

เนื้อหามาตรฐาน G: ประวัติศาสตร์และธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ

วิทยาศาสตร์เป็นความพยายามของมนุษย์

มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เกรด 5-8 (อายุ 10-14)

เนื้อหามาตรฐาน A: วิทยาศาสตร์เป็นการสอบถาม

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนา

ความสามารถที่จำเป็นในการสอบสวนทางวิทยาศาสตร์

เนื้อหามาตรฐาน ข: วิทยาศาสตร์กายภาพ

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจใน

การเคลื่อนที่และแรง

เนื้อหามาตรฐาน E: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

จากการทำกิจกรรมในชั้นประถมศึกษาปีที่ 5-8 นักเรียนทุกคนควรพัฒนา

ความสามารถในการออกแบบเทคโนโลยี

มาตรฐานเนื้อหา F: วิทยาศาสตร์ในมุมมองส่วนบุคคลและสังคม

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ

ประชากร ทรัพยากร และสิ่งแวดล้อม
ความเสี่ยงและผลประโยชน์
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในสังคม

มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เกรด 5-8 (อายุ 10-14)

เนื้อหามาตรฐาน G: ประวัติศาสตร์และธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ

วิทยาศาสตร์เป็นความพยายามของมนุษย์
ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์

มาตรฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เกรด 9-12 (อายุ 14-18)

เนื้อหามาตรฐาน A: วิทยาศาสตร์เป็นการสอบถาม

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนา

ความสามารถที่จำเป็นในการสอบสวนทางวิทยาศาสตร์

เนื้อหามาตรฐาน ข: วิทยาศาสตร์กายภาพ

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจใน

การเคลื่อนที่และแรง
ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานและสสาร

เนื้อหามาตรฐาน E: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนา

ความสามารถในการออกแบบเทคโนโลยี
ความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

มาตรฐานเนื้อหา F: วิทยาศาสตร์ในมุมมองส่วนบุคคลและสังคม

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ

คุณภาพสิ่งแวดล้อม
อันตรายจากธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกับความท้าทายระดับท้องถิ่น ระดับชาติ และระดับโลก

เนื้อหามาตรฐาน G: ประวัติศาสตร์และธรรมชาติของวิทยาศาสตร์

จากการทำกิจกรรม นักเรียนทุกคนควรพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ

มุมมองทางประวัติศาสตร์

Next Generation Science Standards เกรด 3-5 (อายุ 8-11 ปี)

การออกแบบทางวิศวกรรม

นักเรียนที่แสดงความเข้าใจสามารถ:

3-5-ETS1-1 กำหนดปัญหาการออกแบบอย่างง่ายที่สะท้อนถึงความต้องการหรือความต้องการที่มีเกณฑ์ที่กำหนดไว้สำหรับความสำเร็จและข้อจำกัดด้านวัสดุ/เวลา/ต้นทุน
3-5-ETS1-2 สร้างและเปรียบเทียบหลายรายการ / วิธีแก้ปัญหากับปัญหาโดยพิจารณาว่าแต่ละรายการมีแนวโน้มที่จะตรงตามเกณฑ์และข้อจำกัดของปัญหามากน้อยเพียงใด
3-5-ETS1-3 วางแผนและดำเนินการทดสอบอย่างยุติธรรมซึ่งมีการควบคุมตัวแปรและพิจารณาจุดล้มเหลวเพื่อระบุแง่มุมของแบบจำลองหรือต้นแบบที่สามารถปรับปรุงได้

Next Generation Science Standards เกรด 6-8 (อายุ 11-14 ปี)

การออกแบบทางวิศวกรรม

นักเรียนที่แสดงความเข้าใจสามารถ:

MS-ETS1-1 กำหนดเกณฑ์และข้อจำกัดของปัญหาการออกแบบด้วยความแม่นยำเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าโซลูชันที่ประสบความสำเร็จ โดยคำนึงถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อผู้คนและสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่อาจจำกัดวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้
MS-ETS1-2 ประเมินโซลูชันการออกแบบที่แข่งขันกันโดยใช้กระบวนการที่เป็นระบบเพื่อกำหนดว่าโซลูชันเหล่านี้ตรงตามเกณฑ์และข้อจำกัดของปัญหาได้ดีเพียงใด

