Bauen Sie sich ein Ungefähre Scale Model eines Objektes - Aktivität
Die Schüler erstellen Modelle von Objekten ihrer Wahl, ihnen Fähigkeiten und Praxis in Techniken, die von Profis zu geben. Sie machen Skizzen, wie sie ihre Objekte zu bauen. Diese Aktivität ermöglicht eine Diskussion über die Modelle und ihre Nützlichkeit. Das Engineering Lehrplan erfüllt Next Generation Wissenschaft Standards (NGSS).
Engineering-Verbindung
Modellierung ist ein wichtiger Schritt im Engineering-Prozess. Vor Beginn der Arbeit an einem neuen Projekt, entwickeln Ingenieure Modelle von dem, was sie wollen, das Produkt aussehen. Modelle dienen als Beispiele sowohl für die in der Entwicklung beteiligt sowie Kunden.
Lernziele
Nach dieser Aktivität sollten die Schüler lernen:
- Was für ein Modell im Maßstab ist und wie zu konstruieren eine
- Die Einsatzmöglichkeiten für Modelle und warum sie produziert werden
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Die Schüler werden mit dem Engineering-Design-Prozess eingeführt, auf dem Konzept mit Schwerpunkt Design-Alternativen von Brainstorming. Sie lernen, dass Engineering ist es, kreative Möglichkeiten, um über die Gestaltung der vorhandenen Artefakte, Technologien oder Verfahren zu verbessern, oder die Entwicklung neue Erfindungen, die die Gesellschaft zugute kommen.
Solar-Segel: Die Zukunft der Raumfahrt
Arbeiten, als ob sie Ingenieure, Studenten konstruieren und bauen Solarsegel-Modell aus Aluminiumfolie zu Papprohr Satelliten durch „Raum“ auf einer Schnur zu bewegen. Arbeiten in Teams, folgen sie dem Engineering-Design Denkt Schritte-einfühlen, definieren, ideate, Prototyp, Test, Redesign-to a zu entwerfen.
Mittelschule Aktivität
Designing Medizinprodukte für das Ohr
Die Schüler werden zu Engineering eingeführt, die speziell auf der biomedizinischen Technik und Engineering-Design-Prozess, durch einen kurzen Vortrag und eine damit verbundene praktische Tätigkeit in dem sie ihre eigenen medizinischen Geräte entwerfen für Fremdkörper aus dem Gehörgang abruft. Durch die Lektion, sie lea.
Middle School Lektion
Maßstab Modellprojekt
Studenten bauen maßstabsgetreue Modelle von Objekten ihrer Wahl. Sie lernen, wie Ingenieure Modelle verwenden in ihren Entwürfen von Strukturen, Produkten und Systemen.
Schule Aktivität
Bildungsstandards
Jede TeachEngineering Lektion oder Aktivität korreliert mit einem oder mehreren K-12 Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen oder Mathematik (STEM) Bildungsstandards.
Alle 100,000 K-12 STEM Standards in TeachEngineering abgedeckt werden gesammelt, gepflegt und verpackt durch das Achievement Standards Network (ASN). ein Projekt von D2L (www.achievementstandards.org).
In der ASN werden Standards hierarchisch aufgebaut: zunächst durch Quelle; z .. von Staat; innerhalb Quelle nach Typ; z .. Wissenschaft oder Mathematik; innerhalb Art von Subtyp, dann nach Besoldungsgruppen usw.
NGSS: Next Generation Wissenschaft Standards - Wissenschaft
- Definieren Sie ein einfaches Design-Problem ein Bedürfnis oder Kauf reflektiert, die bestimmten Kriterien für den Erfolg und Einschränkungen für Materialien, Zeit oder Kosten beinhaltet. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
Common Core Staat Standards - Math
International Technology and Engineering Educators Association - Technologie
- Der Design-Prozess ist eine gezielte Methode der Planung praktische Lösungen für Probleme. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Anforderungen für ein Design umfassen solche Faktoren, wie die gewünschten Elemente und Merkmale eines Produkts oder Systems oder der Grenzen, die von der Konstruktion angeordnet sind. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Der Engineering-Design-Prozess beinhaltet ein Problem zu definieren, Ideen zu erzeugen, die Auswahl eine Lösung, die Prüfung die Lösung (en), so dass die Artikel, deren Auswertung und die Ergebnisse präsentiert. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Alle Modelle werden verwendet, und Ideen und Prozesse Testdesign zu kommunizieren. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Testen und die Lösungen für das Design-Problem bewerten. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Verbesserung der Design-Lösungen. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
Massachusetts - Math
- Grund mit Formen und deren Attribute. (Grad 3) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Klassifizieren zweidimensionalen Figuren in Kategorien auf der Grundlage ihrer Eigenschaften. (Grad 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Zeichnen, konstruieren und geometrische Figuren beschreiben und die Beziehungen zwischen ihnen beschreiben. (Note 7) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
Massachusetts - Wissenschaft
- Beschreiben verschiedene Möglichkeiten, in denen ein Problem darstellen kann, z.B. Skizzen, Zeichnungen, Grafik Organisatoren und Listen. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
- Identifizieren relevante Konstruktionsmerkmale (z.B. Größe, Form, Gewicht) für einen Prototyp einer Lösung für ein bestimmtes Problem zu bauen. (Klasse 3 bis 5) Details. Mehr ausgerichtet Lehrplan. Sind Sie mit dieser Ausrichtung einverstanden? Ja Nein Vielen Dank für Ihr Feedback!
