Paggawa ng Sense ng Sensors

Ang araling ito ay nakatuon sa hygrometer, isang sensor na ginamit upang masukat ang halumigmig. Nagtatrabaho ang mga mag-aaral sa mga koponan upang magdisenyo at bumuo ng isang hygrometer mula sa mga pang-araw-araw na item upang masukat ang mga antas ng kahalumigmigan.

Alamin ang tungkol sa disenyo ng engineering.
Alamin ang tungkol sa instrumentasyon.
Alamin ang tungkol sa pagpaplano at konstruksyon.
Alamin ang tungkol sa pagtutulungan at pagtatrabaho sa mga pangkat.

Mga Antas ng Edad: 8-18

Mga Materyales at Paghahanda

Mga Materyal na Bumuo (Para sa bawat koponan)

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

Cotton bola
Tissue paper
Karton
Litmus na papel
Pagsulat ng papel
Mga bloke ng kahoy
Mga tasa ng plastik o papel
Straws
Aluminum Foil
Mga banda ng goma
Mga Toothpick
Papel na tuwalya
kawad

Mga Kagamitan sa Pagsubok

Bote ng spray ng tubig, na may pagpipilian na ambon

Mga Kagamitan at Proseso ng Pagsubok

kagamitan

Bote ng spray ng tubig, na may pagpipilian na ambon

paraan

Iwanan ng mga koponan ang kanilang mga disenyo ng hygrometer magdamag upang makabuo ng isang batayang "pagbabasa" ng kahalumigmigan.

Sa susunod na araw, dapat itala ng mga koponan ang "normal" na pagsukat ng kahalumigmigan sa kanilang worksheet ng mag-aaral. Pagkatapos, ilantad ang hygrometer ng bawat koponan sa kahalumigmigan sa pamamagitan ng paggamit ng isang serye ng mga spray ng ambon / tubig. Dapat markahan ng mga pangkat ang kanilang "pagbabasa" ng hygrometer pagkatapos ng bawat isa sa mga sumusunod:

Nagbabasa bago tumambad sa ambon
Nagbabasa pagkatapos ng pagkakalantad sa 4 na spray ng ambon
Nagbabasa pagkatapos ng pagkakalantad sa 8 na spray ng ambon
Nagbabasa pagkatapos ng pagkakalantad sa 16 na spray ng ambon

Hamon sa Disenyo ng Engineering

Disenyo Hamon

Ikaw ay bahagi ng isang pangkat ng mga inhinyero na nabigyan ng hamon ng pagbuo ng isang hygrometer - isang instrumento na nakakakita ng mga pagbabago sa kahalumigmigan. Malamang na isasama mo ang isang pivot at gauge sa loob ng iyong hygrometer. Ang layunin ay makapag-ulat ng pagbabago sa halumigmig sa iyong silid aralan.

Pamantayan ng

Dapat iguhit ang sukat na gagamitin mo upang "masukat" ang mga pagbabago sa kahalumigmigan. Maaari kang gumamit ng mga numero o salita sa iyong sukat.
Ang disenyo ay dapat na iwanang sa silid-aralan magdamag upang makabuo ng isang "pagbasa sa base" ng antas ng halumigmig.

