Projekt

CHAIN EXPERIMENT IN PRE-SCHOOL

Od października 2018r. nasze przedszkole bierze udział w międzynarodowym projekcie edukacyjnym programu Erasmus + o nazwie “Chain experiment in pre-school”.

Projekt ma na celu pobudzenie kreatywności dzieci , zainteresowanie ich eksperymentami i techniką. W ramach projektu dzieci z pomocą dorosłych (dziadków , rodziców , nauczycieli) budują różne konstrukcje służące do zabawy i uczące podstawowych praw fizyki i techniki. Przewidziane są także warsztaty szkoleniowe dla dorosłych odbywające się w Polsce i zagranicą. Są one całkowicie finansowane ze środków Unii Europejskiej.

Partnerami projektu są instytucje edukacyjne ze Słowenii, Chorwacji i Włoch. Polskę reprezentuje przedszkole EU Kids.

Spotkanie organizacyjne instytucji partnerskich odbyło się od 17-19 października 2018 r. w Jesenice, Słowenia w Ljudska Univerza Jesenice , koordynatora projektu.

 

Pierwsze warsztaty szkoleniowe odbyły się od 3-7 grudnia 2018r. w Słowenii w Zasavska ljudska univerza w Trbovlje. Poniżej zamieszczamy relację z tego spotkania.

 

Pierwsze zajęcia z dziećmi w przedszkolu

 


Plan pracy

(Chain experiment)

Igrzyska olimpijskie

Ad. 1

Narzędzia potrzebne do wykonania każdego urządzenia :

Ad2. Wykonanie sekcji Igrzyska Olimpijskie 2020.

Uczestnicy zaplanują i zbudują urządzenia w sześciu grupach. Wszystkie grupy zbudują sekcję poświęconą temu samemu tematowi, która będzie oparta na tym samym planie podstawowym, który jest przedstawiony poniżej. Ważne jest, aby podczas realizacji każdego punktu w grupie pilotażowej podkreślić cechy charakterystyczne każdego kraju (geograficzne, historyczne, artystyczne, przyzwyczajenia…).

Plan podstawowy

Każda sekcja jest zaprojektowana w taki sposób, że wszystkie zaplanowane wydarzenia łączą się w drewnianej skrzynce o wymiarach: 100 cm x 50 cm x 50 cm x 50 cm. Dzięki tej konstrukcji urządzenie będzie szybko gotowe do pracy i obsługi. Podstawowe pole będzie zawierało elementy robocze, które powinny reprezentować poszczególne wybrane dyscypliny  olimpijskie 2020: maraton, koszykówka, wioślarstwo, hokej na trawie, piłka wodna, piłka nożna, bieg sztafetowy, skok o tyczce. Jeśli zajdzie taka potrzeba, drużyna będzie mogła wybrać swój własny sport i dostosuje sekcje do swoich wyborów. Wymiary podstawowej skrzynki są również opcjonalne i mogą być zmieniane przez zespół.

Wolność wyboru powinna rozwijać kreatywną wyobraźnię dzieci i zachęcać je do prób realizacji swoich pomysłów poprzez dodanie do sekcji charakterystycznych cech krajów uczestniczących w projekcie.

Plan pola (manjka slika)

Plan sekcji (manjka slika)

Potrzebne materiały i narzędzia, które należy przygotować dla każdej sekcji, dla sześciu zespołów:

Materiały na jedno urządzenie
Pudełko (płyta 100 cm x 50 cm, grubość 2 cm, 2 listwy o długości 50 cm oraz dwie listwy 100 cm, szerokość 4 cm, 4 słupki o wysokości 50 cm i przekroju 4 cm x 4 cm)
Płyta (0,75 m2) styropianu o grubości około 3 cm.
Wyżłobiona plastikowa listwa o średnicy wewnętrznej około 2,5 cm lub większej. Całkowita długość około 1,5 m.
Drewniane listwy o przekroju kwadratowym lub prostokątnym o różnych wymiarach (najbardziej przydatne 30 mm x 25 mm lub 40 mm x 25 mm). Dwie listwy powinny mieć długość 1,1 m.
Płyta drewniana o grubości 1 cm i wielkości około 50 cm x 50 cm.
Odpady stolarki drewnianej
Wkręty do drewna o różnych rozmiarach (od 1 cm do 5 cm)
Gwoździe o różnych rozmiarach (od 1 cm do 5 cm)
Klej do drewna
Farby (czarna, biała, czerwona, żółta, niebieska)
Sznurek o grubości około 1 mm i długości około 2 m.
Zużyte plastikowe butelki, korki i kubki po jogurtach.
Drut metalowy o średnicy około 2 mm i długości 0,2 m.
10 szt. kulek z tworzywa sztucznego lub metalu o średnicy od 1 cm do 3 cm.
Instrukcja tworzenia podstawowego pudełka

Płytę bazową (100 cm x 50 cm) można kupić w sklepie lub wyciąć z większego kawałka. Grubość deski powinna wynosić co najmniej 2 cm i powinna być ona drewniana, tak aby na późniejszych etapach nie wyginała się ani nie skręcała. Może to być również płyta wiórowa. Wymiary pudełka są zalecane, ale nie obowiązkowe, a każda grupa może je odpowiednio dostosować.

Przymocuj wszystkie cztery narożniki od dołu za pomocą pionowej śruby. Przy układaniu filarów należy uważać, aby były one oddalone od krawędzi o grubość listew, które połączą ze sobą kolumny. Przed mocowaniem kolumn pomocne jest smarowanie powierzchni styku klejem. Płyty łączące kolumny powinny być umieszczone na płycie podstawy, tak aby powierzchnia bazowa pudełka pozostała 100 cm x 50 cm. Grubość pasków powinna wynosić co najmniej 1 cm, a szerokość co najmniej 3 cm. Płyty przykleja się do podłoża i przykręca od dołu za pomocą śrub. Za pomocą śrub przykręcamy również listwy pionowo do filarów, aby zapewnić ich wytrzymałość. W razie potrzeby powierzchnie pośrednie można posmarować klejem przed zamocowaniem listew na kolumnie.

Pudełko podstawowe jest gotowe. Pozostaw klej do wyschnięcia. Kształt pudełka powinien być podobny do stołu odwróconego do góry nogami.

Uwaga: Aby łby śrub nie były widoczne z podstawy i nie powodowały zarysowań podłoża, poszerzamy otwór szerszym wiertłem zanim dopasujemy je do wywierconego otworu. Możemy to zrobić ręcznie.

Instrukcja budowy podstawowej sekcji Igrzysk Olimpijskich 2020.

Doskonały szkic ułatwia pracę nad poszczególnymi sekcjami i zapobiega późniejszemu rozpadaniu się już wykonanej konstrukcji. Jednocześnie pozwala na odpowiedni podział pracy, a jednostka może wyprodukować określony element lub część sekcji.

Rozpoczynamy budowę odcinka od elementu, który zajmuje najwięcej miejsca.
W naszym przypadku jest to boisko do piłki nożnej i basen z piłką wodną. Wykonany jest ze styropianu. Wycinamy płytkę o wymiarach 60 cm x 25 cm. Na podstawie badania prędkości kuli dobieramy nachylenie i przyklejamy odpowiednie mocowania pod płytą, które zapewniają stabilność i stałość nachylenia.

Zawodników piłki nożnej i piłki wodnej umieścimy na koniec, gdy będziemy testować działanie urządzenia.

Wykonujemy boisko hokejowe z drewna, ale możemy je również wykonać ze styropianu. Rozmiar boiska wynosi 27 cm x 12 cm, można również zmienić wymiary. Boisko jest lekko pochylone w kierunku bramki, aby ułatwić toczenie kulki do basenu do piłki wodnej. Po przeciwnej stronie bramki robimy dołek na boisku, gdzie umieszczamy kulkę (reprezentującą krążek hokejowy). Kij hokejowy uderza kulkę w bramkę. Kij jest przymocowany obrotowo do słupka nad kulką. Boisko do hokeja jest podnoszone ponad powierzchnię podstawową pudełka, dzięki czemu metalowa kulka spadnie do basenu do piłki wodnej.

Musimy przesunąć kij hokejowy ze wyważonej pozycji i podeprzeć go drewnianą podporą. W naszym przypadku wysokość listwy wynosi 22,5 cm. Kiedy piłka wpadnie przez koszyk, podnosi się drewniana podpora na zboczu i popycha ją pod kij hokejowy, kij huśta się i uderza kulkę w bramkę.

Nachylenie (reprezentujące tor wioślarski) wykonane jest z plastikowej wyżłobionej listwy, która ma 4 cm szerokości, 2,5 cm głębokości i w naszym przypadku 85 cm długości. Na początku zbocza, pod koszykiem, możemy przymocować odcięty z plastikowej butelki lejek, aby zapewnić, że piłka z koszyka bezpiecznie wpadnie do wyżłobionej listwy.

