Набор «Простые механизмы»

Машинка

Изучение оси с колесом как простейшей машины для физического определения силы трения.

30-45 мин.
Начальный уровень
Классы 3–4
go-cart-connect

1. Установление взаимосвязей

5-10 мин.

Дима и Катя любят ходить на ярмарку. Им очень нравится кататься на машинках. Так весело ездить по кругу, махать рукой друзьям и родным, но на треке нужно быть осторожным — не всеми машинками легко управлять.

Вы когда-нибудь пробовали управлять машинкой?
Что вам нравится в машинках больше всего?
Какие простые механизмы нужны для того, чтобы машинка двигалась и поворачивала?

Давайте соберем машинку!

go-cart-connect

2. Конструирование

10-15 мин.

1. Сначала соберите модель машинки В5 и попробуйте управлять ею.
Используйте Инструкции по сборке B, страницы с 22 по 30, шаги с 1 по 13.

После того как вы построили модель машинки В5, сделайте следующее:

  • При необходимости ученикам нужно напомнить, что трение (см. раздел «Словарик») может оказывать влияние на движение. Если колеса расположены слишком близко к корпусу модели, они не могут свободно вращаться.
  • Убедитесь, что фигурка Димы или Кати надежно закреплена.
go-cart-building-instructions-front

Подсказка
При испытании машинки используйте обе руки, чтобы удерживать все четыре колеса на дорожке. Одна рука должна находиться на задней части машинки, а вторая на руле.

go-cart-hands

3. Рефлексия

10-15 мин.

2. Отметьте, какой тип оси используется для передних колес.

two-wheels-and-axles

В модели В5 используется одиночная фиксированная ось.

3. Внимательно посмотрите на картинки моделей и сравните модель В5 с моделью В6.
• Обведите отличия кружком.
• Что вы заметили? Объясните, чем отличаются модели.
Ученики должны заметить, что в передних колесах используются разные оси. В модели В5 используется одиночная ось, а в модели В6 — отдельные оси.

4. Теперь внимательно посмотрите на картинки моделей и сделайте прогноз.
Если сравнивать модель В5 и модель В6, мне кажется, что легче управлять машинкой (В5/В6).
Попросите учеников рассказать своими словами о влиянии разных осей на движение машинки. Правильный прогноз — модель В6. Но на данном этапе не так важно, дадут ли ученики правильный ответ, — важно, чтобы они сделали прогноз, который впоследствии можно было бы проверить..

5. Испытайте модель В5.
Ученики наблюдают и исследуют управление моделью при движении по прямой и на резких поворотах. Пусть они попробуют выполнить задание несколько раз, чтобы убедиться в том, что их наблюдения верны.

Ученики заметят, что моделью В5 намного легче управлять при движении по прямой. Они также заметят, что им сложно управлять ею на резких поворотах или при зигзагообразном движении, поскольку колеса не могут´вращаться на разных скоростях. Одно колесо будет всегда скользить на поворотах. Ученики должны записать свои ответы в таблицу.

Примечание.
По возможности сохраните модель В5, для того чтобы ученики могли сравнить ее с моделью В6.

6. Соберите модель В6 и попробуйте управлять ею.
Соберите модель В6 и попробуйте управлять ею. Используйте Инструкции по сборке B, страницы с 32 по 40, шаги с 1 по 13.
Попросите учеников назвать детали, пока они рассматривают модель

go-cart-building-instructions-front

7. Испытайте машинку модели В6.
Ученики наблюдают и исследуют управление моделью при движении по прямой и на резких поворотах. Пусть они попробуют выполнить задание несколько раз, для того чтобы убедиться в том, что их наблюдения верны.

Ученики заметят, что машинка В6 очень легко управляется как при движении по прямой линии, так и при зигзагообразном движении с резкими поворотами. Благодаря отдельным осям колеса могут поворачиваться с различной скоростью. Ученики должны записать свои ответы в таблицу.

