Fornecido pelo TryEngineering -

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1 Fornecido pelo TryEngineering - Foco da lição A lição se concentra em como os engenheiros têm de avaliar diversos fatores estruturais, econômicos e ambientais quando movem um prédio. Resumo da lição A atividade Mova esse farol! explora como os engenheiros trabalham em equipe para resolver problemas. Os estudantes aprendem como fatores estruturais, econômicos e ambientais devem ser avaliados quando se planeja mover um farol ou outra edificação. Os estudantes trabalharão em equipe para planejar a mudança segura e eficiente de uma torre de blocos em uma carteira da sala de aula, executar o plano e avaliar as estratégias empregadas por outras equipes de estudantes. Faixa etária Objetivos Aprender como o ambiente tem impacto na engenharia civil. Aprender como estruturas podem ser movidas. Aprender como equipes de engenharia tratam a solução de problemas. Aprender sobre trabalho em equipe e como trabalhar em grupo. Resultados esperados para os alunos Como resultado desta atividade, os estudantes devem desenvolver uma Projeto e engenharia estrutural. Solução de problemas. Trabalho em equipe. Atividades da lição Os estudantes aprendem como fatores estruturais, econômicos e ambientais devem ser avaliados quando se planeja mover um farol ou outra edificação. Os estudantes trabalharão em equipe para planejar a mudança segura e eficiente de uma torre de blocos em uma carteira da sala de aula, executar o plano e avaliar as estratégias empregadas por outras equipes de estudantes. Recursos/Materiais Documentos de recursos do professor (anexos). Folhas de trabalho do aluno (anexas). Folhas de recursos do aluno (anexas). Mova esse farol! Página 1 de 9

2 Alinhamento a grades curriculares Consulte a folha de alinhamento curricular anexa. Recursos na internet TryEngineering (). Abbey Pynford -- a empresa que moveu o farol Belle Tout ( Wikipedia: relocação de estruturas ( Padrões da ITEA para a Educação Tecnológica: conteúdo para o estudo de tecnologia ( Compêndio McREL de Padrões e Marcas de Referência ( Uma compilação dos padrões atuais do currículo K-12 (ensino fundamental e médio) dos EUA, em formatos pesquisável e navegável. Padrões Educacionais de Ciência dos EUA ( Leituras recomendadas Out of Harm's Way: Moving America's Lighthouse (ISBN: ). Cape Hatteras: America's Lighthouse (ISBN: X). Moving a House With Preservation in Mind (ISBN: ). Atividade escrita opcional Escrever um ensaio ou parágrafo descrevendo os fatores que os engenheiros tiveram de considerar quando planejaram a mudança do farol do cabo Hatteras. Mova esse farol! Página 2 de 9

3 Para professores: Alinhamento a grades curriculares Nota: Todos os planos de aula deste conjunto são alinhados ao National Science Education Standards dos EUA, produzidos pelo National Research Council e endossados pela National Science Teachers Association, e, se aplicável, ao Standards for Technological Literacy da International Technology Education Association e ao Principles and Standards for School Mathematics do National Council of Teachers of Mathematics. Padrões Educacionais de Ciências dos EUA, séries K-4 (idades de 4 a 9 anos) CONTEÚDO PADRÃO A: ciência como investigação Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: As habilidades necessárias para realizar investigação científica. Compreensão sobre a investigação científica. CONTEÚDO PADRÃO B: ciências físicas Propriedades de objetos e materiais. Posição e movimentos dos objetos. CONTEÚDO PADRÃO F: ciência em perspectivas pessoais e sociais Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: Alterações em ambientes. Ciência e tecnologia na em desafios locais. Padrões Educacionais de Ciências dos EUA, 5ª a 8ª séries (idades de 10 a 14 anos) CONTEÚDO PADRÃO A: ciência como investigação Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: As habilidades necessárias para realizar investigação científica. Compreensão sobre a investigação científica. CONTEÚDO PADRÃO B: ciências físicas Propriedades e alterações das propriedades da matéria. CONTEÚDO PADRÃO F: ciência em perspectivas pessoais e sociais Populações, recursos e ambientes. Riscos naturais. Riscos e benefícios. Mova esse farol! Página 3 de 9