Nad lejkiem wykonujemy koszyk, który przymocowany jest do drewnianego słupka. Wysokość koszyka nie jest istotna, zdecydowaliśmy się na 6 cm nad zboczem. Obręcz kosza może być metalowa lub plastikowa. Można stosować materiały odpadowe. Zależało nam na górnej części butelki, której  średnica  wynosi 6,5 cm, co zwiększa prawdopodobieństwo, że piłka spadnie do koszyka. Dolne część koszyka (szyjka butelki) musi mieć średnicę większą niż 2,2 cm. Element przez który piłka będzie strzelana do koszyka będzie reprezentować zakrzywiona plastikowa rurka. Krzywizna rurki i jej położenie sprawiają, że piłka zawsze zbliża się do kosza. Znajdujemy właściwą pozycję, próbując kilka razy. Zakrzywioną rurkę mocujemy do pionowego słupka narożnego z górną częścią butelki. Za pomocą linki napinającej (opcjonalnie), która jest przechylona mniej więcej przy zagięciu rurki, możemy zmienić nachylenie rurki i tym samym kierunek lotu piłki do kosza, jeśli jest to konieczne.

Poprzez plastikową wyżłobioną listwę (reprezentującą tor biegu maratońskiego), prowadzimy odebraną przy wejściu do urządzenia kulkę aż do zagiętego otworu plastikowego nośnika rurki a następnie do koszyka. Kulka wpada do urządzenia na wysokości 44 cm. Plastikowa rura ma długość 1,1 m i jest usuwana podczas transportu, dzięki czemu wymiary urządzenia są mniejsze. Przekrój poprzeczny rury wynosi 4 cm x 2,5 cm, ale może również wynosić 3 cm x 2,5 cm.

Wyścig piłki kończmy po piłce nożnej. Ponieważ nie wiemy, gdzie spadnie piłka z boiska piłkarskiego, umieszczamy długie domino (21 cm w naszym kraju) na całej szerokości boiska. Za nim umieszczamy równoległe dwa klocki jak domino (7 cm wysokości), a następnie jeden klocek jak domino (wysokość 11 cm) drugi (wysokość 15 cm) i trzeci (wysokość 20 cm). Te klocki reprezentują wyścig sztafetowy. Po tym następuje skok wzwyż o tyczce, który prezentujemy za pomocą wąskiego kija o wysokości 50 cm. Kij jest lekko oparty o kulkę która znajduje się w studni na początku wyżłobionej plastikowej listwy wylotowej. Ostatnie domino (20 cm wysokości) stoi naprzeciw kija a pręt popycha kulkę przez wyżłobioną listwę do następnego urządzenia na wysokości 45 cm. Wyżłobiona listwa wylotowa jest przyklejona, można ją usunąć podczas transportu w celu zmniejszenia wymiarów urządzenia.




Szczęśliwe kulki (Chain experiment)

Eksperyment Szczęśliwe kulki będzie produkowany w LTT2 w Villa San Sebastiano Nuova, Włochy, od 1. do 5. kwietnia 2019 r.

Narzędzia potrzebne do wykonania każdego urządzenia :

Liczba niezbędnych narzędzi potrzebnych do całego warsztatu LTT2 Szczęśliwe kulki musi być dokładnie obliczona (6 zespołów/po 4-6 osób). Organizator musi zadbać o to, aby praca przebiegała sprawnie.

Wykonanie sekcji Szczęśliwe Kulki

Uczestnicy zaplanują i zbudują urządzenia w sześciu grupach. Wszystkie grupy zbudują sekcję poświęconą temu samemu tematowi, która będzie oparta na tym samym planie podstawowym, który jest przedstawiony poniżej. Ważne jest, aby podczas realizacji każdego punktu w grupie pilotażowej podkreślić cechy charakterystyczne każdego kraju (geograficzne, historyczne, artystyczne, przyzwyczajenia…).

Wolność wyboru powinna rozwijać kreatywną wyobraźnię dzieci i zachęcać je do prób realizacji swoich pomysłów poprzez dodanie do sekcji charakterystycznych cech krajów uczestniczących w projekcie.

Instrukcja budowy podstawowego urządzenia Szczęśliwe kulki

Urządzenie składa się z trzech oddzielnych części, które można połączyć w jedno urządzenie:

Tajemnicze ścieżki
Marjanca
Żuraw
Tajemnicze ścieżki:

W konstrukcji urządzenia podstawowego wykorzystaliśmy płytę wykonaną z płyt wiórowych o wymiarach: 43 cm x    87    cm    (   użyliśmy    dna    szafy    , którą    znaleźliśmy w odpadach). Cała konstrukcja została zbudowana pod kątem 65 stopni. Części urządzenia są zaprojektowane w taki sposób, że zmiana kąta nie zmienia znacząco działania urządzenia. Urządzenie działa również wtedy, gdy zmieniamy kąt na 15 stopni (większe lub mniejsze nachylenie), a eksperymenty określają nachylenie, w którym działanie urządzenia jest optymalne. W dolnej części panelu zamontowaliśmy zawiasy drzwiowe tak, aby dzieci (konstruktorzy) mogły przetestować zmiany w działaniu urządzenia o zmienionym nachyleniu (z 10 stopni do 90 stopni).

Projektując łańcuch, zaplanowaliśmy tak, że ścieżka szklanej kulki będzie nieprzewidywalna i zmieni się w zależności od prędkości kuli. Prędkość kulki zmienia się przy kolizjach z przeszkodami, z nachyleniem i toczeniem na innych podstawach. Potwierdzenie, że droga piłki jest naprawdę nieprzewidywalna, zapewniamy poprzez kolejne toczenie szklanej kulki po tej samej ścieżce startowej (kolejny żółty tor). W tym celu na początku ścieżki (pierwszy czerwony tor) przygotowaliśmy w kolektorze kilka szklanych kulek. Każda kulka popychając drewnianą dźwignię wyzwala toczenie następnej kulki , która jest przechowywana w górnym kolektorze. Chociaż wszystkie kule zaczynają swoja trasę w tym samym miejscu, ich droga przez urządzenie jest inna.

Kulka zaczyna toczyć się wzdłuż żółtej ścieżki do czerwonego podajnika. Podajnik jest wykonany z korka. Celem podajnika jest dostarczenie jednej kulki z jednej na drugą ścieżkę jednocześnie zapobiegając by kilka kulek toczyło się w grupie. Usunęliśmy listwy z poszczególnych ścieżek z płyty podstawowej tak, że kulki toczą się przez krawędź listew w rynnie.

Bieg i toczenie na innym podłożu może być pokazane na pierwszym przekrzywionym zboczu, które jest wykonane z twardego, białego tworzywa sztucznego (wycięte z krawędzi pokrywy korytka na kable). Jeśli ścieżka ta pokryta jest miękkim materiałem (za pomocą haka mocujemy karton, gumę, piankę, …), zderzenie piłki zmienia się i kulka traci mniej lub więcej prędkości. Kulka może dotrzeć na szczyt ścieżki lub nie. Kiedy nie dotrze na szczyt kolejnej ścieżki, wraca na schody.

Celowo przechyliliśmy pierwszy krok, aby stworzyć “kieszeń” na szklaną kulkę. Kulka, która toczy się na ścieżce, wpada na stojącą w miejscu kulkę i zatrzymuje się, podczas gdy stojąca w miejscu kulka zaczyna toczyć się naprzód (wizualizacja prawa fizyki dotyczącego zderzenia dwóch identycznych kulek).

Płyta styropianowa (w kolorze szarym) pod plastikowym zboczem pochyla się lekko do tyłu, więc kulki, które uderzają w miękką podstawę i tracą prawie całą ilość energii, mogą wrócić do dolnej “butelki”. Kulka, który toczy się na sztywnym podłożu pod odpowiednim kątem, zachowuje wystarczającą energię i leci lądując w plastikowej rynnie (kolor żółty). Jeśli ma wystarczająco dużo energii, może wtoczyć się trochę na ścieżkę. Z żółtej rynienki kulka wtacza się do butelki, gdzie wiruje, pod warunkiem że leciała pod odpowiednim kątem. Butelka musi być mocno przyklejona, aby zapobiec huśtaniu się butelki wraz z krążącą kulką, tak aby kulka nie straciła zbyt wiele energii.

Pod szyjką butelki znajduje się równoważnia, która zmienia kierunek kulki raz w jedną stronę, a  następnie w drugą. Przekierowanie uzyskuje się za pomocą trójkątnej płytki drewnianej, która znajduje się w po środku równoważni i poniżej środka szyjki butelki. Trójkątna płytka z ukośnymi bokami przekierowuje kulkę na przeciwległą stronę pochylenia równoważni. Oś wagi znajduje się na dole w środku plastikowej rynienki (w środku ciężkości).

Trzy wahadła pokazują transfer energii w zderzeniach pomiędzy ciałami stałymi. Siła pozioma szklanej kulki w zderzeniu z kulkami drewnianymi jest przenoszona przez kulki drewniane na kulkę szklaną zamontowaną na śrubach. Szklana kulka wpada do białej rynienki.

Szklana kulka po zderzeniu z drewnianą kulą spada między wahadła na plastikową rynnę z powodu grawitacji. Podczas toczenia w białej rynnie, kulka porusza drewnianą dźwignię, która uwalnia jedną piłkę z magazynu kul (czerwona rampa). Podczas toczenia piłka uwalnia kolejną kulkę z czerwonej ścieżki, przesuwając drewnianą dźwignię. Zdarzenia powtarzają się aż do momentu, gdy kule znajdą się w magazynie.

