Archimedes' vektstang

[left][size=100][/size][size=100][/size][/left][size=100][left]Bilde av: José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[/left][/size]
[justify][b]Sammendrag: [/b]Denne aktiviteten innebærer å skape og studere Archimedes’ vekstang. Denne mekanismen vil indirekte tillate barn å lære konsepter relatert til vekten og volumet til gjenstander.[br][br][b]Nøkkelord :[/b] Archimedes’ Spake, Enkel mekanisme, 3D-printer[br][br][b]Ressurslisten: [/b]én 3D-skriver, 3d-skriver-filament, vanlige gjenstander som mynter, etc…[/justify]
Beskrivelse av aktiviteten
[justify][/justify][justify][/justify][justify]Aktiviteten beskrevet i dette dokumentet presenteres i sin mest grunnleggende form ved å bruke en tilnærming som imidlertid tillater et mye høyere nivå for kompleksitet. For eksempel er det mulig å inkludere elementer i aktiviteten som kombinerer teknologier som Augmented Reality eller Virtual Reality, spesifikt referert til omfanget og miljøet som aktiviteten skal utvikles i. Denne aktiviteten kan derfor tas som en av de første grunnleggende aktivitetene som skal gjennomføres innenfor læreplanområdene matematisk kompetanse og grunnleggende kompetanse innen naturvitenskap og teknologi, inkludert teknologiske systemer, maskiner og verktøy.Hovedmålet med aktiviteten som presenteres her er å vise barn fordelene som selv de enkleste maskinene kan gi, som i dette tilfellet Archimedes’ vektstang. Ved å bruke denne spak-modellen vil barn være i stand til å forstå grunnleggende konsepter angående vekten av gjenstander og innsatsen som trengs for å løfte dem, bortsett fra konseptet med selve spaken; og relatere det til vanlige gjenstander som de kan møte i hverdagen.[br][br]Denne aktiviteten er åpenbart knyttet til den sosiale utfordringen knyttet til utdanning, men på en mer tangentiell måte er det mulig å tilpasse denne aktiviteten med andre lignende aktiviteter som er relatert til enkle maskiner som produserer grønn energi, som vindturbiner, og med enkle endringer i hvilken som helst av delene som er beskrevet i dette dokumentet og dets montering.[br][br]1. Archimedes’ vekstang.[br]Archimedes (287-212 fvt.), var en av antikkens viktigste vitenskapsmenn.  I løpet av sine mange år med forskning, bidro han med mye innen vidt forskjellige felt. For eksempel er han kjent for sitt arbeid innen hydrostatikk, med utgangspunkt i hans berømte utrop "Eureka!" fra prinsippet om oppdrift, eller innen fysikk generelt, slik som skruen som også bærer navnet hans. Han huskes også delvis i populærkulturen for sin forklaring av betjeningen av spaken og populariserer den berømte setningen: "Gi meg fotfeste og jeg vil flytte verden."[br]Betydningen av denne setningen er relatert til konseptet av spaken; et veldig enkelt konsept innen fysikk som gjennom en enkel mekanisme gjør det mulig å multiplisere kraften som utøves av brukeren som igjen oppnår en mye større kraft enn den han bruker (som også skjer ved å bruke trinser). Hvis vi prøver å løfte en gjenstand med hånden bør vi bruke en kraft direkte på gjenstanden. Kraften som skal utøves i dette tilfellet bør være vertikal og oppover, og alltid lik eller større enn vekten til gjenstanden som skal løftes, og dette betyr at den har en veldig klar begrensning. For å multiplisere den kraften kan vi nøyaktig bruke effekten av en spake.[br]Fra et fysikksynspunkt er spaken (fig. 1) en enkel maskin som har som funksjon å overføre en kraft fra punktet for påføring, gjennom spaken og til enden av den. Den er sammensatt av en stiv stang/arm som fritt kan rotere rundt et svingpunkt. Resultatet av å operere spaken er å forsterke kraften som skal mottas av en gjenstand som er i den andre enden av spaken, som svar på påføring av en kraft.[/justify]
[size=100]Fig. 1 Enkelt eksempel på vektstang-konseptet[br]Bildekilde: José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[/size]
