Macchine di Rube Goldberg

Informazioni sulle lezioni

• Classi: scuola media e superiore (per partecipare a questo corso, gli studenti devono aver compiuto 13 anni)

• Durata del piano delle lezioni: una settimana, a seconda di quanto gli studenti conoscono la modalità Creativa di Fortnite

• Strumento utilizzato: modalità Creativa di Fortnite

• Ambiente di lezione/apprendimento: un dispositivo compatibile con Fortnite, con un rapporto dispositivi-studenti 1:1 e connessione a Internet. Un laboratorio informatico o un leggio mobile per laptop dovrebbero fornire l'ambiente ideale.

Contatti degli autori

Autore, organizzazione/ruolo: Steve Isaacs, Bernards Township Schools / Insegnante

Twitter: @mr_isaacs

LinkedIn: steve-isaacs

Panoramica delle lezioni

Chi non vorrebbe giocare con una macchina di Rube Goldberg? Piene di umorismo e arguzia, e basate su meccanismi semplici, le invenzioni di Rube Goldberg sono descritte come macchine eccessivamente complesse composte da una serie di azioni automatizzate per risolvere un problema semplice. Posso solo immaginare quanto sarebbe stato entusiasta Rube se la modalità Creativa di Fortnite fosse stata già disponibile ai suoi tempi. In questa lezione gli studenti impareranno a conoscere le macchine semplici, la loro ingegneria e automazione. Progetteranno e compileranno una macchina di Rube Goldberg in Fortnite utilizzando il set di strumenti della modalità Creativa di Fortnite.

Speriamo che non ci sarà paura delle altezze...

Gli studenti creeranno una macchina di Rube Goldberg utilizzando la modalità Creativa di Fortnite. Nel farlo, raggiungeranno i seguenti obiettivi.

• Scopri le macchine semplici.

• Applica il modello di Design Thinking per creare una soluzione complessa a un problema semplice.

• Dimostra di comprendere i principi di automazione, fisica e ingegneria mentre si progetta e costruisce la macchina funzionante.

• Sviluppa e verifica ipotesi mentre ti impegni nel processo di progettazione iterativo.

DOMANDE ESSENZIALI/IDEE CHIAVE

• In che modo il processo di design thinking favorisce la risoluzione creativa dei problemi?

• In che modo lo sviluppo e la verifica delle ipotesi influenzano il processo di progettazione?

• In che modo le macchine semplici contribuiscono all'automazione?

LEARNING OUTCOMES/OBJECTIVES

Lo studente potrà:

• Identifica le macchine semplici e i loro scopi.

• Sviluppa e verifica un'ipotesi.

• Crea una macchina di Rube Goldberg composta da una varietà di macchine semplici che creano una soluzione complessa a un problema semplice.

• Crea un problema per sviluppare una soluzione.

• Comprendi alcuni dei principi base della fisica.

ATTIVITÀ D'APPRENDIMENTO

Spunto iniziale

Mostra una selezione dei seguenti video (potrebbero essere mostrati in diversi punti del progetto per mantenere l'entusiasmo su ciò che è possibile fare):

• Video Avventura di Baller: Una macchina di Rube Goldberg creata in modalità Creativa di Fortnite

• Trappola per mostri di Audri

• This Too Shall Pass: video degli OK Go con macchina di Rube Goldberg

• Prendere un gelato: Team Rube Goldberg 2016 della Purdue Society of Professional Engineers

Istruzione: Rube Goldberg, macchine semplici e processo di progettazione

1. Rube Goldberg: un'icona culturale: leggi e discuti.

2. Macchine semplici: guarda, quindi esamina i tipi di macchine semplici:

   • Leva

   • Ruota e assale

   • Piano inclinato

   • Spicchio

   • Puleggia

   • Vite

3. Invita gli studenti a definire le macchine semplici con proprie definizioni e a identificarne esempi tratti dalla vita di tutti i giorni (foglio di lavoro campione in allegato).

4. Discuti il processo di progettazione ingegneristica/processo di progettazione iterativo: https://www.teachengineering.org/k12engineering/designprocess

Esplorazione

Sperimenta con Fortnite Creativo per trovare dimestichezza con i vari dispositivi e il loro funzionamento al fine di automatizzare le funzioni nel gioco.

