Неделя 1
Цель проекта
1. Изучить песочные часы и на основе этого изучить принцип работы жидких песочных часов.
2. Сделать собственную модель жидких песочных часов.
Руководство для учителя
– В экспериментальной части проекта ученики работают в группах по 4-5 человек.
– Ученики должны быть ознакомлены с темами как часы, измерение времени, разновидности измерительных устройств, песочные часы и жидкие песочные часы.
– Перед началом экспериментальной части ознакомьте и предоставьте ученикам все необходимые материалы.
– Проведите краткую инструкцию по работе с термоклеем (пользуется только учитель)
– В начале урока объясните ученикам рубрики PBL (project based learning). Навыки 4К (критическое мышление, коллаборация, креативность, презентация)
Техника безопасности на уроках Steam
Перед началом урока учителю рекомендуется ознакомиться с техникой безопасности. При необходимости (в случае использование предметов указанных в ТБ) провести краткий инструктаж учащимся. Перейдите по ссылке Техника безопасности на уроках Steam
Теоретическая часть
Что такое песочные часы?
Песочные часы появились примерно тысячу лет назад. Истории известны многие сыпучие индикаторы времени, но лишь развитие стеклодувного мастерства позволило создать относительно точный прибор. Однако при помощи песочных часов можно было измерять лишь небольшие промежутки времени, не более получаса. Обычные часы были рассчитаны на полчаса или час, реже — на 3 часа, и лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы на 12 часов хода. Не давало улучшения и соединение нескольких песочных часов в одно целое. Песочные часы представляют собой структуру из двух сосудов, которые соединены узкой горловиной. Именно в пересыпании песка из одной колбы в другую и заключается принцип действия песочных часов. Для изготовления песочных часов используют песок различной сыпучести.
Что такое песочные часы?
Работают жидкие часы по принципу песочных часов, только более красочные и увлекательные. Здесь вместо песка используются две разные жидкости, такие как МАСЛО и ВОДА. По свойство они отличаются друг от друга. У них разная плотность, вязкость и т.д.
Практическая часть
Шаг 1. Приготовьте все необходимые материалы. И заранее ознакомьтесь ими.
Шаг 2. Соедините 2 крышки, плоской поверхностью, используя термоклей. Затем обработайте края и подождите пока не высохнет термоклей.
Шаг 3. Затем сделайте отверстие на крышке, используя острый конец шпажки.
Шаг 4. Должно получиться такие сквозные 2 отверстия.
Шаг 5. Отрежьте 2 одинаковых трубочек, длиной не более 6 см.
Шаг 6. Затем проведите кончик одной трубочки в отверстие на крышке и закрепите термоклеем с двух сторон крышки.
Шаг 7. Повторите то же самое действие со второй трубочкой. И должна выйти конструкция как на рисунке. Трубочки должны выпирать с разных сторон. Затем также обработайте термоклеем замкнув все отверстия на крышке.
Шаг 8. Используя скотч обмотайте несколько раз соединительные узлы двух крышек.
Шаг 9. Возьмите одинаковые бутылки. В одну бутылку до горлышко налейте подсолнечное масло, а в другую обычную воду из под крана.
Шаг 10. В бутылку с водой засыпьте немного красителя. \любого цвета\
Шаг 11. В этом проекте мы использовали синий краситель.
Шаг 12. Плотно закройте приготовленной крышкой (с трубочками с двух сторон) бутылку с маслом.
Шаг 13. ВНИМАНИЕ!!! Необходимо действовать быстро и оперативно!!!
НЕ испачкайтесь и не пролейте на себя.
Быстро переверните бутылку с маслом и закрепите обратную сторону крышки к бутылке с водой. Также плотно закройте крышку.
Шаг 14. После того как завершите проект, то есть соедините две бутылки, рекомендуется снова обмотать две крышки скотчем, для того, чтобы не было утечки жидкости.
Поздравляем!!!
Жидкие “песочные” часы готовы!!!
Исследовательская часть
Наблюдайте, как капли стекают из верхнего контейнера для воды вниз в обмен на поднимающиеся капли масла. Это прекрасно. Они имеют равные объемы и падают и поднимаются с той же скоростью, с какой две бутылки в конечном итоге поменяют все свои жидкости. Интересно, что в этом случае время не будет полностью линейным, так как давление будет меняться с течением времени. По-прежнему прекрасно наблюдать, как капли собираются сверху и снизу, удерживаемые поверхностным натяжением, пока все они не соединятся вместе. Это отличный праймер по плотности и вязкости, а также многое другое, связанное с состояниями вещества, каплями против пузырьков и давлением.
Ученикам необходимо отсчитывать время по жидким песочным часам. Посчитайте за сколько секунд или минут вся жидкость стечет. И это время Вы можете использовать как секундомер для интеллектуальных соревнований.
– Почему масло и вода не смешиваются?
– Потому что, у них разная плотность и вязкость!!! Большинство из растительных масел растворяются в бензине, и т. д. , но не растворяются в воде, т. к. плотность масла меньше плотности воды, поэтому масло плавает на поверхности воды! А также есть множество других научных объяснений этого явления, с которыми Вы ознакомитесь, в будущем, на таких предметах, как химия и физика.
Заключение
В этом проекте ученики изучили устройства для отсчета времени, такие как песочные часы. И на основе песочных часов самостоятельно сделали “жидкие” песочные часы из воды и масла. Измерили время. Поняли принцип работы этих часов.
На этом проекте каждый ученик награждается титулом STEAM, по трем категориям:
– Вы самостоятельно, исследовали устройства для измерения времени, кроме того сделали мини исследовательскую работу, Вы – настоящий ученый!
– Вы самостоятельно, произвели жидкие песочные часы. Это в свою очередь, технологический процесс. Поздравляем, Вы – юный инженер-конструктор!
Оценивание
