Сборка механизмов из набора LEGO Education9686 «Технология и физика»
методическая разработка по технологии (5 класс)

Тема урока

 Сборка механизмов из набора LEGO Education9686 «Технология и физика»

Тип  урока

Урок формирования умений и навыков

Место урока в рабочей программе Технология

Модуль «Производство и технологии». После изучения раздела «Основы конструирования и моделирования». В рамках кейса (использования материалов кейса) «Механическое устройство»

Ведущая цель урока

Формирование умения конструировать механизм с использованием технологических карт из набора LEGO Education «Технология и физика».

Планируемые результаты (после урока учащиеся будут знать/уметь…):

Предметные

- знать принцип работы зубчатых передач, повышения оборотов, шкивов, систем безопасности, понятия расстояния и трения;

- уметь конструировать модель «Уборочная машина» по технологическим картам;

- применять на практике знания о механизмах;

-анализировать возможные технологические решения, определять их достоинства и недостатки в контексте заданной ситуации;

-описывать технологическое решение с помощью текста;

-представлять результаты своей деятельности.

Метапредметные (регулятивные, коммуникативные, познавательные УУД)

РУУД: - принимать и сохранять учебную задачу,

- оценивать результаты и соотносить их с изначальным замыслом,

- осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату,

КУУД: - аргументировать свою точку зрения на предмет обсуждения,

- выслушивать собеседника и вести диалог,

- строить логические рассуждения,

- оформлять свои мысли в устной и письменной форме.

ПУУД: - устанавливать причинно-следственные связи,  

- осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков.

Личностные

-осознают ценность полученного на уроке опыта,  

- осознают ценность коллективной работы,

-получат возможность проявить сообразительность, внимательность, аккуратность при выполнении заданий,

- получат возможность развития мелкой моторики.

Начальные условия / исходное состояние (учащиеся уже знают/умеют)

- имеют опыт использования в быту различных промышленных изделий;

- знают понятия «машина», «механизм», «конструкция», «деталь», «ремённая передача», «шкив» (из курса предмета «Технология»),

- знают понятия «конические и цилиндрические зубчатые передачи», «повышающие и понижающие передачи» (из предыдущего урока кейса «Механическое устройство»),

- имеют опыт конструирования ремённой передачи (из курса предмета «Технология»),

- имеют опыт разработки технологических карт простых технологических процессов (из курса предмета «Технология»),

Средства

Материально-технические: Компьютер, интерактивная панель, набор «Технология и физика» (9686) (рекомендуется использовать один набор для двоих учащихся), картонное ограждение (примерно 60 × 40 см), чтобы задерживать разлетающийся «мусор», клочки бумаги для имитации мусора, соединительные штифты ЛЕГО®, втулки. Расстановка столов ориентирована на групповую работу. Занятие проводится в Центре «Точка роста».

Дидактические: презентация, технологические карты по сборке уборочной машины 1А и 1В, раздаточные материалы (карточки-задания)

Домашнее задание

Нарисуйте свою конструкцию уборочной машины «Моя замечательная настольная уборочная машина». Дайте ей название. Объясните, как работают три лучших элемента вашей модели.

Этап урока

Подэтап

Деятельность учителя (конкретные методы и приемы)

Деятельность учащихся

Средства

Результат этапа

Вводный

Организационный момент

Приветствует учащихся

Презен-тация (слайд 1)

Актуализация субъектного опыта обучающихся

Организует короткое обсуждение результатов прошлого урока. (На слайде представлены задания в форме игры «Дырявый» текст»)

Участвуют в обсуждении результатов прошлого урока

Презен-тация (слайд 2)

Актуализи-рован

имеющийся опыт учащихся

Мотивация/

создание проблемной ситуации

Для создания проблемной ситуации учащимся демонстрируется иллюстрация на экране.

(Дети заняты уборкой мусора на дорожке. Им в голову приходит идея объединить метлу с тележкой, но как это сделать, они не имеют представления).