Wyżłobiona listwa z tworzywa sztucznego jest zaciskana tylko na jednym końcu, tak aby ścieżka nachyliła się, gdy piłka się toczy. Nachylenie wzrasta wraz z oddalaniem się kulki od zacisku. Na końcu plastikowej listwy kulka wpada przez otwór. Elastyczność tworzywa sztucznego zmienia się w zależności od temperatury, więc w niskich temperaturach może się zdarzyć, że odchylenie toru jest zbyt małe, a kulka zatrzymuje się w pobliżu szyjki butelki nad otworem. W tym przypadku plastikowa wyżłobiona listwa musi być dodatkowo obciążona masą na końcu (przy korku).

Na drugim końcu skali (po przeciwnej stronie wahadła) tocząca się kulka wpada do środka przeciętej butelki i wpada do otworu wyżłobionej listwy, który jest zaciskany tylko na jednym końcu. Kulki, które przez przypadek nie wpadają do plastikowej butelki, są wychwytywane w rynience prowadzącej do czerwonego magazynu.

Po wpadnięciu przez otwór w wyżłobionej listwie , kulki toczą się po okrężnej ścieżce do dolnej krawędzi, gdzie ścieżka wzdłuż Marjanca (nazwa urządzenia) kontynuowana jest w środku. Część dolna może być również zakończona na inne sposoby. Kilka sugestii: kulki przemieszczają się między korkami od butelek, kulki przemieszczają się między krótkimi, pochyłymi płytkami itp.

Po zakończeniu budowy „Tajemniczych Ścieżek” i dokładnym przetestowaniu ich działania, malujemy urządzenie w żywych kolorach. Musimy zaangażować tu dzieci, aby wykazały się kreatywnością. Maluj uważnie, tak aby nie zmienić kolorem zasadniczych cech ścieżki, na której będzie toczyć się piłka.

Marjanca

Do skonstruowania Marjancy użyliśmy płyty wiórowej o wymiarach 45 cm x 45 cm (użyliśmy drzwi z szafy, które znaleźliśmy w odpadach). Na krawędzi płyty przykręcamy pionowo dwie listwy (1 cm wysokości i 1,5 cm szerokości), które zapobiegają wydostawaniu się szklanych kulek z płyty. Na desce przybijamy gwoździe (4 cm długości) według wcześniej wykonanego szkicu. Dbamy o to, aby odległość między sąsiednimi gwoździami była większa niż wielkość kulki (2,7 cm). W naszym przypadku średnica największych kulek wynosiła 2,5 cm. Marjanca może być używana do wszystkich szklanych kulek o średnicy mniejszej niż 2,5 cm. Przy wbijaniu gwoździ należy uważać, aby nie zrobić “kieszeni”, w której kulki mogą siebie dogonić. Takie “kieszenie” są często tworzone wzdłuż pionowych listewek bocznych, gdzie odległość do listewek jest mniejsza niż 2,5 cm. “Kieszenie” są eliminowane poprzez wbicie dodatkowego gwoździa lub poprzez wyciągnięcie zbędnego gwoździa.

Na dole Marjancy wykonaliśmy prostowniki, które kierują piłkę w środek. W środku zostawiliśmy otwór o szerokości 5 cm. Przez otwór kulki wpadają do plastikowego pudełka. Pudełko zapobiega niekontrolowanemu przetaczaniu się kulek po pomieszczeniu. Nachylenie prostowników wynosi 15 stopni w stosunku do dolnej krawędzi płyty.

Na górnej krawędzi przykręciliśmy listwę o długości 20 cm i szerokości 5 cm, która zapewnia wsparcie i dobry kontakt z pierwszą częścią „Tajemniczej Ścieżki”. Wzdłuż deskorolki, połączyliśmy „Tajemnicze Ścieżki” i Marjance z zawiasami, co sprawia, że połączenie jest stabilne i pozwala nam zmienić nachylenie „Tajemniczych Ścieżek”. Zapobiegliśmy niekontrolowanemu przesuwaniu zawiasów za pomocą drewnianej bariery.

Marjanca została umieszczona na czterech nogach, które zapewniają stabilność i wytrzymałość konstrukcji. Stabilność jest łatwiejsza do osiągnięcia dzięki trzem nogom, ale ze względu na rozmiar „Tajemniczych Ścieżek”, wytrzymałość i stabilność konstrukcji jest zagrożona. Nogi muszą być stabilne. Dwie przednie i dwie tylne nogi są dokładnie tej samej wielkości i przykręcone na tej samej wysokości, tak aby zapobiec kołysaniu się konstrukcji.

Dolna krawędź Marjancy jest umiejscowiona 12 cm nad podstawą (może być również wyższa ale nie powinna być niższa, ponieważ występują problemy z działaniem urządzenia i łapaniem kulek). Górna krawędź Marjancy znajduje się 22 cm nad ziemią. Dzięki temu stworzyliśmy model Marjancy o nachyleniu 14 stopni. Pod kątem 14 stopni musimy odciąć górną część każdej nogi, którą przykręcimy do Marjancy. Dolna część każdej nogi będzie stała prostopadle do podstawy.

Wszystkie wymiary podane tutaj są orientacyjne i mogą ulec zmianie.

Po zakończeniu budowy Marjancy i dokładnym przetestowaniu jej funkcji, pomaluj urządzenie żywymi kolorami. Zaangażuj dzieci, aby mogły wykazać się kreatywnością.

Marjanca pozwala nam rozwijać kreatywność dzieci i wzbogacać ich doświadczenie techniczne. Rozciągając gumkę pomiędzy gwoździami  i umieszczając różne przeszkody pomiędzy gwoździami, zmieniamy ścieżkę szklanych kulek przez Marjance.

Marjanca może być wykorzystywana jako niezależny sprzęt do zabawy, a także jako gra towarzyska. Jeśli usuniemy prostowniki w dolnej części i zamiast nich umieścimy takie same duże pudełka lub szuflady, do których będą wpuszczane kulki, możemy określić prawdopodobieństwo, że kulka wpadnie do określonej szuflady (zawsze upuszczamy kulki z tego samego miejsca). Możemy również zagrać w grę, w której każdy z graczy wypuści szklaną kulkę z danego miejsca i zapowie, do której szuflady wpadnie jego kulka. Możemy także rywalizować kolekcjonując punkty. Każdej z szuflad przypisujemy określoną liczbę punktów, a następnie każdy z graczy sumuje punkty po dziesięciu próbach.

Żuraw

Szklana kulka powinna być przekazana do następnego urządzenia na wysokości 45 cm od podstawy. Spośród wielu różnych opcji zdecydowaliśmy się zbudować model żurawia, ponieważ wykazuje on cechy charakterystyczne dla dźwigni. Dźwignia może być prezentowana dzieciom z huśtawką, która pokazuje im podstawowe zasady zmiany długości dźwigni.

Żuraw został przymocowany do podstawowej płyty drewnianej o wymiarach 45 cm x 23 cm (wymiary płyty nie mają znaczenia, musimy zapewnić stabilność żurawia). Do płyty bazowej użyliśmy półki z odpadów z płyty wiórowej i elementy drewnianego tramwaju o wymiarach 4  cm x 4 cm.  

Oś obrotu plastikowej rurki na nośniku znajduje się 52 cm nad powierzchnią – gdy jest skierowana w dół, wyjście z rurki znajduje się 45 cm nad ziemią. Wysokość wyjścia można częściowo zmienić za pomocą śruby, która zatrzymuje ruch rury.

Długość plastikowej rurki wynosi 32 cm, a oś obrotu rurki wynosi 19 cm od wylotu rury. Oś obrotu została cofnięta od środka rurki o średnicę szklanej kulki, co nie było dobrym rozwiązaniem. Lepiej byłoby ustawić oś obrotu w środku rury, ponieważ zmniejszyłoby to przeciwwagę po przeciwnej stronie wyjścia z rury. Wywierciliśmy oś obrotu przez środek  rury, co jednocześnie zatrzymało kulkę. Możemy wykonać niezależne zamknięcie na dowolnej długości, przesuwając oś obrotu rury od środka do dolnego lub górnego końca obwodu rury (nie przez rurę).

Pod koniec Marjancy zbieramy dużo kulek w słoiku Żurawia, więc nie ma obaw, że dźwignia nie zadziała. Po jednej stronie dźwigni zawiesiliśmy puszkę wypełnioną kulkami, a po drugiej stronie dźwigni plastikową rurkę o wewnętrznej średnicy 2,9 cm (średnica może być nieco inna, ale nie mniejsza niż rozmiar szklanych kulek).

Oba ramiona boczne dźwigni (żółta listwa) mają taką samą długość (11 cm). Na kolejnym etapie eksperymentu okazało się, że Żuraw działałby lepiej, gdyby ramię boczne pojemnika było krótsze, np. o połowę (6 cm), ponieważ wtedy nie byłoby konieczne dodatkowe ważenie dźwigni z boku plastikowej rurki. Wykonanie Żurawia to dobre wyzwanie dla kreatywnej wyobraźni. Po zakończeniu budowy Żurawia i dokładnym przetestowaniu jego funkcji, pomaluj urządzenie żywymi kolorami. Zaangażuj dzieci, aby mogły wykazać się kreatywnością.

