atelier practic de inginerie mecanică -...

Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu poate fi distribuit sau reprodus fără acordul acestora.

1

Atelier practic de inginerie mecanică

destinat muzeelor de științe

Pentru copii de 9-11 ani

Traducerea:

www.scientix.eu

http://www.scientix.eu/


2

Cuprins Activitățile din muzeul de inginerie: ..................................................................................................... 4

Obiective specifice ............................................................................................................................. 4

Resurse ............................................................................................................................................... 4

Atelierul de lucru ................................................................................................................................ 5

Introducere ................................................................................................................................................ 5

Activitatea principală ................................................................................................................................. 5 Șabloane de camă ................................................................................................................................. 8

Concluzie .................................................................................................................................................... 8

Informații pentru moderator ............................................................................................................. 9

Informații generale ..................................................................................................................................... 9 Mic glosar de mecanică ........................................................................................................................ 9

Cum construim o jucărie mecanică? ..................................................................................................10

Întrebări pe care le-ar putea adresa participanții ........................................................................................... 3

Probleme cu care v-ați putea confrunta .................................................................................................... 3

Sfaturi și trucuri legate de materiale ........................................................................................................ 3


3

Atelier practic de inginerie mecanică

Context

Obiectivul final al atelierului este de a transforma o cutie de carton într-o jucărie mecanică. Fiecare

participant trebuie să aducă una. Participanții trebuie să aleagă un personaj și să stabilească modul în

care acesta se va mișca. Apoi va experimenta cu alte jucării, pentru a defini cu exactitate elementele

mecanice pe care trebuie să le folosească. La final, va realiza jucăria.

Număr maxim de participanți: 10

Număr de moderatori (stagiar): 1

Loc de desfășurare: într-un muzeu, în spațiul de desfășurare a atelierelor

Timp necesar pentru pregătiri: 15 minute pentru pregătirea materialelor (decuparea cartonului,

imprimarea personajelor, strângerea materialelor)

Obiective generale

Fișă identificare atelier

Denumire atelier: Fii proiectant de jucării mecanice

Probă: Să vă imaginați și să creați o jucărie mecanică folosind materiale simple.

Domeniu tehnic: mecanică

Domeniu științific: energie

Public-țintă: Familii cu copii de 9-11 ani / sau elevi de 9-11 ani

Tip de activitate: atelier de lucru

Durata activității: 60 minute

Observații: Sunt necesare scaune și mese.


4

Activitățile din muzeul de inginerie:

Oferă participanților ocazia de a găsi și experimenta diverse soluții, pentru a rezolva o

problemă de inginerie „reală”.

Oferă o nouă perspectivă asupra ingineriei, văzut ca domeniu, proces, mod de gândire și lucru.

Prezintă și exemplifică EDP (Procesul de proiectare inginerească: întreabă, imaginează,

planifică, creează, îmbunătățește) sau un segment al acestuia.

Oferă participanților posibilitatea să reflecteze la activitățile pe care le-au derulat

și la stilul de muncă al inginerilor.

Se bazează pe IBSE – educație științifică bazată pe interogare - și nu fac discriminare pe considerente de gen.

Obiective specifice

Să descopere cum se transmite și se transformă mișcarea cu ajutorul elementelor mecanice.

Să construiască o instalație mecanică pentru a soluționa o problemă.

Persoane de contact

Jamila AL KHATIB, [email protected]

Faustine GILLOT, [email protected]

Emmanuelle SEROR, [email protected]

Resurse

Materiale Cantitate totală Consumabil Reutilizabil

Mese Pentru 20 de participanți

Scaune 20

Foarfeci 20

Benzi elastice 40

Baton de lipici 10

Pastile de adeziv Patafix 120 g

mailto:[email protected]




5

Baghete de lemn 40

Paie 40

Bandă adezivă 10

Pistol de lipit cu termoclei

2

Curpen 4

Creioane 20

Cutii de carton 20

Niște carton

Un cutter

pentru

moderator

1

Niște hârtie

O jucărie mecanică

Moderatorul va pregăti niște jucării mecanice pe care le va da drept exemplu. De asemenea,

va alege niște personaje pe care le va propune participanților. Va selecta personaje pentru

jucării. Acestea pot proveni din desene animate, basme etc.