[justify]Svingpunktet må være plassert mellom lasten (eller motstanden) og den påførte vekten (eller kraften). Avhengig av hvor svingpunktet, lasten, den påførte kraften og lasten befinner seg kan vi muligens bruke litt kraft for å påføre en større kraft på lasten. Det betyr at jo lengre armseksjonen er mellom punktet der Bp- kraften vil påføres og svingpunktet, sammenlignet med lengden på armseksjonen mellom Br-belastningen og svingpunktet (fig. 2), jo mindre kraft vil være nødvendig for å oppnå samme resultat på lasten. Med en tilstrekkelig lang (og sterk) spak og en passende støtte for støttepunktet kunne Archimedes ha flyttet hele verden. Siden dette ikke er mulig er derfor Archimedes-spaken en maskin som hjelper oss med å løfte tunge lass.[br][/justify][br][b]Regel for vektstangen.[/b] [justify]I fysikk er regelen om kreftene involvert i en spak i likevekt uttrykt ved følgende ligning (fig. 2):[/justify][br]                                                    [math]P\times B_p=R\times B_r[/math][br][br][justify]Der[math]P[/math] er kraften vi påfører,[math]B_P[/math] er lengden mellom stedet der vi påfører kraften [math]P[/math] og svingpunktet [math]R[/math]  er den resulterende kraften som påføres i motstanden, og [math]B_r[/math] er lengden mellom stedet der motstanden er lokalisert og svingpunktet.[/justify][justify]Forklart med andre ord er det et dreiemoment (summen av kraft og avstand) knyttet både til kraften vi påfører, [math]B_p[/math] og kraften som virker på motstanden, [math]B_r[/math]. Regelen for spaken kan også uttrykkes som regelen for momenter og dreiemomenter, som sier at dreiemomentet med klokken (på grunn av vår kraft) og mot klokken (på grunn av motstanden) må være like. Derfor, ved å modifisere avstander får vi også modifiserte krefter.[/justify]
[size=100]Fig. 2 Detalj av elementer involvert i regel for vektstangen.[br]Image source: https://es.wikipedia.org/wiki/Palanca[/size]
[justify]2. 3D-skrivere[br]3D-printere har blitt et svært nyttig verktøy for å utarbeide raske prototyper, elementer i ulike faser av design og redesign, samt i pedagogiske miljøer og for å kunne lage brikker eller spillelementer helt etter våre behov.[br]Når vi designer deler som skal genereres på en 3D-printer må vi ta hensyn til størrelsen på delene siden ikke alle skrivere har samme kapasitet. I den foreslåtte aktiviteten presenteres forskjellige design, og en av dem innebærer å dele opp i mindre biter for å løse dette problemet.[br]Du må også ta hensyn til håndteringen av skriveren som selv om det ikke er vanskelig krever noe opplæring og erfaring, ser man bort fra hensynet til nødvendig vedlikehold av 3D-printeren.[br][/justify]
Løsning på aktiviteten
[justify][/justify][justify][/justify][justify]Denne delen beskriver aktiviteten og materialene som trengs for å utvikle den foreslåtte aktiviteten. Delene som utgjør maskinen (spaken) har blitt designet i AutoCAD (fig. 3), og har blitt eksportert til STL-filer, som er formatet som brukes av 3D-printere (fig. 4). For tiden er disse STL-filene tilgjengelige for enhver lærer som ønsker å utføre aktiviteten.[br][br]Noen forskjeller bør vurderes i valg av passende STEAM-aktivitet, i henhold til deltakernes alder. I denne forstand må det tas i betraktning at settet med deler som utgjør systemet er veldig enkelt, og det er ikke planlagt å lage forskjellige versjoner i henhold til deltakernes alder innenfor rammeverket av førskoleopplæring.  Som det vil bli indikert senere er det mer hensiktsmessig å leke med forskjellige elementer som skal "veies" på spaken, for eksempel dyr, mynter eller andre gjenstander, i henhold til ulike aldre.[/justify]
[size=100][left]Fig. 3 Detaljer av de forskjellige delene som utgjør systemet.  [br]Bildekilde: José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[/left][/size]