Materialliste
Mögliche Baustoffe:
- LEGO ® Steine
- Eis am Stiel TM-Sticks
- Pfeifenreiniger
- Zuckerwürfel
- Karton
- Süßigkeiten
- Zahnstochern
- Klebeband und Klebe
- Papier und Bleistift
Einführung / Motivation
Haben Sie schon einmal ein Modellauto oder Flugzeug gebaut oder gesehen? Sie sehen aus wie echte Autos und Flugzeuge, nur viel, viel kleiner. Diese sind, was Sie maßstabsgetreue Modelle nennen, weil sie eine genaue kleinere Kopie des realen Objekts sind. Modelle werden oft als Hobby gebaut, aber Ingenieure bauen Modelle im Rahmen der Verfahrenstechnik Design, wenn Objekte oder Strukturen zu entwerfen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um den Engineering-Design-Prozess zu definieren, aber alle beinhalten die folgenden grundlegenden Schritte:
- Identifizieren Sie Notwendigkeit oder ein Problem
- Informationen sammeln
- Brainstorming Ideen zu beheben Problem oder Bedürfnis befriedigen
- Entwickeln eines Modells (oder prototype)
- Testen und analysieren Modell
- Machen Sie Verbesserungen auf Design
- anwesend Ergebnisse
Die Entwicklung eines Modells (oder Arbeitsprototyp) ist ein entscheidender Schritt in jeder Definition des Engineering-Design-Prozess. Diese kleinen Modelle sind gebaut, um die realen größeren Objekte oder Strukturen zu simulieren. Die Experimente werden auf diesen Prototypen durchgeführt, um zu testen, wie gut sie arbeiten, und bestimmen, ob der Entwurf vor dem Bau die reale große Struktur sicher und wirksam ist. Es ist viel einfacher, sicherer und kostengünstiges Design Korrekturen an einem Modell zu machen, anstatt die eigentlichen Aufgabe.
Zum Beispiel, wenn ein Luftfahrtingenieur verantwortlich war, einen neuen Satelliten zu entwerfen Jupiter umkreisen, sie und ihr Team würde ein maßstabsgetreues Modell der Satelliten und führen Experimente am Modell bauen, bevor die reale Satelliten zu bauen. wenn sie übersprungen jedoch den Design-Prozess des Aufbaus und Erprobung eines Modells und der Satellit nicht richtig funktioniert, würde sie die Folgen zu verschwenden Millionen von Dollar von der NASA-Finanzierung leiden. Als Ingenieur ist es äußerst wichtig, die Bedeutung der Schaffung eines maßstabgetreues Modell zu verstehen.
Vocabulary / Definitionen
Modell: Eine kleine, aber exakte Kopie von etwas.
Skala: Die Größe eines Bildes, planen, oder das Modell eines Dinges im Vergleich zur Größe der Sache selbst.
Skizze: Eine grobe Zeichnung, die die Hauptzüge eines Objekts oder einer Szene darstellt.
- Sammeln Sie Baustoffe.
- Erhalten oder ein maßstabsgetreues Modell von etwas machen die Schüler mit vertraut sein sollen.
- Lassen Sie die Schüler wählen, welche Objekte sie modellieren werden. (Tipp: Sie könnten ein paar Objekte haben wollen für sie zur Auswahl, das ihnen Objekte wählen hilft, die nicht zu schwer in der Zeit zu erreichen, zur Verfügung gestellt.)
Mit den Studenten
Zubehör
Untersuchung Fragen
- Was ist ein Modell im Maßstab?
- Wie können Sie ein Objekt ohne das eigentliche Objekt abbilden?
- Warum sind maßstabsgetreue Modelle nützlich?
- Wo werden sie verwendet?
- Was haben Sie bauen?
- Wie haben Sie es?
- Was ist ihre Funktion (en)?
- Was anderes Material würden Sie für die lebensgroße Version?
Bewertung
Bewertungsrubrik. Evaluieren Schüler Modelle auf der Grundlage der Kriterien in der beigefügten Rubrik, einschließlich Design Planung, Bau handwerkliches Können, präzise Skizzen mit proportionalen Dimensionen und demonstrierte Verständnis der Ziele und der Wert von Modellen.
Skalierung ihrer Modelle: Lassen Sie die Schüler messen die Höhe ihrer Modelle mit einem Lineal. Dann fragen Sie die Schüler, wie sie ihre Messungen wird sich ändern, wenn die Modelle waren zwei, fünf und zehn mal größer.
Rahmenprogramm
Zentrum für Ingenieur Educational Outreach, Tufts University