Fizzy Nano tanlovi

Qurilish materiallari (har bir jamoa uchun)

Kerakli materiallar

• Toza krujkalar
• Antatsid tabletkalari yoki S vitamini tabletkalari (fizz ishlab chiqaradigan har qanday turdagi tabletkalar)
• suv
• Konvert (planshetni maydalash uchun)

Dizayn chaqiruvi

Siz muhandislar guruhisiz, ular suv bilan tanishganda o'zini qanday tutishini hujjatlashtirish uchun butun va maydalangan gazlangan planshetlar yordamida tajriba o'tkazish vazifasini topshiradilar.

Mezonlar

• "Gazlangan" tabletkalardan foydalanish kerak.

Cheklovlar

• Faqat taqdim etilgan materiallardan foydalaning.

1. Sinfni 3-4 kishidan iborat jamoalarga ajrating.
2. Fizzy Nano ishchi varag'ini tarqatib yuboring.
3. Fon tushunchalari bo'limidagi mavzularni muhokama qiling. Darsni tanishtirish uchun o'quvchilardan quyoshdan saqlovchi vositaning faol moddasi kabi materialning hajmi uning ishlashiga ta'sir qiladi deb o'ylaysizmi, degan savolni ko'rib chiqing.
4. Muhandislik loyihalash jarayoni, dizayndagi da'vo, mezon, cheklovlar va materiallarni ko'rib chiqing.
5. Talabalarga o'zlarining muammolarini ko'rib chiqishga ko'rsatma bering va jamoa bo'lib antatsid tabletkalarini maydalash ularning suvda qanday harakat qilishiga qanday ta'sir ko'rsatishini hal qiling. Ular butun planshetga ezilgan planshetga nisbatan suv qo'shganda, ular boshqacha bo'lishi mumkin deb o'ylaydigan gipotezalarni hujjatlashtirishi kerak.
6. Qiyinchilikni bajarish uchun qancha vaqt kerakligini e'lon qiling (1 soat tavsiya etiladi).
7. Vaqtni ushlab turish uchun taymer yoki on-layn sekundomerdan foydalaning (hisoblashning orqaga qaytish xususiyati). (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). O'quvchilarga doimiy ravishda "vaqt tekshiruvlarini" berib turing, shunda ular o'z vazifalarida qoladilar. Agar ular qiynalayotgan bo'lsa, ularni tezroq echimga olib boradigan savollar bering.
8. Har bir jamoani o'z materiallari bilan ta'minlang.
9. Jamoalarga bitta tabletkani maydalab, stakanga joylashtiring va 5 oz./150ml suv qo'shing. Talabalar nima sodir bo'lishini kuzatishlari va o'z farazlarini haqiqiy natijalar bilan taqqoslashlari kerak.
10. Keyin, jamoalarga bitta butun tabletkani stakanga solib, 5 oz./150ml suv qo'shishni buyuring. Talabalar nima sodir bo'lishini kuzatishlari va o'z farazlarini haqiqiy natijalar bilan taqqoslashlari kerak.
11. Sinf sifatida talabaning mulohaza savollarini muhokama qiling.
12. Mavzu bo'yicha ko'proq tarkibni "Chuqurroq qazish" bo'limiga qarang.

Talaba aksi (muhandislik daftarchasi)

1. Voqealar bilan taqqoslaganda sizning farazingiz qanchalik to'g'ri edi?
2. Siz ko'rgan narsalar sizni nima ajablantirdi?
3. Boshqa talabalar jamoalari tomonidan yana qanday farazlar ishlab chiqilgan?
4. Agar uning o'rniga kattaroq butun planshetdan foydalansangiz nima bo'lishi mumkin deb o'ylaysiz? Agar siz planshetni changga aylantira olsangiz nima bo'ladi?
5. Sizningcha, jamoa bo'lib ishlash ushbu loyihani osonlashtirdimi yoki qiyinlashtirdimi? Nima uchun?
6. Sirt maydoni boshqa materialga qanday ta'sir qilishiga misol keltiring.

