Időtartam: : 45 perc
SZELLEMI KÉSZSÉGEK:
- Problémamegoldás
- Kíváncsiság, rácsodálkozás és nyitottság
- Kreativitás
- Rugalmasság
- Reziliencia
Rövid leírás:
Kis csoportokban a diákok természetes anyagok felhasználásával megtervezik és megépítik saját vízszűrő rendszerüket. Először megbeszélik és felvázolják a szűrő tervét: Milyen sorrendben rétegezik az anyagokat? Miért? Arra ösztönzik őket, hogy feltételezéseket tegyenek arról, hogy mely anyagok fogják a leghatékonyabban felfogni a szennyeződéseket. Miután a tervben megegyeztek, elkezdik a vízszűrő építését egy kivágott műanyag palackot használva alapként. A felhasználható anyagok közé tartozik a kavics, homok, papírszűrő vagy szövet, valamint az aktív szén. Ezeket különböző rétegekben helyezik el a palack belsejében. A folyamat során a diákokat arra ösztönzik, hogy módosítsanak, ha valami nem illik, vagy ha új ötlet merül fel. A cél nem a tökéletesség, hanem a kísérletezés, az együttműködés és az ötletek gyakorlati kipróbálása.
Hogyan fejleszti ez a SZELLEMI készségeket?
- Problémamegoldás: A diákok egy absztrakt kihívást (szennyezett víz) vesznek fel, és gyakorlatias megoldást keresnek rá.
- Kreativitás: Hétköznapi anyagokat használnak újszerű módon egy hatékony szűrő megtervezéséhez.
- Rugalmasság: Amikor az első ötletük nem működik, átgondolják és újra próbálkoznak.
- Rugalmasság: Alkalmazkodnak a megközelítésükhöz, ha az eredmények eltérnek a várakozásoktól.
- Kíváncsiság, csodálat és nyitottság: A diákok felfedezik, hogy a különböző anyagok hogyan befolyásolják a vízminőséget, és kérdéseket tesznek fel a folyamattal kapcsolatban.
- Gyakorolják a visszajelzés adását és fogadását a csapatukban.
Mit szeretnénk elérni a SPIRIT készségfejlesztés (tanulói megértés és/vagy viselkedés) terén?
- A tanulók el tudják mondani, hogy miért választottak egy adott rétegsorozatot a szűrőjükben.
- Magabiztosabbá válnak az egyszerű funkcionális modellek tervezésében és építésében.
- Gyakorlati munkával fejlesztik finommotorikájukat és anyagérzéküket.
- Megtanulják, hogy a tesztelés és az újratervezés minden mérnöki folyamat része.
Akadémiai/tantervi célkitűzés kapcsolata
- Környezettudományi tanulmányok: a természetes anyagok felhasználásával működő szűrés működésének megértése
- Tudomány és Mérnöki Tudomány: egy egyszerű modell tervezése, építése és tesztelése
- Matematika: anyagmennyiségek becslése, térfogatok összehasonlítása, alapvető szekvenálás
- Kommunikáció és együttműködés: csapatmunka, közös problémamegoldás
A megvalósításhoz szükséges anyagok és eszközök
- Csoportonként 1 üres, átlátszó műanyag palack (tölcsérként felvágva)
- Szűrőanyagok: finom homok, apró és durva kavics/só, aktív szén
- Szűrőalap: kávéfilter, kendő vagy papírtörlő
- Ragasztószalag, olló (gyermekbiztos), mérőpohár, kis dobozok
- Tálca vagy műanyag terítő a kiömlött folyadékok felfogására
- Tervezési lap (üres szűrődiagrammal)
- Ceruza, zsírkréták címkézéshez vagy vázlatkészítéshez
- Hozzáférés az „Anyagállomáshoz” tartalék kellékekkel
Előkészítési megjegyzések
- Készíts előre anyagkészleteket, csoportonként egyet, és legyen egy tartalék „anyagállomás” az utántöltésekhez.
- Nyomtasson vagy rajzoljon egy szűrődiagramot vizuális tervezési segédletként.
- Vegye figyelembe a csoportdinamikát: osszon ki rugalmas szerepeket (pl. tervező, építő, anyagkezelő) a részvétel kiegyensúlyozása érdekében.
- Hagyj elegendő időt az építésre, és számíts arra, hogy egyes csapatok a folyamat során módosítani fognak.
- Vágd előre a palackokat a biztonság és az időmegtakarítás érdekében.
- Készítsen elő papírtörlőt vagy kendőt a takarításhoz
Irányított kérdések
- Szerinted melyik anyag blokkolja a legtöbb koszt? Miért?
- Mi történik, ha a homokot tesszük először? Vagy utoljára?
- Hogyan akadályozhatnánk meg, hogy a kis darabkák leessenek?
- Szerinted milyen sorrendben tisztítható meg a víz a legjobban?
- Ha ez nem működik, akkor mit lehet legközelebb változtatni?
- Hogyan biztosíthatjuk, hogy a víz lassan haladjon át a szűrőn?
Szakaszfeladat-elemző kérdések (opcionális)
- Mi volt a csapatod terve, és hogyan változott az építés során?
- Mi volt a nehéz a szűrő elkészítésében?
- Mindenki a csoportodban tudott segíteni? Hogyan?
- Mit csinálnál másképp, ha újra kezdenéd?
- Mit mondanál egy másik csoportnak, akik először próbálják ki ezt?
Tippek és trükkök a színpadi kihívások kezeléséhez
- Gyorsan befejezőknek: kínáljon egy plusz kihívást: tervezze újra a szűrőt egy anyag eltávolításával.
- Azoknak a diákoknak, akiknek nehézséget okoz a tervezés: készítsenek vizuális segítséget vagy egy „szűrősorozat” példalapot.
- Domináns csapattagok esetében: osszanak ki rotációs szerepeket az egyenlő részvétel biztosítása érdekében.
- Érzékeny diákoknak: hangsúlyozd, hogy nincs tökéletes szűrő, ez a tesztelésről és a tanulásról szól, nem a versengésről.
- A tanterem tisztán tartása érdekében: használjon tálcákat vagy újságokat minden munkafelület alatt, és tervezzen meg egy takarítási rutint.