- Как бы вы совместили катание (толкание) тележки с очисткой дорожки? Подумайте!

Анализируют изображенное на иллюстрации, высказывают свои идеи

Презен-тация (слайд 3)

Обеспечена

мотивация к

освоению

содержания

урока

Основной

Целеполагание и планирование

- Давайте создадим на столе макет дорожки. Рассыплем листы бумажки. Это и будет воображаемая замусоренная дорожка.

Наша цель – сконструировать модель уборочной машины.

Помогают учителю создать макет замусоренной дорожки. Принимают цель, предложен-ную

учителем.  

Презен-тация (слайд 4)

Картонное огражде-ние (примерно 60 × 40 см), чтобы задержи-вать разлета-ющийся «мусор», клочки бумаги для имитации мусора

Сформули-рована цель урока

Достижение планируемых результатов/

решение учебной проблемы

- Собрать уборочную машину помогут нам технологические карты ЛЕГО.

Помогает учащимся распределиться на группы по 2 человека. Наблюдает за тем, как учащиеся собирают уборочную машину. При необходимости – помогает.

Собирают модель уборочной машины по технологи-ческим картам. Работают парами.

Презен-тация (слайд 5)

Набор «Техно-логия и физика» (9686) Техно-логические карты по сборке уборочной машины 1А и 1В, с.8, шаг 11

Достигнута цель урока

Отработка/

закрепление полученных результатов в виде упражнений, конкретно-практических действий…

Представляет учащимся задания и организует их выполнение:

- Проверьте, равномерно ли едет машина? Мягко толкайте ее по дорожке. Вертушка должна вращаться свободно и не бить по раме тележки; следите, чтобы «лопасти» уборочной насадки были открытыми и вращались, не касаясь стола.

- Если вращение затруднено, ослабьте втулки осей и проверьте, плотно ли подогнаны друг к другу остальные элементы конструкции.

- Насколько качественно ваша машина производит уборку? Прокатите ее вдоль дорожки с мусором. Сколько мусора сметено в стороны? Четверть? Половина? Какие проблемы возникают при такой конструкции модели?
Оцените и сравните, сколько мусора сметено в стороны и сколько осталось на дорожке. (Это не скоростной уборщик, и практически он не способен собирать мусор!)

Вводит понятие «прямозубые цилиндрические колеса» (все шестерни с прямыми зубьями, такие как на большой шестерне).

- Какая передача установлена на машине?
Прокатите модель так, чтобы колеса тележки сделали один оборот. Сколько оборотов при этом сделала уборочная насадка? (один оборот) Попробуйте это объяснить. (Уборочная насадка сделала один оборот. Значит, передаточное отношение равно 1:1, то есть конические и цилиндрические шестерни, входящие в зацепление друг с другом, имеют одинаковый размер. Следовательно, и скорость их вращения одинакова)

- Для чего предназначены конические шестерни? (Они поворачивают ось вращения на 90°и передают энергию вращения (вращающий момент) под углом).

- Как сделать уборочную машину более быстрой?
Попробуйте разные ведущие зубчатые колеса (шаги 12 и 13). После выполнения какого шага уборочная насадка вращается быстрее?  (После выполнения шага 12 уборочная насадка вращается значительно медленнее, а после шага 13 – в 5 раз быстрее. Заметьте, что при этом ведущее зубчатое колесо имеет 40 зубьев, а ведомое – только 8!)

- Диме и Кате хочется закончить уборку как можно быстрее, чтобы никто не поскользнулся на листьях и не ушибся. Попробуйте увеличить количество лопастей на уборочной насадке (шаг 14). При каком количестве лопастей уборочная насадка будет работать лучше и устойчивее? (Три лопасти разбалансируют машину – сделают ее менее устойчивой, чем при двух лопастях. Четыре лопасти будут работать гораздо лучше и не нарушат баланс).

