Программа «Лего-конструирование» в год 64 часа в неделю 2 часа
Муниципальное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №88»
программа
«Лего-конструирование»
в год – 64 часа
в неделю – 2 часа
Руководитель:
Авилова С.Ю.
г. Тюмень, 2009
Пояснительная записка
Настоящий курс предлагает использование образовательных конструкторов
LEGO DACTAв и аппаратно-программного обеспечения как инструмента для
обучения школьников конструированию, моделированию и компьютерному
управлению.
Основными задачами курса являются
1. ознакомление с основными принципами механики; 2. ознакомление с основами программирования в компьютерной среде моделирования LEGO DACTA Control Lab®; 3. развитие умения работать по предложенным инструкциям; 4. развитие умения творчески подходить к решению задачи; 5. развитие умения довести решение задачи до работающей модели; 6.
развитие умения излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно
находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Обоснование курса
Работа
с образовательными конструкторами LEGO DACTA® позволяет школьникам в
форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развить
необходимые в дальнейшей жизни навыки. При построении модели
затрагивается множество проблем из разных областей знания - от теории
механики до психологии, - что является вполне естественным. Очень
важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие
самостоятельного технического творчества. Простота в построении модели в
сочетании с большими конструктивными возможностями конструктора
позволяют детям в конце урока увидеть сделанную своими руками модель,
которая выполняет поставленную ими же самими задачу.
Курс "Лего-конструирования" условно разделен на две части: - основы механики и конструирования
- основы автоматического управления
Изучая
простые механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и
точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление,
фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. Цель первой части
курса заключается в том, чтобы перевести уровень общения ребят с
техникой "на ты", познакомить с профессией инженера: изучение понятий
конструкции и ее основных свойствах (жесткости, прочности и
устойчивости), элементов черчения.
Вторая часть курса
предполагает использование компьютеров и специальных интерфейсных блоков
совместно с конструкторами. Важно отметить, что компьютер используется
как средство управления моделью; его использование направлено на
составление управляющих алгоритмов для собранных моделей. Учащиеся
получают представление об особенностях составления программ управления,
автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Цель
второй половины курса состоит в том, чтобы научить ребят грамотно
выразить свою идею, спроектировать ее техническое и программное решение,
реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.
Примерная структура занятия
Организационный момент (1-2 минуты).
Разминка. Короткие логические, математические задачи и задачи на развитие внимания (3-5 минут).
Проверка домашнего задания (3-4 минуты).
Объяснение нового материала или фронтальная работа по решению новых задач, работа в тетрадях (10-12 минут).
Физминутка (1 минута).
Выдача домашнего задания с комментарием (2-3 минуты).
Работа за компьютером (10-15 минут).
Релаксация (1 минута).
Подведение итогов (2-3 минуты).
По каждой теме учащимися выполняются самостоятельные работы, позволяющие судить о том, как усвоен пройденный материал.
Программа предполагает проведение занятий 2 раза в неделю по 45 минут. Всего 64 часа в год.
Учебная программа курса "Лего-конструирования"
Простые механизмы ( 46 ч)
Разделы и темы
Количество учебных часов
1.Введение в предмет "Лего-конструирование".
1
Ознакомление с конструктором "Простые механизмы". Названия и назначения деталей
Названия и назначения всех деталей конструктора. Виды соединений деталей. Изучение типовых соединений деталей.
Учащиеся должны знать: - названия всех деталей конструктора; - виды соединений и их характеристики; - способы соединения деталей.
Учащиеся должны уметь: - соединять детали различными способами; - характеризовать различные соединения.
2.Конструкция. Основные свойства конструкции при ее построении
3
Понятие конструкции, ее элементов. Основные свойства конструкции:
жесткость, устойчивость, прочность, функциональность и законченность.
Силы, действующие на сжатие и растяжение элементов конструкции.
Учащиеся должны знать: - определение конструкции, ее элементов; - основные свойства конструкции; - примеры жестких конструкций и где они используются.
Учащиеся должны уметь: - собирать жесткие и устойчивые конструкции.
3.Ознакомление с принципами описания конструкции
3
Понятие конструирования (постановка задачи). Способы описания
конструкции (рисунок, эскиз и чертеж) их достоинства и недостатки.
Условные обозначения деталей конструктора.
Учащиеся должны знать: - способы постановки задачи; а способы описания конструкции; - отличия их друг от друга; - условные обозначения деталей.
