Программа дополнительного образования «ЛЕГОФИЗИКА»

Программа дополнительного образования « ЛЕГОФИЗИКА»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дополнительное образование становится неотъемлемой частью всестороннего развития детей. Оно даёт им возможность широко и пространственно мыслить, отлично развивает фантазию, воображение и расширяет кругозор.

Данная программа разработана для учащихся 7 класса, и согласована с учебником А.В. Пёрышкина. Занятие на кружке соответствуют тематике уроков по физике и являются качественным дополнением к ним. Все работы и конструкторские модели и наработки являются дополнением к урокам и служат иллюстративным, наглядным, а также вспомогательным материалом. Программа ориентирована на расширение и углубление знаний по основному курсу физики.

Для удобства и наглядности основные темы программы буду называть одноименно с планированием.

Актуальность. Данная программа очень актуальна на сегодняшний день. Мы живем в XXI веке. Это век стремительного развития научно-технического прогресса, роста промышленного производства, высоких технологий. Жизнь не стоит на месте, совершенствуются технологии и производство, многие специальности, на сегодняшний день требуют технической подготовки работника. Меняются игры и увлечения детей. Современным детям недостаточно просто катающейся машинки, они хотят сами своими руками творить и изобретать.

Представленная программа направлена на познание детьми в игровой форме базовых принципов конструирования, механики и программирования. Данная программа дает возможность детям ознакомиться с такими понятиями как спецификация, технологическая цепочка и производственный процесс.

Практическая значимость. Интеграция учебной и вне учебной деятельности учащихся, решение личностно значимых для ученика прикладных задач способствуют расширению его кругозора, усилению интереса к науке физика. Лего-технологии сегодня имеет большое значение в дополнительном образовании детей. Ребята познают законы физики, основы программирования, знакомятся со всеми составляющими конструктивных элементов. Конструкторы LEGO (Лего) хорошо знакомы как детям, так и взрослым. Их основное назначение - дарить радость и побуждать к творчеству, помогая детям развиваться и познавать мир.

Данная программа является авторской. Образовательный конструктор «Лего» дает возможность детям почувствовать замечательный «вкус» творчества, особенно в тех моментах, когда ими собранные конструкции – начинают активно двигаться, вращаться и выполнять различные действия. Детей это очень вдохновляет и увлекает, стимулируя к дальнейшему творческому процессу, и повышает мотивацию и развивает познавательный интерес к изучению физики.

Новизна программы состоит в том, что:

•возможно применение отдельных блоков и разработок на уроках физики, при проведении практических и лабораторных работ;

•учащиеся, посещающие кружок, являются консультантами и помощниками учителю на уроке физики.

Учитывая новизну направления конструирование «Лего» эксклюзивность программы заключается в том, что она повышает мотивацию и познавательный интерес детей к физике, направляет учащихся на «впитывание» всей информации которую получают из окружающих источников (Интернет, телевидение, журналы), дети вместе обсуждают предложенные проекты и пытаются сообща воплотить их в жизнь.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

«ЛЕГОФИЗИКА»

ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ «ЛЕГО» –

ОВЛАДЕНИЕ ДЕТЬМИ НАЧАЛЬНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ НАВЫКОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ НА БАЗЕ КОНСТРУКТОРОВ «LEGO», РАЗВИТИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРЕСА К ФИЗИКЕ, И НА ЭТОЙ ОСНОВЕ СОЗДАНИЕ УСЛОВИЙ ДЛЯ ВОСПИТАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИ ГРАММОТНОЙ ЛИЧНОСТИ УЧАЩЕГОСЯ.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ

•Развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний с использованием различных источников информации;

•Развивать мышление, интеллектуальные и творческие способности учащихся в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации, в том числе в значительной мере средств современных информационных технологий;

•Повышение информационной, коммуникативной, экологической культуры, опыта самостоятельной деятельности;

•Совершенствование умений и навыков в ходе выполнения программы курса (выполнение лабораторных работ, изучения, отбора и систематизации информации, подготовка реферата, презентации);

•Овладение учащимися знаниями о современной научной картине мира, о широких возможностях применения физических законов;

•Воспитания навыков сотрудничества в процессе совместной работы;

•Обеспечить усвоение учащимися знаний о механических, тепловых, электрических явлениях, физических величинах, характеризующих эти явления, основных законах, их применении в технике и повседневной жизни, методах научного познания природы;

•Научить применению полученных знаний для объяснения физических явлений и процессов, принципов действия технических устройств, решения задач технического содержания;

•Научить основам применения естественнонаучных методов познания, в том числе в экспериментальной деятельности;

•Способствовать формированию теоретического и логического мышления, овладению адекватными способами решения теоретических и экспериментальных задач

• Реализовать интерес учащихся к выбранному предмету;

•Поддерживать мотивацию учащихся к профильному изучению предмета физика;

•Приблизить детей к практическому понимаю основ физики и других прикладных наук в игровой, доступной для детей форме.

•Осуществлять всестороннее, глубокое знакомство с методами конструирования.

•Познакомить с программой «ROBOLAB», на основе которой происходит программирование моделей.

•Ознакомить с различными видами конструкций и механизмов, с указанием их практического применения.

•Формировать умение работать с литературой, видеотекой, в сети Интернет, в программе PowerPoint.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММЫ

Программа создана таким образом, что темы соответствуют темам учебного плана по физике (учебник «Физика 7» А.В. Перышкин). Ребята седьмого класса, которые посещают кружок идут параллельно с учебным предметом физика и дополняют и обогащают свои знания на кружке. Данная методика помогает во многом предупредить не успешность ребенка, если ученик что-то не понял на уроке, он всегда добирает и систематизирует знания на кружке.

