Pagsisiyasat sa Pagsala

Mga Materyal na Bumuo (Para sa bawat koponan)

Mga Kinakailangan na Materyales (Trading / Talaan ng Mga Posibilidad)

• Mga tasa ng plastik o papel
• Straws
• Karton
• Cotton bola
• Papel na tuwalya
• Plastic wrap
• Aluminum Foil
• Mga banda ng goma
• Mga Toothpick
• Ng buhangin
• Aquarium o iba pang maliliit na bato
• cornmeal
• Harina
• Opsyonal: Arang (hindi inirerekomenda para sa mas bata na mga mag-aaral)

Mga Kagamitan sa Pagsubok

• 1 plastik na lalagyan para sa bawat koponan (para sa pagkolekta ng 2 tasa ng sinala na tubig)
• Supply ng "maputik na tubig" (ginawa sa pamamagitan ng pagkuha ng isang quart ng tubig at pagdaragdag ng dalawang kutsarang dumi).

kagamitan

• 1 plastik na lalagyan para sa bawat koponan (para sa pagkolekta ng 2 tasa ng sinala na tubig)
• Supply ng "maruming tubig" (ginawa sa pamamagitan ng pagkuha ng isang quart ng tubig at pagdaragdag ng dalawang kutsarang dumi).

paraan

Bigyan ang bawat koponan ng dalawang tasa ng "maputik" na tubig. Sinusubukan ng bawat koponan ang kanilang disenyo sa pamamagitan ng paghawak ng disenyo sa lalagyan ng plastik at dahan-dahang pagbuhos ng tubig sa kanilang system ng pagsasala. Kolektahin ang sinala na tubig sa lalagyan para sa pagsusuri at paghahambing sa lahat ng mga koponan.

Bilang isang klase, magtalaga ng isang "marka ng kaliwanagan" sa bawat sample ng sinala na tubig. Gamitin ang sumusunod na pagmamarka upang matukoy ang mga resulta ng gawain ng bawat koponan. Ang koponan na may mas mababang mga marka ay may mas mahusay na mga system ng pagsasala.

• 0 = Ganap na malinaw (maaaring lumitaw ang inuming tubig)
• 1 = Mga isang-kapat ng dumi ang nananatili
• 2 = Halos kalahati ng dumi ang nananatili
• 3 = Halos tatlong kapat ng dumi ang nananatili
• 4 = Ganap na maputik (tulad ng orihinal na mapagkukunan ng tubig na lumitaw)

Disenyo Hamon

Bahagi ka ng isang pangkat ng mga inhinyero na nabigyan ng hamon ng pagbuo ng isang sistema ng pagsasala upang maalis ang maraming dumi o putik hangga't maaari mula sa isang sample ng tubig na ibinigay sa iyo. Kung gagana ang iyong system, magtatapos ka sa tubig na mukhang ganap na malinaw. Kung paano mo magagawa ang gawain ay nasa iyong koponan! Ang pangkat na may pinakamalinaw na nagresultang tubig (batay sa isang visual na inspeksyon) ay bubuo ng pinakamahusay na filter sa klase.

Pamantayan ng

• Kailangang alisin ang dumi o putik hangga't maaari.

hadlang

• Gumamit lamang ng mga ibinigay na materyal.
• Maaaring ipagpalit ng mga koponan ang mga walang limitasyong materyales.