Atelierul de lucru

Introducere

Urați bun venit participanților și prezentați-vă.

Informați-i pe participanți că vor rezolva o probă: vor transforma o cutie din carton într-o jucărie

mecanică.

Dacă este cazul, dați definiția unui obiect mecanic (sau, mai bine spus, a unei jucării mecanice).

Aceasta ar putea fi prima activitate importantă.

Distribuiți materialele necesare fiecărei familii: foarfeci, creion, bandă adezivă, cutie (dacă este cazul),

niște hârtie, un baton de adeziv.

Activitatea principală

1. Definiți elementele mecanice care transmit sau transformă mișcarea, luând drept exemplu camele.


6

Moderatorul poate aduce câteva obiecte (o bicicletă, un ceas, o jucărie mecanică…) pentru a explica

noțiunile de pârghie, scripete și, mai ales, de camă. El va putea prezenta câteva modele care folosesc

forme diferite de came. Recomandarea noastră este ca moderatorul să construiască un mecanism cu

camă în faza pregătitoare a acestei activități.

Pentru a realiza mecanismul, moderatorul are nevoie de:

o bucată de carton (40 cm x 50 cm) sau o cutie de carton

carton

lipici

foarfeci bucăți de baghetă

Patafix

benzi elastice

Mai jos sunt descrise etapele de lucru.

Folosiți cutia de carton sau desenați un cub desfășurat, cu latura de 10 cm, pe bucata de carton. Decupați cubul și asamblați-l.

Practicați trei orificii la distanță de cinci centimetri față de laturi și la doi centimetri față de latura comună, ca în imaginea alăturată.

Asamblați cubul, lipind urechile cu lipici. Dacă este nevoie, folosiți agrafe de birou.

Desenați o roată cu diametrul de doi centimetri, apoi decupați-o. Înfigeți o baghetă de lemn prin centrul roții, ca în imaginea. Acesta ansamblu va constitui roata condusă.


7

Introduceți o bucată de baghetă de lemn printr-o camă, apoi prin orificiile din cub. Fixați cama cu Patafix, astfel încât să se învârtă odată cu axul.

Introduceți roata condusă prin orificiul de pe latura superioară a cubului, astfel încât roata să se așeze pe camă. Pentru a fi siguri că obțineți mișcarea corectă, vă recomandăm să folosiți un pai.

Iată macheta realizată de noi.

La finalul activității, participanții vor trebui să înțeleagă că mișcarea depinde de forma camei.

2. Rezolvarea probei

Participanții lucrează în echipă, aleg un personaj și stabilesc modul în care se va mișca acesta. De

asemenea, vor putea desena o schiță și întocmi lista materialelor necesare.

Fiecare participant își va lua materialele de care are nevoie. Vă recomandăm să pregătiți benzi

elastice, Patafix, baghetă din lemn, paie, niște carton și alte materiale selectate de moderator.

Participanții vor rezolva apoi problema realizând un mecanism cu camă conform indicațiilor din

activitatea anterioară (de la etapa 2). În funcție de mișcarea personajului, participanții vor proiecta și

crea forma camei. În acest sens, moderatorul le poate pune la dispoziție șabloane pentru camă.


8

Șabloane de camă

Dimensiunile acestor came corespund unei cutii cu latura de 10 cm.

Concluzie

Fiecare participant își va prezenta jucăria în cadrul unei discuții despre posibile îmbunătățiri ce pot

fi aduse acesteia. Dacă a mai rămas timp (și materiale), elevii pot testa îmbunătățirile propuse.


9

Informații pentru moderator

Informații generale

Mic glosar de mecanică

1. Termeni specifici roților dințate

Cu ajutorul angrenajelor de roți dințate, putem mări (sau reduce) viteza mișcării: aceasta este transmisă, fără a fi modificată.

Dacă dorim să transformăm mișcarea, avem nevoie de o roată dințată cilindrică.

2. Termeni specifici camelor

În momentul în care cama se rotește, roata condusă urcă și coboară, în funcție

de profilul camei. Glisorul permite roții conduse să se miște liber. Mișcarea roții

conduse depinde de profilul camei. Elevii vor descoperi acest fapt în lecția a

doua.

Cu ajutorul camelor, mișcarea de intrare va fi transformată dintr-una de rotație

într-una lineară.

