Atelier practic de inginerie mecanică -...
Transcript of Atelier practic de inginerie mecanică -...
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
1
Atelier practic de inginerie mecanică
destinat muzeelor de științe
Pentru copii de 9-11 ani
Traducerea:
www.scientix.eu
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
2
Cuprins Activitățile din muzeul de inginerie: ..................................................................................................... 4
Obiective specifice ............................................................................................................................. 4
Resurse ............................................................................................................................................... 4
Atelierul de lucru ................................................................................................................................ 5
Introducere ................................................................................................................................................ 5
Activitatea principală ................................................................................................................................. 5 Șabloane de camă ................................................................................................................................. 8
Concluzie .................................................................................................................................................... 8
Informații pentru moderator ............................................................................................................. 9
Informații generale ..................................................................................................................................... 9 Mic glosar de mecanică ........................................................................................................................ 9
Cum construim o jucărie mecanică? ..................................................................................................10
Întrebări pe care le-ar putea adresa participanții ........................................................................................... 3
Probleme cu care v-ați putea confrunta .................................................................................................... 3
Sfaturi și trucuri legate de materiale ........................................................................................................ 3
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
3
Atelier practic de inginerie mecanică
Context
Obiectivul final al atelierului este de a transforma o cutie de carton într-o jucărie mecanică. Fiecare
participant trebuie să aducă una. Participanții trebuie să aleagă un personaj și să stabilească modul în
care acesta se va mișca. Apoi va experimenta cu alte jucării, pentru a defini cu exactitate elementele
mecanice pe care trebuie să le folosească. La final, va realiza jucăria.
Număr maxim de participanți: 10
Număr de moderatori (stagiar): 1
Loc de desfășurare: într-un muzeu, în spațiul de desfășurare a atelierelor
Timp necesar pentru pregătiri: 15 minute pentru pregătirea materialelor (decuparea cartonului,
imprimarea personajelor, strângerea materialelor)
Obiective generale
Fișă identificare atelier
Denumire atelier: Fii proiectant de jucării mecanice
Probă: Să vă imaginați și să creați o jucărie mecanică folosind materiale simple.
Domeniu tehnic: mecanică
Domeniu științific: energie
Public-țintă: Familii cu copii de 9-11 ani / sau elevi de 9-11 ani
Tip de activitate: atelier de lucru
Durata activității: 60 minute
Observații: Sunt necesare scaune și mese.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
4
Activitățile din muzeul de inginerie:
Oferă participanților ocazia de a găsi și experimenta diverse soluții, pentru a rezolva o
problemă de inginerie „reală”.
Oferă o nouă perspectivă asupra ingineriei, văzut ca domeniu, proces, mod de gândire și lucru.
Prezintă și exemplifică EDP (Procesul de proiectare inginerească: întreabă, imaginează,
planifică, creează, îmbunătățește) sau un segment al acestuia.
Oferă participanților posibilitatea să reflecteze la activitățile pe care le-au derulat
și la stilul de muncă al inginerilor.
Se bazează pe IBSE – educație științifică bazată pe interogare - și nu fac discriminare pe considerente de gen.
Obiective specifice
Să descopere cum se transmite și se transformă mișcarea cu ajutorul elementelor mecanice.
Să construiască o instalație mecanică pentru a soluționa o problemă.
Persoane de contact
Jamila AL KHATIB, [email protected]
Faustine GILLOT, [email protected]
Emmanuelle SEROR, [email protected]
Resurse
Materiale Cantitate totală Consumabil Reutilizabil
Mese Pentru 20 de participanți
Scaune 20
Foarfeci 20
Benzi elastice 40
Baton de lipici 10
Pastile de adeziv Patafix 120 g
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
5
Baghete de lemn 40
Paie 40
Bandă adezivă 10
Pistol de lipit cu termoclei
2
Curpen 4
Creioane 20
Cutii de carton 20
Niște carton
Un cutter
pentru
moderator
1
Niște hârtie
O jucărie mecanică
Moderatorul va pregăti niște jucării mecanice pe care le va da drept exemplu. De asemenea,
va alege niște personaje pe care le va propune participanților. Va selecta personaje pentru
jucării. Acestea pot proveni din desene animate, basme etc.
