Методическая разработка занятия по внеурочной деятельности «Основы легоконструирования и робототехники» по теме «Ознакомление с работой коронного зубчатого колеса через конструирование модели собаки»


Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Лицей № 58»
Методическая разработка занятия по внеурочной деятельности
«Основы легоконструирования и робототехники» по теме
«Ознакомление с работой коронного зубчатого колеса
через конструирование модели собаки»

2-ой год обучения
Составитель:
Шутова Вера Григорьевна, Крупская Бэлла Владимировна,
учителя начальных классов,
высшая квалификационная категория.
г. Новоуральск
Тема: Ознакомление с работой коронного зубчатого колеса через создание модели собаки
Тип урока: Открытие новых знаний
Цель: построение модели механической собаки и её программирование, чтобы она издавала звуки (рычала), поднималась и опускалась на передних лапах, как будто она садится и ложится.
Планируемые результаты
Предметные Метапредметные Личностные
Познакомить с основными терминами:
зубчатое колесо - по периметру, которого расположены зубья. Зубья одного колеса входят в зацепление с зубьями другого колеса и передают ему движение. Их часто называют шестернями;
коронное зубчатое колесо - в таком колесе зубья располагаются на одной из его боковых поверхностей, придавая колесу сходство с короной. Коронное зубчатое колесо, работая в паре с обычным зубчатым колесом, изменяет направление вращения на 90°.
Программные блоки: «Мотор по часовой стрелке», «Мотор против часовой стрелки», «Включить мотор на…», «Мощность мотора», «Вход Число», «Звук», «Начать нажатием клавиши», «Датчик наклона» Регулятивные – формирование умения планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации, осознание необходимости соблюдения единых учебных требований, целеполагание: соотнесение того, что уже известно и того, что еще неизвестно; коррекция: внесение необходимых дополнений, адекватное реагирование на трудности, волевое усилие, преодоление трудностей, отсутствие боязни сделать ошибку.
Познавательные – логическое рассуждение, доказательство, размышления, создание устного высказывания, анализ информации
Коммуникативные - умение слушать и вступать в диалог, умение выражать свои мысли, умение вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении, формирование умения работать в микро-группе формирование учебно-познавательного интереса к новому учебному материалу и способам решения новой частной задач, развитие самостоятельности и ответственности за свои действия, формирование уважительного отношения к иному мнению
Межпредметные связи
Естественные науки
Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели.
Ознакомление с работой коронного зубчатого колеса в этой модели.
Изучение потребностей животных.
Технология. Проектирование
Создание и программирование модели с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами.
Технология. Реализация проекта
Создание и испытание движущейся модели собаки.
Усложнение поведения путем добавления датчика наклона и программирования воспроизведения звуков синхронно с движениями собаки.
Математика
Понимание того, как при помощи зубчатых колёс можно изменить направление движения.
Понимание и использование числового способа задания звуков и продолжительности работы мотора.Развитие речи
Подготовка и представление сообщения о собаке-охраннике с использованием модели собаки.
Устное и письменное общение с использованием специальных терминов.
Оборудование: конструктор перворобот LEGO Education WeDо™ из набора LEGO Education, нетбуки с установленным программным обеспечением LEGO® Education WeDo™, инструкции по сборке, персональный компьютер, экран с проектором, презентация, дополнительная литература о собаках.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Установление взаимосвязей
Деятельность учителя Деятельность обучающихся
- Здравствуйте! Вас приветствуют обучающиеся Лицея № 58. слова
Прочитайте, пожалуйста, слова-действия. Кто эти действия может освоить? Слайд собака
- Знаете ли вы, какую профессию собак используют в нашем городе? Почему? Охранник, т.к. город закрытый и его территорию необходимо охранять
- У кого есть собака?
- Какие звуки издает собака? Она лает, рычит
- Как она двигается, ложится, садиться? Лапы собаки способны совершать самые разные движения, как наши руки и ноги. Ознакомьтесь с примерами, представленными в окне «Первые шаги»: 12. Дети знакомятся с примерами, представленными в окне «Первые шаги»: 12.
- Обсуждение
- Перед вами два зубчатых колеса. У одного из них зубья скошены, и его называют коронным зубчатым колесом. Для чего у этого колеса скошены зубья? Такие скошенные зубья позволяют зубчатым колёсам передавать движение под углом 90°
- С какой скоростью вращаются эти зубчатые колёса – с одинаковой или различной? Эти зубчатые колёса вращаются с одинаковой скоростью, потому что имеют одинаковый размер (количество зубьев). У каждого колеса по 24 зуба
- Внимательно посмотрите на маленькое зубчатое колесо и коронное зубчатое колесо. Оси их вращения находятся на одной прямой, или же расположены под углом друг к другу? Они расположены под углом друг к другу
Под каким углом передают движение малое зубчатое и коронное колеса? Под углом 90°, т.е. под прямым углом
Конструирование (приложение 1)
Деятельность учителя Деятельность обучающихся
- На основе модели льва, следуя пошаговым инструкциям, соберите модель собаки, которая лежит, приподнимается и рычит.
Рекомендации учителя.
- Обеспечьте надёжное зацепление между зубьями маленького и коронного зубчатых колёс.
