Future City Lab: Ville accessible III

Leçon trois: Conception de rampe

Interdisciplinaire

Mots clés: pente, théorème de Pythagore
Vignette
Source : www.flickr.com/zkorb

Estimation du temps: 60 à 75 minutes 

Connection à Laboratoire de la future villeSe déplacer: Comment pouvons-nous faciliter l'accès des gens à la ville et à ses environs? 

Objectifs:  

Les étudiants vont

  • comprendre les applications réelles de concepts mathématiques abstraits 

  • commencer à analyser le caractère pratique et l'utilité du théorème de Pythagore 

Matériaux:  

  • impressions de Directives de rampe ADA

  • papier quadrillé 

  • Ruban adhésif 

  • papier ou carton de construction 

  • ruban de masquage et scotch coloré 

  • Des ciseaux 

  • calculatrices 

  • une sélection d'objets dans la classe contre lesquels une rampe peut être construite 

  • journal / cahier  

Normes:  

Mathématiques:  

  • 8.GB6. Expliquez une preuve du théorème de Pythagore et de son contraire. 

  • 8.GB7. Appliquez le théorème de Pythagore pour déterminer les longueurs de côté inconnues dans les triangles rectangles, dans les problèmes réels et mathématiques, en deux et trois dimensions. 

  • 8.GB8. Appliquez le théorème de Pythagore pour trouver la distance entre deux points dans un système de coordonnées. 

Questions d'orientation:  

  1. Comment puis-je utiliser le théorème de Pythagore pour résoudre des problèmes du monde réel?  

  2. Qu'est-ce qui rend la conception pratique et comment pouvons-nous nous adapter pour atteindre les objectifs globaux de conception? 

    Procédures

    Cette leçon est conçue pour donner aux étudiants une application réelle du théorème de Pythagore. Grâce à une simulation d'un scénario réel, les élèves découvriront à quel point le théorème de Pythagore est utile lors de la construction de rampes de tout type. Cette activité se concentre également sur la compréhension des idées mathématiques et la résolution de problèmes.  

    Pour cette activité, la classe créera une rampe ensemble pour illustrer le processus de base et les défis de la conception et de la construction. La classe se divisera ensuite en petits groupes pour concevoir une rampe compatible ADA pour atteindre un élément désigné dans la classe. Cette activité se termine par une réflexion sur l'accessibilité et le rôle que les mathématiques peuvent jouer dans la création d'un espace accessible. 

  1. À faire maintenant (10 minutes)
  2. Dites à la classe: Dans votre cahier / journal ou sur une feuille de papier, écrivez l'équation du théorème de Pythagore. Faites un remue-méninges et essayez d'énumérer au moins deux utilisations pratiques du théorème de Pythagore,  a2 + B2  = c2. Partagez avec la classe.  

  3. Calcul de groupe et construction de rampe (20+ minutes)
  4. En classe, identifiez un seul objet dans la pièce et mesurez sa hauteur. Dites ensuite aux élèves qu'ils doivent installer une rampe à moins de 10 pieds de l'objet. (Placez du ruban de masquage sur le sol, à exactement 10 pieds de la base de l'objet.) Quelle sera la longueur de la rampe? (Remarque: l'enseignant devra identifier l'objet à l'avance et faire des calculs afin de s'assurer qu'il y a suffisamment de carton pour construire.) 

    Décidez d'un nombre, puis mettez les élèves au défi de travailler ensemble pour construire la rampe. Demandez-leur d'abord de régler la longueur de la rampe. Après avoir fait cela, ils devront attacher la rampe à l'objet cible et voir s'ils ont pu atteindre le ruban de masquage sur le sol. 

    Il est probable qu'ils n'atteindront pas l'objectif exactement, étant donné que de nombreuses personnes travaillant ensemble peuvent rendre difficile la construction de quelque chose de précis. Encouragez les élèves à considérer cela comme un problème d'ingénierie courant à mesure que les plans se traduisent en réalité et que de petites erreurs s'additionnent. 

  5. Travail en petit groupe (20+ minutes)
  6. Divisez la classe en groupes de trois ou quatre. Ce seront des groupes de travail pendant le reste de la période de classe.  

    Expliquez aux élèves ce qu'ils vont faire. Chaque groupe devra mesurer la hauteur de l'objet qui lui a été attribué (bibliothèque, table, bureau, rebord de fenêtre, etc.). 

    Encouragez les groupes à concevoir une rampe qui, selon eux, serait accessible, mais elle doit s'adapter à la classe. Ils peuvent utiliser du papier millimétré pour esquisser. 

    Fournissez aux élèves les directives de la rampe ADA et demandez-leur d'identifier les paramètres clés dont ils doivent tenir compte lors de la conception (regardez en particulier la pente maximale - montée sur piste - et la taille d'atterrissage de tout lacet).

    Utilisez du papier millimétré pour l'échelle 1x1 pour la base et la hauteur et calculez la longueur de la rampe pour chaque course en utilisant le théorème de Pythagore. Ensuite, déterminez comment modifier cela pour l'adapter à l'espace de la classe. 

    Remarque: les élèves peuvent trouver difficile de concevoir et de dessiner en 3D. Encouragez-les - c'est une compétence qui demande de la pratique! 

  7. Réflexion (10 minutes)
  8. Partagez différentes conceptions avec la classe et résumez la longueur et les limites de la rampe compte tenu de la taille de la classe. 

    Demandez:

    La rampe que nous avons créée est-elle pratique? Pourquoi ou pourquoi pas? Sinon, que peut-on faire pour le rendre plus fonctionnel / pratique? 

    Quels sont les avantages des rampes à New York? Pourquoi est-il difficile d'insérer des rampes dans le paysage urbain construit? 

Ressources additionnelles: 

Fieldtrips: ce contenu est inspiré de la Laboratoire de la future ville galerie dans l'exposition phare du Musée, New York à son noyau. Si possible, pensez à emmener vos élèves en excursion! Visite http://mcny.org/education/field-trips pour en savoir plus. 

Remerciements

Cette série de plans de cours pour New York à son noyau a été développé en collaboration avec un groupe de discussion composé d'enseignants des écoles publiques de New York: Joy Canning, Max Chomet, Vassili Frantzis, Jessica Lam, Patty Ng et Patricia Schultz.

Ce projet a été rendu possible en partie par le Institut des services des musées et des bibliothèques.

Les opinions, constatations, conclusions ou recommandations exprimées dans ces leçons ne représentent pas nécessairement celles de l'Institut des services des musées et bibliothèques.