درس 8: طراحی کنیم و بسازیم
صفحه ۵۹ تا ۶۴ کتاب درسی
چند نوع خودرو دیدهاید؟گفتوگوصفحه ۶۰ کتاب درسی
خودروهایی را که در تصویر کتاب میبینید بر اساس این ویژگیها مقایسه کنید: تعداد چرخها، نوع و اندازهی چرخها، اندازهی خودرو، شکل خودرو، و کارکرد خودرو.
هریک از این خودروها برای رفع چه نیازهایی ساخته شدهاند؟
این مقایسه بیهوده نیست: همان پنج ویژگی، فهرستِ تصمیمهایی است که خودتان در طرّاحی باید بگیرید.
مسئله را روشن کنیدکاوشگریصفحه ۶۱ کتاب درسی
دانشمندان و مهندسان برای رفع برخی از نیازهای زندگی روزمرّهی انسان، دانش علوم تجربی را به کار میگیرند و راهحلّی ارائه میدهند، وسیلهای میسازند یا وسیلهای را بهبود میبخشند.
مسئلهی این درس دقیقاً مشخّص است: چگونه میتوانید خودرویی بسازید که بدون استفاده از انرژی الکتریکی و گرمایی، مسافتی طولانی روی خطّ راست حرکت کند و همچنین به اندازهی کافی محکم باشد؟
الف) پیش از ساختن، سه پرسشِ کتاب را جواب دهید: یک خودرو از چه بخشهایی تشکیل شده است؟
پاسخ: بدنه، چرخها، محورها و منبع حرکت. هر کدام را باید جداگانه تصمیم بگیرید.
ب) چه چیزهایی بر حرکت خودرو اثر میگذارد؟
پاسخ: جرم خودرو، اصطکاک چرخها و محورها، صاف بودن چرخها و همراستا بودنشان، و شکل بدنه از نظر مقاومت هوا — همان مفهومهایی که در درسهای ۶ و ۷ ساخته شد.
پ) چگونه یک خودرو بدون استفاده از انرژی الکتریکی و گرمایی میتواند حرکت کند؟
پاسخ: با انرژی ذخیرهشده در یک کِش یا فنرِ پیچیده، با بادکنکِ باد شده، یا با رها کردن از یک سطح شیبدار.
طرح من، طرح گروهصفحه ۶۲ کتاب درسی
- هریک از افراد گروه طرح و نظر خود را دربارهی خودرویی که میخواهد بسازد روی کاغذ بنویسد یا نقّاشی کند.
- با همفکری یکدیگر، طرحهای پیشنهادی اعضای گروه را بررسی و از میان آنها طرحی را که مناسبتر است انتخاب کنید. این طرح میتواند ترکیبی از طرح اعضای گروه باشد.
- خودروی خود را با استفاده از ابزار و موادّی که در اختیار دارید بسازید و برای آن یک نام انتخاب کنید.
کتاب عمداً اوّل طرحِ فردی میخواهد و بعد طرحِ گروه؛ اگر از اوّل گروهی شروع شود، ایدهی کسی که دیرتر حرف میزند هیچوقت شنیده نمیشود.
بسنجید و بهبود دهیدصفحه ۶۳ کتاب درسی
خودرویی را که ساختهاید روی یک سطح شیبدار قرار دهید و رهایش کنید و مشاهدات خود را در جدول بنویسید. سپس در گروه تصمیم بگیرید برای اینکه خودروی شما مسافت طولانیتری را روی خطّ مستقیم بپیماید و همچنان استحکام خود را حفظ کند، چه تغییراتی در آن میدهید.
با توجّه به تغییرات پیشنهادی خود، خودروی نمونهی ۲ را بسازید و با انجام آزمایش، عملکرد آن را مشاهده و یادداشت کنید. آیا عملکرد آن بهبود یافته است؟
| ویژگی | نمونهی ۱ | نمونهی ۲ |
|---|---|---|
| حرکت روی خطّ مستقیم | … | … |
| مسافتی که میپیماید | … | … |
| استحکام | … | … |
دو ستون جدول همان چیزی است که مهندسی را از ساختنِ ساده جدا میکند: نمونهی دوم باید با عدد از نمونهی اوّل بهتر باشد، نه با احساس.
این بار با برقکاوشگریصفحه ۶۴ کتاب درسی
با توجّه به دانش، تجربیات و نتایجی که به دست آوردهاید و با بهکارگیری وسایل مناسب و جدید، کاوش کنید که چگونه میتوانید خودرویی بسازید که با استفاده از انرژی الکتریکی حرکت کند و تا آنجا که ممکن است مسافت طولانیتری را روی خطّ مستقیم حرکت کند.
با راهنمایی معلّم خود، مسابقهای بین خودروهای ساختهشده برگزار کنید و با تهیّهی عکس و فیلم، گزارشی از مسابقهی امسال را آماده و در مدرسه نگهداری کنید.