Klassenzimmer Aktivität Facilitator

Downloads und Links:

Facilitator / Educator Leitfaden PDF.
Student Guide Webseite oder PDF.

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Hintergrundinformation

Dieses Projekt bietet die Möglichkeit, verschiedene Physik und Technik Konzepte für Ihre Schüler einzuführen. Sie können die Diskussion individuell an Ihre Bedürfnisse anzupassen.

Sie können wählen, ob Sie die Aktivität verwenden möchten das Engineering Design-Prozess, Physik Konzepte oder beides zu markieren.

Zur Diskussion

Diese Wissenschaft Aktivität kann für eine Vielzahl von Physik und Technik Diskussionen als Ausgangspunkt verwendet werden. Hier sind einige Beispiele für Fragen, die verwendet werden können, eine Diskussion zu starten:

Was ist die dritte Newtonsche Gesetz der Bewegung?
Wenn Sie einen Ballon aufblasen, was passiert, wenn Sie es gehen lassen?
Was würde passieren, wenn der Ballon auf ein kleines Spielzeugauto befestigt war?
Was sind die grundlegenden Schritte des Engineering-Design-Prozess?
Gibt es eine „richtige Antwort“ auf ein technisches Problem oder könnte es mehrere Lösungen sein?

Erforderlich für die Vorbereitung vor:

Offene Fläche (ca. 15 Meter lang) für Schüler, ihre Autos zu testen
Extra-Tisch für Baumaterial Auslegen (siehe unten) in einer organisierten Art und Weise
Kreppband, Haftnotizen oder ein Maßband für den Wettbewerb, um zu sehen, dessen Auto geht am weitesten

Das Ziel dieses Projektes ist es, Schüler kreativ zu lassen entwerfen und ihr eigenes Auto bauen durch ihre eigenen Materialien wählen. Somit gibt es keine bestimmte Gruppe von Materialien für jede Gruppe erforderlich. Sie sollten eine Vielzahl von Materialien in den folgenden Kategorien für Studenten zur Auswahl. Beachten Sie, dass Sie die Kosten nach unten durch die Verwendung von Recyclingmaterialien halten, wenn möglich.

Jede Gruppe soll auch Zugriff auf:

Schere
Wenn die Schüler alt genug, Hobbymesser sind (sonst, sollten Sie mindestens ein Hobbymesser auf der Hand für Erwachsene haben, wie es für die Befestigung Räder an Achsen von Nutzen sein wird, siehe unten)

Was ist zu tun

Bereiten Sie Ahead (10-20 Minuten)

Erstellen Sie zwei Kopien eines einfachen Rad- / Achsensystem, wie in Abbildung 3. Es gibt verschiedene Wege, dies zu tun. Hier sind zwei Beispiele, aber Sie können andere versuchen, in Abhängigkeit von den Materialien, die Sie zur Verfügung haben. Wieder was und ist ein Teil Prozess der Konstruktion zu testen, sie zu verwenden Materialien wählen.
1. Kleben Sie einen Holzspieß durch einen normal großen Trinkhalm. Verwenden Hobbymesser „X“ -förmige Löcher in der Mitte von zwei Kunststoffdeckel zu machen, und schieben sie auf die Enden des Spießes. Jetzt sollten Sie in der Lage sein, das Stroh zu halten und die Räder drehen, und der Spieß wird im Innern des Strohs drehen.
2. Geschnitten, um ein Stück Papier so eine Dimension kleiner als die Länge eines Holz Bleistift ist. Dann rollen dicht um das Papier in ein Rohr und Schieber eine CD auf beiden Enden. Nun hält einen Bleistift aus Holz durch das Papier Rohr. Halten Sie den Bleistift und drehen die Räder, und das Papierrohr dreht sich um den Bleistift (Anmerkung: Die CDs werden wackeln, wenn Sie nicht sicher mit Klebeband).

Wissenschaft Aktivität (45 Minuten bis 1 Stunde)

erwartete Ergebnisse

Ein gut ausgebauter Ballon Auto sollte leicht in der Lage sein, 10 bis 15 Meter zu reisen. Allerdings werden Sie wahrscheinlich sehen Studenten in viele verschiedenen Design-Fragen führen, was in Autos, die nicht gut funktionieren oder gar nicht beim ersten Versuch bewegen. Räder können wackeln, Achsen stecken können, Autos zu schwer sein können oder zu wackelig, und so weiter. Testen Autos sollte frühzeitig ermöglicht die Schüler, um diese Probleme zu identifizieren und sie vor dem letzten Wettbewerb zu beheben.

Für die weitere Erforschung

Diese Aktivität kann in einer Reihe von Möglichkeiten erweitert oder modifiziert werden. Hier sind ein paar Vorschläge:

Verwenden Sie eine Skala jeder Mannschaft Auto zu wiegen. Anstatt rein basierend Scoring auf Distanz, versuchen, ein Auto zu entwerfen, die so weit wie möglich gehen können und so leicht wie möglich sein. Zum Beispiel, Score = Abstand / Gewicht (so wäre es möglich, für ein sehr leichtes Auto ein schwereres Auto zu schlagen, auch wenn das schwerere Auto geht weiter).
Versuchen Sie, ein Auto zu entwerfen, das zusätzliche Gewicht tragen kann (wie ein paar Cent). Verwenden Sie die Anzahl von ein paar Cent als Bonus-Multiplikator für Partitur durch, z.B. Score = # Pennies × Abstand. Oder versuchen, so viel Gewicht wie möglich einen festen Abstand (wie etwa 3 Fuß), zu tragen und nur auf der Grundlage der Anzahl von ein paar Cent punkten.
Versuchen Sie, eine Kombination aus den beiden vorangegangenen Punkten: ein Auto entwerfen, die so weit wie möglich gehen, werden so leicht wie möglich, und tragen so viele Pfennig wie möglich. Die Partitur ist eine Kombination dieser drei Faktoren: Score = Abstand × # Pennies / Gewicht des Autos.
Vergeben Sie ein „Kosten“ zu jedem Material, und geben Sie jedem Team ein begrenztes Budget zu arbeiten. Zum Beispiel: „Jedes Team ein $ 3 Budget hat, CDs sind 0,25 $ je, Bleistifte sind 0,10 $ je, Plastikflaschen sind 0,50 $ je.“ (Sie die Zahlen auf der Grundlage der Materialien anpassen können Sie haben). Dies hilft, Ihre Schüler zu einem anderen realistischen Teil der Projekte haben mit ihnen verbundenen Kosten ein Engineering-Design-Prozess-all realen vorstellen!

Ben Finio, PhD, Science Buddies

Dieses Projekt wurde von General Electric gefördert.

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