ინტეგრირებული შემოქმედებითი დავალება ,,სხეულთა მდგრადი წონასწორობის პრაქტიკული გააზრება“

დავალება

სხეულთა მდგრადი წონასწორობის პრაქტიკული გააზრება

ამ შენობათა სიმტკიცის საიდუმლო ფიზიკის კანონებით აიხსნება: სიმძიმის ცენტრზე გამავალი შვეული აუცილებლად უნდა ხვდებოდეს საყრდენის ფართობის შიგნით. როცა ეს პირობა შესრულებულია, ნაგებობა სტაბილურად წონასწორობაშია.

მოცემულ შემოქმედებით დავალებაზე მუშაობისას თქვენ თავად გახდებით ინჟინრები და შექმნით საკუთარ „მერვე საოცრებას“ – ისეთ მაკეტს, რომელიც ერთი შეხედვით არარეალურად გამოიყურება, მაგრამ მაინც ინარჩუნებს მდგრადობას.

ფიზიკის კანონების სწორი ინტერპრეტაციით და მიზანმიმართული გამოყენებით შესაძლებელი ხდება ისეთი მყარი კონსტრუქციებისა და შენობა-ნაგებობების შექმნა, რომლებიც ვიზუალურად არარეალური ან პარადოქსული სტრუქტურის შთაბეჭდილებას ტოვებენ.

დავალება:

·         ააგე სახლის მოდელი – მასალად შეგიძლია გამოიყენო: მუყაო, ხის ჩხირები, პლასტილინი, ლეგო, ქაღალდი, ცარიელი ყუთები და სხვა;

·         შექმენი ნაგებობის მაკეტი (სახლი, კოშკი, ან სხვა მსგავსი ობიექტი), რომლის ფორმა გარეგნულად უჩვეულო ან თითქოს არამდგრადია, მაგრამ სტაბილურია სიმძიმის ცენტრის სწორი მდებარეობისა და საყრდენი ფართობის გათვალისწინებით.

·         ამ პროცესში შეგიძლია წარმოაჩინო შენი მხატვრული ხედვა – მოცულობის, სილუეტისა და ტექსტურის გამოყენებით, როგორც ეს დამახასიათებელია არქიტექტურული დიზაინისთვის.

მოცემული დავალება საშუალებას მოგცემს:

·         გააერთიანო თეორიული ცოდნა, პრაქტიკული უნარები და შემოქმედებითი მიდგომა;

·         გამოიყენო როგორც ფიზიკის პრინციპები, ისე სახვითი ხელოვნების ელემენტები – ფორმის არჩევა, ფერთა ჰარმონია, სივრცული განლაგება;

·         ნათლად დაინახო, რომ ფიზიკა არა მხოლოდ აღწერს სამყაროს, არამედ ქმნის ახალ შესაძლებლობებს.

შენს მაკეტში ხაზგასმით უნდა გამოჩნდეს:

·         სად მდებარეობს სიმძიმის ცენტრი;

·         ვიზუალურად აჩვენე სიმძიმის ცენტრზე გამავალი ვერტიკალური ხაზი (შეგიძლიათ გამოიყენო ძაფი პატარა ტვირთით);

·         ახსენი, რატომ არის შენი „ჯადოსნური“ შენობის მაკეტი მდგრადი?

·         შეგიძლია აღნიშნული ელემენტი ვიზუალურადაც წარმოაჩინო – მაგალითად, ფერისა და კომპოზიციური აქცენტების გამოყენებით მკაფიოდ მონიშნო საყრდენი ფართობი და მისი ფუნქციური მნიშვნელობა სტაბილურობის უზრუნველყოფაში.

იდეები სახლის დიზაინისთვის:

·         სახლი, რომელიც გადახრილია (როგორც პიზის კოშკი, მაგრამ არ ეცემა);

·         სახლი-ხე, სახლი-ფეხსაცმელი, სახლი-გიგანტური სოკო, სახლი-კუბიკი ერთ წვერზე მდგომი და სხვა.

გააკეთე პრეზენტაცია (Canva, PowerPoint, tinkercad) ან პოსტერის სახით, სადაც:

·         აღწერე, რატომ გადაწყვიტე ასეთი უცნაური დიზაინი?

