Strumenti per l'insegnante
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Lo scopo di questa pagina
Più avanti in questa sezione di gioco verrà chiesto agli studenti di calcolare e disegnare una versione in scala del percorso di gara che progetteranno. Per ridurre le dimensioni del percorso di regata reale, devono essere in grado di convertire le unità. Più specificamente, misureranno le dimensioni effettive dell'area che potranno utilizzare per il corso in unità più grandi come metri o piedi. Devono quindi essere in grado di ridimensionare queste unità in unità più piccole come millimetri, centimetri o pollici in modo che il disegno nel loro taccuino di ingegneria sia proporzionale al percorso di dimensioni effettive. Le seguenti letture e domande forniscono una panoramica dei fattori di conversione e di come possono essere utilizzati per le conversioni di unità.
Leggi le seguenti conversioni in questa pagina con l'intera classe. Per la sezione Motivare la discussione, chiedi agli studenti di provare prima a rispondere alle domande da soli nei loro quaderni di ingegneria. Una volta che tutti gli studenti hanno avuto il tempo di provare a rispondere alle domande, coinvolgi gli studenti in una discussione con l'intera classe per rivedere le loro soluzioni.
Vocabolario
Nel corso di questo laboratorio STEM verrà utilizzato il seguente vocabolario matematico:
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Proporzione: quando due rapporti sono uguali.
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Rapporto: un confronto matematico di due valori.
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Rapporto unitario: un rapporto con un denominatore pari a 1.
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Fattore di conversione: un'espressione per lo scambio uguale tra unità.
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Conversione di unità: il processo di conversione di una misura in un insieme di unità nella stessa misura in un altro insieme di unità.
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Scala: la relazione o il rapporto tra una distanza impostata su una mappa, un modello o un disegno e la misurazione corrispondente sull'oggetto reale.
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Disegno in scala: il disegno di un oggetto proporzionale.
Modifica delle unità senza modificare le misurazioni
A volte, diversi progettisti possono utilizzare diversi set di unità. Ad esempio, in gran parte del mondo si utilizzano unità metriche come metri e centimetri, ma in alcuni posti si utilizzano unità imperiali come piedi e pollici. Se avessimo modi diversi di misurare le cose, potremmo facilmente ottenere misurazioni sbagliate!
Quando si effettua la conversione tra misurazioni, è utile utilizzare i fattori di conversione. Ecco alcuni esempi:
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1 metro = 100 centimetri = 1000 millimetri
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1 pollice = 2,54 centimetri = 25,4 millimetri = 0,0254 metri
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1 iarda = 3 piedi = 36 pollici = 914,4 millimetri
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1 chilogrammo = 1000 grammi
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1 litro = 0,001 metri cubi
Quanti pollici sono 5 metri? Utilizza il fattore di conversione 1 pollice = 0,0254 metri.
Quanti centimetri sono 36 pollici? Utilizza il fattore di conversione 1 pollice = 2,54 cm.
Motivare la discussione
Dai ai tuoi studenti l'opportunità di risolvere altri esempi di conversione e di spiegare il loro ragionamento su come hanno calcolato tali conversioni. Non tutti i tuoi studenti capiranno facilmente i calcoli sopra così come sono scritti. Ragionare attraverso di essi oralmente potrebbe essere utile.
D: Un pezzo del tuo robot pesa 2500 grammi. Quanti chilogrammi pesa? Spiegare.
A: Se 1 chilogrammo è uguale a 1000 grammi, allora devo sapere quanti mille (il numero di grammi in un chilogrammo) ci sono in 2500 (il peso totale del pezzo). Divido 2500 grammi per 1000 grammi (1 kg) e scopro che il mio pezzo pesa 2,5 chilogrammi.
D: Sappiamo da questa pagina che 1 pollice equivale a 2,54 centimetri e 1 iarda equivale a 3 piedi. Quanti centimetri ci sono all'incirca in un metro? Spiegare.
A: Se 1 iarda equivale a 3 piedi, allora ci sono 36 pollici (12 pollici x 3 = 36 pollici) in una iarda.
Poiché 1 pollice equivale a 2,54 centimetri, moltiplico 36 (pollici in una iarda) per 2,54 (centimetri in un pollice) e trovo che 91,44 centimetri sono in una iarda.
D: Come domanda successiva, quanti pollici ci sono in un metro? Spiegare.
A: Se 1 metro equivale a 100 centimetri e 1 centimetro è uguale a 2,54 pollici, allora devo sapere quante volte 2,54 sta in 100. Dividi 100 (il numero di centimetri in un metro) per 2,54 (il numero di centimetri in un pollice) e scopri che in un metro ci sono circa 39,37 pollici.