Schrauben – Einfache Maschinen Aktivitäten für Kinder

Während unserer Simple Machines Einheit lernten wir über Schrauben.

Schlüsselkonzepte von Schrauben

Konzept 1: Eine Rampe, die um eine Stange gewickelt ist

1. Eine Schraube ist eine schiefe Ebene (Rampe), die um eine zentrale Stange gewickelt ist.
2. Zur Veranschaulichung: Zeigen Sie ein Bild einer sehr langen Autobahnrampe oder einer sehr langen Treppe. Sprechen Sie darüber, wie unpraktisch es sein könnte, eine so lange Rampe zu haben, also wickeln sie diese manchmal in eine Schraubenform – zeigen Sie ein Bild von einem spiralförmigen Parkhaus (wie am Flughafen Sea-Tac) oder einer Wendeltreppe. (Hier ist ein PDF der Fotos, die ich als Beispiel gefunden habe. Ich habe keine urheberrechtliche Erlaubnis dazu, also solltest du deine eigenen finden.)
3. Eine weitere Illustration: Finden Sie ein Bild von einem sehr steilen Weg auf einen Berg (eine schiefe Ebene) und einem Serpentinen-Pfad (ähnlich einer Schraube). Indem man den Weg hin und her und hin und her wickelt, ist es kletterbarer.
4. Aktivität für die Kinder, um dieses Konzept zu erleben: Schneiden Sie ein Dreieck aus Papier. Markieren Sie die „Rampenseite“ des Dreiecks. Rollen Sie das Papier um einen Bleistift, und es wird eine Schraube. (Hinweis: Sie könnten diese Papiere verwenden, um Papierperlen für eine Halskette herzustellen.) Siehe auch Snack-Ideen unten.)
5. Zu erstellendes Projekt: wir haben das gemacht … Und hier ist das Tutorial, wie man eine Spiralkugelrampe macht.

Konzept 2 – Drehbewegung zu vertikaler Bewegung

Eine Schraube nimmt eine Drehbewegung auf und wandelt sie in eine vertikale Bewegung um. Wenn Sie eine Schraube drehen, bewegt sie sich nach unten oder oben, je nachdem, in welche Richtung Sie drehen.

1. Um es Kindern zu demonstrieren / sie es erleben zu lassen: Nehmen Sie einen sehr langen Bolzen. Drehen Sie eine Nuss darum. Sie können sehen, dass die Mutter den Bolzen auf und ab bewegt. Sie können Kindern eine Schüssel mit Schrauben und Muttern geben und sie damit spielen lassen.
2. Siehe das unten beschriebene Spielzeugbohrer-Set.Alternative Demo / Erfahrung: Nehmen Sie ein Erdnussbutterglas (oder ein ähnliches Glas) und schrauben Sie den Deckel auf – zeigen Sie, wie es sich nach unten bewegt, dann schrauben Sie es ab und zeigen Sie, wie es sich nach oben bewegt. Geben Sie Kindern Gläser und Deckel, um dies auszuprobieren.

Konzept 3 – Schrauben halten Dinge zusammen

1. Zur Demo: Verwenden Sie zwei Bretter – hämmern Sie einen Nagel durch sie, um sie zu befestigen. Dann ziehen Sie sie auseinander. Dann befestigen Sie sie mit einer Schraube. Zeigen Sie, wie Sie sie nicht mehr auseinander ziehen können. (Beachten: testen Sie wie immer Ihre Demo vor dem Unterricht, um sicherzustellen, dass sie genau mit den Materialien funktioniert, die Sie verwenden werden!)
2. Kindererfahrung: Siehe Workbench-Idee unten.

Konzept 4 – Eine Schraube kann Dinge bewegen

1. Mögliche Illustrationen: Eine archimedische Schraube kann Wasser bergauf heben – einer der frühesten „Pumpen“ -Mechanismen für Wasser. Ein Kornbohrer wird benutzt, um Korn von den LKWs in Kornsilos anzuheben. Wenn Sie ein Loch bohren, hebt der Bohrer das geschnittene Holz nach oben und aus dem Loch.
2. Um Kinder zu demonstrieren / erleben zu lassen: Verwenden Sie die unten beschriebene Archimedes-Schraube oder Kornschnecke.

Explorations

Bolts: Wir hatten eine große Tonne dieser Bauspielzeuge im Klassenzimmer – ich weiß leider nicht, wie sie heißen! Aber es sind große Schrauben und Bolzen und Platten und Würfel und Räder, die zusammen mit den Schrauben befestigt werden.

Bohrer: Dieses spielzeug bohrer set hat eine batterie betrieben bohrer fahrer, dass ermöglicht kinder zu schraube schrauben in die bord, dann reverse richtung und ziehen sie sie zurück aus. Sehr beliebt bei vielen Kindern.

Werkbank: Sie könnten Bretter, Schrauben und Schraubendreher anbieten und Kinder echte Schrauben in echte Bretter schrauben lassen. (Möglicherweise müssen Sie einen Nagel verwenden, um einige Pilotlöcher zu bohren, damit die Schrauben in das Holz eingeführt werden können.) Ich denke, das ist völlig vernünftig für Kinder ab 5 Jahren. Für Kinder von 3 bis 5 Jahren müssen Sie Ihr Urteilsvermögen einsetzen. Ich würde es tun, wenn ich eins zu eins oder in einer kleinen Gruppe von Kindern arbeiten würde. Aber in unserer größeren Klasse verwendeten wir Spielzeughämmer und Golf-Tee- „Nägel“, Kunststoff-Trockenbauschrauben oder Nicht-Pokey-Schrauben und einen Schraubendreher.