Materiały eksploatacyjne

Potrzebne materiały i narzędzia, które należy przygotować dla każdej sekcji dla sześciu zespołów:

Materiały na sześć urządzeń
6 szt. – deska 80 cm x 50 cm, grubość 2 cm (podstawa dla Tajemniczych Ścieżek) 6 szt. – deska 50 cm x 50 cm, grubość 2 cm (podstawa dla Marjanca) 6 szt. – deska 50 cm x 25 cm, grubość 2 cm (podstawa dla Żurawia) Uwaga: W zależności od zakupu, wymiary mogą się nieznacznie różnić od podanych.
6 x 4 sztuki – słupki o długości 30 cm i przekroju 5 cm x 5 cm (dla nóg Marjanca) 6 x 1 sztuka – słupek o długości 60 cm i przekroju 5 cm x 5 cm (dla Żurawia)
Uwaga: W zależności od zakupu, wymiary mogą się nieznacznie różnić od podanych.
2 sztuki – Płyta (0,75 m2) styropianu o grubości około 3 cm.
Listwy drewniane o przekroju 1cm x 1 cm – długość całkowita 12m Listwy drewniane o przekroju 2cm x 0,5 cm – długość całkowita 6m Listwy drewniane o przekroju 2cm x 1 cm – długość całkowita 12m Listwy drewniane o przekroju 4cm x 2 cm – długość całkowita 12m
Rurki z tworzywa sztucznego (twardy plastik) o średnicy wewnętrznej około 2,5 cm lub większej. Całkowita długość wynosi około 4 m.
Rury plastikowe lub drewniane o przekroju kwadratowym lub prostokątnym o różnych wymiarach (najbardziej użyteczne   30   mm   x   20   mm   lub    40    mm x 25 mm). W przypadku instalacji elektrycznych może to być również materiał odpadowy. Całkowita długość powinna wynosić 12 m.
Cienka elastyczna lina o grubości około 1 mm. Całkowita długość 25 m. Może to być lina do rolet okiennych.
Drewniane odpady stolarskie.
Wkręty do drewna o różnych rozmiarach (od 1 cm do 6 cm). Każdy typ 60 szt.
Gwoździe o różnych rozmiarach (od 1 cm do 5 cm). Każdy typ 60 szt. Do jednej Marjancy potrzebujemy około 250 gwoździ o długości 4cm – łącznie 1500 gwoździ o długości 4 cm lub 4,5 cm dla 6 zespołów.
Różne plastikowe pojemniki (np. po lodach, twarożku, śmietanie, jogurcie…)
40 sztuk drewnianych kulek z otworem, średnica 2,5 cm    
200 szt. – różne plastikowe korki
40 sztuk – Zużytych przezroczystych plastikowych butelek szeroka szyjka (średnica 4 cm)   15 sztuk – Zużytych przezroczystych plastikowych butelek wąska szyjka(średnica 2,5 cm)
Drut metalowy o średnicy około 2 mm i długości 6 m.
6 kawałków plastikowych patyczków, które można wykrzywić. Opakowanie większych haczyków, o średnicy 50 cm lub większej (mogą być również używane)
120 szt. kulek z tworzywa sztucznego o średnicy okrągłej 2,5 cm.
100 szt. – gumek
0,5 kg plasteliny
100 szt. Patyczków od lodów
  Przydatne jest zbieranie także innych materiałów, które są wyrzucane w gospodarstwie domowym, a możemy je wykorzystać do produkcji urządzenia (plastikowe sztućce, zużyte zabawki, słomki itp.)
12 sztuk zawiasów drzwiowych (do połączenia Marjanca i Tajemniczych Ścieżek potrzebujemy 2 sztuki)      
24 sztuki zawiasów drzwiowych, długość 3 cm  
Do malowania – farby (czarny, biały, czerwony, żółty, niebieski). Każdego koloru 1 kg. Polecane są farby, które rozcieńczają się z wodą i są trwałe po wyschnięciu. Nie powinny być szkodliwe dla dzieci.
Karton i gazeta do ochrony mebli i podłóg. Zużyte szmaty
Dzień 1 – Poniedziałek

Każdy członek zespołu ma przydzielone stanowisko. Rozdawane są podstawowe narzędzia i materiały potrzebne do wykonania urządzenia. Materiał i narzędzia do budowy określonej sekcji zostaną wybrane ze wspólnego zbioru przez każdy zespół, zgodnie z jego potrzebami.

Zespół uzgodni ewentualne zmiany w planie i sporządzi szkic swojej sekcji. Szkic powinien jak najdokładniej opisywać działania sekcji i zawierać spis niezbędnych elementów, ponieważ członkowie grupy będą budować urządzenie.

Kiedy szkic zostanie ukończony, podstawowe elementy urządzenia zostaną ustawione pod kierownictwem mentora.

Dzień 2 – Wtorek

Każda grupa tworzy swoją sekcję zgodnie ze swoim planem. Dwóch mentorów pomaga zespołom w pracy.

Dzień 3 – Środa

Każda grupa tworzy swoją sekcję zgodnie ze swoim planem. Dwóch mentorów pomaga zespołom w pracy.

Dzień 4 – Czwartek

Zespoły uzupełniają wszystkie elementy swojego urządzenia, łączą je i testują działanie całego urządzenia. W razie potrzeby wydajność urządzenia jest zoptymalizowana a jego niezawodność zwiększona.

Na koniec malujemy urządzenie .

Dzień 5 – Piątek

Każdy zespół optymalizuje niezawodność funkcji swojej sekcji, ponieważ malowanie może zmienić wydajność każdej jednostki. Łączymy wszystkie sekcje w całość i przeprowadzamy kilka eksperymentów na całym urządzeniu.

Zadanie dla zespołów pracujących dla przedszkola w domu.

Uczestnicy LTT organizują stworzenie sekcji o tym samym temacie (Szczęśliwe kulki) w przedszkolu, w którym są zatrudnieni. Sekcje powinny zostać wzbogacone o cechy szczególne krajów zaangażowanych w projekt.

Wykonując urządzenie, dzieci pod opieką dorosłych nauczą się korzystać z podstawowych narzędzi: młotka, szczypiec, śrubokręta, pił do metalu, pilników płaskich, papieru ściernego. Projektując poszczególne części urządzenia, nauczą się umiejętności manualnych oraz poznają różne właściwości materiałów i naturalne prawa ruchu.

Doskonały szkic ułatwia pracę nad poszczególnymi sekcjami i zapobiega późniejszemu rozpadaniu się już wykonanej konstrukcji. Jednocześnie pozwala na odpowiedni podział pracy, a jednostka może wyprodukować określony element lub część sekcji.

Po zakończeniu budowy urządzenia, testujemy jego działanie i staramy się wyeliminować błędy w działaniu oraz poprawić niezawodność. Po wyeliminowaniu wszystkich nieprawidłowości, gdy jesteśmy zadowoleni z działania urządzenia, pozostaje nam tylko pomalować urządzenie. Dzieci lubią w tym celu używać jasnych i żywych kolorów. Podczas malowania, należy uważać, aby nie zmienić właściwości urządzenia przez zmianę malowanie poszczególnych elementów. Po wyschnięciu farby musimy sprawdzić działanie urządzenia i jeśli to konieczne, skorygować wady.

Końcowy wygląd naszego podstawowego urządzenia znajduje się na zdjęciu poniżej.




Warsztaty projektu Chain Experiment we Włoszech, Avezzano, kwiecień 2019

 


Rozpoczynamy  budowę naszej  pierwszej  konstrukcji – teatrzyku 

Budowa  kolejnej konstrukcji- oczyszczalni  wody 

Malowanie  i ostatnie  prace  wykończeniowe.  Teatrzyk  gotowy!

Prezentacja  naszych konstrukcji 


Filmy z realizacji projektu






Chain experiment na ścianie i na podłodze

Stane Arh

Idea podstawowa

Trzeci warsztat LTT3 w Gdańsku w Polsce jest rozszerzeniem eksperymentu zwanego Chain Experiment na przestrzeń życiową: salę lekcyjną, salę gimnastyczną, hol, podwórko, łąkę, ulicę…
Ze względu na swoją prostotę i szereg możliwości łączenia nadaje się zarówno do indywidualnej aktywności dzieci i dorosłych, jak i do pracy w dużych grupach. Nie wymaga wcześniejszej wiedzy, dzięki czemu możemy zainspirować każde dziecko do wykazania się wyobraźnią i umiejętnościami twórczymi.
Elementy używane do wykonania Chain Experiment są proste i tanie. Przy pewnej zaradności można również wykorzystywać materiały odpadowe (z gospodarstw domowych, handlu lub rzemiosła). Eksperyment wykonywany przy użyciu ściany jest bardzo dobrym sposobem realizacji działań w obozach szkolnych, może być wykorzystywany także do różnych działań w klasie i na placach zabaw, a także na podczas wydarzeń publicznych. Z rodziną możemy wykonać eksperyment w czasie pikniku. Przy użyciu odrobiny wyobraźni możemy wykorzystać każdy teren do przeprowadzenia eksperymentu w okolicznościach przyrody. Doskonale nadaje się także do celów demonstracyjnych i promocyjnych Chain Experiment w miejscach publicznych.
Proponowana realizacja Chain Experiment podczas LTT 3 podzielona jest na dwie oddzielne jednostki:


a.) Chain Experiment na ścianie


b.) Chain Experiment na podłodze


W praktyce obie jednostki mogą być zawsze ze sobą połączone. Z podstawowego elementu możemy stworzyć dowolnie długą konstrukcję.

