5. Механическая передача, её виды
Образовательная организация: ГБОУ Школа № 1362
Учитель: Ахметов Рустам
Дата проведения:
Модуль: Основы робототехники
Тема урока: Механическая передача, её виды
Цель урока: Создать условия для формирования у обучающихся представлений о механических передачах, их видах и применении в робототехнических конструкциях.
Планируемые результаты:
- Личностные: формирование познавательного интереса к изучению механизмов; развитие технического мышления; воспитание аккуратности при работе с механизмами.
- Предметные: овладение знаниями о различных видах механических передач; умение определять вид передачи и её свойства; приобретение навыков сборки простейших механических передач из деталей конструктора.
- Метапредметные:
- Регулятивные УУД: умение планировать этапы сборки механизма; способность анализировать результаты работы и вносить необходимые коррективы.
- Коммуникативные УУД: развитие умения объяснять принцип работы механической передачи; аргументировать выбор конкретного вида передачи для решения задачи.
- Познавательные УУД: развитие навыков наблюдения за работой механизмов; способность устанавливать причинно-следственные связи между конструкцией передачи и её свойствами.
Задачи урока:
- Сформировать понимание принципов действия механических передач
- Познакомить с основными видами механических передач (зубчатая, ременная, цепная) и их свойствами
- Научить определять передаточное число различных механических передач
- Развивать навыки конструирования простейших механизмов из деталей робототехнического конструктора
- Формировать умение применять знания из физики и математики при работе с механическими передачами
Тип урока: комбинированный (изучение нового материала + практическая работа)
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение:
- Робототехнические конструкторы с набором деталей для создания механических передач
- Демонстрационные модели различных видов механических передач
- Мультимедийный проектор, экран
- Презентация “Механические передачи в робототехнике”
- Видеоролики, демонстрирующие работу различных механизмов
- Схемы сборки простейших механических передач
- Рабочие листы для практической работы
- Линейки, транспортиры
- Тахометр для измерения скорости вращения (при наличии)
Образовательные технологии: проблемное обучение, исследовательская деятельность, обучение в сотрудничестве, информационно-коммуникационные технологии.
Межпредметные связи:
- Физика: преобразование движения, понятие о механической передаче, трение в механизмах
- Математика: расчет передаточных чисел, угловые скорости, отношение величин
Основные понятия: механическая передача, зубчатая передача, ременная передача, цепная передача, шестерня, звездочка, ведущее колесо, ведомое колесо, передаточное число, редуктор, мультипликатор.
| Этап урока | Деятельность учителя | Деятельность ученика | Планируемые результаты |
|---|---|---|---|
| 1. Организационный момент (2 мин) | Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, организует рабочее пространство. | Готовятся к уроку, проверяют наличие необходимых принадлежностей. | Психологическая готовность к занятию |
| 2. Актуализация знаний (5 мин) | Организует беседу о механизмах, которые учащиеся видели в повседневной жизни: “Какие механизмы вы знаете?”, “Для чего они нужны?”. Демонстрирует различные механизмы (велосипед, часы, миксер). | Участвуют в беседе, приводят примеры известных им механизмов, отвечают на вопросы. | Актуализация имеющихся знаний, подготовка к восприятию новой информации |
| 3. Мотивация и целеполагание (3 мин) | Демонстрирует проблемную ситуацию: показывает робота, которому нужно увеличить силу вращения колес без изменения мощности мотора. Задает вопрос: “Как решить эту задачу?” | Выдвигают предположения, обсуждают возможные решения, приходят к необходимости изучения механических передач. | Формирование познавательного интереса, осознание цели урока |
| 4. Изучение нового материала: понятие о механической передаче (7 мин) | Объясняет понятие механической передачи, её назначение (передача вращательного движения, изменение скорости вращения, преобразование движения). Демонстрирует слайды презентации. | Слушают объяснение, записывают определение механической передачи, её назначение и основные функции. | Формирование представления о механической передаче |
