Базовый набор LEGO® MINDSTORMS Education EV3

Первая передача

Соберите Модель передаточного отношения, чтобы освоить базовые понятия работы шестерней.

45–90 мин
Начальный уровень
Классы 5–8
В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:

  • узнать, как вычислить передаточное отношение;
  • узнать, как использовать простые конфигурации шестерёнок.
Для данного занятия можно использовать следующие операционные системы:
device_logo

Личностные результаты:

  • формирование ответственного отношения к обучению;
  • формирование способности к саморазвитию и самообразованию;
  • формирование коммуникативных навыков в общении и сотрудничестве;
    Метапредметные результаты:
  • формирование умения самостоятельно определять цели и задачи своего обучения овладение основами самоконтроля, самооценки;
  • отработка умений оценивать правильность выполнения учебной задачи;
  • отработка умений самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения;
  • формирование умений поиска информации;
    Предметные результаты:
    Математика и информатика
  • приобретение навыков решения учебных задач;
  • совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности;
  • для конкретного исполнителя; знакомство с основными алгоритмическими структурами;
  • формирование умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей - таблицы, схемы, графики;
    Естественнонаучные дисциплины
  • овладение научным подходом к решению задач;
  • овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
  • формирование умений безопасного и эффективного использования лабораторного оборудования, проведения точных измерений и адекватной оценки полученных результатов, представления научно обоснованных аргументов своих действий, основанных на межпредметном анализе учебных задач;
    Физика
  • приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, понимание неизбежности погрешностей любых измерений;
  • понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи.
  • усвоение основных идей механики, овладение понятийным аппаратом и символическим языком физики;
    Технология
  • активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов;
  • формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями;
  • овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления.

Первая передача

План урока

1. Подготовка

  • Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении Education EV3 Classroom.
  • Соберите информацию о зубчатых колёсах, которая поможет ученикам разобраться в таких понятиях, как передаточное отношение, ведущая и ведомая шестерня и промежуточные шестерни.

2. Обсуждение (5 мин.)

  • Используйте идеи, приведённые в разделе Начало обсуждения, чтобы вовлечь учеников в дискуссию по теме занятия.
  • Разделите класс на пары.

3. Исследование (20 мин.)

  • Каждая пара учеников должна построить Модель передаточного отношения.
  • Дайте им время, чтобы испытать модель и убедиться, что она построена правильно и работает должным образом.

4. Объяснение (10 мин.)

  • Каждая команда должна выполнить эксперимент с каждой из предложенных комбинаций шестерёнок и записать результаты.
  • Убедитесь, что они могут подготовить собственные таблицы результатов испытаний.

5. Дополнение (10 мин.)

  • Учащиеся должны проанализировать, как различные комбинации шестерёнок связаны с числом оборотов и направлением вращения.
  • Попросите каждую команду кратко подвести итоги своих экспериментов.
  • Не забудьте оставить время для уборки.

6. Оценка

  • Дайте оценку работе каждого учащегося.
  • Для упрощения этой задачи вы можете использовать раздел оценки.

Начало обсуждения

Зубчатые колёса, или, по-другому, шестерни или шестерёнки, окружают нас повсюду. Это именно те шестерёнки, которые ассоциируются с механизмами даже у людей, далеких от техники. Два и более зубчатых колеса могут применяться для передачи силы и вращения, увеличения или уменьшения скорости и для изменения направления вращательного движения.

Начните обсуждение зубчатых колёс, задавая соответствующие вопросы, например следующие.

  • Что такое шестерня?
  • Вы знакомы с какими-либо машинами, в которых они используются?
  • Что происходит с направлением вращения, когда соединяются два зубчатых колеса?
  • Как передаточное отношение связано с количеством зубьев шестерёнок?

Советы по сборке

Инструкции по сборке

Проверка в действии
Поместите модель на твёрдую и ровную поверхность. Убедитесь, что указатель на шестерёнке и указатель на моторе направлены вверх. Запустите программу и следите за указателем на шестерёнке, чтобы подсчитать количество оборотов. Оба мотора должны совершить ровно один оборот. Затем учащиеся должны изменить зубчатую передачу правого мотора, а левый использовать в качестве эталона.

Проведение эксперимента
При проведении эксперимента напомните ученикам следующее.

