Сценарий проведения занятия-игры. " Умная вертушка"
план-конспект занятия (2 класс)

 Сценарий проведения занятия  по теме «Умная вертушка»

технология- игра  (работа в паре)

.

Звучит песня И. Корнелюка «Крутится волчок» (

Дети входят в класс. Рассаживаются

- Показ презентации - «История волчка»  дети знакомятся с историей  волчка- (беседа)

-Показ коллекции волчков. Дети запускают различные  волчки.  Наблюдают за их движением.

.Вопрос:  Как оптимизировать  запуск волчка?- проблема-слайды

решение –

ТЕМА:       -создание конструкции «Умная вертушка»(

_______________________________________________________

Целеполагание:

На занятии учащиеся должны построить модель механического устройства для запуска волчка и запрограммировать его таким образом, чтобы волчок освобождался после запуска, а мотор при этом отключался.

Учебные цели

Естественные науки

Изучение процесса передачи движения и преобразования энергии в модели. Изучение зубчатой передачи и установление взаимосвязи между параметрами зубчатого колеса диаметром и количеством зубьев и продолжительностью вращения волчка.

Технология. Проектирование

Создание и программирование моделей с целью демонстрации знаний и умения работать с цифровыми инструментами и технологическими схемами.

Реализация проекта

Создание и испытание модели устройства для запуска волчка.

Модификация конструкции модели (установка различных зубчатых колёс) с целью изменения скорости и продолжительности вращения волчка.

Математика

Знакомство с тем, как количество зубьев и диаметр зубчатого колеса влияет на скорость вращения волчка. Сравнение большого и маленького зубчатых колёс, установление соотношения между их диаметром, количеством зубьев и скоростью вращения.

Развитие речи

Общение в устной или в письменной форме с использованием соответствующего словаря. Словарь основных терминов:

Зубчатые колёса, вращение, скорость. Блоки: «Экран», «Прибавить к Экрану», «Датчик расстояния», «Мотор по часовой стрелке», «Вход Число», «Звук», «Цикл», «Ждать».

__________________________________________________________________

1.  Установление взаимосвязей

А:  Посмотрите фильм этапа «Установление взаимосвязей» и обсудите следующие вопросы:

Что видят Маша и Макс?

Что они делают, чтобы запустить волчок?

Что происходит после того, как они запустили волчок?

В: .Другие способы установления взаимосвязей:

--Предложите учащимся раскрутить на столе монетку, ручку или ещё что-нибудь. Что нужно для этого сделать. Как долго крутятся эти предметы?

….-Большая часть предметов не может стабильно и долго крутиться, и довольно быстро падает на поверхность стола. Замедление вращения обусловлено действием силы трения.

Чтобы обеспечить устойчивое вращение объекта, необходимо приложить к нему силы симметрично относительно его центра; в противном случае вращение объекта будет неустойчивым, он будет двигаться из стороны в сторону и очень быстро затормозится.

С:--Пусть учащиеся представят себя волчком и покрутятся на месте-физкультминутка. 

Как нужно управлять своим телом, чтобы крутиться как можно дольше?

 А что нужно сделать, чтобы ускорить вращение?

-Можно вытянуться во весь рост и балансировать руками, чтобы не упасть. Для уменьшения площади «точки опоры», при вращении следует поставить ноги как можно ближе друг к другу.

Физкультминутка «Юла» (текст на экране.)

■Самолет похож на птицу,

( руки в стороны)

■Вертолет - на стрекозу.

(повороты туловища)

■На жука похож автобус,

(Вращение перед грудью руками, согнутыми в локтях. «Крутят руль», жужжат)

■А юла - на егозу

( Прыгают на одной ноге, поворачиваясь кругом).

Стану я сейчас юлой.

На ноге крутнусь одной.

А теперь сменю я ножку.

И на ней крутнусь немножко.

 Покрутились.

А сейчас… Я прошу садиться вас

. Знаете ли вы, что…

При помощи зубчатых колёс можно ускорять или замедлять движение. Ознакомьтесь с примерами, представленными в окне «Первые шаги»: 4. Понижающая зубчатая передача

5. Повышающая зубчатая передача

-Как работают зубчатые колёса?

-Зубья одного зубчатого колеса входят в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса, передавая на них усилие, и если первое зубчатое колесо вращается, то и второе зубчатое колесо начинает вращаться. –

Как можно использовать зубчатые колёса для замедления скорости? Например, если передавать крутящий момент от маленького (8-зубого) зубчатого колеса большому (24-зубому). 

-Такая система зубчатых колёс называется понижающей зубчатой передачей, потому что скорость вращения второго зубчатого колеса снижается.

-Как можно использовать зубчатые колёса для увеличения скорости?

