تأثیر انرژی درونی زمین بر معماری کویری 4

اهداف جلسه شامل اهداف رفتاری و آموزشی:

·         قرار است دانش آموز در این جلسه 2 مدل ساختمانی را شبیه سازی کند و بیاموزد که در آزمایش های فیزیکی برای بررسی راحت تر مسایل، چه طور تعداد متغیر ها را کاهش دهد.

·

زمان عملیاتی:   2 ساعت

وسایل لازم:

·         پوشه ی پروژه

·         ماکارونی

·         خمیر بازی

·         خط کش

·         قیچی
دستور کار ها برای ساخت مدل های این جلسه
روند کار:
در ابتدای جلسه از دانش آموزان بخواهید پیرامون طرح هایی که قرار بود به عنوان تکلیف این جلسه تجسم کنند، توضیح دهند. زمانی که آنها مشغول توصیف طرح هایشان هستند برای آنکه دقیق تر مسئله را بررسی کنند،از آنها سوال بپرسید. مثلا بپرسید: چه دلیلی باعث شد این مدل را انتخاب کنی؟

آیا چیزی را در طبیعت به این شکل سراغ داری؟برای آنکه بتوانی طرحت را با ماکارونی شبیه سازی کنی،اندازه ها را چه طور تخمین می زنی؟و...

لزومی ندارد از همه تمام سولات را بپرسید،همین که دانش آموزان تمام سوالات را بشنوند کافیست. یعنی برای اینکه وقت کلاس زیاد گرفته نشود می توانید از هر دانش آموز فقط 1 سوال بپرسید.

هنگامی که دانش آموزان طرح هایشان را توصیف کردن از آنها بخواهید یکی از طرح ها را برای ساخت در این جلسه انتخاب کنند(می توانید از قرعه کشی استفاده کنید)

طرح دیگری که قرار است این جلسه ساخته شود هرم با قاعده ی مثلث است. همچون جلسه ی قبل از بچه ها بخواهید به دو گروه تقسیم شوند (با توجه به تجربه ی جلسه ی قبل انتظار می رود که گروه ها سریع تر مشخص شوند) و هر گروه یکی از طرح ها را برای ساخت انتخاب کند، اگر دانش آموزان نتوانستند توافق کنند از قرعه کشی استفاده کنید.

حالا همه چیز برای شروع ساخت مهیاست، دستور کار هر گروه را به آنها تحویل دهید و کار را شروع کنید.

زمانی که دانش آموزان مشغول کار هستند حتما به آنها سر بزنید و اگر لازم بود کمکشان کنید.

دستور ساخت هرم با قاعده ی مثلث :
وسایل لازم:
6 قطعه ماکارونی 5 سانتی متری.
6 قطعه ماکارونی 4/5 سانتی متری.
3 قطعه ماکارونی5/5 سانتی متری.
3 قطعه ماکارونی8/5 سانتی متری.
3 قطعه ماکارونی 12 سانتی متری.
3 قطعه ماکارونی 16/5 سانتی متری.
خمیر بازی
خط کش و قیچی برای اندازه گرفتن و بریدن ماکارونی ها.

ابتدا با خمیر 13 گلوله به اندازه ی نخود درست کنید.با ماکارونی ها و 12 تا از این گلوله ها 4 مثلث متساوی الاضلاع 16/5*16/5*16/5 و 12*12*12 و8/5*8/5*8/5 و 4/5*4/5*4/5 سانتی سازید. بزرگ ترین مثلث را روی میز کار قرار دهید و 3 ماکارونی 5/5 سانتی را طوری در راس های مثلث فرو کنید که از آنها برای سوار کردن مثلث 12 سانتی روی مثلث 16/5 سانتی استفاده کنید.(تنها کاری که در ساخت این مدل باید انجام دهیم سوار کردن مثلث ها روی یکدیگر است،پس حوصله کنید.کار زیاد سختی نیست.)

