Подробности

Опубликовано : 24.04.2015 14:27

Просмотров: 3244

Использование конструктора LEGO«Технология и физика» в урочной ивнеурочной деятельности в общеобразовательных учреждениях

Д,А. Каширин,

старший научный сотрудник Центра развития образования ИПКиПРО Курганской области

Физика как наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета в школе, вносит существенный вклад в систему знаний об окружающем мире. Она раскрывает роль науки в экономическом и научного мировоззрения. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов обучающихся в процессе изучения физики основное внимание следует уделять не передачи суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению.

Реализация современных требований к сформированности экспериментальных умений невозможна без использования новых подходов

к проведению практических работ. Необходимо использовать методику, при которой лабораторные работы выполняют не иллюстрационную функцию к изучаемому материалу, а являются полноправной частью содержания образования и требуют применения исследовательских методов в обучении. При этом возрастает роль фронтального эксперимента при изучении нового

материала с использованием исследовательского подхода и максимальное количество опытов должно переноситься с демонстрационного стола учителя на парты обучающихся.

Образовательный конструктор «Технология и физика» (комплект 9632) существенно мобилизует такие исследования в области изучения классической механики и основ магнетизма. Набор «Технология и физика» рассчитан на одновременную работу двух обучающихся, каждый их которых конструирует свою половину основной модели, после чего обе части собираются в единое целое - более сложную модель с расширенными возможностями.

Образовательный конструктор «Технология и физика» может быть использован в демонстрационном и лабораторном эксперименте, при решении экспериментальных задач и в проектной деятельности при изучении следующих тем: равномерное и неравномерное движение, инерция, сила, простые механизмы, энергия и др. Это возможно благодаря тому, что из одного комплекта можно собрать различные установки и механизмы (таблица 1).

Таблица 1

Применение образовательногоконструктора«Технология и физика»вучебно-воспитательном процессе (напримереучебникаПерышкина А.В., 7 класс, для микрогруппы 2 (4) человека)

микрогруппы2 (4)человека)

Как видно из таблицы 1 конструктор можно использовать на более чем 60% уроков. По времени сборка простой модели обучающимися занимает от 2 до 10 минут, на первых уроках , на более сложных моделях, время сборки может быть увеличено, например, сборка таймера займет около 15 минут работы в паре.

Учебный комплект «Технология и физика» может быть использован при проведении традиционных лабораторных работ (например, «Выявление условия равновесия рычага», «Определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости» ). При проведении лабораторных работ или решении экспериментальных задач к образовательному конструктору необходимы дополнительные приборы и материалы, например, динамометр, масштабная линейка, набор грузов известной массы.

Образовательный конструктор также может быть использован в старших общеобразовательных и профильных классах для демонстрации более сложных физических явлений и решении экспериментальных задач.

С перспективой перехода на ФГОС второго поколения особое внимание следует уделить внеурочной деятельности обучающихся. Образовательный конструктор «Технология и физика» может быть использован при проектировании учебных программ курсов по выбору с уклоном на исследовательскую и проектную деятельность. Например, в основном курсе физики практически не изучается классификация механических передач и принципы их соединений, однако огромное количество различных механизмов основано на их работе. В таблице 2 приведен пример учебно -тематического плана программы для обучающихся

5-7 классов курса по выбору «Простые механизмы на основе механических передач».

Учебно-тематическийпланкурса по выбору

«Простыемеханизмы на основемеханических передач»

Таблица 2

Реализация программы основывается на концептуальных идеях:

1. Удовлетворение специфических потребностей субъектов образования:

1) обучающихся: 

- раскрытие творческого потенциала на базе этапов развития технического мышления;

- приобретение опыта технической деятельности;

- раскрытие умений самообразования и саморазвития;

- развитие отношения к своей будущей профессии;

2) социума: 

- создание навыков работы в коллективе;

- усвоение норм, правил поведения, традиций, входящих в

- профессиональную субкультуру;

2. Содержания программы и процесс обучения учитывает:

- преимущество по объему практических занятий;

- флексия и контроль качества обучения;

- моразвивающий характер обучения .