Kattaroq o'quvchilar uchun darsni 1 ta dars davrida bajarish mumkin. Biroq, o'quvchilarga shoshqaloqlik his qilishiga yordam berish va o'quvchilarning muvaffaqiyatini ta'minlash uchun (ayniqsa yosh o'quvchilar uchun), darsni ikki davraga bo'linib, o'quvchilarga aqliy hujum qilish, g'oyalarni sinab ko'rish va ularning dizaynini yakunlash uchun ko'proq vaqt ajrating. Keyingi sinf davrida test sinovlari va hisobotlarni o'tkazing.

Nanotexnologiya nima?

Sizning qon tomiringiz orqali harakat qilayotgan qizil qon hujayrasi harakatini kuzata olishingizni tasavvur qiling. Natriy va xlor atomlarini bir-biriga yaqinlashganda ularni kuzatib borishni istagan bo'lar edik, aslida elektronlarni o'tkazish va tuz kristalini hosil qilish yoki harorat ko'tarilayotganda molekulalarning tebranishini kuzatish. So'nggi bir necha o'n yilliklar davomida ishlab chiqilgan va takomillashtirilgan vositalar yoki "doiralar" tufayli biz ushbu xat boshidagi ko'plab misollar kabi vaziyatlarni kuzatishimiz mumkin. Molekulyar yoki atom miqyosidagi materiallarni kuzatish, o'lchash va hattoki ularni boshqarish qobiliyati nanotexnologiya yoki nanologiya deb ataladi. Agar bizda nano "narsa" bo'lsa, bizda bu narsalarning milliarddan biri bor. Olimlar va muhandislar nano prefiksni juda ko'p miqdordagi miqdorni ifodalash uchun metr (uzunlik), soniya (vaqt), litr (hajm) va gramm (massa) kabi ko'plab "biron narsalarga" qo'llaydilar. Ko'pincha nano uzunlik o'lchoviga qo'llaniladi va biz nanometrlarni (nm) o'lchaymiz va gaplashamiz. Alohida atomlarning diametri 1 nm dan kichikroq bo'lib, uning uzunligi 10 nm bo'lgan chiziq hosil qilish uchun ketma-ket 1 ga yaqin vodorod atomlarini oladi. Boshqa atomlar vodoroddan kattaroq, ammo baribir diametri nanometrdan kam. Oddiy virus diametri 100 nm, bakteriya esa quyruqgacha 1000 nm atrofida. Ilgari ko'zga ko'rinmas nanoskop dunyosini kuzatishimizga imkon beradigan vositalar Atomik kuch mikroskopi va skanerlash elektron mikroskopidir.

Kichik qanchalik katta?

Nanobashkada qanday kichik narsalar borligini tasavvur qilish qiyin bo'lishi mumkin. Quyidagi mashq sizga qanchalik "katta" bo'lishi mumkinligini tasavvur qilishga yordam beradi! Bouling, billiard to'pi, tennis to'pi, golf to'pi, marmar va no'xatni ko'rib chiqing. Ushbu narsalarning nisbiy kattaligi haqida o'ylab ko'ring.

Elektron mikroskopni skanerlash

Skanerlash elektron mikroskopi - bu mikroskopning maxsus turi bo'lib, u namunali sirtni tasvirlarini rasterli skanerlash tartibida yuqori energiyali elektron nurlari bilan skanerlash orqali hosil qiladi. Rastrli skanerlashda rasm "skanerlash chiziqlari" deb nomlanuvchi (odatda gorizontal) chiziqlar ketma-ketligiga kesiladi. Elektronlar namunani tashkil etuvchi atomlar bilan o'zaro ta'sir qiladi va sirt shakli, tarkibi va hatto elektr tokini o'tkazishi mumkinligi to'g'risida ma'lumot beruvchi signallarni hosil qiladi. Elektron mikroskoplarni skanerlash bilan olingan ko'plab rasmlarni ko'rish mumkin www.dartmouth.edu/~emlab/gallery