Chain Experiment na ścianie

Chain Experiment na ścianie jest budowany na płaszczyźnie pionowej: ściana, ekran, karton lub płyta wiórowa, tablica szkolna, ogrodzenie, ściana oporowa itp Możemy również zastosować płaszczyznę skośną – nachylenie pod górę, nachylenie betonu lub asfaltu, trawiaste zbocze, zbocze śnieżne itp. Nawet schody są w porządku. Wybór pozostawia się mentorowi
zgodnie z opcjami, na które pozwala środowisko z dostępnymi dla niego elementami. Na warsztatach LTT3, każdy zespół ma do dyspozycji pionową ścianę o wysokości 2 m i długości około 4 m.


Podstawowymi elementami są tekturowe rurki i rynny, które różnią się długością i wielkością przekroju poprzecznego. Do produkcji rurek tekturowych możemy zastosować rurki, które dostajemy jako materiał odpadowy w drukarniach (owinięte papierem drukarskim), sklepach (owinięte tekstyliami, arkuszami z tworzywa sztucznego lub wykładzinami podłogowymi, torbami na zakupy itp.) Możemy sami zrobić rynnę z okrągłych rur, przecinając je na pół wzdłuż (za pomocą piły, piły tarczowej lub szlifierki kątowej). Oprócz okrągłych możemy stosować kwadratowe i wyżłobione listwy. Są one zazwyczaj pozyskiwane jako złom od elektryków i elektroniki (używany do rozprowadzania kabli wokół lokalu), ale można je nabyć w sklepie technicznym. Karton można również zastąpić tworzywem sztucznym.


Oprócz rurek i rynien stosujemy również plastikowe butelki, kubki po jogurtach , różne pojemniki na odpady, pudełka po żywności, rolki z ręczników papierowych itp. Istnieje wiele odpadów opakowaniowych z gospodarstw domowych, które można wykorzystać do Chain Experiment na
ścianie. Dlatego warto poinstruować dzieci, aby zebrały materiał do eksperymentu w domu i przyniosły go do przedszkola. Zachęca ich to do aktywnego udziału w projektowaniu eksperymentu. Jednocześnie, wraz z możliwością ponownego wykorzystania odpadów domowych, przypominamy dzieciom o ich dodatkowej użyteczności oraz dbałości o świadomość ekologiczną. Pośrednio wpływamy również na rodziców, aby świadomie i aktywnie uczestniczyli w eksperymencie.

Aby przeprowadzić Chain Experiment na ścianie, znajdź pionową powierzchnię, na której można przykleić rury i wyżłobione listwy do ściany. Powierzchnia nie powinna być zakurzona ani zbyt szorstka, ponieważ wtedy taśma klejąca nie chwyta. Powierzchnia pionowa może być również wykonana z drewnianej deski lub tektury, która jest przymocowana pionowo do ściany. Możemy również użyć wolnostojących ekranów. Krzesła i stoły mogą być również wykorzystywane jako podpory rynien. Przyklejamy taśmą samoprzylepną (stosowaną przez malarzy podczas wybielania ścian), która nie uszkadza ściany i po użyciu jest odrywana od ściany bez uszkodzeń i bez pozostawiania śladu na podłożu.
Wytrzymałość taśmy klejącej jest zazwyczaj krótka i po kilku godzinach obciążony klej po prostu się odkleja. Dlatego też Chain Experiment na ścianie nie jest trwały i zostaje zburzony na końcu warsztatu.

Używamy plastikowych, metalowych lub drewnianych kulek (cięższe kulki szybciej osiągają prędkość), które powinny mieć średnicę około 2,5 cm (aby mogły przejść przez szyjki butelek). W okolicznościach przyrody, można używać piłek tenisowych, ponieważ małe piłki często gubią się w trawie. Na początku mamy tylko jedną piłkę, która może przejść przez cały eksperyment. Dzieci preferują więcej toczących się piłek, tak aby można było przewidzieć, że w niektórych miejscach piłka startowa będzie wyzwalać inne piłki, które są umiejscowione w poszczególnych miejscach
konstrukcji. Pod koniec konstrukcji należy umieścić pudełko do łapania, aby nie musieć uganiać się za kulkami wokół pokoju.

Zaczynamy budować konstrukcję na samym szczycie. Każdy nowy element łańcucha, który już został zbudowany, uwzględniamy do konstrukcji, gdy jesteśmy zadowoleni z przebiegu kulki przechodzącej przez dodany element. Staramy się znaleźć właściwą wysokość i odpowiednie połączenie do poprzedniego elementu. Nowy element powinien być mocno przytwierdzony do podstawy taśmą klejącą lub przymocowany gumką lub metalowym drutem albo liną. Na bieżąco tworzymy trasę kulki i wykorzystujemy podstawowe elementy, które wcześniej przygotowaliśmy. Przydatne jest wykonanie wstępnego szkicu trasy, szczególnie w pracy
zespołowej. Rysując szkic, pobudzamy początkową motywację dzieci i przyzwyczajamy je do pracy zespołowej.

Podczas budowania Chain Experiment na ścianie dzieci mają silną motywację i koncentrację, dzięki czemu mogą być zajęte przez godzinę lub nawet dłużej. Grupa powinna się składać z nie więcej niż pięciorga dzieci, aby każde z dzieci mogło realizować swoje pomysły i być aktywne. Eksperyment na ścianie może być również przeprowadzony przez jedno dziecko samodzielnie lub razem z osobą dorosłą.

Chain Experiment na podłodze

Do Chain Experiment na ziemi wykorzystujemy, duże drewniane klocki domino, puste pojemniki po jogurtach, tekturowe rynienki i spiralny stok wykonany z papierowych (plastikowych) talerzy oraz elastycznej liny. Do ustawiania ramp można użyć krzeseł lub drewnianych podpór.
Stworzenie eksperymentu na podłodze pozostawia się wyobraźni twórczej zespołu. Przydatne jest narysowanie podstawowego szkicu przed rozpoczęciem działań . Domino można ustawiać pionowo, można z nich budować budynki piętrowe, kłaść na nich puste kubeczki po jogurtach i inne elementy. Aby wyzwolić podniesioną kulkę, na przykład w pochyłej rurze, używamy liny przymocowanej do domino. Kiedy domino spada, ciągnie za sobą linę i uwięziona piłka zostaje uwolniona. Możemy również pchać domino do przodu za pomocą linki przymocowanej do domino lub kulki.

Jeśli mamy więcej niż jeden zespół, każdy z nich buduje swój własny łańcuch. Następnie połączymy wszystkie eksperymenty razem i uruchomimy eksperyment z kulką.

Domino wykonujemy sami z drewnianej listwy o przekroju 4 cm x 1,5 cm (przekrój może się różnić w zależności od opcji zakupu). Długość listwy nie ma znaczenia. Z form (listew) wycinamy domino o różnej długości: 5 cm (5 szt.), 10 cm (20 szt.), 20 cm (50 szt.), 30 cm (20 szt.) i 40 cm (5 szt.).
W praktyce najbardziej użyteczne domino mają długość 20 cm. Od zespołu oczekuje się, że w sumie stworzy 100 domino lub więcej. Polerujemy domino, żeby były gładkie. Po warsztatach, można je pomalować lub po prostu zaimpregnować olejem, aby w razie potrzeby można je było umyć wodą.

Produkcja domino powinna trwać 4 godziny, a instalacja konstrukcji na ziemi około 2 godzin. Przewiduje się, że ostateczny czas uruchamiania wynosi 0,5 godziny.

Spiralny stok wykonany z płyt papierowych

Przy tworzeniu Chain Experiment na ziemi wykorzystamy spiralny stok wykonany z płyt papierowych (plastikowych). W praktyce jest to duża wolnostojąca zabawka, która przykuwa uwagę dziecka.

W przypadku spiralnego stoku wykonanego z talerzy papierowych (plastikowych) potrzebna jest tekturowa rura o średnicy około 8 cm i długości około 80 cm (można wybrać różne wymiary). Potrzebujemy 30 papierowych (plastikowych) talerzy o wysokiej krawędzi bocznej zapobiegającej wyskakiwaniu piłki z talerza (jeśli pracujemy z podwójnymi talerzami potrzebujemy ich 60 szt. ). Średnica talerza powinna wynosić co najmniej 20 cm. Polecane są talerze papierowe, ponieważ są twardsze i bardziej odporne na uszkodzenia. Talerze plastikowe są kruche i szybko się łamią, gdy wykonujemy spiralny stok (wycinając otwór w środku każdego z talerzy ). Wytrzymałość talerzy zwiększa się przez połączenie dwóch lub trzech razem (jeśli połączymy talerze, musimy zwiększyć “schodek” spirali). Zmniejszamy łamliwość talerzy przy wycięciu otworu środkowego, jeśli środek talerzy jest przyklejony taśmą klejącą.

