Базовый набор SPIKE™ Prime

Полоса препятствий

Проиллюстрируйте преобразование потенциальной энергии в кинетическую и обратно.

Более 120 мин.
Продвинутый уровень
Классы 5–8
lesson-header.png

Подготовка к смешанному обучению

(Перед уроком)

— Подготовьте план уроков с учетом того, что для работы над этим проектом потребуется несколько занятий.
— Обязательно посмотрите видео урока, опубликованное на этой странице.
— Ознакомьтесь с материалами для учащихся, которые можно загрузить на этой странице или в приложении SPIKE.
— Вы также можете:
— Выбрать подходящие инструменты и формат проведения урока. Например, смотреть видеоролики, читать материалы в учебнике и готовиться к практическим занятиям можно дома, а проводить эксперименты и собирать фактические данные лучше в классе.
— Использовать различные инструменты и индивидуальный подход к каждому ученику. Это позволит заинтересовать учащихся и улучшит результаты обучения.
— Предоставить различные возможности для виртуального сотрудничества и общения. Например, использовать:
— видеоконференции,
— блоги, чаты и записи на стене,
— цифровые версии рабочих листов учеников.
— Адаптировать планы занятий таким образом, чтобы учащиеся не сидели в классе на протяжении всего урока. Далее приведен пример плана урока.

— Далее приведены ещё несколько способов адаптации заданий к потребностям ваших учеников.
— Предложите учащимся посмотреть видеоролики, рассказывающие о задании, которое им предстоит выполнить. Для этого они могут перейти в приложение SPIKE или использовать URL-адрес, приведенный в рабочих листах учеников.
— Используйте другие материалы, которые уже имеются у вас по данной теме.
— Внесите необходимые изменения в Блокнот изобретателя, чтобы помочь учащимся подготовиться к занятию и сделать выводы на основе своих наблюдений (см. «Дополнительные ресурсы»).
— Используйте Краткие планы уроков (простые в использовании краткие разборы, которые можно распечатать на одной странице), чтобы вдохновить учащихся на поиски различных решений для поставленной задачи (см. «Дополнительные ресурсы»).

Обсуждение

(Часть А. Перед уроком (30 мин.))

— На этом занятии учащиеся применят на практике полученные ранее знания о потенциальной и кинетической энергии. Опираясь на принципы инженерного проектирования, они выполнят творческий проект и создадут полосу препятствий, демонстрирующую понимание ими этих концепций.
— Лучшие виды препятствий для этого проекта — маятник, качели или препятствие, перемещающееся вверх и вниз.
— Используйте различные материалы, чтобы заинтересовать детей изучением понятий тангажа, крена и рыскания.

Начало обсуждения
Начните обсуждение, задавая вопросы, связанные с темой урока. Вот несколько примеров таких вопросов.

— Как связаны между собой кинетическая и потенциальная энергии?
— Знаете ли вы игры, в которых необходимо преодолеть полосу препятствий?

Попросите учащихся записать свои предположения в виде гипотез.

Исследование

(Часть A. На уроке(45 мин.))

— Разделите учащихся на пары и попросите их придумать 2–3 игры на прохождение полосы препятствий, которые они могут смоделировать.
— Попросите учащихся подумать, каким образом они могут регистрировать различные параметры, чтобы проиллюстрировать преобразование одного вида энергии в другой.
— Убедитесь, что в своих решениях учащиеся предусмотрели использование данных.
— Дайте учащимся немного времени, чтобы собрать прототипы своих решений.

Объяснение

(Часть B. На уроке (45 мин.))

— Попросите учащихся испытать предложенные ими решения.
— Предлагайте им записывать достаточное количество данных, которые они смогут использовать позднее, а также указывать параметры, которые они фиксируют с помощью графика.
— Попросите их записать видеоролики для презентации своих моделей.

Дополнение

(Часть В. После урока (45 мин.))

