フューチャーシティラボ:ニューヨークの水II
レッスンXNUMX:水使用のエンジニアリング
学際的
所要時間の目安: 60分
フューチャーシティラボとの関連:自然との共生:ニューヨーク市はどのようにして自然環境を向上させ、気候変動に対処できるのか?
目的:
学生は:
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天然資源を使用するときに小さな選択肢が追加される可能性があることを理解する
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エンジニアリングを使用して環境問題を解決できることを確認してください
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クラスディスカッションをサポートする基本的なグラフを解釈する
材料:
- ワークシート
- 使い捨ての七面鳥のローストパンやタッパーウェアの浴槽のような大きな容器
- 大量計量カップ
- XNUMXつの空のガロン水差し
- ニューヨーク市の水使用量のグラフ
規格:
- CCSS.ELA-LITERACY.SL.2.2: 読み上げられたテキストや、口頭または他のメディアで提示された情報から、重要なアイデアや詳細を数えたり説明したりします。
- CCSS.ELA-LITERACY.SL.2.3: 理解度を明確にし、追加情報を収集し、トピックや問題の理解を深めるために、スピーカーの発言について質問します。
- CCSS.MATH.CONTENT.2.MD.D.10: 最大XNUMXつのカテゴリのデータセットを表すために、図グラフと棒グラフ(単一単位スケール)を描画します。 棒グラフに表示される情報を使用して、簡単なまとめ、分解、および問題の比較を行います。
ガイドとなる質問:
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どうすれば水を節約できますか?
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エンジニアリングはどのように環境に良い影響を与えることができますか?
- イントロダクション
- アクティビティ:XNUMX日を通して水を使用するにはどうすればよいですか?
- デモンストレーション:手を洗うときにどれくらいの水を使用しますか?
- 議論
- データ解析
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ニューヨーク市の水使用量のグラフを生徒に見せます(データはニューヨーク市オープンデータより取得:https://data.cityofnewyork.us/Environment/Water-Consumption-In-The-New-York-City/ia2d-e54m)。軸を見て、用語を定義します。質問:水使用量は増加していますか、それとも減少していますか?
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グラフの線が下向きになり始めたのはいつ頃でしょうか?それが何年頃起こったのか、推測できますか?(答え:生徒は1990年頃という答えを出すはずです。)
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1990年頃に市が高流量シャワーヘッドの販売をやめ始め、数年後に水効率の良いトイレが必要になったと言ったら、それはグラフが示していることと一致しますか? 公共の問題に取り組む上でのエンジニアリングの価値について、それは私たちに何を教えてくれるでしょうか?
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現在、私たちは一人当たり一日あたりどれくらいの水を使っているのでしょうか?今日の実験結果を踏まえて、この数字に驚きましたか?
- 結論
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授業の最後に、これまでに使った水の量をすべて指摘しましょう。生徒たちは、その水を排水溝に流すのではなく、再利用して有効活用する方法を考え出すことができるでしょうか?例えば、植物に水をやったり、後で黒板を洗うのに使ったりといったアイデアが考えられます。
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オプションの拡張機能:天候とスペースが許せば、水が蒸発するのにかかる時間を確認するために、コンテナを外に置いてみることができます。
手順
このレッスンでは、生徒はXNUMX日を通して水をどのように使用するか、水を節約するためにどのようなステップをとることができるかを考えるように求められます。 彼らは、手を洗うなどの通常の行動で水を無駄にする方法を示すデモを提供し、次に、低流量トイレやシャワーヘッドなどの消費者向けアイテムを改善して水の使用量を減らす方法を紹介します。 最後に、基本的な折れ線グラフを調べて解釈し、これらの消費者アイテムが都市の水使用全体にどのように影響したかを確認するよう求められます。
人々が水を清潔で安全に保つ方法のXNUMXつは、使いすぎないことです。すべての人が十分に水を回れるようにすることで、水循環の自然なプロセスを支援できることを生徒に説明します。
生徒に添付のワークシートに記入してもらいます。 洗濯、歯磨き、トイレの使用、ペットの掃除など、日常の活動で水をどのように使用するかを考えるように促します。
生徒たちに、きれいな水を無駄にしたり、排水溝に流したりしないためにはどうすればよいかを考えさせましょう。節水という概念を紹介してください。
注:以下のデモを実行した後、排水溝に水を送らないでください!