·         განმარტე ფიზიკური ტერმინები: სიმძიმის ცენტრი, წონასწორობის პირობები, საყრდენი ფართობი;

·         წარმოაჩინე ექსპერიმენტი: რა მოხდება, თუ სიმძიმის ცენტრი საყრდენი ფართობის გარეთ გადავა, დახრილი სახლი მართლა დაიშლება?

·         შეგიძლია აჩვენო, როგორ გააერთიანე შენს მოდელში ფიზიკა და დიზაინი.

·         მექანიკური მოვლენები

სახვითი და გამოყენებითი ხელოვნება

·         გარემო და ხელოვნება

ფიზ.საბ.1. მატერიის დახასიათება მისი ფიზიკური თვისებების მიხედვით;

ფიზ.საბ.2. სხეულთა ურთიერთქმედებაზე და ურთიერთქმედების შედეგებზე არგუმენტირებული მსჯელობა;

ფიზ.საბ.5. ფიზიკური პროცესებისა და კანონზომიერებების კვლევისათვის საჭირო პროცედურების განხორციელება (დაკვირვება, გაზომვა, მონაცემების აღრიცხვა, შესაბამისი მასალისა და აღჭურვილობის ადეკვატურად გამოყენება);

ფიზ.საბ.8. მოდელების შექმნა და გამოყენება ფიზიკური მოვლენების/ კანონზომიერებების საჩვენებლად;

ფიზ.საბ.11. ფიზიკისა და ტექნოლოგიების მიღწევების ყოველდღიურობასთან დაკავშირება;

ფიზ.საბ.12. ფიზიკის სხვადასხვა პროფესიასთან დაკავშირება.

სახვითი და გამოყენებითი ხელოვნება

ს.გ.საბ.1. ნამუშევრის შექმნა თვითგამოხატვისათვის, მიზნის შესაბამისად მრავალფეროვანი სტრატეგიების, მხატვრულ-გამომსახველობითი საშუალებებისა და ხერხების, სხვადასხვა მასალისა და ტექნიკის გააზრებულად და შემოქმედებითად გამოყენება;         

ს.გ.საბ.2. ნამუშევრის შექმნისას თავად დასახოს და გადაჭრას შემოქმედებითი ამოცანა, მიზნის შესაბამისად შეარჩიოს მხატვრულ-გამომსახველობითი საშუალებები და ხერხები, მასალა, ტექნიკა, მხატვრული სტილი;

ს.გ.საბ.3. ხელოვნების კონკრეტული ნიმუშის ანალიზი (მხატვრულ-გამომსახველობითი საშუალებები და ხერხები, ეპოქა, სტილი, მიმდინარეობა, დარგი, ჟანრი, ავტორი), ინტერპრეტაცია და შეფასება;

ს.გ.საბ.4. სხვადასხვა ეპოქის, კულტურის და სტილის ნამუშევრების ამოცნობა და ერთმანეთთან შედარება ისტორიული, რელიგიური, სოციალური და კულტურული კონტექსტის გათვალისწინებით.

 ქვესაკითხები

·         სხეულთა წონასწორობა, მარტივი მექანიზმები/მდგრადი წონასწორობის პირობები, სხეულის სიმძიმის ცენტრის განსაზღვრა, ძალის მომენტი, ძალის მხარი;

·         წონასწორობის პირობების ექსპერიმენტული შესწავლა და პრობლემაზე დაფუძნებული ამოცანების გადაჭრა.

სახვითი და გამოყენებითი ხელოვნება

·         ბუნებრივი და ადამიანის შექმნილი გარემო/განსხვავებული ხედვა, გარემო – ადამიანის ინტერესის ობიექტი, გარემოს ზეგავლენა ადამიანზე და ადამიანის ზეგავლენა გარემოზე, ხელოვნება ჩვენ გარშემო, ტექნიკური პროგრესის გავლენა ხელოვნებაზე.

სამიზნე ცნება/ქვეცნება

·         მატერია – გამოყენებული მასალის(ნივთიერების) – მუყაო, ხის ჩხირები, პლასტილინი და სხვ. თვისებები: მასა, სიმკვრივე, დრეკადობა;

·         ფიზიკური პროცესი – წონასწორობის პროცესები: ბალანსი, გადახრა, დეფორმაცია;

·         ენერგია – პოტენციური ენერგიის განაწილება კონსტრუქციაში და მისი მინიმუმისკენ სწრაფვა, რაც უზრუნველყოფს სტაბილურ მდგომარეობას (პოტენციური ორმო);

·         ძალა – სიმძიმის ძალის, საყრდენის დეფორმაციის, ძალის მომენტის და ძალის მხარის გავლენა კონსტრუქციის მდგრადობაზე; სიმძიმის ცენტრზე გამავალი შვეულის მდებარეობა საყრდენი ფართობის მიმართ.

