Доклад к презентации Легоконструирование

Слайд №1

«Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем» - такое определение дает всем известная Википедия. В общем виде это достаточно сложная дисциплина, которая вбирает в себя научные знания из электроники, механики и программирования.

Слайд №2

Не посвященным может показаться, что робототехника находится где-то далеко от повседневной жизни. Но давайте задумаемся. Электрический чайник на кухне. Все знают, что при нагревании до определенной температуры чайник автоматически отключается. Как же это происходит? Все очень просто. Определенный датчик регистрирует достижение температуры в 100 градусов по шкале Цельсия. О данном факте узнает микропроцессор (если это можно так назвать), который в свою очередь посылает сигнал о необходимости разомкнуть электрическую цепь. Конечно, пример с чайником сильно преувеличен. Ведь робот начинается с процессора. А какой же процессор в чайнике?! Но, тем не менее, робот - это еще и какие-либо автоматические действия.

В наиболее полном смысле робототехника применяется на предприятиях различной сферы для автоматизации процессов. Нельзя забыть и о применение роботехники в космических аппаратах. Здесь без роботехники обойтись просто невозможно.

В образовании применяют различные робототехнические комплексы, например Mechatronics Control Kit, Festo Didactic, LEGO Mindstorms и другие. В нашей стране наиболее распространен последний из перечисленных роботехнических комплексов. Существуют различные варианты наборов: «Индустрия развлечений. ПервоРобот», «ПервоРобот NXT», «Энергия, работа, мощность», «Технология и физика», «Возобновляемые источники энергии».

Слайд №3

Для более успешного применения образовательной робототехники была разработана специальная методическая литература:

1. Автоматизированные устройства. ПервоРобот. Книга для учителя. К книге прилагается компакт-диск с видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO Group, перевод ИНТ, - 134 с., илл.

2. Возобновляемые источники энергии. Книга для учителя. LEGO Group, перевод ИНТ, -122 с., илл.

3. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.

4. Технология и информатика: проекты и задания. ПервоРобот. Книга для учителя. - М.:ИНТ. - 80 с.

5. Технология и физика. Книга для учителя. LEGO Educational/ Перевод на русский -

6. Энергия, работа, мощность. Книга для учителя. LEGO Group, перевод ИНТ, - 63 с.

Слайд №5

Применение в образовании роботехнических комплексов происходит в виде дополнительного кружка или применяются на уроках.

Новые стандарты обучения обладают отличительной особенностью ориентацией на результаты образования, которые рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода. Такую стратегию обучения помогает реализовать образовательная среда Лего.

В рамках школьного урока роботехнические комплексы Лего могут применяться по следующим направлениям:

· Демонстрация;

· Фронтальные лабораторные работы и опыты;

· Исследовательская проектная деятельность.

Слайд №7

На уроках физики одно из применений - это демонстрация законов и явлений. В процессе активной работы детей по конструированию, исследованию, постановке вопросов и совместному творчеству не только существенно улучшаются «традиционные» результаты, но и открывается много дополнительных интересных возможностей. Работая группами, дети, независимо от их подготовки, могут строить модели и при этом обучаться, получая удовольствие.

Слайд №8

Конструкторы, которые используются для изготовления моделей:

1.Возобновляемые источники энергии

2.Индустрия развлечений.

3.Пневматика

4.Технология и физика

5.Энергия, работа, мощность

Слайд №9

На уроках, дети, создавая модели, могут проводить различные исследования, связанные с робототехникой, выполнять фронтальные лабораторные работы и опыты, помогать учителю проводить демонстрационный эксперимент. На уроках физики в 7 классе, при помощи конструктора ЛЕГО, рассмотреть понятие механической работы, мощности, при объяснении темы «Механическая работа, мощность». На уроке по теме «Простые механизмы» наглядно рассмотреть рычаги, блоки, ременные и зубчатые передачи.

Конструкторы LEGO позволяют доступно объяснить темы: простые механизмы, различные силы, физические явления. При встрече с новым физическим понятием можно прочувствовать его, сформировать достоверное представление об его физической сущности. Конструктор позволяет поставить свой собственный эксперимент.

Слайд №10

1. Введение

Для кого предназначен этот набор?

Для использования этого набора на занятиях учителю не

требуется специальной научно-технической подготовки.

Работая парами, дети от 8 лет и старше, независимо от их

знаний, смогут собирать, исследовать и изучать модели,

получая при этом удовольствие.

По таблице основных тем и учебных целей определите, какие

из тем, представленных в «Книге для учителя», соответствуют

вашей учебной программе.

Для чего предназначен этот набор?

В наборе «2009686. Технология и физика» содержится

оборудование, позволяющее ставить перед детьми

соответствующие «научные» задачи, так что они имеют

возможность ощутить себя юными учеными, инженерами

и конструкторами.

В процессе работы дети задают вопросы «А что если…?»,

делают предположения и выдвигают гипотезы, затем проводят

испытания созданных ими моделей, записывают результаты

и представляют свои открытия.

