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교사 도구 상자 아이콘 교사 도구 상자 - 이 섹션의 목적

플레이 섹션의 목표는 학생들이 빌드를 테스트하고 연결을 통해 모션 변환을 탐색하도록 돕는 것입니다. 학생들에게 그래버가 어떻게 움직이는지 테스트하게 하십시오. 동기 부여 토론 섹션에서는 학생들이 가위 연결이 힘의 방향을 어떻게 변경하는지와 Grabber의 빌드가 어떻게 개선될 수 있는지에 대해 생각하게 하는 질문을 제공합니다. 플레이 섹션의 두 번째 페이지에서는 분석을 위한 또 다른 친숙한 맥락을 제공하기 위해 전문 시저 리프트 내에서 사용되는 시저스 연결을 소개합니다.
그룹으로 작업할 때 다음 학생 역할을 할당할 수 있습니다.

  • 빌드 전문가: Grabber의 구조를 이해하고 활동 중 다양한 지점에서 빌드 작동을 시연하는 역할을 담당합니다.

  • 기록자: 엔지니어링 노트북 내에서 전체 팀의 피드백을 문서화하는 역할을 담당합니다.

그룹이 2개보다 큰 경우, 한 명 이상의 학생이 동일한 역할의 책임을 공유할 수 있습니다.

팀 기반 엔지니어링 노트북 루브릭은 여기(Google / .docx / .pdf)를 클릭하여 사용할 수 있으며, 공동 작업 루브릭은 여기(Google / .docx / .pdf)를 클릭하여 사용할 수 있습니다. ). 개별 엔지니어링 노트북의 점수를 매기는 루브릭을 보려면 여기를 클릭하세요(Google / .docx / .pdf).

1단계:  그래버 검사

Grabber 빌드의 2단계에서는 핀을 사용하여 중앙에 두 개의 빔을 함께 연결하여 연결 장치를 만들었습니다. 이것은 가위 연결을 만들었습니다. 가위의 측면이 중심점을 중심으로 어떻게 움직이는지 생각하면 쉽게 기억할 수 있습니다.

  • 빌드 전문가: 아래쪽 빔 두 개 끝을 양손으로 잡습니다. 가위를 사용하는 것과 유사하지만 두 손을 사용하여 손을 벌렸다가 다시 모아 그래버를 닫았다가 엽니다.

  • 기록기: Build Expert의 움직임이 Grabber의 움직임과 어떻게 비교되는지 엔지니어링 노트에 스케치하고 설명합니다. 각 광선의 이동 방향을 비교하고 패턴을 식별합니다.
    힌트: 핀이 빔의 움직임에 어떤 영향을 미치는지 살펴보세요.

교사 도구 상자 아이콘 교사 도구 상자 - 답변

주목해야 할 패턴은 Build Expert가 그래버의 끝을 더 가깝고 멀게 이동함에 따라 핀이 피벗 포인트 역할을 하고 빔이 각각 안쪽과 바깥쪽으로 이동한다는 것입니다.

2단계:  그래버 확장을 고려하세요.

그래버에는 세 개의 가위 연결 장치가 있습니다. 더 많은 가위 연결을 추가하면 그래버가 더 들어 올리거나 확장될 수 있습니다.

  • Build Expert: 그래버를 반쯤 열리도록 내려 놓습니다. 두 개의 가위 연결이 빌드에 추가되면 그래버가 얼마나 길어질지 생각해 보세요. 두 개의 하단 빔의 길이를 사용하여 추정할 수 있습니다.

  • Recorder: 확장된 Grabber 빌드가 어떻게 생겼는지 스케치합니다. 가위 연결을 두 개 더 추가하는 것이 좋은 디자인 계획이 아닐 수 있는 이유를 설명하세요. 두 개의 링크가 빌드에 추가되면 Grabber 작동 방식에 어떤 변화가 생길 수 있나요?

교사 도구 상자 아이콘 교사 도구 상자 - 답변

가위 연결을 두 개 더 추가하면 그래버를 제어하는 ​​데 필요한 힘의 양이 변경되고 빌드의 안정성이 감소합니다. 그래버가 길수록 밀거나 당기는 데 더 많은 힘이 필요합니다. 추가된 무게는 빔, 특히 핀에 더 많은 응력을 가해 안정성을 감소시킵니다.

토론 동기 부여 아이콘 토론에 동기를 부여

Q: 사용자가 집게 손잡이의 끝을 함께 밀면 집는 끝이 서로 가까워지거나(핀치) 멀어지나요(열림)?
A: 사용자가 핸들을 서로 더 가깝게 움직이면 잡는 쪽 끝이 서로 더 가까워집니다(꼬집거나 잡음).

Q: 집게 손잡이를 밀거나 당길 때 생성되는 힘은 항상 같은 방향으로 움직이나요, 아니면 방향이 바뀌나요? 방향이 바뀌면 힘의 방향은 어디로 바뀌나요?
A: 그래버 핸들을 밀거나 당길 때 생성되는 힘은 빌드의 피벗 지점이나 고정 연결부에서 각각 여러 번 방향을 바꿉니다.

Q: 더 많은 연결 장치가 추가되면 빌드를 더욱 견고하고 안정적으로 만들기 위해 어떻게 개선할 수 있습니까?
A: 가능한 해결책 중 하나는 더 두꺼운 빔을 사용하여 더 높은 안정성을 제공하는 것입니다(예: 1x4 빔 대신 2x4 빔). 또 다른 가능한 해결책은 더 긴 핀(1x1 커넥터 핀 대신 1x2 또는 2x2)을 사용하는 것입니다.

학습 확장 아이콘 학습을 확장하세요

이 활동을 확장하려면 간단한 레버가 가위 연결과 같은 두 개의 막대 연결의 예라는 것을 학생들에게 설명하십시오. 지면은 조인트 또는 지점에서 레버에 연결된 하나의 링크로 간주됩니다. 가위형 연결에는 받침점에 의해 생성된 관절이 없고 핀에 의해 생성된 피벗점이 있습니다.
학생들에게 보다 복잡한 연결을 탐구하고 엔지니어링 노트에 설계/세부 사항을 기록하게 하십시오.

보다 복잡한 연결의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 바이너리 링크

  • 삼항 링크

  • 4차 링크

  • 펜타너리 링크