— Устройте обсуждение, в процессе которого учащиеся смогут обменяться полученной информацией. Для этого можно использовать любой метод/инструмент, который будет наиболее эффективным (например, вы можете провести обсуждение очно или в режиме онлайн).

Оценка

— Дайте оценку работе каждого учащегося.
— Для упрощения этой задачи можно использовать раздел «Оценка».

Возможности для оценки

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

Задание выполнено частично.
Задание выполнено полностью.
Результаты превзошли ожидания.

Используйте следующие критерии для оценки успехов детей в обучении.

— Учащиеся могут рассказать об основных элементах поставленной задачи.
— Учащиеся самостоятельно разрабатывают нестандартные функционирующие решения.
— Учащиеся могут понятно изложить свои идеи.

Самостоятельная оценка
Попросите каждого учащегося выбрать кубик, который, по его мнению, наилучшим образом соответствует качеству его работы на занятии.

— Синий. У меня получилось собрать модель полосы препятствий.
— Желтый. У меня получилось собрать модель полосы препятствий и достаточно данных, чтобы продемонстрировать превращение одного вида энергии в другой.
— Фиолетовый. У меня получилось собрать модель полосы препятствий. Я собрал (-а) данные, чтобы продемонстрировать переход одного вида энергии в другой, и понятно изложил (-а) свои идеи.

Взаимная оценка

Предложите своим ученикам дать оценку работы друг друга.

— Пусть один ученик оценит работу другого, используя шкалу цветных кубиков, приведенную выше.
— Попросите учащихся дать конструктивный отзыв о работе друг друга, чтобы улучшить эффективность работы всей группы на следующем уроке.

assessment-general.png

Индивидуальный подход

Способы упростить задание

— Приведите 4 или 5 примеров препятствий, чтобы учащиеся смогли выбрать понравившийся им вариант, например следующие.
— Турник
— Рукоход
— Тарзанка
— Разнонаправленные лестницы
— Используйте модель турника, чтобы продемонстрировать задание, которое предстоит выполнить учащимся.

Способы сделать задание ещё интереснее

— Проведите вместе со всеми учащимися мозговой штурм, чтобы придумать ещё больше идей для работы в группах.
— Обменяйтесь идеями о возможных вариантах полос препятствий и способах использования моторов и датчиков.

DIFF.png

Советы

Советы по сборке

Творческие решения
Данный проект разработан таким образом, чтобы каждый учащийся или команда могли предложить своё уникальное решение.

Пример решения
Эту идею вы можете использовать, чтобы вдохновить учащихся и помочь им начать конструировать.

45678_Science_53.png

Советы по программированию
Основная программа

SPIKE Prime The Obstacle Course - ru-ru

Советы по сбору данных
Далее приведен пример того, какие данные учащиеся могут получить в результате этого эксперимента.

placeholder-image.png

Дополнительно

Развитие математических навыков

Для развития математических навыков дайте учащимся следующее задание.

— Дайте учащимся домашнее задание с помощью своих Хабов собрать новые данные. Например, они могут зафиксировать значения ускорения в лифте, на детской площадке или в парке развлечений. Попросите их сравнить и описать графики для каждого из этих мест.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

MATH.png

Развитие языковых навыков

Способы развития языковых навыков

— На этапе «Дополнение» объедините группы попарно. Пусть одна из групп представит свою модель, а другая делает заметки, задает вопросы и выясняет подробности по представленной модели. Затем попросите группы поменяться ролями. После того как обе группы расскажут о своих моделях, попросите каждую из них подготовить публикацию для блога или записать видеоролик, описывающий представленную ими модель.

Примечание. Для выполнения этого задания требуется дополнительное время.

LA.png

Перспективы профессионального развития

Учащиеся, которым было интересно данное задание, могут попробовать себя в следующих сферах деятельности:
— терапевтическая помощь;
— технология и инженерное дело.