[justify][b]Armspak (fig.3-i grønt):[/b] Det er det største langstrakte stykket vi kan se i grønt, og der finner vi 3 godt differensierte deler.[br][br][/justify][list][justify][/justify][*][justify]I den ene enden har vi kurven hvor gjenstandene som skal løftes kan plasseres. Det er motstandspunktet R i henhold til terminologien vi har brukt for å uttale regelen for spaken.[/justify][/*][*][justify]På den motsatte spissen av spaken har vi punktet hvor vi skal bruke kraften vår, det vil si punktet P i henhold til terminologien vi har brukt så langt. Den er designet slik at den ligner en hånd (tegneseriestil), for illustrative formål.[/justify][/*][*][justify]Til slutt har vi selve armen. Den har 7 spor som tillater forankring av armen til støtten gjennom en peg-formet akse og plasserer aksen i hvilken som helst av de nevnte 7 sporene. I henhold til det valgte sporet kan vi endre avstandene mellom støtten og kurven (Br, i henhold til terminologien som brukes), samt mellom støtten og hånden (Bp, i henhold til terminologien som er fulgt så langt).[/justify][/*][/list]
[justify][b]Støtte til balansering (fig.3-i blått):[/b] det er støtten til spaken og det anbefales at den forankres til en overflate for stabiliteten til hele systemet. Det anbefales derfor at materialet inkluderer for eksempel en [b]treplate[/b], som det kan limes til.  Dens funksjon er å tillate rotasjon av armspaken, og avhengig av valgt spor vil maskinen ha forskjellige helningsgrader.[/justify]
[justify][b]Akse (fig. 3-i rødt)[/b]: Dette er aksen som fungerer som et knutepunkt mellom de to foregående delene; armspaken og støtten, og som derfor tillater den relative rotasjonen av armen i forhold til støtten.[br][br][br][/justify]
[size=100][left]Fig. 4 Eksempel STL-fil generert [br] Bildekilde: José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[br][/left][/size]
[justify][b]Vekter:[/b] For å demonstrere spakens funksjon er det nødvendig at vi har en rekke gjenstander som skal legges i kurven. Tanken er å kunne leke med de ulike kombinasjonene av vekter og svingpunktposisjoner. Et alternativ er for eksempel å representere de forskjellige vektene som dyr, å kunne leke med forskjellige typer materialer med ulik tetthet (for eksempel plast, tre, metall osv.) og med forskjellige dyr, som en mus, en hest og en elefant.[br][/justify]
[justify][b]Andre komponente[/b] av aktivitet som kan være nyttige kan for eksempel være en representasjon av ulike planeter i solsystemet. I dette tilfellet kan vi representere større og tyngre planeter og realisere ideen om å "heve jorden".[/justify]
[justify]Vi avslutter denne delen med [b]noen anbefalinger[/b] om grunnleggende og komplementære materialer som kan brukes i aktiviteten i situasjoner som den nåværende COVID-19-pandemien, som krever desinfisering av materialene. Siden alle komponentene i maskinen er 3D-printet (fig. 4) er det enkelt å rengjøre dem etter hver økt uten at det påvirker slitasjen eller påfølgende bruk. Det vil også være nødvendig å rense de forskjellige gjenstandene som skal brukes, som for eksempel komponentene som brukes som vekter.[/justify]
Løsning på aktiviteten
[justify]Utdanningsaktivitetene som kan gjennomføres basert på dette forslaget, som er basert på Archimedes-spaken, er mange. Nedenfor presenterer vi et enkelt forslag til gjennomføring som kan berikes med andre komplementære handlinger avhengig av elevenes egenskaper, tilgjengelige ressurser og de didaktiske målene som tilstrebes. Innholdet i denne delen er strukturert i følgende deler:[br][br]a. Liste over nødvendige materialer[br]b. Forberedelse av aktiviteten[br]c. Aktivitetsutvikling[br]                                  i. Pedagogiske/didaktiske mål[br]                                  ii. Deltakelse/Involvering [br]                                iii. lnkorporering av målene inn i aktiviteten [/justify]
a. Liste over nødvendige materialer
