Διάρκεια: 45 λεπτά
Δεξιότητες ΠΝΕΥΜΑΤΟΣ:
- Επίλυση προβλήματος
- Περιέργεια, αίσθημα θαυμασμού και ανοιχτότητα
- Δημιουργικότητα
- Ευελιξία
- Ανθεκτικότητα
Σύντομη Περιγραφή:
Σε μικρές ομάδες, οι μαθητές σχεδιάζουν και κατασκευάζουν το δικό τους σύστημα φίλτρου νερού χρησιμοποιώντας φυσικά υλικά. Αρχικά, συζητούν και σκιαγραφούν ένα σχέδιο για το φίλτρο: Σε ποια σειρά θα τοποθετήσουν τα υλικά σε στρώσεις; Γιατί; Ενθαρρύνονται να κάνουν υποθέσεις σχετικά με το ποια υλικά θα παγιδεύσουν τη βρωμιά πιο αποτελεσματικά. Μόλις συμφωνηθεί το σχέδιο, αρχίζουν να κατασκευάζουν το φίλτρο νερού χρησιμοποιώντας ένα κομμένο πλαστικό μπουκάλι ως βάση. Τα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιήσουν περιλαμβάνουν χαλίκι, άμμο, χάρτινο φίλτρο ή ύφασμα και ενεργό άνθρακα. Αυτά τοποθετούνται σε διαφορετικά στρώματα μέσα στο μπουκάλι. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, οι μαθητές ενθαρρύνονται να κάνουν αλλαγές εάν κάτι δεν ταιριάζει ή εάν προκύψει μια νέα ιδέα. Ο στόχος δεν είναι η τελειότητα, αλλά ο πειραματισμός, η συνεργασία και η δοκιμή των ιδεών τους στην πράξη.
Πώς αυτό αναπτύσσει συγκεκριμένες ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΕΣ ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ
- Επίλυση προβλημάτων: Οι μαθητές αναλαμβάνουν μια αφηρημένη πρόκληση (βρώμικο νερό) και εργάζονται για να δημιουργήσουν μια πρακτική λύση.
- Δημιουργικότητα: Χρησιμοποιούν καθημερινά υλικά με πρωτότυπους τρόπους για να σχεδιάσουν ένα αποτελεσματικό φίλτρο.
- Ανθεκτικότητα: Όταν η πρώτη τους ιδέα δεν λειτουργεί, την αναθεωρούν και προσπαθούν ξανά.
- Ευελιξία: Προσαρμόζουν την προσέγγισή τους όταν τα αποτελέσματα διαφέρουν από τις προσδοκίες.
- Περιέργεια, αίσθημα θαυμασμού και ανοιχτότητα: Οι μαθητές εξερευνούν πώς διαφορετικά υλικά επηρεάζουν την ποιότητα του νερού και θέτουν ερωτήσεις σχετικά με τη διαδικασία.
- Εξασκούνται στην παροχή και λήψη ανατροφοδότησης εντός της ομάδας τους.
Τι θέλουμε να επιτύχουμε όσον αφορά την ανάπτυξη δεξιοτήτων SPIRIT (κατανόηση ή/και συμπεριφορά των μαθητών);
- Οι μαθητές είναι σε θέση να περιγράψουν γιατί επέλεξαν μια συγκεκριμένη ακολουθία στρώσεων στο φίλτρο τους.
- Αποκτούν μεγαλύτερη αυτοπεποίθηση στον σχεδιασμό και την κατασκευή απλών λειτουργικών μοντέλων.
- Βελτιώνουν τις λεπτές κινητικές τους δεξιότητες και αναπτύσσουν την αίσθηση του υλικού μέσω της πρακτικής εργασίας.
- Μαθαίνουν ότι οι δοκιμές και ο επανασχεδιασμός αποτελούν μέρος κάθε μηχανικής διαδικασίας.