Программа направлена на расширение политехнического кругозора бучающегося, за счет процесса технической творческой деятельности. бучающиеся сталкиваются с потребностью в новых дополнительных наниях посредством механической интеграции для формирования елостного мышления.

Образовательный конструктор «Технология и физика» является одной з составных частей целостной системы направленной на развитие научно-технического творчества у детей, учащихся и молодежи.

Техническое творчество - вид творческой деятельности по созданию материальных продуктов – технических средств, образующих искусственное окружение человека – техносферу; оно включает генерирование новых инженерных идей и их воплощение в проектной документации, опытных образцах и серийном производстве.

Развитие технического творчества во внеурочной деятельности может протекать по трем основным направлениям через:

1. Классическое конструирование.

2. Конструирование с элементами программирования.

3. Экспериментальное конструирование.

Классическое конструирование – представляет собой конструирование моделей с целью развития первоначальных конструкторских умений у дошкольников и младших школьников, с дальнейшим развитием технического мышления у обучающихся старших ступеней образования.

На начальном этапе все образовательные комплекты Lego способствуют развитию у ребенка логического и абстрактного мышления,

внимания, зрительной памяти, математических способностей. В последующих этапах при развитии технического мышления у детей,

учащихся и молодежи возникает мотивация к расширению познавательных и профессиональных интересов, активизации творческого мышления, формированию опыта творческой деятельности и технического конструирования.

Обучающиеся активно участвуют в творческих конкурсах. Конструирование с элементами программирования – представляет собой

конструирование моделей с целью развития процесса технического творчества, поиска рациональных способов и практических реализаций при решении возникающих конструкторских и технологических задач. Предполагает изучение основ робототехники, изучение примитивного языка программирования MINDSTORMS NXT, что в дальнейшем поможет при работе средой разработки и платформой LabVIEW.

Обучающиеся активно принимают участие в различного уровня олимпиадах (региональных, федеральных, международных) по

робототехнике.

Экспериментальное конструирование – представляет собой конструирование моделей с целью изучения и объяснения природных

процессов, явлений и понятий при исследованиях по предметам естественнонаучного цикла на основе образовательных конструкторов

Lego: пневматика; технология и физика; энергия, работа, мощность; возобновляемые источники энергии; ПервоРобота NXT; Tetrix; а также комплектов датчиков совместимых с NXT или V ernier.

Обучающиеся активно занимаются исследовательской деятельностью, появляется мотивация к саморазвитию и обучению.

Дошкольники:

- Конструктор «Первые конструкции»

- Конструктор «Первые механизмы»

1ступень образования (Начальная школа) 

- Конструктор «Математика механизмов»

- Конструктор «Машины, механизмы и конструкции»

- Конструктор «Мосты, башни и другие конструкции»

2, 3 ступень образования (Основная школа, Средняя школа)

- Пневматика

- Конструктор «Технология и физика»

- Конструктор «Энергия, работа, мощность»;

- Конструктор «Возобновляемые источники энергии»;

- Комплект «ПервоРобот NXT»

- Комплект на основе Lego «Tetrix»

Профессиональное образование

- Комплект «ПервоРобот NXT»



Комплект на основе Lego «Tetrix» Современная организация учебной деятельности требует того, чтобы теоретические обобщения обучающиеся делали на основе результатов собственной деятельности. Принципиально изменилась роль, место и функции самостоятельного эксперимента при обучении различных предметов: обучающиеся должны овладевать не только конкретными практическими умениями, но и основами естественнонаучного метода познания, а это может быть реализовано только через систему

самостоятельных экспериментальных исследований и проектной деятельности в урочное и внеурочное время.

Источник:  http://cdt.far-north.ru/text/Tehnopark%2007.03.14/4.1.ispolzovanie%20LEGO.pdf