Mga Solusyon sa Spill ng Langis

Mga Materyal na Bumuo (Para sa bawat koponan)

Mga Kinakailangan na Materyales (para sa bawat koponan)

• Maliit na mga plastik na mangkok o lalagyan ng aluminyo (upang humawak ng tubig at "langis")
• tubig
• "Langis" (gumamit ng ½ tasa ng langis ng halaman - ihalo sa pulbos ng kakaw para sa mas makatotohanang naghahanap ng langis)

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

• Mga banda ng goma
• Papel na tuwalya
• Pisi
• Mga Toothpick
• Cotton bola
• Plastic wrap
• popsicle sticks
• Ginutay-gutay na trigo o puffed rice cereal
• Lobo
• spoons
• Mga basters sa pagluluto, dumi ng mata, o mga tubong higop

Opsyonal na Mga Materyales (Pakikipagkalakalan / Talaan ng Mga Posibilidad)

• Lutong kanin
• Hardin ng pit na hardin
• Damo
• tapunan

Disenyo Hamon

Bahagi ka ng isang pangkat ng mga inhinyero na nabigyan ng hamon ng unang naglalaman at pagkatapos ay linisin ang isang oil spill. Magkakaroon ka ng maraming mga materyal na magagamit sa iyo, ngunit kakailanganin na magkaroon ng isang diskarte upang alisin ang mas maraming langis hangga't maaari.

Pamantayan ng 

• Naglalaman ng mas maraming langis hangga't maaari
• Linisin ang mas maraming langis 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 Mga Solusyon sa Langaw, 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. 
5. Magturo sa mga mag-aaral na magsimulang mag-brainstorming. Kakailanganin nilang balangkasin ang kanilang proseso ng pagpigil at mga materyales, at ibalangkas ang kanilang proseso ng paglilinis at mga materyales. 
6. Ibigay ang bawat koponan sa kanilang mga materyales.
7. Ipaliwanag na ang mga mag-aaral ay dapat na bumuo ng isang sistema na naglalaman ng isang oil spill at pagkatapos ay isang system na linisin ang oil spill. Ang layunin ay alisin ang maraming langis hangga't maaari mula sa spill. 
8. Ipahayag ang dami ng oras na mayroon sila upang mag-disenyo at magtayo (inirerekumenda na 1 oras). 
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. Ang mga mag-aaral ay nakakatugon at nagkakaroon ng isang plano para sa kanilang pagpigil at paglilinis ng mga system. 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.
11. Ang mga pangkat ay nagtatayo ng kanilang mga disenyo. 
12. Gamit ang mga lalagyan, tubig, at "langis" - Ang bawat koponan ay unang nagpapakita kung paano nakapaloob sa kanilang system ang oil spill. Pagkatapos, ipinakita nila kung paano linisin ng kanilang system ang oil spill. 
13. Gamit ang isang sukat na 0-4, dapat ire-rate ng mga koponan kung gaano kahusay nilinis ng bawat system ang oil spill. Ang layunin ay upang i-rate ang isang "0."
    Ang tubig ay ganap na malinaw sa lahat ng langis = 0
    Halos isang-kapat ng langis ang nananatili = 1
    Halos kalahati ng langis ang nananatili = 2
    Halos tatlong kapat ng langis ang nananatili = 3
    Walang pagbabago, ang langis ay may langis tulad ng sa simula ng hamon = 4
14. Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.
15. Para sa higit pang nilalaman sa paksa, tingnan ang seksyong "Digging Deeper".

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

1. Nagtagumpay ka bang alisin ang lahat ng langis mula sa "oil spill?" Ano ang iskor na nakamit ng iyong koponan?   
2. Kung nabigo ang iyong system, ano sa palagay mo ang nagkamali?
3. Ilarawan ang isang sistema na nilikha ng isa pang pangkat ng mag-aaral na sa palagay mo ay mahusay na gumana. Ano ang ginawa mong iba? 
4. Paano naiiba ang iyong mga desisyon sa mga trade-off sa engineering sa pangkat na iyon? Anong mga layunin o priyoridad para sa iyong system ang inilagay mo nang higit sa iba?
5. Napagpasyahan mo bang suriin ang iyong plano habang ginagawa mo ang pagpipigil o paglilinis? Bakit? Paano?
6. Bakit maaaring baguhin ng isang pangkat ng mga inhinyero sa kapaligiran ang kanilang nakaplanong diskarte sa isang paglilinis ng oil spill kapag dumating sila sa site? Sa palagay mo ba karaniwan na binabago ng mga propesyonal ang kanilang mga plano habang nasa trabaho?
7. Kung kailangan mong gawin itong lahat muli, paano mapapabuti ng iyong koponan ang iyong system ng pag-container? Bakit?
8. Kung kailangan mong gawin itong muli, paano mapabuti ng iyong koponan ang iyong clean-up system? Bakit?
9. Sa palagay mo ba ang karanasan sa mga naunang pagbuhos ng langis ay makagawa ng isang koponan ng mga inhinyero na mas matugunan ang susunod na hindi inaasahan?
10. Ngayon na natutunan mo ang tungkol sa iba't ibang mga inhinyero ng trade-off ay dapat na salik sa isang produkto o system, kung nagdidisenyo ka ng isang bagong sistema ng transportasyon ng langis na batay sa riles, anong mga pagsasaalang-alang ang dapat mong balansehin sa iyong bagong disenyo (isaalang-alang ang mga gastos, isyu sa kapaligiran , kalusugan ng publiko, bilis ng transportasyon)?
11. Ano ang iba pang mga materyales sa palagay mo ay makakatulong sa pagpapabilis ng iyong pag-iikot o paglilinis?