Сегодня многие дети имеют дома комплекты для подобного конструирования, но собрав одну модель, они утрачивают интерес к данному делу и все это лежит у них без движения (по словам родителей), но в коллективе ребенок раскрывается. Работа в команде, сплоченность и множество разных идей увлекает ребят. В программе предусмотрено не только конструирование, но походы и экскурсии на действующие предприятия, где они своими глазами видят, что такое технологический процесс и как рождаются готовые изделия. Здесь уже проводится аналогия с конструкциями «Лего», за счет чего они лучше понимают свои задачи в конструировании и четко видят, что сборка модели дело не простое и интересное.

В конструировании «Лего» можно выделить семь основных этапов:

1.Исследование природы механических, тепловых, электрических явлений;

2.Исследование и проектная деятельность в процессе зарождения модели.

3.Конструирование и сборка моделей (изделия).

4.Оснащение модели двигателем.

5.Подключение изделия к источникам питания.

6.Усовершенствование моделей.

7.Программирование готовых моделей на основе программы ROBOLAB или (NXT).

Каждый этап важен и взаимосвязан с последующим. Все необходимо выполнять по порядку, но в зависимости от возраста и возможности ребенка, можно опускать последние два этапа.

Задача программы. На базе унифицированных комплектов научить детей конструировать модели более сложные и интересные, направленные на будущее: нестандартные автомобили, летательные аппараты, суда, роботов различной направленности.

Одна из важнейших задач, стоящих перед курсом «ЛЕГОФИЗИКА» - научить думать, фантазировать, воплощать свои фантазии в жизнь, учиться учитывать чужие аргументы и постоянно стремиться улучшать свои конструкторские изобретения (изделия).

Лего-технологии дают возможность привлекать детей разных возрастов (во второй главе данной работы представлена систематизация конструкторов с учетом возрастных особенностей.). Младшим школьникам 7-11 лет интересно познакомиться и научиться составлять и собирать изделия простого формата с элементами механической сборки. Старшим детям 12 – 15 лет конструктор «Лего» помогает расширить свои знания в области физики и элементов электроники, познакомить с организацией производственных процессов, а так же с механическими и пневматическими системами управления конструкции.

Учащиеся в игровой форме находят принципиальное решение той или иной проблемы, создают на основе этого решения модель, отвечающую их желанию. Дети с большим удовольствием занимаются творческим поиском в процессе конструирования, то есть тем, чем занимаются профессиональные инженеры и конструкторы на реальном производстве при создании реальных транспортных средств.

ОСОБЕННОСТИ ВОЗРАСТНОЙ ГРУППЫ ДЕТЕЙ.

В кружке обучаются дети 7 класса (13-14 лет).

Вид группы – профильный.

Состав группы – постоянный.

Набор детей – свободный, по желанию.

Количество учащихся в группе от 15 человек.

Режим занятий:

•общее количество часов в год – 72 часа в год;

•количество часов и занятий в неделю – 2 часа в неделю;

•периодичность занятий в неделю - 2 занятия в неделю по 1 часу.

Также допускается возможность проведения сдвоенных занятий: 1 раз в неделю – 2 часа, и увеличение количества часов, за счет практической части, экскурсий в музеи и на промышленные предприятия - до 4 часов в неделю.

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

формирование ключевых компетенций

В области учебных компетенций:

Уметь:

•организовывать процесс изучения и выбирать собственную траекторию образования;

•решать учебные и самообразовательные проблемы;

•связывать воедино и использовать отдельные части знаний.

В области исследовательских компетенций:

Уметь:

•получать и использовать информацию;

•обращаться к различным источникам данных и их использование;

Знать:

•способы поиска и систематизации информации в различных видах источника.

В области социально-личностных компетенций:

Уметь:

•видеть связи между настоящими и прошлыми событиями.

В области коммуникативных компетенций:

Уметь:

•выслушивать и принимать во внимание взгляды других людей;

•толерантность к товарищам;

•выступать на публике;

•читать графики, диаграммы и таблицы данных;

•сотрудничать и работать в команде.

Отсроченный результат введения курса:

•осознанный выбор профильного обучения;

•участие в научно-практических конференциях;

•личностный рост учеников;

Ресурсы для реализации курса:

Для проведения элективного курса “ЛегоФизика” необходимо наличие в образовательном учреждении:

•наборы конструктора «ЛЕГО»,

•компьютерный класс с выходом в Интернет,

•проектор с экраном,

•мультимедийная библиотека по физике,

•наличие научной и учебной литературы.

СИСТЕМА ОТСЛЕЖИВАНИЯ И ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

По данной программе оценивание детей происходит по результатам выставок, соревнований, конкурсов, учебно-исследовательских конференций.

Критерии оценки творческих проектов

1.ПРЕДМЕТНОСТЬ

•Соответствие формы и содержания проекта поставленной цели.

•Понимание и осознание учащимся проектов в целом (не только своей рабочей группы).

2.СОДЕРЖАТЕЛЬНОСТЬ

•Проработка темы проекта.

•Умение находить, анализировать и обобщать информацию.

• Рационализаторские предложения.

•Доступность и правильность изложенного материала.

3.ОРИГИНАЛЬНОСТЬ

•Уровень дизайнерского решения.

•Форма представления (макет, видео, компьютерная презентация и т.п.).

4.ПРАКТИЧНОСТЬ

•Возможность реализации проекта в разных областях деятельность.

•Междисциплинарная применимость.

5.НОВАТОРСТВО

•Степень самостоятельности в процессе работы.

•Качество и индивидуальность презентации.

