Paraşütle oynamak

Materyal Oluşturma (Her ekip için)

Gerekli Malzemeler (Ticaret / Olasılıklar Tablosu)

• İp topu
• Plastik çöp torbaları
• Plastik poşetler
• Kağıt yaprak
• Kahve filtreleri
• Gazeteler
• Alüminyum folyo
• Metal rondelalar (3cm çap)

Test Malzemeleri

• Ölçüm çubuğu veya bant
• Küçük merdiven
• Dize / bant
• Kağıt tabak

Malzemeler

• Ölçüm çubuğu veya Ölçüm Bandı
• Küçük merdiven
• Dize / bant
• Kağıt tabak

süreci

Bant, ip ile yere 10 cm'lik yuvarlak bir hedef yapın veya bir kağıt tabak kullanabilirsiniz. Paraşütleri 2 metre yükseklikten düşürmek için küçük bir merdiven kullanın. Düşme yüksekliği yıkayıcının alt kenarından ölçülmelidir (paraşütten asılı).

Tasarım Yarışması

Günlük eşyalardan bir paraşüt tasarlama görevi verilen bir mühendis ekibisiniz. Zorluğunuz, bir metal yıkayıcıyı 2 metre yükseklikten yere taşıyabilen ve 10 santimetrelik yuvarlak bir hedefi mümkün olan en yavaş alçalma hızıyla vurabilen bir paraşüt tasarlamaktır.  

Kriterler 

• 2 metre yükseklikten yere bir adet metal rondela taşımalı ve 10 santimetrelik bir hedefi mümkün olan en yavaş alçalma hızıyla vurmalıdır.

Kısıtlamalar

• Yalnızca sağlanan malzemeleri kullanın.
• Takımlar sınırsız malzeme ticareti yapabilir.

1. Sınıfı 2-3 kişilik takımlara ayırın.
2. Bir Paraşüt Tasarlayın çalışma sayfasının yanı sıra tasarımların eskizlerini çizmek için bazı kağıt yapraklarını dağıtın. 
3. Arka Plan Kavramları Bölümündeki konuları tartışın. 
4. Mühendislik Tasarım Sürecini, Tasarım Zorluğunu, Kriterleri, Kısıtlamaları ve Malzemeleri gözden geçirin. 
5. Öğrencilere beyin fırtınası yapmaya ve tasarımlarını çizmeye başlamalarını söyleyin.
6. Her takıma malzemelerini sağlayın.
7. Öğrencilerin, 2 metre yükseklikten yere bir metal yıkayıcı taşıyabilen gündelik eşyalardan kendi çalışma paraşütlerini geliştirmeleri gerektiğini açıklayın. Paraşüt, en düşük alçalma hızıyla 10 santimetre çapındaki bir hedefi vurmalıdır. 
8. Öğrenciler inşa etmeye başlamadan önce, bir paraşütün nasıl çalıştığını ve tasarımda neyin benzersiz olduğunu tartışın.
9. Tasarlamaları ve inşa etmeleri gereken süreyi duyurun (1 saat önerilir). Öğrencilere, paraşütlerinin hedefi vurması ne kadar uzun sürerse o kadar iyi olduğunu akılda tutmalarını hatırlatın. 
10. Zamanında kalmanızı sağlamak için bir zamanlayıcı veya çevrimiçi bir kronometre (geri sayım özelliği) kullanın. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Öğrencilere, görevde kalmaları için düzenli "zaman kontrolleri" verin. Mücadele ediyorlarsa, onları daha hızlı çözüme götürecek sorular sorun. 
11. Öğrenciler buluşur ve paraşütleri 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.
12. Takımlar tasarımlarını oluşturur. 
13. Paraşüt tasarımlarını test edin. Her takımın tasarımlarını test etmek için 4 şansı olacak. Bant, ip ile yere 10 cm'lik yuvarlak bir hedef yapın veya bir kağıt tabak kullanabilirsiniz. Paraşütleri 2 metre yükseklikten düşürmek için küçük bir merdiven kullanın. Düşme yüksekliği yıkayıcının alt kenarından ölçülmelidir (paraşütten asılı).
14. Takımlar, 4 testin her biri için, paraşütlerinin hedefi vurması için geçen süreyi ve hedeften indiği mesafeyi belgelemelidir. Daha sonra hızı hesaplamalıdırlar (2 metrelik düşme yüksekliği bölü düşme süresi). 4 testin ortalaması nihai puan olarak kabul edilir. 
15. Sınıf olarak, öğrenci yansıtma sorularını tartışın.
16. Konuyla ilgili daha fazla içerik için "Daha Derin Kazma" bölümüne bakın.