hadlang

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

Mga Tagubilin at Pamamaraan sa Aktibidad

Hatiin ang klase sa mga koponan ng 2-3. Ang aktibidad na ito ay dapat na nakumpleto sa loob ng 2 araw - upang payagan ang isang basang basa na kahalumigmigan na makamit.
Ipamahagi ang worksheet ng Making Sense of Sensors, pati na rin ang ilang mga sheet ng papel para sa mga disenyo ng sketch.
Talakayin ang mga paksa sa Background Concepts Section. Isiping itanong sa mga estudyante kung paano sinusukat ang temperatura. Anong tool ang ginagamit? Nasusukat ba ang halumigmig sa parehong paraan? Mayroon bang espesyal na tool na kailangan upang masukat ang kahalumigmigan?
Suriin ang Proseso ng Disenyo ng Engineering, Hamon sa Disenyo, Pamantayan, Paghihigpit at Materyales.
Ibigay ang bawat koponan sa kanilang mga materyales.
Ipaliwanag na ang mga mag-aaral ay dapat na gumana bilang isang koponan upang magdisenyo ng isang hygrometer mula sa mga pang-araw-araw na materyales na maaaring magpahiwatig ng pagbabago sa halumigmig. Ipaliwanag na maaari nilang ibase ang kanilang disenyo sa isang pivoting gauge (tulad ng Coventry Hygrometer) o maaari silang magkaroon ng kanilang sariling disenyo.
Ipahayag ang dami ng oras na mayroon sila upang mag-disenyo at magtayo (inirerekumenda na 1 oras).
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.
Ang mga mag-aaral ay nakakatugon at nagkakaroon ng isang plano para sa kanilang hygrometer. 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.
Ang mga pangkat ay nagtatayo ng kanilang mga disenyo.
Iniwan ng mga koponan ang kanilang mga disenyo ng hygrometer magdamag upang makabuo ng isang batayang "pagbabasa" ng kahalumigmigan.
Sa susunod na araw, dapat itala ng mga koponan ang "normal" na pagsukat ng kahalumigmigan sa kanilang worksheet ng mag-aaral. Pagkatapos, ilantad ang hygrometer ng bawat koponan sa kahalumigmigan sa pamamagitan ng paggamit ng isang serye ng mga spray ng ambon / tubig. Dapat markahan ng mga pangkat ang kanilang "pagbabasa" ng hygrometer pagkatapos ng bawat isa sa mga sumusunod:

Nagbabasa bago tumambad sa ambon
Nagbabasa pagkatapos ng pagkakalantad sa 4 na spray ng ambon
Nagbabasa pagkatapos ng pagkakalantad sa 8 na spray ng ambon
Nagbabasa pagkatapos ng pagkakalantad sa 16 na spray ng ambon

Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.
Para sa higit pang nilalaman sa paksa, tingnan ang seksyong "Digging Deeper".

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

Nagtagumpay ka ba sa paglikha ng isang hygrometer na nagsasaad ng pagbabago sa kahalumigmigan?
Anong aspeto ng iyong disenyo ang sa palagay mo pinakamahusay na nagtrabaho? Bakit?
Anong hygrometer na "ininhinyero" ng isa pang koponan ng mag-aaral ang nahanap mong nakasisigla? Paano ito gumana nang mas mahusay kaysa sa iyo, o anong tampok ang pinahahalagahan mo na naisip ng ibang koponan?
Nagpasya ka bang suriin ang iyong orihinal na disenyo habang nasa yugto ng konstruksyon? Bakit? Paano?
Ang mga Hygrometers ay sumusukat sa halumigmig sa daang mga taon. Sa palagay mo ba napabuti ng teknolohiya ang hygrometer? Paano?
Gaano katagal ang tingin mo sa iyong hygrometer? Magagawa bang magpatuloy na gumana sa loob ng isang linggo, dalawang linggo, isang taon, isang dekada? Ano ang kailangan mong gawin sa iyong hygrometer upang gawin itong maaasahan sa isang mas mahabang tagal ng panahon?
Sa palagay mo mas madali mong makukumpleto ang proyektong ito kung nagtatrabaho ka mag-isa? Ipaliwanag ...
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?
Maaari mo bang makilala ang limang sensor sa iyong gusali ng paaralan?
Ano ang iyong paboritong bahagi ng hamon? Phase ng Disenyo? Phase ng Pagbuo? Phase ng Pagsubok? Bakit?

Pagbabago ng Oras

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.

Proseso ng Disenyo ng Engineering

Mga Konsepto sa Background

Ano ang Humidity?

Ang kahalumigmigan ay ang dami ng singaw ng tubig sa hangin. Sa pang-araw-araw na wika ang salitang "kahalumigmigan" ay karaniwang tinutukoy na nangangahulugang kamag-anak na kahalumigmigan.

Ang kamag-anak na kahalumigmigan ay tinukoy bilang ang ratio ng bahagyang presyon ng singaw ng tubig sa isang bahagi ng hangin sa puspos na singaw na presyon ng singaw ng tubig sa isang iniresetang temperatura. Ang kahalumigmigan ay maaari ding ipahayag bilang ganap na kahalumigmigan at tukoy na kahalumigmigan. Ang kamag-anak na kahalumigmigan ay isang mahalagang sukatan na ginamit sa pagtataya ng panahon. Ipinapahiwatig ng kahalumigmigan ang posibilidad ng pag-ulan, hamog, o hamog na ulap. Ang mataas na kahalumigmigan ay nagpapadama sa mga tao ng mas mainit sa labas sa tag-araw dahil binabawasan nito ang bisa ng pagpapawis upang palamig ang katawan sa pamamagitan ng pag-iwas sa pagsingaw ng pawis mula sa balat. Ang epektong ito ay kinakalkula sa isang table ng heat index.