1. Hatiin ang klase sa mga koponan ng 2-3.
2. Ipamahagi ang worksheet ng Pagsisiyasat ng Pagsasala, pati na rin ang ilang mga sheet ng papel para sa mga disenyo ng sketch.
3. Talakayin ang mga paksa sa Background Concepts Section. Magmungkahi sa mga pangkat ng mag-aaral na ang mga layer ng mga filter - o marahil maraming mga yugto ng pagsasala - ay maaaring magresulta sa pinakamabisang sistema ng pagsasala. Isaalang-alang ang pagtatanong sa mga mag-aaral kung ang isang antas ng filter ay pinakamahusay na gagana o kung maramihang mga layer ay maaaring mas mahusay. Ipaisip sa kanila kung paano gumagana ang isang filter ng kape. Paano nito pinipigilan ang mga giling ng kape na hindi mapunta sa tubig?
4. Suriin ang Proseso ng Disenyo ng Engineering, Hamon sa Disenyo, Pamantayan, Paghihigpit at Materyales.
5. Ibigay ang bawat koponan sa kanilang mga materyales.
6. Ipaliwanag na ang mga mag-aaral ay dapat na gumana bilang isang koponan upang magdisenyo ng isang sistema ng pagsasala upang alisin ang maraming dumi o sediment hangga't maaari mula sa isang ibinigay na suplay ng tubig. Ang pangkat na may pinakamalinaw na nagresultang tubig (batay sa isang visual na inspeksyon) ay bubuo ng pinakamahusay na filter sa klase. Tiyaking i-stress na ang "nasala" na tubig, gaano man kalinaw, ay hindi angkop para sa pag-inom.
7. Ipahayag ang dami ng oras na mayroon sila upang mag-disenyo at magtayo (inirerekumenda na 1 oras).
8. Gumamit ng isang timer o isang on-line na stopwatch (count down na tampok) upang matiyak na mananatili ka sa oras. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Bigyan ang mga mag-aaral ng regular na "mga pagsusuri sa oras" upang manatili sila sa gawain. Kung nahihirapan sila, magtanong ng mga katanungan na magdadala sa kanila sa isang solusyon nang mas mabilis.
9. Ang mga mag-aaral ay nakakatugon at nagkakaroon ng isang plano para sa kanilang system ng pagsasala. Sumasang-ayon sila sa mga materyal na kakailanganin nila, isulat / iguhit ang kanilang plano, at ipapakita sa klase ang kanilang plano. Ang mga koponan ay maaaring makipagkalakalan ng walang limitasyong mga materyales sa iba pang mga koponan upang mabuo ang kanilang perpektong listahan ng mga bahagi.
10. Ang mga pangkat ay nagtatayo ng kanilang mga disenyo.
11. Subukan ang mga disenyo ng system ng pagsasala sa pamamagitan ng pagbibigay sa bawat koponan ng dalawang tasa ng "maputik" na tubig. Sinusubukan ng bawat koponan ang kanilang disenyo sa pamamagitan ng paghawak ng disenyo sa lalagyan ng plastik at dahan-dahang pagbuhos ng tubig sa kanilang system ng pagsasala. Kolektahin ang sinala na tubig sa lalagyan para sa pagsusuri at paghahambing sa lahat ng mga koponan.
    Bilang isang klase, magtalaga ng isang "marka ng kaliwanagan" sa bawat sample ng sinala na tubig. Gamitin ang sumusunod na pagmamarka upang matukoy ang mga resulta ng gawain ng bawat koponan. Ang koponan na may mas mababang mga marka ay may mas mahusay na mga system ng pagsasala.
    • 0 = Ganap na malinaw (maaaring lumitaw ang inuming tubig)
    • 1 = Mga isang-kapat ng dumi ang nananatili
    • 2 = Halos kalahati ng dumi ang nananatili
    • 3 = Halos tatlong kapat ng dumi ang nananatili
    • 4 = Ganap na maputik (tulad ng orihinal na mapagkukunan ng tubig na lumitaw)
12. Dapat idokumento ng mga koponan ang kanilang iskor.
13. Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.
14. Para sa higit pang nilalaman sa paksa, tingnan ang seksyong "Digging Deeper".

Idea ng Extension

Pag-isipang magtakda ng isang badyet para sa proyekto, magtalaga ng gastos sa bawat materyal, at hinihiling ang mga koponan na "bumili" ng mga materyales upang likhain ang kanilang system ng pagsasala.

