Портфолио
В.В.СЕРГУШИН,
ЦО № 293, СВАО, г. Москва
«Луноход» на базе «LEGO-конструктора»
Дополнительное образование.
Ученические проекты, 12 ч. 7–9-й классы
На современных
детей идёт огромный поток информации – печать,
радио, телевидение, интернет и т.д., – который,
однако, не приводит автоматически к системным
знаниям – дети не умеют превращать информацию в
знания. С точки зрения учителя, возникает новая
проблема: подготовить человека, умеющего
находить и извлекать необходимую ему информацию
в условиях её обилия, усваивать её в виде новых
знаний. Другими словами, необходимо формировать
у учащихся информационную
компетентность. В этом смысле большие
возможности даёт метод учебных проектов, в
частности, конструирование на базе
технологических наборов LEGO DACTA: 9680
(«Энергия, работа, мощность») и 9681
(«Возобновляемые источники энергии»), которые
ориентированы на изучение основных физических
понятий (работа, мощность, энергия) и базовых
технологических решений, лежащих в основе
современных конструкций и устройств. При этом
учащиеся не только теоретически разрабатывают
отдельные вопросы, но и реализуют свои идеи на
практике, изготавливая тот или иной механизм
самостоятельно и демонстрируя его работу.
Тематика наших проектов для
7–9-х классов – это разработка, исследование и
конструирование агрегата с одним из трёх циклов
преобразования энергии: «Электрическая –
механическая – электрическая»; «Солнечная –
электрическая – механическая»; «Механическая –
электрическая – механическая».
Рассмотрим для примера второй
проект, работа над которым была построена по типу
творческой мастерской: каждый имел своё рабочее
место, набор «LEGO-конструктор», методическую
литературу и мог получить консультацию учителя.
1 этап – погружение в проект.
Каждому учащемуся из группы (состав группы 4–5
человек), сообщаются проблемы проекта, сюжетная
ситуация, цели и задачи проекта. Каждый должен
хорошо усвоить, что он должен будет сделать дома,
а что – в школе; записать цели и задачи проекта,
рекомендованную литературу для повторения и
изучения материалов по теме; отобрать элементы
конструктора предварительно для технической
реализации проекта.
Проблема проекта
1. Формулировка задач, которые
должен выполнять «Луноход»: фотографирование
местности в определенном квадрате; взятие проб
грунта; исследование химического состава грунта;
измерение дневной и ночной температур; передача
полученной информации на Землю.
2. Анализ условий, в которых на
Луне должен работать агрегат: температурный
режим, профиль местности, где будет работать
агрегат.
3. Выбор общей конструкции
«Лунохода» исходя из перечисленных задач и
условий работы: несущая конструкция, на которой
размещается источник энергии, аппаратура
управления и средства автоматики; основной
источник энергии – солнечная батарея с
элементами автоматики, ориентирующими её
нормально к направлению солнечных лучей; шасси –
либо на гусеничном ходу, либо на колёсах, в обоих
случаях передаточные узлы от колёс (гусениц) к
несущей конструкции должны обеспечивать
преодоление моделью препятствия; конструкции
для бурения грунта, редуктор, сам бур, подъёмники.
4. Анализ циклов
преобразования энергии при работе «Лунохода»:
первый цикл «Солнечная – электрическая», второй
– «Электрическая – механическая», третий –
«Электрическая – энергия электромагнитных
волн».
Модель лунохода из «Lego»
выполнил Алёша Егоров (9-й кл.)
2 этап – организация
деятельности. Во внеурочное время ребята
подбирают литературу в библиотеке, кабинете
физики, дома, изучают её в соответствии с
поставленными целями и задачами. На уроках они
должны собрать заданные конструкции – сначала
отдельные элементы, а затем всю в целом. Можно
предложить, например, такой порядок работы при
сборке модели лунохода.
Урок 1. Выбор, компоновка и
сборка несущей конструкции «Лунохода» (2 ч).
Урок 2. Разработка схемы
конструкции шасси «Лунохода», а также узлов
крепления шасси с несущей конструкцией (2 ч).
Урок 3. Обоснование схемы
крепления солнечной батареи к несущей
конструкции. Выбор накопителя. Определение места
установки двигателя генератора для обеспечения
движения «Лунохода» (2 ч).
Урок 4. Определение места
крепления бурильной установки и двигателя
генератора для обеспечения её работы (1 ч).
Урок 5. Сборка и испытание
всей конструкции (1 ч).
Урок 6. Подготовка тезисов к
презентации проекта (1 ч).
3 этап – сборка. Учащиеся
работают – каждый в соответствии со своим
проектом и сообща. Консультируются по
необходимости, «добывая» недостающие знания.
Кроме того, постоянно собирают материалы к
презентации результатов.
4 этап – презентация. Каждый
учащийся должен продемонстрировать понимание
проблемы, целей и задач проекта, умение
планировать и осуществлять работу,
демонстрировать найденный способ решения
проблемы, рефлексию деятельности и результата.
Например, можно составить презентацию из двух
частей: теоретической и практической. В
теоретической части следует показать, каковы
были цели и задачи проекта, как рождалась мысль и
как она была реализована на практике.
Рекомендуется изготовить план на трёх листах: на
первом – цели и задачи проекта, на втором –
схематическое представление «Лунохода», на
третьем – структурная схема преобразования
энергии. В практической части надо
продемонстрировать передвижение «Лунохода» по
горизонтальной поверхности и вращение бура.
Владимир Васильевич Сергушин –
преподаватель физики, астрономии и математики
высшей квалификационной категории, кандидат
технических наук, доцент. Закончил с отличием
Военно-воздушную академию им. Н.Е.Жуковского в 1972
г., а в 1983 г. – факультет ВМК МГУ им. М.В.
Ломоносова. Педагогический стаж более 30 лет.
Награждён 9-ю медалями. В семье выросли два сына и
уже растёт внук. Владимир Васильевич –
садовод-автолюбитель, да ещё и играет на баяне.