Wenn möglich: Einige Schrauben mit breiten und einige mit engen Gewinden herausziehen. Sie konnten sehen, dass breite Gewinde mehr Kraft zum Einschrauben erfordern. Enge Fäden bedeuten weniger Kraftaufwand, aber Sie müssen sie noch viele Male drehen, um die gleiche Strecke zurückzulegen.

Archimedes-Schraube:

Unser Simple Machines Activity Set wurde mit einer kleinen Archimedes-Schraube geliefert. Es funktioniert wirklich gut mit einer Vielzahl von Materialien – ich habe es mit M&Ms, Reis, Maismehl und anderen verwendet. Erbsen/Linsen mag ich am liebsten, da sie sich gut darin bewegen und leicht zu reinigen sind. In diesem Video verwende ich Wasserperlen, weil sie das sind, was ich zur Hand hatte, aber ich würde sie nicht in einer Kinderaktivität verwenden, denn wenn Sie nicht aufpassen, zerbricht die Schraube sie in kleine Stücke. Ich mag das auch, weil es WIRKLICH leicht zu reinigen ist.

Ich fand auch dieses große Spielzeug Korn Schnecke. Es ist wirklich cool und einfach für Kinder zu bedienen. ABER es funktioniert nicht mit einer Vielzahl von sensorischen Elementen. Größere Gegenstände stauen es, und wenn Kinder vorsichtig sind, können sie es sichern und unjam es, aber die meisten Kinder kurbeln es nur hart in die gleiche Richtung, um zu versuchen, einen Stau rückgängig zu machen, und ich vermute, das würde es brechen. Um es zu reinigen, müssen Sie es auch mit einem Schraubendreher vollständig demontieren – ich habe dies noch nicht versucht. Für die Klasse haben wir es mit Maismehl . Wir haben gerade in einigen Behältern zu füllen. Nächstes Jahr möchte ich einen hohen Zylinder (vielleicht einen Haferflockenbehälter) einfüllen, der einem Getreidesilo ähnelt, und dann ein Foto einer echten Getreideschnecke und eines Silos posten.

Die Lernressourcen Sand & Wasser Set enthält eine kleine und einfache Archimedes Schraube in den Grundwasserspiegel zu verwenden. Ich hatte noch keine Gelegenheit, es zu testen.

Snack: Sie könnten gekühlte Halbmondrollen verwenden – sie kommen als Dreiecke (schiefe Ebenen) aus der Packung und Sie rollen sie zu Schrauben auf. Sie könnten auch Schweine in einer Decke machen und die Rampe (Halbmondrolle) um die Stange (Hot Dog) wickeln.

Sie können auch einen Apfelschäler / -entkerner verwenden. Diese beinhalten im Wesentlichen Montage eines Apfels am Ende einer Schraube, und wenn Sie ihn immer wieder drehen, drückt die Schraube den Apfel in eine Klinge, schält ihn, entkernt ihn und schneidet alles in einem Zug.

Mit nach Hause nehmen Herausforderung: Machen Sie Ihre eigenen Archimedes Schraube: Hier sind ein paar Möglichkeiten, das zu tun:

Mit Papier und einer Plastikflasche: Siehe Wegbeschreibung hier: http://iijuan12.hubpages.com/hub/lever-and-screw-simple-machines-lesson-plan und ein Beispiel hier: http://highhillhomeschool.blogspot.com/2013/05/hanging-gardens-of-babylon-archimedes.html

Schläuche um einen Stock oder ein Rohr wickeln. Wie in diesem Video: https://www.youtube.com/watch?v=NsAd7SlCpZ0 oder wie hier gezeigt: http://homeschoolden.com/2013/11/15/simple-machines-unit-screw-hands-on-activities/

Hier ist ein Papiermodell einer Archimedes-Schraube: http://www.robives.com/blog/archimedes. Sie sagen, es kann verwendet werden, um Zucker zu transportieren.

Bücher: Schauen Sie sich meinen Beitrag zur Buchreihe Simple Machines an. Ich habe auch gerade von einem Buch namens Drew the Screw erfahren, das großartig klingt. In der Amazon-Beschreibung heißt es: „Der Bleistift zeichnet, das Maßband misst, die Säge schneidet und der Bohrer bohrt Löcher. Zusammen mit dem Jungen bauen sie ein Baumhaus. Was können Sie tun? die Werkzeuge fragen Drew. Drew macht sich Sorgen, dass er coole Dinge wie die anderen Werkzeuge nicht tun kann. Aber als der Junge zu ihm kommt, ist Drew überrascht, einen Job zu bekommen, der nicht nur wichtig, sondern genau richtig ist.“

Hinweis: Alle in meinen Beiträgen beschriebenen Aktivitäten stammen aus dem Family Inventor’s Lab, einer Eltern-Kind-Kooperationsklasse in Bellevue, WA. Wir sind eine spielerische, STEM-fokussierte Klasse für die Vorschule bis zur frühen Grundschule (Kinder im Alter von 3 – 7). Wir machen eine Vielzahl von lustigen, praktischen Aktivitäten, um etwas über Wissenschaft, Werkzeuge, Technik, Natur und Kunst zu lernen. Wir singen auch Lieder und lesen Geschichten. Die meisten unserer Aktivitäten sind billig, einfach und verwenden alltägliche Materialien, die die meisten Familien in ihren Häusern haben würden (oder ihre Papierkörbe!), so dass unsere Aktivitäten für Klassenlehrer, Eltern, die Homeschool oder nach der Schule Programme geeignet sind.