Ipadala ang Chip

Sa araling ito, natutunan ng mga mag-aaral kung paano nagkakaroon ng mga kinakailangan sa disenyo ng packaging, at nagtatrabaho sa isang koponan upang suriin ang mga panlabas na stress na dapat isaalang-alang ng mga inhinyero kapag bumubuo ng isang pakete o disenyo ng produkto. Ang mga mag-aaral ay bumuo ng isang plano, pumili ng mga materyales, gumagawa ng kanilang pakete, subukan ito, at suriin ang kanilang mga resulta.

Alamin ang tungkol sa pagpaplano at disenyo ng produkto ng engineering.
Alamin ang tungkol sa pagtugon sa mga pangangailangan ng lipunan.
Alamin ang tungkol sa pagtutulungan at pagtatrabaho sa mga pangkat.

Mga Antas ng Edad: 8 - 18

Pangkalahatang-ideya ng Plano ng Aralin

Paglalahad ng Lesson Plan

I-download ang PDF ng Presentasyon

I-download ang Presentation Powerpoint

Mga Materyales at Paghahanda

Mga Materyal na Bumuo (Para sa bawat koponan)

Mga Kinakailangan na Materyales

Potato Chip (Pringles® o Lay's Stax® pinakamahusay na gumagana)

Mga Kahaliling Kagamitan

Papel / Cardstock
Karton
Pisi
Cotton bola
Plastic wrap
Mga network o twalya ng papel
Mga Toothpick
popsicle sticks

Mga Kagamitan sa Pagsubok

Malaking kahon

Mga Kagamitan at Proseso ng Pagsubok

kagamitan

Malaking kahon

paraan

Ang bawat koponan ay magdidisenyo at magtatayo ng isang pakete at susubukan ito sa pamamagitan ng paghuhugas nito sa loob ng koponan.
Batay sa mga resulta sa pagsubok, ang bawat koponan ay dapat na bumuo ng isang pangalawang pakete na gagamitin sa panahon ng pangwakas na proseso ng pagsubok.
Dapat lagyan ng label ng bawat koponan ang kanilang pakete ng isang pangalan ng koponan
Ang lahat ng mga pakete ay dapat na makolekta, ilagay sa isang malaking kahon, at ang buong silid-aralan ay dapat lumahok sa "pag-umbok" ng kahon sa paligid upang gayahin ang proseso ng pag-mail.
Kapag natapos ang pagsubok na "box bumping", dapat kolektahin ng mga koponan ang kanilang mga pakete at buksan ito upang siyasatin ang kanilang maliit na tilad. Dapat magtala ang bawat koponan ng isang marka batay sa sumusunod:
- Ang sumusunod na tatlong mga sukat ay dapat gawin para sa bawat pakete:
  - Mass ng pakete sa kilo / onsa sa hindi bababa sa 3 makabuluhang mga numero.
  - Dami ng package sa cubic centimetri / pulgada sa hindi bababa sa 3 makabuluhang mga numero.
  - Intactness score ng maliit na tilad sa sumusunod na sukat:
    - 100 Mga Punto: tulad ng bago, perpektong 50 Mga Punto: bahagyang nasira; basag ngunit pa rin sa isang piraso 10 Mga Punto: nasira sa 2 - 5 piraso 5 Mga Punto: nasira sa 6-20 na piraso
    - 1 Punto: pinaghiwa-hiwalay sa higit sa 20 piraso o gumuho
  - Tukuyin ang pangkalahatang iskor para sa bawat pakete upang matukoy ang nangungunang koponan sa pagmamarka. Gamitin ang sumusunod na equation:
    - Pangkalahatang iskor
    - Halimbawa: a. masa = 0.145 kg b. dami = 240 cc c. intactness score = 100
    - Pangkalahatang Kalidad: (c) 100 / [(a) 0.145 kg x (b) 240 cc] = 2.87

Mga Real World Application

Ano ang ginagawa ng isang Packaging Engineer? Tingnan sa loob kung ano ang ginagawa ng Mga Packaging Engineer. (Video 2:18)

Pinagmulan: Design Squad Global YouTube Channel

Pagbalot maaari mong kainin? Oo, ang mga mananaliksik ay nagkakaroon ng mga paraan upang mabawasan ang basura gamit ang nakakain na balot. (Video 2:02)

Pinagmulan: American Chemical Society YouTube Channel

Hamon sa Disenyo ng Engineering

Disenyo Hamon

Ikaw ay isang pangkat ng mga inhinyero sa pagmamanupaktura na binigyan ng hamon ng pagdidisenyo ng pinakamaliit, pinakamagaan na package na posible gamit ang pang-araw-araw na materyales. Ang pakete ay dapat na idinisenyo upang maprotektahan ang isang solong potato chip kung ipadala ito sa pamamagitan ng isang serbisyo sa koreo.

