Interactive Gumball Machine

Mga Materyal na Bumuo (Para sa bawat koponan)

Mga Kinakailangan na Materyales para sa parehong Gawain 2 at 3 (Talaan ng Mga Posibilidad)

• Mga kahon ng karton  
• 2 litro na plastik na bote  
• tasa Paper  
• popsicle sticks  
• Dowels 
• Mga skewer  
• Luad  
• Mga naglilinis ng tubo  
• Gunting  
• Mga banda ng goma 
• Pisi  
• Mga clip ng papel  
• Mga clip ng binder  
• Stock stock ng card at / o mga folder ng file  
• Mga piraso ng karton (gupitin ang ilang mga kahon sa iba't ibang mga laki ng laki)  
• masking tape  
• 6 'Tubing (pipina ng insulator ng tubo sa kalahati ng haba) - 1 bawat koponan  
• Xacto Knife (Para sa Guro)   

Mga Kagamitan sa Pagsubok

• Gumballs (o mga marmol upang kumatawan sa gumballs kung hindi pinapayagan ng iyong paaralan ang gum)
• tasa Paper
• Wastepaper basket (para sa mas bata na mga mag-aaral)

1. Hatiin ang klase sa mga koponan ng 3-4.
2. Ipamahagi ang worksheet ng Interactive Gumball Machine, 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.
   • Gawain 1: Basahin ang kasaysayan sa likod ng mga gumball machine at talakayin bilang nangunguna sa pangunahing hamon sa disenyo. Tanungin ang mga mag-aaral kung anong uri ng mga vending machine ang nakita nila dati at kung anong uri ng mga vending machine ang nais nilang magkaroon sa paaralan o sa kanilang bayan / lungsod.
   • Gawain 2: Gumball slide - Ipaliwanag sa mga mag-aaral na matutuklasan nila ang gravity at enerhiya kapag ginagawa ang kanilang gumball slide.
   • Gawain 3: Gumball Machine - Maglaan ng oras upang talakayin kung ano ang ibig sabihin ng interactive o pakikipag-ugnayan. Hilingin sa mga mag-aaral na tukuyin ito at pagkatapos ay magbigay ng ilang mga halimbawa.
     • Ang pakikipag-ugnay- ay isang uri ng pagkilos na nangyayari na may dalawa o higit pang mga bagay na may epekto sa isa't isa.
     • Pakikipag-ugnay- kumikilos sa bawat isa.
       • Halimbawa: Mga Larong Video- pakikipag-ugnayan sa pagitan ng gumagamit at ng laro. Ito ay interactive dahil kinakailangan nito ang gumagamit na lumahok para sa laro upang sumulong.
     • Upang maisip ng mga mag-aaral kung paano magiging interactive ang kanilang gumball machine maaari mong ipakita ang mga larawan sa ibaba: (Magdala ng mga imahe)
4. Suriin ang Proseso ng Disenyo ng Engineering, Hamon sa Disenyo, Pamantayan, Pigilan at Mga Materyales para sa bawat Aktibidad.
5. Ibigay ang bawat koponan sa kanilang mga materyales.
6. Ipaliwanag na dapat kumpletuhin ng mga mag-aaral ang 3 mga aktibidad.
   • Gawain 1: Alamin ang kasaysayan ng makina ng gumball.
   • Gawain 2: Magdisenyo at bumuo ng isang gumball slide.
   • Gawain 3: Magdisenyo at bumuo ng isang interactive gumball machine.
7. Ipahayag ang dami ng oras na mayroon sila upang magdisenyo at bumuo:
   • Gawain 1: Kasaysayan ng The Gumball Machine (1/2 oras).
   • Gawain 2: Gumball Slide (1 oras).
   • Gawain 3: Interactive Gumball Machine (1-2 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 bumuo ng isang plano para sa Gawain 2: kanilang gumball slide.
10. Ang mga pangkat ay nagtatayo ng kanilang gumball slide.
11. Sinusubukan ng bawat koponan ang kanilang disenyo ng slide sa pamamagitan ng paglalagay ng marmol sa tuktok ng kanilang slide at hinayaang gumulong ito sa isang tasa. Maaaring magpasya ang mga mag-aaral kung saan nila nais ilagay ang tasa. Dapat idokumento ng mga mag-aaral kung ang marmol ay nanatili sa track at kung lumapag ito sa tasa.
12. Magkaroon ng talakayan sa klase gamit ang mga sumusunod na katanungan:
    • Ano ang nagpapasimula sa paggalaw ng gumball? (Grabidad)
    • Anong uri ng enerhiya ang mayroon ang gumball bago mo ito ilabas? (Potensyal na enerhiya)
    • Anong uri ng enerhiya ang mayroon ang gumball pagkatapos mong pakawalan ito? (Kinetic energy)
    • Saan mo mahahanap ang pinakamalaking halaga ng potensyal na enerhiya? Bakit? (Ang tuktok ng slide, dahil ito ang pinakamataas na point sa slide, PE = mgh)
    • Saan mo mahahanap ang pinakamaraming dami ng lakas na kinetiko? Bakit? (Sa ilalim ng slide, dahil ang gumball ay makakagalaw doon, KE = 1 / 2mv2)
    • Gumagawa ba ang gumball? Bakit? (Oo, may lakas itong kumilos dito at gumagalaw ng isang distansya pababa ng slide, W = fd)
    • Paano mo ginawang mas mabilis ang iyong gumball sa slide? (Taasan ang slope ng slide o ang haba o pareho.)
    • Saan mo ilalagay ang iyong tasa upang mapunta dito ang gumball? (Magiging iba ito para sa bawat koponan.)
    • Bakit nais ng gumball na magpatuloy? (Sandali)
    • Paano mo mababagal ang gumball? (Ipakilala ang alitan)
13. Ang mga mag-aaral ay nakakatugon at nagkakaroon ng isang plano para sa Gawain 3: kanilang interactive na gumball machine.
14. Ang mga pangkat ay nagtatayo ng kanilang interactive na gumball machine.
15. Sinusubukan ng bawat koponan ang kanilang disenyo ng makina ng gumball sa pamamagitan ng paglalagay ng gumball sa isang panimulang punto sa loob ng kanilang makina at pinapayagan itong sundin ang track hanggang sa mapunta ito sa isang tasa. Dapat ipakita ng mga mag-aaral kung paano gumagana ang interactive na elemento at (mga) loop. Dapat idokumento ng mga mag-aaral kung gaano katagal ang gumball upang pumunta mula sa panimulang punto hanggang sa tasa. Para sa mga mas batang mag-aaral, gumamit ng isang basurang basura sa halip na mga tasa upang mahuli ang mga gumballs.
16. Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.
17. Para sa higit pang nilalaman sa paksa, tingnan ang seksyong "Digging Deeper".