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

1. Nagtagumpay ka ba sa paglikha ng isang system ng pagsasala na nakapasa sa pinagmulang tubig? Anong "baitang ng kaliwanagan" ang nakamit?
2. Anong aspeto ng iyong disenyo ang sa palagay mo pinakamahusay na nagtrabaho? Bakit?
3. Anong aspeto ng iyong disenyo ang nais mong baguhin kung bibigyan ng mas maraming oras? Bakit?
4. Ano ang natatangi sa disenyo ng system ng pagsasala sa iyong klase na mayroong pinakamahusay na mga resulta sa hamong ito? Paano ito gumana nang mas mahusay kaysa sa iyo, kung ito ay nagawa, at ano ang gagawin mo nang iba kung nakita mo ang disenyo na ito bago pa bumuo ng iyong sarili?
5. Nagpasya ka bang suriin ang iyong orihinal na disenyo habang nasa yugto ng konstruksyon? Bakit? Paano?
6. Sa palagay mo ba kailangang iakma ng mga inhinyero ang kanilang orihinal na mga plano sa panahon ng pagtatayo ng mga system o produkto? Bakit kaya sila?
7. Sa palagay mo ay kaya ng iyong filter na makatiis ng tubig na dumadaloy dito sa loob ng isang oras? Bakit?
8. Sa palagay mo mas madali mong makukumpleto ang proyektong ito kung nagtatrabaho ka mag-isa? Ipaliwanag ...
9. Kung maaari kang gumamit ng isang materyal o materyales na hindi ibinigay sa iyo, ano ang hihilingin mo? Sa palagay mo bakit maaaring makatulong ang materyal na ito sa hamon?
10. Ano ang iyong paboritong bahagi ng hamon? Phase ng Disenyo? Phase ng Pagbuo? Phase ng Pagsubok? Bakit?

Ang aralin ay maaaring gawin sa kasing liit ng 1 panahon ng klase para sa mga matatandang mag-aaral. Gayunpaman, upang matulungan ang mga mag-aaral mula sa pakiramdam na nagmamadali at upang matiyak ang tagumpay ng mag-aaral (lalo na para sa mga mas batang mag-aaral), hatiin ang aralin sa dalawang panahon na nagbibigay sa mga mag-aaral ng mas maraming oras upang mag-utak, subukan ang mga ideya at tapusin ang kanilang disenyo. Isagawa ang pagsubok at debrief sa susunod na panahon ng klase.

• Mga Limitasyon: Mga limitasyon sa materyal, oras, laki ng koponan, atbp.
• Mga Pamantayan: Mga kundisyon na dapat matugunan ng disenyo tulad ng kabuuang sukat nito, atbp.
• Mga Inhinyero: Mga Imbentor at tagalutas ng problema ng mundo. Dalawampu't limang pangunahing specialty ang kinikilala sa engineering (tingnan ang infographic).
• Proseso ng Disenyo ng Inhinyero: Ginagamit ng mga inhinyero ng proseso upang malutas ang mga problema. 
• Engineering Habits of Mind (EHM): Anim na natatanging paraan na iniisip ng mga inhinyero.
• Filter: Isang device na ginagamit upang alisin ang mga hindi gustong bahagi sa isang bagay.
• Sistema ng Pagsala: Isang proseso kung saan ang mga dumi o mga particle ay natatanggal mula sa isang likido, alinman sa isang likido o isang gas.
• Pag-ulit: Ang pagsubok at muling pagdidisenyo ay isang pag-ulit. Ulitin (maraming pag-ulit).
• Prototype: Isang gumaganang modelo ng solusyon na susuriin.
• Staged Filter: Ang fluid ay dumadaan sa isang serye ng iba't ibang mga filter. Ang unang filter ay mag-aalis ng mas malalaking particle, habang ang pangalawa, pangatlo, o ikaapat na filter ay mag-aalis ng mas maliit at mas maliliit na particle ng sediment.

Mga Koneksyon sa Internet

• S. Ahensya ng Proteksyon sa Kapaligiran - Tubig sa Inumin at Tubig na Inom
• Pacific Institute - Ang Tubig ng Daigdig

Inirerekumendang Reading

• Pagsala sa Liquid (ISBN: 1408626241) Paggamit muli ng Tubig (ISBN: 0071459278)

Gawain sa Pagsulat

Sumulat ng isang sanaysay o isang talata tungkol sa uri ng mga system ng pagsasala na maaaring kailanganin ng mga camper kung naubusan sila ng tubig at kailangang isaalang-alang ang inuming tubig mula sa isang daloy ng hindi kilalang kadalisayan ng tubig.