Öğrenci Yansıması (mühendislik defteri)

1. Hedefi vurabilecek bir paraşüt yaratmayı başardınız mı? Eğer öyleyse, en yavaş iniş hızınız neydi? Değilse, neden başarısız oldu?
2. İnşaat aşamasında orijinal tasarımınızı gözden geçirmeye veya ek malzeme talep etmeye karar verdiniz mi? Neden?
   
3. Diğer takımlarla herhangi bir malzeme ticareti görüştünüz mü? Bu süreç sizin için nasıl işledi?
4. Sağlananlardan farklı materyallere erişiminiz olsaydı, ekibiniz ne isterdi? Neden?
5. Mühendislerin sistemlerin veya ürünlerin yapımı sırasında orijinal planlarını uyarlamaları gerektiğini düşünüyor musunuz? Neden yapabilirler?
6. Her şeyi baştan yapmak zorunda olsaydınız, planladığınız tasarım nasıl değişirdi? Neden?
7. İyi çalıştığını düşündüğünüz diğer takımların hangi tasarımları veya yöntemleri denediğini gördünüz?
8. Yalnız çalışsaydın bu projeyi daha kolay tamamlayabilir miydin? Açıklamak…
9. Daha ağır bir yükü taşımanız gerekirse, tasarımınızda ne tür değişiklikler yapmanız gerektiğini düşünüyorsunuz? Dene!

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.

• Kanopi: Paraşütün üst kısmı.
• Kısıtlamalar: Malzeme, zaman, ekibin büyüklüğü vb. ile ilgili sınırlamalar.
• Kriterler: Tasarımın genel boyutu vb. gibi karşılaması gereken koşullar.
• İniş: Aşağıya inme eylemi veya süreci
• Mühendisler: Dünyanın mucitleri ve problem çözücüleri. Mühendislikte yirmi beş ana uzmanlık tanınır (infografiğe bakın).
• Mühendislik Tasarım Süreci: Süreç mühendisleri sorunları çözmek için kullanır. 
• Mühendislik Zihni Alışkanlıkları (EHM): Mühendislerin düşündüğü altı benzersiz yol.
• Yineleme: Test ve yeniden tasarım bir yinelemedir. Tekrarla (birden çok yineleme).
• Paraşütler: Nesnelerin hareketini yavaşlatmak için kullanılan cihazlar. Paraşütler tipik olarak düşen nesnelerin hareketini yavaşlatmak için kullanılır, ancak yarış arabaları gibi yatay olarak hareket eden nesneleri yavaşlatmak için de kullanılabilirler.
• Yük: Bir araç, uçak veya uzay aracı tarafından taşınan ağırlık.
• Prototip: Test edilecek çözümün çalışan bir modeli.
• Ram-air paraşütü: Bugün gördüğümüz insanların kullanması amaçlanan paraşütlerin çoğu ram-air paraşütlerdir. Koç tipi paraşütteki kanopi, hava dolu hücreler oluşturmak için birbirine dikilen 2 kat malzemeden oluşur. 
• Şerit ve halka paraşüt: Süpersonik hızlarda kullanılır.
• Yuvarlak paraşüt: Çoğu insanın aşina olduğu paraşüt, yuvarlak paraşüttür. Yuvarlak paraşüt, dairesel bir kanopi ile karakterizedir. 
• Kare paraşüt: Kare veya haç şeklindeki paraşüt, kare şeklinde bir kanopiye sahiptir. Kare paraşütler faydalıdır çünkü kullanıcının sarsılmasını azaltırlar ve daha yavaş bir iniş hızına sahiptirler; yaralanmaları azaltmak.

İnternet Bağlantıları

• NOVA - Bir Paraşüt Tasarla 
• Paraşütün Tarihi

Önerilen Kaynaklar

• İpeksi Kanopi: Paraşütün Tarihi (ISBN: 978-1853108556)  
• Gökyüzü İnsanları: Paraşütle Atlama Tarihi (ISBN: 978-1853108693) 

Yazma aktivitesi 

Leonardo DaVinci'nin konik paraşütünü araştırın ve modern paraşüt tasarımlarıyla karşılaştırın ve karşılaştırın.

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)

Ulusal Bilim Eğitimi Standartları K-4 Sınıfları (4-9 yaş)

İÇERİK STANDART A: Araştırma Olarak Bilim

Aktiviteler sonucunda tüm öğrenciler gelişmelidir

• Bilimsel araştırma yapmak için gerekli yetenekler 

İÇERİK STANDART B: Fiziksel Bilimler

Aktivitelerin bir sonucu olarak, tüm öğrenciler bir anlayış geliştirmelidir.

