Простые механизмы из LEGO

Обучение детей 4 - 6 лет.
1 занятие в неделю по 45 минут.

Идёт набор! Свободных мест: 2

Открыт приём обучающихся на 2024-25 учебный год!
Пробное занятие - бесплатное!

Записаться

Учебный курс для детей на базе конструкторов Lego education 9689 "Простые механизмы".

На занятиях ученики почувствуют себя юными учеными и инженерами, поймут принципы работы простых механизмов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни.

Как организованно обучение?

Обучение проходит в малых группах, до 10 человек, по одному занятию в неделю.
Продолжительность каждого занятия, в соответствии с нормами СанПин, составляет 45 минут.
Весь курс "Первые механизмы из LEGO" рассчитан на учебный год (с сентября по май), с перерывами на дни школьных каникул и государственных праздников.

Разработанные нами материалы способствуют созданию в классе  веселой, но вместе с тем мотивирующей атмосферы, позволяющей развивать навыки творческого подхода к решению задач, совместной выработки идей и командной работы.
На наших занятиях ученики получают первый опыт научного подхода к исследованиям, включающим в себя наблюдение, осмысление, прогнозирование и критический анализ.

Модели ЛЕГО, создаваемые с помощью набора 9689 «Простые механизмы», познакомят ребят с работой простых механизмов, таких как: 

• зубчатые колеса, или шестерни
• колеса и оси
• рычаги
• шкивы

Какие наборы и оборудование предоставляется учащимся?

Каждому учащемуся на период обучения на курсе "Первые механизмы из Lego" предоставляется:

• Персональный набор конструктора Lego education 9689 "Простые механизмы" (204 детали)
• Дополнительные детали: средний мотор LEGO 8883, батарейный блок LEGO PF 8881
• Комплект печатных материалов
• Рабочие листы по каждой теме

Что такое простые механизмы?

Каждый день мы используем простые механизмы — когда открываем дверь, поворачиваем кран, открываем консервную банку или едем на велосипеде. 
Простые механизмы облегчают нашу жизнь. Сила (толкающая или тянущая) - это то, что заставляет двигаться груз или, например, ваше тело.

В простых механизмах работа выполняется одним элементом, и в них очень мало или совсем нет движущихся деталей.
Примером простого механизма может служить рычаг. Рычаг, например лом, можно использовать для перемещения тяжелого груза, с помощью лома перемещать груз гораздо легче, чем без него. 
Сила, которую нужно приложить к лому, чтобы сдвинуть груз с места, меньше силы, которую для того же действия вам пришлось бы приложить к самому грузу. Таким образом, механизмы облегчают работу человека.

Такие слова, как груз и усилие, используются для описания принципа работы простых механизмов.
Груз — это перемещаемый предмет, например коробка. Усилие — это сила, прикладываемая для перемещения груза.
В данном примере усилие — это сила, прикладываемая к тележке для перемещения (или подъема) груза (коробки).

Простые механизмы состоят из очень малого количества деталей, сложные механизмы состоят из двух и более простых механизмов.
Примером сложного механизма может служить тележка. Она состоит их двух простых механизмов. 
Ручки — это рычаги, облегчающие подъем груза, а колеса и ось – механизм,  облегчающий его перемещение. Тот же принцип работы и у тачки.

Машины помогают нам выполнять множество видов работы: поднимать, толкать, разделять, скреплять, разрезать, перевозить, перемешивать и др.
Все машины состоят из простых механизмов. Машины состоят из множества взаимодействующих между собой простых механизмов.
Зубчатые колеса иногда относят к сложным механизмам, но здесь мы рассматриваем их как простые.

Как построено каждое занятие?

Методика работы с основными моделями во всех четырех разделах основана на образовательной концепции LEGO® Education. Установление взаимосвязей, Конструирование, Рефлексия и Развитие — 4 этапа выполнения любого задания.

Установление взаимосвязей
На этом этапе излагается история из жизни главных героев всех заданий Димы и Кати, которая знакомит учеников с предметом/устройством, в котором большинство учеников должны узнать изучаемый простой механизм. Этот реальный объект будет очень похож на модели, которые будут собирать и изучать ученики. В разделе «Установление взаимосвязей» используется простой и понятный для детей язык.

Конструирование
Используя инструкции по сборке, ученики строят модели, сосредотачиваясь на изучении принципа работы простого механизма.
Для проверки работы и испытания функций каждой модели предусмотрены подсказки.