Учащиеся должны уметь: - описывать конструкцию всеми способами; - выбирать наиболее рациональный способ описания.
4.Индивидуальный проект по теме "Конструкции"
3
Самостоятельная творческая работа учащихся по заданной теме.
Учащиеся должны знать: - приемы повышения жесткости и устойчивости конструкции.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; а самостоятельно анализировать различные элементы конструкции и выбирать оптимальное решение.
5.Простые механизмы и их применение. Рычаги
2
Понятие о простых механизмах и их разновидностях. Примеры применения
простых механизмов в быту и технике. Понятие о рычагах. Основные
определения. Два вида рычагов.
Учащиеся должны знать: - понятие простого механизма; а понятия точка опоры, точка приложения силы, плечо.
Учащиеся должны уметь: - конструировать рычажные механизмы.
6.Построение конструкций по теме "Рычаги"
1
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - примеры использования рычагов в различных механизмах.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; а самостоятельно анализировать различные элементы конструкции и выбирать оптимальное решение; - конструировать рычажные механизмы.
7.Рычаги: правило равновесия рычага.
1
Основные определения. Правило равновесия рычага. Решение задач с применением правила равновесия рычага.
Учащиеся должны знать: - правило равновесия рычага.
Учащиеся должны уметь: - применять правила рычага на практике.
8.Построение сложных моделей по теме "Рычаги"
2
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - примеры использования рычагов в различных механизмах.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно анализировать различные элементы конструкции и выбирать оптимальное решение; - конструировать рычажные механизмы.
9.Блоки
2
Определение блоков, их виды. Применение блоков в технике. Применение правила рычага к блокам.
Учащиеся должны знать: - определение блоков; - области применения блоков.
Учащиеся должны уметь: - определять выигрыш (в силе, перемещении) при применении блоков; - анализировать конструкции с применением блоков.
10.Построение сложных моделей по теме "Блоки"
1
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - приемы передачи движения с помощью блоков.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать передаточный механизм на основе блоков.
11.Индивидуальный проект на тему "Простые механизмы"
3
Учащимся предлагается самостоятельно разработать конструкцию или механизм с применением полученных знаний, умений и навыков.
Учащиеся должны знать: - способы постановки задач; - основные способы решения конструкторских задач.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - находить сильные и слабые стороны машин, механизмов и конструкций; - отстаивать свой способ решения задачи; а грамотно выражать свои мысли.
12.Ременные передачи
2
Виды ременных передач; сопутствующая терминология. Применение и построение ременных передач в технике.
Учащиеся должны знать: - виды ременных передач; - области применения ременных передач.
Учащиеся должны уметь: - анализировать конструкцию с применением ременных передач.
13.Построение конструкций по теме "Ременные передачи"
2
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - способы применения ременных передач.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать передаточные механизмы на основе ременных передач.
14.Зубчатые передачи
1
Назначение зубчатых колес, их виды. Зубчатые передачи, их виды. Применение зубчатых передач в технике.
Учащиеся должны знать: - определения; - виды зубчатых передач.
Учащиеся должны уметь: - анализировать механизмы с использованием зубчатых передач.
15.Построение конструкций по теме "Зубчатые передачи"
1
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - способы применения зубчатых передач.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать передаточные механизмы на основе зубчатых передач.
16. Виды зубчатых передач
2
Назначение зубчатых колес, их виды. Зубчатые передачи под углом 90°, их
виды. Реечная передача. Применение зубчатых передач в технике.
Учащиеся должны знать: - определения; - виды зубчатых передач под углом 90°; - особенности реечной передачи.
Учащиеся должны уметь: - анализировать механизмы с использованием зубчатых передач.
17.Построение сложных моделей по теме "Зубчатые передачи"
2
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - способы применения зубчатых передач.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать передаточные механизмы на основе зубчатых передач.
18.Индивидуальный проект по темам "Ременные и зубчатые передачи"
2
Самостоятельная творческая работа учащихся по заданной теме.
Учащиеся должны знать: - приемы передачи движения с помощью ременных и зубчатых передач.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать передаточный механизм на основе ременных и зубчатых передач.
19.Энергия
2
Понятие энергии и ее формах. Примеры. Экономия энергии.
Учащиеся должны знать: - определения энергии и ее формы; - виды форм энергии; - причину экономии энергии.
Учащиеся должны уметь: - различать одну форму энергии от другой.
20.Построение конструкций на тему "Энергия"
2
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - виды форм энергии.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать механизмы способные передавать энергию.
