Демонстрационные модели ЛЕГО на уроках физики

Легоконструирование и робототехника – это одна из
современных образовательных технологий.
«Обучать – значит вдвойне учиться».
Ж. Жубер.
«Не достаточно ещё знать, нужно также применять;
Не достаточно ещё желать, нужно также делать».
И. Гёте.
«ШКОЛА ХОРОША, ЕСЛИ В НЕЙ ХОРОШО РЕБЁНКУ».
ЛЕГОКОНСТРУИРОВАНИЕ:
1.Пожелание трёх Т: ТРУД, ТЕРПЕНИЕ, ТВОРЧЕСТВО.
2.Принцип действия четырёх П: ПРИДУМАТЬ, ПОСТРОИТЬ,
ПОРАЗМЫШЛЯТЬ, ПРОДОЛЖИТЬ.
Цель легоконструирования на уроках физики – сделать
занятия по физике более интересными и понятными;
усилить мотивацию детей в учебном процессе. Каждому
ребёнку интересно «пощупать» и «потрогать» физику. Так
уважьте желание ребёнка, позабавьте его! Это повысит его
интерес к предмету и уважение к вам. Не бойтесь
экспериментировать, и вы повысите успеваемость по
вашему предмету.
8 кл. Тема «Постоянные магниты. Действия
постоянных магнитов».
Задача: построить модель, в которой кресло
катапульты соскальзывало бы с
удерживающего его штифта и приземлялось
на проезжающую через ворота машинку.
Исследовать и опробовать ворота:
1.только с одним магнитом
2.с двумя притягивающимися
магнитами
3.с двумя отталкивающимися
магнитами
Вывод: Катапульта – это поистине
«притягательный» аттракцион!
Задача: построить модель, в которой
акробат, балансирующий на турнике,
«спрыгивал» бы со своей площадке и
приземлялся точно в круг – мишень,
пропустив проезжающую через
ворота машинку.
Исследовать: поведение акробата
при проезде машинки через ворота,
если использовать в модели
различные комбинации магнитов:
1.поведение циркача с
одним магнитом
2.поведение циркача с
двумя отталкивающимися
магнитами
3.поведение циркача с
двумя притягивающимися
магнитами.
Вывод: обратное сальто –
«отталкивающий» трюк.
«МАГНИТНЫЙ ЦИРК».
Задача: пристроить магниты на подвижную
игрушку, чтобы она собирала скрепки и кнопки
(любой мелкий металлический мусор) и у
бабушки всегда под рукой был «помощник».
Исследование: поведение модели и сила
магнитного взаимодействия с каждым из
следующих предметов – скрепка, магнит,
кнопка, лего – балка, лего – груз; добавьте к
ним два своих предмета.
Поиграем в «геологов».
Задача: произвести «авиаразведку» и
определить положение металлических
«залежей» под картой с координатной
сеткой. Записать координаты магнитных
«залежей».
Увлекательная
подвижная
магнитная игрушка!
В мире всё
относительно: и
покой, и движение!
9 кл. Тема: «Относительность движения».
Задача: построить модель карусели,
представляющую собой подвижную систему
отсчёта.
Исследование:
Поведение человечков
относительно
карусели;
относительно кресел;
относительно стола.
Вывод: одно и тоже
тело движется в
разных системах
отсчёта по – разному: в
системе отсчёта,
связанной с каруселью,
тело покоится; в
системе отсчёта,
связанной со столом,
тело движется со
скоростью карусели.
Тема: «Конструкции и силы. Подъёмный
мост».
Задача: собрать модель подъёмного моста и
в ходе исследования действия этой модели
освоить следующие понятия:
1.Жёсткость конструкции
2.Гибкость конструкции
3.Конструктивные связи и соединения.
Исследование:
Какую пользу могут принести гибкие
формы и конструкции подъёмного моста.
Проект.
Спроектировать и построить механизм подъёма и
опускания моста при помощи вращающейся рукоятки.
Тема: «Складное кресло – шезлонг».
Задача: собрать модель складного кресла –
шезлонга и в ходе исследования освоить
следующие понятия:
1.Жёсткие конструкции
2.Гибкие конструкции
3.Конструктивные связи и соединения.
Исследование: как можно использовать
треугольник для придания жёсткости
конструкции.
Проект. Спроектируйте и изготовьте дополнительные принадлежности для
своего кресла: зонтик от солнца и подставку для ног.
Вывод:
Жёсткая форма не меняет
свою форму. Треугольник
является жёсткой формой.
Исследование:
Как можно использовать
треугольник для
придания жёсткости
конструкции.
Подставка для
ног.
Зонтик от
солнца.
7 кл. Тема: «Рычаги. Музыкальная
ударная установка».
Задача: собрать модель музыкальной
ударной установки и с её помощью
изучить:
1.Способ изменения направления
действия силы
2.Способ увеличения перемещения.
Исследование:
1.Провернуть чёрную рукоятку
несколько раз подряд сначала в одну
сторону, а затем в другую. Что происходит
в каждом случае?
2.Какой звук издаёт модель при
многократных оборотах чёрной
рукоятки?
Докажите гипотезу: «Можно увеличить
громкость удара барабанной палочки,
утяжелив её кончик кирпичиком».
Проект.
