Информация о классе
Классы: 7–12 (для участия в занятии учащиеся должны быть не младше 13 лет)
Сроки занятий: одна неделя в зависимости от знакомства учащихся с творческим режимом Fortnite
Рекомендуемое средство: творческий режим Fortnite
Класс/среда обучения: поддерживающее Fortnite устройство с подключением к Интернету (по одному на каждого учащегося). Компьютерный класс или передвижной столик для ноутбука создадут все необходимые условия.
Игровой дизайн и разработка. Данный урок использует в обучении практические задания и личный выбор. Данный формат позволяет ученикам по-разному достичь результатов обучения, которые зависят от их интересов, доступных материалов и опций. В классе должны быть компьютеры и удобные сидячие места для всех учащихся.
Связь с автором
Автор, организация/должность: Steve Isaacs, Bernards Township Schools, учитель
Twitter: @mr_isaacs
LinkedIn: steve-isaacs
Обзор урока
Всем нравятся старые добрые машины Голдберга! Весёлые, остроумные и созданные на основе простых механизмов машины Голдберга — это чрезвычайно сложные устройства, которые выполняют автоматизированные действия для решения элементарных задач. Могу только представить, что бы сотворил Голдберг, если бы в его время существовать творческий режим Fortnite. Этот урок познакомит учащихся с простыми механизмами, проектированием и автоматизацией. В рамках практической работы им нужно будет придумать собственную машину Голдберга и построить её в Fortnite с помощью инструментов творческого режима.
Надеюсь, вы не боитесь высоты...
Учащиеся построят машину Голдберга в творческом режиме Fortnite. В процессе они:
Изучат простые механизмы.
Применят модель дизайн-мышления для создания сложного решения простой проблемы.
Придумают и построят рабочую машину с использованием принципов автоматизации и проектирования, а также законов физики.
Разработают и протестируют гипотезу, а также применят на практике процесс поэтапного проектирования.
ВАЖНЫЕ ВОПРОСЫ И КЛЮЧЕВЫЕ ИДЕИ
Как дизайн-мышление способствует творческому решению проблем?
Как разработка и тестирование гипотез влияют на процесс проектирования?
Как простые механизмы помогают с автоматизацией?
ИТОГИ/ЦЕЛИ КУРСА
В процессе обучения учащиеся:
Научатся определять простые механизмы и их цели.
Разработают и протестируют гипотезу.
Создадут состоящую из множества простых механизмов машину Голдберга — сложное решение для простой проблемы.
Придумают проблему, для которой потребуется решение.
Ознакомятся с базовыми физическими принципами.
УЧЕБНЫЕ ЗАНЯТИЯ
Крюк
Покажите некоторые из следующих видео. Ролики можно показывать на различных этапах проекта, чтобы поддержать интерес к доступным учащимся возможностям.
Baller’s Adventure Video: машина Голдберга в творческом режиме Fortnite
This Too Shall Pass: музыкальный клип OK Go с машиной Голдберга
Как получить мороженое: машина Голдберга, созданная командой Purdue Society of Professional Engineers в 2016 году
Инструкция: Руб Голдберг, простые механизмы и процесс проектирования
Руб Голдберг: икона культуры: прочитайте и обсудите.
Простые механизмы: посмотрите, а затем обсудите следующие типы простых механизмов:
Рычаг
Колесо и ось
Наклонная плоскость
Долька
Ролик
Винт
Попросите учащихся описать простые механизмы своими словами и привести примеры их использования в повседневной жизни (образец прикреплён.)
Обсудите процесс технического проектирования/поэтапного проектирования: https://www.teachengineering.org/k12engineering/designprocess
Исследование
Экспериментируйте с творческим режимом Fortnite, чтобы получить представление о различных устройствах и о том, как они помогают автоматизировать работу игры.
Создайте автоматизированный процесс в творческом режиме Fortnite. Используйте инструменты для строительства (готовые элементы, наборы, устройства и т. д.).
Процесс итеративного проектирования
Идея: придумайте простую проблему, которую нужно решить (например, закинуть мяч в корзину).
Проблема может быть предложена учителем или придумана учащимися.
Разработайте запутанный (сложный) план для решения этой простой проблемы.
Подготовьте раскадровку (серию набросков) и обсудите проблему и её решение.
Разработка: начните работу в Fortnite на основании первоначального дизайна/раскадровки.
Тестирование/отзывы
Итерация: внесите изменения в первоначальный дизайн на основании отзывов учащихся.
Тестирование/отзывы
Завершите машину Голдберга: внесите последние изменения на основании новых отзывов.
Создайте видеопрохождение. (Если не можете продемонстрировать проект в Fortnite.)
Финальное мероприятие
Дайте учащимся ознакомиться с работами друг друга или устройте видеопрезентацию.
РЕСУРСЫ
Коллекция материалов о Рубе Голдберге
К учебному плану также прикреплены следующие материалы:
Оценки
Завершённый проект
Машина Голдберга, созданная в творческом режиме Fortnite.
Контрольная работа
Готовый остров Fortnite или видеопрохождение машины Голдберга.
Критерии оценки
Загружаемые критерии оценки доступны вместе с этим уроком.
Назначение стандартов
СТАНДАРТЫ ISTE
3 Конструктор знаний
Учащиеся накапливают знания, активно исследуя реальные вопросы и проблемы, разрабатывая идеи и теории, находя ответы и решения.
4 Инновационный дизайн
4a: учащиеся знают и используют осознанный процесс проектирования для генерации идей, проверки теорий, создания инновационных вещей или решения существующих проблем.
4c: учащиеся разрабатывают, тестируют и дополняют прототипы в рамках циклического процесса разработки.
4d: учащиеся проявляют терпимость к неоднозначности, настойчивость и умение работать с открытыми проблемами.
5 Вычислительное мышление
5c: учащиеся разбивают проблемы на составные части, извлекают ключевую информацию и разрабатывают описательные модели для понимания сложных систем или облегчения решения проблем.
5d: учащиеся понимают, как работает автоматизация, и используют алгоритмическое мышление для разработки последовательности шагов по созданию и тестированию автоматизированных решений.
6 Творческое общение
6c: учащиеся передают сложные идеи чётко и эффективно, создавая или используя различные цифровые объекты, например визуализацию, модели или симуляцию.
Научные стандарты следующего поколения
Движение и устойчивость: силы и взаимодействия
MS-PS2-1: примените третий закон Ньютона, чтобы придумать решение проблемы, связанной со столкновением двух объектов. Энергия
HS-PS3-3: придумайте, постройте и доработайте устройство, которое в установленных рамках будет преобразовывать одну форму энергии в другую.
Техническое проектирование
HS-ETS1-2: разработайте решение сложной реальной проблемы, разбив её на более мелкие и более управляемые проблемы, которые можно устранить техническим способом.
Междисциплинарные связи и навыки для XXI века
Этот урок посвящён вопросам, связанным с инженерией, точными науками и мультимедийным дизайном. Этот урок содержит все элементы критериев STEM / STEAM.
Навыки для XXI века:
Критическое мышление
Творческая изобретательность
Совместный проект
Общение
Технологическая грамотность
Гибкость
Лидерство
Инициативность
Социальные навыки
Изменения и адаптация
Предоставьте учащимся возможность использовать другой инструмент для создания машины Голдберга.
Используйте другой цифровой инструмент для создания машины Голдберга.
Создайте физическую машину Голдберга
При необходимости предоставьте учащимся адаптивный контроллер/геймпад.