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.

• Bioremediation: Paggamit ng mga mikroorganismo o biyolohikal na ahente upang sirain o alisin ang langis  
• Pagsunog: Ang kinokontrol na pagsunog ay kadalasang maaaring mag-alis ng malaking bahagi ng langis sa tubig, ngunit siyempre nangangailangan ng matinding pangangalaga upang maiwasan ang pagkalat ng apoy. Ang nasusunog na langis ay maaari ding magdulot ng polusyon sa hangin. 
• 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.
• Dispersion: Ang mga materyales tulad ng ilang detergent ay maaaring magpakalat ng langis sa mas maliliit na kumpol na maaaring mas madaling alisin kaysa sa malalaking lugar. Gayunpaman, ang mga detergent ay maaaring lumubog nang mas malalim sa tubig kaysa sa langis, kaya maaari itong magdulot ng pinsala na mas malalim sa tubig habang binabawasan ang negatibong epekto sa kapaligiran sa ibabaw.  
• Dredging: Ang ilang mga langis ay talagang mas siksik kaysa sa tubig, at lulubog. Ang mga ito ay mangangailangan ng paglilinis sa ibaba ng ibabaw ng naapektuhang tubig. 
• 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).
• Langis: Isang likidong matatagpuan sa ilalim ng ibabaw ng lupa, o ang mga produktong ginawa mula sa likidong ito at ginagamit para sa panggatong o pagpapadulas; petrolyo
• Oil spill: Isang hindi sinasadyang paglabas ng likidong petrolyo hydrocarbons (karaniwan sa panahon ng transportasyon ng langis) sa kapaligiran
• Prototype: Isang gumaganang modelo ng solusyon na susuriin.
• Skimming: Maaaring maging epektibong mga lugar kung saan ang tubig ay kalmado. 

Mga Koneksyon sa Internet

• Oil Spill Recovery Institute
• Ang Opisina ng National Ocean Service ng Response at Panunumbalik ng NOAA

Inirerekumendang Reading

• Ang Oil Spill Recovery Institute: Nakaraan, Kasalukuyang, at Direksyon sa Hinaharap (ISBN: 0309085144)  
• Ang Mga Pangunahing Kaalaman sa Paglilinis ng Oil Spill (ISBN: 1566705371)  
• Oil Spills (Our Environment Series) (ISBN: 0737726296) 

Gawain sa Pagsulat 

Sumulat ng isang sanaysay o isang talata tungkol sa kung paano ang mga system na binuo ng mga inhinyero nang maaga pa sa isang natural na kalamidad (lindol) o kalamidad na sapilitan ng tao (oil spill) ay maaaring makatulong na mapabilis ang paggaling ng kapwa kapaligiran at lipunan.

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 STANDARD C: Agham sa Buhay

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

• Mga organismo at kapaligiran 

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 katangian ng mga materyal sa lupa 

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

• 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 C: Agham sa Buhay

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

• Ang istraktura at pagpapaandar sa mga sistema ng pamumuhay 
• Mga populasyon at ecosystem 

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 5-8 (edad 10 - 14)

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

NILALAMAN STANDARD C: Agham sa Buhay

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

• Bagay, lakas, at samahan sa mga sistema ng pamumuhay 
• Pag-uugali ng mga organismo 

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

• Kalidad sa kapaligiran 
• Mga peligro na likas sa katawan at sapilitan ng tao 
• 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.
• 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)

 Mga Ecosystem: Pakikipag-ugnayan, Enerhiya, at Dinamika

• HS-LS2-7. Magdisenyo, suriin, at pinuhin ang isang solusyon para sa pagbawas ng mga epekto ng mga aktibidad ng tao sa kapaligiran at biodiversity.

Disenyo sa Engineering 

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

• HS-ETS1-2. Magdisenyo ng 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 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.

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.

Ang Dinisenyo na Daigdig

• Pamantayan 15: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng isang pag-unawa sa at magagawang pumili at gumamit ng agrikultura at mga kaugnay na bioteknolohiya.

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