Atelierul de lucru
Introducere
Urați bun venit participanților și prezentați-vă.
Informați-i pe participanți că vor rezolva o probă: vor transforma o cutie din carton într-o jucărie
mecanică.
Dacă este cazul, dați definiția unui obiect mecanic (sau, mai bine spus, a unei jucării mecanice).
Aceasta ar putea fi prima activitate importantă.
Distribuiți materialele necesare fiecărei familii: foarfeci, creion, bandă adezivă, cutie (dacă este cazul),
niște hârtie, un baton de adeziv.
Activitatea principală
1. Definiți elementele mecanice care transmit sau transformă mișcarea, luând drept exemplu camele.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
6
Moderatorul poate aduce câteva obiecte (o bicicletă, un ceas, o jucărie mecanică…) pentru a explica
noțiunile de pârghie, scripete și, mai ales, de camă. El va putea prezenta câteva modele care folosesc
forme diferite de came. Recomandarea noastră este ca moderatorul să construiască un mecanism cu
camă în faza pregătitoare a acestei activități.
Pentru a realiza mecanismul, moderatorul are nevoie de:
o bucată de carton (40 cm x 50 cm) sau o cutie de carton
carton
lipici
foarfeci bucăți de baghetă
Patafix
benzi elastice
Mai jos sunt descrise etapele de lucru.
Folosiți cutia de carton sau desenați un cub desfășurat, cu latura de 10 cm, pe bucata de carton. Decupați cubul și asamblați-l.
Practicați trei orificii la distanță de cinci centimetri față de laturi și la doi centimetri față de latura comună, ca în imaginea alăturată.
Asamblați cubul, lipind urechile cu lipici. Dacă este nevoie, folosiți agrafe de birou.
Desenați o roată cu diametrul de doi centimetri, apoi decupați-o. Înfigeți o baghetă de lemn prin centrul roții, ca în imaginea. Acesta ansamblu va constitui roata condusă.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
7
Introduceți o bucată de baghetă de lemn printr-o camă, apoi prin orificiile din cub. Fixați cama cu Patafix, astfel încât să se învârtă odată cu axul.
Introduceți roata condusă prin orificiul de pe latura superioară a cubului, astfel încât roata să se așeze pe camă. Pentru a fi siguri că obțineți mișcarea corectă, vă recomandăm să folosiți un pai.
Iată macheta realizată de noi.
La finalul activității, participanții vor trebui să înțeleagă că mișcarea depinde de forma camei.
2. Rezolvarea probei
Participanții lucrează în echipă, aleg un personaj și stabilesc modul în care se va mișca acesta. De
asemenea, vor putea desena o schiță și întocmi lista materialelor necesare.
Fiecare participant își va lua materialele de care are nevoie. Vă recomandăm să pregătiți benzi
elastice, Patafix, baghetă din lemn, paie, niște carton și alte materiale selectate de moderator.
Participanții vor rezolva apoi problema realizând un mecanism cu camă conform indicațiilor din
activitatea anterioară (de la etapa 2). În funcție de mișcarea personajului, participanții vor proiecta și
crea forma camei. În acest sens, moderatorul le poate pune la dispoziție șabloane pentru camă.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
8
Șabloane de camă
Dimensiunile acestor came corespund unei cutii cu latura de 10 cm.
Concluzie
Fiecare participant își va prezenta jucăria în cadrul unei discuții despre posibile îmbunătățiri ce pot
fi aduse acesteia. Dacă a mai rămas timp (și materiale), elevii pot testa îmbunătățirile propuse.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
9
Informații pentru moderator
Informații generale
Mic glosar de mecanică
1. Termeni specifici roților dințate
Cu ajutorul angrenajelor de roți dințate, putem mări (sau reduce) viteza mișcării: aceasta este transmisă, fără a fi modificată.
Dacă dorim să transformăm mișcarea, avem nevoie de o roată dințată cilindrică.
2. Termeni specifici camelor
În momentul în care cama se rotește, roata condusă urcă și coboară, în funcție
de profilul camei. Glisorul permite roții conduse să se miște liber. Mișcarea roții
conduse depinde de profilul camei. Elevii vor descoperi acest fapt în lecția a
doua.