Pagsukat sa Kamag-anak na Humidity

Ang pagsukat ng kamag-anak na kahalumigmigan ay nangangailangan ng dalawang katotohanan: ang temperatura, at ang punto ng hamog. Ang punto ng hamog ay ang temperatura na dapat palamig ng hangin upang maganap ang paghalay. Kung mas mataas ang kahalumigmigan, mas malapit ang hamog na punto sa temperatura ng hangin. Kapag ang halumigmig ay 100 porsyento, ang punto ng hamog at ang temperatura ay pareho. Ang punto ng hamog ay hindi maaaring maging mas mataas kaysa sa temperatura ng hangin sa anumang naibigay na oras.

Masusukat ang kahalumigmigan sa maraming iba't ibang paraan, ngunit ang pinakakaraniwang kahalumigmigan ay naiulat bilang "kamag-anak na kahalumigmigan." Ang kamag-anak na kahalumigmigan ay ang ratio ng dami ng kahalumigmigan sa hangin kumpara sa halagang may kakayahang hawakan ng hangin sa isang naibigay na temperatura, na ipinahayag bilang isang porsyento. Ang isang calculator sa kahalumigmigan sa online ay matatagpuan sa online sa website ng National Weather Service Meteorological Conversions and Calculations sa www.wpc.ncep.noaa.gov/html/heatindex.shtml.

Mga Implikasyon sa Engineering

Ang mga inhinyero sa maraming disiplina ay dapat isaalang-alang ang mga antas ng kahalumigmigan sa kanilang trabaho. Ang isang sibil na inhinyero, halimbawa, ay maaaring nagdidisenyo ng isang gusali upang mailagay ang mga bihirang libro na maaaring mapinsala ng labis na kahalumigmigan. O kaya, ang isang inhinyero ng aircon at pagpapalamig ay maaaring bumubuo ng isang sistema upang maprotektahan ang mga bihirang tapiserya sa isang museo. Ang mga inhinyero ng kemikal at petrolyo ay maaaring harapin ang mga sitwasyon kung saan ang mga gas at condensing vapors ay magkakasamang mayroon. Ang mga maaasahang tool ay mahalaga sa mga inhinyero habang nilulutas nila ang mga hamon na kinakaharap nila sa maraming larangan.

Ano ang Sensors?

Bakit Gumagamit Kami ng Mga Sensor

Ang mga sensor ay mga aparato na sumusukat sa isang bagay tungkol sa kapaligiran at maaaring maging sanhi ng isang reaksyon na maganap o nag-uulat ng data na maaaring mabasa ng isang tao.

Halimbawa, sinusukat ng isang termometro ang mga temperatura sa labas, o maaaring sukatin ang temperatura ng isang tao. Ang ilang mga negosyo at bahay ay may "mababang temperatura sensor" na nagpapalitaw ng isang tawag sa telepono sa isang may-ari ng ari-arian upang ipaalam sa kanila na ang temperatura sa isang gusali ay bumaba sa isang mapanganib na antas na maaaring maging sanhi ng pagyeyelo ng mga tubo.

Ang isa pang uri ng sensor ay isang light sensor, na nagsasanhi ng isang ilaw, halimbawa kapag naging madilim sa labas. Ang mga ito ay tanyag sa panlabas na pag-iilaw, at madalas na pinalakas ng araw at binubuksan ang isang panlabas na ilaw sa takipsilim at off sa madaling araw.

Ang isa pang sensor ay isang sensor ng paggalaw. Ginagamit ang mga ito sa mga sistema ng alarma ng magnanakaw at madalas ring nagpapalitaw ng mga ilaw upang i-on. Halimbawa, ang ilaw sa kanan ay maaaring mai-mount sa labas ng isang gusali kaya kapag may lumakad sa isang pasilyo, ang isang ilaw ay magbubukas upang gabayan ang daan. Ang ilang mga camera ay mayroon ding mga sensor ng paggalaw na naka-built din. Nakasanayan nila na kunan ng litrato ang wildlife habang hindi ginugulo ang mga hayop.

Ginagamit din ang mga sensor sa pamilyar na mga aparato tulad ng pindutin ang mga sensitibong pindutan ng elevator o mga espesyal na screen ng computer. At daan-daang mga sensor ang matatagpuan sa average na kotse - na sinusubaybayan ang lahat mula sa kung magkano ang natitirang gas sa isang tangke hanggang sa gaano kadidiin ang mga gulong.