6.ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ВКЛАД

•Доля индивидуального вклада в коллективный труд.

•Дисциплина выполнения возложенных обязанностей.

•Удовлетворенность всех участников группы выполненной работой.

Защита проектов и их презентаций проходит в несколько этапов:

А) предварительный - в присутствии участников кружка и их родителей;

Б) участие в конкурсах различного уровня.

Критерии оценки выполнения

лабораторных и экспериментальных исследований:

•знание основных этапов постановки исследований и экспериментов, основных понятий и положений теории, законов, правил, формул, общепринятых символов обозначения физических величин, единиц их измерений (проверяется тестированием);

•умение подготовить лабораторное оборудование, провести опыт, необходимые расчеты и делать выводы на основании полученных данных (проверяются отчеты о выполнении лабораторных работ);

•умение отбирать, изучать и систематизировать информацию, полученную из научно-популярной литературы и других источников (оценивается информация при представлении докладов, рефератов, и презентаций);

УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Продолжительность занятияПериодичность в неделюКол-во часов в неделюКол-во часов в год

1 час2 раза2 часа72 часа

2 часа1 раз2 часа72 часа

По необходимости, можно увеличить количество практических занятий на 2 часа в неделю.

2 часа2 раза4 часа144 часа

Первый год занятий (7 класс)

№

п/пТемы

Количество часов

всеготеорияпрактика

1.ВВЕДЕНИЕ.

«КИРПИЧИКИ» МИРОЗДАНИЯ.422

2.«ИЗМЕРЕНИЕ»14410

3.«ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА»4-4

4.«ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ»1248

5.ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ПЕРВОГО ПОЛУГОДИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСТАВКИ.2-2

6.«ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ»1028

7.«РАБОТА. МОЩНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ»20614

8.ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ВТОРОГО ПОЛУГОДИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСТАВКИ.6-6

Итого:721656

Примечание: количество часов даётся из расчета на 36 учебных недель (в соответствии с требованиями Министерства образования и науки РФ)/ на 38 учебных недель (в соответствии с требованиями службы лицензирования Департамента образования города Москвы).

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ. «КИРПИЧИКИ» МИРОЗДАНИЯ.

•Вводное занятие. Знакомство с группой.

•Решение организационных вопросов. Ставятся задачи и планы кружка на предстоящий учебный год.

•Проведение инструктаж по Технике Безопасности в кабинете физики и при работе с конструктором.

•Значение физики сегодня, достижения науки и решение социальных проблем (улучшение условий труда, быта, медицинского обслуживания).

•Знакомство с историей конструктора «Лего».

•Показ фотоматериалов и фильмов о работе кружка (за прошлые года если есть).

•Организация рабочего места при работе с конструктором.

•Создание эскизов и рисунков будущих моделей.

•Знакомство со специализацией и её значение при конструировании.

•Принцип «шаг за шагом» (спецификации прилагаются к комплекту).

•Знакомство с видами деталей и узлами подачи энергии и их практическое применение (инструкция Лего прилагаемы к комплекту).

Практические работы:

•Демонстрация образцов моделей, сделанных учащимися за прошедшие годы (если есть).

•Из чего сделан конструктор компании «Лего». Возможности конструктора и экологичность материала.

•Работа с дополнительной литературой, схемами конструкций, каталогами, использование сети Интернет.

I ГЛАВА. «ИЗМЕРЕНИЯ».

•Наблюдение и физический эксперимент, их особенности и назначения.

•Измерения: изучение различных приборов, точность и погрешность измерений.

•Роль измерений в науке и технике. Презентация по теме «Из истории мер длины», «Система СИ» и т.д.

•Построение физических теорий и проверка ее на практике.

•Применение физических знаний.

Предлагается создать устройства для измерения чего-либо. В нашем случае это измерение массы, расстояния и времени. В данном разделе предлагается сделать три практических работы.

Практическая работа:

Практическая работа №1.1 «Почтовые весы»

Практическая работа №1.2 «Измерительная тележка»

Практическая работа №1 .3 «Таймер»

Практическая работа №1.4 «Свободная тема»

Обязательно оставляем время на свободные темы. Если ученик изъявил желание необходимо дать возможность сделать свое измерительное устройство или усовершенствовать свое. Все предложения высказываются и предлагаются пути решения и изготовления измерительного устройства. Ребятам предлагается завести технический словарик, куда они записывают все то новое, что они узнали на занятии или при самостоятельной работе с различными источниками информации.

Все созданные устройства будут демонстрироваться на уроке всему классу на теме «Измерение физических величин». При проведение Лабораторная работа №1 «Определение цены деления измерительного прибора». Можно сделать дополнительное задание, калибровку весов ЛЕГО, а также при наличии времени можно сделать (если позволяет время) калибровку измерительной тележке и таймеру.

Данное задание выполняется при помощи лаборантов (ребят с кружка). Лаборант помогает разносить оборудование и помогает классу проводить калибровку на данной модели.

ГЛАВА II. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА.

или снова «КИРПИЧИКИ» МИРОЗДАНИЯ

•Работы М.В. Ломоносова по атомистике.

•Диффузия в нашей жизни. Использование диффузия в разных сферах жизни.

•История открытия броуновского движения.

•Агрегатные состояния вещества.

Сделаем пластмассу из молока. В данной теме рассматриваются строение и агрегатные состояния вещества, поэтому проводим следующую практическую работу, где дети сами делают пластмассовую фигуру.

