Kirchoff's Game: 7 Steps (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Den kjedelige bakgrunnen:

Å lære elektronikk er vanskelig fordi mye av det er konseptuelt og kan være vanskelig å forstå. Et av de vanskelige elektronikkemnene inkluderer Kirchoffs lover (spennings- og gjeldende lover, med akronymer henholdsvis KVL og KCL). Jeg vil hoppe over å undervise i KVL og KCL i denne instruksjonsboken, og overlate det til leseren til Google. I stedet vil jeg dekke et flott Kirchoff's Game.

Jeg fant dette lovende klasseromsspillet av pensjonert fysikklærer John Coenraads på hans nettsted oppe i Ontario Canada (https://sites.google.com/site/frugalphysics/kirchoff-game), og jeg brukte det med god suksess som professor i dobbelt påmelding med min karriere- og tekniske senterklasse med 16 og 17 år gamle ungdomsskoler. Jeg ønsket å skrive denne instruksjonsboken med instruksjoner for trinnene jeg fulgte, resultatene og tanker for fremtidig forbedring.

Takk også til den andre læreren i denne klassen, mekanisk instruktør på videregående skole Paul Lathrop, den voksne som er vist på bildene nedenfor. Det var han som tok seg tid til å lære og vurdere elevene det grunnleggende om serier og parallellmotstandsberegning - uten hvilke Kirchoff's Laws -leksjoner og spill ikke hadde vært meningsfylte. Det er ganske mye måten han og jeg tag-team med disse studentene.

OK, nok av de kjedelige tingene - videre til spillet!

Trinn 1: Spillflisene

Spillet spilles med fliser, som Scrabble. Før timen må læreren skrive dem ut (helst i farger) og kutte dem i sine individuelle stykker.

Spillbrikker er firkantede fliser som representerer elektriske kretskomponenter

• Batterier

• Pærer

• Sikringer

• Brytere

Trinn 2: Sette opp lag

I stedet for å få enkeltelever til å spille spillet, bestemte jeg meg for å sette opp lag for å holde tempoet i spillet raskere. Det betyr at jeg måtte lage et helt sett med fliser for hvert lag.

Her ser du jeg blander flisene før jeg legger dem i individuelle lagkonvolutter. Jeg ga hvert lag et "elektronikk-lydende" navn, og skrev også navnet på baksiden av hver flis for senere opprydding og scoring.

Trinn 3: Lag tar svinger og plasserer spillstykker

Hvert lag får velge tilfeldige 6 stykker

Lag bytter på å legge så mange fliser til en eksisterende eller ny krets som de ønsker.

Denne bildesekvensen viser at lag 1 gjør sitt første trekk ved å bruke 4 spillstykker.

Trinn 4: Andre lag kan sjekke om det er en gyldig krets

Kretsen opprettet av de nylig plasserte spillbitene er gyldig hvis den …

• har ingen kortslutninger (åpne kretser er OK)
• hver pære som har den spesifiserte strømmen gjennom den i henhold til KVL
• hver pære med den spesifiserte spenningen over den i henhold til KVL

Trinn 5: Utfordrende og scoring

Motstående lag kan utfordre hvis de føler at kretsen er ugyldig. Hvis utfordringen blir opprettholdt, må brikkene fjernes, men hvis utfordringen vendes, mister det utfordrende laget sin tur.

Scoring gjøres ved å legge til kraften til pærene som nettopp er lagt til. I eksemplet ble totalt 24 poeng (eller 24 watt) opptjent.

Trinn 6: Gjenværende spillregler

Lag bytter ut flisene sine fra den blandede konvolutten, slik at de alltid har totalt 6 brikker.

Vi inkluderte også spillbitene "switch" og "fuse" med de spesielle reglene som er nevnt i disse bildene, men de ga ikke mye til det generelle spillet, og jeg ville sannsynligvis ikke bruke dem i fremtidige iterasjoner.

Spillet er ferdig når et lag ikke lenger har nok fliser i konvolutten til å erstatte alle de spilte flisene. I det øyeblikket stoppes spillet og vinneren telles.

Trinn 7: Hvordan det gikk i virkeligheten

Vi hadde et godt antall elever i klasserommet, og klarte å lage 4 store lag med opptil 5 elever hver. Du kan se elevene, gruppert i lag i nærheten av sitteplasser, og også sluttresultatet til lagene på slutten av spillet, med "Team mu" som den klare vinneren. Du kan også se de siste kretsene de konstruerte.

Råd for fremtidige spill:

Jeg tror "Switch" og "Fuse" spillbitene kan hoppes over fordi tempoet i spillet med et så stort antall studenter viste seg å være litt for sakte. I neste iterasjon ville jeg øke antall pærer, og kanskje øke antall spillbrikker et lag får hver tur.