სახვითი და გამოყენებითი ხელოვნება

·         სახვითი ხელოვნების მხატვრულ–გამომსახველობითი საშუალებები (ელემენტები) და ხერხები (პრინციპები) ფორმა: ბრტყელი და მოცულობითი (გეომეტრიული და ბუნებაში არსებული, უტრირებული, სტილიზებული და სხვ.); ფონისა და გამოსახულების ურთიერთმიმართება; კომპოზიციური განაწილება, წონასწორობა, სიმეტრია-ასიმეტრია, სტატიკა-დინამიკა, მასშტაბი, თანაფარდობა, პროპორცია/დისპროპორცია, ხედვის წერტილი, კოლორიტი;

·         სახვითი ხელოვნების ტექნიკა/ მოდელირება, კონსტრუირება;

·         სახვითი ხელოვნების დარგები და ჟანრები/არქიტექტურა, დიზაინი;

·         სხვადასხვა ეპოქის–კულტურის, მიმდინარეობის–სტილის ხელოვნების სახასიათო ნიშნები – მხატვრული მახასიათებლები/ ძველი ცივილიზაციები, ანტიკური ხანა, შუა საუკუნეები, აღორძინება, XVII-XIX საუკუნეები, მოდერნიზმი, თანამედროვე ხელოვნება და სხვ.

მოსწავლემ უნდა გააცნობიეროს, რომ:

·         ყოფა-ცხოვრებაში გამოყენებული სხეულის თვისებებს განსაზღვრავს შესაბამისი ნივთიერება (მატერია);

·         სხეულებს შორის ურთიერთქმედება განისაზღვრება ფიზიკური სიდიდით – ძალით;

·         ძალის მოქმედება განსაზღვრავს სხეულის მოძრაობის ცვლილებას ან/და მის დეფორმაციას;

·         შედეგი დამოკიდებულია ძალის მოდულზე, მიმართულებაზე და მოქმედების წერტილზე;

·         ფიზიკური პროცესი მოიცავს სხეულთა დინამიკას, წონასწორობას და სტაბილურობას, რომლებიც დამოკიდებულია მასათა ცენტრის განაწილებაზე, საყრდენ ფართობზე და გარემოს ფაქტორებზე;

·         ენერგია გამოიხატება ნაგებობის პოტენციურ მდგომარეობასა და რხევით მოძრაობაში, ხოლო ცვლილებები დაკავშირებულია ძალებისა და მასის ურთიერთკავშირთან;

·         საყრდენი ფართობის მქონე სხეულის წონასწორობა მდგრადია, თუ მის სიმძიმის ცენტრზე გამავალი შვეული საყრდენ ფართობში გადის. სხეულის წონასწორობა უფრო მდგრადია, რაც უფრო მეტია საყრდენი ფართობი;

·         სიმძიმის ცენტრის მდებარეობის განსაზღვრას დიდი მნიშვნელობა აქვს ნებისმიერი მექანიზმის სრულყოფილი მუშაობისთვის;

·         ფიზიკის კანონების სწორად გამოყენება საშუალებას იძლევა, შეიქმნას სტაბილური, უსაფრთხო და ფუნქციური კონსტრუქციები, მიუხედავად მათი უჩვეულო ან თითქოს არარეალური ფორმისა.

სახვითი და გამოყენებითი ხელოვნება

·         ნაგებობის ფორმის შექმნა ემყარება სივრცულ იერსახეს, პროპორციებსა და კომპოზიციას;

·         დიზაინში მნიშვნელოვანი როლი ენიჭება ფერთა შერწყმას, ტექსტურას და მასალის ესთეტიკურ ეფექტს;

·         სტრუქტურული სტაბილურობის და ვიზუალური იერსახის უზრუნველსაყოფად, კონსტრუქციის დიზაინი ემყარება როგორც ესთეტიკურ, ისე ფუნქციურ პარამეტრებს;

·         ხელოვნება განსაზღვრავს ს ფიზიკური პრინციპების ვიზუალურ წარმოდგენას, რათა მაკეტი ერთდროულად იყოს სტრუქტურულად გამძლე და მხატვრულად მომხიბვლელი.

