Huminto at tumuloy

Mga Materyal na Bumuo (Para sa bawat koponan)

Mga Kinakailangan na Materyales

• Worksheet ng Mag-aaral
• Papel / Panulat

Disenyo Hamon

Bahagi ka ng isang pangkat ng mga inhinyero na binigyan ng hamon ng pagdidisenyo ng isang pinahusay na sistema ng ilaw ng trapiko. Ang lugar ng bayan ng BusyCity ay may isang partikular na abalang intersection na may kasamang dalawang kalsada na may matinding trapiko, isang linya ng bisikleta, mga paglalakad sa krus, at pati na rin ang pasukan ng ambulansya sa isang emergency room ng ospital. Kadalasan, kailangang maghintay ang mga ambulansya para mabago ang mga ilaw aling mga pagkaantala sa pagdadala ng isang pasyente para sa mabilis na pangangalaga. Gayundin, ang mga bisikleta ay madalas na hindi makatawid sa intersection dahil kailangan nilang maghintay para sa mga kotse na pakawalan sila.

1. Hatiin ang klase sa mga koponan ng 3-4.
2. Ipamahagi ang worksheet ng Stop and Go, 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. Pag-isipang tanungin ang mga mag-aaral kung ano ang magiging pagmamaneho nang walang mga signal ng trapiko. Hilingin sa kanila na obserbahan ang mga nasa kanilang bayan at isaalang-alang kung paano sila gumagana, at upang makita kung ang alinman sa mga nasa kanilang bayan ay may mga pagpapahusay tulad ng mga espesyal na signal para sa mga linya ng bisikleta o jogging.
4. Suriin ang Proseso ng Disenyo ng Engineering at Hamon sa Disenyo.
5. Ipaliwanag na dapat suriin ng mga mag-aaral ang hamon at magdisenyo ng isang pinabuting signal ng ilaw ng trapiko upang malutas ang problema.
6. Ipahayag ang dami ng oras na mayroon sila upang mag-disenyo (inirerekumenda ng 1 oras).
7. 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.
8. Ang mga mag-aaral ay nakakatugon at naglalarawan ng isang disenyo para sa kanilang traffic light system. Dapat nilang isaalang-alang ang halaga ng muling pagdisenyo kumpara sa karaniwang sistema ng ilaw ng trapiko.
9. Ibinabahagi ng mga koponan ang kanilang mga disenyo sa klase at nagbibigay ng isang pagtatantya kung paano maaaring makaapekto ang bagong ilaw sa gastos ng isang ilaw.
10. Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.
11. Para sa higit pang nilalaman sa paksa, tingnan ang seksyong "Digging Deeper".

Idea ng Extension

Ipagawa sa mga mag-aaral ang isang gumaganang modelo ng kanilang sistema ng trapiko gamit ang mga ilaw, switch, mga kable, at iba pang mga sensor.

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

1. Ano ang pinaka-kagiliw-giliw na iminungkahing pagbabago sa ilaw ng trapiko na binuo sa iyong mga pagtatanghal sa klase? Bakit?
2. Sa palagay mo ba tataas o babawasan ng iyong disenyo ang gastos ng pagmamanupaktura ng isang signal ng trapiko? Bakit?
3. Sa palagay mo ba ang iyong bagong ilaw ng trapiko ay magkakaroon ng isang merkado kung gawa? Sino ang bibili nito, at bakit?
4. Sa palagay mo maaari kang makalikom ng mga pondo upang magbayad para sa pagmamanupaktura? Paano ka makakakuha ng tungkol sa pagkolekta ng mga pondo?
5. Sa palagay mo ba maraming mga inhinyero ang muling nagbibigay ng mga produkto o system batay sa bagong teknolohiya o kasalukuyang mga pangangailangan? Maaari ba kayong magbigay ng isang halimbawa ng isang produkto o system na muling ininhinyero nang maraming beses?
6. Naisip mo ba na ang pagtatrabaho bilang isang koponan ay nagpadali o nagpapadali sa proyektong 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).
• Patent: Ang patent para sa isang imbensyon ay ang pagbibigay ng karapatan sa ari-arian sa imbentor, na inisyu ng Patent at Trademark Office ng isang bansa.
• Prototype: Isang gumaganang modelo ng solusyon na susuriin.
• Traffic Engineering: Isang sangay ng civil engineering na gumagamit ng mga teknik sa engineering at bumubuo ng mga mekanismo na nakakamit ang ligtas at mahusay na paggalaw ng mga tao at kalakal sa mga kalsada.
• Traffic Light: Signaling device na nakaposisyon sa mga intersection ng kalsada, tawiran ng pedestrian at iba pang mga lokasyon upang kontrolin ang mga nakikipagkumpitensyang daloy ng trapiko.