Pagkahanay sa Mga Framework ng Kurikulum

tandaan: Ang mga plano sa aralin sa seryeng ito ay nakahanay sa isa o higit pa sa mga sumusunod na hanay ng mga pamantayan:  

• Mga Pamantayan sa Edukasyon sa Agham ng Estados Unidos (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• Mga Susunod na Pamantayan sa Agham ng Henerasyon ng Estados Unidos (http://www.nextgenscience.org/) 
• Mga Pamantayan sa International Technology Education Association para sa Teknikal na Pagbasa (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• Pambansang Konseho ng Pambansang Mga Guro ng Matematika ng Estados Unidos at Pamantayan para sa Matematika sa Paaralan (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• Mga Pamantayan sa Karaniwang Core ng Estado ng Estados Unidos para sa Matematika (http://www.corestandards.org/Math)
• Mga Pamantayan sa Agham ng Guro sa Computer K-12 Mga Pamantayan sa Agham ng Computer (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Mga Pamantayan sa Edukasyon sa Pambansang Agham Mga Gradong K-4 (edad 4 - 9)

NILALAMAN PAMANTAYAN A: Agham bilang Pagtatanong

Bilang resulta ng mga aktibidad, lahat ng mag-aaral ay dapat na bumuo

• Mga kinakailangang kakayahan upang magawa ang pang-agham na pagtatanong 

NILALAMAN PAMANTAYAN B: Agham Pisikal

Bilang isang resulta ng mga gawain, lahat ng mga mag-aaral ay dapat na bumuo ng isang pag-unawa sa

• Mga katangian ng mga bagay at materyales 

NILALAMAN STANDARD E: Agham at Teknolohiya 

Bilang resulta ng mga aktibidad, lahat ng mag-aaral ay dapat na bumuo

• Mga kakayahan ng disenyo ng teknolohikal 

NILALAMAN PAMANTAYAN F: Agham sa Personal at Pananaw ng Panlipunan

Bilang isang resulta ng mga aktibidad, ang lahat ng mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng pag-unawa sa

• Mga uri ng mapagkukunan 
• Agham at teknolohiya sa mga lokal na hamon 

NILALAMAN PAMANTAYAN G: Kasaysayan at Kalikasan ng Agham

Bilang isang resulta ng mga aktibidad, ang lahat ng mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng pag-unawa sa

• Agham bilang isang pagsisikap ng tao 

Mga Pamantayan sa Edukasyon sa Pambansang Agham Baitang 5-8 (edad 10 - 14)

NILALAMAN PAMANTAYAN A: Agham bilang Pagtatanong

Bilang resulta ng mga aktibidad, lahat ng mag-aaral ay dapat na bumuo

• Mga kinakailangang kakayahan upang magawa ang pang-agham na pagtatanong 

NILALAMAN PAMANTAYAN B: Agham Pisikal

Bilang isang resulta ng kanilang mga gawain, lahat ng mga mag-aaral ay dapat na bumuo ng isang pag-unawa sa

• Mga pag-aari at pagbabago ng mga pag-aari sa bagay 

NILALAMAN STANDARD E: Agham at Teknolohiya

Bilang isang resulta ng mga aktibidad sa mga marka 5-8, lahat ng mga mag-aaral ay dapat na bumuo

• Mga kakayahan ng disenyo ng teknolohikal 
• Mga pag-unawa tungkol sa agham at teknolohiya 

NILALAMAN PAMANTAYAN F: Agham sa Personal at Pananaw ng Panlipunan

Bilang isang resulta ng mga aktibidad, ang lahat ng mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng pag-unawa sa

• Mga populasyon, mapagkukunan, at kapaligiran 
• Agham at teknolohiya sa lipunan 

NILALAMAN PAMANTAYAN G: Kasaysayan at Kalikasan ng Agham

Bilang isang resulta ng mga aktibidad, ang lahat ng mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng pag-unawa sa

• Agham bilang isang pagsisikap ng tao 

Mga Pamantayan sa Edukasyon sa Pambansang Agham Baitang 9-12 (edad 14-18)

NILALAMAN PAMANTAYAN A: Agham bilang Pagtatanong

Bilang resulta ng mga aktibidad, lahat ng mag-aaral ay dapat na bumuo

• Mga kinakailangang kakayahan upang magawa ang pang-agham na pagtatanong 

NILALAMAN PAMANTAYAN B: Agham Pisikal 

Bilang isang resulta ng kanilang mga gawain, lahat ng mga mag-aaral ay dapat na magkaroon ng pag-unawa sa

• Istraktura at mga katangian ng bagay 
• Mga galaw at puwersa 

NILALAMAN STANDARD E: Agham at Teknolohiya

Bilang resulta ng mga aktibidad, lahat ng mag-aaral ay dapat na bumuo

• Mga kakayahan ng disenyo ng teknolohikal 
• Mga pag-unawa tungkol sa agham at teknolohiya 