8. Сделайте вывод и проверьте свой прогноз.
Машинка В6 поворачивает легче потому, что в ней используются отдельные оси.

4. Развитие

10-15 мин.

Учеников просят построить испытательную дорожку и изучить движение машинок. Ученикам также предлагается перестроить машинку, чтобы, например, исследовать эффект использования отдельных осей в задних колесах или использования разных колес. Они должны записать свои наблюдения.

Примечание.
Для этапа «Развитие» не предусмотрено никаких инструкций по сборке.

Предложите ученикам описать своими словами влияние использования различных колес и осей на движение машинки, задавая им наводящие вопросы:

  • Расскажите, что случилось, когда вы попытались управлять машинкой?
  • Насколько легко/сложно вам было управлять машинкой на испытательной дорожке? Что вы думаете об этом?
  • Расскажите, как работает модель.
  • Что вы сделали для того, чтобы убедиться, что ваши наблюдения верны?

Желательно, чтобы ученики нарисовали разные знакомые им машины и механизмы, в которых используются колеса и оси. Для вдохновения прочитайте и продемонстрируйте раздел «Общие сведения: Колеса и оси».

Дополнительно
С более подготовленными учащимися можно рассмотреть колеса как ролики или изучать колесо и ось на примере лебедки. Колеса работают не только при движении по земле. Например, в роликовых конвейерах колеса используются для облегчения перемещения предметов. В лебедке действие колеса воплощается круговым движением рукоятки.

В помощь преподавателю

На этом занятии ученики будут строить и испытывать модели, использующие:
• одиночную фиксированную ось
• отдельные оси

  • Набор «Простые механизмы» (рекомендуется использовать один набор для двух учащихся)
  • Плоская поверхность или испытательная дорожка для движения моделей по прямой, для поворотов и зигзагообразного движения

Естественные науки
Общие навыки исследовательской деятельности:

  • Ученики овладевают навыками выполнения научного исследования.
  • Ученики планируют и выполняют простое исследование.
  • Ученики используют простое оборудование и средства для сбора данных и расширения своих возможностей изучения окружающего мира.
  • Ученики используют данные для объяснения явления.
  • Ученики взаимодействуют в процессе исследования и обсуждения.
  • Ученики развивают свое представление о научном поиске.
  • Ученики узнают, что научные исследования предполагают постановку вопроса и ответ на него, а также сравнение ответа с известными научными данными.
  • Ученики используют различные виды исследований, в зависимости от того, на какие вопросы они пытаются найти ответ. К таким типам исследований относятся описание объектов, событий и организмов, их классификация и проведение испытания (эксперимента).
  • Ученики узнают, что ученые объясняют явления на основании наблюдений (фактических данных) и того, что они уже знают о мире (научное знание). Хорошее объяснение явления должно базироваться на данных различных исследований.

Физика:

  • Ученики развивают свои представления о положении и перемещении объектов.
  • Ученики узнают, что положение объекта можно описать, указав его расположение по отношению к другому объекту.
  • Ученики формулируют простую задачу.
  • Ученики предлагают решение.
  • Ученики применяют предложенные решения.
  • Ученики оценивают изделие или его проект.

Технология:

  • Ученики обсуждают проблему, проект и способы его воплощения.
  • Ученики развивают знания о науке и технике.
  • Формулировка задачи или проблемы.
  • Двумерное и трехмерное моделирование.
  • Тестирование и оценка результата.
  • Доработка и модернизация.
  • Соблюдение конструктивных ограничений.

Математика
Геометрия:

  • Построение и изображение геометрических объектов.
  • Построение трехмерных объектов по их двухмерным изображениям.
  • Создание двухмерного изображения трехмерного объекта.

Вычисления:

  • Прогнозирование результата простых экспериментов и проверка прогнозов.

Анализ данных и вероятность:

  • Сбор данных с использованием наблюдений, опросов и экспериментов.

Учебные материалы

Рабочий лист ученика

Download to view and share the student worksheet.

Поделиться через:

Класс GoogleКласс Google