Базовый набор LEGO® MINDSTORMS Education EV3

Скольжение вниз по склону

Соорудите Наклонную платформу для экспериментального определения коэффициента трения различных объектов.

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

Учащиеся смогут:

узнать, что трение происходит между различными объектами;

  • понять, как распределить объекты в соответствии с их структурными свойствами (такими как форма, материал, свойства поверхности).

Базовый набор LEGO® MINDSTORMS® Education EV3
Приложение EV3 Classroom
Несколько испытуемых объектов с различным трением покоя

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;
  • овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни;
  • 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;
  • совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности.

Скольжение вниз по склону

План урока

1. Подготовка

  • Ознакомьтесь с материалами для учащихся в приложении Education EV3 Classroom.
  • Соберите информацию о видах трения, в частности о трении покоя.
  • Подготовьте для каждой команды по несколько испытуемых объектов с различным трением покоя, таких как балка LEGO Technic, ластик и небольшой лист бумаги.

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 собрать Наклонную платформу.
  • Дайте детям время, чтобы испытать модель и убедиться, что она построена правильно и работает должным образом.

4. Объяснение (10 мин.)

  • Каждая команда должна провести ряд экспериментов и записать их результаты.
  • Убедитесь, что учащиеся могут подготовить собственные таблицы результатов испытаний.

5. Дополнение (10 мин.)

  • Учащиеся должны систематизировать испытанные объекты в соответствии с их структурой.
  • 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

Трение — это знакомое всем явление. Если вы сильно потрете одну руку о другую, можете ощутить тепло. Сила трения используется, например, в конструкции подошвы для обуви для предотвращения падения на скользких поверхностях. В основе всеми любимых коньков лежит идея о том, чтобы максимально сократить трение и скользить по льду. На боковую поверхность спичечного коробка наносится «тёрка» для зажигания спичек при трении об неё.

Начните дискуссию о трении, задавая соответствующие вопросы, например следующие.

  • Что означает термин трение?
  • Вы знакомы с какими-нибудь техническими устройствами, в которых используются свойства трения?
  • В каких ситуациях трение полезно? Когда оно нежелательно?
  • Как можно уменьшить трение?

Советы по сборке

Инструкция по сборке

Использование Гироскопического датчика
Гироскопический датчик должен быть полностью неподвижен во время подключения к модулю EV3, а также во время запуска модуля EV3. Если показания Гироскопического датчика по величине угла меняются при неподвижной наклонной плоскости, отключите датчик и подключите его повторно.

Проверка в действии
Поместите модель на твёрдую и ровную поверхность. На неровной поверхности величина угла и связанный с ней коэффициент трения будут определены неправильно. Запустите программу и подождите, пока на экране не отобразится Датчик касания. Наклонная поверхность вернётся в исходное положение, чтобы программа могла верно определять углы и коэффициенты трения. Поместите испытуемый объект в конец пандуса, по центру. Чтобы начать тестовый запуск, нажмите на Датчик касания, подключённый к Порту 1. Пандус начнет медленно подниматься. Нажмите на Датчик касания снова, как только объект начнет скользить вниз. Это остановит тестовый запуск. На экране отобразятся угол и связанный с ним коэффициент трения.

Проведение эксперимента
При проведении эксперимента обратите внимание на следующее.

  • Угол и коэффициент трения отобразятся на экране.
  • Необходимо записывать в таблицу результатов испытания номер эксперимента, угол и коэффициент трения. Следует убедиться, что было оставлено достаточно места для записи других наблюдений.
  • Необходимо провести эксперимент как минимум трижды и использовать для расчётов средние значения, чтобы обеспечить достоверность результатов.

Советы по программированию

Программа

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

  • Работайте вместе с учениками, чтобы помочь им понять, как отличаются структурные свойства испытуемых объектов.

Способы сделать задание ещё интереснее

  • Используя тригонометрию, исследуйте зависимость сил, действующих на тело, от угла наклона.
  • Поставьте перед учениками задачу найти способы повышения точности своих экспериментов.

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 использовали структурные свойства испытуемых объектов, чтобы организовать свои наблюдения.
  • Учащиеся определили, как структурные свойства (такие как форма, материал, свойства поверхности) влияют на результаты, демонстрируемые моделью в ходе эксперимента.
  • Учащиеся выявили достоинства и недостатки использованных в эксперименте методик и оборудования.

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

  • Бронзовый. Я провел(-а) эксперименты, но не понял (-а), как структурные свойства влияют на результаты испытаний.
  • Серебряный. Мне потребовалась помощь, чтобы понять, как структурные свойства влияют на результаты испытаний.
  • Золотой. Я использовал(-а) три или более структурных свойства испытуемых объектов для анализа наблюдений.
  • Золотой. Я использовал(-а) три или более структурных свойства испытуемых объектов для анализа наблюдений. Я также предложил (-а) гипотезу, объясняющую мои наблюдения.

Развитие языковых навыков

Для разностороннего развития языковых навыков предложите ученикам следующие задания.

  • Сделать краткий доклад по результатам своих экспериментов с примерами того, как их можно использовать в обычной жизни.
  • 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 (технологии машиностроения).
  • Наука и техника, инженерное дело и математика (наука и математика).
В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:

узнать, что трение происходит между различными объектами;

  • понять, как распределить объекты в соответствии с их структурными свойствами (такими как форма, материал, свойства поверхности).

Базовый набор LEGO® MINDSTORMS® Education EV3
Приложение EV3 Classroom
Несколько испытуемых объектов с различным трением покоя

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;
  • овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни;
  • 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;
  • совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности.

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.