Урок автодела по теме "Коробка перемены передач" с использованием конструктора "Lego Wedo 2.0"

Тема: Коробка перемены передач (далее КПП).

Тип урока: комбинированный урок.

Цель урока: познакомиться с коробкой перемены передач и рассмотреть её принцип действия на практике.

Задачи:

Обучающие: сформировать представление о КПП.

Развивающие: реализовать идею того, что некоторые характеристики машины можно воплотить с помощью Lego Wedo 2.0 и подручных средств.

Воспитательные: способствовать формированию логического мышления, воображения.

Метапредметные:

- применить знания предмета информатика (темы: алгоритм, исполнитель, моделирование) на практике для освоения знаний по теме урока;

- применить знания предмета математика (темы: обыкновенные дроби, сравнение обыкновенных дробей) на практике для освоения знаний по теме урока.

Формы работы: выступление учителя по теме, беседа, коллективная работа по сборке модели.

Необходимое оборудование: конструктор Lego Wedo 2.0, ПК (ноутбук, планшет), программное обеспечение Wedo 2.0.

План урока.

1. Организационный момент. (2 мин.)
2. Основные теоретические сведения о КПП, запись основных теоретических сведений. (10 мин.)
3. Знакомство с примерным устройством КПП, конструирование из Lego Wedo 2.0. (10 мин.)
4. Проверка на практике основных теоретических сведений о КПП, запись результатов, анализ. (20 мин.)
5. Рефлексия. (3 мин.)

Ход урока

Здравствуйте, ребята. Мы сегодня с вами поговорим о коробке перемены передач.

Давайте вместе поставим цель урока.

Ответы детей: Узнать что такое КПП её принцип действия и предназначение.

       2. Основные теоретические сведения о КПП, запись основных теоретических сведений.

Учитель излагает материал, по теме из учебника по которому ведётся обучение.

Основные теоретические сведения по теме урока, которые необходимо записать в тетрадь.

Коробка перемены передач.

Коробка перемены передач предназначена для изменения вращающего момента на ведущих колёсах, скорости и направления движения автомобиля путем ввода в зацепление различных пар шестеренок.

«Золотое правило механики»: проигрываем в скорости – выигрываем в силе.

Значение, получаемое от деления числа зубьев ведомой шестерни на число зубьев ведущей шестерни, называется передаточным числом.

    3. Знакомство с примерным устройством КПП, конструирование из Lego Wedo 2.0.

Сегодня у нас необычный урок. Для освоения этой темы мы поработаем с конструктором Lego Education Wedo 2.0.

(Делим класс на команды в зависимости от количества наборов.)

Соберите модель коробки перемены передач из конструктора Lego Wedo 2.0 по фото.

Фото №1

Фото №2

Фото №3

Фото №4

Фото №5

Фото №6

Фото №7

Фото №8

Сопоставьте положение рычага переключения скоростей с тем, какие пары шестерёнок будут взаимодействовать (смотри собранные части модели по фото №6 и №7).

Посчитайте количество зубьев в собранной модели, заполните 1, 2 и 3 столбцы таблицы №1.

Таблица №1

Посмотрим на записи, что называют передаточным числом?

Ответы детей: Значение, получаемое от деления числа зубьев ведомой шестерни на число зубьев ведущей шестерни.

Для того чтобы определить передаточное число, что мы должны сделать?

Ответы детей: Число зубьев ведомой шестерни разделить на число зубьев ведущей шестерни.

Перед тем как заполнить 4 столбец таблицы №1.

Сделаем необходимые вычисления.

Запишите полученные значения в виде обыкновенной дроби.

Сравните полученные значения.

Что нужно сделать, чтобы сравнить две обыкновенные дроби?

Ответы детей: Привести дроби к общему знаменателю.

Обратите внимание, некоторые дроби получились неправильные. Перед тем как привести к общему знаменателю:

- сократите полученные дроби;

- выделите целые части.

