מוכנים לפעולה?
משאבים
קישורים לרשת
משאבים פיזיים
חומרים: בלונים, שיפודים, קשיות, גומיות, נייר, קרטון, חומרי יצירה (רשות: פִּיָּה, גלגלי שיניים, צירים, פקקי בקבוקים, חפצים עגולים וכדומה). ציוד: מספרים, דבק, נייר דבק, סרגל, עפרון, מסקינג טייפ, סרט דבק בד (gaper tape), טבליות התססה (אלקה זלצר), מבחנות/מיכלים עם פקק, מים, אמצעי לצילום וידאו (רשות: סכין יפני, אקדח דבק חם, מחוגה).
הכנה מראש
מומלץ לבנות מספר דוגמאות כדי להבין טוב יותר את הבעיות שעלולות להיות לתלמידים, להכין את החומרים ולסדר את אזורי השיגור (בפנים/בחוץ).
מטרות, מסרים ומושגים מרכזיים
מטרות ספציפיות
- 1. להבין את ההשפעה של לחץ אוויר על תנועת טיל.
- 2. להתנסות בעיצובים שונים של טילים כדי להשיג את התעופה הגבוהה ביותר.
מסרים ספציפיים
- 1. אוויר יכול להפעיל כוח חזק.
- 2. עיצוב הטיל משפיע על התעופה שלו.
- 3. ניתן לשפר את ביצועי הטיל על ידי שינוי העיצוב שלו.
- Failure is a valuable part of the experimentation process and improves understanding.
מושגים מרכזיים
- air pressure
- aerodynamics
מיומנויות וכישורים
מיומנויות STEM
- הסבר מדעי של תופעות ופיתוח פתרונות לבעיות
- שימוש בטיעונים מבוססי נתונים (טיעון)
- איתור, הערכה וייצוג מידע
- שאילת שאלות והגדרת בעיות
- תכנון ביצוע והערכת מחקר
מיומנויות רכות
- התמודדות עם חוסר ודאות
- הבנה שכישלון הוא חלק מתהליך הלמידה
- עבודת צוות
כישורים ניהוליים
- תכנון
- שימוש במשאבים
מהלך הפעילות
step 1
הכינו הצגה על בניית טיל ועל גורמים שיש לקחת בחשבון כמו משקל, מבנה אווירודינמי ויציבות לפני שיגור. לאחר מכן ספקו לתלמידים מידע אודות לחץ אוויר והדגימו את השימוש בטבליות אלקה זלצר כאחת הדרכים ליצירת לחץ אוויר.
step 2
התלמידים ילמדו אודות החשיבות של שמירה על תנאים קבועים במחקר מדעי: מספר שווה של טבליות, כמות שווה של מים, גודל מיכל שווה, מספר סיבובים או ניעורים שווה של התמיסה.
step 3
הדגימו כיצד ליצור לחץ במבחנה/מיכל עם פקק על ידי המסת טבלית התססה במים.
step 4
הציגו את האתגר: לבנות טיל באמצעות החומרים המוצעים. התלמידים יחשבו על המשימה הקודמת של בניית מכונית ועל ההבדל בין תנועה אופקית (קדימה) של המכונית לתנועה אנכית (למעלה) של הטיל - הטיל צריך לעוף, אז חשוב לא להכביד עליו.
· התלמידים יעלו רעיונות באופן עצמאי וישרטטו אותם על נייר.
· הציגו לתלמידים את החומרים מהם יוכלו לבנות את הטילים ולמה הם יכולים לשמש. (אל תחלקו אותם עדיין)
· בעבודה בזוגות, התלמידים ידונו בשרטוטים וישלבו רעיונות על מנת להפיק שרטוט אחד משותף; יכינו רשימת חומרים הדרושים להם; וירשמו את השלבים לבניית הטיל.
· חיזרו על הוראות הבריאות והבטיחות בעבודה עם ציוד כגון דבק חם וסכין יפני.
step 5
התלמידים יתחילו בבניית הטילים שלהם וישפרו אותם תוך ניסוי וטעיה. המורה י/תנחה אותם בהתאם לשלבים הבאים:
· שערו מה יקרה ומדוע?
· בצעו ניסוי לבדיקת הטיל תוך שמירה על תנאים קבועים (בידוד משתנים)
· שימו לב למה שקרה בפועל ונתחו: למה זה קרה? האם הטיל התנהג כמצופה?
step 6
התלמידים ימשיכו להתאים את העיצוב ולשפר אותו על בסיס הבדיקה, יבדקו וישפרו שוב (עיצוב איטרטיבי). הפסיקו את העבודה לטובת התכנסות שבה כל קבוצה תציג את השלב בו היא נמצאת בתהליך ותציג את האב-טיפוס שבנתה לשאר הכיתה. הקבוצות ילמדו זו את זו, יעבירו אחת לשניה ביקורת בונה, הערות ועצות לשיפור.
step 7
1. התלמידים יבצעו התאמות אחרונות על בסיס המשובים שקיבלו.
step 8
התלמידים יבדקו את העיצוב הסופי שלהם באמצעות הדגמה בחוץ. על מנת להפוך את האירוע לתחרות ניתן להגביל את הניסוי לשתי טבליות (אלקה זלצר) ולמדוד איזה טיל עולה לגובה הרב ביותר - ניתן למדוד זאת באמצעות מטר. הסריטו את השיגורים (לטובת המצגת בסוף תרחיש הלמידה).
step 9
בהצגת התוצרים, כל קבוצה תסביר את דרך הבניה, אופן הפעולה, החומרים שבהם השתמשה, הבחירות שנעשו ואילו בעיות עלו במהלך הבניה ונפתרו. מכיוון שתלמידים לא תמיד מודעים לכל הכישורים שסייעו להם בביצוע המשימה, ציינו באופן מפורש את הכישורים ותנו לתלמידים משוב חיובי.