Narito May Araw

Disenyo Hamon

Ikaw ay isang pangkat ng mga inhinyero na binigyan ng hamon ng pag-disassemble ng isang solar powered calculator at pagtuklas sa mga bahagi ng bahagi. Pag-aralan mo rin ang solar panel at makikita mo kung paano ito nakakonekta sa iba pang mga bahagi ng calculator. Bilang isang koponan, imungkahi ang mga pagpapahusay sa disenyo sa calculator upang mapabuti ang pagganap.

Pamantayan ng 

• Alisin ang lahat ng maliliit na turnilyo na magkakasamang humahawak sa tuktok at ibaba
• Alisan ng takip ang circuit board mula sa front panel
• Mag-ingat sa pagpindot sa solar panel at sa LCD (likidong kristal na pagpapakita) dahil ang mga gilid ng salamin ay maaaring maging matalim.

hadlang

• Gumamit lamang ng mga ibinigay na materyal.

1. Hatiin ang klase sa mga koponan ng 3-4.
2. Ipamahagi ang worksheet na Narito Sa Araw, pati na rin ang ilang mga sheet ng papel para sa mga disenyo ng sketch.
3. Talakayin ang mga paksa sa Seksyon ng Mga Konsepto sa Background.
4. Suriin ang Proseso ng Disenyo ng Engineering, Hamon sa Disenyo, Pamantayan, Paghihigpit at Materyales. Ipaliwanag sa mga mag-aaral na dapat nilang siguraduhin na aalisin nila ang lahat ng maliliit na turnilyo na humahawak sa tuktok at ibaba ng calculator nang magkasama, ang ilan ay madalas na nakatago sa ilalim ng mga pad o goma. Kakailanganin nilang i-unscrew ang circuit board mula sa front panel ng calculator din - maraming mga turnilyo. Dapat din silang maging maingat na hawakan ang solar panel at ang LCD (likidong kristal na pagpapakita) dahil ang mga gilid ng salamin ay maaaring maging matalim.
5. Turuan ang mga mag-aaral na magsimulang mag-brainstorming at mag-sketch ng kanilang mga disenyo.
6. Ibigay ang bawat koponan sa kanilang mga materyales.
7. Ipaliwanag na ang mga mag-aaral ay dapat kumpletuhin ang 4 na mga hakbang:
   • Unang Hakbang: Bilang isang koponan, obserbahan kung ang calculator ay nagpapatakbo kapag ganap mong na-block ang solar power panel. Ano ang mangyayari kung bahagyang mong harangan ang solar panel? Isulat ang iyong mga napagmasdan, at mga paliwanag tungkol sa kung ano ang iyong natagpuan sa ibaba. 
   • Pangalawang Hakbang: Magmungkahi ng limang iba pang mga produkto na maaari mong maiisip na alinman sa ganap o bahagyang pinalakas ng mga solar panel. 
   • Ikatlong Hakbang: Bilang isang koponan, mag-disassemble ng alinman sa bago (murang) o lumang hindi magagamit na calculator na pinalakas ng solar, gamit ang mga materyales na ibinigay sa iyo. 
   • Pang-apat na Hakbang: Bilang isang koponan, obserbahan ang solar panel at tingnan kung paano ito nakakonekta sa iba pang mga bahagi ng calculator. Suriin ang lahat ng iba pang mga bahagi ng calculator, at talakayin kung ano ang nahanap mo. Pagkatapos ay magbigay ng mga mungkahi sa kung paano maaaring mapabuti ang calculator.
8. Ipahayag ang dami ng oras na mayroon sila upang i-disassemble at pag-aralan ang calculator.
9. 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.
10. I-disassemble at pag-aralan ng mga koponan ang kanilang calculator.
11. Dapat idokumento ng mga koponan kung paano nakakonekta ang solar panel sa iba pang mga bahagi ng calculator. Bilang isang koponan, dapat nilang talakayin at idokumento ang mga mungkahi sa kung paano maaaring mapabuti ang pagganap.
12. Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.
13. Para sa higit pang nilalaman sa paksa, tingnan ang seksyong "Digging Deeper".