[justify]I dette spesifikke eksemplet er listen over materialer den samme listen som er gitt i delen om Aktivitetskomponenter siden bare ett element i hver klasse vil bli brukt. Hvis vi ønsker å gjenskape flere spaker må vi altså gjenskape listen over materialer gitt nedenfor. Derfor trenger vi følgende elementer for å utføre denne aktiviteten:[br][/justify][list][*]STL-filer for utskrift.[br][/*][*]Tilgang til en 3D-printer.[br][/*][*]Etter at vi har skrevet ut alle komponentene, får vi følgende:[br][list][*]Arm-spak (fig.3-i grønt): Det er det største langstrakte stykket vi kan se i grønt[br][/*][*]Støtte for balansering (fig.3-i blå): det er systemets støtte, og det anbefales å forankre den til en overflate[br][/*][*] Akse (fig.3-i rødt): Dette er aksen som fungerer som et knutepunkt mellom de to foregående delene[br][/*][/list][br][/*][*]Ulike vekter å plassere i kurven, for eksempel:[br][/*][*]Gjenstander med likt volum, men av forskjellige materialer som for eksempel plast, tre og metall.[br][/*][*]Gjenstander av samme materiale, men forskjellig volum, som representerer for eksempel dyr som har ulik vekt, som en mus, en hest og en elefant.[br][/*][*] Et sett med mynter som vi legger i kurven suksessivt slik at jo flere mynter det er, jo mer kraft må vi bruke for å løfte dem, eller så vi må flytte spakens akse.[br][/*][/list][justify] Vi må også ha trykt en representasjon av spaken på papir lik den som er angitt i figur 7 slik at den tjener til teoretisk å forklare begrepet spake og at den tjener som en forsterkning av ideen om å "flytte verden".[br][/justify]
b. Forberedelse av aktiviteten
[justify]For denne aktiviteten er det nødvendig å lage delene i en 3D-printer eller å lage dem på en annen måte, avhengig av materialene, delene og verktøyene vi har tilgjengelig.  Noen av delene er ikke nødvendige å 3D-printe; for eksempel kan aksen være et hvilket som helst objekt som har en sylindrisk form, for eksempel en blyant. Når det gjelder balansestøtten, kan det samme sies: så lenge den har et hull som ligner på diameteren på aksen og formen og dimensjonene er gode, kan andre alternativer brukes.[br][br]Når alle elementene er ordnet kan de endelig settes sammen, som vist i figur 5. I tillegg er det nødvendig å velge elementene som vi skal bruke som vekter og identifisere de som veier mer enn de som veier mindre. Det anbefales å ha minst 3 forskjellige elementer eller vekter som enkelt kan skilles fra hverandre.[/justify]
[size=100][left]Fig. 5 Bilde av Archimedes-spake i hviletilstand.[br]Bilde av: José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[/left][/size]
[justify]Arm-spaken har 7 forskjellige spor som gjør at systemet kan konfigureres forskjellig (med forskjellige relative avstander fra støtten til stedene hvor kraften og belastningen er plassert). Som en konsekvens er det mulig å oppnå forskjellige konfigurasjoner for å utføre forskjellige tester (fig. 6).[/justify]
[size=100][left]Fig.  6 [br]Bilde av:  José San Martín-Universidad Rey Juan Carlos[/left][/size]
[justify]For å visualisere disse forskjellige situasjonene (fig. 6 a og b), kan læreren fjerne rotasjonsaksen og plassere den i et annet av de forskjellige sporene på hovedarmen. Med samme belastning i kurven vil læreren lære barna hvordan innsatsen som må påføres er større eller mindre, i henhold til armens lengde (som angitt av Archimedes' lov)[/justify]
c. Aktivitetsutvikling
[justify][/justify]i. [b]Pedagogiske/didaktiske målsettinger.[/b] [justify]Beskriv de pedagogiske målene for aktiviteten. Den grunnleggende aktiviteten (og de foreslåtte komplementære eller verdiskapende handlingene, punkt 3.4) bidrar blant annet til å fremme tilegnelsen av kunnskap. Inkludert å observere og utforske barnas miljø, utvikle kreativitet og introdusere barn til kunnskap om vitenskaper. Målene kan omfatte:[/justify][list=1][*][justify]Forstå at en maskin/mekanisme kan hjelpe oss å gjøre oppgaver som vi ikke kan gjøre alene[/justify][/*][*][justify]Forstå intuitivt hva en spak er.  [/justify][/*][*]Forstå at større dyr veier mer (mus < hest < elefant). Samt at de forstår at de ulike materialene som gjenstandene er laget av også bidrar til at de har ulik vekt..[/*][/list][justify][/justify]ii. [b]Deltakelse/Involvering. [/b] Beskriv omgivelsene til aktiviteten for å gjøre den attraktiv for deltakerne. For å nå dette målet foreslås det at læreren kan utføre noen av eller alle de følgende aktivitetene[list=1][*][/*][/list][list=1][*][justify]Introduser konseptet om en enkel mekanisme eller maskin.