В работе с этим набором дети учатся:

• творчески подходить к задачам (умение объяснять, как все

работает);

• показывать взаимосвязь между причиной и следствием;

• разрабатывать и создавать модели, отвечающие

определенным критериям;

• проверять идеи, основываясь на результатах наблюдений

и измерений;

• ставить задачи, которые можно решить научными методами;

• размышлять над тем, как найти ответ на вопрос,

и придумывать новые возможности развития идей;

• предполагать, что могло бы произойти, и проверять

различные варианты;

• проводить «чистый» эксперимент, меняя отдельные

параметры, и наблюдать или измерять результаты;

• производить систематические наблюдения и измерения;

• представлять данные в форме диаграмм, чертежей, таблиц,

графиков и т.д.;

• определять, согласуются ли выводы с предварительными

оценками и возможны ли дальнейшие прогнозы;

• при повторении пройденного материала выделять важные

моменты и устранять недоработки.

.

Как работать с набором?

Набор для конструирования 9686

В набор входит 396 элементов, в том числе двигатель и

цветные технологические карты для сборки 14 основных

моделей (main models) и 37 базовых 9 (Principle Models).

Некоторые технологические карты предназначены для

использования с другими наборами ЛЕГО.

К набору прилагается сортировочный лоток и перечень всех

элементов набора. Упакован в прочную синюю коробку с

прозрачной крышкой.

Технологические карты

Для стимулирования совместного творчества учащихся

разработаны Технологические карты по сборке только

одной половины модели. Над моделью одновременно

трудятся два ученика, и каждый из них работает с отдельной

Технологической картой (А или В), создает свою собственную

подсистему (половинку модели), после чего собирает вместе

с напарником обе половинки в единое целое - более сложную

модель с расширенными возможностями.

В Технологической карте В предлагаются варианты

дальнейшего развития работы для обоих учеников

(обозначены красными цифрами).

Базовые модели

Работая с базовыми моделями, учащиеся постигают основные

механические и конструктивные принципы, заключенные

в механизмах и конструкциях, с которыми они сталкиваются

каждый день. Эти небольшие модели легко построить,

и каждая из них наглядно и доступно демонстрирует принципы

работы механизмов и конструкций.

Последовательно переходя от занятия к занятию, пользуясь

Технологическими картами и Рабочими бланками, ребята сами

будут открывать эти принципы и проверять их на практике,

фиксировать и с интересом обсуждать результаты своей

работы. В Материалах для учителя предлагаются ответы

на вопросы из Рабочих бланков учеников.

На занятиях с базовыми моделями ученики получат

возможность понять и научатся применять механические

и конструктивные принципы, которые встретятся им

в основных моделях.

Материалы для учителя

В материалах для учителя приводится теоретическая

информация, полезные советы и пояснения, необходимые

для работы в классе. Ко всем занятиям составлен

словарик специфической активной лексики, перечислены

материалы, которые могут понадобиться при их проведении,

предлагаются вопросы и ответы, а также идеи для дальнейших

исследований.

Занятия строятся в соответствии с развиваемой Отделом

образования LEGO концепцией о четырех составляющих

в организации учебного процесса: Установление взаимосвязей,

Конструирование, Рефлексия и Развитие. Такой подход

позволяет детям легко и естественно продвигаться вперед

и добиваться своих целей в процессе игр-занятий.__

Как организовать работу в классе?

Порядок проведения занятий

Начните с базовых тем: Простые машины, Механизмы

и конструкции. Пусть ученики сначала усвоят некоторые или

все базовые принципы - это поможет им понять заложенные

в моделях идеи.

Выберите темы в соответствии с учебной программой.

Включайте занятия в уроки по этим темам, чтобы ученики

разобрались в принципах, представленных в Материалы для

учителя и Рабочих бланках.

По завершении темы проведите соответствующее занятие

из раздела «Творческие задания», это поможет вам понять,

насколько хорошо дети усвоили материал и способны ли они

применять свои знания на практике.

Объем учебного времени

Два ученика должны собрать, испытать, изучить, оценить

возможности и разобрать каждую из основных моделей

в течение 45 минут. На проведение творческих занятий

по проектированию и изготовлению моделей лучше отвести

сдвоенный урок.

Как обращаться с Технологическими картами?

Мы советуем хранить Технологические карты в отдельных

пластиковых конвертах в папках-скоросшивателях, чтобы

в начале каждого занятия они были у вас под рукой.

Пригодна ли классная комната для работы

с конструкторами ЛЕГО?

Да, несомненно! Может потребоваться некоторая

перестановка, например, сдвинуть столы в сторону, чтобы

модели могли свободно ездить по полу. Или же придется

установить настольный вентилятор, создающий ветер,

возможно понадобятся фены для проведения регаты .

и т.д. В идеале, в классе следует иметь компьютер (или

компьютеры), чтобы ученики могли изучать анимированные

действия Кати и Димы.

Дети должны работать, расположившись друг около друга

или лицом друг к другу. Для сборки очень удобны стойки типа

буфетных, которые будут также останавливать движущиеся

по полу модели. Для хранения коробок с наборами (плашмя)

и незаконченных моделей поверх них весьма пригодились бы

шкафы или полки.

Все остальное, что может потребоваться для урока, - это

обычное оборудование каждого класса, оно перечислено

в начале описания каждого занятия.

Работайте и получайте удовольствие!

Простые машины. Рычаг

Из всех простых механизмов чаще всего, наверное, используется рычаг. Рычаг - это жесткий

стержень или твердый предмет, который служит для передачи силы.

С помощью рычага можно изменять прикладываемую силу (усилие), направление и расстояние перемещения. В каждом рычаге обязательно присутствуют усилие, опора (или ось вращения) и нагрузка (груз).

В зависимости от их взаимного расположения различают рычаги первого, второго и третьего рода.