Подготовьте практический материал для каждой группы из 2-4 учеников.
Покажите источники, на которые ученики могут ссылаться на протяжении всего урока.
(Необязательно) Распечатайте один пакет практических заданий на группу из 4 учеников.
Совет
Головы вверх!Пожалуйста, сделайте копию любых документов, которыми вы готовы поделиться с учениками. Для экономии бумаги печатайте две страницы на одной с обеих сторон.
КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ Материаловедение, свойства материалов
ОБЗОР
В этом уроке рассматривается конструкция манипулятора робота. Учащиеся проектируют и собирают рабочую роботизированную руку из набора предметов повседневного обихода, чтобы рука могла поднимать чашку. Учащиеся работают в командах «инженеров», чтобы спроектировать и построить собственную руку-робот из повседневных предметов.
Изучите концепции дизайна.
Научитесь работать в команде.
Изучите методы решения проблем.
Узнайте о простых машинах.
Цели
Ученики будут:
Иметь базовое представление о том что такое ...
Знать о том, где применяются эти материалы
Узнайте, что тонколистная сталь, может ...
Узнайте о важности дисциплины и командной работы.
Ожидаемые результаты учащихся
После этого урока учащиеся смогут:
Определить виды тонколистной стали и проволоки
Объяснить происходит изготовление этих материалов
Описать, свойства этих материалов
Уроки
В конце этого урока проводится очень простая практическая демонстрация принципа работы ..., который можно собрать в классе.
Проведите исследование, чтобы определить ...
Объясните с доказательствами, что ...
Этот урок фокусируется на следующих аспектах трехмерного обучения:
Научная и инженерная практика
Ключевые дисциплинарные идеи
Сквозные концепции
Планирование и проведение расследований. Планируйте и проводите совместное расследование, чтобы получить данные, которые послужат основой для доказательства, чтобы ответить на вопрос.
Участие в аргументации, основанной на доказательствах. Постройте аргумент с доказательствами в поддержку утверждения.
Структура и свойства материи. Существуют различные виды материи, и многие из них могут быть как твердыми, так и жидкими, в зависимости от температуры. Материя может быть описана и классифицирована по ее наблюдаемым свойствам.
Узоры. Можно наблюдать закономерности в мире природы и преобразованном человеком.
Чашка (для тестирования) — возможно, вы захотите протестировать несколько типов чашек — пластиковых, пенопластовых или бумажных или просто протестировать одну.
Попробуйте некоторые предметы с большим весом (например, бутылку с водой или добавьте предметы в пустую чашку), чтобы команды протестировали поднятие предмета тяжелее чашки.
Процесс
Команды проверяют свои конструкции, поднимая чашку на высоту не менее 6 дюймов от поверхности (стола, пола и т. д.).
Роботы, которые работают в производственных условиях, известны как «промышленные роботы». Промышленные роботы выполняют такие задачи, как сортировка, сварка, покраска, сборка продукции, упаковка, маркировка и контроль качества.
Вы — команда инженеров, работающих вместе, используя процесс инженерного проектирования, чтобы спроектировать манипулятор, отвечающий критериям и ограничениям задачи.
Критерии
Длина руки: минимум 18 дюймов
Поднимите чашку на высоту не менее 6 дюймов от поверхности (стола, пола).
Раздайте рабочий лист «Вопросы для упражнений с роботизированной рукой», а также несколько листов бумаги для набросков проектов.
Ознакомьтесь с процессом инженерного проектирования, задачами проектирования, критериями, ограничениями и материалами. Если позволяет время, ознакомьтесь с разделом «Применение в реальном мире» перед выполнением задачи проектирования.
Прежде чем поручить учащимся начать мозговой штурм и набросать свои проекты, попросите их подумать над следующим: ● Как вы можете управлять движением руки на расстоянии? ● Как вы могли бы использовать леску? ● Учитывайте силу захвата различных типов чашек. ● Посмотрите на сборщик мусора в качестве одного из возможных примеров.
Обеспечьте каждую команду своими материалами.
Объясните, что учащиеся должны сконструировать руку робота из повседневных предметов. Рука робота должна быть не менее 18 дюймов и поднимать чашку на высоту не менее 6 дюймов от поверхности (стола, пола).
Объявите, сколько времени у них есть на проектирование и сборку (рекомендуется 1 час).
Используйте таймер или онлайн-секундомер (функция обратного отсчета), чтобы следить за временем. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Дайте учащимся регулярные «проверки времени», чтобы они не отвлекались от задания. Если они борются, задавайте вопросы, которые быстрее приведут их к решению.
Студенты встречаются и разрабатывают план для своего робота-манипулятора. Они договариваются о материалах, которые им понадобятся, пишут/рисуют свой план и представляют его классу. Команды могут обмениваться неограниченным количеством материалов с другими командами, чтобы разработать свой идеальный список деталей.
Команды строят свои проекты.
Протестируйте конструкции манипуляторов роботов и запишите высоту, на которую каждая конструкция смогла успешно поднять чашку.
Всем классом обсудите вопросы для размышления учащихся.
Дополнительную информацию по этой теме см. в разделах «Реальные приложения» и «Углубление».
Рефлексия студента (тетрадь инженерная)
Вы использовали все предоставленные вам материалы? Почему или почему нет?
Какой элемент был наиболее важен для конструкции вашего робота-манипулятора?
Как работа в команде помогла в процессе проектирования?
Были ли какие-то недостатки при проектировании в команде?
Что вы узнали из проектов, разработанных другими командами?
Назовите три отрасли, в которых роботы используются в производстве:
Модификация времени
Урок можно провести всего за 1 урок для старших школьников. Однако, чтобы помочь учащимся не торопиться и обеспечить их успех (особенно для младших школьников), разделите урок на два периода, чтобы дать учащимся больше времени для мозгового штурма, проверки идей и окончательной доработки своего проекта. Проведите тестирование и подведите итоги на следующем занятии.
Учащиеся будут лучше понимать роль устранения неполадок, исследований и разработок, изобретений и инноваций, а также экспериментирования в решении проблем.
Учащиеся разовьют навыки применения процесса проектирования.
Учащиеся получат понимание и смогут выбирать и использовать производственные технологии.
Существует множество различных типов инженерных областей, которые включают проектирование продуктов и процессов. Вот лишь некоторые из смежных инженерных областей.
Учитель воспитывает ученика, а воспитанный ученик в свою очередь воспитывает другого ученика.
- Если тот, кто получил воспитание, находится на начальном уровне.
- То тот, кто воспитан и воспитывает других, находится на высоком уровне.
Комментариев нет:
Отправить комментарий