Использование Лего-конструирования

Монетова Неля Федоровна
учитель физики и информатики
Муниципальное казённое образовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №1
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО РОБОТОТЕХНИКЕ.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕГО-КОНСТРУИРОВАНИЯ - СРЕДСТВО
ПОВЫШЕНИЯ МОТИВАЦИИ К ИЗУЧЕНИЮ ФИЗИКИ
В нашей школе есть
кружок «Лего – конструирование», в котором
большая часть занятий уходит на подготовку к соревнованиям.
В свободное от подготовки к соревнованиям время собираются модели
роботов, творческие проекты.
В кабинете, где проходят занятия кружка по Лего-конструированию, есть
несколько наборов «Лего на физике», которые на соревнованиях основной
группы запрещено использовать, так как детали, из которых
они состоят
нестандартные.
На занятиях кружка выполнили из них несколько моделей. Возникла идея,
что Лего-конструкторы для физики реально применить на уроках, что же из
этого может получиться? Физика предмет интересный, но
один из самых
трудных в школе, и со временем у ребят падает успеваемость. С каждым
классом наблюдается понижение мотивации к учебе. Причин множество.
Снижение
мотивации
определяется
перегруженностью
программ,
оторванностью изучения материала от жизни, от потребностей учащихся.
Обычно дети идут в школу с желанием учиться, но появляются причины,
которые приводят к нежеланию заниматься.
Отношение учащихся к учебе зависит от мотивации.
Гипотеза: робототехника может быть включена в учебный процесс на
уроках физики, повышая мотивацию к обучению.
1 этап: подготовительный, выдвижение гипотезы, составление плана её
реализации;
2 этап: разработка моделей роботов, их конструкторское выполнение,
программирование роботов, их тестирование;
3 этап: внедрение готовых моделей из Лего-конструкторов на уроках
физики.
4 этап: аналитический, сбор доказательств в пользу нашей гипотезы.
Возможность использования Лего-конструкторов на уроках физики
Cущественно, что ученики при встрече с новейшим физическим
воззрением могли прочувствовать его, что бы им захотелось задать себе вопрос
«А что будет, если?» и могли заслужить на него ответ, определив свой личный
эксперимент. Учитель физики завсегда имеет в своем распоряжении
всевозможные методы описания обучающего материала.
На уроках физики конструкторы Лего дозволяют изучать примитивные
механизмы,
всяческие
силы,
физические
явления.
Можно
наглядно
проанализировать рычаги, блоки, ременные и зубчатые передачи. С помощью
Лего дети при встрече с новым физическим явлением, могут почувствовать
его, сформировать достоверное представление о его физической сущности. На
уроке можно создать такие условия, при которых ученикам пожелалось бы
поставить свой личный эксперимент.
ЛЕГО – модели в физическом эксперименте можно применять как:
- фронтальный лабораторный эксперимент;
- демонстрационный экспериме
- экспериментальные задачи.
Практическое применение Лего-конструкторов на уроках физики как
средство повышения мотивации к обучению
Мы решили на уроках физики с ребятами, которые занимаются в кружке,
использовать современные технические модели из наборов «Лего на физике».
Предварительно обсудив и согласовав расписание, мы выбрали темы
уроков и классы, в которых можно применить Лего-роботы.
Например, на уроках в седьмых классах при изучении темы "Давление
твердых тел", показали созданную фигурку страуса из Лего набора, что бы
продемонстрировать зависимость давления
твердого тела от площади
поверхности.
ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Действие силы на поверхность тела характеризуется давлением.
Давление
-
величина,
равная
отношению
силы,
перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, где
p – давление, Па
F – приложенная сила давления, Н
S – площадь поверхности / иначе площадь опоры тела /, м2
действующей
Сила давления - любая сила, действующая на тело
перпендикулярно поверхности, чаще всего это вес тела.
Числовое
значение
давления
показывает
силу,
приходящуюся на единицу площади ее приложения.
От чего зависит давление тела на поверхность?
Почему фигура провалилась в песок?
Эта демонстрация вызвала
интерес у
учеников в 7-х классах.
Семиклассники
привели много похожих
примеров из жизни.
После уроков у нескольких
учащихся седьмого класса появилось
желание попробовать самим выполнить такие фигурки, они приходили на
кружок и делали похожие модели из Лего-конструктора.
В восьмых классах лабораторная работа «Градуирование шкалы
динамометра»;
«Явление инерции»; 7 класс
девятые классы: раздел «Механика»
«Определение силы трения»;
Измерение силы трения,
изучение зависимости силы
трения скольжения от веса тела
и рода трущихся поверхностей
«Вращательное движение»
Прямолинейное движение
Равномерное
«Превращения энергии»
Тележка, движущаяся
под действием силы
С ускорением
тяжести груза
Изучение второго закона Ньютона
Экспериментальные задачи:
Зачем нужны рычаги?