• Cheklovlar: materiallar, vaqt, jamoa hajmi va boshqalar bilan bog'liq cheklovlar.
• Mezonlar: Dizayn qondirishi kerak bo'lgan shartlar, masalan, uning umumiy hajmi va boshqalar.
• Muhandislar: Dunyo ixtirochilari va muammolarni hal qiluvchilar. Muhandislik sohasida yigirma beshta asosiy mutaxassislik tan olingan (infografikaga qarang).
• Muhandislik loyihalash jarayoni: Jarayon muhandislari muammolarni hal qilish uchun foydalanadilar. 
• Aqlning muhandislik odatlari (EHM): Muhandislar o'ylaydigan oltita noyob usul.
• Gipoteza: sinovdan o'tishi mumkin bo'lgan va keyingi o'rganish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan bashorat yoki bilimli taxmin.
• Takrorlash: Sinov va qayta loyihalash bir iteratsiya. Takrorlash (bir necha marta takrorlash).
• Nano o'lchov xususiyatlari: ko'p hollarda boshqa masshtablarda kuzatilgan materiallarning xususiyatlaridan farq qiladi. Masalan, metallarning erish nuqtasini ko'rib chiqaylik. Nanozarrachalar ko'pincha quyma holda mos keladigan metallarga qaraganda pastroq erish nuqtasini namoyish etadi va bu erish nuqtalari o'lchamga bog'liq.
• Nanotexnologiya: molekulyar yoki atom miqyosida materiallarni kuzatish, o'lchash va hatto manipulyatsiya qilish qobiliyati.
• Prototip: sinovdan o'tadigan yechimning ishchi modeli.
• Skanerli elektron mikroskop: Elektron mikroskopning maxsus turi bo'lib, rastrli skanerlash sxemasida yuqori energiyali elektronlar nurlari bilan skanerlash orqali namuna yuzasi tasvirlarini yaratadi.
• Sirt maydoni: ob'ektning qancha ochiq maydonga ega ekanligini o'lchovi. U kvadrat birliklarda ifodalanadi

Internet aloqasi

• Milliy nanotexnologiya tashabbusi

Tavsiya qilingan o'qish

• Do'milar uchun nanotexnologiya (ISBN: 978-0470891919)
• Nan o'lchovidagi fan: kirish darsligi (ISBN: 978-9814241038)

Yozish faoliyati

Nanotexnologiya orqali erishilgan yutuqlar materiallarning suv o'tkazmasligi qanday o'zgargani haqida insho yoki xat yozing.

O'quv dasturlari doirasiga moslash

Eslatma: Ushbu ketma-ketlikdagi dars rejalari quyidagi standartlardan biriga yoki bir nechtasiga moslashtirilgan:  

• AQSh Ilmiy ta'lim standartlari (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• AQShning keyingi avlod ilmiy standartlari (http://www.nextgenscience.org/) 
• Xalqaro Texnologik Ta'lim Uyushmasining Texnologik Savodxonlik Standartlari (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• AQSh matematika o'qituvchilarining milliy kengashi "Maktab matematikasi asoslari va standartlari" (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• Matematika bo'yicha AQShning umumiy yadro standartlari (http://www.corestandards.org/Math)
• Kompyuter fanlari o'qituvchilari assotsiatsiyasi K-12 kompyuter fanlari standartlari (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Milliy ilmiy ta'lim standartlari K-4 sinflar (4-9 yosh)

MAZMUNI STANDART A: Ilmiy so'rov sifatida

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar rivojlanishi kerak

• Ilmiy so'rov o'tkazish uchun zarur bo'lgan qobiliyatlar 
• Ilmiy izlanishlar haqida tushuncha 