ФГОС ООО. Предметные результаты обучения

11. 1 Филология. Русский язык. Родной язык

  1. совершенствование видов речевой деятельности (аудирования, чтения, говорения и письма), обеспечивающих эффективное овладение разными учебными предметами и взаимодействие с окружающими людьми в ситуациях формального и неформального межличностного и межкультурного общения;
  2. использование коммуникативно-эстетических возможностей русского и родного языков;
  3. обогащение активного и потенциального словарного запаса, расширение объема используемых в речи грамматических средств для свободного выражения мыслей и чувств адекватно ситуации и стилю общения;
  4. овладение основными стилистическими ресурсами лексики и фразеологии языка, основными нормами литературного языка (орфоэпическими, лексическими, грамматическими, орфографическими, пунктуационными), нормами речевого этикета; приобретение опыта их использования в речевой практике при создании устных и письменных высказываний; стремление к речевому самосовершенствованию.

11.3 Математика и информатика
5) овладение системой функциональных понятий, развитие умения использовать функционально-графические представления для решения различных математических задач, для описания и анализа реальных зависимостей;
8) овладение простейшими способами представления и анализа статистических данных; формирование представлений о статистических закономерностях в реальном мире и о различных способах их изучения, о простейших вероятностных моделях; развитие умений извлекать информацию, представленную в таблицах, на диаграммах, графиках, описывать и анализировать массивы числовых данных с помощью подходящих статистических характеристик, использовать понимание вероятностных свойств окружающих явлений при принятии решений;
9) развитие умений применять изученные понятия, результаты, методы для решения задач практического характера и задач из смежных дисциплин с использованием при необходимости справочных материалов, компьютера, пользоваться оценкой и прикидкой при практических расчетах;
10) формирование информационной и алгоритмической культуры; формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации; развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;
11) формирование представления об основных изучаемых понятиях: информация, алгоритм, модель – и их свойствах;
12) развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составить и записать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами - линейной, условной и циклическо.

11.5. Естественнонаучные предметы

  1. овладение научным подходом к решению различных задач;
  2. овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
  3. овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни.

11.5 Естественнонаучные предметы. Физика

  1. формирование представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы, об объективности научного знания; о системообразующей роли физики для развития других естественных наук, техники и технологий; научного мировоззрения как результата изучения основ строения материи и фундаментальных законов физики;
  2. формирование первоначальных представлений о физической сущности явлений природы (механических, тепловых, электромагнитных и квантовых), видах материи (вещество и поле), движении как способе существования материи; усвоение основных идей механики, атомно-молекулярного учения о строении вещества, элементов электродинамики и квантовой физики; овладение понятийным аппаратом и символическим языком физики;
  3. приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов; понимание неизбежности погрешностей любых измерений;
  4. понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов, влияния их на окружающую среду; осознание возможных причин техногенных и экологических катастроф;
  5. развитие умения планировать в повседневной жизни свои действия с применением полученных знаний законов механики, электродинамики, термодинамики и тепловых явлений с целью сбережения здоровья.

11.7 Технология
2) овладение методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления изделий, обеспечения сохранности продуктов труда;
4) формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач;
5) развитие умений применять технологии представления, преобразования и использования информации, оценивать возможности и области применения средств и инструментов ИКТ в современном производстве или сфере обслуживания;
6) формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями, их востребованности на рынке труда.