มาตรฐานการรู้หนังสือทางเทคโนโลยี – ทุกวัย

ธรรมชาติของเทคโนโลยี

มาตรฐาน 3: นักเรียนจะพัฒนาความเข้าใจในความสัมพันธ์ระหว่างเทคโนโลยีและความเชื่อมโยงระหว่างเทคโนโลยีกับสาขาวิชาอื่น ๆ

เทคโนโลยีและสังคม

มาตรฐาน 4: นักเรียนจะพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบทางวัฒนธรรม สังคม เศรษฐกิจ และการเมืองของเทคโนโลยี
มาตรฐาน 5: นักเรียนจะพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบของเทคโนโลยีที่มีต่อสิ่งแวดล้อม
มาตรฐานที่ 6: นักเรียนจะพัฒนาความเข้าใจในบทบาทของสังคมในการพัฒนาและใช้เทคโนโลยี
มาตรฐานที่ 7: นักเรียนจะพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับอิทธิพลของเทคโนโลยีที่มีต่อประวัติศาสตร์

ออกแบบ

มาตรฐานที่ 8: นักเรียนจะพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับคุณลักษณะของการออกแบบ
มาตรฐานที่ 9: นักศึกษาจะพัฒนาความเข้าใจในการออกแบบทางวิศวกรรม
มาตรฐานที่ 10 นักศึกษาจะได้พัฒนาความเข้าใจในบทบาทของการแก้ไขปัญหา การวิจัยและพัฒนา การประดิษฐ์และนวัตกรรม และการทดลองในการแก้ปัญหา

ความสามารถสำหรับโลกเทคโนโลยี

มาตรฐานที่ 11 นักศึกษาจะพัฒนาความสามารถในการประยุกต์ใช้กระบวนการออกแบบ
มาตรฐานที่ 13: นักเรียนจะพัฒนาความสามารถในการประเมินผลกระทบของผลิตภัณฑ์และระบบ

โลกที่ออกแบบ

มาตรฐานที่ 15: นักศึกษาจะพัฒนาความเข้าใจและสามารถเลือกและใช้เทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรและเทคโนโลยีชีวภาพที่เกี่ยวข้องได้

แผ่นงานนักเรียน

การทำงานเป็นทีมและการวางแผนด้านวิศวกรรม

คุณเป็นส่วนหนึ่งของทีมวิศวกรที่ได้รับความท้าทายในการพัฒนาระบบจากวัสดุที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ซึ่งสามารถหย่อนเมล็ดฟักทองหรือเมล็ดทานตะวันทุกๆ 15 ซม. ในระยะทาง 60 ซม.

คุณมีวัสดุมากมายให้ใช้ และคุณสามารถเพิ่มพลังให้อุปกรณ์ของคุณในแบบที่คุณต้องการ ตราบใดที่มือของคุณไม่สัมผัสเมล็ดในขณะที่หยด

ขั้นตอนการวิจัย

อ่านเอกสารที่ครูจัดเตรียมให้คุณ หากคุณเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ ให้พิจารณาเครื่องเพาะเมล็ดประเภทต่างๆ และพิจารณาการออกแบบที่คุณคิดว่าจะทำงานได้ดีที่สุดในห้องเรียนของคุณ

ขั้นตอนการวางแผนและออกแบบ

วาดไดอะแกรมของการออกแบบ seeder ที่ด้านหลังของเอกสารนี้ และในกล่องด้านล่าง ให้เขียนรายการส่วนประกอบทั้งหมดที่คุณคิดว่าทีมของคุณจะต้องสร้างมันขึ้นมา

วัสดุที่คุณต้องการ:

ระยะการนำเสนอ
นำเสนอแผนและภาพวาดของคุณต่อชั้นเรียน และพิจารณาแผนของทีมอื่นๆ คุณอาจต้องการปรับแต่งการออกแบบของคุณเอง

สร้างมัน! ทดสอบเลย!
ถัดไปสร้าง seeder ของคุณและทดสอบ คุณสามารถแบ่งปันวัสดุก่อสร้างที่ไม่ได้ใช้กับทีมอื่นๆ และแลกเปลี่ยนวัสดุได้เช่นกัน อย่าลืมดูว่าทีมอื่นกำลังทำอะไรอยู่ และพิจารณาแง่มุมต่างๆ ของการออกแบบต่างๆ ที่อาจช่วยปรับปรุงแผนของทีมคุณได้

การสะท้อน

กรอกคำถามสะท้อนกลับด้านล่าง: