Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Pet-Projekte für Lehrer

Wir baten die Lehrer, ihre Lieblingsunterrichts- und Wissenschaftsprojekte mitzuteilen.

Daniela Steinsapir, San Francisco, Kalifornien.

»Bonbonspender

Ein siebter Schüler fertigte diese elektromechanische Skulptur im elektronischen Kunstunterricht. Es ist ein Bonbonspender aus Dosen. Sie setzen die Süßigkeiten auf, sie durchläuft ein Kunststoffröhrchen und durch Drücken eines Knopfes aktiviert sie den Servomotor und verteilt die Süßigkeiten.

»Die Zukunft der Menschheit - durch einen Helm

Zwei Schüler der siebten Klasse machten dies während des Space Arts-Kurses. Es ist ein Zeitreisehelm aus Recyclingmaterial und ausrangierter Elektronik und hat einen Videobildschirm. Der Betrachter wird durch das Tragen des Helmes zu einer Zeitreise in die Vergangenheit und in die Zukunft eingeladen.Das Video, das abgespielt wird, erzählt die Theorien der Schüler über Raum, Technologie und Zukunft.

Vickie Connally, Loving, N.M.

»Reflektierte Lichtenergie

Mein liebstes wissenschaftliches Projekt ist eine Analyse der Energie, die aus reflektiertem Licht erzeugt wird. Die Schüler verwenden Sonnenkollektoren und Mikrowellenmessgeräte, um Mondlicht zu messen, Mondphasen und bewölkte Nächte zu vergleichen. Strom wird erzeugt! Dies führt zu großen Diskussionen über reflektiertes Licht.

»Recycelte Spielplatzgeräte

In einem Jahr brauchten wir in einer Mittelschule Spielgeräte. Die Herausforderung bestand darin, es aus recycelten Materialien herzustellen. Wir haben fantastische Bänke von alten Kopfteilen, einige coole Sachen von großen Reifen und ein paar ordentliche Sitzgelegenheiten von alten Traktorsitzen.

»Zellmodell aus dem Papierkorb

Verwenden Sie für die Zellmembran klare Plastikbehälter oder klare Plastikbeutel. Dann werden Kaugummi oder andere weggeworfene Gegenstände geformt, um alle Teile darzustellen. science-ideas.com/3d-plant-cell-model

Rick Schertle, San Jose, Kalifornien

»Eis in einer Tüte

Eis und Salz in einem Reißverschlussbeutel und einer Sahnemischung in einem anderen Beutel, gemischt durch Hin- und Herschwenken, ist ein Klassiker für jedes Alter! Mein Kollege brachte seine 8. Schüler in die Kindergartenklasse nebenan und sie machten zusammen den süßen Leckerbissen. makezine.com/go/ice_cream

Eric Muhs, Seattle, Wash.

»Lochkameras

Jede kleine Box kann lichtdicht gemacht werden, und eine einfache Dunkelkammer kann in einer Ecke des Untergeschosses oder in einem kleinen Badezimmer aufgestellt werden. Die kreativen Möglichkeiten sind endlos: Langzeitbelichtungen, Doppelbelichtungen, Panoramen, geschwungene Bilder. makezine.com/go/pinhole

»Mobiles

Machen Sie aus verwandten Objekten ein Mobile à la Alexander Calder, das scheinbar Vorstellungen über das Gleichgewicht widersetzt. Mobiles lehren über Rotation, Massenschwerpunkt und Symmetrie und verbinden Physik und Kunst. Machen Sie ein großes Handy für einen öffentlichen Raum - wir haben eines mit Büchern für unsere Bibliothek erstellt. makezine.com/go/mobile

" Kornkreise

In einer Geometrieklasse hatten wir Schritt-für-Schritt-Konstruktionen satt (zeichnen Sie einen Strahl, der Punkt A des Kreises mit Punkt X der Linie verbindet ...). Also begannen wir, ursprüngliche Kornkreise zu erforschen und zu zeichnen. Die Schüler mochten das „Geheimnis“ der Kornkreise und mochten ihre Prozesse erklären. Wir hatten eine schöne Software mit dem Namen The Geometer's Sketchpad, aber es war wirklich nur ein schicker Kompass und ein geradliniges Gerad

" Musikinstrumente

Die Schüler definieren sich durch die Musik, die sie mögen, aber nicht viele haben eine Beziehung zum Erstellen von Musik. Einfache Instrumente sind eine Herausforderung, und Sie können einem Projekt eine Struktur hinzufügen, um es zu einem reichhaltigeren Erlebnis zu machen.

Die Schüler können die Schallwellen mit einer relativ kostengünstigen Software aufnehmen, lernen, wie man ein Lied einzeln und mit anderen Instrumenten spielt, und sogar komponieren. makezine.com/go/instrument

»Trebuchets

Ich mache das seit 15 Jahren mit Schülern und habe viele Ideen, wie Sie Ihre Schüler dazu bringen können, erfolgreiche Trebuchets zu bauen. Wir verwenden Simulationen und bauen unsere eigenen Computermodelle und Skalenmodelle, bevor wir uns der größeren Investition eines ernsthaften Hurlers verschreiben. makezine.com/go/trebuchet

Tom Zimmerman, San Jose, Kalifornien.

»Water Rocket Engine Test

Wasserraketen verwenden eine Mischung aus Luftdruck und Wasser zum Antrieb. Für ein Wissenschaftsprojekt befestigen meine Schüler eine Rakete an einem Rad und messen, wie lange sie sich dreht, um die stärkste Mischung aus Luftdruck und Wasser zu bestimmen. (Sie verwendeten tatsächlich ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff und Wasser, aber Luft und Wasser sind einfacher und sicherer.)

»Roboter-Zeichnungsmaschine

Zwei Schüler wollten einen Roboter bauen, der zeichnet, aber sie hatten keine Programmiererfahrung. Deshalb entwickelten wir eine Vorrichtung, die den alten Pantographen mit einem Lichtsensor, einem Elektromagneten und einem Stück Holzkohle verwendete, um ein mechanisches Bildreproduktionssystem herzustellen. makezine.com/go/robotic_drawing

»Erdbebensimulator

Ein außermittiges Gewicht ist an einem Bohrer befestigt. Der Bohrer ist an einem Holzstück befestigt, das in einer Kiste hängt. Wenn der Bohrer das außermittige Gewicht dreht, zittern die Holzplattformen und simulieren ein Erdbeben.

Hier ist eine manuell gesteuerte Shaker-Tabelle: makezine.com/go/earthquake (PDF) und andere hier: makezine.com/go/shaker_tables.

Steve Davee, Portland, Erz.

»Tragbare Notunterkunft

Meine Mathematikstudenten in der 5. Klasse schufen eine preiswerte, tragbare Notunterkunft, die aus drei gewellten Plastikplatten (4 × 8 Zoll) bestand. Sie beschlossen, für Kinder im Vorschulalter zu entwerfen, so dass sie die Volumina unserer jüngsten Schüler gemessen und gemittelt haben.

Nach anfänglichem Brainstorming und Entwürfen in ihren Maker's Notebooks erstellten sie maßstabsgetreue Modelle von Tierheimen (und Vorschulkindern) aus Papier, um ihre Ideen zu testen und zu verfeinern. Nachdem sie sich auf ein endgültiges Design geeinigt hatten, bauten sie einen Schutzraum, der eine gelungene Mischung aus Effizienz, Komfort, Tragbarkeit und Nutzen darstellte.

Jane Gerughty, Pacifica, Kalifornien

»Kunststoffprojekte

Ich zerkleinere gerne # 6 Plastik-Fast-Food-Behälter. Die Schüler zeichnen mit Sharpies etwas Wissenschaftliches, stanzen Löcher zum Aufhängen und verkleinern dann die Wissenschaftskunst in einem Toaster.

Ich mache eine Mini-Einheit zur Geschichte und Verwendung von Kunststoffen und zu Umweltbelangen. Ich zeige ihnen eine kleine Plastikvorform für eine Wasserflasche und eine große Vorform für eine größere Sodaflasche, um die Änderung der Dichte zu betonen und sie mit der Masse in Beziehung zu setzen.

»Eulen-Pellet-Dissektionen

Ich verbinde diese Lektion mit Nahrungsketten. Ich habe Studenten, die die Knochen identifizieren und Skelette [von den Tieren, die die Eule gegessen hat] neu schaffen. makezine.com/go/owl_pellets (PDF)

»Erdbeer-DNA

Ein weiterer Favorit ist die DNA-Extraktion aus Erdbeeren. Es ist eine schöne Art, DNA zu sehen. makezine.com/go/dna

Alicia Hardy, Oakland, Kalifornien

»Design einer Achterbahn

Mit preiswerten Materialien nehmen Sie die Isolierung von Schaumrohren und schneiden sie in zwei Hälften, so dass sich zwei halbkreisförmige Bahnen bilden. Alles, was Sie brauchen, ist ein Marmor, um eine aufregende Herausforderung zu beginnen.

Sie können Distanzherausforderungen schaffen oder die Schüler versuchen, den Marmor einige Meter entfernt in eine Tasse zu bekommen. Sie können sogar einen Wettbewerb „zum größten Loop-de-Loop“ machen. Die Schüler können ihre Kreativität ausdrücken und die Physik der Energie erforschen, ohne es zu wissen! makezine.com/go/roller_coaster

Richard Delwiche, San Francisco, Kalifornien

»PH-Anzeige

Anstatt teure und giftige Lösungen zu verwenden, ziehe ich es vor, dass Studenten ihre eigenen machen. Der einfachste und bekannteste ist Kohlsaft, der entweder durch Quetschen oder Kochen gewonnen wird.

Ein weiterer toller Indikator ist Kurkuma. Ich verwende pulverisiertes Kurkuma in Alkohol und tränkte die gelbe Lösung in Kaffeefilterpapier.

Nach dem Trocknen können Streifen dieses Papiers verwendet werden, um das Vorhandensein einer Unterlage anzuzeigen. Ich halte es über die Mündung einer Ammoniakflasche, um zu zeigen, dass selbst die Dämpfe zu einem lebendigen Rot werden.makezine.com/go/ph (PDF)

»Membran-Aerophone

Dies sind Musikinstrumente, die ein bisschen wie Oboen klingen. Sie blasen in einen Strohhalm, um eine kleine Kammer aus einem mit einer Membran bedeckten Filmkanister unter Druck zu setzen. Wenn Luft die Membran nach oben drückt, entweicht sie durch ein PVC-Rohr aus der Kammer. Die Röhre hat Fingerlöcher, die wie ein Recorder abgedeckt werden können, um eine Waage zu spielen. makezine.com/go/aerophone (PDF)

»Öltropfenphotometer

Wir haben auch einfache und elegante "Öltropfenphotometer" hergestellt. Makezine.com/go/photometer

Gever Tulley, Montara, Kalifornien

»Wind-Up-Saftflaschenboote

Jedes Kind bekommt zwei leere 15-Unzen-Saftflaschen, ein paar Gummibänder und etwas Skulpturendraht. Zunächst scheint es unmöglich, aber dann sind die Möglichkeiten unbegrenzt. Aero- und Hydrodynamik werden erforscht, Reibung und Spannung werden diagnostiziert und gesteuert. makezine.com/go/bottle_boat

»Dekonstruieren und neu beleben

Veraltete Speichergeräte wie Kassetten- und Diskettenlaufwerke werden demontiert und die Teile werden mit AA-Batterien geprüft, um zu sehen, was passiert.

Elektromechanische Prinzipien werden entdeckt und grundlegende Konzepte von Schaltungen und Polarität werden untersucht.

" Potenzielle Energie

Ein paar Sechskantmuttern, eine Schnur und ein paar Kleiderbügel genügen, um mit potentieller Energie zu spielen. Drahtskulpturen werden mit fallenden Gewichten und abspulenden Schnüren animiert. Einfache mechanische Verbindungen werden erfunden und verfeinert, und es kann ein tieferes Verständnis der Schwerkraft gegeben werden.

Mike Petrich, San Francisco, Kalifornien.

»Kettenreaktionsapparat

Eines meiner Lieblingsprojekte ist der Aufbau einer kollaborativen Chain Reaction Contraption, die von Rube Goldberg oder Heath Robinson (der britischen Version von Goldberg) inspiriert ist. Pythagoras Switch ist eine weitere inspirierende Ressource, eine japanische Fernsehsendung, in der Reaktionen auf kurze Ketten hervorgehoben werden.

Wir legen oft ein Thema für die Konstruktion vor; Wir haben Kettenreaktionsapparate basierend auf Einstein, Pi / e (3.14159 und Dessert) und Liebe erstellt.

Die Schüler stoßen auf Design und Problemlösung auf hohem Niveau. Experimente mit dem Abschluss von Kreisläufen, potentieller und kinetischer Energie, Rotationsbewegung, Hebelwirkung, Humor, Metapher und Zusammenarbeit sind alle erforderlich, um das Ereignis aufzubauen und dazu beizutragen.

»Kartonautomaten

Inspiriert durch das clevere Cabaret Mechanical Theatre in Großbritannien, veranstalten wir eine Aktivität, bei der Jugendliche ihre eigenen narrativen, kinetischen Maschinen mit Hilfe von Nocken, Zahnrädern, Hebeln und anderen einfachen Mechanismen konstruieren können. Im Gegensatz zu anderen wissenschaftlichen Aktivitäten, bei denen das Experiment mit Kunst "dekoriert" wird, werden bei dieser Automatenaktivität Wissenschaft, Kunst und Storytelling zu gleichen Teilen kombiniert. Es ist herausfordernd, enthält gängige Materialien auf ungewöhnliche Weise und ermöglicht den individuellen Ausdruck. makezine.com/go/automata (PDF)

Chris Connors, Duxbury, Mass.

»Mendocino-Motoren

Ein Projekt, das ich gemacht habe, ist der Mendocino-Motor. Es ist ein solarbetriebener, magnetisch schwebender Motor. Hier ist ein Dokument, das einen großen Teil des Prozesses beschreibt: makezine.com/go/mendomotor

»Vibrobot-Variationen

Ich mag auch Variationen von Vibrobots (wie in MAKE, Band 10). Ein lustiges Projekt, das wir gemacht haben, ist das Zerlegen von CD-Playern, das Herstellen von Batteriehaltern und das Verwandeln dieser in Vibroboter.

Mit einem begrenzten Satz an Werkzeugen, ein paar ausrangierten Laufwerken und einigen Stunden führt dieses Projekt die Studenten in die Variationen des Fertigungsdesigns, die Beschaffung von Verbrauchsmaterial für zukünftige Projekte und die Entdeckungsfreude in zuvor geheimnisvollen Geräten ein. makezine.com/go/vibrobot

Zusätzliche Ressourcen:

Museum für Wissenschaft und Industrie: msichicago.org/online-science/activities

Exploratorium Science Snacks: Exploratorium.edu/snacks

Liste der Organisationen, die das praktische Lernen fördern: makezine.com/20/teachers

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