Kirchoff játéka: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Az unalmas háttér:

Az elektronika tanítása nehéz, mert nagy része koncepcionális, és nehéz felfogni. Az egyik ilyen nehéz elektronikai téma a Kirchoff -törvények (a feszültség és az áram törvényei, KVL és KCL betűszavakkal). Kihagyom a KVL és a KCL tanítását ebben az utasításban, és ezt a Google -ra bízom. Ehelyett egy nagyszerű Kirchoff -játékot fogok bemutatni.

Ezt az ígéretes osztálytermi játékot John Coenraads nyugalmazott fizikatanár találtam a kanadai Ontario állambeli honlapján (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game), és kettős beiskolázási tanárként jó sikerrel használtam a Karrier- és Technikai Központ osztályommal 16 és 17 éves középiskolás fiatalokkal. Ezt az útmutatót akartam leírni az általam követett lépésekre, az eredményekre és a jövőbeli fejlesztésekre vonatkozó gondolatokkal.

Köszönet illeti az osztály másik tanárát is, a középiskolai mechatronikai oktatót, Paul Lathropot, az alábbi képeken látható felnőttet. Ő volt az, aki időt szánt arra, hogy megtanítsa és felmérje a diákoknak a sorozatok és a párhuzamos ellenállás -számítás alapjait - ezek nélkül a Kirchoff -törvények órái és játéka nem lett volna értelmes. Ő és én nagyjából így tagolódunk ezekkel a diákokkal.

OK, elég az unalmas dolgokból - folytatjuk a játékot!

1. lépés: A játéklapok

A játékot csempével játsszák, mint például a Scrabble. Az óra előtt a tanárnak ki kell nyomtatnia (lehetőleg színes), és darabokra kell vágnia.

A játékdarabok négyzet alakú lapkák, amelyek az elektromos áramkör elemeit képviselik

• Elemek

• Izzók

• Biztosítékok

• Kapcsolók

2. lépés: A csapatok beállítása

Ahelyett, hogy egyéni diákok játszanának, úgy döntöttem, hogy csapatokat állítok fel, hogy gyorsabban tartsák a játék tempóját. Ez azt jelenti, hogy minden csapatnak egy egész lapkát kellett létrehoznom.

Itt láthatod, hogy megkeverem a csempéket, mielőtt az egyes csapatok borítékába raknám őket. Mindegyik csapatnak "elektronikai hangzású" nevet adtam, és minden lapka hátoldalára felírtam a nevet a későbbi tisztításhoz és pontozáshoz.

3. lépés: A csapatok felváltva helyezik el a játékdarabokat

Minden csapat választhat véletlenszerűen 6 darabot

A csapatok felváltva annyi csempét adnak hozzá egy meglévő vagy új áramkörhöz, amennyit csak akarnak.

Ez a fotósorozat azt mutatja, hogy az 1 -es csapat az első lépést 4 játékrész felhasználásával teszi meg.

4. lépés: Más csapatok ellenőrizhetik, hogy érvényes -e az áramkör

Az újonnan elhelyezett játékrészek által létrehozott áramkör akkor érvényes, ha…

• nincs rövidzárlata (a nyitott áramkörök rendben vannak)
• minden izzó a KVL szerint meghatározott árammal rendelkezik
• minden izzó a KVL szerint meghatározott feszültséggel rendelkezik

5. lépés: Kihívás és pontozás

Az ellenfél csapatai támadhatnak, ha úgy érzik, hogy az áramkör érvénytelen. Ha a kihívást helybenhagyják, a játékdarabokat el kell távolítani, de ha a kihívást megdöntik, a kihívó csapat elveszti a sorát.

A pontozás az imént hozzáadott izzók teljesítményének hozzáadásával történik. A példában összesen 24 pontot (vagy 24 wattot) szereztek.

6. lépés: A fennmaradó játékszabályok

A csapatok kicserélik lapjaikat a megkevert borítékukból, hogy mindig összesen 6 játékrészük legyen.

A "kapcsoló" és a "biztosíték" játékrészeit is beépítettük az ezeken a képeken feltüntetett különleges szabályokkal, de ezek nem sokat tettek hozzá az általános játékmenethez, és valószínűleg nem használnám őket a későbbi iterációkban.

A játék akkor fejeződik be, ha egy csapat borítékában már nincs elegendő lapka az összes játszott lapka cseréjéhez. Ebben a pillanatban a játékot leállítják, és a győztest összeszámolják.

7. lépés: Hogyan ment a való életben?

Szép számú tanulónk volt az osztályteremben, és 4 nagy, egyenként 5 diákból álló csapatot tudtunk létrehozni. Láthatja a diákokat, akik csoportokba vannak csoportosítva az ülőhelyek közelsége alapján, valamint a csapatok végső pontszámát a játék végén, a "Team mu" egyértelmű győztes. Láthatja az általuk felépített végső áramköröket is.

Tanácsok a jövőbeli játékokhoz:

Azt hiszem, a "Switch" és a "Fuse" játékdarabok kihagyhatók, mert a játék üteme ilyen nagy létszámú tanulónál kissé túl lassúnak bizonyult. A következő iterációban megnövelném az izzók számát, és talán megnövelhetném a játék során a csapat által megkapott játékrészeket.