Технологическая карта занятия.
-Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Знакомство с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели. Анализ влияния
смены ремня на направление и скорость движения модели «Танцующие птицы».
-Построение, программирование и испытание модели «Танцующие птицы»;
-Модификация поведения модели за счёт изменения её конструкции – смены шкивов и ремня для изменения скорости и направления движения модели;
-Общение в устной и письменной форме с использованием соответствующего словаря.
Термины и понятия
Ремень, шкив, ременная передача. Блоки: «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Случайное число» «Звук», «Цикл», «Начало», «Ждать».
Планируемые результаты обучения.
Л1: развитие самостоятельности и ответственности за свои действия; Л2: учебно-познавательный интерес к новому учебному материалу;
Л3: формирование уважительного отношения к иному мнению;
М1: (регулятивные) осознание необходимости соблюдения единых учебных требований;
М2: (познавательные) постановка и формулирование проблемы занятия; поиск и выделение информации с помощью компьютерных средств (из фильма);
устные высказывания, выводы;
М3: (коммуникативные) умение выражать свои мысли, умение вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении;
М4: (регулятивные): планирование деятельности с учетом конечного результата; контроль действий с заданным эталоном (готовой моделью); вносить соответствующие коррективы в выполнение своих действий; оценка процесса и результата работы;
М5: (познавательные) установление причинно-следственных связей;
М6: (коммуникативные) умение распределять роли, взаимно контролировать действия друг друга и уметь договариваться.
П1: умение представлять, анализировать и интерпретировать данные;
П2: с помощью учителя анализировать, планировать предстоящую практическую работу;
П3: создание модели, ее анализ; творческий подход к решению проблемы;
Организация образовательного пространства
Межпредметные связи
Физика
Ресурсы (информационный, демонстрационный, интерактивный материал)
конструктор ПервоРобот LEGO® WeDo™ (LEGO Education WeDo), компьютеры с установленным программным обеспечением LEGO® WeDo™ и комплектом заданий, интерактивная доска.
Формы работы
-фронтальная, индивидуальная, групповая (в парах)
Технология изучения темы занятия
1. Организационный момент Цели деятельности: проверить готовность учащихся к занятию.
Планируемые результаты: Л1, М1, П1.
Приветствие.
Учитель проверяет готовность учащихся к занятию.
-Ребята, проверьте, всё ли у вас готово к занятию?
Контроль над правильным использованием оборудования.
Слушают учителя, проверяют собственную готовность к занятию. Включают компьютеры, загружают ПО.
-Да.
2. Введение в занятие.
Цели деятельности: мотивация учебной деятельности.
Планируемые результаты: Л2,
Давайте на сегодняшнем занятии соберём одну из моделей. А вот какую? О ней вы узнаете чуть позже…. Надеюсь, что у нас все получится. Желаю удачи!
Слушают учителя.
3. Освоение новых знаний.
Цели деятельности: изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели; знакомство
с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели; анализ влияния
смены ремня на направление и скорость движения модели «Танцующие птицы».
Планируемые результаты: М2, Л3, М3, М5, М6,Л2.
Посмотрите фильм и ответьте на вопросы:
[pic]
-Какую модель будем собирать?
- Что видят Маша и Макс, глядя на модель танцующих птиц?
– Могут ли птицы поворачиваться в одном направлении?
– А в противоположных?
– Что приводит птиц в движение?
- Перед тем как собрать и запрограммировать модель «Танцующие птицы», познакомимся
с системой шкивов и ремней (ременных передач), работающих в модели. Данный справочный материал находится в разделе «Первые шаги».
(В разделе «Первые шаги» представлены основные приемы сборки и программирования).
- Чтобы открыть меню окна «Первые шаги» щёлкните на вкладке Содержание (Задания)(жёлтый кирпич), а затем на изображении зубчатого колеса.
[pic]
-Чтобы выбрать какой-либо пункт, щёлкните на нём.
Детям предлагается самостоятельно ознакомиться с пунктами:
7. Шкивы и ремень
8. Перекрёстная ременная передача
9. Снижение скорости
10. Увеличение скорости
-Откройте пункт 7 «Шкивы и ремни».
Вкладка Содержание открывается только наполовину, оставляя место для создания примера программы. Чтобы повернуть модель, щёлкните на стрелке справа или слева.
[pic]
-Щёлкните на стрелке с левой стороны, чтобы открыть перечень ЛЕГО-деталей, которые потребуются для создания модели.
[pic]
-Щёлкните на значке зубчатого колеса, расположенном в левом верхнем углу окна, чтобы вернуться в меню «Первые шаги».
После работы над пунктами 7-10 в разделе «Первые шаги» дети отвечают на вопросы:
-Как изменить направление вращения одного из шкивов на противоположное? Действительно, перекрещенный ремень меняет направление вращения (пункт 8 меню «Первые шаги»)
- Как сделать так, чтобы один из шкивов вращался быстрее, чем другой? (пункт 9 меню «Первые шаги»)
Просмотр анимированной презентации с участием фигурок Маши и Макса.