• Crea un processo automatizzato usando la modalità Creativa di Fortnite. Utilizza gli strumenti di costruzione (prefab, gallerie, dispositivi e così via).

processo di design iterativo

1. Design: determina un problema semplice da risolvere (come mettere una palla in un canestro):

   • Potrebbe essere un problema esposto dall'insegnante oppure gli studenti possono elaborare un problema semplice da risolvere.

   • Sviluppa un piano elaborato (complesso) per risolvere questo semplice problema.

   • Sviluppa uno storyboard (serie di schizzi) per analizzare il problema e la sua soluzione.

2. Sviluppo: inizia lo sviluppo in Fortnite in base alla progettazione/storyboard iniziale.

3. Peer test/feedback

4. Itera: itera la progettazione iniziale in base al feedback

5. Peer test/feedback

6. Completa la macchina di Rube Goldberg: completa il progetto in base al feedback finale.

7. Crea una procedura dettagliata in video: facoltativa se non è possibile mostrare il progetto in Fortnite.

Attività culmine

Tour delle creazioni o presentazioni video.

RISORSE

Compilazione delle risorse Rube Goldberg

Con questa lezione sono disponibili anche i seguenti download:

• Un PDF di questa lezione

• PDF di una dispensa per studenti

Valutazioni

Progetto completato

Macchina Rube Goldberg creata con la modalità Creativa di Fortnite.

Consegna

Completata l'isola di Fortnite o il videogioco della macchina di Rube Goldberg.

compendio

Un compendio scaricabile è disponibile con questa lezione.

Mappatura degli standard

Standard ISTE

3 Knowledge Constructor

• Gli studenti costruiscono le conoscenze analizzando attivamente i problemi e le questioni del mondo reale, sviluppando idee e teorie e cercando risposte e soluzioni.

4 Innovative designer

• 4a: Gli studenti conoscono e utilizzano una specifica procedura di progettazione per generare idee, verificare ipotesi, creare artefatti innovativi o risolvere problemi autentici.

• 4c: Gli studenti sviluppano, testano e perfezionano i prototipi nell'ambito di un processo di progettazione ciclico.

• 4d: Gli studenti dimostrano tolleranza per l'ambiguità, perseveranza e capacità di lavorare con problemi aperti.

5 Computational Thinker

• 5c: Gli studenti suddividono i problemi in componenti più piccoli, estraggono le informazioni principali e sviluppano modelli descrittivi per comprendere sistemi complessi o semplificare la risoluzione di problemi.

• 5d: Gli studenti comprendono il funzionamento dell'automazione e sfruttano il ragionamento algoritmico per sviluppare una sequenza di passaggi finalizzati a creare e testare soluzioni automatizzate.

6 Creative communicator

• 6c: Gli studenti comunicano idee complesse in modo chiaro ed efficace, creando o utilizzando diversi oggetti digitali, ad esempio visualizzazioni, modelli o simulazioni.

Standard scientifici Next Gen

Moto e stabilità: forze e interazioni

• MS-PS2-1: applicare la terza legge di Newton per progettare una soluzione a un problema che riguarda il moto di due oggetti in collisione. Energia

• HS-PS3-3: progettare, costruire e perfezionare un dispositivo che funzioni entro determinati vincoli per convertire una forma di energia in un'altra forma di energia.

Progettazione ingegneristica

• HS-ETS1-2: progettare una soluzione a un problema complesso del mondo reale suddividendolo in problemi più piccoli e gestibili, che possono essere risolti tramite approcci ingegneristici.

Collegamenti interdisciplinari e con il 21° secolo

Questa lezione copre aree relative a ingegneria, scienze e design multimediale. Questa lezione integra tutte le aree STEM/STEAM.

Collegamenti con il 21° secolo:

1. Ragionamento critico

2. Creatività

3. Collaborazione

4. Comunicazione

5. Competenze tecnologiche

6. Flessibilità

7. Comando

8. Iniziativa

9. Abilità sociali

Modifiche e accorgimenti

Fornisci agli studenti l'opzione di utilizzare un altro strumento per creare una macchina di Rube Goldberg:

• Utilizzare un altro strumento digitale per creare una macchina di Rube Goldberg

• Creare una macchina di Rube Goldberg fisica

• Includi un controller adattivo o da gaming, se necessario.