SAASTE 技術/模組/加工 8-9 年級
| SAASTE 技術 |
|---|
| 關鍵概念 |
| 4 年級 - 5 年級 - 6 年級 - 7 年級 - 8 年級 - 9 年級 |
| 模組 |
| 加工 8/9 年級 - 機械系統 9 年級 - 結構 5 年級 - 結構 8 年級 |
| 活動 |
| 導體和絕緣體 - 電子電路 - 與門和或門 - 電路/系統圖 - 液壓 - 液壓和氣動 - 科技產品 - 儲存 1 - 識別材料 - 材料的特性 - 儲存 2 - 電鍍 - 調理-強化/防水 1 - 調理-強化/防水 2 - 成形 - 成型 - 力 - 結構型別 - 機構工作表 |
TLTP 公司邀請您提交一種用於製造各種南非製造產品的新材料的設計和樣品。該公司正在尋找對基本材料和工藝的創新應用，以製造符合以下要求的材料：使用任何可回收的紙張（非光面）
使用合適的層壓和/或編織技術，最大限度地提高強度使用合適的粘合劑，以實現初始和/或進一步的成型，並有助於材料的強度。
===活動 1=== 大約：1 周（LO 1, 3）幾個世紀以來，基本原材料被加工成可用的材料。這些材料中的一些是植物（亞麻、竹子、蘆葦）、動物（獸皮、絲綢、毛髮）或礦物（沙子、粘土）來源。對您的祖先 - “桑人文化” - “埃及人” - “科伊人”如何加工植物材料進行基本研究。在以下標題下介紹您的研究主題
- 被加工的植物型別（儘可能包含圖片/圖紙）
- 對植物進行的實際加工過程
- 加工植物的最終產品是什麼
- 您認為這種產品的需求是什麼
- 您認為使用這種植物對環境有什麼影響
將此研究任務放在您的作品集的“調查”部分。
- 評估 - 研究*
===活動 2 === 大約：2 周（LO 2, 1）紡織品是一個常用詞，用來描述由纖維製成的物品。
纖維是基本材料（構成要素），可以是天然的（羊毛、橡膠、棉花、木材、碳）或合成的（尼龍、滌綸 - 由化學物質製成）。這些材料可以以不同的方式進行加工：可以將其捻在一起生產紗線，可以將其製成漿並捲成薄片，可以將其擠出（從一個小孔中擠出）生產線。纖維可以被歸類為初級材料。當它們被加工後，可以被稱為次級材料。
纖維
纖維
次級材料可以在這種狀態下使用，也可以進一步加工生產織物。織物是由這些次級材料相互交織而成的任何東西。有很多交織方法，但本模組將重點介紹一種稱為編織的常見交織方法。當我們編織時，我們使用兩組材料。一組稱為經線，另一組稱為緯線。經線通常是織物的初始結構。緯線，即填充物，通常與經線成直角（90 度）。它們並不總是必須成直角。緯線的交織方式決定了織物的效能。
在本模組中，我們將經線表示為陰影，緯線表示為非陰影。
研究以下所示的基本編織方法
織物的強度受纖維排列的影響。單向材料的纖維彼此平行排列（如層壓），雙向材料的纖維彼此成一定角度，隨機增強材料的纖維是隨機排列的（氈化、墊層）。
使用以下任何一種材料製作一種或多種不同型別的交織方式（平紋、斜紋、緞紋、菱形、隨機）：紙張、薄紙板、塑膠、繩子、毛線等。
參考工作表 1 完成任務
將此工作表任務放在您的作品集的“調查”部分。您還必須將您製作的編織示例放在此部分。
- 評估 - 測試*
- 評估 - 實踐
===活動 3 === 大約：1 周（LO 1, 2）材料技術是世界上發展最快的技術之一。正是由於新材料或新材料製造方法，其初始效能得以提高。這些新材料使產品變得更好、更強、更小、更輕、更耐元素等。提高效能的一種方法是使用粘合劑。
此活動是一個實踐實驗活動。這是一個受控實驗，其中某些變數保持不變。我們想找出哪種粘合劑最好，以及哪種交織方式最好。您將進行實驗，以圖表形式記錄結果，得出結論，最後就四個測試件中哪個最堅固（在彎曲方面）做出明智的決定。