Спроектируйте и соберите музыкальную
ударную установку с тремя барабанными
палочками.
Музыкальная ударная установка с тремя
барабанными палочками.
7 кл. Тема: «Рычаги. Стеклоочистители
лобового стекла автомобиля».
Задача: собрать модель стеклоочистителя
лобового стекла автомобиля.
Исследование:
1.рычагов, соединённых друг с другом
2.способов приведения рычагов в
движение посредством вращательного
движения
3.возможностей увеличения перемещения
4.расстояния, которое проходит нижняя
часть щётки от правого крайнего
положения до крайнего левого, и сравнить
его с тем расстоянием, которое проходит её
верхняя часть. Указать способ измерения
и сделать вывод.
Проект.
Спроектировать и построить модель
автомобильного стеклоочистителя с
электроприводом и использовать её для
поиска ответа на вопрос: как мотору
удаётся обеспечить непрерывное
движение щёток?
Исследование:
Как используется маховик в
конструкции транспортного
средства.
Добавить в конструкцию второй
маховик и сравнить, когда модель
уезжает дальше.
Сделать вывод о роли маховиков.
Проект. Построить самую
невероятную машину, которую
можно себе представить, с
возможно большим числом колёс и
объяснить, какую полезную работу
она выполняет.
Тема: «Колёса и оси. Транспортное
средство».
Задача: построить модель колёсного
транспортного средства и с её помощью
изучить:
1.Силы трения
2.Работу махового колеса
3.Способы накопления энергии.
Доказать утверждения:
1.Колёса уменьшают силу, необходимую для
передвижения предмета.
2.Чем больше колено изогнутой рукоятки,
тем меньше силы требуется, чтобы её
провернуть.
Тема: «Колёса и оси.
Роликовый транспортёр».
Задача: построить модель роликового
транспортёра и с её помощью изучить:
1.Ролики
2.Плоскости для скольжения и наклонные
плоскости
3.Ременную передачу
4.Изогнутую рукоятку.
Исследование:
1.Что произойдёт с роликами, когда вы начнёте
вращать чёрную рукоятку сначала в одну
сторону, а затем в другую?
2.Установить роликовый транспортёр с
небольшим наклоном. Попробуйте с помощью
транспортёра поднимать различные
строительные LEGO – элементы. Какие
элементы легче перемещать по транспортёру?
Сделать вывод.
Проект.
Спроектировать и построить модель роликового
транспортёра с рукояткой, которая при
вращении описывает окружность большего
размера.
Тема: «Зубчатые передачи.
Турникет».
Задача: построить модель
турникета с зубчатой передачей и
изучить:
1.Организацию ступенчатых
поворотов на 900
2.Передаточные числа и
отношения.
Исследование:
1.Попробуйте «пройти» через
турникет, изображая своими
пальцами пешехода.
Что случится, когда вы попытаетесь «пройти» сначала в одну сторону, а затем в
другую?
2.Какую функцию выполняет собачка и храповое колесо в вашей модели?
3.Сколько людей должно пройти через турникет, чтобы жёлтый счётчик –
указатель совершил один полный оборот?
Проект.
Сконструировать и построить модель турникета такого типа, чтобы собачка не
соприкасалась с зубчатым колесом.
Вывод: турникет сможет вращаться в обе стороны.
7 кл. Тема: «Ременные передачи. Блоки».
Задача: построить модель подъёмного крана и с её
помощью изучить:
1.Работу неподвижных и подвижных блоков
2.Как зубчатая передача увеличивает подъёмную
силу
3.Применение храповика для предотвращения
опускания груза в процессе подъёма.
Исследование:
1.Установить кран таким образом, чтобы его
крюк свисал над краем стола. Покрутить
рукоятку сначала в одном направлении, а
затем в другом. Что происходит?
Проверить справедливость утверждения:
«Длина верёвки, наматываемой на ось, в два
раза больше, чем расстояние, на которое при
этом поднимается груз.
Ручной
миксер
Тестомешалка
Гаражные ворота.
Исследование:
Испытать механизм для открытия и закрытия гаражных ворот,
который должен:
1.Легко открывать ворота гаража и плотно их закрывать.
2.Иметь в своей конструкции ременную передачу.
Вывод:
Основа модели – ременная передача и крепление механизма к воротам.
Легоконструирование
достоинства
недостатки
1.Демонстрационный эксперимент
(наглядность, связь с жизнью)
1.Нет методической литературы,
методики
2.Лабораторное оборудование
2.Затраты времени (на уроке требуется
дополнительное время)
3.Проектная деятельность (кружок,
внеклассная деятельность)
3.Время на сборку и разборку моделей
(если не следить, детали будут «таять»)
4.Кружок для младших школьников
(пропедевтический курс: физика и
технология)
4.Модели необходимо собирать заранее
и разбирать на перемене; всё время
проверять целостность набора
5.Простота, почти нет научности, всё
практически тестовое
Вывод: … Быть открытым ко всему
новому. Чтобы догнать мир, нам нужно
смотреть вперёд, а не оглядываться
назад. Только новые технологии, новые
услуги, новые знания помогут нам встать
крепко на ноги. Развитый ум, стремление
учиться и способность применять знания
на практике – вот ключ к нашему
будущему.