NILALAMAN PAMANTAYAN F: Agham sa Personal at Pananaw ng Panlipunan

Bilang isang resulta ng mga aktibidad, ang lahat ng mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng pag-unawa sa

• Kalusugan ng personal at pamayanan 
• Mga likas na yaman 
• Agham at teknolohiya sa mga hamon sa lokal, pambansa, at pandaigdigan 

NILALAMAN PAMANTAYAN G: Kasaysayan at Kalikasan ng Agham

Bilang isang resulta ng mga aktibidad, ang lahat ng mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng pag-unawa sa

• Agham bilang isang pagsisikap ng tao 

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon Baitang 2-5 (Ages 7-11)

Mahalaga at mga Pakikipag-ugnay nito 

Ang mga mag-aaral na nagpapakita ng pag-unawa ay maaaring:

• 2-PS1-2. Pag-aralan ang data na nakuha mula sa pagsubok ng iba't ibang mga materyales upang matukoy kung aling mga materyales ang may mga katangian na pinakaangkop para sa isang nilalayon na layunin.

Disenyo sa Engineering 

Ang mga mag-aaral na nagpapakita ng pag-unawa ay maaaring:

• 3-5-ETS1-1. Tukuyin ang isang simpleng problema sa disenyo na sumasalamin sa isang pangangailangan o nais na may kasamang tinukoy na pamantayan para sa tagumpay at mga hadlang sa mga materyales, oras, o gastos.
• 3-5-ETS1-2. Bumuo at ihambing ang maraming mga posibleng solusyon sa isang problema batay sa kung gaano kahusay na maabot ng bawat isa ang mga pamantayan at hadlang ng problema.
• 3-5-ETS1-3. Magplano at magsagawa ng patas na mga pagsubok kung saan kinokontrol ang mga variable at ang mga puntos ng kabiguan ay isinasaalang-alang upang makilala ang mga aspeto ng isang modelo o prototype na maaaring mapabuti.

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon Baitang 6-8 (Ages 11-14)

Disenyo sa Engineering 

Ang mga mag-aaral na nagpapakita ng pag-unawa ay maaaring:

• MS-ETS1-2 Nasusuri ang nakikipagkumpitensya na mga solusyon sa disenyo gamit ang isang sistematikong proseso upang matukoy kung gaano nila natutugunan ang mga pamantayan at hadlang ng problema.

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon Baitang 6-8 (Ages 11-14)

Disenyo sa Engineering 

• MS-ETS1-3. Pag-aralan ang data mula sa mga pagsubok upang matukoy ang pagkakatulad at pagkakaiba sa maraming mga solusyon sa disenyo upang makilala ang pinakamahusay na mga katangian ng bawat isa na maaaring pagsamahin sa isang bagong solusyon upang mas mahusay na matugunan ang mga pamantayan para sa tagumpay.

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon Baitang 9-12 (Ages 14-18)

Disenyo sa Engineering 

Ang mga mag-aaral na nagpapakita ng pag-unawa ay maaaring:

• HS-ETS1-2. Idisenyo ang isang solusyon sa isang komplikadong problema sa totoong mundo sa pamamagitan ng paghiwalay nito sa mas maliit, mas madaling mapamamahalaang mga problema na maaaring malutas sa pamamagitan ng engineering.

Mga Pamantayan para sa Teknikal na Pagbasa at Pagsulat - Lahat ng Edad

Ang Kalikasan ng Teknolohiya

• Pamantayan 1: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa mga katangian at saklaw ng teknolohiya.

Teknolohiya at Lipunan

• Pamantayan 6: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa papel ng lipunan sa pag-unlad at paggamit ng teknolohiya.
• Pamantayan 7: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa impluwensya ng teknolohiya sa kasaysayan.

Disenyo

• Pamantayan 9: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng isang pag-unawa sa disenyo ng engineering.
• Pamantayan 10: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa papel na ginagampanan ng pag-troubleshoot, pagsasaliksik at pag-unlad, pag-imbento at pagbabago, at pag-eksperimento sa paglutas ng problema.

Mga Kakayahan para sa isang Teknikal na Mundo

• Pamantayan 11: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng mga kakayahan na mailapat ang proseso ng disenyo.
• Pamantayan 13: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng mga kakayahan upang masuri ang epekto ng mga produkto at system.

• Arabe