Uçuşa Başla!

Malzemeler

• Ölçüm bandı
• Hedef için kutu, gol veya sıra
• Bir spor salonu veya güzel bir gün - dışarıda test etmek için!

İşlem

• Her takım, planörlerini bir başlangıç ​​noktasından on beş metre ötedeki bir hedefe uçurarak tasarımlarını test edecek. Her planörün başarıyla uçtuğu mesafeyi ölçün ve kaydedin.
• Uçuş testi yapmak için, planörlerin öğrencilerden uzaklaşması için bir kutu, hedef veya bank gibi büyük bir hedef belirleyin. Hedef bir kişi, her kanadı “uçurmalıdır”, böylece fırlatmanın gücü tutarlıdır. Kazanan takımı belirlemek için kullanılan üç uçağın en uzak mesafesi ile her uçak üç kez test edilecektir.
• Uçulan mesafeyi belgeleyin ve her testin uçuş yolunu çizin.

Bir planörün nasıl çalıştığının temellerini öğrenin. (Video 1:00)

https://nj.pbslearningmedia.org/resource/arct14.sci.dsattack/how-does-a-glider-work/

Kaynak: PBS Learning Media web sitesi - Design Squad Nation

Nesnelerin nasıl uçtuğunu etkileyen 4 kuvvet vardır (ağırlık, kaldırma, sürükleme ve itme). Uçuş üretmek için birlikte nasıl çalıştıklarını görün. (Video 1:12) 

Kaynak: Smithsonian Education YouTube Kanalı

Dünya Kağıt Uçak Şampiyonası olduğunu biliyor muydunuz? Bu doğru! Red Bull, her yıl Şampiyonaya sponsor olur. Belki bir sonraki rakiplerden biri olabilirsiniz. (Video 3:49)

Kaynak: Red Bull YouTube Kanalı

Tasarım Yarışması

Siz, on beş fit uzaktaki bir hedefe mümkün olduğu kadar düz uçabilen basit malzemelerden bir planör yaratma zorluğuna sahip bir mühendis ekibisiniz.

Kriterler

• Planör, on beş fit ötedeki bir hedefe doğru olabildiğince düz uçmalıdır.

Kısıtlamalar

• Yalnızca sağlanan malzemeleri kullanabilir.
• Kullanılmayan malzemeler diğer ekiplerle paylaşılabilir veya malzemeler takas edilebilir.

1. Sınıfı 2-4 kişilik takımlara ayırın.
2. Uçuşa Çıkma çalışma sayfasını ve tasarımların eskizlerini çizmek için bazı kağıtları dağıtın.
3. Arka Plan Kavramları Bölümündeki konuları tartışın.
4. Mühendislik Tasarım Sürecini, Tasarım Zorluğunu, Kriterleri, Kısıtlamaları ve Malzemeleri gözden geçirin. Zaman izin veriyorsa, tasarım meydan okumasını gerçekleştirmeden önce "Gerçek Dünya Uygulamaları" nı inceleyin.
5. Öğrencilere beyin fırtınası yapmaya ve tasarımlarını çizmeye başlamalarını söylemeden önce, onlardan aşağıdakileri göz önünde bulundurmalarını isteyin:
   ● Bir planörün üç ana parçası: kanatlar, gövde (veya gövde) ve kuyruk
   ● Uçuşu etkileyen 4 kuvvetin dengelenmesi: itme, ağırlık, kaldırma ve sürükleme
   ● Tasarımınızın "ağırlığı" "kaldırma" ile nasıl dengeleniyor?
   ● Stabiliteyi artırmak için kuyrukta bir dengeleyici veya önde ekstra ağırlık gerekirse
6. Her takıma malzemelerini sağlayın.
7. Öğrencilerin günlük eşyalardan bir planör geliştirmeleri gerektiğini ve planörün on beş fit uzaktaki bir hedefe doğru olabildiğince düz uçabilmesi gerektiğini açıklayın.
8. Tasarlamaları ve inşa etmeleri gereken süreyi duyurun (1 saat önerilir).
9. Bir zamanlayıcı veya bir çevrimiçi kronometre Zamanında kalmanızı sağlamak için (geri sayım özelliği) .. Öğrencilere, görevde kalmaları için düzenli "zaman kontrolleri" verin. Mücadele ediyorlarsa, onları daha hızlı bir çözüme götürecek sorular sorun.
10. Öğrenciler buluşur ve planörleri için bir plan geliştirirler. İhtiyaç duyacakları malzemeler üzerinde anlaşırlar, planlarını yazarlar / çizerler ve planlarını sınıfa sunarlar. Takımlar, ideal parça listelerini geliştirmek için diğer takımlarla sınırsız malzeme ticareti yapabilir.
11. Takımlar tasarımlarını oluşturur.
12. Her planörü bir başlangıç ​​noktasından on beş metre uzaktaki bir hedefe uçurarak planör tasarımlarını test edin. Her planörün başarıyla uçtuğu mesafeyi ölçün ve kaydedin.
13. Takımlar uçulan mesafeyi belgelemeli ve her testin uçuş yolunu çizmelidir.
14. Sınıf olarak, öğrenci yansıtma sorularını tartışın.
15. Konuyla ilgili daha fazla içerik için, "Gerçek Dünya Uygulamaları" ve "Daha Derin Kazma" bölümlerine bakın.