Например, если передавать крутящий момент от большого (24-зубого) зубчатого колеса маленькому (6-зубому). 

-Такая система зубчатых колёс называется повышающей зубчатой передачей, потому что скорость вращения второго зубчатого колеса увеличивается

2. Конструирование

А: Соберите модель, следуя пошаговым инструкциям, или создайте собственную модель волчка. Если модель вы создаете сами, то приведенную в примере программу, возможно, потребуется изменить.

Чтобы модель работала лучше, необходимо чтобы зубчатое колесо на вертушке входило в надёжное зацепление с зубчатым колесом, установленным на волчке. При запуске волчка не нужно сильно прижимать его к поверхности стола – волчок должен вращаться свободно. Энергия передается от компьютера на мотор, вращающий коронное зубчатое колесо. Это зубчатое колесо приводит в движение маленькое зубчатое колесо, установленное на одной оси с большим зубчатым колесом, которое поэтому тоже вращается. Волчок вставляют верхней частью в вертушку. На верхушке волчка закреплено маленькое зубчатое колесо, через которое волчку передаётся крутящий момент, и когда волчок освобождается, он продолжает крутиться. Сочетание работающих вместе зубчатых колёс называется зубчатой передачей.

Энергия превращается из электрической (компьютера и мотора) в механическую (вращение зубчатых колёс и волчка).

В:  Программа включает мотор и воспроизводит Звук 15 (звук работающего мотора), после чего ожидает, когда датчик расстояния сообщит о том, что устройство для запуска поднято и волчок освобождён. После этого программа выключает мотор.

В разделе «Звуки» главы «Программное обеспечение WeDo» приведен список звуков, которые может воспроизводить Блок «Звук», если задать на его Входе соответствующее число.

В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования в программе Блоков

«Датчик расстояния», «Выключить мотор», «Мотор по часовой стрелке», «Звук», и «Ждать».

3.. Рефлексия

Приготовьте место для экспериментирования с зубчатыми колёсами и бумаг для записей. На отдельном листе бумаги начертите таблицу данных.

В таблице данных фиксируют изменения, произведенные во взаимном расположении зубчатых колёс, а также то, как эти изменения повлияли на продолжительность (в секундах) вращения волчка при каждой комбинации зубчатых колёс.

Закончив исследование зубчатой передачи, обсудите выводы для таблицы данных.

-Как долго будет крутиться волчок, если зубчатое колесо, установленное на моторе ведущее) имеет 24 зуба, а зубчатое колесо на волчке (ведомое) – 8 зубьев, как показано в первом ряду таблицы? Ответы могут различаться.

- Такая комбинация зубчатых колёс заставляет волчок стабильно крутиться в течение нескольких секунд.

 Проанализируйте все ответы вместе с учащимися.

-Ускорится или замедлится вращение волчка, если вместо 8-зубого колеса установить на него такое же 24-зубое, что и на моторе, как показано во втором ряду таблицы?

-Будет ли волчок крутиться дольше, или наоборот, остановится быстрее?

-Как правило, при использовании такой комбинации зубчатых колёс волчок вращается медленнее, чем с предыдущей комбинацией. Чем медленнее вращается волчок, тем скорее он останавливается.

-Ускорится или замедлится вращение волчка, если установить 8-зубое колесо на мотор, а 24-зубое колесо – на волчок, как показано в третьем ряду таблицы?

-Волчок будет крутиться быстрее или медленнее?

-Будет ли он крутиться дольше, чем с предыдущими комбинациями зубчатых колёс, или остановится быстрее?

-Обычно с такой комбинацией зубчатых колёс волчок крутится медленнее и останавливается раньше, чем при остальных комбинациях.

.Дополнительно…

Предложите ученикам придумать другие конструкции волчков.

 -Влияет ли конструкция волчка на продолжительность и стабильность его вращения? Если да, то как?

-Волчок какой конструкции крутится дольше других, а какой останавливается раньше всех? Ответы могут различаться

-Волчки могут крутиться несколько секунд, а самые стабильные– даже дольше минуты.

4. Развитие

В данном занятии не требуется отклоняться от инструкций по сборке. Чтобы изменить скорость вращения волчка, достаточно сменить зубчатые колёса.

А:..Предложите учащимся модифицировать программу «Умная вертушка» так, чтобы можно было использовать вкладку Экран в качестве часов. После того как волчок освобождается от вертушки, программа ожидает одну секунду, затем добавляет единицу на вкладку Экран и повторяется. «Часы» (вкладка Экран) отсчитывают каждую секунду до тех пор, пока не будет нажата кнопка Стоп.

В окне «Первые шаги» приведены различные примеры использования Блоков «Прибавить к Экрану», «Цикл» и «Ждать».

8.  Соревнования – «Кто дольше….»