План-конспект НОД по конструированию из Lego гоночной машины
план-конспект

План урока по робототехнике

Тема урока:

Скорость. Конструирование гоночной машины.

Цель: Изучить факторы, влияющие на скорость машины.

Задачи:

1. Добиться того, чтобы каждый ученик создал гоночный автомобиль.
2. Добиться того, чтобы каждый ученик усвоил понятие «скорость».
3. Добиться того, чтобы каждый ученик запрограммировал гоночный автомобиль для изучения факторов, влияющих на скорость.
4. Добиться того, чтобы каждый ученик задокументировал в тетрадь  и представил способы увеличения скорости.

1. Введение (5 минут)

Приветствие детей.

План урока с таймингом для детей.

Проверка наличия тетради и ручки, набора WeDo.

Объявление системы оценивания на уроке.

2. Теория (10 минут)

Просмотр видеоролика про создание гоночных автомобилей, объяснение понятия «скорость», «единица скорости».

Вступительный ролик

Автомобили позволяют нам быстрее добраться из одной точки в другую. Но когда-то автомобили передвигались медленнее, чем лошади.

Чтобы улучшить конструкцию, разработчики автомобилей искали элементы, которые могли бы повлиять на скорость автомобиля.

Инженеры изучали все компоненты автомобиля, чтобы спроектировать более мощные двигатели и механизмы.

Инженеры улучшали колеса и шины и изменяли их размеры и материалы.

Сегодня автомобили могут двигаться быстрее 400 км/ ч.

Скорость – мера того, насколько быстро объект двигается по отношению к точке отсчета.

- физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направления движения предмета.

Скорость рассчитывается путем деления расстояния на время в пути.

Единица скорости – скорость равномерного движения, при котором движущийся объект за 1 секунду проходит путь, равный 1 метр.

3. Беседа (5 минут)

1. Что такое скорость?

Скорость – это физическая величина, позволяющая сказать насколько быстро объект двигается по отношению к точке отсчета.

2. Что такое единица скорости?

Единица скорости — это всегда расстояние, пройденное за определенное время.

3.Как можно измерить скорость объекта?
Скорость определяется путем деления пройденного расстояния на затраченное время.

1.Какие улучшения были сделаны, чтобы заставить автомобили ездить быстрее?
Есть много факторов, которые могут повлиять на скорость автомобиля. Размер колес, мощность двигателя, шестерни, аэродинамика и вес — наиболее распространенные из них. Цвет автомобиля, марка или водитель не должны рассматриваться в качестве потенциальных элементов для исследования.

2.Какие элементы могут влиять на время, необходимое для наиболее быстрого перемещения автомобиля на некоторое расстояние?
Ответ на этот вопрос должен обеспечить предварительное представление о понимании учащимися содержания задания. Это означает, что в начале урока ответы учащихся могут быть неверными. Тем не менее к концу урока учащиеся должны дать точный ответ на этот вопрос.

3.Какой вывод можно сделать о взаимосвязи между размером колеса и временем, необходимым для того, чтобы автомобиль проехал определенное расстояние?
Чем больше размер колеса, тем быстрее автомобиль будет проезжать данное расстояние, если все остальные параметры остаются постоянными.

4.Что можно сказать о конфигурации шкива и его влиянии на скорость автомобиля?
Одна из конфигураций шкива позволяет автомобилю двигаться быстрее, а другая снижает скорость автомобиля.

4. Сбор автомобиля по схеме (25 минут)

В качестве модуля привода в данном проекте используется шкив.

5. Теория (10 минут)

Опрос:

 Шкив – колесо, у которого на окружность есть канавка и обод; вращающаяся деталь ременной передачи (открытой и перекрестной).

Он передает нагрузку с оси на ремень или наоборот.

Ремень в этом случае называется гибкой связью.

Систему шкивов можно собрать в двух различных положениях: положение для снижения скорости (маленький шкив и большой шкив) или положение для нормальной скорости (два больших шкива).

Программирование

Без датчика: пуск – мотор на 10 – время ??? – выключение

С датчиком: пуск – 123 на 0 - начало движения по датчику движения – мотор на 10 – движение назад – цикл вывод на экран 1 пока не увидим преграду- выключение

Разбор факторов

Запись производится в таблицу

Для этого исследования важно, чтобы настройки не изменялись на протяжении всего испытания. Это единственный способ, которым учащиеся могут выделить один фактор за одно испытание:

• Стартовая линия должна быть всегда на одинаковом расстоянии от линии финиша, например стены или окна.

• Расстояние между стартовой и финишной линиями должно превышать 2 метра.

6. Практика (15 минут)

1. Начните гонку с НЕБОЛЬШИМИ колесами на мощности двигателя «10».
При выполнении этого испытания учащиеся должны записать число, показанное на экране. Они должны повторить тест трижды, чтобы убедиться в согласованности результатов.
Если значение в одном из трех испытаний не соответствует остальным, повторите испытание в четвертый раз. Это значение — приблизительное время в секундах, которое потребовалось гоночному автомобилю, чтобы пройти данное расстояние.

2. Начните гонку с БОЛЬШИМИ колесами на мощности двигателя «10».
После замены колёс гоночный автомобиль должен потратить меньше времени, чтобы пройти то же расстояние, и, следовательно, развить большую скорость. Повторите испытание трижды, чтобы убедиться в согласованности результатов. Если значение в одном из трех испытаний не соответствует остальным, повторите испытание в четвертый раз.

3. Начните гонку с МАЛЕНЬКИМИ и БОЛЬШИМИ колесами на мощности двигателя «10».

4. Спрогнозируйте время, которое потребуется, чтобы пройти вдвое большее расстояние.
Если расстояние удваивается, а уровень мощности двигателя и размер шин остаются такими же, как и в предыдущем испытании, то время в секундах также должно удвоиться.

Можно решить задачу

5-7. Измените механизм привода (конфигурацию шкивов).

Прямая и перекрестная конфигурация + положение шкивов
Изменение механизма привода из нормального положения в положение пониженной скорости заставит гоночный автомобиль потратить больше времени, чтобы пройти то же расстояние.

8-9. Измените мощность двигателя.
Изменение уровня мощности двигателя с «10» до «5» приведёт к тому, что гоночный автомобиль затратит больше времени, чтобы пройти то же расстояние.

Изменение уровня мощности двигателя с «10» до «25» приведёт к тому, что гоночный автомобиль затратит меньше времени, чтобы пройти то же расстояние.

10. Исследуйте другие факторы, влияющие на скорость

Используйте раздел «Дополнительные исследования» учебного проекта, чтобы расширить задание, если это необходимо для учащихся. Имейте в виду, что эти задачи выходят за рамки раздела «Исследование» и предназначены для старших или более подготовленных учащихся.

Используя эту же модель гоночного автомобиля и те же настройки, учащиеся могут предположить и проверить другие факторы, которые могут повлиять на скорость автомобиля.

7. Подведение итогов ( 15 минут)

По окончании этого проекта учащиеся должны продемонстрировать, какие факторы влияют на скорость автомобиля. Выводы должны отражать тот факт, что большие шины и более мощные двигатели позволяют достичь гораздо более высокой скорости.

Оценки выставляются за:

0-1 – 2

2 – 3-

3 - 3

4 – 3+

5 – 4-

6 - 4

7 – 4+

8 – 5-

9 - 5

10 – 5+