MAZMUNI STANDART B: Fizika fanlari

Faoliyat natijasida barcha talabalar haqida tushunchani rivojlantirishlari kerak

• Ob'ektlar va materiallarning xususiyatlari 

MAZMUNI STANDARTI E: Ilm-fan va texnologiya 

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar rivojlanishi kerak

• Ilm-fan va texnika haqida tushuncha 

MAZMUNI STANDART F: Shaxsiy va ijtimoiy istiqbollarda fan

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar tushunchalarini rivojlantirishlari kerak

• Mahalliy muammolarda ilm-fan va texnologiya 

MAZMUNI STANDART G: Fan tarixi va tabiati

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar tushunchalarini rivojlantirishlari kerak

• Ilm-fan insonning ishi sifatida 

Milliy ilmiy ta'lim standartlari 5-8 sinflar (10-14 yosh)

MAZMUNI STANDART A: Ilmiy so'rov sifatida

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar rivojlanishi kerak

• Ilmiy so'rov o'tkazish uchun zarur bo'lgan qobiliyatlar 
• Ilmiy izlanishlar haqida tushunchalar 

MAZMUNI STANDART B: Fizika fanlari

Faoliyati natijasida barcha o'quvchilar bu haqda tushunchani rivojlantirishlari kerak

• Moddadagi xossalari va xususiyatlarining o'zgarishi 

MAZMUNI STANDARTI E: Ilm-fan va texnologiya

5-8 sinflardagi mashg'ulotlar natijasida barcha o'quvchilar rivojlanishi kerak

• Ilm-fan va texnika to'g'risida tushunchalar 

MAZMUNI STANDART F: Shaxsiy va ijtimoiy istiqbollarda fan

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar tushunchalarini rivojlantirishlari kerak

• Shaxsiy salomatlik 
• Xavflar va foyda 
• Jamiyatdagi fan va texnika 

Milliy ilmiy ta'lim standartlari 5-8 sinflar (10-14 yosh)

MAZMUNI STANDART G: Fan tarixi va tabiati

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar tushunchalarini rivojlantirishlari kerak

• Ilm-fan insonning ishi sifatida 
• Ilm-fanning tabiati 
• Fan tarixi 

Milliy ilmiy ta'lim standartlari 9-12 sinflar (14-18 yosh)

MAZMUNI STANDART A: Ilmiy so'rov sifatida

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar rivojlanishi kerak

• Ilmiy so'rov o'tkazish uchun zarur bo'lgan qobiliyatlar 
• Ilmiy izlanishlar haqida tushunchalar 

MAZMUNI STANDART B: Fizika fanlari 

Ularning faoliyati natijasida barcha o'quvchilar tushunchalarini rivojlantirishlari kerak

• Moddaning tuzilishi va xususiyatlari 
• Kimyoviy reaktsiyalar 

MAZMUNI STANDARTI E: Ilm-fan va texnologiya

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar rivojlanishi kerak

• Ilm-fan va texnika to'g'risida tushunchalar 

MAZMUNI STANDART F: Shaxsiy va ijtimoiy istiqbollarda fan

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar tushunchalarini rivojlantirishlari kerak

• Mahalliy, milliy va global muammolarda fan va texnologiyalar 

MAZMUNI STANDART G: Fan tarixi va tabiati

Faoliyat natijasida barcha o'quvchilar tushunchalarini rivojlantirishlari kerak

• Ilm-fan insonning ishi sifatida 
• Ilmiy bilimlarning tabiati 
• Tarixiy istiqbollar 

Keyingi avlod fan standartlari - 2-5 sinflar (7-11 yosh)

• 2-PS1-2. Qaysi materiallar maqsadga muvofiqroq mos keladigan xususiyatlarga ega ekanligini aniqlash uchun turli xil materiallarni sinash natijasida olingan ma'lumotlarni tahlil qiling.

Keyingi avlod fan standartlari - 6-8 sinflar (11-14 yosh)

Materiya va uning o'zaro ta'siri

• MS-PS1-2. Kimyoviy reaksiya sodir bo'lganligini aniqlash uchun moddalar o'zaro ta'siridan oldin va keyin moddalar xususiyati haqidagi ma'lumotlarni tahlil qiling va sharhlang. 