手を洗うときにどれだけの水を使うと思うかを生徒に尋ねます。 今日は、スクラブ中に水をオフにした場合の水の使用量と、水を流したままにした場合の使用量を比較することを説明します。
大きな容器を蛇口の下に置き、簡単な実験を行います。ボランティアに手を洗ってもらいます。 生徒が手をこすりながら水を流します。 何らかの形式のコントロールを使用して、時間を計ります-歌(ABC)などを歌います。 学生が終了したら、使用した水を取り、測定します。 次に、同じ実験を実行しますが、スクラブ中は水をオフにします。 どのくらいの水が使用されていますか? 違いと規模は何ですか?
オプション:クラスの規模によっては、すべての生徒に順番を持たせたい場合があります。 (手洗いを伴うクラスルーチンがすでに実施されている場合は、これを実行できる可能性があります。)手洗い中に使用されるすべての水を封じ込める方法を考えることができれば、選択肢がいかに少ないかについての効果的な視覚的デモンストレーションになる可能性があります。大量の廃棄物(または保全の機会!)を合計します
水利用に関する教育:人々は、私たちが既に使っているものから水の使用量を減らす方法を編み出してきたことを説明します。これをプロセスエンジニアリングと呼びます。エンジニアリングとは、物事をより良く、より効率的に機能させるための問題解決のことです。私たちは、このような製品を「節水型」と呼びます。
例:
トイレ: 1994年以前は、トイレは1回の洗浄で3.5ガロンの水を使用していました。それ以降は、1回の洗浄で1.6ガロンの水を使用するようになりました。これはどれくらい水の使用量が減ったということでしょうか?(答え:1.9ガロン、つまり約2ガロンです。この量をガロンの容器で測って生徒に示しましょう。)新しいモデルでは、さらに節水できます。
シャワーヘッド:新しいシャワーヘッドは、水圧は以前と変わらず、使用水量を抑えることができます。実際、1分間に最大5ガロンもの水を節約できます。通常のシャワーでどれくらいの水を使うことになるか、概算してみましょう。(回答:生徒に10~15分程度のシャワーをイメージさせます。次に、年齢に応じた計量方法を用いて、5ガロンずつ数え、合計で50~75ガロン程度になるようにします。上記のように2ガロンをすでに計測しているので、生徒は水の量の感覚を掴み始めるはずです。)
その他のリソース
ニューヨーク市の水需要管理計画:http://www.nyc.gov/html/dep/pdf/conservation/water-demand-management-plan-single-page.pdf
ウォーターフットプリント計算ツール:https://www.watercalculator.org/intro/
校外学習:このコンテンツは、当美術館の看板企画展「ニューヨークの核心」内にあるフューチャー・シティ・ラボ・ギャラリーから着想を得ています。可能であれば、ぜひ生徒の皆さんを校外学習にお連れください!詳しくは、http://mcny.org/education/field-tripsをご覧ください。
謝辞
この「ニューヨークの核心」シリーズの授業計画は、ニューヨーク市の公立学校の教師であるジョイ・キャニング、マックス・ショメ、ヴァシリ・フランツィス、ジェシカ・ラム、パティ・ング、パトリシア・シュルツのフォーカスグループと共同で開発されました。
このプロジェクトは、博物館・図書館サービス研究所の支援により一部実現しました。
これらのレッスンで表明された見解、調査結果、結論、または推奨事項は、博物館図書館サービス協会の見解、必ずしもそれらを表すものではありません。