參考工作表 2 完成任務
結果記錄 - 使用條形圖。下面顯示了一個條形圖示例。
條形圖
條形圖
在條形圖中，X 軸是常數（星期幾） - Y 軸是響應變數。
將圖表放在您的作品集的“調查”部分。 - 如果可能，將測試件放在塑膠套中或貼上在作品集的頁面上。
現在您已經建立了自己的材料，我們將看看用它來製造東西。在本模組中，我們將介紹一些基本概念，例如：成型（有關成型的含義，請參閱詞彙表）
- 首先繪製出您想要成形的形狀的草圖，例如曲線、凹面等
- 使用任何編織技術建立一塊材料。尺寸由您決定
- 決定使用什麼作為成型模具，或者如何進行成型
- 使用您的粘合劑完成這塊材料。
識別使用本模組中學到的知識和技能來設計和製造符合卡拉馬祖公司簡報內容的東西的機會或需求。該材料必須堅硬、耐刮擦且防水。
調查
- 寫下你所識別的需求或機會。
- 為你的設計和製作內容寫一個設計說明書。
- 為你要製作的材料寫兩個設計規範。
- 寫一個你要製作的人工製品的產品規範。
設計： 展示你要製作的產品的兩個替代設計。
- 繪製最終的圖紙，顯示材料的設計。
- 還要展示你要製作的產品的設計。
- 這些最終圖紙應包括以下內容：
- 產品的尺寸（尺寸）
- 帶註釋/標籤的產品 3D 圖紙
- 產品所需材料清單
- 製作產品的步驟（以流程圖的形式進行）。
製作： 材料，然後是產品（你將根據你製作的材料進行評估）。
評估： 評估你製作的材料。測試你製作的材料的以下特性：防水性、硬度和耐刮擦性。
- 評估 技術過程
研究 找出（例如，閱讀，問卷調查，實驗，調查等）
成形 將材料推、拉、拉伸成特定形狀（所有材料都使用，沒有切除任何東西）
調查 瞭解特定的事物
紡織品 由纖維或細絲製成的物品
流程圖 顯示設定步驟的框圖（可以是文字、圖片或兩者兼有）
纖維 細線（可以是天然的或合成的）
交織 透過使用透過編織、編結、鉤編等相互交鎖的纖維製成的紡織品
產品規格 關於成品（用途、目的、材料、形狀、顏色、尺寸等）
編織 一種交織形式
設計規範 關於它的製造方式（施工技術、製造技術、整理技術等）
紗線 纖維/細絲捻在一起
織物 交織紗線或細絲
層壓 透過層疊單獨的部件來製作材料
加工 一系列針對特定目標的動作
工藝 我們對材料所做的實際操作（成形、整形、提取、減小等）
圖形 資料/資訊的圖形表示
你需要
- A4 紙一張
- 一把剪刀
- 任何兩種粘合劑（例如，木膠、清漆、樹脂、桌布膠或矽膠）
- 兩個 R5-00 硬幣（作為質量塊）或類似質量的物品。
你需要做以下事情
1. 使用紙張並將其切割成 10 毫米寬的條狀。 2. 選擇一種交織方法（斜紋、平紋、緞紋等）並製作兩塊（第一組）織物 - （40 毫米 X 100 毫米） 3. 選擇另一種交織方法並製作另外兩塊相同尺寸的織物（第二組）。 4. 在每組中的一塊上塗抹粘合劑。 5. 在每組的另一塊上塗抹不同的粘合劑。（讓其乾燥） - （請注意，你必須塗抹至少 3 或 4 層）
現在測試每塊的強度。
6. 將每個測試塊放在兩個 44 毫米高的木塊之間。 7. 將兩個硬幣放在每個測試塊的頂部，並確定每個測試塊的彎曲距離。 8. 填寫下面的表格並使用它來記錄結果。
| 測試塊 | 編織型別 | 粘合劑 | 彎曲距離（毫米） |
| A | |||
| B | |||
| C | |||
| D |
9. 使用你的結果繪製條形圖。
10. 四塊中最強的是哪一塊？ ............................................