W środku talerza wycinamy otwór o wielkości zewnętrznej średnicy tekturowej rury. Otwór jest najpierw rysowany cyrklem na jednej płycie. Zanim to nastąpi, środek talerza jest określany poprzez sprawdzenie, czy cyrkiel jest wbity po środku, następnie druga noga cyrkla musi przesuwać się po całej zewnętrznej krawędzi talerza. Możemy zdefiniować środek talerza również poprzez jego skonstruowanie, ale jest to zadanie dla matematyków. Jeśli środek odbiega o kilka milimetrów od właściwego środka, nachylenie spirali będzie asymetryczne, ale nadal będzie działać. Po narysowaniu okręgu przyklejamy szeroką taśmę klejącą po drugiej stronie talerza (od dołu), tak aby talerz nie pękł podczas wycinania otworu. Kiedy wytniemy otwór w pierwszym talerzu, używamy go do narysowania okręgu na wszystkich pozostałych talerzach. Piszemy na talerzu BASE. Umieszczamy talerz bazowy na następnym talerzu i rysujemy na nim okrąg. Ponieważ ustaliliśmy środek tylko w przybliżeniu, użyteczne jest natychmiastowe zidentyfikowanie i zaznaczenie tego samego miejsca na każdym okręgu na talerzach, gdzie będziemy promieniowo przecinać talerz. Zapewnia to dokładniejsze wykończenie spiralnego stoku.

Przyklej wszystkie talerze (z okręgiem narysowanym od spodu) szeroką taśmą klejącą i przetnij je promieniowo przez zaznaczone miejsce. Następnie wytnij okrąg po środku. Można użyć nożyczek lub noża do wykładzin.

Na tekturowej tubie rysujemy spiralę ołówkiem. Na kształcie spirali przykleimy talerze. Skok spirali powinien wynosić 2,8 cm lub 3,2 cm (co najmniej 3 mm większy niż średnica kuli). Używamy punktów do narysowania spirali.

Narysuj punkty wzdłuż tekturowej tuby w czterech rzędach. Są one oddzielone od siebie o ¼ tuby. Z wierzchołka każdego rzędu odliczamy wielokrotność liczby 2,8 cm (1 skok): 2,8 cm; 5,6 cm; 8,4 cm; itp. Pierwszy rząd rysujemy na samej górze. Po promieniowo przeciwnej stronie pierwszego rzędu zaczynamy rysować punkty na wysokości 1,4 cm poniżej góry i kontynuujemy ponownie z wielokrotnością skoku, czyli 2,8 cm. Podobnie, robimy punkty na ¼ tekturowej tuby, aby zacząć od jednego końca 0,7 cm poniżej góry, a na drugim końcu 2,1 cm poniżej góry.
Narysowane punkty łączymy w spiralną linię.

Przyklejamy przecięte talerze wzdłuż linii spiralnej na tekturową tubę za pomocą kleju termicznego. Mocujemy je, wykonując zbocze o nachyleniu 2,8 cm (tylna krawędź jest o 2,8 cm niższa niż przód). Kleimy talerz od spodu, tak aby klej nie zakłócał toczenia się kulki. Musimy zacząć od szczytu spirali i kontynuować w kierunku dołu. Na dole pozostawiamy 5 cm tekturowej tuby odsłoniętej (nie przyklejamy talerzy), tak aby można było skierować kulkę do przodu, gdy stoczy się ona ze stoku spirali. Jeśli zapomnimy i przykleimy talerze do samego końca, możemy pomóc sobie wycinając pierścień z tekturowej tuby o takim samym przekroju jak tuba nośna, umieszczając go na samym dnie pod spiralą. Po zakończeniu i ustawieniu nachylenia spirali w prawidłowej pozycji, zagłębiona część talerza powinna być zwrócona w kierunku góry a dolna w kierunku dolnego końca rury. Dwa sąsiednie talerze zachodzą na siebie na krawędzi spirali o szerokości około 1 cm (tylny koniec poprzedniego talerza znajduje się powyżej przedniego końca następnego talerza tak, że kulka nie może wtoczyć się na krawędzie podczas toczenia). Sklej miejsca w których talerze na siebie zachodzą klejem termicznym lub taśmą klejącą (polecana jest przezroczysta taśma klejąca) w celu zwiększenia wytrzymałości spirali. Jeśli kulka wyskoczy ze spiralnego stoku ponad krawędź talerza ze względu na
prędkość, problem rozwiązuje się otaczając zewnętrzną część talerza przezroczystą folią (może być grubsza, ale przezroczysta folia do żywności jest również przydatna). Żelazna kulka o średnicy 2 cm jest używana do toczenia się po zboczu. Możemy również użyć innych kulek, ale o średnicy mniejszej niż odległość pomiędzy sąsiednimi talerzami (skok).

Konstrukcja wymaga silnego i stabilnego wsparcia. Wykonujemy go z płyty o grubości około 1 cm i z okrągłego drewnianego walca lub kwadratowej listwy, która ściśle dopasowuje się do wnętrza walca kartonowego. Długość nośnika powinna być o 5 cm dłuższa od kartonowej tuby, w naszym przypadku jest to 85 cm. Do deski, o wymiarach około 30 cm x 30 cm, przykręcimy wałek lub kwadratową listwę, która utrzyma spiralny stok. Przy wyjściu ze spiralnego stoku kulka jest kierowana prostokątnym rowkiem do przodu do kolektora kulkowego lub do kontynuacji Chain Experiment. Rynnę przykleja się taśmą klejącą, aby umożliwić jej zmianę kierunku.

Budowa spiralnego stoku ma zająć 4 godziny.

NARZĘDZIA, KTÓRYCH POTRZEBUJEMY

Chain Experiment na ścianie

Materiały eksploatacyjne

Potrzebne materiały i narzędzia, które należy przygotować dla każdej sekcji dla sześciu zespołów:

Chain Experiment na podłodze

Materiały eksploatacyjne

Potrzebne materiały i narzędzia, które należy przygotować dla każdej sekcji dla sześciu zespołów:

Spiralny stok

Materiały eksploatacyjne

Potrzebne materiały i narzędzia, które należy przygotować dla każdej sekcji dla sześciu zespołów:

 

 

Chain Experiment »tor saneczkowy«

LTT4, Koprivnica, Chorwacja

Przygotował Stane Arh

 

Podstawowy pomysł

Papier jest szeroko stosowanym materiałem do projektowania i wytwarzania różnych produktów. Używamy go często w życiu codziennym do różnych celów, więc jest łatwo dostępny. Jakość i rodzaj papieru jest różny i tylko próbując różnych papierów, znajdziemy typ, który będzie odpowiedni do naszego konkretnego zastosowania, w naszym przypadku eksperymentu łańcuchowego (Chain experiment).
Papier makulaturowy, opakowania papierowe, foldery papierowe, stare kalendarze, broszury promocyjne … mogą być użyteczne w twórczej działalności eksperymentu łańcuchowego. To nadaje makulaturze nową użyteczną wartość. To jest cel, który chcieliśmy osiągnąć, konstruując urządzenie »tor saneczkowy«. Urządzenie zbudowane jest głównie z papieru, tylko pojedyncze części, głównie ze względu na wytrzymałość i trwałość konstrukcji, wykonane są z innych materiałów.
W przedszkolach często używamy papieru do różnych działań twórczych, a dzieci mają już pewne doświadczenie w projektowaniu i cięciu. Budując ogniwo łańcucha, wiedza ta jest dalej wzmacniana przez stworzenie urządzenia, które z pomocą mentora same dzieci projektują, wykonują i ostatecznie wykorzystują jako zabawkę. W ten sposób rozwijają swoją kreatywną wyobraźnię, umiejętności manualne i uczą się, jak stosować prawa natury w praktyce.
Oto kilka przykładów „saneczkarstwa zjazdowego” z sieci:

https://www.pinterest.com/pin/499336677405717986/

 

Instrukcja tworzenia podstawowego pudełka

Płytę podstawową (100 cm x 50 cm) można kupić w sklepie lub wyciąć z większego panelu. Można użyć panelu (również z używanych mebli). Grubość deski powinna wynosić 1 cm lub więcej i wykonana z impregnowanego drewna, które nie będzie się później wyginać. Wymiary pudełka podstawowego są zalecane, ale nie obowiązkowe i mogą być dostosowywane przez każdą grupę do własnych potrzeb.

 

 

Kolumny podporowe

Papierowe kolumny podporowe zapewniają stabilność konstrukcji. Mogą być również wykonane z twardego papieru, a nawet kartonu. Można stosować opakowania na odpady (tetrapack z mleka lub soków, pojemniki plastikowe, …). Odpowiednie są również okrągłe tekturowe lub plastikowe rurki. W naszych instrukcjach ograniczymy się tylko do kolumn papierowych.
W praktyce używamy trzech boków (przekrój jest trójkątem równobocznym) i czterech boków (przekrój jest kwadratem) kolumn. Z mojego doświadczenia wynika, że czterostronne filary są mocniejsze, a także przydatne do połączeń krzyżowych i dodatkowych podpór. Wykonujemy trzy boki i cztery boki słupków w ten sam sposób: mamy cztery równoległe paski z trzech stron i pięć z czterech stron.

