6. Практическая работа «Сборка модели с ременной или зубчатой передачей»

ЦЕЛЕВОЙ БЛОК

Образовательная организация: ГБОУ Школа № 1362
Учитель: Ахметов Рустам
Дата проведения:

Модуль: Основы робототехники
Тема урока: Практическая работа «Сборка модели с ременной или зубчатой передачей»
Цель урока: Создать условия для формирования у обучающихся практических навыков конструирования механизмов с заданным передаточным числом и экспериментального определения зависимости между передаточным отношением и выигрышем в силе или скорости.

Планируемые результаты:

Личностные: развитие любознательности и интереса к техническому творчеству; формирование навыков сотрудничества при работе в парах; воспитание аккуратности и ответственности при работе с техническими устройствами.
Предметные: приобретение навыков конструирования механизмов с ременной и зубчатой передачей; умение измерять и рассчитывать передаточное отношение; понимание зависимости между передаточным числом и выигрышем в силе или скорости.
Метапредметные:
- Регулятивные УУД: умение планировать последовательность действий для сборки механизма; развитие навыков самоконтроля и самопроверки.
- Коммуникативные УУД: развитие умения работать в паре, согласовывать действия для достижения общего результата.
- Познавательные УУД: развитие навыков экспериментального исследования; умение анализировать результаты эксперимента и делать выводы.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ БЛОК

Задачи урока:

Закрепить знания о видах механических передач и их свойствах
Научить собирать модели с ременной и зубчатой передачей
Сформировать умение конструировать механизмы с заданным передаточным числом
Развивать навыки экспериментального определения передаточного отношения
Научить измерять и анализировать выигрыш в силе или скорости при разных передаточных числах
Формировать умение применять математические расчеты при конструировании механизмов

Тип урока: урок-практикум

Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение:

Робототехнические конструкторы с набором деталей для создания механических передач
Моторы, батарейные блоки или аккумуляторы
Инструкционные карты со схемами сборки различных передач
Мультимедийный проектор, экран
Презентация с примерами механических передач
Рабочие листы для фиксации результатов измерений
Линейки, транспортиры, секундомеры
Грузики разной массы для тестирования силовых характеристик
Тахометр (при возможности) или метки для визуального подсчета оборотов
Динамометр для измерения силы (при наличии)

ОРГАНИЗАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНЫЙ БЛОК

Образовательные технологии: проблемное обучение, исследовательская деятельность, обучение в сотрудничестве.

Межпредметные связи:

Физика: экспериментальное определение передаточного отношения, сила, скорость, работа
Математика: расчет скорости вращения выходного вала по входному, пропорциональные зависимости, отношения величин

Основные понятия: механическая передача, зубчатая передача, ременная передача, передаточное число, редуктор, мультипликатор, крутящий момент, угловая скорость, выигрыш в силе, выигрыш в скорости.

Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Планируемые результаты
1. Организационный момент (2 мин)	Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, организует рабочее пространство.	Готовятся к уроку, проверяют наличие необходимых принадлежностей.	Психологическая готовность к занятию
2. Актуализация знаний и постановка задачи (5 мин)	Напоминает о механических передачах, изученных на прошлом уроке. Задает вопросы: “Что такое передаточное число?”, “От чего зависит выигрыш в силе или скорости?” Формулирует задачи практической работы.	Отвечают на вопросы, вспоминают материал прошлого урока, формулируют цели работы.	Актуализация имеющихся знаний, подготовка к практической работе
3. Инструктаж по выполнению практической работы (7 мин)	Объясняет порядок выполнения работы: 1) Сборка механизма с зубчатой передачей по инструкции; 2) Измерение передаточного отношения; 3) Тестирование на выигрыш в силе или скорости; 4) Сборка механизма с ременной передачей; 5) Сравнение характеристик. Объясняет методику измерений и заполнения таблиц результатов.	Слушают инструкцию, задают уточняющие вопросы, изучают инструкционные карты и рабочие листы.	Понимание порядка выполнения практической работы
4. Организация работы в парах (3 мин)	Делит класс на пары, раздает конструкторы, инструкционные карты и рабочие листы. Помогает распределить обязанности в парах.	Объединяются в пары, распределяют роли, готовят материалы для работы.	Формирование навыков сотрудничества
5. Практическая работа “Сборка модели с зубчатой передачей” (15 мин)	Консультирует учащихся, следит за правильностью сборки, помогает преодолевать возникающие трудности. Напоминает о необходимости точного следования инструкции для обеспечения заданного передаточного числа.	Собирают модель с зубчатой передачей по инструкции, подсчитывают количество зубьев шестерен, определяют передаточное число.	Формирование практических навыков конструирования зубчатой передачи
6. Экспериментальная часть: исследование зубчатой передачи (10 мин)	Объясняет методику проведения эксперимента: а) измерение числа оборотов входного и выходного валов за одно и то же время; б) определение выигрыша в силе при подъеме груза. Помогает с проведением измерений.	Подключают мотор к модели, проводят измерения, заполняют таблицу результатов. Рассчитывают экспериментальное значение передаточного числа, сравнивают с теоретическим.	Развитие навыков экспериментального исследования механизмов
7. Физкультминутка (2 мин)	Проводит динамическую паузу с упражнениями для снятия усталости глаз и напряжения рук.	Выполняют упражнения.	Снятие физического напряжения
8. Практическая работа “Сборка модели с ременной передачей” (12 мин)	Объясняет особенности сборки ременной передачи, обращает внимание на натяжение ремня и выбор шкивов нужного диаметра для обеспечения заданного передаточного числа.	Разбирают предыдущую модель и собирают новую с ременной передачей, измеряют диаметры шкивов, рассчитывают передаточное число.	Формирование практических навыков конструирования ременной передачи
9. Экспериментальная часть: исследование ременной передачи (10 мин)	Координирует проведение экспериментов с ременной передачей, предлагает сравнить её с зубчатой по эффективности передачи вращения.	Проводят те же эксперименты, что и с зубчатой передачей, заполняют таблицу результатов. Сравнивают эффективность двух типов передач.	Углубление понимания свойств различных типов механических передач
10. Решение экспериментальной задачи (8 мин)	Предлагает задачу: сконструировать механизм с передаточным числом 1:3 (ученики сами выбирают тип передачи). Консультирует, наблюдает за работой.	Подбирают подходящие шестерни или шкивы, конструируют механизм с заданным передаточным числом, проверяют его экспериментально.	Развитие навыков применения знаний для решения конструкторских задач
11. Представление и обсуждение результатов (7 мин)	Организует представление результатов работы пар, сравнение полученных данных. Задает вопросы: “Какая передача обеспечивает больший выигрыш в силе?”, “При какой передаче выше скорость вращения?”	Представляют результаты своих измерений, сравнивают с результатами других пар, объясняют различия, отвечают на вопросы.	Развитие коммуникативных навыков, обобщение результатов эксперимента
12. Закрепление материала: межпредметная связь с математикой (5 мин)	Предлагает решить задачу: “Если входной вал делает 120 оборотов в минуту, а передаточное число механизма 1:4, то какова скорость вращения выходного вала?”	Решают задачу, применяя математические формулы, проверяют результаты друг у друга.	Закрепление межпредметных связей с математикой
13. Рефлексия (3 мин)	Предлагает учащимся оценить свое понимание материала и успешность выполнения практической работы с помощью приема “Светофор”: зеленый - все понятно, желтый - есть вопросы, красный - многое непонятно. Просит каждого назвать одно новое открытие, сделанное на уроке.	Оценивают свою работу на уроке, делятся впечатлениями и новыми знаниями.	Развитие навыков самооценки и рефлексии
14. Домашнее задание (3 мин)	Объясняет домашнее задание: 1) Нарисовать схему механизма с комбинированной передачей (зубчатой и ременной), рассчитать его передаточное число; 2) Найти примеры использования различных передач в бытовой технике.	Записывают домашнее задание, задают уточняющие вопросы.	Понимание домашнего задания
15. Подведение итогов урока (3 мин)	Обобщает результаты практической работы, акцентирует внимание на зависимости между передаточным числом и выигрышем в силе или скорости, выставляет оценки.	Слушают, задают вопросы.	Осознание результатов урока

Диагностика результатов:

Оценка правильности сборки механизмов с заданным передаточным числом
Анализ точности проведенных измерений и расчетов
Оценка заполнения рабочих листов с результатами экспериментов
Наблюдение за активностью учащихся в процессе практической работы
Оценка умения применять теоретические знания для решения практических задач
Анализ ответов на вопросы при обсуждении результатов
Оценка самостоятельности в решении экспериментальной задачи