11. 想出一個實驗來測試你製作的材料的以下特性：（a）防水性（b）耐刮擦性
注意！將此工作表任務放在你的作品集的“調查”部分中。
姓名：.............................
年級：...............
1. 繪製一個流程圖，顯示以下兩種材料是如何從其初級狀態加工到次級狀態，然後再加工到可使用材料。你必須從每組中選擇一種。
第一組 棉花植物、綿羊、劍麻（植物）第二組 樹木、沙子（二氧化矽-玻璃）、化學物質（塑膠）
流程圖一
流程圖二
2. 在下面的圖紙中新增標籤，顯示哪些是經線&哪些是緯線。
3. 繪製一個徒手草圖，以顯示以下兩種生產織物的方法：毛氈、斜紋織物、緞紋織物、平紋織物。
注意！將此工作表任務放在你的作品集的“調查”部分中。
姓名：.............................
年級：.........
1. 在下面的圖紙中新增標籤，顯示哪些是經線，哪些是緯線。（2）Test1_Tech.jpg
2. 下面的圖紙顯示了材料中的經線。使用鉛筆繪製緯線，使材料顯示出斜紋編織。對經線或緯線進行陰影處理，使圖紙清晰（2）Test6_Tech.jpg
3. 紡織品的強度受纖維排列方式的影響。下面顯示了三種纖維排列方式。從給定的詞語中選擇一個來表示每種型別。隨機 雙向 單向（3）
4. 請參考下面顯示的圖表並回答以下問題：（5）Test5_Tech.jpg
4.1 在第一場比賽中，哪位球員在 10 分鐘內得分最多？
4.2 在第一場比賽中，哪位球員在 10 分鐘內得分最少？
4.3 在第二場比賽中，得分最高的球員比得分最低的球員多得了多少分？
4.4 如果讓你為你的球隊選擇一名球員，你會選擇哪位球員？請說明你的理由。
5. 繪製一個流程圖，顯示任何一種初級材料是如何加工成產品的。在你的圖紙中只顯示 3 個加工階段。（3）
總計：15
本模組的重點是結果 1、2 和 3
本模組的核心是
- 對“加工”一詞的理解
- 對材料的理解
- 對交織作為一種生產材料的方法的理解
- 認識到不同的文化為特定的目的創造了材料
- 提供真實的（真實的）材料創造體驗，而不僅僅是複製現有的材料。
- 讓學習者和教育者接觸到構成研究的各個方面，以及這些方面如何在調查中發揮作用。
- 透過創造對技術術語的理解和認識來提供發展技術素養的機會
- 為學習者提供機會獲得相關知識並將其應用於實際情況。
本模組要求教育者“教授”該模組。 它還要求學習者“積極做事”，以便學習發生。整個模組可以在 4 到 5 周內完成（大約在 5 天迴圈中完成 4 節課）。
本模組的設計採用邏輯方法，首先設定場景或背景（在本例中，來自公司的對具有特定屬性的材料的需求）。我們希望學習者看到當今技術與過去技術的聯絡，我們透過解決結果 3 來做到這一點。然後，我們透過研究、調查、實驗等來找出事情，以構建與背景/情況相關的知識，從而解決結果 2 和 1，然後根據技術定義，我們要求學習者將知識和技能應用於解決該情況（結果 1）。完成本模組後，我們會挑選出我們想要評估某些形式的評估的那些活動。
使用課堂上的任何東西來開始談話，以此來介紹活動 1：這可能是一種非威脅性的方式來開始本模組，並進行口頭討論。這也會借鑑他們的先前學習。