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

1. Ilan sa mga indibidwal na bahagi ang iyong nahanap? Ilarawan mo sila.
2. Ano ang pinaka-sorpresa sa iyo tungkol sa mga panloob na bahagi ng calculator?
3. Paano nakakonekta ang solar panel sa circuit board?
4. Kung mayroong isang baterya na naka-back up para sa calculator na ito, paano ito nakakonekta sa circuit board?
5. Ang ilang mga calculator ay gagana pa rin sa disassembled na estado, basta ang mga wire mula sa solar panel at baterya ay konektado pa rin sa circuit board. Tumatakbo pa ba ang iyong calculator? Kung muling ikonekta mo ang mga wire gamit ang scotch tape, gagana pa ba ito?
6. Bakit sa palagay mo mayroong isang goma o plastik na sheet na pinaghihiwalay ang circuit board mula sa mga pindutan na pinindot mo?
7. Anong uri ng materyal ang sa tingin mo ay naka-embed sa ilalim ng plastik o goma at ang circuit board? Bakit sa palagay mo isinama ng mga inhinyero ang sheet na ito sa kanilang disenyo?
8. Ipagpalagay na maaari mong repower ang iyong calculator, kung muling itinayo mo ang iyong calculator sa lahat ng mga pindutan sa iba't ibang posisyon, gagana pa rin ito nang maayos? Bakit bakit Hindi?
9. Mayroon bang anumang inirerekumenda mong, bilang bahagi ng isang koponan sa engineering, upang mapabuti ang pagpapaandar ng calculator na iyong na-disassemble? Maglakip ng isang guhit o sketch ng iyong iminungkahing bahagi ng bahagi o pagpapabuti, at sagutin ang mga katanungan sa ibaba:

• Anong mga bagong materyales ang kakailanganin mo (kung mayroon man)
• Anong mga materyales o bahagi ang tatanggalin mo (kung mayroon man)
• Paano mapapabuti ng bagong produktong ito ang pag-andar ng isang calculator?

Paano sa tingin mo makakaapekto ang iyong bagong disenyo sa gastos ng calculator na ito? 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.
• Pag-ulit: Ang pagsubok at muling pagdidisenyo ay isang pag-ulit. Ulitin (maraming pag-ulit).
• Prototype: Isang gumaganang modelo ng solusyon na susuriin.
• Solar: Ginawa o ginawa upang gumana sa pamamagitan ng pagkilos ng liwanag ng araw o init ng solar energy.
• Mga solar cell: Gumawa ng kuryente nang direkta mula sa sikat ng araw.
• Enerhiya ng solar: Enerhiya na nabuo nang direkta mula sa sikat ng araw
• Solar panel: Ginawa ng mga solar cell, na siyang bahagi na ginagawang kuryente ang solar energy sa sikat ng araw.

Mga Koneksyon sa Internet

• S. Kagawaran ng Enerhiya, Programa ng Mga Teknolohiya ng Solar Energy
• Pambansang Renewable Energy Laboratory
• Kasaysayan ng Solar Energy

Inirerekumendang Reading

• Handbook ng Elektrisidad ng Solar, 2010 Edition: Isang Simpleng Gabay sa Praktikal sa Solar Energy - Pagdidisenyo at Pag-install ng Photovoltaic Solar Electric Systems ni Michael Boxwell (ISBN: 978-1907670008)
• Lakas mula sa Araw: Isang Praktikal na Patnubay sa Solar Elektrisidad ni Dan Chiras (ISBN: 978-0865716216)

Gawain sa Pagsulat

Sumulat ng isang sanaysay o isang talata na naglalarawan kung paano ang mga solar panel ay ininhinyero sa isang produkto na matatagpuan mo sa iyong bahay o paaralan. Ipaliwanag kung bakit ang enerhiya ng solar ay isang mahusay na pagpipilian para sa pagpapatakbo ng produktong ito.

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

• Pag-unawa tungkol sa 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 
• Banayad, init, elektrisidad, at magnetismo 

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 
• Pag-unawa tungkol sa agham at teknolohiya 

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 pag-unawa tungkol sa 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

• Paglipat ng enerhiya 

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 

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 pag-unawa tungkol sa 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

• Pakikipag-ugnayan ng enerhiya at bagay 

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 

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon - Mga Grado 3-5 (Edad 8-11)

lakas

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

• 4-PS3-4. Maglapat ng mga ideya ng pang-agham upang mag-disenyo, subukan, at pinuhin ang isang aparato na nagko-convert ng enerhiya mula sa isang form patungo sa isa pa.

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.

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon - Mga Grado 6-8 (Edad 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.

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.
• Pamantayan 3: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa mga ugnayan sa mga teknolohiya at mga koneksyon sa pagitan ng teknolohiya at iba pang larangan ng pag-aaral.

Teknolohiya at Lipunan

• Pamantayan 4: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa mga epekto sa kultura, panlipunan, pang-ekonomiya, at pampulitika ng teknolohiya.
• Pamantayan 5: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa mga epekto ng teknolohiya sa kapaligiran.
• Pamantayan 6: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa papel ng lipunan sa pag-unlad at paggamit ng teknolohiya.

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

Disenyo

• Pamantayan 8: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng isang pag-unawa sa mga katangian ng 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 13: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng mga kakayahan upang masuri ang epekto ng mga produkto at system.

Ang Dinisenyo na Daigdig

• Pamantayan 16: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng isang pag-unawa sa at magagawang pumili at gumamit ng mga teknolohiya ng enerhiya at lakas.

• Arabe
• Swahili