Bioninen käsi - Bionisen käden rakentaminen

Lyhyt kuvaus:

Tässä tehtävässä oppilaat rakentavat bionisen käden pahvista, jousista, oljista ja kuminauhoista. He suhteuttavat bionisen käden omaan käteensä ymmärtääkseen sormien toiminnan ja peukalon merkityksen erimuotoisiin ja -muotoisiin esineisiin tarttumisessa tai niiden pitämisessä.

Oppilaat oppivat myös, että ihmisen kättä ei olisi mahdollista liikuttaa, jos se koostuisi vain luista. Oppilaat ymmärtävät, miten luut, lihakset, jänteet ja nivelsiteet toimivat vertaamalla niitä materiaaleihin, joita käytetään bionisessa kädessä sormien liikuttamiseen.

Tämä toiminta kestää 60-90 minuuttia oppilaiden iästä riippuen. Tätä resurssia voidaan kuitenkin ehdottaa osana luokkahuoneprojektia, joka kattaa myös muita oppiaineita, kuten taidetta, kieltä ja ihmiskehoa.
Aihe: Tiede, taide
Oppimistavoitteet
 
  • Ymmärrä, miten ihmisen käsi toimii.
  • Opi, että tiede ja lääketiede käyttävät bionisia proteeseja korvaamaan ihmiskehon osia, jotka eivät toimi kunnolla tai jotka puuttuvat.
  • Opi, että tiedemiehet käyttävät ihmiskehoa inspiraationa rakentaessaan työkaluja, kuten käsiä ja käsivarsia, vihamielisissä ympäristöissä, kuten avaruudessa tai valtameren syvyyksissä.
  • Tutki ja testaa ideoita rakentaessasi yksinkertaista konetta (bionista kättä) ryhmässä.
  •  
    Ikäjakauma:
    8-12-vuotiaat
     
    Aika
    Oppitunti: 60 - 90 minuuttia oppilaiden iästä riippuen.
     
    Resurssi saatavilla osoitteessa:
    Tehtävä 1: Mitä kädessäsi on?

    Tässä tehtävässä oppilaat oppivat tuntemaan ihmisen käden ja sen luiden, lihasten ja jänteiden roolin.
    Laitteet

  • Jokaiselle oppilaalle tulostettu oppilaan työlehti.
  • Kynä/kynä
  • Tehtävä 2: Rakenna bioninen käsi

    Tässä tehtävässä oppilaat oppivat, mikä on bioninen käsi ja miten se toimii. He rakentavat ryhmissä oman pahvisen bionisen käden.
    Laitteet

  • Pahvi
  • Jokaiselle oppilaalle tulostettu oppilaan työlehti.
  • Liite 1 painettu kutakin ryhmää varten.
  • Filminauha
  • Liima
  • Sakset
  • Jouset
  • Kuminauhat (paksut ja ohuet)
  • Oljet
  • Tehtävä 3: Testaa bionista kättäsi

    Tässä toiminnassa oppilaat suorittavat erilaisia tehtäviä bionisella kädellä ja suhteuttavat bionisen käden liikkeet omiin käsiinsä.
    Laitteet

  • Kynä / lyijykynä
  • Jokaiselle oppilaalle tulostettu oppilastyölehti
  • Tiesitkö sinä?

    Lähitulevaisuudessa on odotettavissa, että astronauttien ja humanoidirobottien miehistöt työskentelevät yhdessä avaruuden hyödyntämiseksi.
    Molemmat käyttävät todennäköisesti bionisia käsiä. Bionisten käsien avulla robotit voivat käsitellä ihmisten käyttöön tarkoitettuja esineitä. Astronautit hyötyvät bionisista käsistä, koska esineiden manipulointi avaruuden tyhjiössä avaruuspuvun hansikkaiden läpi on hyvin väsyttävää.

    DLR:n robotiikan ja mekatroniikan instituutin kehittämä DEXHAND-käsi