- Энергия передается от компьютера на мотор, вращающий маленькое зубчатое колесо, которое вращает коронное колесо. Наклонные зубья коронного колеса меняют направление движения на 90°. Коронное зубчатое колесо насажено на ту же ось, на которой закреплены и передние лапы собаки. При вращении оси в том или другом направлении собака садится или ложится.
Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора) в механическую (вращение зубчатых колес и оси) Дети собирают модель собаки, пользуясь инструкцией
Программирование модели (приложение № 2)
В программе «Рычащий лев» для включения модели используются клавиши клавиатуры.
Первая программа ожидает, пока на клавиатуре (в английской раскладке) не будет нажата клавиша A, и после этого включает мотор по часовой стрелке на средней мощности (уровень 6), при этом собака садится и одновременно воспроизводится Звук 14 (Рычание). Дети создают первую программу
Вторая программа ожидает, пока на клавиатуре не будет нажата клавиша В, и после этого включает мотор против часовой стрелки, при этом лев ложится и одновременно воспроизводится Звук 13 (Храп). Дети создают вторую программу
Чтобы назначить другую клавишу для включения Блока наведите указатель мыши на этот блок и нажмите на клавиатуре другую клавишу (букву, цифру или любую из четырёх клавиш со стрелками). Дети назначают другую клавишу для включения Блока «Начать нажатием клавиши»
В разделе «Звуки» главы «Программное обеспечение LEGO® Education WeDo™» приведен список звуков, которые может воспроизводить Блок «Звук», если задать на его входе соответствующее число. Дети работают со списком звуков
Рефлексия
Деятельность учителя Деятельность обучающихся
- Составьте рассказ о собаках охранниках, используя задание «Допиши предложения» (приложение № 4).
- Отрепетируйте сообщение о собаках.
- Во время демонстрации модель собаки совершает различные действия при нажатии клавиш на клавиатуре. При желании можно запрограммировать воспроизведение различных звуков, изменять мощность и направление вращения мотора.
Обсуждение (после завершения презентации) Дети собирают информацию о собаках из разных источников.
Дети готовят рассказ о собаках - охранниках
Презентация модели собаки
- В данной модели коронное зубчатое колесо используется для передачи движения от мотора лапам собаки и поворота оси вращения на 90° (или под прямым углом). Сравните движения собачьих лап с движениями наших рук и ног. Руки и ноги человека способны изгибаться сильнее и совершать гораздо более разнообразные движения, чем лапы собаки. Наши руки и ноги могут поворачиваться, подниматься и опускаться. А лапы собаки только поднимаются и опускаются
- Обратите внимание, что собаке требуется больше усилий, чтобы подняться, чем чтобы опуститься. Почему? Каким образом программа позволяет «интеллектуально» управлять моделью?
На собаку действует сила тяжести, направленная вниз, поэтому ему требуется больше энергии, чтобы встать, чем чтобы опуститься. Подпрыгнув, вы затем «падаете» обратно. Это происходит в результате действия силы тяжести. Программа увеличивает мощность мотора, когда собака встаёт, то есть преодолевает силу тяжести, и снижает мощность мотора, когда опускается.
Развитие
Деятельность учителя Деятельность обучающихся
- Сделайте поведение модели более разнообразным. Встройте в «косточку» датчик наклона, руководствуясь прилагаемой к набору пошаговой инструкцией. Датчик наклона и мотор можно подключать к любому порту ЛЕГО-коммутатора. Дети встраивают датчик наклона в «косточку» (приложение № 3)
- В программу «Рычащий лев» внесены изменения и добавлен датчик наклона. После нажатия на клавиатуре (в английской раскладке) клавиши A программа включает на 0,4 секунды мотор по часовой стрелке при уровне мощности 6 и воспроизводит Звук 13 («Храп»). - Затем программа ожидает, пока «косточку» не наклонят в любую сторону, и после этого снижает мощность мотора до уровня 4, включает мотор на 0,2 секунды в обратном направлении (против часовой стрелки) и воспроизводит Звук 17 («Хруст»). Приложение № 1
-2095520955 1717040-635-4762520955
250952078740-2095557785 1587557785
20789906350
Приложение № 2
55880348615Приложение № 3
Приложение № 4 Задание «Допиши предложение», используя слова для справок.
В _______________________ живут и работают замечательные люди. Прославляют город своим _______________, _______________, _________________________, _____________________.
Наш город носит статус _____________________ административного территориального образования. Поэтому в нашем Атомграде собаки, _______________________________________, выполняют особую ответственную работу – они помогают человеку ________________________ территорию Новоуральска.
В нашей группе из конструктора перворобот LEGO EducationWeDо мы построили модель механической __________________ и выполнили её ________________________________________.
Слова для справок: Новоуральск, учёба, труд, исследование, открытия, закрытый, друг, человек, охранять, собаки, программирование. Образец.
В Новоуральске живут и работают замечательные люди. Прославляют город своим трудом, учёбой, исследованиями, открытиями.
Наш город носит статус закрытого административного территориального образования. Поэтому в нашем Атомграде собаки, друзья человека, выполняют особую ответственную работу – они помогают человеку охранять территорию Новоуральска.
В нашей группе из конструктора перворобот LEGO EducationWeDо мы построили модель механической собаки и выполнили её программирование.

Приложенные файлы


Добавить комментарий