 

Szerokość jednego paska może być dowolna. Mój miał szerokość 2 cm. Używam szerokości 3 cm do prowadzenia trasy przez kolumny i połączenia krzyżowe. Z krawędzi papieru rysuję pięć równoległych pasków o szerokości 2 cm. Do rysowania używam używanego długopisu (kuli), aby nie rysował linii. Dzięki niemu dociskam mocno do papieru, aby zrobić rowek, a zatem papier lepiej się składa (papier nie pęka). Po narysowaniu linii składam papier, aby uzyskać słupek o kwadratowym profilu. Powierzchnie czołowe zachodzą na siebie, zapewniając filarowi pewny chwyt. Przyklejam na krawędzi i wycinam spód filaru na krawędziach około 3 cm do wnętrza filaru. Wyginam powstałe paski na zewnątrz i przyklejam je do podstawy za pomocą taśmy klejącej. Jeśli filar jest za długi, odpowiednio go skracam na górnej krawędzi. Jeśli filar jest zbyt krótki, przedłużam go drugim filarem, sklejając je ze sobą.

Wykonuję kolumny poprzeczne w taki sam sposób, jak kolumny podpierające, z tym wyjątkiem, że przecinam krawędzie na dole i na górze kolumny. Przymocowuję powstałe paski na słupkach do konstrukcji za pomocą taśmy klejącej. W ten sam sposób wykonuję również kolumny wsporcze, z wyjątkiem odpowiedniego dostosowania długości poszczególnych cięć na krawędziach. Przyklejam paski do konstrukcji i do podstawy.

 

Prosty Tor

 

 

 

 

 

 

Z krawędzi papieru narysuj wzdłużne równoległe paski o szerokości: 1,5 cm – 3 cm – 1,5 cm. Odetnij na końcu ostatniego paska, aby uzyskać prostokąt z narysowanymi trzema liniami. Złóż papier pod kątem 90 stopni wzdłuż linii kropkowanych, aby uzyskać rowek o szerokości 3 cm i wysokości 1,5 cm. Dzięki temu mamy prosty tor.

Łączący element

Poszczególne części łączymy za pomocą łącznika, zwłaszcza rowków. Ma taki sam kształt jak prosty tor, tyle że ściany są o około 2 mm wyższe. Długość łącznika powinna wynosić 5 cm lub więcej, w zależności od zastosowania. Na końcu wklejamy element łączący, np. proste linie, aby przykleić tylko górną część ścian, a szczelinę pozostawić na boki. Przez szczelinę wzdłuż ścian i na dole możemy wstawić następną linię prostą, a tym samym przedłużyć jej długość.

 

 

 

 

 

 

 

Łącznik z podwójnymi ściankami jest bardziej praktyczny w użyciu, ponieważ można go również przesuwać w górę lub w dół toru i jest elastyczny. W kształcie jest identyczny z jednościennym elementem łączącym, tyle że mamy dwie ściany zamiast jednej. Uzyskuje się to poprzez złożenie papieru, a następnie narysowanie równoległych linii od krawędzi zagięcia: 1,7 cm – 3 cm – 1,7 cm. Na końcu ostatniej linii wytnij i złóż papier, aby uzyskać rowek. Przyklej go tylko do górnej części ścian.

 

Prosty tor z prostokątnym wyjściem

 

 

 

 

 

 

 

Zróbmy prosty tor. Na końcu odcinka wytnij tylko jedną krawędź między dnem a ścianą, o długości 4,5 cm (szerokość dna + szerokość ściany rowka). 1,5 cm od początku wycięcia wykonaj prostokątne wycięcie w dolnej części rowka. Powstały równoboczny trójkąt składa się do dolnej części rynny (można go również pozostawić bez przeszkód). Przyklej dwie powstałe wstążki, aby reprezentowały ścianę rynny, która jest owinięta pod kątem prostym. Po przeciwnej stronie rynny przetnij ścianę na dno w odległości 4,5 cm (szerokość dna + szerokość ściany rynny) od końca rynny, tworząc prostokątne wyjście dla kuli.

 

Tor w kształcie litery S.

 

Zróbmy prosty tor. W punkcie, w którym chcemy skręcić, wytnij linię prostopadle w poprzek jednej ściany i na dole. W punkcie odcięcia przykryj obie części o około 10 stopni (na górnej krawędzi ściany odcinane części zachodzą na siebie o około 2–3 mm) i przyklej je taśmą samoprzylepną po zewnętrznej stronie spodu i na ściana. Uważa się, aby marmur toczył się od góry do dołu klejonego dna (aby nie zwalniał na krawędzi). Jeśli zagięcie wydaje się zbyt małe, wykonaj kolejne prostokątne wycięcie w poprzek ściany i dna i powtórz procedurę opisaną powyżej. Nowe wycięcie powinno znajdować się w odległości około 3 cm od pierwszego. Im więcej wycięć wykonujemy, tym większy jest zakręt.
Z wycięciem po przeciwnej stronie ściany, jak w poprzednim przypadku, uzyskamy zakręt przeciwny do pierwotnego. Możemy pracować w zakrętach w lewo i w prawo oraz dostosowywać rozmiar gięcia.

 

Tor spiralny

Linię spiralną można wykonać na wiele sposobów.
a) Najłatwiejszym sposobem na zrobienie spirali jest zrobienie pierścieni (dwa kółka z tym samym środkiem) o szerokości 3 cm i połączenie ich jeden po drugim w spiralę. Wybieramy promień koła podstawowego w zależności od tego, czy chcemy dużej spirali, czy mniejszej. Aby zapobiec ucieczce piłki ze spirali, nadal musimy wykonać ścianę o wysokości 1,5 cm (może być również wyższa, aby zapobiec wyskakiwaniu piłki ze spirali z powodu zbyt dużej prędkości).

 

 

 

 

 

 

 

Ściana wykonana jest z taśmy o szerokości 2 cm. Podziel go wzdłuż na dwie części, 1,5 cm to wysokość ściany, a 0,5 cm służy do przymocowania ogrodzenia do spirali. Na dolnym pasku o szerokości 0,5 cm wykonaj prostokątne wycięcie o długości 0,5 cm co 3 cm (co 2 cm w przypadku małego pierścienia, średnica pierścienia jest mniejsza niż 10 cm). Powstałe kolejne prostokąty (0,5 cm x 3 cm), które przylegają do ściany jedną stroną, są przyklejane naprzemiennie do góry, a następnie do spodu pierścienia. Zatem ściana cewki jest bardziej solidna niż gdyby była przyklejona tylko do spodu cewki.
Jeśli papier jest wystarczająco sztywny i elastyczny, ścianę można również przykleić bezpośrednio do spirali, bez potrzeby przedłużania 0,5 cm. Ściana zyskuje wystarczającą siłę, skręcając spiralę.

 

b) Spirala jest wykonana w kawałkach (koło) a następnie sklejona.

 

Narysuj trzy cewki o szerokości: 1,5 cm (ściana), 3 cm (tor) i 1,5 cm (ściana). Wybieramy promień koła podstawowego w zależności od tego, czy chcemy dużej spirali, czy mniejszej. Wytnij nacięcie na pierścieniu wewnętrznym i zewnętrznym o promieniu 1,5 cm co około 3 cm (co 2 cm, jeśli promień pierścienia jest mniejszy niż 5 cm). Powstałe prostokąty są złożone (ściana) i sklejone ze sobą. Podczas klejenia upewnij się, że marmur toczy się, aby nie stracił prędkości na krawędziach. Poszczególne elementy spirali są ze sobą sklejone i można uzyskać dowolną długą spiralę.

Jeśli promień spirali jest mały, skok musi być wystarczająco duży, aby kulki mogły stoczyć się po spirali, co oznacza, że nachylenie toru jest duże, a prędkość piłki jest wysoka.

 

c) Spirala może być również wykonana zgodnie z procedurą zastosowaną do produkcji toru S. Prosty tor jest cięty tylko z jednej strony (ściany i dna), a sąsiednie sekcje są sklejane taśmą klejącą.

 

W zależności od tego, czy przecinamy się w lewo czy w prawo, otrzymujemy skręt w lewo czy w prawo. Poszczególne zwoje są ze sobą sklejone i można wykonać dowolną długą spiralę.
W przypadku spirali o małym promieniu mniejszym niż 5 cm szerokość toru zmniejsza się podczas zginania, dlatego należy wziąć to pod uwagę przy tworzeniu podstawowego prostego toru: szerokość toru powinna wynosić 3,5 cm zamiast 3 cm. Ponieważ nakładanie się sąsiednich części jest większe przy mniejszym promieniu, pomagamy wyciąć trójkąt równoboczny zamiast prostego prostokątnego nacięcia, a następnie przykleić sąsiednie części.

Powoduje to mniejsze pokrycie i łatwiejsze kształtowanie.

 

Zjazd i pętla

Zworka (element łączący) jest uzyskiwana przez wycięcie kilku wycięć nożyczkami prostopadle i symetrycznie po obu stronach ścian z tyłu prostej prowadnicy. Nacięcia powinny znajdować się w odległości około 3 cm od siebie. Nie przecinamy dolnej ścieżki.
W punkcie odcięcia zakryj dwie sąsiednie części o około 10 stopni (na górnej krawędzi ściany odcinane części zachodzą na siebie o około 3 mm) i przyklej je taśmą klejącą. Uważaj na kulkę toczący się, aby nie uderzała o krawędzie.

