Construire une échelle approximative modèle d'un objet - Activité
Les élèves créent des modèles d'objets de leur choix, en leur donnant des compétences et de la pratique dans les techniques utilisées par les professionnels. Ils font des croquis qu'ils construisent leurs objets. Cette activité facilite une discussion sur les modèles et leur utilité. Ce programme d'ingénierie rencontre de la prochaine génération des normes scientifiques (NGSS).
Connexion d'ingénierie
La modélisation est une étape importante dans le processus d'ingénierie. Avant de commencer à travailler sur un nouveau projet, les ingénieurs développent des modèles de ce qu'ils veulent que le produit ressemble. Les modèles servent d'exemples à la fois pour ceux qui sont impliqués dans le développement ainsi que les clients.
Objectifs d'apprentissage
Après cette activité, les élèves doivent apprendre:
- Quel modèle d'échelle est et comment construire un
- Les utilisations pour les modèles à grande échelle et pourquoi ils sont produits
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Les élèves sont initiés au processus de conception technique, en mettant l'accent sur le concept de solutions de conception de remue-méninges. Ils apprennent que le génie est de concevoir des façons créatives d'améliorer les artefacts existants, technologies ou procédés, ou le développement de nouvelles inventions qui profitent à la société.
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Middle School Leçon
Projet modèle d'échelle
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Activité d'études secondaires
normes d'éducation
Chaque leçon de TeachEngineering ou l'activité est corrélée à un ou plusieurs scientifiques K-12, technologie, ingénierie ou mathématiques (STEM) normes éducatives.
Tous 100.000+ K-12 normes SOUCHES couvertes dans TeachEngineering sont recueillis, conservés et emballés par le réseau Normes de rendement (ASN). un projet de D2L (www.achievementstandards.org).
Dans l'ASN, les normes sont structurées hiérarchiquement: d'abord par la source; par exemple .. par état; dans la source par type; .. ou la science par exemple les mathématiques; dans le type de sous-type, puis par année d'études, etc.
NGSS: nouvelle génération des normes scientifiques - Science
- Définir un problème de conception simple qui reflète un besoin ou un désir qui comprend des critères précis pour la réussite et les contraintes sur les matériaux, le temps ou le coût. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
Communs normes fondamentales État - mathématiques
Technology Association internationale et les éducateurs Ingénierie - Technologie
- Le processus de conception est une méthode délibérée de la planification des solutions pratiques aux problèmes. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Exigences relatives à un dessin comprennent des facteurs tels que les éléments désirés et les caractéristiques d'un produit ou d'un système ou les limites qui sont placés sur le dessin. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Le processus de conception technique consiste à définir un problème, générer des idées, la sélection d'une solution, teste la solution (s), ce qui rend l'élément, l'évaluation, et la présentation des résultats. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Les modèles sont utilisés pour communiquer et tester les idées de conception et des processus. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Tester et évaluer les solutions pour le problème de conception. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Améliorer les solutions de conception. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
Massachusetts - Math
- La raison avec des formes et leurs attributs. (3e année) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Classez figures en deux dimensions en catégories en fonction de leurs propriétés. (Grade 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Dessiner, construire, et décrire des figures géométriques et décrire les relations entre eux. (7e année) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
Massachusetts - Science
- Décrire les différentes façons dont on peut représenter un problème, par exemple croquis, schémas, graphiques organisateurs et les listes. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
- Identifier les caractéristiques de conception pertinents (par exemple, la taille, la forme, le poids) pour la construction d'un prototype d'une solution à un problème donné. (3e année - 5) Détails. Voir le programme plus aligné. Avez-vous d'accord avec cet alignement? Oui Non Merci pour vos commentaires!
Liste des matériaux
matériaux de construction possibles:
- briques LEGO ®
- Popsicle bâtons TM
- cure-pipe
- sucre en morceaux
- papier carton
- bonbons
- cure-dents
- la bande et la colle
- papier et crayon
Introduction / Motivation
Avez-vous déjà construit ou vu une voiture de modèle ou avion? Ils ressemblent à de vraies voitures et des avions, que beaucoup, beaucoup plus petit. Ce sont ce que vous appelez des modèles à grande échelle parce qu'ils sont une copie exacte petite de l'objet réel. Modèles réduits sont souvent construits comme un passe-temps, mais les ingénieurs construisent des modèles à grande échelle dans le cadre du processus de conception technique lors de la conception des objets ou des structures. Il existe différentes façons de définir le processus de conception d'ingénierie, mais impliquent toutes les étapes de base suivantes:
- Identifier les besoins ou le problème
- recueillir des informations
- idées Brainstorm pour corriger problème ou satisfaire les besoins
- Développer un modèle (ou PROTOTYPE)
- Analyser et de tester le modèle
- Apporter des améliorations sur la conception
- Présenter les résultats
Élaboration d'un modèle (ou prototype) est une étape cruciale dans chaque définition du processus de conception technique. Ces modèles à petite échelle sont conçus pour simuler les vrais objets plus grands ou structures. Des expériences sont menées sur ces prototypes pour tester comment ils fonctionnent et déterminer si la conception est sûr et efficace avant de construire la structure de taille réelle. Il est beaucoup plus facile, plus sûr et moins coûteux d'apporter des corrections de conception sur un modèle plutôt que l'objet réel.
Par exemple, si un ingénieur aéronautique était en charge de la conception d'un nouveau satellite en orbite de Jupiter, elle et son équipe se construire un modèle à l'échelle des expériences satellites et courrez sur le modèle avant de construire le satellite réel. Cependant, si elle a sauté le processus de conception de la construction et l'essai d'un modèle et le satellite ne fonctionnait pas correctement, elle subira les conséquences de gaspiller des millions de dollars de financement de la NASA. En tant qu'ingénieur, il est extrêmement important de comprendre l'importance de la création d'un modèle à l'échelle.
Vocabulaire / Définitions
Modèle: Une petite mais exacte copie de quelque chose.
Échelle: La taille d'une image, d'un plan ou modèle d'une chose par rapport à la taille de la chose elle-même.
croquis: Un dessin rugueux représentant les principales caractéristiques d'un objet ou d'une scène.
- Rassembler les matériaux de construction.
- Obtenir ou faire un modèle d'échelle de quelque chose que les étudiants sont familiers.
- Demandez aux élèves de choisir quels objets ils vont modeler. (Astuce: Vous pouvez avoir quelques objets pour eux de choisir de, ce qui les aide à choisir des objets qui ne sont pas trop difficiles à accomplir dans le temps imparti.)
Avec les étudiants
Pièces jointes
questions d'instruction
- Qu'est-ce qu'un modèle d'échelle?
- Comment pouvez-vous décrire un objet sans que l'objet réel?
- Pourquoi les modèles réduits utiles?
- Où sont-ils utilisés?
- Qu'est-ce que vous construisez?
- Comment avez-vous construire?
- Quelle est sa fonction (s)?
- Quel autre matériel que vous souhaitez utiliser pour la version grandeur nature?
Évaluation
La rubrique de classement. Évaluer les modèles d'étudiants en fonction des critères dans la rubrique ci-joint, y compris la planification de la conception, l'artisanat de la construction, des croquis précis avec des dimensions proportionnelles et compréhension démontrée des objectifs et de la valeur des modèles à grande échelle.
Mise à l'échelle de leurs modèles: Demandez aux élèves de mesurer la hauteur de leurs modèles en utilisant une règle. Ensuite, demandez aux élèves comment leurs mesures changeront si les modèles étaient deux, cinq et dix fois plus grand.
Programme de soutien
Centre d'ingénierie de l'action éducative, Université Tufts