כדי ללמוד מה היא משימת חלל, אין צורך לבנות רקטה. צוות יכול לדמות את כל השרשרת על שולחן: להגדיר שאלה, לבחור חיישן, לספק אנרגיה, להעביר מדידות, לזהות שגיאה ולהציג תוצאה. אתגר אפליקציות החלל של נאס"א מעודד צוותים מגוונים לעבוד על בעיות הקשורות לנתונים חלל. מגזין ADEA על חינוך STEM באפריקה מזכיר את החשיבות של משאבים, הכשרה של מאמנים ועריכה. שתי המקורות האלה נותנים רעיון פשוט: הערך החינוכי מגיע מהגיון המשותף, לא מחיר החומר.
להגדיר משימה אפשרית
שאלה ראשית יכולה להיות: כיצד משתנים הטמפרטורה והרחות בשני חדרי ביקור במשך שבוע? ספר המשימה מפרט את המשתנים, היחידות, מרחק המדידה והתוצאה הצפויה. הצוות צריך גם להחליט מה לעשות אם החיישן ייפסק, אם נתונים חסרים או אם השעון מתבלבל.
חלוקת התפקידים מסייעת למנוע מתלמיד אחד לקחת את כל הטכניקה. אדם אחד עוקב אחר האכילה, אדם אחר אחר אחר על החיישן, אדם שלישי אחר אחר התוכנית, אדם נוסף אחר על איכות הנתונים ואחר אחר אחר בקשר. התפקידות מסתובבות במהלך המבחן הבא. מאמן בודק את בטיחות החשמל, שימוש במקומות, וכבוד הפרטיות אם מקומות או אנשים נלכדים. מעדיפה מתח נמוך ומספקים המתאימים לגיל התלמידים.
שרשרת נתונים שלמה
כל מדידה צריכה להיות בעלת ערך, יחידה, חותמת זמן ומדינת איכות. החיישן יכול לרשום מקומית על כרטיס זיכרון; הטלמטריה יכולה להיות מדומה על ידי העברה תקופתית למחשב אחר. התלמידים משווים את מספר המדידות הצפויות למספר שנלקח, מציגים ערכים בלתי אפשריים ורושמים הפסקות. עקומה ללא בדיקה זו יכולה להסתיר כישלון מאחורי מסלול אלגנטי.
בדיקת הקרקע מתבצעת לפני האוסף העיקרי. שני חיישנים ממוקמים לצד לצורך חיפוש אחר פער שיטתי, ולאחר מכן הם נעים לפי הפרוטוקול. אם המכשירים אינם מתוקנים, נמנעים מציגתם של הערכים שלהם כמשקפי מקצוע. המטרה היא ללמוד כיצד לתאר גבול, לא להסתיר את הפגמים של החומר הזול.
תקציב ששרוד את התחרות
עלות הכוללת כוללת סוללות או כוח, כבלים החלופיים, קופסאות הגנה, מוצרי צריכה והכשרה של מנהל חדש. יש לשמור מלאי ותיקים של הפרויקט במקום הנגיש לבית הספר. צוות קטן יכול להתחיל עם רישומים ידניים לפני התכנות. הוספת אלקטרוניקה מוצדקת רק אם זה עונה על שאלה: תדירות גבוהה מדי עבור אדם, תנאים קשים או צורך ללמוד באופן מפורש את העברת הנתונים.
החזר הציבורי הוא שלב בדיקת. התלמידים מראים את ההנחה הראשונית שלהם, את השיטה, גרף קריא, את הנתונים החסרים ומה הם לא יכולים להסיק. תחרות לפעמים גומלת תוצאה מושכת; יומן מונח היטב מאפשר כיתה אחרת להמשיך. כדי להעריך את הלמידה, בקשו מהתלמידים להסביר את השגיאות שהם יודעים לזהות, לא רק לקרוא את שמות החיישנים.
להכין את ההפסדים כמצבים ללמידה
הגרסה הראשונה של הרכיבה נפלה לעתים קרובות. חוט מתנתק, הקלטה קופצת, סוללה לא מחזיקה שבוע. חוברת המשימה צריכה לכלול פרוטוקול תקרית: זמן הפסקה, סימפטומים, השערות, בדיקה שנערכה והחלטת תיקון. היא נמנעת מחליפה של ערך חסר על ידי מספר המוזכר כדי להפוך את הגרף יפה. צוות שיודע לדווח על עשרים אחוזים של נתונים אבודים למד את השיטה טוב יותר מאשר צוות המציג עקומה מושלמת מבלי להסביר את מקורה.
