6. Практическая работа «Сборка модели с ременной или зубчатой передачей»
ЦЕЛЕВОЙ БЛОК
Образовательная организация: ГБОУ Школа № 1362
Учитель: Ахметов Рустам
Дата проведения:
Модуль: Основы робототехники
Тема урока: Практическая работа «Сборка модели с ременной или зубчатой передачей»
Цель урока: Создать условия для формирования у обучающихся практических навыков конструирования механизмов с заданным передаточным числом и экспериментального определения зависимости между передаточным отношением и выигрышем в силе или скорости.
Планируемые результаты:
- Личностные: развитие любознательности и интереса к техническому творчеству; формирование навыков сотрудничества при работе в парах; воспитание аккуратности и ответственности при работе с техническими устройствами.
- Предметные: приобретение навыков конструирования механизмов с ременной и зубчатой передачей; умение измерять и рассчитывать передаточное отношение; понимание зависимости между передаточным числом и выигрышем в силе или скорости.
- Метапредметные:
- Регулятивные УУД: умение планировать последовательность действий для сборки механизма; развитие навыков самоконтроля и самопроверки.
- Коммуникативные УУД: развитие умения работать в паре, согласовывать действия для достижения общего результата.
- Познавательные УУД: развитие навыков экспериментального исследования; умение анализировать результаты эксперимента и делать выводы.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ БЛОК
Задачи урока:
- Закрепить знания о видах механических передач и их свойствах
- Научить собирать модели с ременной и зубчатой передачей
- Сформировать умение конструировать механизмы с заданным передаточным числом
- Развивать навыки экспериментального определения передаточного отношения
- Научить измерять и анализировать выигрыш в силе или скорости при разных передаточных числах
- Формировать умение применять математические расчеты при конструировании механизмов
Тип урока: урок-практикум
Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение:
- Робототехнические конструкторы с набором деталей для создания механических передач
- Моторы, батарейные блоки или аккумуляторы
- Инструкционные карты со схемами сборки различных передач
- Мультимедийный проектор, экран
- Презентация с примерами механических передач
- Рабочие листы для фиксации результатов измерений
- Линейки, транспортиры, секундомеры
- Грузики разной массы для тестирования силовых характеристик
- Тахометр (при возможности) или метки для визуального подсчета оборотов
- Динамометр для измерения силы (при наличии)
ОРГАНИЗАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНЫЙ БЛОК
Образовательные технологии: проблемное обучение, исследовательская деятельность, обучение в сотрудничестве.
Межпредметные связи:
- Физика: экспериментальное определение передаточного отношения, сила, скорость, работа
- Математика: расчет скорости вращения выходного вала по входному, пропорциональные зависимости, отношения величин
Основные понятия: механическая передача, зубчатая передача, ременная передача, передаточное число, редуктор, мультипликатор, крутящий момент, угловая скорость, выигрыш в силе, выигрыш в скорости.
| 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 и постановка задачи (5 мин) | Напоминает о механических передачах, изученных на прошлом уроке. Задает вопросы: “Что такое передаточное число?”, “От чего зависит выигрыш в силе или скорости?” Формулирует задачи практической работы. | Отвечают на вопросы, вспоминают материал прошлого урока, формулируют цели работы. | Актуализация имеющихся знаний, подготовка к практической работе |
| 3. Инструктаж по выполнению практической работы (7 мин) | Объясняет порядок выполнения работы: 1) Сборка механизма с зубчатой передачей по инструкции; 2) Измерение передаточного отношения; 3) Тестирование на выигрыш в силе или скорости; 4) Сборка механизма с ременной передачей; 5) Сравнение характеристик. Объясняет методику измерений и заполнения таблиц результатов. | Слушают инструкцию, задают уточняющие вопросы, изучают инструкционные карты и рабочие листы. | Понимание порядка выполнения практической работы |
| 4. Организация работы в парах (3 мин) | Делит класс на пары, раздает конструкторы, инструкционные карты и рабочие листы. Помогает распределить обязанности в парах. | Объединяются в пары, распределяют роли, готовят материалы для работы. | Формирование навыков сотрудничества |