Pamantayan ng

Idisenyo ang pinakamaliit, pinakamagaan na package na posible
Maaaring hindi mo kainin ang mga chips!

hadlang

Maaari lamang magamit ang mga ibinigay na materyal.
- Ang mga hindi nagamit na materyales ay maaaring ibahagi sa ibang mga koponan o ang mga materyales ay maaaring ipagpalit.

Mga Tagubilin at Pamamaraan sa Aktibidad

Pamamaraan

Hatiin ang klase sa mga koponan ng 2-4.
Ipamahagi ang worksheet ng Ship the Chip, pati na rin ang ilang mga sheet ng papel para sa mga disenyo ng sketch.
Talakayin ang mga paksa sa Seksyon ng Mga Konsepto sa Background.
Suriin ang Proseso ng Disenyo ng Engineering, Hamon sa Disenyo, Pamantayan, Paghihigpit at Materyales. Kung pinapayagan ang oras, suriin ang "Mga Mundo na Aplikasyon sa Mundo" bago isagawa ang hamon sa disenyo.
Bago bilhan ang mga mag-aaral na magsimulang mag-brainstorming at mag-sketch ng kanilang mga disenyo, hilingin sa kanila na isaalang-alang ang sumusunod:
• Paano nauugnay ang laki ng balot sa item na naipadala.
• Paano pareho ang laki at bigat ng mga kadahilanan ng package sa mga kinakailangan sa Post Office at mga gastos sa pagpapadala.
• Gaano kahusay makaligtas ang iyong pakete kung mahahanap nito ang sarili sa ilalim ng isang salansan ng mabibigat na kahon habang nagpapadala.
Ibigay ang bawat koponan sa kanilang mga materyales.
Ipaliwanag na ang mga mag-aaral ay dapat na magdisenyo ng isang pakete na magpoprotekta sa isang potato chip habang ipinapadala sa pamamagitan ng koreo.
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 (tampok na countdown) 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 chip packaging. 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.
Subukan ang mga disenyo ng package (tingnan ang Mga Materyales sa Pagsubok at Seksyon ng Proseso) Gamitin ang worksheet ng Ebalwasyon upang gabayan ang proseso ng pagmamarka.
Bilang isang klase, talakayin ang mga katanungan sa pagmuni-muni ng mag-aaral.
Para sa higit pang nilalaman sa paksa, tingnan ang mga seksyong "Tunay na Mga Aplikasyon sa Mundo" at "Mga Paghuhukay ng Malalim".

Pagninilay ng Mag-aaral (notebook para sa engineering)

Anong aspeto ng disenyo ng package na mayroong pinakamahusay na pangkalahatang iskor sa tingin mo ay humahantong sa tagumpay nito?
Kung nagkaroon ka ng pagkakataong gawin muli ang proyektong ito, ano ang kakaibang nagawa ng iyong koponan?

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 ginagawa ng mga manufacturing engineer?

Ang mga inhinyero sa paggawa ay madalas na nagtatrabaho sa mga koponan. Madalas silang makikipagtagpo sa iba pang mga inhinyero at iba pa sa labas ng engineering upang suriin ang proseso ng pagmamanupaktura, mga layunin, at kasalukuyang katayuan. Ang mga inhinyero ng pagmamanupaktura ay maaaring kasangkot sa pagpaplano ng paggamit at paggamit, daloy ng trabaho, at ang disenyo at pagpaplano ng puwang para sa proseso ng pagmamanupaktura. Maaari silang kasangkot sa pagpaplano ng produkto, na nagbibigay ng input sa orihinal na disenyo ng produkto - na may pagtingin sa kung ano ang kinakailangan upang huli na makagawa ng produkto. Ang kanilang kadalubhasaan sa kahusayan sa produksyon ay kapaki-pakinabang sa disenyo ng produkto, at pagpaplano ng packaging. Ang mga nagtapos na may accredited degree sa pamamahala ng engineering ay maaari ring kasangkot sa packaging engineering. Nagtatrabaho sila sa karamihan ng mga industriya, partikular sa mas malalaking proyekto o programa na nangangailangan ng labis na samahan at pagpaplano upang matiyak ang tagumpay. Ang mga mag-aaral sa pamamahala ng engineering ay kumukuha ng mga kurso tulad ng accounting, pananalapi, marketing, pamamahala ng operasyon, pangkalahatang pamamahala, pamamahala ng estratehiko, pamamahala ng teknolohiya, pang-industriya at kalidad na engineering, at pagmamanupaktura at packaging engineering.