[/justify][/*][*][justify]Identifiser et eksempel som barn kanskje kjenner til, for eksempel en vekt som vipper til der den veier mest, eller en dumphuske for barn å leke på lekeplassen.[/justify][/*][*][justify]Spør barna hva det tyngste de kan løfte er.[/justify][/*][*][justify]Spør deretter om noen tror at de er i stand til å løfte for eksempel noe så stort som en voksen, hele jorden, osv.[/justify][/*][*][justify]Spør barna om de vet hva en spak er uten ytterligere kommentarer. La dem formulere forskjellige alternativer og forklare hvordan de fungerer, og selv om de er feil, så avvent med å gi den formelle forklaringen av spaken til etter de har svart.[br][/justify][/*][*][justify]Spør om noen vet hvordan det gamle Hellas var. Om de har sett det i en serie eller film (det er for eksempel mulig at noen har sett Disney-filmen Hercules eller har en lignende referanse). Forbered et bilde, for eksempel det som er vist i figur 7. Uttal uttrykket "Gi meg fotfeste og jeg vil løfte verden opp" og spør om du forstår hva du mener med det ved å lage en enkel forklaring.[/justify][/*][/list][justify][br]iii. [b] Inkorporering av målene i aktiviteten. [/b]Innpass de pedagogiske målene inn i miljøet og historien (fortellingen) som skal brukes til aktiviteten. Det vil si å presentere noen retningslinjer for hvordan man på en praktisk måte introduserer målene som skal gjennomføres i aktiviteten.[br][/justify][list=1][*][justify]Når aktiviteten har begynt med spørsmålene beskrevet i fasen Deltakelse/Involvering, presenteres elevene med 3 mulige vekter å løfte. Hver av dem kan være av forskjellig materiale, for eksempel plast, tre og metall, men på en annen side kan de ha et likt volum.[br][/justify][/*][*][justify]Vektene til forskjellige materialer presenteres for barna og det forklares at noen av dyrene veier mer enn andre, og lar dem sjekke dette selv.[/justify][/*][*][justify]Akselen er plassert i en mellomstilling av spakhullene, mellom akseenheten og balansestøtten. Vektene legges suksessivt i kurven og hånden blir presset i hvert tilfelle og sjekker at det er lettere for oss å løfte dem, men at det koster litt mer å løfte elefanten enn musen.[/justify][/*][*]Plasseringen av skaftet og vektene som vi legger i kurven er varierte slik at barna sjekker at innsatsen endrer seg og at spaken hjelper i denne oppgaven. I tillegg kan du leke med spørsmål som i hvilken posisjon på aksen det er vanskeligere å løfte vektene, om aksen er nærmere hånden eller kurven. Eller med spørsmål som «er det vanskeligere å løfte en mus med skaftet i posisjonen nærmest hånden eller elefanten med skaftet i posisjonen lengst fra hånden? Hoved-idéen er å overlate til barna å eksperimentere med alle alternativene og komme frem til sine egne konklusjoner.[br][/*][/list]
Videoen for demonstrasjon
Forbedring av Aktiviteten
[justify]Materialet er utformet på en slik måte for å fasilitere involvering fra elevene og fasilitere utviklingen av ulike, men relaterte aktiviteter basert på bruk av modifisert mekanikk og spillkomponenter.  I denne delen finner du noen forslag for å forbedre den foreslåtte grunnleggende aktiviteten:[/justify][list=1][*]Du kan leke med materialene. For eksempel kan du snakke om mynter med materialer som simulerer gull, sølv og bronse.[/*][*]Du kan representere en jordklode og legge den i kurven slik at de forbinder bildet med den berømte setningen til Arkimedes.[/*][*]Det er mulig å bruke spaken til å forklare begrepet krefter og dreiemomenter for videregående skoleelever.[/*][*]Du kan endre hvordan spaken brukes, for eksempel gjøre den om til en katapult[/*][*]Du kan bruke mindre versjoner av systemet (mindre modeller for 3D-printere er inkludert i materialene som følger med), eller det store systemet delt inn i mindre deler som deretter settes sammen (disse modellene er også inkludert).[br][/*][/list]
Kunnskapstesten
Hvor kom Arkimedes fra?