Texnologik savodxonlik standartlari - barcha asrlar

Texnologiyaning mohiyati

• 1-standart: Talabalar texnologiyaning xususiyatlari va ko'lami to'g'risida tushunchalarni rivojlantiradilar.
• 2-standart: Talabalar texnologiyaning asosiy tushunchalari to'g'risida tushunchalarni rivojlantiradilar.
• 3-standart: Talabalar texnologiyalar o'rtasidagi munosabatlar va texnologiyalar va boshqa ta'lim sohalari o'rtasidagi aloqalar to'g'risida tushunchalarni rivojlantiradilar.

Texnologiya va jamiyat

• 5-standart: Talabalarda texnologiyaning atrof-muhitga ta'siri haqida tushuncha hosil bo'ladi.
• 6-standart: Talabalarda texnologiyalarni rivojlantirish va ulardan foydalanishda jamiyatning o'rni to'g'risida tushuncha hosil bo'ladi.

Design

• 10-standart: Talabalar muammolarni hal qilishda izlanishlar, tadqiqotlar va ishlanmalar, ixtiro va innovatsiyalar va tajribalarning roli to'g'risida tushunchalarni rivojlantiradilar.

Texnologik dunyo uchun qobiliyatlar

• 13-standart: Talabalar mahsulot va tizimlarning ta'sirini baholash qobiliyatlarini rivojlantiradilar.

Yuzaki maydon tanlovi

Tadqiqot bosqichi

O'qituvchingiz sizga taqdim etgan materiallarni o'qing.

Faraz

Jamoa sifatida, butun antioksidli tabletkaga suv qo'shilganda yoki ezilgan yoki maydalangan antatsid tabletkaga suv qo'shilganda, nima deb o'ylasangiz, boshqacha bo'lishi mumkinligini hal qiling. Quyidagi katakka jamoangiz gipotezasini tavsiflovchi bir yoki ikkita jumla yozing.

sinov

Endi farazingizni sinab ko'ring! Sizga taqdim etilgan ikkita stakanning biriga bitta butun tabletkani joylashtiring va maydalangan qismlarga yordam berish uchun konvert ichiga boshqa bir tabletkani maydalang. Agar xohlasangiz, siz butun planshetni o'ndan o'n besh donagacha kichikroq qismlarga ajratishingiz mumkin. Yiqilgan planshetni ikkinchi stakanga tashlang. Keyin taxminan 5 oz qo'shing. yoki har biriga 150 ml suv.

Kuzatish va natijalar

Nima bo'lganini kuzatib boring va muhokama qiling - agar kerak bo'lsa - va natijalarni jamoangiz gipotezasi bilan taqqoslang.

Taqdimot va aks ettirish bosqichi
O'zingizning dastlabki gipotezangizni va tajriba kuzatuvlaringizni sinfga taqdim eting va boshqa jamoalarning taqdimotlarini tinglang. Keyin aks ettirish varag'ini to'ldiring.

aks

Quyidagi mulohaza savollarini to'ldiring:

1. Voqealar bilan taqqoslaganda sizning farazingiz qanchalik to'g'ri edi?

2. Siz ko'rgan narsalar sizni nima ajablantirdi?

3. Boshqa talabalar jamoalari tomonidan yana qanday farazlar ishlab chiqilgan?

4. Agar uning o'rniga kattaroq butun planshetdan foydalansangiz nima bo'lishi mumkin deb o'ylaysiz? Agar siz planshetni changga aylantira olsangiz nima bo'ladi?

5. Sizningcha, jamoa bo'lib ishlash ushbu loyihani osonlashtirdimi yoki qiyinlashtirdimi? Nima uchun?

6. Sirt maydoni boshqa materialga qanday ta'sir qilishiga misol keltiring.