| 5. Изучение нового материала: виды механических передач (12 мин) | Рассказывает о видах механических передач с демонстрацией моделей и видеороликов: - Зубчатая передача (прямозубая, косозубая) - Ременная передача - Цепная передача. Объясняет особенности каждого вида, преимущества и недостатки, области применения. | Внимательно слушают, делают записи в тетрадях, зарисовывают схемы различных видов передач, задают уточняющие вопросы. | Понимание различий между видами механических передач |
| 6. Межпредметная связь с физикой (5 мин) | Объясняет физические принципы работы механических передач: преобразование движения, передача усилия, трение в механизмах. | Устанавливают связи между полученными знаниями по физике и принципами работы механических передач. | Осознание физических основ работы механизмов |
| 7. Межпредметная связь с математикой (8 мин) | Объясняет понятие передаточного числа, демонстрирует формулы для расчета передаточного отношения (i = z₂/z₁ = ω₁/ω₂ = d₂/d₁), решает примеры на доске. | Записывают формулы, решают простые задачи на расчет передаточного числа, определяют направление вращения шестерен. | Понимание математической основы механических передач |
| 8. Физкультминутка (2 мин) | Проводит динамическую паузу с имитацией движения шестеренок. | Выполняют упражнения, имитируя движение механизмов. | Снятие усталости |
| 9. Практическая работа “Сборка простейших механических передач” (15 мин) | Объясняет задание: собрать из конструктора предложенные виды механических передач (зубчатую, ременную), определить их передаточное число. Раздает схемы и инструкционные карты. Консультирует учащихся в процессе работы. | Работают в парах, собирают механические передачи по инструкции, тестируют их работу, определяют передаточное число, заполняют рабочие листы. | Формирование практических навыков сборки механических передач |
| 10. Исследовательское задание (7 мин) | Предлагает исследовательское задание: сравнить два варианта зубчатой передачи с разными передаточными числами и измерить скорость вращения ведомого колеса при одинаковой скорости вращения ведущего. | Собирают две передачи с разными передаточными числами, проводят измерения, записывают результаты, делают выводы. | Развитие исследовательских навыков, понимание зависимости скорости вращения от передаточного числа |
| 11. Обсуждение результатов практической работы (5 мин) | Организует обсуждение результатов работы, задает вопросы: “Какие трудности возникли при сборке?”, “Как изменяется направление вращения в зубчатой передаче?”, “Как передаточное число влияет на скорость и силу вращения?” | Представляют результаты своей работы, демонстрируют собранные механизмы, отвечают на вопросы, участвуют в обсуждении. | Закрепление полученных знаний и навыков |
| 12. Задача на применение знаний (5 мин) | Предлагает решить практическую задачу: “Как с помощью механической передачи сделать так, чтобы робот ехал медленнее, но с большей силой тяги?” | Обсуждают задачу, предлагают решения, объясняют свой выбор конкретного вида передачи и передаточного числа. | Развитие навыков применения знаний для решения практических задач |
| 13. Закрепление изученного материала (5 мин) | Проводит фронтальный опрос: “Какие виды механических передач мы изучили?”, “Как определить передаточное число?”, “В каких случаях применяется зубчатая/ременная/цепная передача?” | Отвечают на вопросы, демонстрируют понимание материала. | Систематизация полученных знаний |
| 14. Рефлексия (3 мин) | Предлагает учащимся оценить свое понимание темы с помощью приема “Незаконченное предложение”: “Сегодня я понял…”, “Мне было интересно…”, “Мне было трудно…” | Завершают предложения, анализируют свою работу на уроке. | Развитие навыков самооценки и рефлексии |
| 15. Домашнее задание (2 мин) | Объясняет домашнее задание: 1) Найти примеры использования различных механических передач в бытовых устройствах; 2) Решить задачи на расчет передаточных чисел (выдается на карточках). | Записывают домашнее задание, задают уточняющие вопросы. | Понимание домашнего задания |
| 16. Подведение итогов урока (3 мин) | Обобщает изученный материал, отмечает успехи учащихся, выставляет оценки. | Слушают, задают возникшие вопросы. | Осознание результатов урока |
- Оценка ответов учащихся на вопросы во время фронтального опроса
- Наблюдение за работой учащихся во время практической части
- Анализ правильности сборки механических передач
- Проверка заполнения рабочих листов и правильности расчета передаточных чисел
- Оценка активности участия в обсуждениях и решении задач
- Анализ рефлексивных высказываний учащихся