بررسی مقاومت ساختمان ها در برابر زلزله - جلسه چهارم

در مرحله ی بعد 3 ماکارونی 4/5 سانتی را به عنوان پایه برای مثلث سوم در راس های مثلث 12 سانتی فرو کنید.برای سوار کردن مثلث سوم روی این پایه ها می توانید از تخیلتان کمک گیرید، اگر موفق نشدید از تصاویر کمک بگیرید. تا اینجا شما سه طبقه از ساختمان هرمیتان را ساخته اید، برای نصب آخرین طبقه، از 3 ماکارونی 5 سانتی به عنوان پایه استفاده کنید و مثلث 4/5 سانتی را روی این پایه ها سوار کنید. این مراحل را با دقت زیاد انجام دهید تا ساختمانتان فرو نریزد و مجبور نباشید کار را از اول شروع کنید.

در مرحله ی آخر 3 ماکارونی 5 سانتی باقی مانده را در راس های طبقه ی چهارم یعنی همان مثلث 4/5 سانتی فرو کنید و سر دیگر ماکارونی ها را با سیزدهمین گلوله ی خمیری به هم وصل کنید. ساختمان شما ساخته شد،واقعا خسته نباشید....

دستور کار برای ساخت مدل من در آوردی (!) :

وسایل لازم:

· 184 سانتی متر ماکارونی.

· خمیر بازی به اندازه ی 13 نخود (!)

· خط کش و قیچی برای اندازه گرفتن و بریدن ماکارونی ها.

به نظر شما 184 عدد مقدسی ست؟ فکر می کنید چرا باید از این مقدار ماکارونی استفاده کنید؟ به نظر شما 13 چگونه عددیست؟چرا شما نمی توانید به اندازه 1+13 نخود خمیر مصرف کنید؟ امید وارم به خاطر داشته باشید که تمام این مدل ها را می سازیم تا آزمایش کنیم ببینیم کدام طرح مقاوم تر است؟

· برای اینکه بتوانیم نتایج به دست آمده از آزمایش ها را بررسی و تحلیل کنیم ناچاریم تعداد متغیر ها را کم کنیم. یکی از از عوامل موثر در مقاومت ساختمان ها مقدار و نوع مصالح استفاده شده در آن ساختمان است و ما با یکسان کردن این دو مورد در تمام مدل ها تعداد متغیر ها را کم می کنیم و در نتیجه نتایج به دست آمده از آزمایش ها را راحت تر تحلیل می کنیم. (پس نه اعداد داده شده مقدس هستند، نه ما ارادت خاصی به آنها داریم. چون طرح های اولیه این اندازه ای بودند، ما دست از سر این اعداد برنمی داریم! )

از متغیر ها ی دیگری که ممکن است بر مقاومت مدل ما اثر بگذارد می توان به این موارد اشاره کرد:

ارتفاع مدل.
مساحت پایینی ترین بخش مدل.
تعداد مفصل ها.
و...
شما می توانید در ساخت مدلتان این سه عامل را نادیده بگیرید ولی حتما باید از همین مقدار ماکارونی و خمیر استفاده کنید.پس در تخمین زدن طول ها دقت کنید...

زود شروع کنید... در پایان کلاس از هر دستور ساختی که در کلاس مطرح شده 1 نسخه به دانش آموزان بدهید یعنی هر دانش آموز باید 4 دستور کار داشته باشد(2 دستور مربوط به این جلسه و 2 دستور مربوط به جلسه ی قبل )

· تکلیف:

· تکمیل مدل های این جلسه.

· با توجه به دستور کار مدل من درآوردی طرح های هیجان انگیزتان را بسازید.

· در 4 دستور کار، تعداد مفصل ها و مقدار ماکارونی و خمیر استفاده شده و ارتفاع مدل و نهایتا مساحت پایینی ترین بخش مدل را محاسبه کنید و اعداد مربوط به مدل های مختلف را مقایسه کنید.