Собираем и программируем электролебедку для спасения белых медведей

Предлагаем вашему вниманию план-конспект занятия «Спасение белых медведей. Электролебедка» для начальной школы. Разработала и прислала материал Сенченко Алина Андреевна, педагог дополнительного образования МБОУ ДОД «Центр детского (юношеского) технического творчества «Спектр» г. Новокузнецк Кемеровской области.

Возраст детей: 7 лет, 1 класс

Тема: «Спасение белых медведей. Электролебедка»

Цель: Сборка и программирование модели электролебедки с механизмом на основе шкивов, датчика движения.

Задачи:

• Познакомить с понятиями «шкив», «повышающий шкив», «понижающий шкив»;
• Научить управлять мощностью мотора при помощи датчика движения;
• Научить останавливать модель при помощи входного звукового сигнала;
• Расширять кругозор детей;
• Формировать умение работать в паре.

Оборудование: Наборы конструктора LEGO Education «WeDo 2.0», планшеты, строительные пластины Lego, фигурки белых медведей, дополнительные детали Lego, ноутбук, проектор, программное обеспечение LEGO Education «WeDo 2.0».

Демонстрационный материал: фотографии изготовленных моделей и конструкций, энциклопедии, книга «LEGO. Книга идей. Новая жизнь старых деталей!».

Продолжительность занятия: 90 мин (2 занятия по 45 с переменой 10 минут)

Тип занятия: Комбинированный

Занятие построено по системе обучения Lego Education 4C

Ход занятия

«Связывай» (15 мин).

Беседа с детьми.

Учитель: Ребята, сегодня нам пришло письмо с Северного полюса с просьбой о помощи. Вы знаете, где он находится? Что знаете о Северном полюсе?

Северный полюс — это, по сути, замерзший океан, окруженный континентами. Кроме Северного Ледовитого океана, Арктический регион (Северный полюс) включает в себя часть Канады, Гренландию, Россию, США, Исландию, Норвегию, Швецию и Финляндию.

Виртуальная экскурсия на Северный полюс.

(фрагмент)

Выступление ребят с подготовленными сообщениями.

Ученик 1. Интересные факты о Северном полюсе.

Ученик 2. Животные Северного полюса.

Ученик 3. Проблема глобального потепления. Таяние льда на полюсах.

Учитель: Когда лед тает и трескается, белых медведей на льдине может унести далеко в океан. Медведи просят вас о помощи. Нужно собрать такое устройство, которое сможет аккуратно подтягивать льдину к берегу.  Какой это может быть механизм?

(Ответы детей)

Учитель: Сегодня мы соберем модель «Электролебедка», которая будет приводиться в движение, наматывать трос на катушку благодаря ременному механизму на основе шкивов  (изображение выводится на экран)

«Строй» (30 мин).

Учитель: В парах постройте и запрограммируйте модель электролебедки со спасательным тросом.

А) Конструирование

Ребята, следуя инструкции на планшете, собирают модель электролебедки. В модели используется шкив для передачи движения от оси мотора на ось троса.

Б) Программирование и испытание программы.

При выборе блока «Начало» мотор вращается в одном направлении в течение двух секунд.

Чтобы понять действие программы, учащиеся меняют ее параметры (направление вращения, время, скорость)

«Смотри» (15 мин).

А) Обсуждение работы модели, механизма, программы.

Название детали: шкив

Шкив — это колесо с пазом, в котором находится ремень. Ремень представляет собой небольшую резиновую ленту, которая присоединяется к вращающейся части машины и передает вращение на другую часть модели.

Повышающий шкив: большой шкив приводит в движение маленький шкив, который в результате вращается с большей частотой.

Понижающий шкив: маленький шкив приводит в движение большой шкив, который в результате вращается с меньшей частотой.

Б) Анализ работы механизма.

Учитель: Как работает наша электролебедка? Быстро или медленно? (медленно, нам так и нужно, чтобы аккуратно подтащить льдину с медведем к берегу, не напугать его)

Учитель: Почему? Обратите внимание, какой шкив на моторе (понижающий шкив).

«Совершенствуй» (30 мин).

Учащиеся получают фигурку белого медведя. Из дополнительных деталей нужно построить для него льдину, которую электролебедка подтаскивает к берегу, на строительной пластине фрагмент Северного полюса.

Работа с раздаточными карточками (приложение 1).

Учитель: Как можно усовершенствовать модель? Какой датчик использовать? Где его лучше расположить, чтобы он видел приближающегося медведя?

(Если расположить датчик движения со стороны катушки и составить соответствующую программу, он при обнаружении медведя, остановит программу)

На раздаточной карточке №1 детям нужно записать название датчика и обвести место его прикрепления.

На карточке №2  учащиеся учатся управлять мощностью мотора, испытывают программу и делают вывод, что благодаря датчику движения и составленной программе: чем ближе медведь к электролебедке, тем меньше становится скорость. Мощность мотора уменьшается.

Карточка №3. Останови мотор с помощью микрофона. Испытай программу и определи, чего не хватает для остановки. Впиши недостающий программный блок (остановка).

Учитель: Какие еще элементы, приспособления можно добавить на электролебедку? (нужно придумать не менее двух решений, например место для того, кто управляет электролебедкой или место для спасенного зверя)

А) Представление учащимися своих работ с описанием, как она работает.

Б) Фотографирование, запись видео, демонстрирующего работу электролебедки при помощи инструмента документирования в приложении «WeDo 2.0»

В) Самооценка деятельности на занятии.

На доске записаны предложения:

• Моя программа для электролебедки выполняет все нужные функции;
• У меня получилось управлять мощностью мотора при помощи датчика;
• Я могу останавливать модель при помощи звукового сигнала.

Подойдите и прикрепите смайлик к тем утверждениям, которые вам подходят.

Приложение 1

Карточка №1

Карточка №2

Карточка №3