Высказывают свои предположения, слушают ответы товарищей.
-Модель «Танцующие птицы».
-Птицы вращаются.
-Да.
-Да.
-Птицы танцуют потому, что их приводит в движение система шкивов и ремень (ременная передача).
[pic]
Собирают и испытывают модели (пукты7-10 «Первые шаги»)
-Перекрестить ремень
[pic]
-Заменить один из них шкивом меньшего диаметра
[pic]
Конструирование
4. Закрепление освоенных знаний
Цели деятельности: построить, запрограммировать и испытать модель «Танцующие птицы».
Планируемые результаты: П2, М4, П3, М6, Л2.
4.1 Построение модели
4.2 Знакомство с рабочим полем и названием Блоков на Палитре.
4.3 Составление программы.
4.4 Испытание модели.
-Постройте птиц, которые крутятся в разные стороны.
(В каждом задании комплекта для этапа «Конструирование» приведены подробные пошаговые инструкции).
-Чтобы открыть Комплект Заданий в окне программного обеспечения LEGO щёлкните на закладке Содержание (Задания), а затем на головке фигурки. Чтобы открыть задание, щёлкните на его значке.
[pic]
-Фильм начинается автоматически. Чтобы посмотреть его повторно, щёлкните на картинке ещё раз.
[pic]
-Чтобы перейти к следующему шагу, щёлкните на правой стрелке.
-В левой части страниц с описанием порядка сборки модели показаны детали, которые вам потребуются на каждом этапе.
[pic]
-Чтобы перейти к следующему шагу, щёлкните на правой стрелке. Чтобы вернуться к предыдущему шагу, щёлкните на левой стрелке. Чтобы быстрее перелистывать страницы, перетаскивайте движок в виде шарика.
-Соберите эту модель, следуя пошаговым инструкциям.
-Чтобы модель работала лучше, движению шкивов и ремня ничего не должно мешать.
Когда учащиеся дошли до шага, где необходимо на шкивы надеть ремень, учитель спрашивает:
- Что необходимо сделать, чтобы изменить направление
вращения птиц?
Когда учащиеся дошли до шага, где нужно установить в модели мотор, учитель спрашивает:
-Каким образом нужно установить в модели мотор, чтобы привести птиц в движение?
-Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора) в механическую (вращение зубчатых колёс, шкивов, осей и ремней).
-Присоедините мотор к разъёму Лего-коммутатор и подключите Лего-коммутатор к USB порту компьютера. (Через Лего-коммутатор осуществляется управление датчиками и мотором при помощи программного обеспечения WeDo)
Учитель контролирует и побуждает учащихся к выполнению задания.
Слушают учителя.
Открывают в комплекте заданий модель «Танцующие птицы».
Собирают модель, следуя пошаговым инструкциям.
- Следует перекрестить ремень.
- Чтобы маленькое зубчатое колесо, присоединённое к мотору, приводило в движение большое зубчатое колесо, установленное на одной оси со шкивом, который поэтому тоже вращается. Сверху на шкиве закреплена птица. На шкив надет ремень. При вращении шкива ремень движется и вращает другой
шкив, на который сверху установлена вторая птица.
-Приступаем к следующему этапу нашего проекта – создание программы. Перед вами рабочее поле, внизу расположена Палитра. Палитра может быть полной и сокращенной. Слева внизу нажмите треугольник. В Палитре представлены все Блоки для создания программы. Блоки – это знаки.
Познакомимся с Блоками сокращённой Палитры:
[pic] - начало(является начальным Блоком в каждой программе)
[pic] -мотор по часовой стрелке (покажите руками)
[pic] - мотор против часовой стрелки (покажите руками)
[pic] - мощность мотора (чтобы изменять мощность мотора в диапазоне от 0 до 10)
[pic] -выключить мотор
[pic] - выключить мотор на..
[pic] - датчик наклона (сообщает о направлении наклона; различает 6 положений: «носом вверх», «носом вниз», «на левый бок», «на правый бок», «нет наклона», «любой наклон»).
[pic] - датчик расстояния (отслеживает расстояние до объекта и сообщает его коммутатору; обнаруживает объекты на расстоянии до 15 см).
[pic] - число
[pic] - текст
[pic] - случайное число
[pic] - воспроизведение (звук)
[pic] - экран (выводит на экран буквы и цифры)
[pic] - ждать
[pic] - цикл(повторяется бесконечно)
-Создадим для своих танцующих птиц программу их вращения. Как?
1) Программное обеспечение конструктора ПервоРобот ЛЕГО предназначено для создания программ путем перетаскивания Блоков из Палитры на рабочее поле и их встраивания в цепочку программы.
Чтобы включить мотор в программе для танцующих птиц используются блоки «Начало» и «Мотор по часовой стрелке».