 

Przechodząc przez całą długość prostego toru, nakładając na siebie i przyklejając sąsiednie części, możemy wykonać pętlę. Dla pętli zakręt musi być starannie owinięty i wystarczająco duży, aby nie zatrzymywał kulki podczas zmiany kierunku. Robienie pętli jest trudnym zadaniem i musimy przeprowadzić wiele eksperymentów. Musimy dobrze zabezpieczyć pętlę, aby się nie poruszała. Kulka musi wyskakiwać do pętli z wystarczająco dużą prędkością, aby toczyć się po obwodzie z powodu siły odśrodkowej (nie spada na ziemię). W praktyce kulka powinna zaczynać swój bieg na wysokości, która jest około dwa razy większa niż średnica toczenia.

 

 

Pętlę można wykonać łatwiej, wycinając pasek papieru o szerokości 3 cm , skręcając go w cylinder i sklejając końce razem. Przyklej powstały cylinder taśmą samoprzylepną po obu stronach za pomocą pierścieni, które pasują do cylindra. Oba pierścienie tworzą ściany pętli. Wysokość ścian (szerokość pierścienia) powinna wynosić 1 cm. Jeśli chcemy bardziej solidnej konstrukcji, możemy wykonać pierścień o szerokości 0,5cm na zewnątrz pierścień podstawowy. Przycinamy go do 3 cm długości i przyklejamy powstałe części do zewnętrznego obwodu.

 

 

Cięcie ścian prostego toru i wyginanie dna do góry powoduje powstanie szczeliny między sąsiadującymi częściami. Wklej rozmieszczone części razem i uzyskaj wybrzuszenie. Połącz wybrzuszenie z wnęką (zjazd, który wyjaśniliśmy w pierwszym akapicie) i spraw, aby kulka toczyła się w bardziej urozmaicony sposób. Czyniąc to, musimy uważać, aby kulka mogła pokonać powstałe wzgórze i nie zatrzymała się w dolinie.

 

Rozwidlenie i router

 

Rozwidlenie składa się z dwóch prostych traków. Połóżmy je obok siebie. Wzdłuż wewnętrznych ścian na końcu obu prowadnic odetnij krawędź między dnem a ścianą wycięciem o długości około 4 cm. Otrzymujemy dwa paski, które nadal przyklejają się do ścian. Są one złożone tak, że każdy pasek pasuje do ściany innego toru ( pierwsze zdjęcie). Są przyklejone do ścian, dzięki czemu tory mogą nadal zmieniać kąt względem siebie. Połącz drugą ścianę i spód dwóch ścieżek z prostą ścieżką przed skrzyżowaniem i przyklej. Nachylenie (spadek) skrzyżowania powinno być małe. Utrzymuj także niską prędkość kulki toczącej  się na skrzyżowaniu. W przeciwnym razie kulka mogłaby przeskoczyć nad ścianą. Kiedy kulka jest wtaczana w skrzyżowanie, losowo wybiera jedną lub drugą linię, jeśli skrzyżowanie jest prawidłowo ustawione. Kulka uderza w środek skrzyżowania.

Przekręcając skrzyżowanie w drugą stronę, łączymy dwa tory w jeden.

Routera można użyć do kierowania kulkami raz na jednym torze, a innym razem na innym.

Aby zrobić router, potrzebujemy gładkiego, formowalnego papieru. Narysuj okrąg o promieniu 3,5 cm i podziel go na 8 równych części. Łączymy się punktami na okręgu linią przerywaną, a środek koła łączymy dwoma punktami linią ciągłą. Zginamy papier wzdłuż linii przerywanej i tniemy papier wzdłuż linii ciągłej (obrazek poniżej).

Połącz kropkowaną linię z przyległym punktem na okręgu, jak pokazano na poniższym rysunku. Czerwoną linią wskazaliśmy, że figura jest symetryczna.

 

 

Narysuj prostokąty na liniach przerywanych łączących sąsiednie punkty na okręgu (uzyskane również jako przedłużenie boku trójkąta równobocznego, jak pokazano na boku trójkąta geometrycznego na poniższym rysunku). Prostokąty mają 2 cm długości (nieco powyżej ściany). Połącz końce prostokątów ciągłą linią i na koniec narysuj, jak pokazano na poniższym obrazku.

 

Wytnij obraz wzdłuż linii ciągłej. Linie przerywane wskazują tylko składanie papieru. Wewnątrz obrazu wycinaj tylko wzdłuż linii oznaczonej »wycięciem« na zdjęciu.
Prostokąty A, B i C poza okręgiem są ścianami routera i składają je na zewnątrz. Kiedy zginamy się do wewnątrz wzdłuż linii przerywanej łączącej dwa nieprzylegające punkty na okręgu, prostokąty oznaczone literą A są łączone. Ostateczny wygląd jest na zdjęciu poniżej.

Aby router nie zeskoczył z toru, przymocuj go do skrzyżowania za pomocą szpilki.

 

Wgłębiony stożek

Narysuj i wytnij okrąg z twardego papieru (seleshamer). Okrąg może być dowolny, ale o średnicy większej niż 10 cm. Im większy okrąg, tym lepiej dłużej kulka toczy się po wewnętrznym stożku. Narysuj okrąg o średnicy 4 cm pośrodku i wytnij go. Daje to otwór, przez który kulka wydostanie się ze stożka. Wytnij ten pierścień promieniowo i zakryj powstałe końce o około 30st., aby utworzyć stożek o nachyleniu około 30st. Sklejamy krawędzie. Jeśli nachylenie jest duże, kulka  szybko wpada w otwór pośrodku. Jeśli nachylenie jest zbyt małe, kulka lubi przeskakiwać nad krawędzią i  wówczas należy zrobić ogrodzenie barierowe na obwodzie. Przy niskim nachyleniu piłka długo toczy się po stożku. Kulka powinna wlecieć  w stożek stycznie, aby początkowo krążyć wokół zewnętrznego obwodu. Utrzymuj niską prędkość kulki. Stożek musi być mocno przymocowany, aby kulka nie straciła energii poprzez ruch wahadłowy stożka.

 

 

 

Spirala Archimedesa na stożku

Najpierw narysuj spiralę Archimedesa na twardym papierze (saleshamer). Sami określamy rozmiar spirali. Dobrze aby był duży.

 

Narysuj koncentryczne okręgi z różnicą promienia 3,2 cm. Podziel koła według średnic na 8 równych części. Narysuj spiralę punktami. Wybieramy podstawowy promień, w którym punkty spirali znajdują się dokładnie na przecięciu z okręgiem. W sąsiednim promieniu narysuj punkty spirali 0,4 cm (3,2 cm: 8 = 0,4 cm) poniżej przecięcia promienia i koła. W związku z tym nadal rysujemy punkty o 0,4 cm poniżej każdego kolejnego ósmego koła niż w poprzednim promieniu. Połącz uzyskane punkty z linią reprezentującą spiralę. Wytnij spiralę wzdłuż linii. Pozostaw na środku nieprzecięty okrąg o średnicy 2 cm.

 

Przecięta spirala Archimedesa musi być przymocowana do solidnego wspornika. Stożek najlepiej  nadaje się do tego. Robimy to z koła o promieniu równym lub większym niż największy okrąg na rysunku spirali. Można również użyć twardszego papieru lub tektury. Kształt stożka jest dostosowany do kształtu spirali, aby dobrze pasował do spirali i powierzchni bocznej stożka. Odetnij górę stożka, aby utworzyć otwór o średnicy 3 cm. Przyklej spiralę do bocznej powierzchni stożka za pomocą taśmy klejącej.

Mamy dwie opcje: przyklejenie po wewnętrznej stronie powierzchni bocznej lub na zewnętrznej powierzchni stożka powierzchni bocznej.

Jeśli przykleimy cewkę do środka, stożek będzie ustawiony przodem, a kula wejdzie w szerszą część stożka i wyjdzie na odciętej górze stożka (dziury). Ściana po stronie spirali nie musi pracować, ponieważ stukanie toczy się wzdłuż ściany stożka.

Jeśli przyklei się na zewnątrz stożka, pomruk wejdzie u góry przekroju stożka i rozpuści się na dole rozszerzonej części stożka. Murble mogą być kierowane ze stożka na środku stożka, gdy ma on pewną potencjalną energię i może z nią trochę popracować. Gdy siła odśrodkowa wyciąga kulkę z toru, musimy wykonać ścianę na zewnątrz toru.

Jeśli papier jest wystarczająco sztywny i elastyczny, ścianę można przykleić bezpośrednio do spirali bez przedłużeń o 0,5 cm na ścianie. Ściana z papieru uzyskuje wystarczającą siłę, skręcając spiralę.

 

Nachylenie

Nachylenie może być wykonane z mocniejszej tektury. Prowadzimy po nim zygzakowaty tor, możemy stawiać różne przeszkody, które zmieniają kierunek toczących się kulek. Konstrukcja jest podobna do tej, którą wykonaliśmy na LTT2 we Włoszech, z tym wyjątkiem, że mamy mniejszą powierzchnię.