• Nesnelerin ve malzemelerin özellikleri
• Nesnelerin konumu ve hareketi 

İÇERİK STANDART G: Bilimin Tarihi ve Doğası

Aktivitelerin bir sonucu olarak, tüm öğrenciler,

• Bir insan çabası olarak bilim 

Ulusal Bilim Eğitimi Standartları 5-8. Sınıflar (10-14 yaş)

İÇERİK STANDART A: Araştırma Olarak Bilim

Aktiviteler sonucunda tüm öğrenciler gelişmelidir

• Bilimsel araştırma yapmak için gerekli yetenekler 

İÇERİK STANDART B: Fiziksel Bilimler

Faaliyetlerinin bir sonucu olarak, tüm öğrenciler bir anlayış geliştirmelidir.

• Hareketler ve kuvvetler 

İÇERİK STANDART F: Kişisel ve Sosyal Perspektiflerde Bilim

Aktivitelerin bir sonucu olarak, tüm öğrenciler,

• Toplumda bilim ve teknoloji 

İÇERİK STANDART G: Bilimin Tarihi ve Doğası

Aktivitelerin bir sonucu olarak, tüm öğrenciler,

• Bilim tarihi 

Ulusal Bilim Eğitimi Standartları 9-12. Sınıflar (14-18 yaş)

İÇERİK STANDART A: Araştırma Olarak Bilim

Aktiviteler sonucunda tüm öğrenciler gelişmelidir

• Bilimsel araştırma yapmak için gerekli yetenekler 

İÇERİK STANDART B: Fiziksel Bilimler 

Faaliyetlerinin bir sonucu olarak, tüm öğrenciler,

• Hareketler ve kuvvetler 

İÇERİK STANDART F: Kişisel ve Sosyal Perspektiflerde Bilim

Aktivitelerin bir sonucu olarak, tüm öğrenciler,

• Yerel, ulusal ve küresel zorluklarda bilim ve teknoloji 

Ulusal Bilim Eğitimi Standartları 9-12. Sınıflar (14-18 yaş)

İÇERİK STANDART G: Bilimin Tarihi ve Doğası

Etkinlikler sonucunda, tüm öğrenciler Tarihsel bakış açılarını anlamalıdır.

• Bilim tarihi

Yeni Nesil Bilim Standartları 2-5. Sınıflar (7-11 Yaş)

Madde ve Etkileşimleri 

Anladıklarını gösteren öğrenciler şunları yapabilir:

• 2-PS1-2. Hangi malzemelerin amaçlanan bir amaca en uygun özelliklere sahip olduğunu belirlemek için farklı malzemelerin test edilmesinden elde edilen verileri analiz edin.

Enerji

Anladıklarını gösteren öğrenciler şunları yapabilir:

• 4-PS3-1. Bir nesnenin hızı ile o nesnenin enerjisini ilişkilendiren bir açıklama oluşturmak için kanıt kullanın.

Mühendislik tasarımı 

Anladıklarını gösteren öğrenciler şunları yapabilir:

• 3-5-ETS1-1.Başarı için belirlenmiş kriterler ve malzeme / zaman / maliyet üzerindeki kısıtlamaları içeren bir ihtiyacı veya talebi yansıtan basit bir tasarım problemi tanımlayın.
• 3-5-ETS1-2. Sorunun kriterlerini / kısıtlamalarını her birinin ne kadar iyi karşıladığına 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.

Yeni Nesil Bilim Standartları 6-8. Sınıflar (11-14 Yaş)

Mühendislik tasarımı 

Anladıklarını gösteren öğrenciler şunları yapabilir:

• MS-ETS1-1 İlgili bilimsel ilkeleri ve olası çözümleri sınırlayabilecek insanlar ve doğal çevre üzerindeki potansiyel etkileri dikkate alarak, başarılı bir çözüm sağlamak için bir tasarım probleminin kriterlerini ve kısıtlamalarını yeterli hassasiyetle tanımlayın.
• MS-ETS1-2, problemin kriterlerini ve kısıtlamalarını ne kadar iyi karşıladıklarını belirlemek için sistematik bir süreç kullanarak rakip tasarım çözümlerini değerlendirin.

Okul Matematiği İlkeleri ve Standartları (11 - 14 yaş)

Ölçüm Standardı

-Ölçüleri belirlemek için uygun teknikleri, araçları ve formülleri uygulayın. 

• Hız ve yoğunluk gibi özellikler için hızları ve türetilmiş ölçümleri içeren basit problemleri çözer. 