Mga Pagpipilian sa Packaging

Ang mga inhinyero ay madalas na gumagana sa marketing, benta, at marahil isang malikhaing departamento kapag inirerekumenda ang kinakailangan ng packaging para sa isang produkto. Dapat maprotektahan ng mabuting pakete ang produkto, alisin ang anumang pinsala habang gumagalaw, nagpapadala, o nag-iimbak ng mga produkto, at gawin ding kaakit-akit ang produkto kung ito ay ipapakita sa isang consumer environment tulad ng isang grocery store, tindahan ng hardware, o department store. Para sa kadahilanang ito, ang packaging ay isang kritikal na bahagi ng disenyo at proseso ng engineering ng isang produkto, at dapat isaalang-alang ng mga inhinyero ang maraming mga kadahilanan kasama ang hitsura, pagpapaandar, at mga gastos.

Pagpili ng Materyal

Dapat isaalang-alang ng mga inhinyero ang tibay, gastos, at pagganap ng iba't ibang mga materyales kapag nagdidisenyo ng mga produkto at sa pakete na ipapadala nila o ipapakita. Maraming mga kadahilanan ang makakatulong matukoy kung aling mga materyales ang gagamitin, tulad ng kung gaano katagal ang package sa produkto, gaano marupok o mahal ang produkto, at kung ang pagkakalantad sa temperatura o halumigmig ay makakaapekto sa pagganap ng produkto.

Bokabularyo

hadlang: Mga limitasyon sa materyal, oras, laki ng koponan, atbp.
Pamantayan ng: Mga kundisyon na dapat masiyahan ang disenyo tulad ng pangkalahatang sukat nito, atbp.
Engineers: Mga imbentor at mga solusyter ng problema sa mundo. Dalawampu't limang pangunahing mga specialty ang kinikilala sa engineering (tingnan ang infographic).
Proseso ng Disenyo ng Engineering: Ginagamit ng mga inhinyero ng proseso upang malutas ang mga problema.
Mga Kagawian sa Pag-iisip sa Engineering (EHM): Anim na natatanging paraan ng pag-iisip ng mga inhinyero.
Pag-ulit: Ang pagsubok at muling pagdidisenyo ay isang pag-ulit. Ulitin (maraming pag-ulit).
Manufacturing Engineer: disenyo, pagsamahin, o pagbutihin ang mga sistema ng pagmamanupaktura o mga kaugnay na proseso.
Masa: Timbang na sinusukat sa gramo (g) o kilo (kg).
Tularan: Isang gumaganang modelo ng solusyon upang masubukan.
Dami: Sukat na sinusukat sa kubiko cm. Kinakalkula ang pagpaparami ng haba sa pamamagitan ng lapad ng taas ng isang bagay.

Humukay mas malalim

Mga Koneksyon sa Internet

Inirerekumendang Reading

Mga Disenyo ng Structural Package (ISBN: 9057680440)
Matagumpay na Disenyo sa Pagbalot ng Pagkain (ISBN: 2940361339)
Mga Espesyal na Disenyo sa Pagbalot (ISBN: 9057680548)

Gawain sa Pagsulat

Sumulat ng isang sanaysay o isang talata tungkol sa isang disenyo ng packaging na sa palagay mo ay maaaring mapabuti upang mabawasan ang dami ng plastik o iba pang mga materyales na ginamit, o kumuha ng mas kaunting puwang sa mga istante ng tindahan.