Практическая работа:

Практическая работа № 2.1

«Создаем пластмассовую фигуру»

Все фигурки подписываются и сохраняются преподавателем, так как они нам понадобятся для следующих лабораторных работ. Желательно записать на видео процесс создания, чтобы ребята посмотрели на уроке, а лаборанты смогут прокомментировать свою работу. Готовые модели можно также показать на уроке, в теме агрегатное состояние вещества, где ребята сами расскажут как они изготавливали свои пластмассовые модели. Используем данную фигуру для лабораторной работы по нахождению плотности тела.

III. ГЛАВА «ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ»

В данной части программы практически все созданный модели на кружке можно использовать на уроке.

•Механическое движение.

•Равномерное и неравномерное движение. Подготовка опыта с капельницей для демонстрации равномерного и неравномерного движения..

•Скорость при движении моделей Лего.

•Расчет пути и времени движения. Решение экспериментальных задач с помощью движущихся моделей.

•Инерция. Создание инерционной модели.

•Взаимодействие тел.

•Сила тяжести на Земле и на других планетах.

•Вес. Невесомость. Перегрузки.

•Сила упругости.

На занятии «Механическое движение» целесообразно показать различные модели в движении. Для этого очень наглядно проводить фронтальный эксперимент, разделив класс на три группы. Участники кружка готовят его и потом помогают проведению его на уроке (см. урок в приложении). На уроке где необходимо показать равномерное и неравномерное движение используем опыт с тележкой, которая собрана из конструктора лего. Кроме того интересно продемонстрировать взаимодействие тел с моделями лего, тоже выглядит очень красочно и наглядно. В данной теме можно придумать множество уроков, с использованием моделей.

.Практические работы:

Практическая работа № 3.1 «Создаем робота на основе контролера RCX или NXT».

Данный робот понадобиться для проведения урока по теме «Механическое движение».

Практическая работа № 3.2«Модель подвижной тележки с капельницей».

Данная модель создается для урока «Равномерное и неравномерное движение».

Практическая работа № 3.3 «Модель Инерционной машины».

Для демонстрации на уроке темы «Инерция»

Практическая работа № 3.3 «Измерение массы, объема и плотности пластмассовых моделей»

Практическая работа № 3.5 «Модель уборочной машины».

Практическая работа № 3.6 «Модель Скороход».

Практическая работа № 3.7 «Модель тягач».

Практическая работа № 3.8 «Модель гоночный автомобиль».

При создании таких автомобилей интересно сделать ралли. Где ребята разбиваются по командам и соревнуются кто быстрее до берется из пункта А в пункт Б.

Практическая работа № 3.9 «Катапульта»

Практическая работа № 3.10 «Свободная тема»

При выполнении данных практических работ выполняются экспериментальные задания: по определению средних скоростей движения различных Лего-моделей. Построение и чтение графиков равномерного движения. Решение количественных задач технического содержания на расчет скорости и пройденного пути. Изготовление и изучение моделей, для наблюдения инерции движения и покоя.

Экспериментальные исследования свойств силы трения и силы упругости на созданных моделях.

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ПЕРВОГО ПОЛУГОДИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСТАВКИ.

Данное мероприятие проводится в конце полугодий. Организуется выставка, где можно посмотреть на модели ребят кружка. Приглашаются родители, все желающие одноклассники и каждый ребенок презентует свою модель. Заранее каждый участник готовит презентацию и речь на защиту. По итогам полугодия учитель подводит итог, акцентирует внимание на участие на различных выставках или соревнованиях и оценивает учащегося.

ГЛАВА IV. «ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ».

•Давление в природе и технике.

•Давление жидкостей и газов: где оно проявляется, как рассчитывается и как используется.

•Современная техника больших давлений, различные прессы.

•Применение сообщающихся сосудов.

•Атмосферное давление: история его открытия и изучения. Применение в технических установках.

•Жизнь и деятельность Архимеда.

•Физические основы плавания тел. Корабли, подводные лодки, аппараты для изучения морских глубин, понтоны, воздушные шары, дирижабли: их прошлое и будущее.

В данном разделе надо учесть, и грамотно сделать модель на воде, т.к. если двигатель попадет в воду он не сожмет дальше работать, поэтому предлагается выполнить практическую работу «Парусник», без использования электрического двигателя.

Практические работы:

Практическая работа 4.1 «Прессовочная машина»

Практическая работа 4.2 «Штемпельная машинка»

Практическая работа 4.3 «Снегоуборочная машина, работающая на легопневмонасосе».

Практическая работа 4.4 «Буер», «Ветроход» (работа проводится с использованием набора лего «Физика и Технология» 200986, 2009687)

Практическая работа 4.5 «Летучая мышь» (работа проводится с использованием набора лего «Физика и Технология» 200986, 2009687)

ГЛАВА V. «РАБОТА. МОЩНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ»

Это самая красочная глава в плане демонстрации и опытов. Каждый урок можно показывать много интересного. Темы: простые механизмы, блоки и рычаги рекомендуется проводить с использование конструктора. Лабораторные работы по программе 7 класса: «Выяснение условия равновесия рычага» и «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости». Рекомендуется выполнить только с помощью конструктора.

Механическая работа и мощность.

•Простые механизмы. Разновидности и применение простых механизмов”.

•Наклонная плоскость. Винт. Клин.

•Рычаг (три рода рычага). Ворот. Блок (шкивы).

•Механизмы, призванные упростить труд человека.

•Энергия. Виды энергии и способы ее получения.

•Энергия ветра, солнца и воды. Экологические источники энергии.