Okul Matematiği İlkeleri ve Standartları (14 - 18 yaş)

Ölçüm Standardı

- Ölçümleri belirlemek için uygun teknikleri, araçları ve formülleri uygulayın.

• ölçüm durumlarında kesinlik, doğruluk ve yaklaşık hatayı analiz edin.

Okul Matematiği 2-8. Sınıflar için Ortak Çekirdek Eyalet Standartları (7-14 yaş)

Ölçüm ve veriler

• Standart birimlerde uzunlukları ölçün ve tahmin edin.
• CCSS.Math.Content.2.MD.A.1 Cetveller, kıstaslar, ölçüm çubukları ve ölçüm bantları gibi uygun araçları seçip kullanarak bir nesnenin uzunluğunu ölçün.
• CCSS.Math.Content.2.MD.A.3 İnç, fit, santimetre ve metre birimlerini kullanarak uzunlukları tahmin edin.

Teknolojik Okuryazarlık Standartları - Tüm Yaşlar

Dizayn

• Standart 8: Öğrenciler tasarımın niteliklerine ilişkin bir anlayış geliştireceklerdir.
• Standart 9: Öğrenciler bir mühendislik tasarımı anlayışı geliştireceklerdir.
• Standart 10: Öğrenciler sorun giderme, araştırma ve geliştirme, icat ve yenilik ve problem çözmede deney yapmanın rolüne ilişkin bir anlayış geliştireceklerdir.

Günlük eşyalardan bir paraşüt tasarlama görevi verilen bir mühendis ekibisiniz. Zorluğunuz, bir metal yıkayıcıyı 2M yükseklikten yere taşıyabilen ve 10 cm'lik bir hedefi mümkün olan en yavaş alçalma hızıyla vurabilen bir paraşüt tasarlamaktır. En yavaş alçalma hızı ile hedefi vurabilen paraşüt kazanır.

Planlama evresi

Ekip olarak toplanın ve çözmeniz gereken sorunu tartışın. Ardından paraşütünüz için bir tasarım geliştirin ve üzerinde anlaşın. Hangi malzemeleri kullanmak istediğinizi belirlemeniz gerekecek.

Tasarımınızı aşağıdaki kutuya çizin ve kullanmayı planladığınız parçaların açıklamasını ve sayısını belirttiğinizden emin olun. Tasarımınızı sınıfa sunun.

Dersten geri bildirim aldıktan sonra takımlarınızın planını gözden geçirmeyi seçebilirsiniz.

Yapı aşaması

Paraşütünüzü oluşturun. İnşaat sırasında ek malzemelere ihtiyacınız olduğuna veya tasarımınızın değişmesi gerektiğine karar verebilirsiniz. Sorun değil - sadece yeni bir taslak yapın ve malzeme listenizi gözden geçirin.

Test Aşaması

Her takım paraşütlerini test edecek. Yıkayıcıyı destekleyebildiğinizden ve en yavaş iniş hızına ulaşabileceğinizden emin olmak için testinize zaman ayırmanız gerekecek.

Değerlendirme

Ekiplerinizin sonuçlarını değerlendirin, değerlendirme çalışma sayfasını doldurun ve bulgularınızı sınıfa sunun.

Takımınızın Paraşütlerle Oynama Dersindeki sonuçlarını değerlendirmek için bu çalışma sayfasını kullanın:

1. Hedefi vurabilecek bir paraşüt oluşturmayı başardınız mı?  Eğer öyleyse, en yavaş iniş hızınız neydi?  Değilse, neden başarısız oldu?

2. İnşaat aşamasındayken orijinal tasarımınızı revize etmeye veya ek malzeme talep etmeye karar verdiniz mi? Neden?

3. Diğer takımlarla herhangi bir malzeme ticareti görüştünüz mü? Bu süreç sizin için nasıl işledi?

4. Sağlananlardan farklı materyallere erişiminiz olsaydı, ekibiniz ne isterdi? Neden?

5. Mühendislerin sistemlerin veya ürünlerin yapımı sırasında orijinal planlarını uyarlamaları gerektiğini düşünüyor musunuz? Neden yapabilirler?

6. Her şeyi yeniden yapmak zorunda olsaydınız, planladığınız tasarım nasıl değişirdi? Neden?

7. İyi çalıştığını düşündüğünüz diğer takımların hangi tasarımları veya yöntemleri denediğini gördünüz?

8. Yalnız çalışsaydınız bu projeyi daha kolay tamamlayabileceğinizi düşünüyor musunuz? Açıklamak…

9. Daha ağır bir yükü taşımanız gerekirse, tasarımınızda ne tür değişiklikler yapmanız gerektiğini düşünüyorsunuz? Dene!

• Arapça
• Svahili