Mga Koneksyon sa Internet

• Ang Kasaysayan at Ebalwasyon ng Mga Ilaw ng Trapiko
• Institusyon ng mga Engineer sa Transportasyon
• International Association ng Signal ng Lungsod

Inirerekumendang Reading

• Mga Prinsipyo ng Highway Engineering at Traffic Analysis (ISBN: 978-0470290750)
• Traffic Engineering (ISBN: 978-0136135739)

Gawain sa Pagsulat

Sumulat ng isang sanaysay o isang talata tungkol sa kung ano ang maaaring maging pagmamaneho nang walang mga signal ng trapiko.

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 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 

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

• 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 
• Mga pag-unawa tungkol sa pang-agham na pagtatanong 

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 
• Mga panganib at benepisyo 
• 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 
• Kalikasan ng agham 
• Kasaysayan ng agham

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 
• Mga pag-unawa tungkol sa pang-agham na pagtatanong 

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 
• 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 
• Kalikasan ng kaalamang pang-agham 
• Makasaysayang pananaw 

Susunod na Mga Pamantayan sa Agham ng Henerasyon Baitang 2-5 (Ages 8-11)

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 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 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.
• Pamantayan 2: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa pangunahing mga konsepto ng teknolohiya.

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.
• Pamantayan 7: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng pag-unawa sa impluwensya ng teknolohiya sa kasaysayan.

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 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.

Pagtutulungan at Pagpaplano ng Engineering

Ikaw ay bahagi ng isang pangkat ng mga inhinyero na binigyan ng hamon ng pagbuo ng isang panukala upang matugunan ang mga pangangailangan ng isang potensyal na kliyente. Ang lugar ng bayan ng BusyCity ay may isang partikular na abalang intersection na may kasamang dalawang kalsada na may matinding trapiko, isang linya ng bisikleta, mga paglalakad sa krus, at pati na rin ang pasukan ng ambulansya sa isang emergency room ng ospital. Kadalasan, ang mga ambulansya ay kailangang maghintay para sa mga ilaw na magbago kung aling mga pagkaantala sa pagdadala ng isang pasyente para sa mabilis na pangangalaga. Gayundin, ang mga bisikleta ay madalas na hindi makatawid sa intersection dahil kailangan nilang maghintay para sa mga kotse na pakawalan sila. Nais ng bayan na bumuo ka ng isang plano upang mapahusay nang panteknikal ang simpleng "berde, dilaw, pula" na ilaw ng trapiko upang makatulong na maibsan ang mga problemang nakatagpo ng mga ambulansya at bisikleta.

Bilang isang koponan, isaalang-alang ang hamon at sumang-ayon sa isang system upang iakma ang signal ng trapiko upang matugunan ang hamon.

Phase ng Pananaliksik

Basahin ang mga materyales na ibinigay sa iyo ng iyong guro. Kung mayroon kang access sa internet, maaari ka ring magsaliksik ng mga ideya sa online, pagkatapos ay magtrabaho bilang isang koponan upang makabuo ng isang plano. Ang iyong plano ay parehong nakasulat at maipakita sa kliyente (iyong klase), at maaari mong piliing gumamit ng software ng pagtatanghal tulad ng PowerPoint, o lumikha ng mga poster, o mga handout ng papel.

Phase ng Disenyo

Sa isang magkakahiwalay na piraso ng papel gumuhit ng isang detalyadong diagram na nagpapakita kung paano kung anong mga pagbabago ang nais mong i-engineer sa ilaw ng trapiko. Maging tiyak at isama ang isang listahan ng mga bahagi o materyales na maaaring kailanganin mong bilhin kung gagawa ka ng isang prototype ng ilaw ng trapiko. Gumawa ng isang edukadong hulaan kung paano maaaring dagdagan o bawasan ng mga pagbabago ang gastos ng paggawa ng isang ilaw ng trapiko.

Yugto ng Pagtatanghal

Ipakita ang iyong mga ideya, guhit, at iminungkahing bagong ilaw ng trapiko sa klase, ang kumpletong sheet ng pagsasalamin.

Panganganinag

Kumpletuhin ang mga katanungang sumasalamin sa ibaba:

1. Ano ang pinaka-kagiliw-giliw na iminungkahing pagbabago sa ilaw ng trapiko na binuo sa iyong mga pagtatanghal sa klase? Bakit?

2. Sa palagay mo ba tataas o babawasan ng iyong disenyo ang gastos ng pagmamanupaktura ng isang signal ng trapiko? Bakit?

3. Sa palagay mo ba ang iyong bagong ilaw ng trapiko ay magkakaroon ng isang merkado kung gawa? Sino ang bibili nito, at bakit?

4. Sa palagay mo maaari kang makalikom ng mga pondo upang magbayad para sa pagmamanupaktura? Paano ka makakakuha ng tungkol sa pagkolekta ng mga pondo?

5. Sa palagay mo ba maraming mga inhinyero ang muling nagbibigay ng mga produkto o system batay sa bagong teknolohiya o kasalukuyang mga pangangailangan? Maaari ba kayong magbigay ng isang halimbawa ng isang produkto o system na muling ininhinyero nang maraming beses?

6. Naisip mo ba na ang pagtatrabaho bilang isang koponan ay nagpadali o nagpapadali sa proyektong ito? Bakit?