(ученики проводят вычисления)

Возникнет сложно сравнить данные значения?

Ответы детей: нет.

Полученные значения вносим в 4 столбец таблицы №1.

В соответствии с «золотым правилом механики», какая строка будет соответствовать первой скорости?

Ответы детей: Строка, в которой значение в 4 столбце наибольшее.

Заполним 5 столбец таблицы №1.

Модернизируем модель по следующим фото.

Фото №9

Фото №10

Фото №11

Фото №12

Ответы детей: Двигателем.

Что находится между двигателем и КПП?

Ответы детей: Сцепление. (Если учащиеся не ответили, учитель предлагает вспомнить предыдущую тему урока).

Для чего служит сцепление?

Ответы детей: «Сцепление служит для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии при переключении передач и плавного их соединения при трогании с места».

В машине передача крутящего момента от двигателя к КПП реализована по-другому, но также как и в данной модели используется фрикционное сцепление, основанное на использовании сил трения.

Запрограммируем модель таким образом, чтобы двигатель вращал ось по часовой стрелке; мощность двигателя уровень 5. (учащиеся составляют программу в приложении Wedo 2.0.)

Перед тем как запустим модель, вспомним правильную последовательность действий, выполняемых водителем. Практики вождения у вас не было, но практически в каждой семье есть машина, которую водит кто-либо из взрослых.

Итак, садимся, заводим машину…(учащиеся пересказывают действия водителя автомобиля).

Обратим внимание на то, как происходит переключение скоростей! Постарайтесь описать правильную последовательность действий.

Что нужно проверить, перед тем как завести автомобиль?

Ответы детей: То, что рычаг переключения передач находится в нейтральном положении.

А что значит нейтральная?

Ответы детей: Не одна пара шестеренок не взаимодействует.

Завели машину, мотор заработал. Что еще нужно, чтобы тронуться с места?

Ответы детей:

- отжать сцепление;

- включить первую передачу;

- отпустить сцепление.

Какие действия выполняем дальше?

Ответы детей:

- набираем скорость;

- отжимаем сцепление;

- переключаем скорость;

- отпускаем сцепление.

Теперь вернемся к нашей модели и составим алгоритм действий.

В нашей модели нейтральной передачи нет, первоначальное положение рычага - первая скорость.

Алгоритм действий:

1. Отжать сцепление.
2. Завести автомобиль.
3. Отпустить сцепление.
4. «Едем на 1 скорости».
5. Отжать сцепление
6. Переключить скорость
7. Отпустить сцепление
8. «Едем на 2 скорости».
9. Отжать сцепление
10. Переключить скорость
11. Отпустить сцепление
12. «Едем на 3 скорости».
13. Отжать сцепление.
14. Выключить мотор

Представим себя на месте водителя. Запустим модель, выполняя вышеуказанный алгоритм (учащиеся запускают модель, переключают скорости).

Сопоставьте скорости вращения ведомой оси с записями в столбце 5 в таблице №1 (учащиеся сопоставляют записи в таблице с увиденным на практике).

Записи в таблице, сделанные на основе теории, подтвердились на практике?

Ответы детей: Действительно первая скорость самая медленная, вторая быстрее, а третья самая быстрая.

5. Рефлексия.

Давайте подведем итоги урока, По какой теме мы сегодня работали? Что нового узнали? Что для вас было интересно? Где можно использовать знания, полученные на уроке?

Ответы детей: Узнали, что такое КПП, для чего она предназначена.

Ответы детей: Собрали модель КПП с двигателем и сцеплением из конструктора Lego Wedo 2.0. Побыли в роли водителя.

         Дополнительные материалы

Пример выполнения действий учащимся, который представляет себя в роли водителя.

Литература:

1. «ПервоРобот LEGO WeDo» книга для учителя 2007
2. Родичев В. А. Грузовые автомобили: Учебник для нач. проф. образования М.:«Академия» 2005 г.