Рефлексия
На этом этапе ученики исследуют собранные ими модели. В процессе исследования ученики учатся наблюдать и сравнивать результаты испытаний, а также составлять отчеты о своих наблюдениях.
Далее ученики должны будут описать результаты своих исследований.
Им предлагаются вопросы, нацеленные на углубление полученных знаний и требующие осмысления результатов исследований.

Развитие
Продолжение изучения проблемы всегда интересно и продуктивно при условии наличия достаточного стимула. Хотя дополнительные задания предполагают изменение модели или добавление к ней новых элементов, а также новые исследования, они никогда не выходят за рамки основной учебной цели. На этом этапе ученикам предоставляется возможность поэкспериментировать и творчески применить свои знания.

Основные учебные цели курса обучения

Естественные науки:

• Изучение простых механизмов
• Знакомство с понятиями скорость и время
• Знакомство с методами исследовательской деятельности: научный поиск, испытание, прогнозирование и измерение, сбор данных и описание результатов.

Технология:

• Построение трехмерных моделей.
• Соблюдение заданного порядка процедуры проектирования.
• Интерпретация двухмерных и трехмерных иллюстраций.
• Оценка и тестирование механизмов.

Математика:

• Подсчет.
• Рисование геометрических фигур.
• Расчет, измерение.
• Прогнозирование результатов.

Разделы учебного курса "Первые механизмы из LEGO"

Все учебные проекты на курсе обучения разбиты на четыре раздела и направленны на изучение основных простых механизмов - зубчатых колес (шестерен), колес и осей, рычагов и шкивов.

Все четыре раздела имеют одинаковую структуру:

• Общие сведения о простом механизме. Этот подраздел начинается с введения, дается общее представление об изучаемом механизме и словарик активной лексики, используемый при его описании.
• "Изображения для работы в классе". Коллекция иллюстраций предназначенная для того, чтобы помочь ученикам понять взаимосвязь между моделями, которые они собирают, и реальными машинами. Здесь же содержится обзор ЛЕГО-элементов, используемых при построении принципиальных и основных моделей.
• Рабочие листы к принципиальным моделям, к соответствующей основной модели, а также для творческого задания.
• Творческие задания предназначены для того, чтобы ученики могли самостоятельно применить знания, полученные при конструировании принципиальных и/или основных моделей. Модель, приведенная в качестве 
  примера, предназначена только для того, чтобы продемонстрировать принцип решения поставленной задачи.

Зубчатые колеса

Понимание принципов работы механизмов
Цель принципиальных моделей — помочь ученикам на практике понять принцип работы простых механизмов, прежде чем они перейдут к конструированию основных моделей.
Принципиальные модели представлены в логической последовательности, способствующей постепенному пониманию принципов работы механизма. 

Основное задание: Карусель. На этом занятии ученики будут строить и испытывать модели, 
демонстрирующие возможности зубчатых колес.

Творческое задание: Тележка с попкорном. Ученикам предлагается выполнить исследования, связанные с проблемой из реальной жизни, которую им необходимо решить, с помощью простого механизма.

Колеса и оси

Принципиальные модели. Знакомство с силой трения.

Основное задание: Машинка. На этом занятии ученики будут строить и испытывать модели, использующие одиночную фиксированную ось или отдельные оси.

Творческое задание: Тачка. Детям предстоит справиться с проблемной ситуацией и найти решение задачи с помощью изученного простого механизма.

Рычаги

Принципиальные модели. Знакомство с принципом работы и разновидностями рычагов.

Основное задание: Катапульта. В этом задании ученики будут строить и испытывать модели, в которых используются рычаги первого рода.

Творческое задание: Железнодорожный переезд со шлагбаумом. Ученикам предстоит построить железнодорожный переезд со шлагбаумом, длиной больше 15 см. Создать опору шлагбаума, на которой он будет балансировать. Найти способ, чтобы шлагбаум было легко открывать и закрывать.

Шкивы

Принципиальные модели. Знакомство со шкивами и разновидностями ремённых передач.

Основное задание: «Сумасшедшие полы». В этом задании ученики будут строить и тестировать модели, использующие различные возможности ременной передачи.

Творческое задание: Подъемный кран. Ученикам предстоит построить устойчивый подъемный кран. Использовать в конструкции крана закрепленный шкив и сделать механизм, который может затормозить вращение шкивов.