11.8. Физическая культура
2) овладение системой знаний о физическом совершенствовании человека, создание основы для формирования интереса к расширению и углублению знаний по истории развития физической культуры, спорта и олимпийского движения, освоение умений отбирать физические упражнения и регулировать физические нагрузки для самостоятельных систематических занятий с различной функциональной направленностью (оздоровительной, тренировочной, коррекционной, рекреативной и лечебной) с учетом индивидуальных возможностей и особенностей организма, планировать содержание этих занятий, включать их в режим учебного дня и учебной недели;
3) приобретение опыта организации самостоятельных систематических занятий физической культурой с соблюдением правил техники безопасности и профилактики травматизма; освоение умения оказывать первую доврачебную помощь при легких травмах; обогащение опыта совместной деятельности в организации и проведении занятий физической культурой, форм активного отдыха и досуга;
4) расширение опыта организации и мониторинга физического развития и физической подготовленности; формирование умения вести наблюдение за динамикой развития своих основных физических качеств: оценивать текущее состояние организма и определять тренирующее воздействие на него занятий физической культурой посредством использования стандартных физических нагрузок и функциональных проб, определять индивидуальные режимы физической нагрузки, контролировать направленность ее воздействия на организм во время самостоятельных занятий физическими упражнениями с разной целевой ориентацией;
5) формирование умений выполнять комплексы общеразвивающих, оздоровительных и корригирующих упражнений, учитывающих индивидуальные способности и особенности, состояние здоровья и режим учебной деятельности; овладение основами технических действий, приемами и физическими упражнениями из базовых видов спорта, умением использовать их в разнообразных формах игровой и соревновательной деятельности; расширение двигательного опыта за счет упражнений, ориентированных на развитие основных физических качеств, повышение функциональных возможностей основных систем организма, в том числе в подготовке к выполнению нормативов Всероссийского физкультурно- спортивного комплекса «Готов к труду и обороне» (ГТО).

В помощь преподавателю

Учащиеся смогут:
— создать модель полосы препятствий, иллюстрирующую использование потенциальной и кинетической энергии.

Базовый набор LEGO® Education SPIKE Prime
Устройство с установленным на нем приложением LEGO Education SPIKE
Любой другой материал, необходимый для реализации проекта

ФГОС ООО. Предметные результаты обучения

11.1 Филология. Русский язык. Родной язык
1, 3, 6, 7
11.3 Математика и информатика
5, 8, 9, 10, 11, 12
11.5 Естественнонаучные предметы
1, 2, 3
11.5 Естественнонаучные предметы.
Физика
1, 2, 3, 4, 7
11.7 Технология
2, 4, 5, 6
11.8. Физическая культура
2, 3, 4, 5

Изучаемые темы по ПООП ООО

Русский язык

Речь. Речевая деятельность

  • Текст как продукт речевой деятельности. Формально-смысловое единство и его коммуникативная направленность текста: тема, проблема, идея; главная, второстепенная и избыточная информация.
  • Создание устных высказываний разной коммуникативной направленности в зависимости от сферы и ситуации общения.
  • Информационная переработка текста (план, конспект, аннотация).
  • Написание сочинений, писем, текстов иных жанров.

Математика

Алгебраические выражения

  • Использование букв для обозначения чисел, вычисление значения алгебраического выражения, применение алгебраических выражений для записи свойств арифметических действий, преобразование алгебраических выражений.

Понятие функции

  • Декартовы координаты на плоскости. Формирование представлений о
    метапредметном понятии «координаты». Способы задания функций: аналитический, графический, табличный. График функции. Примеры функций, получаемых в процессе исследования различных реальных процессов и решения задач. Значение функции в точке.
  • Свойства функций: область определения, множество значений, нули, промежутки знакопостоянства, промежутки возрастания и убывания, наибольшее и наименьшее значения. Исследование функции по ее графику.
  • Непрерывность функции. Кусочно заданные функции.

Линейная функция

  • Свойства и график линейной функции. Угловой коэффициент прямой.
  • Расположение графика линейной функции в зависимости от ее углового коэффициента и свободного члена.

Графики функций

  • Преобразование графика функции y = f (x) для построения графиков функций вида y = af (kx + b) + c
  • Графики функций
    y = a + k / (x + b), y = √x, y = ∛x, y = |x|.

Информатика

Исполнители и алгоритмы

  • Программное управление роботом.
  • Управление. Сигнал. Обратная связь.