Практические работы:

Практическая работа 5.1 «Машины с одним, двумя и более двигателями»

Практическая работа 5.2 «Рычаги. Рычаг первого, второго и третьего рода»

Практическая работа 5.3 «Ручная тележка», «Качели», «Карусели», «Волшебный замок»

Практическая работа 5.4 «Рычажные весы»

Практическая работа 5.5 «Башенный кран»

Практическая работа 5.5 «Пандус»

Практическая работа 5.6 «Подъёмник»

Практическая работа 5.7 (творческая) «Ручной миксер»

Практическая работа 5.8 «Потенциальная энергия. Поднимаем груз с помощью редуктора», «Кинетическая энергия. Скатываемся с горки», «Потенциальная – Кинетическая - Потенциальная».

Производство электроэнергии. Запасаем. Передаем. Используем.

Практическая работа 5.9 «Ветряная мельница. Преобразование энергии ветра»

Практическая работа 5.9 «Водяное лего-колесо. Преобразование энергии воды»

Практическая работа 5.10 «Электромобиль на солнечной батарее. Преобразование энергии солнца»

Практическая работа 5.11 «Свободная тема»

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ВТОРОГО ПОЛУГОДИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСТАВКИ.

Данное мероприятие проводится в конце полугодий. Организуется выставка, где можно посмотреть на модели ребят кружка. Приглашаются родители, все желающие одноклассники и каждый ребенок презентует свою модель. Заранее каждый участник готовит презентацию и речь на защиту. По итогам полугодия и года учитель подводит итог, акцентирует внимание на участие на различных выставках или соревнованиях и оценивает учащегося.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ

«ЛЕГОФИЗИКА»

Программа « ЛегоФизика» предусматривает различные формы и методы работы:

•Групповые занятия, в виде теоретических обсуждений вопросов, дискуссия, игра, беседа и т.д.

•Индивидуальный подход к ребенку, на которых оказывается помощь в создании индивидуального проекта.

Методика работы по данной программе предполагает осуществление самой тесной связи между теоретическими занятиями и практическим усвоением полученных знаний.

Основными формами является комплексное сочетание индивидуальной и групповой работы, при этом кроме лекционной части активно используется игра, беседа, экскурсионная работа, научные конференции, видеоуроки.

Необходимо четко продумывать вводную, основную и заключительную часть урока, отметить новые термины и понятия, на которые делается акцент во время занятия.

Приёмы и методы учебного процесса основаны на заинтересованности учащихся. В ребенке развивается внутреннее стремление к получению ответов на возникающие вопросы, а задача преподавателя - помогать этому стремлению воплотиться в отличный результаты.

Работа с образовательными конструкторами LEGO DACTA позволяет школьникам в форме познавательной игры узнать не только законы физики, но многие важные идеи и развить навыки, необходимые ему в дальнейшей жизни.

ПЕРЕЧЕНЬ ДИДАКТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (СМ. В ПРИЛОЖЕНИИ)

УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ (СМ. В ПРИЛОЖЕНИИ)

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ ПЕДАГОГА (СМ. В ПРИЛОЖЕНИИ)

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ РОДИТЕЛЕЙ (СМ. В ПРИЛОЖЕНИИ).

ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛЕГО-ТЕХНОЛОГИЙ. ФИЗИКА – 7 КЛАСС (2 часа в неделю)

Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 5-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2006.

№ урокаТЕМА УРОКАКол-во часовПараграф

в

темес нач. курса

ВВЕДЕНИЕ3

1.1.Наблюдения и опыты.1-3

2.2.Измерение физических величин.

На данном уроке следует продемонстрировать приборы, созданные учащимися кружка. Из программы им соответствуют практические работы №1.1 «Почтовые весы», №1.2 «Измерительная тележка», №1.3 «Таймер.4-6

3.3.Лабораторная работа №1 «Определение цены деления измерительного прибора».

На данной лабораторной работе предлагается дополнительное задание «Калибровка весов Лего». Это задание предлагается тем, кто справился с заданием и есть дополнительное время. В классе работают лаборанты-помощники.

ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА6

1.4.Строение вещества. Молекулы.7-8

2.5.Лабораторная работа №2 «Измерение размеров малых тел».

В данной работе можно предложить как дополнительное задание измерение маленьких одинаковый деталей Лего. В классе работают лаборанты-помощники.

3.6.Диффузия.9

4.7.Взаимодействие молекул.10

5.8.Три состояния вещества.

На данном уроке при объяснении нового материала рассказывается о экологичном способе получения пластмасса. И показывается презентация процесса создания экологически чистого пластика. Демонстрируется результат работы, когда тело кристаллизовалось и превратилось из одного агрегатного состояния в другое.

(Из программы Практическая работа № 2.1)11

6.9.Различия в строении тел.12

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ20

1.10.Механическое движение.

На данном уроке целесообразно показать различные модели в движении. Модели готовятся специально запрограммированные на основе программы ROBOLAB. Для этого очень наглядно проводить фронтальный эксперимент, разделив класс на три группы. Участники кружка готовят его и помогают проведению его на уроке (см. урок в приложении).

(Из программы Практическая работа № 3.1)13

2.11.Равномерное и неравномерное движение.

Используем опыт тележки и капельницы, модель для проведения опыта готовится и демонстрируется лаборантами. (Из программы Практическая работа № 3.2)14

3.12.Скорость, единицы измерения скорости.

На уроке проводится демонстрация нескольких моделей, оборудованных лего-спидометром. Ими удобно фиксировать скорость модели. Предлагаются экспериментальные задания, с использованием секундомера и лего-спидометра.15

4.13.Расчет пути и времени движения.

Предлагаются экспериментальные задания, с использованием секундомера и лего-спидометра. Составление графиков движения.16

5.14.Инерция.

На уроке демонстрируется модель «Инерционная машина». Из программы Практическая работа № 3.3)17

6.15.Взаимодействие тел.

