Kirchoffova igra: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Dosadna pozadina:

Podučavanje elektronike teško je jer je većina konceptualna i teško ju je shvatiti. Jedna od onih teških tema o elektronici uključuje Kirchoffove zakone (zakon o naponu i struji, s akronimima KVL i KCL). Preskočit ću podučavanje KVL -a i KCL -a u ovom Instructable -u, a to ću čitatelju prepustiti Googleu. Umjesto toga pokrivat ću sjajnu Kirchoffovu igru.

Ovu obećavajuću učionicu pronašao je umirovljeni učitelj fizike John Coenraads na svojoj web stranici u Ontariu u Kanadi (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game) i s dobrim uspjehom sam je koristio kao profesor dvostrukog upisa s razredom Karijera i tehnički centar sa 16 i 17 godišnjim juniorima. Htio sam napisati ovaj Instructable s uputama za korake koje sam slijedio, rezultate i razmišljanja za buduća poboljšanja.

Zahvalnost ide i drugom učitelju u ovom razredu, srednjoškolskom instruktoru mehatronike Paulu Lathropu, odrasloj osobi prikazanoj na donjim slikama. On je bio taj koji je odvojio vrijeme za poučavanje i ocjenjivanje učenika osnovama serijskog i paralelnog izračuna otpora - bez kojih lekcije i igra Kirchoffovih zakona ne bi imali smisla. To je otprilike način na koji on i ja označavamo tim studente.

U redu, dosta dosadnih stvari - krenite u igru!

Korak 1: Pločice za igre

Igra se igra pločicama, poput Scrabble -a. Prije nastave učitelj će ih morati ispisati (po mogućnosti u boji) i izrezati na pojedinačne dijelove.

Igre su četvrtaste pločice koje predstavljaju komponente električnog kruga

• Baterije

• Žarulje

• Osigurači

• Prekidači

Korak 2: Postavljanje timova

Umjesto da pojedini studenti igraju igru, odlučio sam osnovati timove koji će održavati brži tempo igre. To znači da sam morao stvoriti cijeli set pločica za svaki tim.

Ovdje vidite da miješam pločice, prije nego ih stavim u pojedinačne omote tima. Svakom sam timu dao "elektronički zvučni" naziv, a također sam ga napisao na poleđini svake pločice za kasnije čišćenje i bodovanje.

Korak 3: Timovi se izmjenjuju postavljajući dijelove igre

Svaki tim mora izabrati slučajnih 6 komada

Timovi se izmjenjuju dodavanjem što više pločica u jedan postojeći ili novi krug koji žele.

Ovaj slijed fotografija prikazuje tim 1 koji čini prvi korak koristeći 4 komada igre.

Korak 4: Drugi timovi mogu provjeriti radi li se o ispravnom krugu

Krug koji stvaraju novopostavljeni komadi igre valjan je ako …

• nema kratkih spojeva (otvoreni krugovi su u redu)
• svaka žarulja sa navedenom strujom prema KVL -u
• svaka žarulja ima navedeni napon prema KVL -u

Korak 5: Izazovi i bodovanje

Suparnički timovi mogu izazvati osporavanje ako smatraju da je krug neispravan. Ako se izazov prihvati, igračke se moraju ukloniti, ali ako se izazov poništi, izazivačka ekipa gubi red.

Bodovanje se vrši dodavanjem snage upravo dodanih žarulja. U primjeru je ukupno zarađeno 24 boda (ili 24 vata).

Korak 6: Preostala pravila igre

Timovi zamjenjuju svoje pločice iz svoje miješane omotnice, tako da uvijek imaju ukupno 6 komada igre.

Uključili smo i dijelove igre "prekidač" i "osigurač" s posebnim pravilima navedenim na ovim slikama, ali oni nisu puno dodali ukupnoj igri, pa ih vjerojatno ne bih koristio u budućim ponavljanjima.

Igra je završena kada momčad više nema dovoljno pločica u omotnici da zamijeni sve svoje odigrane pločice. U tom trenutku igra se zaustavlja i računa se pobjednik.

Korak 7: Kako se to odvijalo u stvarnom životu

Imali smo dobar broj učenika u učionici i uspjeli smo stvoriti 4 velika tima do 5 učenika svaki. Možete vidjeti učenike, grupirane u timove prema blizini mjesta za sjedenje, kao i konačne rezultate timova na kraju igre, pri čemu je "Team mu" jasan pobjednik. Također možete vidjeti konačna kola koja su izgradili.

Savjeti za buduće igre:

Mislim da se komadi igara "Switch" i "Fuse" mogu preskočiti jer se pokazalo da je tempo igre s tako velikim brojem učenika pomalo prespor. U sljedećoj iteraciji povećao bih broj žarulja i možda povećao broj komada igre koje tim dobije pri svakom koraku.