Курс "Первые механизмы из LEGO" от клуба роботехники Robotronix (Бунинская аллея)

Результат

Естественные науки:

• Изучение простых механизмов
• Знакомство с понятиями скорость и время
• Знакомство с методами исследовательской деятельности: научный поиск, испытание, прогнозирование и измерение, сбор данных и описание результатов.

Технология:

• Построение трехмерных моделей.
• Соблюдение заданного порядка процедуры проектирования.
• Интерпретация двухмерных и трехмерных иллюстраций.
• Оценка и тестирование механизмов.

Математика:

• Подсчет.
• Рисование геометрических фигур.
• Расчет, измерение.
• Прогнозирование результатов.

Как мы занимаемся

Обучение проходит в малых группах, до 8 человек, по одному занятию в неделю. Продолжительность каждого занятия, в соответствии с нормами СанПин, составляет 45 минут. Весь курс "Первые механизмы из LEGO" рассчитан на учебный год (с сентября по май), с перерывами на дни школьных каникул и государственных праздников.

Разработанные нами материалы способствуют созданию в классе  веселой, но вместе с тем мотивирующей атмосферы, позволяющей развивать навыки творческого подхода к решению задач, совместной выработки идей и командной работы. На наших занятиях ученики получают первый опыт научного подхода к исследованиям, включающим в себя наблюдение, осмысление, прогнозирование и критический анализ.

Модели ЛЕГО, создаваемые с помощью набора 9689 «Простые механизмы», познакомят ребят с работой простых механизмов, таких как: 

• зубчатые колеса, или шестерни
• колеса и оси
• рычаги
• шкивы

Какие наборы и оборудование предоставляется учащимся?

Каждому учащемуся на период обучения на курсе "Первые механизмы из Lego" предоставляется:

• Персональный набор конструктора Lego education 9689 "Простые механизмы" (204 детали)
• Дополнительные детали: средний мотор LEGO 8883, батарейный блок LEGO PF 8881
• Комплект печатных материалов
• Рабочие листы по каждой теме

Что такое простые механизмы?

Каждый день мы используем простые механизмы — когда открываем дверь, поворачиваем кран, открываем консервную банку или едем на велосипеде.  Простые механизмы облегчают нашу жизнь. Сила (толкающая или тянущая) - это то, что заставляет двигаться груз или, например, ваше тело.

В простых механизмах работа выполняется одним элементом, и в них очень мало или совсем нет движущихся деталей. Примером простого механизма может служить рычаг. Рычаг, например лом, можно использовать для перемещения тяжелого груза, с помощью лома перемещать груз гораздо легче, чем без него.  Сила, которую нужно приложить к лому, чтобы сдвинуть груз с места, меньше силы, которую для того же действия вам пришлось бы приложить к самому грузу. Таким образом, механизмы облегчают работу человека.

Такие слова, как груз и усилие, используются для описания принципа работы простых механизмов. Груз — это перемещаемый предмет, например коробка. Усилие — это сила, прикладываемая для перемещения груза. В данном примере усилие — это сила, прикладываемая к тележке для перемещения (или подъема) груза (коробки).

Простые механизмы состоят из очень малого количества деталей, сложные механизмы состоят из двух и более простых механизмов. Примером сложного механизма может служить тележка. Она состоит их двух простых механизмов.  Ручки — это рычаги, облегчающие подъем груза, а колеса и ось – механизм,  облегчающий его перемещение. Тот же принцип работы и у тачки.

Машины помогают нам выполнять множество видов работы: поднимать, толкать, разделять, скреплять, разрезать, перевозить, перемешивать и др. Все машины состоят из простых механизмов. Машины состоят из множества взаимодействующих между собой простых механизмов. Зубчатые колеса иногда относят к сложным механизмам, но здесь мы рассматриваем их как простые.

Как построено каждое занятие?

Методика работы с основными моделями во всех четырех разделах основана на образовательной концепции LEGO® Education. Установление взаимосвязей, Конструирование, Рефлексия и Развитие — 4 этапа выполнения любого задания.

Установление взаимосвязей На этом этапе излагается история из жизни главных героев всех заданий Димы и Кати, которая знакомит учеников с предметом/устройством, в котором большинство учеников должны узнать изучаемый простой механизм. Этот реальный объект будет очень похож на модели, которые будут собирать и изучать ученики. В разделе «Установление взаимосвязей» используется простой и понятный для детей язык.

Конструирование Используя инструкции по сборке, ученики строят модели, сосредотачиваясь на изучении принципа работы простого механизма. Для проверки работы и испытания функций каждой модели предусмотрены подсказки.

Рефлексия На этом этапе ученики исследуют собранные ими модели. В процессе исследования ученики учатся наблюдать и сравнивать результаты испытаний, а также составлять отчеты о своих наблюдениях. Далее ученики должны будут описать результаты своих исследований. Им предлагаются вопросы, нацеленные на углубление полученных знаний и требующие осмысления результатов исследований.

Развитие Продолжение изучения проблемы всегда интересно и продуктивно при условии наличия достаточного стимула. Хотя дополнительные задания предполагают изменение модели или добавление к ней новых элементов, а также новые исследования, они никогда не выходят за рамки основной учебной цели. На этом этапе ученикам предоставляется возможность поэкспериментировать и творчески применить свои знания.