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

1. Ano ang naging maayos?
2. Ano ang hindi naging maayos?
3. Ano ang iyong paboritong elemento ng iyong interactive gumball machine?
4. Kung mayroon kang oras upang muling idisenyo muli, anong mga pagbabago ang gagawin mo?

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.

• Pagpapabilis: Ang bilis ng pagbabago ng isang bagay sa bilis nito. Bumibilis ang isang bagay kung nagbabago ang bilis o direksyon nito. Bumibilis ang isang bagay kung binabago nito ang bilis nito (parehong bumibilis sa pagbagal). 
• 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.
• Enerhiya: Ang kakayahang gumawa ng trabaho. Gumagana ka kapag gumamit ka ng puwersa (tulak o humila) upang maging sanhi ng paggalaw.  
• 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.
• Force: Isang pagtulak o paghila sa isang bagay na nagreresulta mula sa pakikipag-ugnayan ng isang bagay sa isa pang bagay.  
• Friction: Isang puwersa na lumalaban sa paggalaw ng isang bagay.
• Gravity: Ang puwersa ng pagkahumaling kung saan ang mga bagay ay may posibilidad na mahulog patungo sa gitna ng mundo.  
• Pakikipag-ugnayan: Isang uri ng aksyon na nangyayari habang ang dalawa o higit pang mga bagay ay may epekto sa isa't isa.  
• Interactive: Kumikilos sa isa't isa. 
• Kinetic Energy: Enerhiya ng paggalaw. Lahat ng gumagalaw na bagay ay may kinetic energy. Ang dami ng kinetic energy ay depende sa masa at bilis ng isang bagay. Ang formula para sa kinetic energy ay KE=1/2mv2 . [m = masa ng bagay, v = bilis ng bagay]
• Pag-ulit: Ang pagsubok at muling pagdidisenyo ay isang pag-ulit. Ulitin (maraming pag-ulit).
• Mass: Ang dami ng bagay sa isang katawan.  
• Paggalaw: Isang pagbabago sa posisyon ng isang katawan na may kinalaman sa oras na sinusukat ng isang partikular na tagamasid sa isang frame of reference. 
• Potensyal na Enerhiya: Enerhiya ng posisyon. Ang dami ng potensyal na enerhiya ay nakasalalay sa masa at taas ng isang bagay. Ang formula para sa potensyal na enerhiya ay PE=mgh. [m = masa ng bagay, g = acceleration dahil sa gravity (9.8 m/s2 ), h = taas ng bagay]  
• Prototype: Isang gumaganang modelo ng solusyon na susuriin.
• Bilis: Gaano kabilis ang paggalaw ng isang bagay.  
• Bilis: Ang bilis ng pagbabago ng posisyon ng isang bagay. Momentum: Mass in motion. Ang dami ng momentum ay depende sa kung gaano karaming bagay ang gumagalaw at kung gaano kabilis ang paggalaw ng mga bagay-bagay. 
• Timbang: Ang puwersa ng gravity attraction ng lupa sa katawan.  
• Trabaho: Puwersang kumilos sa isang bagay upang ilipat ito sa malayo. Ang formula para sa trabaho ay W = fd. [f= force na inilapat sa object, d = displacement of object].

Inirerekumendang Reading

• Mga Vending Machine: Isang Kasaysayang Panlipunan sa Amerika (ISBN: 978-0786413690) Mga Vending Machine (ISBN: 978-0981960012)

Gawain sa Pagsulat 

• Isulat sa mga mag-aaral ang mga maiikling kwento tungkol sa isang "araw sa buhay" ng kanilang gumball machine. Sino ang nakikipagkita sa gumball machine at ano ang nangyayari? Paano binabago ng gumball machine ang buhay ng mga bata na nakakuha ng gumball mula rito?  
• Ang mga mag-aaral ay maaari ring lumikha ng isang ad upang iguhit ang mas maraming mga customer sa toy store. Dapat nilang itampok ang interactive gumball machine sa ad. Bakit dapat pumunta ang mga bata sa laruang tindahan na ito? Bakit dapat bisitahin ang interactive na gumball machine?

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 
• 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

• Banayad, init, elektrisidad, at magnetismo 

NILALAMAN STANDARD E: Agham at Teknolohiya 

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

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

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

NILALAMAN STANDARD E: Agham at Teknolohiya

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

• Mga pag-unawa tungkol sa agham at teknolohiya 

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon Baitang 3-5 (Ages 8-11)

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.
• 5-PS1-3. Gumawa ng mga obserbasyon at sukat upang makilala ang mga materyales batay sa kanilang mga pag-aari

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

Disenyo

• 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.

• Arabe
• Tsino
• Pranses
• Aleman
• Hapon
• Portuges
• Ruso
• Espanyol