На уроке проводится демонстрация взаимодействующих тел на основе специальных моделей. (см. урок в приложение) 18

7.16.Масса. Измерение массы.19-20

8.17.Лабораторная работа № 3 «Измерение массы тела на рычажных весах».

9.18.Плотность.21

10.19.Расчет массы по его плотности.22

11.20.Лабораторная работа № 4 «Измерение объема тела».

12.21.Лабораторная работа № 5 «Определение плотности вещества твердого тела».

Как дополнительное задание можно дать задание на расчет плотности пластмассовой фигуры, сделанной на кружке. (Из программы практическая работа № 2.1)

13.22.Сила. Сила тяжести.23-24

14.23.Сила упругости.

Демонстрации моделей, работающих на основе резиновой ленты, например модель «Катапульта» можно продемонстрировать любую модель, где наблюдается растяжение пружины или резиновой ленты.25

15.24.Вес тела.26

16.25.Единицы силы. Динамометр.27-28

17.26.Лабораторная работа № 6 «Градуирование пружины и измерение сил динамометра»

18.27.Сложение сил.29

19.28.Сила трения.

Демонстрируется сила трения на различных поверхностях с моделями различной массы.

Предлагается решение экспериментальных заданий на вычисления силы трения у различных механизмов и устройств.

(Из программы Практическая работа № 3.5 «Модель уборочной машины».

Практическая работа № 3.6 «Модель Скороход».

Практическая работа № 3.7 «Модель тягач».

Практическая работа № 3.8 «Модель гоночный автомобиль».)30-32

20.29.Контрольная работа № 1 «Взаимодействие тел».

ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ23

1.30. Давление. Способы увеличения и уменьшения давления.

Демонстрация моделей детей. Решение экспериментальных заданий на основе созданных моделей.(Из программы Практическая работа 4.1«Прессовочная машина»

Практическая работа 4.2 «Штемпельная машинка»)33-34

2.31.Давление газа.

Демонстрация моделей детей.(Из программы Практическая работа 4.3 «Снегоуборочная машина, работающая на легопневмонасосе»).35

3.32.Закон Паскаля.36

4.33.Давление в жидкости и газе.37

5.34.Расчет давления в жидкости на дно и стенки сосуда.38

6.35.Сообщающиеся сосуды.39

7.36.Вес воздуха.40

8.37.Атмосферное давление.40-41

9.38.Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли42

10.39.Барометр- анероид43

11.40.Измерение давления на различных высотах.44

12.41.Манометры.45

13.42.Поршневой жидкостный насос.46

14.43.Гидравлический пресс47

15.44.Контрольная работа № 2 «Давление твердых тел жидкостей и газов»

16.45.Действие жидкости и газа на погруженное тело48

17.46.Архимедова сила49

18.47.Плавание тел50

19.48.Плавание судов51

20.49.Воздухоплавание. Демонстрация моделей детей. Из программы: Практическая работа 4.4 «Буер», «Ветроход», Практическая работа 4.5 «Летучая мышь». 52

21.50.Лабораторная работа № 7 «Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело».

22.51.Лабораторная работа № 8 «Выяснение условий плавания тела в жидкости».

23.52.Контрольная работа № 3

«Архимедова сила. Плавание тел».

РАБОТА. МОЩНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ11

1.53.Механическая работа.

Предлагается разработка урока. См. в приложении демонстрации проводятся на основе лего-технологий.53

2.54.Мощность.Из программы Практическая работа 5.1

«Машины с одним, двумя и более двигателями»э Предлагается демонстрация и решения задач на расчет мощности различных движущихся моделей. Разработка урока прилагается. См. приложение.54

3.55.Простые механизмы. Рычаг.

Демонстрация моделей детей. (Из программы Практическая работа 5.2. «Рычаги. Рычаг первого, второго и третьего рода») См. урок в приложении.55-56

4.56.Момент силы. Рычаги в быту, природе, технике.

Демонстрации моделей. Решение экспериментальных заданий на правило равновесия рычага и момент силы.

(Из программы Практическая работа 5.3 «Ручная тележка», «Качели», «Карусели»; Практическая работа 5.4 «Рычажные весы»). 57-58

5.57.Лабораторная работа № 9 «Выяснение условия равновесия рычага».

Данную работу можно выполнить с помощью конструктора Лего.См. урок в приложении.

6.58.Блок. "Золотое правило механики"

(Из программы Практическая работа 5.5 «Башенный кран», Практическая работа 5.5 «Пандус», Практическая работа 5.6 «Подъёмник»).59-60

7.59.КПД. Решение экспериментальных задач с использования различных механизмов.61

8.60.Энергия.62

9.61.Виды энергии.(Из программы Практическая работа 5.8 «Потенциальная энергия. Поднимаем груз с помощью редуктора», «Кинетическая энергия. Скатываемся с горки» «Потенциальная – Кинетическая - Потенциальная»). 63-64

10.62.Лабораторная работа № 10 «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости».(Данная работа хорошо демонстрируется и проводится на базе конструктора. См приложение.)

11.63.Контрольная работа № 4 «Работа. Мощность. Энергия»

ПОВТОРЕНИЕ5

ИТОГО68

Предлагается таблица № 4, облегчающую поиск нужной модели для урока.

Содержание разделов программы по физике основной школы

с использованием Лего-технологий

№

п/п

Название раздела

Содержание раздела

Название работы

[источник, страницы]

1Физика и физические методы изучения природыФизика — наука о природе. Наблюдение и описание физических явлений.

Физические приборы.

Физические величины и их измерение.

Физический эксперимент и физическая теория.

Роль математики в развитии физики.