| 5. Практическая работа “Сборка модели с зубчатой передачей” (15 мин) | Консультирует учащихся, следит за правильностью сборки, помогает преодолевать возникающие трудности. Напоминает о необходимости точного следования инструкции для обеспечения заданного передаточного числа. | Собирают модель с зубчатой передачей по инструкции, подсчитывают количество зубьев шестерен, определяют передаточное число. | Формирование практических навыков конструирования зубчатой передачи |
| 6. Экспериментальная часть: исследование зубчатой передачи (10 мин) | Объясняет методику проведения эксперимента: а) измерение числа оборотов входного и выходного валов за одно и то же время; б) определение выигрыша в силе при подъеме груза. Помогает с проведением измерений. | Подключают мотор к модели, проводят измерения, заполняют таблицу результатов. Рассчитывают экспериментальное значение передаточного числа, сравнивают с теоретическим. | Развитие навыков экспериментального исследования механизмов |
| 7. Физкультминутка (2 мин) | Проводит динамическую паузу с упражнениями для снятия усталости глаз и напряжения рук. | Выполняют упражнения. | Снятие физического напряжения |
| 8. Практическая работа “Сборка модели с ременной передачей” (12 мин) | Объясняет особенности сборки ременной передачи, обращает внимание на натяжение ремня и выбор шкивов нужного диаметра для обеспечения заданного передаточного числа. | Разбирают предыдущую модель и собирают новую с ременной передачей, измеряют диаметры шкивов, рассчитывают передаточное число. | Формирование практических навыков конструирования ременной передачи |
| 9. Экспериментальная часть: исследование ременной передачи (10 мин) | Координирует проведение экспериментов с ременной передачей, предлагает сравнить её с зубчатой по эффективности передачи вращения. | Проводят те же эксперименты, что и с зубчатой передачей, заполняют таблицу результатов. Сравнивают эффективность двух типов передач. | Углубление понимания свойств различных типов механических передач |
| 10. Решение экспериментальной задачи (8 мин) | Предлагает задачу: сконструировать механизм с передаточным числом 1:3 (ученики сами выбирают тип передачи). Консультирует, наблюдает за работой. | Подбирают подходящие шестерни или шкивы, конструируют механизм с заданным передаточным числом, проверяют его экспериментально. | Развитие навыков применения знаний для решения конструкторских задач |
| 11. Представление и обсуждение результатов (7 мин) | Организует представление результатов работы пар, сравнение полученных данных. Задает вопросы: “Какая передача обеспечивает больший выигрыш в силе?”, “При какой передаче выше скорость вращения?” | Представляют результаты своих измерений, сравнивают с результатами других пар, объясняют различия, отвечают на вопросы. | Развитие коммуникативных навыков, обобщение результатов эксперимента |
| 12. Закрепление материала: межпредметная связь с математикой (5 мин) | Предлагает решить задачу: “Если входной вал делает 120 оборотов в минуту, а передаточное число механизма 1:4, то какова скорость вращения выходного вала?” | Решают задачу, применяя математические формулы, проверяют результаты друг у друга. | Закрепление межпредметных связей с математикой |
| 13. Рефлексия (3 мин) | Предлагает учащимся оценить свое понимание материала и успешность выполнения практической работы с помощью приема “Светофор”: зеленый - все понятно, желтый - есть вопросы, красный - многое непонятно. Просит каждого назвать одно новое открытие, сделанное на уроке. | Оценивают свою работу на уроке, делятся впечатлениями и новыми знаниями. | Развитие навыков самооценки и рефлексии |
| 14. Домашнее задание (3 мин) | Объясняет домашнее задание: 1) Нарисовать схему механизма с комбинированной передачей (зубчатой и ременной), рассчитать его передаточное число; 2) Найти примеры использования различных передач в бытовой технике. | Записывают домашнее задание, задают уточняющие вопросы. | Понимание домашнего задания |
| 15. Подведение итогов урока (3 мин) | Обобщает результаты практической работы, акцентирует внимание на зависимости между передаточным числом и выигрышем в силе или скорости, выставляет оценки. | Слушают, задают вопросы. | Осознание результатов урока |
Диагностика результатов:
- Оценка правильности сборки механизмов с заданным передаточным числом
- Анализ точности проведенных измерений и расчетов
- Оценка заполнения рабочих листов с результатами экспериментов
- Наблюдение за активностью учащихся в процессе практической работы
- Оценка умения применять теоретические знания для решения практических задач
- Анализ ответов на вопросы при обсуждении результатов
- Оценка самостоятельности в решении экспериментальной задачи