 |
10. «Сортировка отходов» (6 часов)
|
|
|
|
Исследование.
Вступительный ролик
Вторичная переработка материалов является одной из самых больших проблем XXI века. Переработка может дать вторую жизнь используемым материалам. Вовлечение людей в переработку производимых ими отходов является сложной задачей. Один из способов стимулировать более широкое распространение процессов переработки — предложить более эффективные методы сортировки: Люди должны научиться не выбрасывать все отходы в одно место. Материалы, как правило, необходимо сортировать до начала процесса переработки, но многие перерабатываемые материалы поступают в центры утилизации в перемешанном виде. Люди или машины могут разделить отходы по типу: бумагу, пластик, металл и стекло. Если для сортировки объектов применяется машина, она должна использовать для этого одну из физических характеристик объектов, например вес, размер, форму или даже магнитные свойства.
Вопросы для обсуждения
Что такое переработка?
Переработка — это процесс преобразования отходов во что-то новое. Обычно перерабатываются бумага, пластик и стекло.
Как перерабатываемые материалы сортируются в вашем регионе?
Описать вместе с обучающимися, сортируются ли материалы вручную или с помощью машины. Спросить обучающихся, сортируют ли они дома мусор, подлежащий переработке, или другие предметы.
Представьте устройство, которое может сортировать мусор в соответствии с его формой.
Ответ на этот вопрос будет направлять обучающихся в процессе проектирования.
Создание.
Собрать сортировочную машину.
Для модели в проекте используется шкив, чтобы перенести нагрузку на ось. Прежде всего, обе части должны быть в состоянии пройти через отверстие, хотя имеют разную форму. Далее обучающимся будет предложено изменить конструкцию так, чтобы объекты сортировались по размеру.
|
|
|
Запрограммировать кузов грузовика.
Эта программа будет вращать двигатель в одном направлении в течение 1 секунд, чтобы кузов перешёл в положение для сброса. Затем программа ожидает 3 секунды, пока обучающийся загружает коробки, подается звуковой сигнал, а затем кузов переворачивается для сброса коробок.
Проектирование других решений.
На основе этой модели обучающиеся должны уметь изменять конструкцию груза на грузовике для сортировки коробок по двум различным группам в соответствии с их формой. Здесь необходимо предоставить обучающимся больше свободы. Есть простые и более сложные решения этой задачи, которые могут включать изменения в конструкции сортировщика, программе или их сочетание.
Идеи решения.
Внести изменения в конструкцию грузовика для сортировки коробок. При удалении задней пластины LEGO из грузовика один ящик должен быть в состоянии попасть в первое отверстие, а другой соскользнуть обратно из-за своей формы. Другие конструкции тоже могут оказаться продуктивными.
Использовать датчик перемещения для сортировки.
Если разместить датчик перемещения со стороны нагрузки в правильном положении и использовать соответствующую программу, датчик сможет обнаруживать объекты, основываясь на их размерах.
Отсортировать коробки вне грузовика.
Это решение потребует собрать новое устройство в дополнение к или вместо грузовика. Коробки можно сбросить на заводе и отсортировать иным способом.
Дополнительное исследование для старших или более подготовленных обучающихся.
Попросить обучающихся создать третий объект для сортировки. Чтобы отсортировать элементы, обучающимся, возможно, придется отказаться от модели грузовика и разработать другой тип устройства:
|
|
|
· Отсортировать объекты, используя конвейер.
· Отсортировать объекты, используя манипулятор.
· Отсортировать объекты, используя два разных устройства.
Следует обратить внимание на то, что неважно, работает ли созданное устройство, или, что нашли ли обучающиеся удачное решение. Важной частью является подробное объяснение принципов сортировки и применение обучающимися принципов инженерного проектирования.
Предложение для совместной работы
Объединившись в группы, обучающиеся получат больше возможностей для создания стратегий сортировки. Одна группа может сортировать ряд объектов, а вторая группа затем выполнять дальнейшую сортировку. Например, первая группа может отсортировывать мелкие предметы от средних и крупных. Вторая группа будет затем отсортировывать средние от крупных.
Обмен результатами.
Попросить обучающихся документировать свой проект несколькими способами:
· Попросить обучающихся сфотографировать каждую версию, которую они создали, и объяснить наиболее успешное решение или решение с наибольшим потенциалом.
· Попросить группы обучающихся сравнить свои проекты друг с другом.
· Попросить обучающихся включить в документацию объяснение того, как объект может быть отсортирован по форме и почему форма объекта имеет важное значение для решения.
Обучающиеся должны описать, каким образом их решение используется для сортировки объектов по форме.
· Попросить обучающихся рассказать, как они работали над решением этой задачи;
· Попросить их объяснить проблемы, с которыми они столкнулись, и то, как они изменили свои конструкции и программы для достижения результата;
· Попросить обучающихся предоставить контекст для своих объяснений;
· Обсудить, применимо ли решение в реальной жизни.
|
|
|