Paano Gumagana ang Mga Sensor?

Ang bawat uri ng sensor ay nagpapatakbo ng kaunting kakaiba. Halimbawa Ang mga sensor ng paggalaw ay maaaring may sinag ng ilaw na tumatawid sa isang pintuan, o maaaring isama ang radar. Halimbawa maraming mga pintuan ng grocery store ang awtomatikong bumubukas kapag ang isang customer ay lumalakad patungo sa pinto at maging sanhi ng pag-bounce pabalik ng radar, na nagpapalitaw ng isang tugon ng isang motor na magbubukas ng pinto. Ang ilang mga sensor ng paggalaw ay nakakakita ng infrared na enerhiya, sa anyo ng pag-init mula sa isang tao o hayop na maaaring magpalitaw ng ilaw upang mabuksan. At, upang mapanatili ang kawastuhan, ang lahat ng mga sensor ay kailangang mai-calibrate paminsan-minsan.

Ano ang isang Hygrometer?

Paano Gumagana ang Hygrometers

Ang mga hygrometers ay mga instrumentong ginagamit para sa pagsukat ng halumigmig. Sinusukat nito ang nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin at nakikita ang mga pagbabago sa kahalumigmigan na nakikita at kaagad sa pamamagitan ng isang grap o isang dial. Mayroong maraming mga uri kabilang ang:

Ang hair hygrometer - gumagamit ng buhok ng tao bilang instrumento sa sensing. Ang buhok ay nagpapahaba kapag ang hangin ay basa-basa at kumontrata kapag ang hangin ay tuyo, ngunit mananatiling hindi apektado ng temperatura ng hangin. Gumagana ang sistemang ito, ngunit ang buhok ay hindi agad tumutugon sa mga pagbabago at nangangailangan ng oras para sa pagsukat.
Ang mechanical hygrometer - gumagamit ng absorbent paper bilang instrumento sa sensing. Nagiging mabibigat ang papel habang sumisipsip ng tubig mula sa hangin.
Electric hygrometer - gumagamit ng isang plato na pinahiran ng carbon. Ang paglaban ng elektrisidad ng patong ng carbon ay nagbabago habang nagbabago ang nilalaman ng kahalumigmigan ng hangin.
Infrared hygrometer - gumagamit ng isang sinag ng ilaw na naglalaman ng dalawang magkakahiwalay na haba ng alon upang masukat ang halumigmig ng atmospera. Ang isa sa mga haba ng daluyong ay hinihigop ng singaw ng tubig, ang isa pa ay hindi naapektuhan, na nagbibigay ng isang tumpak na index ng singaw ng tubig para sa mga landas ng ilang pulgada o libu-libong mga paa.

Coventry Hygrometer

Ang isang magandang, lumang halimbawa ay ang Coventry Hygrometer. Ito ay batay sa kung paano lumalawak ang papel at nagkakontrata sa mga pagbabago sa kahalumigmigan. Makikita ito sa Science Museum sa London, ay imbento ni John Coventry, at ginawa ni George Adams the Younger noong mga 1790. Nagbibigay ito ng isang napaka-simpleng sukat ng kahalumigmigan sa hangin at malawakang ginamit ng mga chemist at naturalista. Ang isang tumpok ng mga disc ng papel na babad sa brine ay nasuspinde sa isang braso ng balanse. Ang iba pang braso ay lumipat sa isang sukatan. Ang papel ay sumipsip ng tubig sa himpapawid at sa gayon ay naging mas mabigat sa mga kondisyon na mahalumigmig, na tinitik ang sukatan bilang isang indikasyon ng halumigmig.