3. Există multe alte elemente mecanice, precum scripeții sau pârghiile.

Scripetele nu transformă mișcarea, însă ne permite să ridicăm mai rapid un obiect greu.

Priviți! Pot ridica un robot cu o singură mână!

4. Informații suplimentare:

http://www.brainpop.com/technology/simplemachines

http://www.hometrainingtools.com/learn-about-gears/a/1658/

http://www.jeuxclic.com/jeux.php?id=243490





http://www.jeuxclic.com/jeux.php?id=243490


11

Cum construim o jucărie mecanică?

1. Etapa 1: Alegerea personajului și a mișcării

La început, participanții vor alege personajul și mișcarea. Apoi vor stabili forma

camei de care au nevoie și o vor confecționa.

În cazul nostru, l-am ales pe Timon din filmul „Regele Leu” (©Walt Disney

Pictures), care, pe parcursul unei rotații complete a camei, va efectua o săritură,

apoi se va roti. Astfel, am ales o camă în formă de pară.

2. Etapa 2: Organizarea ideilor și schițarea jucăriei

Pentru o mai bună organizare, participanții pot desena o schiță, stabilind astfel locul

pe care îl va ocupa personajul pe cutie, locul unde va fi montat mecanismul. Având în

vedere că lucrează în echipă, le va fi mai ușor să întocmească lista de materiale.

3. Etapa 3: Crearea jucăriei

E timpul să creați jucăria.

1. Primul lucru pe care îl vom confecționa este cutia. Puteți folosi o cutie de pantofi

pe care o tăiați în două. Dacă nu aveți o astfel de cutie, o puteți confecționa cu

ajutorul a patru bucăți de carton cu latura de 10 cm.

2. Personajul trebuie lipit pe o baghetă de lemn. Noi am folosit bandă adezivă (scotch), însă puteți folosi și pistolul de lipit cu termoclei pentru a fixa personajul mai bine.

3. Marcați locul personajului pe cutie. 4. Confecționați mecanismul. 5. Practicați orificii pe laterale pentru a introduce axul principal. 6. Desenați cama aleasă la punctul 1. Decupați-o și prindeți-o pe ax.

În cazul nostru vom folosi o camă în formă de pară.


11

7. Introduceți bagheta personajului în cutie și verificați să fie fixată bine. Noi am introdus capătul baghetei într-un pai de plastic, pentru a fi siguri că

personajul va sta drept. Apoi, am lipit paiul de partea inferioară a cutiei cu ajutorul

pistolului de lipit cu termoclei.

8. Fixați roata condusă cu Patafix sau cu pistolul de lipit cu termoclei.

Atenție însă! Pentru a putea transmite mișcarea, acesta trebuie să atingă cama.

4. Etapa 4: Testarea și optimizarea

În continuare, participanții vor trebui să testeze jucăria, pentru a vedea dacă mișcarea este corectă în timpul

rotației axului. Poate este nevoie de reglaje. Dacă totul este corect, vă recomandăm să fixați mecanismul (cama,

axul și roata condusă).

Vă recomandăm să le fixați cu benzi elastice sau carton.

Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu va fi reprodus sau reprodus fără acordul acestora.

12

5. Etapa 5: Decorarea jucăriei

Dacă există spațiu suficient în cutie, elevii pot realiza un fundal.

În cazul nostru, am decis să îmbrăcăm toată cutia.

Acest document a fost redactat în cadrul contractului CE nr. 288989. Este proprietatea părților ENGINEER și nu va fi reprodus sau reprodus fără acordul acestora.

13

Întrebări pe care le-ar putea adresa participanții

[Anticipați întrebările pe care le-ar putea adresa publicul. Dacă nu aveți niciuna, nu trebuie să adăugați această rubrică.]

Probleme cu care v-ați putea confrunta

[Gândiți-vă la probleme legate de logistică, materiale sau conținut științific/ingineresc. Dacă nu aveți

niciuna, nu trebuie să adăugați această rubrică.]

Sfaturi și trucuri legate de materiale

[De exemplu, „Nu folosiți un pahar din hârtie pentru … activitate. Nu funcționează! Am încercat și noi. Cel mai

bine ați folosi…” Dacă nu aveți sfaturi și trucuri, nu trebuie să adăugați această rubrică.]

atelier practic de inginerie mecanică -...

Documents