אנו יכולים להציג בכוונה תקלה מבוקרת במהלך בדיקה: להזיז את השעון של מכשיר או להסתיר חריג בעותק של מערך הנתונים. התלמידים יבינו כיצד לזהות אותו על ידי השוואת חותמות זמן, יחידות וערכים צפויים. התרגיל מוכרז כסימולציה; אין לערבב נתונים אלה עם מדידות בפועל. דיסציפלינה זו מלמדת מדוע משלחות גדולות מפרסמות מדדי איכות בנוסף לתמונות שלהן.
שתפו את התוצאה עם אלו ששאלו את השאלה
אם המשימה מתייחסת לכיתה חמה מדי, משתמשים בחדר הזה צריכים לשמוע את התוצאות, כולל הגבולות שלהם. כרזה יכולה להראות את הקורבה בשבוע, שעות המדידה ומה לא נצפה. התלמידים מציעים פעולה קטנה שניתן לבחון, כמו שינוי שעות האוורור או השוואה בין שני מקומות בצל. ואז הם מחליטים על המדידת שתאפשר לבדוק את האפקט. המצגת אינה סופיה של הפרויקט; היא פותחת את מעגל ניסוי שני.
החזרת מוצלחת מונעת שתי הגזמות: מציגת אמצעי לימוד כמו אישור בניין והבטחה שרשת חיישנים אחת תאר את הנוחות של כל האנשים.
דף משימה שניתן להעביר
דף העבודה יכול להיות מספר עמודים: מטרה מדעית, חומריות ועלות, הוראות בטיחות, לוח זמנים של מדידה, פורמט נתונים, בדיקת סיווג, ניהול תקריות ושמות האחראים. הוא צריך להסביר מה מתבצע. לדוגמה, שליחת קובץ ממחשב אחד אל מחשב אחר מייצגת חיבור נתונים; זה לא תקשורת עם לוויין. זה לא מוריד דבר מהלימוד, כי התלמידים לומדים את אותם נושאים של חותמת זמן, אובדן חבילות ובקרה איכות בקנה מידה נגיש.
עבור כיתה עם מעט אלקטרוניקה, הפרוטוקול יכול להשתמש תחילה בהתבוננות ידנית שנרשמה בטבלה. הקבוצה לומדת לרשום את הזמן, היחידה והתנאים. חיישן אוטומטי מוסיף כאשר תדירות או משך המדידה מצדיק זאת. התקדמות זו חוסכת את הזמן של השיעור מלהתמכר לחלוטין בהפסקה בתכנות. היא גם הופכת את הפרויקט לזמין לתלמידים שעדיין לא למדו לקוד.
להעריך את המשימה מבלי להתבלבל בין הצלחה לשלמות
קריטריונים הערכה יכולים לכלול ברורות של השאלה, בטיחות, יחס של נתונים מעשי, יכולת להסביר כישלון ואיכות ההחזר. אב הטיפוס לא צריך להיראות ספציאלי. ניסוי שמראה בבירור סנסור דריבה יכול ללמד יותר טוב הנדסה מאשר מודל טיל צבוע בקפידה אך לא מסוגל לייצר מדידה. כל צוות יכול להיות מזומן להציע שיפור אפשרי עם תקציב נוסף קטן, ולאחר מכן להצדיק את הבחירה.
כדי להמחיש את המאמר האחרון, תצלום חייב להראות את האסיפה האמיתית ואת התלמידים או המנחים המסכימים להיות מיוצגים. אם הממסד אינו מעוניין לפרסם פרצופים, מסגר את הידיים ואת המכשיר או השתמש בתרשים מקורי. ההגנה על אנשים היא אילוץ עיצובי לפרסום, לא מכשול שיש לעקוף.
מה זה משנה או לא עבור מרכז אפריקה
תוכנית משימות מיני יכולה לחבר מדע, מחשב, כתיבה ובעיות מקומיות ללא מחכה למעבדה יקרה. בדואלה, מחקר בית ספר על גשם, צל או צריכת אנרגיה יהיה רלוונטי יותר מאשר דגם טיל ללא שאלה מדעית. הפרוטוקול צריך להישאר בטוח, צנוע וניתן לבחון. כדי להדגים את התיק הזה, RECA יצטרך לצלם עיצוב אמיתי עם הסכמת התלמידים והמוסד; תמונה גנרית של שיגור תיתן מושג שגוי על הפעילות המוצעת.