4 Para professores: Alinhamento a grades curriculares (continuação) Padrões Educacionais de Ciências dos EUA, 9ª a 12ª séries (idades de 14 a 18 anos) CONTEÚDO PADRÃO B: ciências físicas Estrutura e propriedades da matéria. Interações entre matéria e energia. CONTEÚDO PADRÃO E: ciência e tecnologia Como resultado das atividades, os estudantes devem desenvolver: Habilidades de projeto tecnológico. Compreensão de ciência e tecnologia. CONTEÚDO PADRÃO F: ciência em perspectivas pessoais e sociais Qualidade ambiental. Riscos naturais e criados pelo homem. Ciência e tecnologia em desafios locais, nacionais e globais. CONTEÚDO PADRÃO G: história e natureza da ciência Perspectivas históricas. Padrões para a Educação Tecnológica - todas as idades A natureza da tecnologia Padrão 1: Os estudantes desenvolverão uma compreensão das características e do escopo da tecnologia. Padrão 3: Os estudantes desenvolverão uma compreensão dos relacionamentos entre tecnologias e as conexões entre tecnologia e outros campos de estudo. Tecnologia e sociedade Padrão 4: Os estudantes desenvolverão uma compreensão dos efeitos culturais, sociais, econômicos e políticos da tecnologia. Padrão 5: Os estudantes desenvolverão uma compreensão da influência da tecnologia no meio ambiente. Padrão 7: Os estudantes desenvolverão uma compreensão da influência da tecnologia na história. Projeto Padrão 10: Os estudantes desenvolverão uma compreensão do papel da busca de erros, pesquisa e desenvolvimento, invenção e inovação e experimentação na solução de problemas. Habilidades para um mundo tecnológico Padrão 13: Os estudantes desenvolverão habilidades para avaliar o impacto de produtos e sistemas. O mundo projetado Padrão 18: Os estudantes desenvolverão uma compreensão e serão capazes de selecionar e usar tecnologias de transporte. Padrão 20: Os estudantes desenvolverão uma compreensão e serão capazes de selecionar e usar tecnologias de construção. Mova esse farol! Página 4 de 9

5 Para professores: Recursos do professor Propósito da lição Abordar a solução de problemas de engenharia, através do trabalho em equipe, para determinar um plano para mover uma torre de objetos em uma carteira de um lado para outro de uma sala de aula. Isso imita os desafios de engenharia do mundo real de mover estruturas como casas, torres de perfuração de petróleo, ônibus espaciais e faróis, quando necessário, devido a condições ambientais ou outras. Objetivos da lição Os alunos aprendem como estruturas são projetadas e os esforços que os movimentos podem causar. Os alunos aprenderem sobre como avaliar informações e dados. Os alunos aprendem como os engenheiros devem levar em conta fatores de projeto, ambientais e econômicos quando constroem ou movem uma estrutura. Os alunos aprenderem sobre trabalho em equipe e como trabalhar em grupo. Materiais Folha de recursos do aluno. Folha de trabalho do aluno Um conjunto de materiais para cada grupo de estudantes: o Blocos, embalagens de leite longa vida com peso, pilhas de livros. o Carteira de estudante padrão. o Tiras de papelão. o Fita, barbante, lápis. o Materiais opcionais, tais como roletes, rodízios, folhas de plástico, ventilador. Procedimento 1. Mostre aos estudantes as diversas folhas de referência do aluno. Elas podem ser lidas em sala ou fornecidas como material de leitura como lição de casa para a noite anterior à aula. 2. Divida os alunos em grupos de 2 a 3 estudantes, fornecendo um conjunto de materiais por grupo. 3. Explique aos estudantes que eles devem construir uma torre de 60 cm usando os materiais em sua carteira (você pode optar por livros, blocos, embalagens de leite longa vida com peso, latas de conservas - mas todas as equipes devem usar os mesmos materiais). 4. Os estudantes então recebem o problema de mover sua carteira 3 metros sem que a torre caia. 5. Os estudantes se reúnem e desenvolvem um plano para manter a torre firme. Eles chegam a um consenso sobre os materiais de que precisarão, escrevem ou desenham seu plano e então apresentam o plano à turma. 6. As equipes podem revisar seu plano escrito após as apresentações, com base no feedback da turma. 7. Em seguida, as equipes de alunos executam seus planos para manter a torre firme (que podem incluir fita, papelão, barbante, lápis) e movem suas carteiras com as torres. 8. O professor pode considerar adicionar desafios ao farol, trazendo para sala de aula um ventilador, para acrescentar o elemento meteorologia. 9. Cada grupo de estudantes avaliar os resultados (A torre caiu? Por que?), preenche uma folha de trabalho de avaliação/reflexão e apresenta suas descobertas à turma. Tempo necessário De duas a três sessões de 45 minutos. Mova esse farol! Página 5 de 9

