Kirchoffin peli: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tylsää taustaa:

Elektroniikan opettaminen on vaikeaa, koska suuri osa siitä on käsitteellistä ja voi olla vaikea ymmärtää. Yksi näistä vaikeista elektroniikan aiheista on Kirchoffin lait (jännite- ja nykyiset lait, lyhenteillä KVL ja KCL). Ohitan KVL: n ja KCL: n opettamisen tässä ohjeessa ja jätän sen lukijan tehtäväksi Googlelle. Sen sijaan käsittelen suurta Kirchoffin peliä.

Löysin tämän eläkkeellä olevan fysiikanopettajan John Coenraadsin lupaavan luokkahuonepelin hänen verkkosivustoltansa Ontariosta Kanadasta (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game) ja käytin sitä menestyksekkäästi kaksoisopiskelijaprofessorina ura- ja teknisen keskuksen luokallani 16 ja 17 -vuotiaiden lukion juniorien kanssa. Halusin kirjoittaa tämän ohjeen, jossa on ohjeet seuranneille vaiheille, tuloksille ja ajatuksille tulevaa parantamista varten.

Kiitos kuuluu myös toiselle tämän luokan opettajalle, lukion mekatroniikan opettajalle Paul Lathropille, joka on alla olevissa kuvissa näkyvä aikuinen. Hänellä oli aikaa opettaa ja arvioida oppilaille sarjojen ja rinnakkaisen vastuslaskennan perusteet - ilman niitä Kirchoffin lakien oppitunnit ja peli eivät olisi olleet mielekkäitä. Se on melkein tapa, jolla hän ja minä taistelemme näiden oppilaiden kanssa.

OK, riittää tylsää tavaraa - peliin!

Vaihe 1: Pelilaatat

Peliä pelataan laattoilla, kuten Scrabble. Ennen luokkaa opettajan on tulostettava ne (mieluiten värillisinä) ja leikattava yksittäisiksi paloiksi.

Pelit ovat neliönmuotoisia laattoja, jotka edustavat sähköpiirin komponentteja

• Paristot

• Polttimot

• Sulakkeet

• Kytkimet

Vaihe 2: Tiimien perustaminen

Sen sijaan, että yksittäiset oppilaat pelaisivat peliä, päätin perustaa joukkueita pitämään pelin vauhdin nopeammin. Tämä tarkoittaa, että minun oli luotava koko laattajoukko jokaiselle joukkueelle.

Tässä näet, että sekoitan laattoja ennen kuin asetan ne yksittäisiin joukkuekuoriin. Annoin jokaiselle joukkueelle "elektroniikan kuulostavan" nimen ja kirjoitin nimen jokaisen laatan taakse myöhempää puhdistusta ja pisteytystä varten.

Vaihe 3: Joukkueet vuorotellen asettavat pelikappaleita

Jokainen joukkue saa valita satunnaisesti 6 kappaletta

Joukkueet lisäävät vuorotellen niin monta laattaa yhteen olemassa olevaan tai uuteen piiriin kuin haluavat.

Tämä kuvasarja näyttää joukkueen 1 tekevän ensimmäisen siirtonsa käyttämällä 4 peliä.

Vaihe 4: Muut joukkueet voivat tarkistaa, onko se kelvollinen piiri

Äskettäin asetettujen pelikappaleiden luoma piiri on pätevä, jos se…

• ei oikosulkuja (avoimet piirit ovat kunnossa)
• jokaisella lampulla on KVL: n mukainen määritetty virta
• jokaisella lampulla on KVL: n mukainen määritetty jännite

Vaihe 5: Haastaminen ja pisteytys

Vastustavat joukkueet voivat haastaa, jos kokevat piirin olevan virheellinen. Jos haaste hyväksytään, pelikappaleet on poistettava, mutta jos haaste kumotaan, haastava joukkue menettää vuoronsa.

Pisteytys tehdään lisäämällä juuri lisättyjen lamppujen teho. Esimerkissä ansaittiin yhteensä 24 pistettä (tai 24 wattia).

Vaihe 6: Jäljellä olevat pelisäännöt

Joukkueet korvaavat laatat sekoitetusta kirjekuoresta, jotta niillä on aina yhteensä 6 peliä.

Mukana olivat myös "kytkin" ja "sulake" -pelin osat näissä kuvissa mainituilla erityissäännöillä, mutta ne eivät lisänneet paljon pelin kokonaisuuteen, enkä todennäköisesti käyttäisi niitä tulevissa iteraatioissa.

Peli on päättynyt, kun joukkueen kirjekuoressa ei ole enää tarpeeksi laattoja korvatakseen kaikki pelaamansa laatat. Siinä vaiheessa peli lopetetaan ja voittaja lasketaan.

Vaihe 7: Kuinka se meni tosielämässä

Meillä oli hyvä määrä oppilaita luokkahuoneessa ja pystyimme luomaan 4 suurta, enintään 5 oppilaan ryhmää. Näet opiskelijat, jotka on ryhmitelty joukkueisiin istumapaikan läheisyyden mukaan, ja myös joukkueiden lopputulokset pelin lopussa, jolloin "Team mu" on selvä voittaja. Näet myös niiden rakentamat lopulliset piirit.

Vinkkejä tuleviin peleihin:

Luulen, että "Switch" - ja "Fuse" -pelin osat voidaan ohittaa, koska pelin tahti niin suurella määrällä oppilaita osoittautui hieman liian hitaaksi. Seuraavassa iteroinnissa lisäisin polttimoiden määrää ja ehkä lisäisin pelikappaleiden määrää, jotka joukkue saa joka kierroksella.