Образец.
2) Перетаскивание Блоков из Палитры на рабочее поле:
[pic] начало,
[pic] мотор по часовой стрелке
-Нажмите на Блок «Начало». Нажмите кнопку Стоп (красный квадрат), чтобы остановить выполнение программы и работу мотора.
-Мощность мотора можно изменять при помощи Блока «Мощность мотора».
[pic] -мощность мотора (до числа 10)
-Сравните мощность мотора с числом 1 и 10. Для этого наведите указатель мыши на Блок и нажмите на клавиатуре необходимое число.
Слушают учителя.
-Создайте для своих танцующих птиц программу их вращения. Испытайте предложенную программу или придумайте собственную.
[pic]
Испытывают предложенную программу или придумывают собственную.
Рефлексия
5. Рефлексия учебной деятельности.
Цели деятельности: исследовать, какое влияние на поведение модели оказывает изменение её конструкции (модификация поведения модели за счёт изменения её конструкции – смены шкивов и ремня для изменения скорости и направления движения модели)
Планируемые результаты: М6,Л2.
-Приготовьте место для экспериментирования со шкивами и ремнями и таблицу данных к занятию «Танцующие птицы». В таблице данных фиксируйте изменения в ременной передаче и их действие на скорость и направление движения птиц.
Закончив исследование ременной передачи, обсуждает с детьми выводы для таблицы данных. Просит учеников показать руками:
- Как двигаются птицы, когда установлен большой шкив,
а ремень не перекрещен, как это показано в первом ряду таблицы.
-Что происходит после того, как ремень был переставлен с большого шкива на маленький, как показано во втором ряду таблицы?
-Что происходит, когда перекрещивают ремень (так, что если посмотреть сбоку, он имеет форму восьмёрки, огибающей оба шкива), как показано в третьем ряду таблицы?
Дополнительно…
1)- Проверьте, насколько быстрее будут танцевать птицы, если вместо больших шкивов, на которых
они закреплены, установить маленькие?
2)- Насколько быстрее вращается птица, закреплённая на маленьком шкиве?
3)- Измерьте диаметры большого и маленького
шкивов и вычислите их соотношение.
В таблице данных фиксируют изменения в ременной передаче и их действие на скорость и
направление движения птиц.
Высказывают свои выводы, слушают ответы товарищей.
-Птицы поворачиваются в одном и том же направлении с одинаковой скоростью.
- Скорость вращения маленького шкива возрастает, соответственно, увеличивается и скорость вращения птицы, закреплённой на нём.
-Шкивы и обе птицы, закреплённые на них, вращаются в противоположных направлениях.
Работая в паре считают количество оборотов на больших шкивах, а затем на маленьких за определённое количество времени. (Один засекает время, а другой считает количество оборотов). Сравнивают.
При работе в парах один учащийся может
подсчитывать количество оборотов, совершённое первой птицей, а другой – обороты
второй птицы.
- Примерно в 3-4 раза быстрее.
При работе в парах один учащийся измеряет диаметр большого шкива, другой - диаметр маленького и сравнивают.
- Диаметр большого -19мм, маленького -5мм. Соотношение составляет приблизительно 1:3,8.
Развитие
6. Творческая работа.
Цели деятельности: вдохновить учащихся на дальнейшую творческую работу:
создание и программирование модели с более сложным поведением.
Планируемые результаты: М6, Л2.
- Создайте программу, чтобы птицы танцевали под музыку. Проверьте предложенное решение или создайте собственное.
[pic]
-Можете модифицировать программу «Танцующие птицы» так, чтобы уровень мощности мотора изменялся случайным образом, а также ввести в программу
воспроизведение звука, смену направления вращения мотора, воспроизведение двух звуков с паузой между ними.
(В разделе «Звуки» приведен список звуков, которые может воспроизводить Блок «Звук»).
В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования в программе Блоков:
«Мощность мотора», «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Звук», «Случайное число» и «Ждать»(нажать на знак ? в окне «Первые шаги» и выбрать нужный Блок).
Создают программу, чтобы птицы танцевали под музыку. Проверяют предложенное решение или создают собственное.
Модифицируют программу «Танцующие птицы».
6. Подведение итогов занятия. Демонстрация работ.
Цели деятельности: осуществить положительную ноту занятия.
Планируемые результаты: М3
- Подведем итог нашей работы.
- Какую цель мы ставили?
- Достигли ли мы этой цели?
- Остались вы довольны сделанной работой?
- Скажите, а где можно использовать эту модель?
-Давайте посмотрим, какие танцы исполняют ваши птицы.
-Сегодня на занятии вы хорошо поработали, спасибо!
-Сконструировать двух механических птиц, которые способны издавать звуки и танцевать, и
запрограммировать их поведение.
-Спектакль, игра.
Демонстрируют свои модели с комментариями.
12
