–       Провести  наблюдения и собрать информацию для решения поставленной проблемы путем разработки нового или улучшенного объекта или инструмента.

–       Найти и сравнить несколько возможных решений поставленной проблемы исходя из того, насколько каждое из них соответствует заявленным  критериям.

–       Провести честный эксперимент, для идентификации аспектов модели или прототипа, которые необходимо  улучшить.

–       50 палочек от мороженого;

–       50 маленьких соломинок (для горячего напитка);

–       50 каталожных карточек;

–       3 листа плотного картона;

–       3  плакатные крыши;

–       3 рулона малярной ленты;

–       маленький настольный вентилятор;

–       бумага и карандаши.

–       определение как сила ветра действует на созданные конструкции;

–       использование таблицы данных группы, чтобы записывать  результаты каждой команды для последующего анализа;

–       определение влияния различных погодных условий при строительстве прочного дома.

Технологии:

–       использование различных приспособлений для строительства прочного дома.

Инжиниринг:

–       понимание этапов процессов инженерного проектирование и следование данным этапам;

–       оценка эффективности различных материалов для предполагаемого использования;

–       определение какие  ограничения и возможности для проекта создают предоставленные материалы;

–       планирование, конструирование, тестирование и доработка конструкций для повышения производительности при ветровых испытаниях.

Искусство:

–       создание и использование  эскизов и рисунков, чтобы показать, как части “дома” связаны друг с другом;

–       документирование изменений в конструкциях с помощью чертежей;

–       развитие актёрского потенциала обучающихся;

–       создание  альтернативной концовки сказки;

–       рассмотрение истории с точки зрения волка.

Математика:

–       названия геометрических фигур: трёхугольник, четырехугольник;

–       использование измерительных приборов (линейка).

1.     Превратите  настольный вентилятор в большого плохого волка для усиления связи с сюжетом сказки.

2.     Соберите и подготовьте все материалы заранее.

3.     Настройте зону тестирования ветра: измерительная лента должна быть приклеена скотчем на столе рядом с вентилятором.

4.     Выделите помещение под «Магазин строительных материалов». Этот магазин будет открыт после завершения первого раунда тестирования домов при помощи вентилятора. Команды смогут приобрести дополнительные материалы и клейкую ленту, чтобы восстановить или укрепить свои дома.

5.     Определите количество необходимых командных столов. При необходимости соберите столы в группы.

Ход урока:

Урок начинается с чтения и инсценировки обучающимся  сказки «Три поросёнка». Обучающимся предлагается участие в одной из театральных трупп:

–       Участвовать в классической постановке по мотивам сказки;

–       Придумать альтернативное окончание сказки и разыграть её «на новый лад»;

–       Придумать альтернативное инсценирование сказки (например, мюзикл);

–       Выступить с монологом с позиции волка.

Перед инсценировкой  обучающиеся самостоятельно подбирают музыкальное сопровождение к той или иной постановке сказки.

После инсценировки  обучающимся предлагается принять участие в обсуждении необходимости строительства  хорошего прочного  дома и связи постройки дома  с разными погодными условиями: что понадобится для строительства дома  в ветреном, жарком, снежном и холодном  климате?

Далее обучающимся предлагается разделиться на 3 группы (строго не более 4 человек в группе) или пары и представляется задание в форме челенджа:  «Помогите сохранить трех поросят в безопасности! Как команда, постройте дом, который сможет выстоять порыва «волчьего» ветра». Условия челенджа:

–       ваш дом должен быть построен на предусмотренном фундаменте и с использованием предоставленной крыши;

–       вы можете использовать только материалы, предоставленные вашей команде;

–       все должны работать вместе, и нужно учитывать все идеи;

–       у вас есть всего 20 минут, чтобы построить свой дом и проверить его;

–       создайте дверь, в которую могут войти поросята;

–       у вашего дома должны быть 4 окна.

Обучающимся даётся 3 минуты для обсуждения в группах из какого материала они будут строить их дом («деревянный» – из палочек для мороженого, «соломенный» – из трубочек для напитков, «каменный» – из каталожных карточек) и   выбирают базовый комплект «строительного материала».

Затем обучающимся демонстрируется «большой злой волк», чтобы они понимали, какой силе ветра будет противостоять их дом.

Перед постройкой домов обучающимся предлагается создать рисунок или эскиз их будущего строения.

По истечении отведенного на проектирование и строительство «дома» времени, каждая команда представляет результат своей работы в зоне тестирования, чтобы поделиться своим дизайном с другими группами.

Далее обучающиеся размещают свой дом в зоне тестирования так, как они хотят, чтобы он был протестирован:  дом может быть обращен в любую сторону, но ветер всегда должен идти с одного и того же места.  При этом  для всех групп используется одинаковое расстояние от вентилятора.

Сначала вентилятор включается на слабую мощность на 10 секунд. Если дом  «выживает», то вентилятор переключается на среднюю мощность  на 20 секунд.  Если дом выстоит и против такого «волчьего» ветра, то вентилятор включается на максимальную мощность на 30 секунд. Если дом все еще стоит – обучающиеся двигают его ближе к вентилятору, чтобы измерить, насколько близко дом может быть расположен к вентилятору, прежде чем его сдует ветром.

Для анализа результатов каждой группы заполняется таблица данных.

После окончания тестирования домов обучающимся даётся 3 минуты на обсуждение плана по укреплению своих конструкций и принятие решения, какие дополнительные строительные материалы они хотят приобрести в «Магазине строительных материалов».

Затем у команд есть 7-10 минут, чтобы восстановить или укрепить свои дома.

После этого начинается второй раунд испытаний на ветер.

Результаты повторного тестирования также вносятся в таблицу данных.

Заключительный этап:

По окончании тестирования всех домов обучающиеся  обсуждают и сравнивают  результаты в группе, а затем в классе:

–       Судя по «Таблице данных», какие материалы лучше всего выдерживают порывы ветра «большого, злого волка»?

–       Как вы думаете, почему эти материалы были эффективнее других?

–       Смогла ли ваша команда спроектировать и построить дом, который бы  выстоял против «волчьего ветра»?

–       Какую силу ветра  выдержал ваш дом?

–       Что  вы сделали перед повторным тестированием, чтобы улучшить свой дизайн на основе других домов, которые вы наблюдали?

–       Думая о реальном мире, можете ли вы составить список профессий людей, которые заняты в строительстве домов?

–       Какие из этих профессий требуют понимания науки, технологий, инженерии  или математики?

Затем каждому обучающемуся предлагается заполнить «Лист размышлений»  о данном занятии (Приложение 1).

–       понимают и следуют  этапам процесса инженерного проектирования;

–       оценивают эффективность различных материалов;

–       работают в рамках ограничений по времени и материалам, как это делают инженеры;

–       работают с товарищами по команде, чтобы выполнить задачу.

В ходе проведения урока обучающиеся получают  более точное представление о том, что на самом деле представляет собой научное исследование и научный эксперимент, что, в свою очередь, является «переносимыми» навыками, т.е. навыками и способностями, которые актуальны и полезны в разных сферах жизни.

Работа в команде, визуализация, мозговой штурм и обратная связь значительно увеличивают вероятность того, что обучение запомнится, поскольку разговор – одно из самых мощных устройств запоминания. Разговаривая и делясь идеями, они с большей вероятностью будут обрабатывать и запоминать то, чему научились.

Кроме того, сообщение и объяснение своих выводов остальной части класса позволяет провести когнитивную репетицию – еще одну эффективную стратегию для запоминания информации, а отзывы других обучающихся дают возможность пересмотреть свои выводы, чтобы определить, был ли эксперимент уместным и точным.