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教師用ツールボックスのアイコン 教師用ツールボックス - このセクションの目的

次の 2 ページでは、学生がビルドをどのように変更するかを考えることができます。 最初のページでは、Grabber を構造的および機能的にどのように改善できるかについての紹介として、機能強化の例 (リフトの 2 倍化、クロスリンケージ、および異なるピボット ポイント) が提供されています。
これらの改良を行うには、スーパーキットの追加パーツが必要になります。 各設計の部品リスト (Google / .docx / .pdf) が付録内に記載されているため、開始前に追加の部品を組み立てることができます。 注: クロスサポートの例は 6 本の 1x12 ビームで構成されていますが、スーパー キットには 4 本しか含まれていません。 これに対する 1 つの解決策は、同じ技術を適用することですが、設計に影響を与えない短いビーム (たとえば、1x8 ビーム) を使用します。

学生に、提示された機能強化を確認する時間を与えます。 時間が許せば、これらのさまざまなタイプの拡張機能、キットのどの部分が関係しているか、およびこれらの拡張機能が Grabber ビルドにどのように統合されるかについて、クラスでのディスカッションを促進できます。

2 ページ目では、独自に質問に答えたり、エンジニアリング ノートにスケッチしたりして、改良された Grabber を設計および計画するように求められます。

質問は、宿題などの総括的な評価として、またはクラス内でのディスカッションを促進し、学生にエンジニアリング ノートに質問を反映させることで形成的な評価として使用できます。 エンジニアリング ノートブックのルーブリックについてはこのリンク (Google / .docx / .pdf) をクリックし、コラボレーション ルーブリックについてはこのリンク (Google / .docx / .pdf) をクリックしてください。

もちろん、ビルドを変更するための学生のアイデアの多くは、拡張例のサンプルから得られる可能性が高く、それは問題ありません。 エンジニアリングとデザインの入門書です。 構造的な問題を解決するための一般的なソリューションの経験を積むために、例にあるようなテスト済みで推奨されているテクニックを適用する必要があります。 この課題の成功は、生徒が創造性や革新性を発揮できるかどうかに依存するのではなく、生徒がビルドに変更を加える計画をどれだけうまく立てることができるかに焦点を当てるべきです。

Grabber を使用した経験を思い出してください。
優れた Grabber を構築するために、これらの各テクニックを確認してください。
それぞれを確認しながら、説明したエンジニアリング手法を使用してビルドを変更した場合に、Grabber がより良くなるかどうかを検討してください。

  • テクニック: ダブルアップ

  • 説明: ビームが少なくとも 2 倍になっているため、グラバーの剛性が高まり、重い物体を持ち上げるときに曲がることがありません。

  • 現在の Grabber への変更点:

    • 長さが短くなり、ピボットポイントが少なくなります

    • すべての梁は二重化されており、ピンで接続されています

    • カラー付きシャフトとゴム製シャフト カラーがピボット ポイントとして使用されます (赤い矢印は場所を示します)

  • 追加されたパーツ:

    • 1x8 ビーム (数量: 2)

    • 2x ワイド 2x2 コーナーコネクタ (数量: 1)

    • 3xピッチプラスチックキャップ付きシャフト (数量: 3)

    • 4xピッチプラスチックキャップ付きシャフト (数量: 1)

    • ゴムシャフトカラー (数量: 4)

    • 1x2 コネクタ ピン (数量: 4)

  • 取り外しまたは交換された部品:

    • 2x 幅広 1x2 オフセット コーナー コネクタ (数量: 1)

    • 1x1 コネクタピン (数量: 1)

教師のヒントアイコン 教師へのヒント - 変化する部分を理解する

学生は、Grabber のビルドに対する各変更について、「追加された部品」セクションと「削除または交換された部品」セクションが何を示しているのか混乱するかもしれません。

「追加パーツ」では、キットにどの追加パーツが必要になるかを生徒に示します。 これらは、元のビルドでリストされていた必要なパーツに追加されます。 したがって、元の Grabber ビルドに含まれているこれらのパーツの 1 つで開始し、さらに 1 つの追加パーツが必要であると示されている場合、このビルドを完了するには 2 つのパーツが必要になります。

「部品の削除または交換」は、これらの部品がこのサンプル ビルドには含まれていないことを生徒に伝えます。 単にこの新しいデザインに適合しなかったため削除されただけかもしれませんし、このデザインにとってより意味のある別の部品に置き換えられた可能性もあります。

このページの下部にある教師用ツールボックスには、新しい Grabber のパーツ リストが表示されます。

  • テクニック: オフセットセンター

  • 説明: ピボット ポイントは、グラバーが開きすぎたり、開きすぎたりしない位置に配置されます。

  • 現在の Grabber への変更点:

    • 長さが短くなり、ピボットポイントが少なくなります

    • ピボットポイントを中心から離れて、最適に機能する場所に移動します (赤い矢印は場所を示します)

  • 追加されたパーツ:

    • 2x ワイド 2x2 コーナーコネクタ (数量: 1)

  • 取り外しまたは交換された部品:

    • 1x6 ビーム (数量: 2)

    • 1x12 ビーム (数量: 2)

    • 2x 幅広 1x2 オフセット コーナー コネクタ (数量: 1)

    • 1x1 コネクタピン (数量: 7)

  • テクニック: クロスサポート

  • 説明: ピボットポイントを強化して強度を高め、グラバーの剛性、安定性、強度を高めています。

  • 現在の Grabber への変更点:

    • 長さが短くなり、ピボットポイントが少なくなります

    • 中心ピボット ポイントを持つ梁は、同じサイズの別の梁とスタンドオフを使用して補強されます (赤い矢印はスタンドオフを示します)

    • 追加されたビームには長いピンが必要です

  • 追加されたパーツ:

    • 2x ワイド 2x2 コーナーコネクタ (数量: 1)

    • 1x12 ビーム (数量: 2)

    • 1x2 コネクタピン (数量: 6)

    • 1/2x ピッチスタンドオフ (数量: 4)

  • 取り外しまたは交換された部品:

    • 1x6 ビーム (数量: 2)

    • 1x8 ビーム (数量: 2)

    • 2x 幅広 1x2 オフセット コーナー コネクタ (数量: 1)

    • 1x1 コネクタピン (数量: 13)