你可以問他們地板上的瓷磚、窗戶的玻璃、桌子、屋頂板、他們穿的衣服、課堂上的紙張、筆裡的墨水等等都是由什麼製成的。 這些東西都是由經過某種方式加工過的材料製成的。問他們認為原始材料是什麼，以及他們認為它是如何加工的。請注意，我們希望瞭解他們對這些問題的想法，而不是他們必須給出技術上的或純粹科學意義上的正確答案。完成這些問題後，告訴他們下一個階段將要討論他們的第一個任務。 在下一個階段介紹活動 1。 解釋這是一項研究任務，他們必須去了解過去另一種文化是如何從基本材料中創造產品的。他們應該將此寫下來。 它不應該超過一頁。 不要鼓勵使用書籍的影印本。這是一項評估活動。
在活動 2 中，我們從知識開始。 我們的想法是讓你與學習者一起完成這個過程（在過程中進行教學和解釋）。 為了方便學習，我們提供了一張工作表，其中總結了需要掌握的基本知識。稍後，我們將進行一項測試作為評估形式。實踐活動是為了讓他們將理論與實踐聯絡起來。 我們建議使用紙張，以便最終的任務更容易完成。這是一個評估活動，用於評估兩件事（實踐 - 他們製作的小型編織物，以及知識測試：注意我們設定測試的方式 - 它不太理論化）。
在活動 3 中，我們重點關注一項以實驗形式進行的調查。 我們的想法是讓學習者掌握進行真實測試、記錄發現結果並根據發現結果做出決定的技能。 這項活動的優點是它與最終的任務直接相關（也就是說，它不僅僅是課堂上的活動，他們在這裡發現的結果可以而且應該影響他們對最終產品的決定）。由於這是我們模組的第一個活動，我們將提供實驗步驟。我們的想法是製作測試樣品，使用圖表作為指導進行測試，並將發現結果記錄在圖表中。這項活動中有很多值得學習的地方。 首先，他們學習了公平測試的價值，其次，他們學習瞭如何使用圖表，第三，他們學習瞭如何進行相關研究。請注意以下幾點：他們必須使用多層粘合劑（一層或兩層是不夠的）。 他們必須準確地記錄每面塗抹了多少層。 所有測試樣品必須具有相同數量的層，否則結果將是錯誤的。
在繪製圖表時，以下幾點很重要：常量始終放在“X”軸上。 在我們的例子中，它將是每個測試樣品。響應變數始終放在“Y”軸上。 在我們的例子中，它將是測試樣品在負載下產生的撓曲量。模組中的例子是在 X 軸上顯示常量，即一週中的每一天（這是常量）。 Y 軸顯示響應變數，即顯示特定日期的缺勤人數。
在活動 4 中，我們介紹了成型的概念（成型是指將材料彎曲、擠壓等，使其變形，但不移除任何材料，即不進行切割、銼磨等）。最簡單的編織材料成型方法是將其放在或放入一個成型器中。成型器可以是塑膠瓶、碗、氣球、管道等。 在塗抹粘合劑並乾燥後，材料會保持其形狀。
對於技術過程，我們已經制定了一些引導性問題或陳述，以幫助學習者完成任務。他們可以決定要解決的任何情況（例如，鉛筆盒、糖果盤、某種東西的保護罩、某種東西的支架等）。
- 他們必須寫一份設計簡介。
- 他們必須寫出兩種材料的設計規範（編織型別、粘合劑型別、粘合劑層數等）。
- 他們必須寫出一項產品規範（形狀、尺寸、用途、目的等）。
- 設計有兩個部分。 一部分是材料的設計，另一部分是產品的
- 確保學習者理解要求。 模組中明確說明了要求。
任務的其他方面在模組中。
與你的學習者一起享受這個模組。
作者：Deon Khan（指導老師：Osman Sadeck）