Hvordan kan du bedre løfte en vekt?
Arkimedes-spaken er et eksempel på
For elever med spesielle behov
[justify][/justify][justify]Elever med lærevansker og/eller lave kognitive evner bør bli kjent med roboten individuelt før de utfører aktiviteter med en gruppe – dette vil hjelpe dem å forstå oppgaven bedre og lykkes i fellesaktiviteter. Når du danner grupper må du huske på de ulike kognitive evnene til ulike elever – noen ganger er det nyttig å lage homogene grupper slik at elever med like muligheter kan utveksle erfaringer, men andre ganger er det nyttig å lage en heterogen gruppe slik at én elev kan hjelpe og veilede en annen elev. For elever med ASD er det svært ofte vanskelig å ta valg og/eller løse kreative oppgaver - de bør bli forsiktig ledet til å løse en spesifikk oppgave.[br][/justify]
Alternativ aktivitet
[justify]Hvis du ikke har tilgang til en 3D-skriver kan du leke med de nevnte CAD-verktøyene for å lage et virtuelt sett med komplementer som du kan bruke senere når det blir tilgjengelig, eller bare bruke det som et 3D-designverktøy. Bruken av Thingiverse-depotet anbefales også for å forstå at opprettelsen av modellene er en valgfri del av aktiviteten.[br][/justify]
Gjennomføring av en Workshop
[justify][/justify][justify]Aktiviteten presenterer et eksempel på en enkel mekanisme. Tanken er at gjennom å lage enkle prototyper og en serie spill så kan konseptet om hva en maskin er introduseres.[br][br]Arkimedes-spaken er en av de eldste mekanismene som finnes. Den har blitt reprodusert ved å designe en modell av spaken med CAD-verktøy som TinkerCAD og deretter 3D-printet. Spillet er supplert med en rekke dyr av forskjellig størrelse og vekt, gjenstander, simulering av mynter, osv. Mekanismen lar deg justere lengden på spaken og dermed leke med ulike vekter og ulike spakarmer. Andre komplementære modeller kan lages ved hjelp 3D-skriving.[br][br]Deltakerne vil ha forskjellige Arkimedes-spaker i ulike skalaer, større eller mindre, og de vil ha ulik lengde på armene. Avhengig av både størrelsen der desto større, desto mer kapasitet kan den løfte, og lengden på spaken der jo lengre den er, desto mer vekt kan du løfte.[br]Spillet må spilles ved å flytte aksen slik at spaken har en lengre eller kortere arm, og lære barna hvordan de kan øke eller redusere effekten ved å multiplisere kraften som utøves.[br][br]Som diskutert ovenfor forventer vi ikke at deltakerne har forkunnskaper om maskiner, mekanismer eller grunnleggende fysikk. Men inne på workshopen vil deltakerne bli kjent med konseptet om en enkel maskin, vekt og volum.[/justify]
Workshop
[justify][/justify][justify]I begynnelsen av workshopen gir vi deltakerne vokabularet, begrepene og konseptene som er nødvendige for å bruke Arkimedes’ spake. En liten teoretisk introduksjon er også vedlagt hvor de mekaniske begrepene som skal presenteres i aktiviteten forklares på en enkel måte. Deretter forklarer vi viktigheten av å forstå en første enkel mekanisme, slik at fra den kunnskapen kan barn læres trinn for trinn stadig mer komplekse konsepter.[/justify][justify]Deretter presenteres utskriften av et enkelt objekt i 3D-utskrift som et eksempel, noe som indikerer at denne maskinen potensielt lar oss reprodusere ethvert objekt vi ønsker å bruke i hvilke som helst av våre aktiviteter. Den grunnleggende funksjonen til en 3D-skriver forklares.