Физика и техника.Калибровка измерительного устройства [6, с.37-38] [2, с.97-98]

Измерительная тележка [5, с.39-45]

Почтовые весы [5, с.46-52]

Таймер [5, с.53-59]

2Механические явления Механическое движение.

Траектория. Путь.

Прямолинейное равномерное движение.

Скорость равномерного прямолинейного движения.

Методы измерения расстояния, времени и скорости.

Равноускоренное движение.

Свободное падение тел.

Графики зависимости пути и скорости от времени.

Равномерное движение по окружности. Период и частота обращения.

Явление инерции.

Масса тела. Методы измерения массы.

Взаимодействие тел.

Сила упругости. Методы измерения силы.

Сила трения.

Условия равновесия рычага.

Работа. Мощность.

Кинетическая энергия. Потенциальная энергия взаимодействующих тел.

Закон сохранения механической энергии.

Простые механизмы.

Коэффициент полезного действия.

Методы измерения энергии, работы и мощности.

Механические колебания.

Период, частота и амплитуда колебаний.

Период колебаний математического и пружинного маятников.Уборочная машина [5, с.16-17]

Сравнительные исследования резиновых лент [6, с.49-50] [2, с.109-110]

Знакомство с понятием «энергия» [6, с.16]

Потенциальная энергия [6, с.17-20] [2, с.53-56]

Аккумулирование энергии в резиновой ленте [6, с.33-36] [2, с.93-96]

Кинетическая энергия [6, с.21-24] [2, с.57-60]

Превращение механической энергии: потенциальная – кинетическая – потенциальная [6, с.25-26] [2, с.61-62, 105-106]

Аккумулирование кинетической энергии [6, с.39-40] [2, с.63-64, 99-100]

Инерционная машина [5, с.74-80]

Затраты энергии на подъем груза [6, с.53-54] [2, с.113-114]

Вверх по наклонной плоскости [2, с.115-116] [6, с.55-56]

Вперед с максимальной скоростью [6, с.57-58] [2, с.117-118]

Преобразование энергии ветра [2, с.37-38]

Аккумулирование энергии от Лего-ветродвигателя [2, с.39-42]

Мощность ЛЕГО-ветродвигателя [2, с.77-78]

Ветряная мельница [5, с.60-66

Буер [5, с.67-73]

Мощность водяного ЛЕГО-колеса [2, с.85-86]

Мукомольная мельница [2, с.43-44]

Преобразование энергии потока воды [2, с.45-50]

Дробилка для измельчения бумажного сырья [2, с.51-52]

Большая рыбалка [5, с.18-24]

Свободное качение [5, с.25-31]

Механический молоток [5, с.32-38]

Принципы действия простых механизмов [5, с.95-108]

3Тепловые явленияЭкологические проблемы использования тепловых машин. Электромобиль с солнечной батареей [2, с.33-34]

4Электрические и магнитные явленияКонденсатор. Энергия конденсатора.

Постоянный электрический ток. Источники постоянного тока.

Действия электрического тока.

Электродвигатель.

Электрические измерения [2, с.119-120] [6, с.13-14]

ЛЕГО-конденсатор как накопитель электроэнергии [2, с.73-76, 81-84, 89-92]

Аккумулирование электрической энергии [6, с.41-44] [2, с.101-104]

Преобразование энергии в системе конденсатор – мотор [6, с.45-46]

Вверх по наклонной плоскости [6, с.55-56]

Затраты энергии на освещение [6, с.51-52] [2, с.111-112]

Большая рыбалка [5, с.18-24]

Магнитная птица [5, с.81-87]

Магнитный цирк [5, с.88-94]

5Электромагнитные колебания и волныЭлектрогенератор.

Передача электрической энергии на расстояние.Производство электроэнергии [6, с.27-28] [2, с.65-66]

Подключение генератора к мотору [6, с.29-30] [2, с.67-68]

Эффективность процесса преобразования энергии [6, с.31-32] [2, с.69-70]

Энергосистема [6, с.47-48] [2, с.107-108]

Виды энергии [2, с.23]

Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии [2, с.24]

Энергия солнца, ветра и потока воды [2, с.25-26]

Преобразование световой энергии [2, с.27-28]

Использование световой энергии при подъеме груза [2, с.29-32]

Станок для обработки драгоценных камней [2, с.35-36]

Мощность солнечной батареи [2, с.71-72]

Выработка электроэнергии с помощью ЛЕГО-ветродвигателя [2, с.79-80]

Выработка электроэнергии с помощью водяного ЛЕГО-колеса [2, с.87-88]

LEGO-ТЕХНОЛОГИИ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ В

СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

Итоги и анализ

В работе использовались наборы, поставляемы в школы:

•"Энергия. Работа. Мощность",

•"Возобновляемые источники энергии"

•"Технология и физика"(включая «моторные механизмы»).

В современных условиях, когда дети стали более эмоциональными, не собранными, когда мотивация и познавательный интерес к обучению снизилась, конструкторы LEGO может нести в себе особый потенциал.

Ресурс конструктора LEGO:

•Обучение через деятельность;

•Повышение мотивации за счет повышения интереса к конкретному урока (через игру и творчество);

•Повышение уровня усвоения благодаря наглядности

Конструкторы LEGO могут быть использованы:

•На уроке как демонстрационный эксперимент

•Как лабораторное оборудование

•Во внеурочной деятельности в старшей школе: проектная деятельность

•Кружок для младших школьников (пропедевтическое преподавание физики в 5-6 классах): физика и технология,

Минусы использования конструктора LEGO:

Сложности использования конструктора LEGO на уроках физикиСпособы их преодоления

На сегодняшний день нет методики использования конструктора LEGO на уроках физики, а, значит, требуется дополнительное время от учителя на подготовку этой работы.Затраты времени должны быть единовременны, а также постоянный обмен опытом между учителями предметниками.