Öğrenci Yansıması (mühendislik defteri)

1. Son planörünüz orijinal tasarım şablonunuza ne kadar benziyordu?
2. İnşaat aşamasında değişiklik yapmanız gerektiğini fark ettiyseniz, ekibinizin neden revizyon yapmaya karar verdiğini açıklayın.
3. İnşaat sırasında ek malzeme eklemeniz gerektiğini fark ettiniz mi? Ne eklediniz ve neden?
4. Mühendislerin, geliştirmenin üretim aşamasında sık sık orijinal planlarını değiştirdiğini düşünüyor musunuz? Bunun planlanan bir tasarımı veya üretim bütçesini nasıl etkileyeceğini düşünüyorsunuz?
5. Nihai inşaat için hangi malzemeleri seçeceğinize nasıl karar verdiniz? Planörünüzün uçmasına yardımcı olabileceğini düşündüğünüz malzemeler hakkında neydi?
6. Planörünüzün parçalarının şekline nasıl karar verdiniz? Planörünüzün uçmasına yardımcı olabileceğini düşündüğünüz her parçanın şekli neydi?

Ders, daha büyük öğrenciler için 1 ders dönemi kadar kısa bir sürede yapılabilir. Bununla birlikte, öğrencilerin acele hissetmelerine yardımcı olmak ve öğrenci başarısını sağlamak için (özellikle daha genç öğrenciler için) dersi iki döneme ayırın, öğrencilere beyin fırtınası yapmaları, fikirleri test etmeleri ve tasarımlarını tamamlamaları için daha fazla zaman verin. Bir sonraki sınıf döneminde testi ve sorgulamayı gerçekleştirin.

• Aerodinamik: Bir nesnenin havada ne kadar kolay hareket edebileceğini etkileyen nitelikleri.
• Kısıtlamalar: Malzeme, zaman, takım boyutu vb. İle ilgili kısıtlamalar.
• Kriterler: Tasarımın genel boyutu gibi karşılaması gereken koşullar.
• Sürüklemek: Etraftaki havaya göre hareket eden herhangi bir nesnenin bağıl hareketinin tersine etki eden kuvvet.
• Mühendisler: Dünyanın mucitleri ve problem çözücüleri. Mühendislikte yirmi beş ana uzmanlık tanınmıştır (infografiğe bakınız).
• Mühendislik Tasarım Süreci: Süreç mühendisleri sorunları çözmek için kullanırlar.
• Mühendislik Zihin Alışkanlıkları (EHM): Mühendislerin düşündüğü altı benzersiz yol.
• tekrarlama: Test etme ve yeniden tasarlama tek bir yinelemedir. Tekrarlayın (birden çok yineleme).
• asansör: Ağırlığa karşı koymaya yardımcı olan aerodinamik bir kuvvet. Bir nesne ne kadar ağırsa, asansörün ona karşı çalışması ve uçması o kadar zordur.
• Basınç: Bir şeye, onunla doğrudan temas halinde olan başka bir şey tarafından kuvvet uygulanması.
• Prototip: Test edilecek çözümün çalışma modeli.
• Itme: Bir uçağın, hava aracının ve parçalarının şekli ile birlikte havada ileriye doğru hareketi (hızı) veya itmesi.
• Hız: Bir nesnenin belirli bir yönde ne kadar hızlı hareket ettiği.
• Ağırlık: Her şeyin ağırlığı vardır, bu da yerçekimi kuvvetlerinin bir sonucudur. Planör tasarımı için seçilen malzemeler, uçmak için "kaldırma" ile dengelenmesi gereken bir ağırlığa sahip olacaktır.