21.Преобразование и накопление энергии
2
Способы накопления энергии и ее передачи в механике.
Учащиеся должны знать: - примеры преобразования энергии из одной формы в другую; - виды аккумуляторов энергии.
Учащиеся должны уметь: - оценивать количество запасенной энергии
22.Построение сложных моделей по теме "Энергия"
2
Построение моделей с использованием технологических карт.
Учащиеся должны знать: - способы передачи энергии.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - самостоятельно конструировать механизмы способные накоплять энергию.
23. Индивидуальный проект
4
Учащимся предлагается самостоятельно разработать конструкцию или механизм с применением полученных знаний, умений и навыков.
Учащиеся должны знать: - способы постановки задач; - основные способы решения конструкторских задач.
Учащиеся должны уметь: - работать в коллективе; - находить сильные и слабые стороны машин, механизмов и конструкций; - отстаивать свой способ решения задачи; - грамотно выражать свои мысли.
Часов в разделе
46
Управляемые машины (18 ч)
Разделы и темы
Количество учебных часов
1.Ознакомление с набором "Управляемые машины"
1
Названия и назначения всех деталей конструктора.
Учащиеся должны знать: - названия всех деталей конструктора.
2.Типовые соединения
2
Виды соединений деталей. Изучение типовых соединений деталей.
Учащиеся должны знать: - виды соединений и их характеристики; - способы соединения деталей.
Учащиеся должны уметь: - соединять детали различными способами; - характеризовать различные соединения.
3.Электричество. Понятие программирования. Работа с пультом управления.
2
Понятия электричества, напряжения и его полярности, электрической цепи.
Понятие команды, программы и программирования. Ознакомление с пультом
управления. Правила работы с пультом.
Учащиеся должны знать: - понятия электрической цепи и ее свойства; - понятие программирования; - характеристики пульта управления.
Учащиеся должны уметь: - правильно работать с пультом управления и электрическими цепями.
4.Модель "Вращающаяся сцена"
2
Сборка модели. Зубчатые передачи: передаточное число, его расчет. Изучение червячной передачи, ее свойств.
Учащиеся должны знать: - особенности червячной передачи.
Учащиеся должны уметь: - рассчитывать передаточное число; - строить модели с применением червячной передачи.
5.Модель "Лифт"
2
Сборка модели. Изучение блоков, ременной передачи и их свойств.
Учащиеся должны знать: - особенности ременной передачи; - виды блоков, их особенности.
Учащиеся должны уметь: - строить модели с применением блоков и ременных передач.
6.Индивидуальный проект
2
Самостоятельная творческая работа учащихся на заданную тему.
7.Модель "Машина для разметки дорог"
2
Сборка модели. Изучение способов передачи движения под углом 90
градусов (зубчатые передачи). Анализ принципа управления машиной.
Учащиеся должны знать: - особенности передачи движения под углом 90 градусов.
Учащиеся должны уметь: - строить модели с применением зубчатых передач.
8.Модель "Динозавр"
2
Сборка модели. Применение нескольких видов передач движения в одной модели.
Учащиеся должны знать: - особенности всех применяемых передач.
Учащиеся должны уметь: - строить модели с применением пройденного материала.
6.Индивидуальный проект
3
Часов в разделе
18
Тематическое планирование
№
Тема
Количество часов
Дата
1.
Знакомство. Введение в предмет. Правила техники безопасности.
1ч
2.
Возможности персональных компьютеров.
1ч
3.
Развитие внимания. Курсор.
2ч
4.
Развитие внимания. Курсор. Замкнутая область. Клавиши Enter, Backspace, Пробел, клавиши стрелок
2ч
5.
Решение задач на развитие внимания. Безопасное обращение с компьютером. Функциональные клавиши F1, F2, F3.
2ч
6.
Использование манипулятора «мышь» при работе с программой «Внимание». Решение задач на развитие внимания.
2ч
7.
Предназначение клавиш F1, F2, F3 в программе "Внимание”. Решение задач на развитие внимания.
1ч
8.
Понятие множества. Работа с прикладной программой «Множества»
1ч
9.
Множества. Вложенность в множества.
1ч
10.
Общий признак для группы предметов. Поиск «лишнего» предмета в группе предметов.
1ч
11.
Выделение существенного признака предмета.
1ч
12.
Выявление существенного признака группы предметов
1ч
13.
Выявление закономерностей в расположении предметов
2ч
14.
Решение логических задач. Выявление закономерностей в расположении предметов
Московская городская творческая студия