[/justify][justify]Når denne forklaringen er gjort introduseres TinkerCAD-verktøyet, som lar deg lage 3D-modeller på en enkel måte uten å kreve kunnskap om teknisk tegning. Det lages noen enkle eksempler slik at deltakerne kan lage sine 3D-modeller klare til utskrift.[/justify][justify]Som et supplement vises Thingiverse-depotet nedenfor der deltakerne bekrefter at det ikke er nødvendig å lage nye modeller siden mange av dem er tilgjengelige i dette depotet og kan lastes ned og brukes til aktiviteten.[/justify][justify]Vi diskuterte deretter brukervennligheten til hvert av disse verktøyene i noen minutter, samt ønskeligheten av deres grunnleggende bruk, for å lage et ubegrenset antall komponenter til spillene som lærere spiller med barna sine i klasserommet. Til slutt deler vi vår forskningsbaserte forståelse av hvorfor 3D-design og utskriftteknologier og andre STEAM-suiter ennå ikke er i utbredt bruk av lærere. Deretter danner vi tre lag, hver med et sett med spaker i forskjellige størrelser og fortsetter med workshopen.[/justify][justify]Lagene må først kombinere forskjellige sett med brikker som skal veies, inkludert vanlig tilgjengelige gjenstander som mynter eller blyanter og viskelær ved å leke med de forskjellige posisjonene til spakens rotasjonsakse og de forskjellige størrelsene på spaken.[/justify][justify]Til slutt må hver gruppe finne en annen enkel anvendelse av mekanismen slik den er, eller med minimale endringer, med hyppige eksempler som at mekanismen blir en katapult, eller med små endringer, en vekt.[br][br]Læringsutbyttet for deltakerne er listet opp nedenfor. Hver deltaker kan:[/justify] ● se mulighetene for å bruke en 3D-printer og CAD-verktøy som motiverende redskap i naturfag og kunstklasser.[br] ● bruke digitale interaktive ressurser for læring skapt i GeoGebra.[br] ●kritisk vurdere kvaliteten og anvendeligheten til den digitale ressursen for læring.[br] [br][justify]Workshopen på 60 minutter vil gi lærere praktisk erfaring og følelser om hvordan de kan ha nytte av å bruke 3D-printere, CAD-verktøy osv. som læringsverktøy under de vanlige mattetimene. Vi håper på å ha en fruktbar diskusjon med workshop-deltakerne om effektiviteten av slike korte workshops. Fokus for diskusjonen er å finne ut om disse workshopene kan brukes til å skape bevissthet om fordelene med STEAM-sett, spesielt enkle mekanismer, og redusere angsten for å bruke STEAM i undervisningspraksis.[br][br][url=https://drive.google.com/drive/folders/1_60Tht03L40K_Iz90j_1XePZlI5f4Ji1?usp=sharing]3D-utskrift STL-filer[/url][/justify]
Referanser
[list][*]Archimedes and the Law of the Lever[url=https://physics.weber.edu/carroll/archimedes/theIndex.htm] https://physics.weber.edu/carroll/archimedes/theIndex.htm[/url][/*][*]Ultimaker 3D printers. 3D printing in education[url=https://ultimaker.com/es/applications/education] https://ultimaker.com/es/applications/education[/url][/*][*]Repository of 3D models ready to print[url=https://www.thingiverse.com/] https://www.thingiverse.com/[/url][/*][*]Tinkercad | Create 3D digital designs with online CAD [url=https://www.tinkercad.com/%20] https://www.tinkercad.com/[/url][/*][/list]
Opprettet av
José San Martín - Universidad Rey Juan Carlos
Close

Information: Archimedes' vektstang