Rube Goldberg był inżynierem, który został rysownikiem, znanym z przedstawiania skomplikowanych, przepracowanych urządzeń. Maszyny te są przeciwieństwem wydajnych: wykonują znacznie więcej kroków niż jest to konieczne do wykonania prostego funkcje – na przykład przenoszenie piłki z jednego miejsca na drugie poprzez serie falujących ramp i kręceń kanały.
Chociaż skomplikowana konstrukcja maszyn Rube Goldberg czyni je słabymi kandydatami do zastosowań przemysłowych i produkcyjnych w prawdziwym świecie, studenci mogą: wykorzystywać projekty Rube Goldberg do nauki i demonstrowania wspólnych pojęć w inżynierii, fizyce i innych dyscyplinach naukowych, takich jak podejmowanie decyzji i przyczyna i skutek. Uczniowie od szkoły podstawowej do końca szkoły średniej mogą wybierać projekty z różnych dziedzin naukowych, od najbardziej podstawowych do bardzo ambitnych.
Projekt szkoły podstawowej: reakcja łańcuchowa
Zbierz szereg materiałów, w tym przedmioty, które toczą się jak piłki, kulki, wrotki i samochodziki; Przedmioty, które się poruszają, takie jak kostki domina, tostery bez prądu i nie niebezpieczne przedmioty ze sprężynami lub wentylatorami; Rampy z zabawkowych torów kolejowych, książek, tac i plastikowych rurek oraz materiałów gospodarstwa domowego, takich jak miski, taśma, linijki, balony, patyczki do lodów, pasta lub klej. Każde dziecko może ułożyć własny schemat reakcji łańcuchowej w stylu ulubionej gry planszowej Hasbro „Pułapka na myszy”.
Pozwól dzieciom budować, co im się podoba, ale upewnij się, że skupiają się na przyczynie i skutku oraz odtwarzalności, co oznacza, że dzieci powinny zrozumieć, dlaczego ich maszyna działa tak, jak działa. Na tym poziomie rozwoju poznawczego prawdopodobnie najlepiej jest trzymać się z dala od dźwigni i bloczków, chociaż bardziej przedwcześnie uczeni mogą mieć ukryty talent do włączania ich do swoich projektów.
Projekt dla gimnazjum: kładź nacisk na planowanie i pracę zespołową
Na tym poziomie, zamiast kazać dzieciom podążać za swoimi kaprysami, aby tworzyć maszyny Rube Goldberg do swoich projektów, poinstruuj je, aby najpierw ułożyły plan tego, co chcą zbudować. Wyjaśnij im koncepcję planów inżynieryjnych, a także fakt, że prawdziwi inżynierowie polegają tylko na tego rodzaju szczegółowych schematach przy tworzeniu swoich maszyn.
Podziel uczniów na trzyosobowe zespoły i daj im ołówki i papier, klej, papier budowlany, kulki, kubki papierowe, rurki na ręczniki papierowe, sznurek lub sznurek, duże spinacze do papieru, gumki i rurkę z PVC. Niech poświęcą od 20 do 25 minut na planowanie i szkicowanie sposobu rozwiązania typowego problemu Rube Goldberga, takiego jak przerzucenie kulki przez szczelinę między stołami. Upewnij się, że wszystkie dzieci mają szansę uczestniczyć, zarówno w procesie budowy, jak i w prezentowaniu wyników klasie.
Projekt liceum: ograniczone problemy
Na tym poziomie, oprócz poproszenia uczniów o stworzenie formalnego planu dla projektów Rube Goldberg, zachęcaj uczniów do przestrzegania pewnych wytycznych przed kontynuowaniem. Na przykład wymagaj, aby ich projekt Rube Goldberg zawierał określoną liczbę kroków, co najmniej sześć lub więcej; Upewnij się, że wykonuje określone zadanie (na przykład przebij balon, napełnij butelkę lub wystrzel mały pocisk) i upewnij się, że pozostanie w ściśle określonych ramach czasowych (powiedzmy od co najmniej 10 sekund do maksymalnie 5 minut). Niech uczniowie przygotują szczegółowe, ale łatwe do zrozumienia plakaty, używane na targach naukowych towarzyszących ich projektom.
W przypadku tych projektów poinstruuj uczniów, aby przynieśli własne surowce, chociaż niektóre z tych, których prawdopodobnie będą potrzebować, z pewnością można znaleźć w obszarach zaopatrzenia szkolnego. Mogą również szukać inspiracji w Internecie, ale zniechęcają ich do zbytniego naśladowania istniejących pomysłów, a zamiast tego każą im opracować własne kreatywne projekty Rube Goldberg.