Bokabularyo

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.
Electric Hygrometer: Gumagamit ng plate na pinahiran ng carbon. Ang elektrikal na resistensya ng carbon coating ay nagbabago habang nagbabago ang moisture content ng hangin.
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.
Hair Hygrometer: Gumagamit ng buhok ng tao bilang instrumento sa pandama. Ang buhok ay humahaba kapag ang hangin ay basa-basa at kumukunot kapag ang hangin ay tuyo, ngunit nananatiling hindi naaapektuhan ng temperatura ng hangin. Gumagana ang sistemang ito, ngunit ang buhok ay hindi agad tumutugon sa mga pagbabago at nangangailangan ng oras para sa pagsukat.
Halumigmig: Ang dami ng singaw ng tubig sa hangin. Sa pang-araw-araw na wika, ang terminong "halumigmig" ay karaniwang kinuha sa ibig sabihin ng relatibong halumigmig.
Hygrometer: Mga instrumentong ginagamit para sa pagsukat ng halumigmig.
Infrared Hygrometer: Gumagamit ng sinag ng liwanag na naglalaman ng dalawang magkahiwalay na wavelength upang masukat ang halumigmig ng atmospera. Ang isa sa mga wavelength ay nasisipsip ng singaw ng tubig, ang isa ay hindi naaapektuhan, na nagbibigay ng isang napakatumpak na index ng singaw ng tubig para sa mga landas na ilang pulgada o libu-libong talampakan.
Pag-ulit: Ang pagsubok at muling pagdidisenyo ay isang pag-ulit. Ulitin (maraming pag-ulit).
Mechanical Hygrometer: Gumagamit ng absorbent paper bilang sensing instrument. Ang papel ay nagiging mas mabigat habang ito ay sumisipsip ng tubig mula sa hangin.
Pivoting Gauge (gaya ng Coventry Hygrometer): Nagbibigay ng napakasimpleng sukat ng moisture sa hangin at malawakang ginagamit ng mga chemist at naturalista.
Prototype: Isang gumaganang modelo ng solusyon na susuriin.
Relative Humidity: Ang ratio ng partial pressure ng water vapor sa isang parcel ng hangin sa saturated vapor pressure ng water vapor sa isang itinakdang temperatura.
Mga Sensor: Mga device na sumusukat sa isang bagay tungkol sa kapaligiran at maaaring maging sanhi ng isang reaksyon na maganap o nag-uulat ng data na maaaring basahin ng isang tao.

Humukay mas malalim

Mga Koneksyon sa Internet

Mga Pagbabago at Pagkalkula sa Pambansang Meteorolohikal na Serbisyo sa Panahon

Inirerekumendang Reading

Isang Treatise Sa Meteorology: Ang Barometer, Thermometer, Hygrometer, Rain-Gauge At Ozonometer (ISBN: 1409788326)
Pagsukat ng Temperatura At Humidity (ISBN: 9814021091)
Gabay sa Disenyo ng Pagkontrol ng Humidity para sa Mga Gusali ng Komersyal At Institusyonal (ISBN: 1883413982)

Gawain sa Pagsulat

Sumulat ng isang sanaysay o isang talata tungkol sa kung bakit ang isang inhinyerong sibil na bumubuo ng isang bagong museo upang mailagay ang mga kuwadro na may watercolor ay maaaring mag-alala tungkol sa kahalumigmigan.

Pagkahanay sa Kurikulum

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
Posisyon at paggalaw ng mga bagay

NILALAMAN STANDARD D: Earth at Space Science

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

Mga pagbabago sa lupa at langit

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 pagbabago sa mga kapaligiran
Agham at teknolohiya sa mga lokal na hamon

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
Mga panganib at benepisyo
Agham at teknolohiya sa lipunan

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

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

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

Kalikasan ng kaalamang pang-agham
Makasaysayang pananaw

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

Paggalaw at Katatagan: Mga puwersa at Pakikipag-ugnayan

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

3-PS2-1. Magplano at magsagawa ng isang pagsisiyasat upang magbigay ng katibayan ng mga epekto ng balanseng at hindi timbang na pwersa sa paggalaw ng isang bagay.

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-ETS1-1 Tukuyin ang mga pamantayan at hadlang ng isang problema sa disenyo na may sapat na katumpakan upang matiyak ang isang matagumpay na solusyon, isinasaalang-alang ang mga kaugnay na prinsipyong pang-agham at mga potensyal na epekto sa mga tao at natural na kapaligiran na maaaring limitahan ang mga posibleng solusyon.
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 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 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.

Ang Dinisenyo na Daigdig

Pamantayan 17: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng isang pag-unawa sa at magagawang pumili at gumamit ng mga teknolohiya ng impormasyon at komunikasyon.

Worksheet ng Mag-aaral

Ikaw ay bahagi ng isang pangkat ng mga inhinyero na nabigyan ng hamon ng pagbuo ng isang instrumento upang matukoy ang mga pagbabago sa kahalumigmigan - isang hygrometer. Magkakaroon ka ng maraming mga materyales upang pumili mula sa, at malamang na isama ang isang pivot at gauge sa loob ng iyong hygrometer. Kung gagana ang iyong system, makakapag-ulat ka ng isang pagbabago sa halumigmig sa iyong silid aralan. Kung paano mo magagawa ang gawain ay nasa iyong koponan !.