6 Recurso do aluno: faróis que se mudam Um auxílio à navegação marítima e a navios no mar, um farol é um prédio ou estrutura em formato de torre que envia luz de um sistema de lâmpadas e lentes ou, antigamente, de um fogo. Os faróis também proporcionam coordenadas de localização para aviões pequenos voando à noite. Auxílios à navegação mais primitivos também já foram usados antigamente, tais como uma fogueira no topo de uma colina ou em um penhasco. Devido aos auxílios à navegação modernos, o número de faróis em funcionamento caiu parda menos de em todo o mundo. Faróis são usados para marcar litorais perigosos, baixios perigosos longe da costa e entradas seguras para portos. Os faróis são construídos bem perto da linha da costa. Por isso, eles são freqüentemente vítimas de erosão, à medida que o mar avança pelo litoral. Em todo o mundo, faróis já foram derrubados ou perdidos para o mar - e muitos foram salvos através de planos de engenharia para mover o farol mais para longe da costa. Em muitos casos, os engenheiros planejaram a mudança de forma que o farol pudesse ser movido novamente, à medida que o mar retirasse mais terra. O farol Belle Tout de Beachy Head, em Sussex, Reino Unido, foi movido em A empresa que realizou a mudança, a Abbey Pynford, moveu o farol de 160 anos porque ele estava ameaçado de destruição, pela rápida erosão dos rochedos sobre os quais ele ficava. A construção pesa 850 toneladas e precisou ser movida 17 metros, usando-se técnicas de deslizamento. A parte mais difícil do projeto foi mover com sucesso o farol sem que os rochedos cedessem. O grau de inclinação dos rochedos também apresentou um desafio difícil, pois eles eram mais altos na borda do que mais longe da costa. Por isso, foi necessário construir uma nova base de um andar de altura e colocar o farol sobre ela. Você pode saber mais sobre a mudança do Belle Tout em Mova esse farol! Página 6 de 9

7 Folha de trabalho do aluno: construir e mover Vocês são uma equipe de engenheiros que precisa atacar o desafio de mover um farol sem danificar a estrutura original. Passos da construção 1. Revisem as diversas folhas de referência do aluno. 2. Sua equipe receberá alguns materiais de construção de seu professor. Eles serão usados para construir uma torre de pelo menos 60 cm de altura - seu farol. Ela precisa ficar sobre a carteira sem cair. Vocês devem considerar opções de reforço para proteger seu farol durante a mudança. Planos de mudança 3. Agora, reúnam-se em equipe e planejem uma forma de manter sua torre firme e então mover sua carteira com a torre sobre ela 3 metros, sem que a torre caia. Vocês podem usar materiais limitados (fita, lápis, barbante, papelão) e podem mover a carteira usando suas mãos. 4. Escrevam ou desenhem seu plano no quadro abaixo e apresentem seu plano de mudança à turma. Vocês podem, se quiserem, revisar o plano da equipe depois de receberem feedback da turma. Levem em conta a velocidade que planejam mover a carteira, o método que usarão (empurrar, puxar, com ou sem ferramentas adicionais) e do que vocês acham que precisam para garantir que a torre não caia. A grande mudança! 5. Experimentem! Executem seu plano e movam a carteira e a torre! 6. Avaliem os resultados de sua equipe, preencham a folha de trabalho de avaliação e apresentem suas descobertas à turma. Mova esse farol! Página 7 de 9

8 Folha de trabalho do aluno: avaliação Usem esta folha de trabalho para avaliar os resultados de sua equipe ao desafio de mover uma torre sem danificar a estrutura original. 1. Vocês tiveram sucesso em mover a escrivaninha sem danificar a torre? 2. Que percentual do tempo vocês gastaram planejando o movimento da carteira, em relação àquele gasto para planejar o reforço da torre? Por quê? 3. Em uma situação real, por que o reforço da estrutura durante uma mudança seria importante? De que problemas de segurança isso trataria? 4. Que método vocês escolheram para mover a carteira? Empurrar? Puxar? 5. Se fossem fazer tudo de novo, o que fariam de modo diferente? Por quê? Mova esse farol! Página 8 de 9

9 6. Que projetos ou métodos outras equipes usaram que vocês acham que funcionaram bem? 7. Você acha que existem muitas maneiras de resolver este desafio? Se sim, o que isso lhe diz a respeito da construção de prédios, casas, barcos, carros e outros objetos da vida real? 8. Você acha que teria conseguido atingir a meta de mover a torre se estivesse trabalhando sozinho? Por quê? Por que não? 9. Que reforços você acha que seriam necessários para manter no lugar os componentes do ônibus espacial durante uma mudança? 10. Que procedimentos de segurança você determinaria se o prédio de sua escola fosse movido, para que o conteúdo de sua sala de aula não fosse danificado? Pense em termos de animais, objetos frágeis, pilhas de livros e outros itens que poderiam correr risco. Mova esse farol! Página 9 de 9