Требуется дополнительное время на уроке необходимое для изучение материала, как при любой практической работе.Работа в кружке в системе дополнительного образования.

Требуется дополнительное время на сборку и разборку моделейРабота в кружке в системе дополнительного образования.

•Организация дежурных лаборантов (учеников посещающих кружок)

•Сборка модели заранее и разборка уже после урока.

Особенности проведения уроков с конструктором LEGO:

Если есть возможность, учащиеся начинают отвлекаться и собирать что-либо не по теме, поэтому урок должен быть спланирован так, чтобы не было времени отвлекаться.

Необходимо продумать проверку целостности наборов конструктора LEGO:

В связи с тем что, наборы дорогие и находятся на балансе школы необходимо проводить проверку целостности наборов. По мимо того, что их надо грамотно использовать и не потратить лишнее время на уроке наборы надо сохранить как можно дольше, чтобы ими могли пользоваться другие дети. Детали дорогостоящие и утеря их влечет ряд проблем.

Предлагаю примерный алгоритм проведения проверки, например при проведении лабораторной работы и занятия кружка в системе дополнительного образования:

Алгоритм проведения лабораторной работы с использованием конструктора LEGO

1.Постановка цели и комментарий к лабораторной работы (5-7 минут)

2.Проверка целостности наборов (5 мин)

3.Проведение лабораторной работы

4.Проверка целостности наборов.

Алгоритм проведения занятий с использованием конструктора LEGO:

1.Постановка цели занятия (5-7 минут);

2.Изложение теории, если есть (10-15 мин);

3.Проверка целостности наборов (5 мин);

4.Построение модели (20-30 мин);

5.Проведение соревнования и комментарий к работам (10 мин);

6.Завершение моделей, обсуждение (10-20 мин);

7.Повторное соревнование (5-10 мин);

8.Проверка целостности наборов (5-10 мин).

Мелкие детали легко раздавить и потерять, поэтому очень важным моментом является формирование рабочего места и грамотная помощь лаборантов-помощников.

Лего-технологии в физическом эксперименте:

•Демонстрационный эксперимент

•Фронтальный лабораторный эксперимент

•Лабораторные работы для физических практикумов.

•Экспериментальные задачи

•Проектная деятельность

Наборы использованных образовательных Лего-конструкторов при работе:

1.Индустрия развлечений. ПервоРобот.

2.ПервоРобот NXT.

3.Энергия, работа, мощность.

4.Технология и физика.

5.Возобновляемые источники энергии.

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ:

Особенностью преподавания учебного предмета «Физика» является использование образовательных Лего-конструкторов, которые позволяют в полной мере реализовать принцип личностно-ориентированного обучения. Становится возможным провести демонстрационные эксперименты и лабораторные работы, выполняющие не столько иллюстративную функцию к изучаемому материалу, а требующие применения исследовательских методов, что способствует повышению интереса к изучаемому предмету.

В своей работе я использую различные Лего-наборы. Широкий выбор позволяет продемонстрировать многообразие физических явлений, применение исследовательских методов, охватывающих практически все темы курса «Физика» средней школы. Учащимся предоставляется возможность удовлетворить индивидуальный интерес к изучению практических приложений физики в процессе познавательной и творческой деятельности при проведении самостоятельных экспериментов и исследований. Решаются следующие задачи:

•развитие познавательного интереса к физике и современной технике;

•формирование умения проводить лабораторный эксперимент, строить логические умозаключения;

•помочь учащимся в обоснованном выборе профиля дальнейшего обучения.

На своих уроках и занятиях кружка я использую:

•различные виды проектной работы;

•работу с одаренными детьми (соревнования Лего-роботов районного, муниципального, регионального, Всероссийского уровня);

•групповые занятия (кружок «ЛегоФизика).

Личностные результаты обучения физике с использованием Лего-технологий:

• сформированность познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

• самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

• мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода;

• формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.

Внедряя Лего-технологии в обучение, учитель получает возможность достижения следующих целей изучения физики:

• развитие познавательных интересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной и творческой деятельности;

• понимание учащимися смысла основных научных понятий и законов физики, взаимосвязи между ними.

Лего-технологии позволяют постигать взаимосвязь между различными областями знаний на основе смоделированных руками самого ребенка уменьшенных аналогий различных механических устройств. Интересные и несложные в сборке модели Лего дают ясное представление о работе механических конструкций, о силе, движении и скорости. Принцип обучения «шаг за шагом», являющийся ключевым для Лего-технологии, обеспечивает учащимся возможность работать в собственном темпе.

Следует отметить некоторые особенности проведения занятий с использованием лего-технологий:

1.Занятие с использованием лего-технологий требует большой подготовки вне урочной. Поэтому для её использование на уроке очень удобно работать в паре с системой дополнительного образования.

2.Группа детей, работающая в кружке является помощниками и лаборантами для учителя. Это связано с небольшим количеством времени и сохранением целостности наборов, так как детали мелкие и дорогие легко теряются и ломаются. Лаборанты должны следить за ходом работы и целостностью оборудования.

3.В связи с тем, что падает интерес к научно-техническому творчеству вызывает беспокойство в нашей, недавно такой богатой техническим потенциалом, стране. Необходимо организовывать выставки и конференции, давать возможность детям выступать и отстаивать свое мнение.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/349654-programma-dopolnitelnogo-obrazovanijalegofiz