İnternet Bağlantıları

• NASA: Wright Kardeşler Buluş Süreci
• NASA: Wright Yöntemini Yeniden Yaşamak

Önerilen Kaynaklar

• Jet Uçağı: Nasıl Çalışır, David Macaulay (ISBN: 978-1626722118)
• Büyük Uçak Kitabı, DK (ISBN: 978-1465445070)
• Uçuş, DK (ISBN: 978-0756673178)

Yazma aktivitesi

Planör teknolojisinin son yüz yılda nasıl değiştiğine dair bir makale veya paragraf yazın. Ya da insanların uçabildiği için dünyanın nasıl etkilendiğini düşündüğünüz hakkında bir makale yazın.

Müfredat Çerçevelerine Uyum

Not: Bu serideki ders planları, aşağıdaki standartlardan bir veya daha fazlasıyla uyumludur:  

• ABD Bilim Eğitimi Standartları (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• ABD Yeni Nesil Bilim Standartları (http://www.nextgenscience.org/) 
• Uluslararası Teknoloji Eğitimi Derneği'nin Teknolojik Okuryazarlık Standartları (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• ABD Ulusal Matematik Öğretmenleri Konseyi'nin Okul Matematiği İlkeleri ve Standartları (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• Matematik için ABD Ortak Çekirdek Eyalet Standartları (http://www.corestandards.org/Math)
• Bilgisayar Bilimleri Öğretmenleri Derneği K-12 Bilgisayar Bilimleri Standartları (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Yeni Nesil Bilim Standartları (3-5. Sınıflar)

Anladıklarını gösteren öğrenciler şunları yapabilir:

• 3-PS2-1. Dengeli ve dengesiz kuvvetlerin bir nesnenin hareketi üzerindeki etkilerine dair kanıt sağlamak için bir araştırma planlayın ve yürütün. 
• 3-PS2-2. Gelecekteki hareketi tahmin etmek için bir modelin kullanılabileceğine dair kanıt sağlamak için bir nesnenin hareketinin gözlemlerini ve / veya ölçümlerini yapın. 
• 3-5-ETS1-1. Başarı için belirlenmiş kriterler ve malzemeler, zaman veya maliyet üzerindeki kısıtlamaları içeren bir ihtiyacı veya isteği yansıtan basit bir tasarım problemi tanımlayın.
• 3-5-ETS1-2. Her birinin sorunun kriterlerini ve kısıtlamalarını ne kadar iyi karşılayacağına bağlı olarak bir soruna birden çok olası çözüm üretin ve karşılaştırın.
• 3-5-ETS1-3. Bir modelin veya prototipin iyileştirilebilecek yönlerini belirlemek için değişkenlerin kontrol edildiği ve başarısızlık noktalarının dikkate alındığı adil testler planlayın ve uygulayın.
• 5-PS2-1. Dünya'nın nesnelere uyguladığı yerçekimi kuvvetinin aşağı doğru yönlendirildiğine dair bir argümanı destekleyin.

ABD Matematik için Ortak Çekirdek Eyalet Standartları (3-5. Sınıflar)

• Üçüncü Sınıf: Verileri Temsil Etme ve Yorumlama (CCSS.MATH.CONTENT.3.MD.B.4)
• Dördüncü Sınıf: Verileri Temsil Etme ve Yorumlama (CCSS.MATH.CONTENT.4.MD.B.4)
• Beşinci Sınıf: Verileri Gösterme ve Yorumlama (CCSS.MATH.CONTENT.5.MD.B.2)

Uluslararası Teknoloji Eğitimi Derneği'nin Teknolojik Okuryazarlık Standartları (3-5. Sınıflar)

• Bölüm 8 - Tasarımın Nitelikleri
  • Tasarım Tanımları
  • Tasarım Gereksinimleri
• Bölüm 9 - Mühendislik Tasarımı
  • Mühendislik Tasarım Süreci
  • Yaratıcılık ve Tüm Fikirleri Düşünmek
  • Modeller
• Bölüm 10 - Sorun Çözmede Sorun Giderme, Araştırma ve Geliştirme, Buluş ve Deneyimin Rolü
  • Sorun giderme
  • Buluş ve yenilik
  • deneme
• Bölüm 11 - Tasarım Sürecini Uygulayın
  • Bilgi toplamak
  • Bir çözümü görselleştirin
  • Çözümleri test edin ve değerlendirin
  • Bir tasarımı geliştirin

Öğrenci Çalışma Sayfaları

• Svahili