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
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
Posisyon at paggalaw ng mga 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
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 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

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 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

Agham bilang isang pagsisikap ng tao

Mga Prinsipyo at Pamantayan para sa Matematika sa Paaralan

Maunawaan ang mga kahulugan ng pagpapatakbo at kung paano ito nauugnay sa isa't isa

maunawaan ang mga epekto ng pagpaparami at paghati ng buong bilang;
kilalanin at gamitin ang mga ugnayan sa pagitan ng mga operasyon

Paglutas ng Problema

Malutas ang mga problemang lumitaw sa matematika at sa iba pang mga konteksto

Connections

Kilalanin at ilapat ang matematika sa mga konteksto sa labas ng matematika

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.

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.

Ang Dinisenyo na Daigdig

Pamantayan 19: Ang mga mag-aaral ay bubuo ng isang pag-unawa sa at magagawang pumili at gumamit ng mga teknolohiya sa pagmamanupaktura.

Worksheet ng Mag-aaral

Pagtutulungan at Pagpaplano ng Engineering

Ikaw ay isang pangkat ng mga inhinyero ng pagmamanupaktura na binigyan ng hamon ng pagdidisenyo ng pinakamaliit, pinakamagaan na pakete ng lahat ng mga koponan sa engineering sa iyong silid-aralan na mapoprotektahan ang isang solong chip ng patatas na ipinadala sa pamamagitan ng koreo mula sa isang malayong lokasyon sa iyong paaralan.

Phase ng Pagpaplano at Disenyo

Ang bawat koponan ay binigyan ng isang hanay ng mga materyales. Suriin ang mga ito bilang isang pangkat at iguhit ang iyong disenyo ng packaging sa kahon sa ibaba o gumamit ng ibang pahina. Pag-isipan ang tungkol sa lakas, laki, at bigat ng package habang idinisenyo mo ang iyong pakete. Baka gusto mong isaalang-alang kung gaano mabubuhay ang iyong pakete kung mahahanap nito ang kanyang sarili sa ilalim ng isang salansan ng mga mabibigat na kahon habang nagpapadala! Mayroon ding maraming mga patakaran na dapat mong sundin, na susuriin ng iyong guro sa iyo upang ang iyong pakete ay hindi na-disqualify.

Phase ng Konstruksiyon

Buuin ang iyong pakete, at pagkatapos ay kumpletuhin ang mga katanungan sa ibaba:

1) Gaano kahalintulad ang iyong disenyo sa aktwal na package na iyong itinayo.

2) Kung nalaman mong kailangan mong gumawa ng mga pagbabago sa panahon ng konstruksyon, ilarawan kung bakit ka nagbago.

Phase ng Pagpapadala

Ang iyong guro ay gagawa ng isang sistema ng pagpapadala para sa lahat ng mga pakete na nilikha sa iyong silid-aralan.

Yugto ng Pagsusuri

Kapag ang lahat ng mga pakete ay dumating sa iyong paaralan, magtatrabaho ka sa mga koponan upang suriin ang mga pakete.

Scoring

Ang sumusunod na tatlong mga sukat ay dapat gawin para sa bawat papasok na package:

Mass ng pakete sa Kg's sa hindi bababa sa 3 makabuluhang mga numero.
Dami ng pakete sa cubic centimeter sa hindi bababa sa 3 makabuluhang mga numero.
Intactness score ng maliit na tilad sa sumusunod na sukat:

100 Mga Punto: tulad ng bago, perpekto

50 puntos: bahagyang nasira; basag ngunit sa isang piraso pa rin

10 Mga Punto: nasira sa 2-5 na piraso

5 Mga Punto: nasira sa 6-20 na piraso

1 Punto: pinaghiwalay sa higit sa 20 piraso; gumuho

Tukuyin ang pangkalahatang iskor para sa bawat pakete upang matukoy ang nangungunang pagmamarka ng "koponan sa engineering." Gamitin ang sumusunod na equation:

Marka ng kawalang-kilos (c)

Pangkalahatang Kalidad =_________________________

[masa sa Kg (a) x dami sa cc (b)]

Halimbawa: a. masa = 0.145 kg b. dami = 240 cc c. intactness score = 100

Pangkalahatang Iskor: (c) 100 / [(a) 0.145 kg x (b) 240 cc] = 2.87

Gumawa ng isang tsart upang subaybayan ang mga pakete para sa bawat koponan sa engineering sa iyong klase at tingnan kung sino ang may pinakamahusay na pangkalahatang iskor.