·         იმსჯელოს, რა სახის ურთიერთქმედებები ხვდება განსახილველ მოვლენაში და როგორ აღიწერება ისინი;

·         გააანალიზოს, რას იწვევს სხეულზე/სისტემაზე მოქმედი ძალები და რაზეა დამოკიდებული ძალის მოქმედებით გამოწვეული შედეგები;

·         მიუხედავად უჩვეულო ფორმისა, შექმნას სტაბილური, ფიზიკურად მდგრადი კონსტრუქცია;

·         აღწეროს წარმოდგენილი მოდელი და ახსნას რა ფაქტორების გათვალისწინება გახდა აუცილებელი მყარი კონსტრუქციის შესაქმნელად;

·         განმარტოს, რატომ არის მნიშვნელოვანი სახლის ასაშენებლად სხეულთა წონასწორობის პირობის ცოდნა და სიმძიმის ცენტრის მდებარეობის განსაზღვრა;

·         ექსპერიმენტით აჩვენოს, როგორ განსაზღვრავს სიმძიმის ცენტრის გადაადგილება ნაგებობის სტაბილურობას.

სახვითი და გამოყენებითი ხელოვნება

·         ახსნას, როგორ აისახება ნაგებობის დიზაინში ფორმები, პროპორციები და ვიზუალური ელემენტები;

·         წარმოაჩინოს ფერთა კომბინაცია, ტექსტურა და მასალის ესთეტიკურობა;

·         გააანალიზოს, როგორ ინტეგრირდება შემოქმედებითი გადაწყვეტილებები ფიზიკის კანონებთან (მაკეტის სტაბილურობა, სიმძიმის ცენტრი);

·         ნაგებობის დიზაინში წარმოადგინოს ინდივიდუალური შემოქმედებითი ხედვა;

·         აჩვენოს ვიზუალური დინამიკა, ექსპერიმენტული ცვლილებები და ფორმების ინოვაციურობა;

·         პრეზენტაციაში ან პოსტერში წარმოადგინოს მაკეტის შექმნის დეტალები და შერჩეული დიზაინის დასაბუთება.

·          შემოქმედებითი დავალების იდეის და პირობის გაცნობა;

·          სამუშაო გეგმის შედგენა;

·          მოსწავლეთა სამუშაო ჯგუფების შექმნა;

·          შესაბამისი თეორიული მასალის დამუშავება;

·          დავალებების გადანაწილება;

·          თითოეულ ჯგუფში შერჩეული ნაგებობის კონცეფციის შემუშავება;

·          საჭირო მასალების და ინსტრუმენტების შერჩევა (მუყაო, პლასტილინი, ლეგო, ხის ჩხირები, ქაღალდი და სხვა);

·          ჯგუფების მიერ ნაგებობის მაკეტის შექმნა, სადაც წარმოაჩენს:

Ø  ფიზიკური კანონების (სიმძიმის ცენტრი, საყრდენი ფართობი, ძალები) გათვალისწინებას;

Ø  სიმძიმის ცენტრის განსაზღვრას და მოდელზე ვერტიკალური ხაზს;

Ø  დიზაინის ესთეტიკური ელემენტებს (ფორმა, ფერი, ტექსტურა).

·         ექსპერიმენტი: შენობის სტაბილურობის შესანარჩუნებლად სიმძიმის ცენტრის გადაადგილების გავლენის შესწავლა;

·         პრეზენტაციის ან პოსტერის მომზადება: (გამოყენებული ფიზიკური და ესთეტიკური პრინციპები, ექსპერიმენტული დაკვირვებები);

·         პროექტის შედეგების განხილვა, ფაქტობრივი ცოდნის, შემოქმედებითი ხედვის ანალიზი და შეფასება.

https://www.youtube.com/watch?v=55w2YJTyHw0

https://www.youtube.com/watch?v=tiVHYCwKHYM

https://www.youtube.com/watch?v=pZeHPQPDbSY

https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=mech_rovnovazna&l=en

https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=mech_hranol&l=en

https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=mech_stabilita&l=en

.