- Запустите уборочную машину и удерживайте насадку с лопастями. Что происходит? К каким последствиям это может привести в реальной жизни? (Колеса могут заблокироваться, а оси зубчатых колес – выскочить из своих гнезд. В реальной жизни любой достаточно большой и прочный предмет, попавший в уборочную машину, может вызвать перегрузку механизмов или сломать зубчатые колеса). 

- Давайте подумаем, как повысить безопасность уборочной машины. Переделайте модель таким образом, чтобы она приводилась в действие посредством ременного привода. Проверьте на практике действие различных систем шкивов. Предположите и проверьте, быстро ли станут вращаться лопасти и хорошо ли они будут убирать мусор. (Уборочная насадка обычно вращается очень быстро. Чем больше диаметр ведущего шкива, тем быстрее вращение. Однако при этом возрастает сила трения на осях, и, следовательно, машину будет труднее толкать).

- Теперь еще раз прокатите машину, удерживая уборочную насадку. Что происходит? Какие «за» и «против» нового варианта вы можете отметить?(Проскальзывает приводной ремень. Преимущества: Уборочная машина остановится, если что-либо попадет в нее и заблокирует механизм. Это намного безопаснее для оператора. Недостатки: Для перемещения машины требуется гораздо большее усилие (больше энергии)).

Слушают учителя. Выполняют здания.

Выполняют сборку, испытывают модель

Выполняют сборку, делают выводы

Испытывают модель.

Соотносят результаты модели с последстви-ями реальной жизни

Выполняют сборку, делают выводы

Испытывают модель, оценивают результаты

Презен-тация (слайд 6)

Презен-тация (слайд 7)

Презен-тация (слайд 8)

Презен-тация (слайд 9)

Презен-тация (слайд 10)

Презен-тация (слайд 11)

Техноло-гические карты (шаги 12 и 13)

Презен-тация (слайд 12)

Техноло-гические карты (шаг 14)

Презен-тация (слайд 13)

Презен-тация (слайд 14)

Презен-тация (слайд 15)

Осуществле-но первич-ное закрепле-ние получен-ного

умения

Заключи-

тельный

Контроль выполнения учебных действий

Организует представление и обсуждение учащимися

результатов деятельности по проведенной работе:

- Подведём итоги. Что составляет основу хорошей уборочной машины? Подумайте, с какой скоростью будут вращаться показанные на рисунках зубчатые пары. Испытайте их с уборочными лопастями. Определите, какие зубчатые пары самые быстрые и какая насадка лучше других убирает мусор. Свои результаты запишите в таблицу.

 Раздает карточки-задания группам (парам) учащихся. (Прил.1)

- Свои наблюдения сравните с базовым вариантом уборочной машины.

Вывод: Самая быстрая зубчатая пара №3, лучше всех убирает мусор насадка С.

Группы (пары) учащихся заполняют рабочие листы, а затем представляют

результаты. Знакомятся с

результатами других групп.

Участвуют в обсуждении

Презен-тация (слайд 16)

Презен-тация (слайд 17)

Приложе-ние1

Осуществлен

контроль

результатов

Оценка образовательных результатов

Организует оценку результатов и задает домашнее задание

Участвуют в оценке

Презен-тация (слайд 18)

Осущест-влена

оценка

результатов

Рефлексия деятельности

Организует рефлексию деятельности:

- Какую цель мы сегодня поставили?

- Мы достигли этой цели?

- Что мы делали, чтобы ее достичь? (собрали модель уборочной машины и испытали ее)

- Вы поняли, что составляет основу хорошей уборочной машины?

-Что особенно заинтересовало вас на уроке?

Участвуют в рефлексии

Презен-тация (слайд 19)

Осущест-влена

рефлексия

деятельности

Испытания

Скорость

Качество уборки

1а

Базовый

вариант

2а

3а

1б

2б

3б

1с

2с

3с