Cu ajutorul camelor, mișcarea de intrare va fi transformată dintr-una de rotație
într-una lineară.
3. Există multe alte elemente mecanice, precum scripeții sau pârghiile.
Scripetele nu transformă mișcarea, însă ne permite să ridicăm mai rapid un obiect greu.
Priviți! Pot ridica un robot cu o singură mână!
4. Informații suplimentare:
http://www.brainpop.com/technology/simplemachines
http://www.hometrainingtools.com/learn-about-gears/a/1658/
http://www.jeuxclic.com/jeux.php?id=243490
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
11
Cum construim o jucărie mecanică?
1. Etapa 1: Alegerea personajului și a mișcării
La început, participanții vor alege personajul și mișcarea. Apoi vor stabili forma
camei de care au nevoie și o vor confecționa.
În cazul nostru, l-am ales pe Timon din filmul „Regele Leu” (©Walt Disney
Pictures), care, pe parcursul unei rotații complete a camei, va efectua o săritură,
apoi se va roti. Astfel, am ales o camă în formă de pară.
2. Etapa 2: Organizarea ideilor și schițarea jucăriei
Pentru o mai bună organizare, participanții pot desena o schiță, stabilind astfel locul
pe care îl va ocupa personajul pe cutie, locul unde va fi montat mecanismul. Având în
vedere că lucrează în echipă, le va fi mai ușor să întocmească lista de materiale.
3. Etapa 3: Crearea jucăriei
E timpul să creați jucăria.
1. Primul lucru pe care îl vom confecționa este cutia. Puteți folosi o cutie de pantofi
pe care o tăiați în două. Dacă nu aveți o astfel de cutie, o puteți confecționa cu
ajutorul a patru bucăți de carton cu latura de 10 cm.
2. Personajul trebuie lipit pe o baghetă de lemn. Noi am folosit bandă adezivă (scotch), însă puteți folosi și pistolul de lipit cu termoclei pentru a fixa personajul mai bine.
3. Marcați locul personajului pe cutie. 4. Confecționați mecanismul. 5. Practicați orificii pe laterale pentru a introduce axul principal. 6. Desenați cama aleasă la punctul 1. Decupați-o și prindeți-o pe ax.
În cazul nostru vom folosi o camă în formă de pară.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.
11
7. Introduceți bagheta personajului în cutie și verificați să fie fixată bine. Noi am introdus capătul baghetei într-un pai de plastic, pentru a fi siguri că
personajul va sta drept. Apoi, am lipit paiul de partea inferioară a cutiei cu ajutorul
pistolului de lipit cu termoclei.
8. Fixați roata condusă cu Patafix sau cu pistolul de lipit cu termoclei.
Atenție însă! Pentru a putea transmite mișcarea, acesta trebuie să atingă cama.
4. Etapa 4: Testarea și optimizarea
În continuare, participanții vor trebui să testeze jucăria, pentru a vedea dacă mișcarea este corectă în timpul
rotației axului. Poate este nevoie de reglaje. Dacă totul este corect, vă recomandăm să fixați mecanismul (cama,
axul și roata condusă).
Vă recomandăm să le fixați cu benzi elastice sau carton.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu va fi reprodus sau reprodus fără acordul acestora.
12
5. Etapa 5: Decorarea jucăriei
Dacă există spațiu suficient în cutie, elevii pot realiza un fundal.
În cazul nostru, am decis să îmbrăcăm toată cutia.
Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu va fi reprodus sau reprodus fără acordul acestora.
13
Întrebări pe care le-ar putea adresa participanții
[Anticipați întrebările pe care le-ar putea adresa publicul. Dacă nu aveți niciuna, nu trebuie să adăugați această rubrică.]
Probleme cu care v-ați putea confrunta
[Gândiți-vă la probleme legate de logistică, materiale sau conținut științific/ingineresc. Dacă nu aveți
niciuna, nu trebuie să adăugați această rubrică.]
Sfaturi și trucuri legate de materiale
[De exemplu, „Nu folosiți un pahar din hârtie pentru … activitate. Nu funcționează! Am încercat și noi. Cel mai
bine ați folosi…” Dacă nu aveți sfaturi și trucuri, nu trebuie să adăugați această rubrică.]