  • Необходимо записывать в таблицу результатов испытания: номер эксперимента; повышающая или понижающая передача испытывалась; передаточное отношение; свои прогнозы относительно того, что произойдет; число наблюдаемых оборотов и направление вращения. Следует оставить достаточно места для записи своих наблюдений.
  • Следует провести эксперимент с каждой комбинацией зубчатых колёс.

Советы по программированию

Программа

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Работайте вместе с учениками, чтобы помочь им проанализировать, как комбинации шестерёнок связаны с числом оборотов и направлением вращения указателя на шестерёнке.
  • Сократите количество комбинаций шестерёнок для испытания.

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Помогите ученикам выявить функцию для вычисления числа оборотов по передаточному отношению.
  • Поставьте перед ними задачу модифицировать программу для каждой зубчатой передачи так, чтобы указатель на шестерёнке совершил ровно один оборот.

Возможности для оценки

Журнал педагога
Разработайте критерии оценки, максимально соответствующие вашим задачам, например следующие.

  1. Задание выполнено частично.
  2. Задание выполнено полностью.
  3. Результаты превзошли ожидания.

Используйте следующие критерии для оценки успеваемости учащихся.

  • Учащиеся поняли, как шестерёнки влияют на направление вращения ведомой шестерёнки.
  • Учащиеся объяснили, как связаны передаточное отношение и число оборотов ведомой шестерёнки.
  • Учащиеся научились рассчитывать передаточное отношение по числу зубьев на шестерёнке.

Самостоятельная оценка
Попросите каждого ребёнка выбрать уровень, который, по его мнению, соответствует качеству его работы на занятии.

  • Бронзовый. Я провел (-а) эксперименты, но не смог (-ла) предсказать их результаты по комбинации зубчатых шестерёнок.
  • Серебряный. Мне потребовалась помощь, чтобы предсказать направление вращения в экспериментах с комбинациями шестерёнок.
  • Золотой. Понимая комбинации шестерёнок, я правильно предсказал(-а) направление вращения и число оборотов в экспериментах.
  • Платиновый. Понимая комбинации шестерёнок, я правильно предсказал(-а) направление вращения и число оборотов в экспериментах. Также я предсказал (-а) их влияние на скорость и крутящий момент ведомого колеса.

Развитие языковых навыков

Для разностороннего развития языковых навыков предложите ученикам следующие задания.

  • Сделать краткий доклад по результатам своих экспериментов с примерами, иллюстрирующими, где в обычной жизни используются машины с различными шестернями.
  • Подготовить презентацию о том, что они узнали, с объяснением результатов своих экспериментов.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

Перспективы профессионального развития

Учащиеся, которым было интересно данное задание, могут попробовать себя в следующих сферах деятельности.

  • Производство и инженерное дело (предварительное проектирование).
  • Наука и техника, инженерное дело и математика (наука и математика).
В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:

  • узнать, как вычислить передаточное отношение;
  • узнать, как использовать простые конфигурации шестерёнок.
Для данного занятия можно использовать следующие операционные системы:
device_logo

Личностные результаты:

  • формирование ответственного отношения к обучению;
  • формирование способности к саморазвитию и самообразованию;
  • формирование коммуникативных навыков в общении и сотрудничестве;
    Метапредметные результаты:
  • формирование умения самостоятельно определять цели и задачи своего обучения овладение основами самоконтроля, самооценки;
  • отработка умений оценивать правильность выполнения учебной задачи;
  • отработка умений самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения;
  • формирование умений поиска информации;
    Предметные результаты:
    Математика и информатика
  • приобретение навыков решения учебных задач;
  • совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности;
  • для конкретного исполнителя; знакомство с основными алгоритмическими структурами;
  • формирование умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей - таблицы, схемы, графики;
    Естественнонаучные дисциплины
  • овладение научным подходом к решению задач;
  • овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
  • формирование умений безопасного и эффективного использования лабораторного оборудования, проведения точных измерений и адекватной оценки полученных результатов, представления научно обоснованных аргументов своих действий, основанных на межпредметном анализе учебных задач;
    Физика
  • приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, понимание неизбежности погрешностей любых измерений;
  • понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи.
  • усвоение основных идей механики, овладение понятийным аппаратом и символическим языком физики;
    Технология
  • активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов;
  • формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями;
  • овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления.

The maximum quantity of an item that can purchased in each transaction is 99.

To inquire about purchasing more than 99 of one item, please call 800-362-4738.