Алгоритмические конструкции

  • Линейный алгоритм.
  • Конструкция «ветвление». Условный оператор: полная и неполная формы.
    Выполнение и невыполнение условия (истинность и ложность высказывания).
  • Простые и составные условия. Запись составных условий.
  • Конструкция «повторения»: циклы с заданным числом повторений, с условием выполнения, с переменной цикла.
  • Запись алгоритмических конструкций в выбранном языке программирования.

Разработка алгоритмов и программ

  • Переменная: имя и значение;
  • Задачи на обработку данных, нахождение максимума/минимума,
    сравнение данных, вывод данных на экран.

Робототехника

  • Примеры роботизированных систем. Исполнительные устройства, датчики. Система команд робота. Конструирование робота. Моделирование робота парой: исполнитель команд и устройство управления. Ручное и программное управление роботами;
  • Анализ алгоритмов действий роботов. Испытание механизма робота, отладка программы управления роботом.

Физика

  • Физика и физические методы изучения природы
    Физика – наука о природе. Физические тела и явления. Наблюдение и описание физических явлений. Физический эксперимент. Моделирование явлений и объектов природы.
  • Физические величины и их измерение. Точность и погрешность измерений. Международная система единиц.
  • Физические законы и закономерности. Физика и техника. Научный метод познания. Роль физики в формировании естественнонаучной грамотности.

Механические явления

  • Физические величины, необходимые для описания движения и взаимосвязь между ними (путь, перемещение, скорость, ускорение, время движения).
  • Потенциальная и кинетическая энергия. Превращение одного вида механической энергии в другой. Закон сохранения полной механической энергии.

Технология

  • Развитие многофункциональных ИТ-инструментов. Медицинские технологии. Тестирующие препараты.
  • Технологическая система как средство для удовлетворения базовых и социальных нужд человека. Входы и выходы технологической системы. Управление в технологических системах. Обратная связь. Развитие технологических систем и последовательная передача функций управления и контроля от человека технологической системе.
  • Робототехника. Системы автоматического управления. Программирование работы устройств.
  • Сборка моделей. Исследование характеристик конструкций. Проектирование и конструирование моделей по известному прототипу. Испытания, анализ, варианты модернизации. Модернизация продукта.
  • Разработка конструкций в заданной ситуации: нахождение вариантов, отбор решений, проектирование и конструирование, испытания, анализ, способы модернизации, альтернативные решения.
  • Осуществление мониторинга СМИ и ресурсов Интернета по вопросам формирования, продвижения и внедрения новых технологий, обслуживающих ту или иную группу потребностей или отнесенных к той или иной технологической стратегии.

Построение образовательных траекторий и планов в области профессионального самоопределения

  • Предпрофессиональные пробы в реальных и / или модельных условиях, дающие представление о деятельности в определенной сфере.

Физическая культура

Физическая культура как область знаний

История и современное развитие физической культуры

  • Физическая культура в современном обществе.
  • Современные виды спорта

Физическая культура человека

  • Здоровье и здоровый образ жизни. Контроль и наблюдение за состоянием здоровья, физическим развитием и физической подготовленностью. Способы двигательной (физкультурной) деятельности.

Организация и проведение самостоятельных занятий физической культурой

  • Подготовка к занятиям физической культурой (выбор мест занятий, инвентаря и одежды, планирование занятий с разной функциональной направленностью). Подбор упражнений и составление индивидуальных комплексов для утренней зарядки, физкультминуток, физкультпауз, коррекции осанки и телосложения.

Оценка эффективности занятий физической культурой

  • Самонаблюдение и самоконтроль. Оценка эффективности занятий. Оценка техники осваиваемых упражнений, способы выявления и устранения технических ошибок. Измерение резервов организма (с помощью простейших функциональных проб).

Учебные материалы

Рабочий лист ученика

Загрузите и просмотрите эти материалы или разошлите их учащимся в формате HTML-страницы или документа PDF, который можно распечатать.