Stage ng Pagpaplano

Makilala bilang isang koponan at talakayin ang problemang kailangan mong malutas. Kakailanganin mong matukoy kung aling mga materyales ang hihilingin mo mula sa maraming mga pang-araw-araw na item na magagamit ng iyong guro. Bilang isang koponan, makabuo ng iyong pinakamahusay na disenyo at iguhit ito sa kahon sa ibaba. Tiyaking ipahiwatig ang mga materyal na inaasahan mong ginagamit, kasama ang dami na hihilingin mo mula sa iyong guro. Ipakita ang iyong disenyo sa klase. Maaari kang pumili upang baguhin ang plano ng iyong mga koponan pagkatapos mong makatanggap ng puna mula sa klase.

Disenyo:

Mga Materyal na Kailangan:

Sa kahon sa ibaba, iguhit ang sukat na gagamitin mo upang "masukat" ang mga pagbabago sa kahalumigmigan. Maaari kang gumamit ng mga numero o salita sa iyong sukat. Maaari mong hilingin na kopyahin ang isa na iguhit mo upang magamit sa loob ng iyong hygrometer, o gumawa ng isa pa na umaangkop sa laki ng iyong instrumento habang ginagawa.

Scale: Halimbawa:

Phase ng Konstruksiyon

Buuin ang iyong hygrometer. Sa panahon ng konstruksyon maaari kang magpasya na kailangan mo ng karagdagang mga item o kailangang baguhin ang iyong disenyo. Ok lang ito - gumawa lamang ng isang bagong sketch at baguhin ang iyong listahan ng mga materyales. Maaaring gusto mong ipagpalit ang mga item sa iba pang mga koponan, o humiling ng mga karagdagang materyales mula sa iyong guro.

Phase ng Pagsubok

Iwanan ang iyong hygrometer magdamag upang makabuo ng isang batayang "pagbabasa" ng kahalumigmigan. Sa susunod na araw, itala ang pagsukat ng "normal" na kahalumigmigan sa kahon sa ibaba.

Susunod, ang mga hygrometers ay mahantad sa kahalumigmigan ng isang serye ng mga spray ng ambon / tubig. Markahan ang iyong mga hygrometers na "pagbabasa" pagkatapos ng bawat pag-spray.

Pagbasa sa Hygrometer bago mahantad sa ambon

Pagbasa sa Hygrometer pagkatapos ng pagkakalantad sa 4 na spray ng ambon

Pagbasa sa Hygrometer pagkatapos ng pagkakalantad sa 8 na spray ng ambon

Pagbasa sa Hygrometer pagkatapos ng pagkakalantad sa 16 na spray ng ambon

Yugto ng Pagsusuri

Pagkumpleto ng mga koponan ang isang worksheet ng pagsusuri / pagsasalamin, at ipinakita ang kanilang mga natuklasan sa klase.

Nagtagumpay ka ba sa paglikha ng isang hygrometer na nagsasaad ng pagbabago sa kahalumigmigan?

Anong aspeto ng iyong disenyo ang sa palagay mo pinakamahusay na nagtrabaho? Bakit?

Anong hygrometer na "ininhinyero" ng isa pang koponan ng mag-aaral ang nahanap mong nakasisigla? Paano ito gumana nang mas mahusay kaysa sa iyo, o ano ang tampok na na-appreciate mo na naisip ng ibang koponan?

Nagpasya ka bang suriin ang iyong orihinal na disenyo habang nasa yugto ng konstruksyon? Bakit? Paano?

Ang mga Hygrometers ay sumusukat sa halumigmig sa daang mga taon. Sa palagay mo ba napabuti ng teknolohiya ang hygrometer? Paano?

Gaano katagal ang tingin mo sa iyong hygrometer? Magagawa bang magpatuloy na gumana sa loob ng isang linggo, dalawang linggo, isang taon, isang dekada? Ano ang kailangan mong gawin sa iyong hygrometer upang gawin itong maaasahan sa isang mas mahabang tagal ng panahon?

Sa palagay mo mas madali mong makukumpleto ang proyektong ito kung nagtatrabaho ka mag-isa? Ipaliwanag ...

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?