Σύνδεση Ακαδημαϊκού/Προγράμματος Σπουδών
- Περιβαλλοντικές Μελέτες: κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της διήθησης χρησιμοποιώντας φυσικά υλικά
- Επιστήμη και Μηχανική: σχεδιασμός, κατασκευή και δοκιμή ενός απλού μοντέλου
- Μαθηματικά: εκτίμηση ποσοτήτων υλικών, σύγκριση όγκων, βασική αλληλούχιση
- Επικοινωνία και Συνεργασία: ομαδική συζήτηση, συλλογική επίλυση προβλημάτων
Υλικά και εργαλεία που απαιτούνται για την υλοποίηση
- 1 άδειο διαφανές πλαστικό μπουκάλι ανά ομάδα (ανοίξτε το για να το χρησιμοποιήσετε ως χωνί)
- Υλικά φιλτραρίσματος: λεπτή άμμος, μικρά και μεγάλα χαλίκια/βότσαλα, ενεργός άνθρακας
- Βάση φιλτραρίσματος: φίλτρο καφέ, πανί ή χαρτοπετσέτα
- Ταινία, ψαλίδι (ασφαλές για παιδιά), δοσομετρικό κύπελλο, μικρά δοχεία
- Δίσκος ή πλαστικό τραπεζομάντιλο για να μαζεύετε τις διαρροές
- Φύλλο σχεδιασμού (με κενό διάγραμμα φίλτρου)
- Μολύβια, κηρομπογιές για επισήμανση ή σκίτσο
- Πρόσβαση στον «Σταθμό Υλικών» με εφεδρικά εφόδια
Σημειώσεις προετοιμασίας
- Προετοιμάστε εκ των προτέρων κιτ υλικών, ένα ανά ομάδα, με έναν εφεδρικό «σταθμό υλικών» για ξαναγεμίσματα.
- Εκτυπώστε ή σχεδιάστε ένα διάγραμμα φίλτρου ως οπτικό βοήθημα σχεδιασμού.
- Λάβετε υπόψη τη δυναμική της ομάδας: αναθέστε ευέλικτους ρόλους (π.χ. σχεδιαστής, κατασκευαστής, διαχειριστής υλικών) για να εξισορροπήσετε τη συμμετοχή.
- Υπολογίστε αρκετό χρόνο για την κατασκευή και αναμένετε ότι ορισμένες ομάδες θα το αναθεωρήσουν στη μέση της διαδικασίας.
- Κόψτε τα μπουκάλια εκ των προτέρων για ασφάλεια και εξοικονόμηση χρόνου.
- Να έχετε έτοιμες χαρτοπετσέτες ή πανιά για καθάρισμα
Καθοδηγούμενες ερωτήσεις
- Ποιο υλικό πιστεύετε ότι θα μπλοκάρει την περισσότερη βρωμιά; Γιατί;
- Τι θα συμβεί αν βάλουμε την άμμο πρώτη; Ή τελευταία;
- Πώς θα μπορούσαμε να εμποδίσουμε τα μικρά κομμάτια να πέσουν;
- Ποια σειρά πιστεύετε ότι θα λειτουργήσει καλύτερα για να καθαριστεί το νερό;
- Αν αυτό δεν λειτουργήσει, τι θα μπορούσατε να αλλάξετε την επόμενη φορά;
- Πώς μπορούμε να βεβαιωθούμε ότι το νερό περνάει αργά μέσα από το φίλτρο;
Ερωτήσεις Αναφοράς Στάδιο (Προαιρετικά)
- Ποιο ήταν το σχέδιο της ομάδας σας και πώς άλλαξε κατά τη διάρκεια της κατασκευής;
- Τι δυσκολεύτηκες στην κατασκευή του φίλτρου σου;
- Μπόρεσαν όλοι στην ομάδα σας να βοηθήσουν; Πώς;
- Τι θα κάνατε διαφορετικά αν ξεκινούσατε από την αρχή;
- Τι θα λέγατε σε μια άλλη ομάδα που το επιχειρεί αυτό για πρώτη φορά;
Συμβουλές και κόλπα για την αντιμετώπιση των σκηνικών προκλήσεων
- Για όσους φινιρίζουν γρήγορα: προσφέρετε μια επιπλέον πρόκληση: επανασχεδιάστε το φίλτρο αφαιρώντας ένα υλικό.
- Για μαθητές που δυσκολεύονται με τον προγραμματισμό: παρέχετε μια οπτική προτροπή ή ένα φύλλο παραδείγματος «ακολουθίας φίλτρων».
- Για μέλη της ομάδας που κυριαρχούν: αναθέστε εναλλασσόμενους ρόλους για να διασφαλίσετε την ισότιμη συμμετοχή.
- Για ευαίσθητους μαθητές: τονίστε ότι κανένα φίλτρο δεν είναι τέλειο, πρόκειται για δοκιμές και μάθηση, όχι για ανταγωνισμό.
- Για να διατηρήσετε την τάξη καθαρή: χρησιμοποιήστε δίσκους ή εφημερίδες κάτω από κάθε χώρο εργασίας και σχεδιάστε μια ρουτίνα καθαρισμού.