- «Гармонические колебания»: демонстрация колебательной системы, которая
совершает вынужденные колебания, рисует при этом синусоиду.
9 класс:
«Демонстрация превращения солнечной
энергии в эклектический вид энергии на примере
лифта многоэтажного дома».
Изготавливали и использовали мы
которые нам были
модели,
понятны в изготовлении и
применении, в основном для 7,8,9 классов, более
сложные модели мы оставили на будущее, которые надеемся собрать и
применить в старших классах, когда будем изучать соответствующие
физические явления.
Сбор и обработка результатов исследования
Некоторые фрагменты уроков физики мы сняли на видео, некоторые
модели
сфотографировали
и использовали фотографии в своей
работе.
Составили вопросы для тестирования учащихся, после уроков мы опросили
ребят, их ответы помогли нам проанализировать ситуацию, составить графики
и сделать вывод, который подтверждает нашу гипотезу.
Понравилось ли вам использование лего – конструктора на уроке физики?
Результаты ответов 8 кл.
Понравилось 85 %
15%
Не понравилось 15 %
85%
С каким динамометром вам интереснее было проводить измерения? 7 кл.
Результаты ответов*
С лего динамометром
С лего
динамометро
м
8%
92%
С физическим динамометром
92%
8%
С
физическим
динамометро
м
Сравните оценки учащихся 7 класса при выполнении практической
работы разными динамометрами.
Всего
Физическим
Из Лего-конструктора
5
2
5
4
6
8
3
7
4
2
2
-
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Уроки с применением Лего технологий показались вам: результаты 9 кл.
Понятнее;
17
Интереснее;
21
Разнообразнее;
22
Ненужными;
1
Скучными.
1
11
Понятнее;
17
22
Интереснее;
21
Разнообразне
е;
Ненужными;
Хотелось бы вам продолжить уроки с применением Лего моделей?
7 классы:
да
32
нет
0
не знаю
2
40
30
20
10
0
да
нет
Series1
да
нет
не знаю
не
знаю
8 классы:
60
да
45
нет
не знаю
40
да
0
20
нет
3
0
Series1
да
нет
не знаю
не
знаю
9 классы:
да
25
нет
1
20
да
не знаю
5
10
нет
30
Series1
0
да
нет
не
знаю
не знаю
Вывод: 1) Учащимся на уроках интереснее работать на легодинамометрах, это видно из результатов анкетирования и графиков оценок на
уроке при выполнении лабораторной работы. Оценки выше, чем обычно.
2) Уроки с применением Лего технологий показались учащимся 7-9 более
классов разнообразными и интересными.
3) Следовательно, предположение, что использование на уроках физики Легоконструкторов повышает мотивацию у учащихся к обучению подтверждается.
Заключение
В самом начале своей работы предполагалось, что ребята на уроках сами
будут собирать лего - модели по приготовленным схемам и инструкциям. Но
возник ряд проблем, по которым
такая возможность не осуществима. Во-
первых, это, конечно нехватка времени на уроке для сборки даже простейших
моделей. Учитывая, что развитие моторики движения у всех разное, разный
уровень подготовленности, ведь не все
с детства увлекались
лего-
конструкторами, поэтому кто-то соберёт быстрее, а кто-то медленней. В итоге
потеря времени на уроке повлияет на чистоту эксперимента.
Вторая причина – недостаточное количество наборов, даже если
предположительно поделить
класс на группы, не все ребята смогут
поучаствовать в сборке моделей.
В-третьих, дороговизна Лего-конструкторов. Один набор стоит около
двадцати тысяч рублей. Никто не исключает утерю мелких деталей из наборов.
Вместе с тем, может возникнуть вопрос: зачем использовать Лего конструкторы,
если
есть
уже
готовые,
демонстрационные приборы и модели?
все-таки
интереснее
лабораторными.
было
работать
фабричные
лабораторные
и
Опрос учащихся показал, что ребятам
с
Лего
динамометрами,
чем
с
В итоге такой работы оценки получилась выше, что
доказывает, что повышается
интерес
и уровень мотивации к изучению
предмета. Нашу гипотезу подтвердила и учитель.
Наши исследования носили фрагментальный характер, но мы считаем,
что уроки стали разнообразнее с применением Лего-моделей.
Получается, что развивать положительные мотивы учащихся можно,
применяя Лего - технологии.
Используемые источники и интернет-ресурсы
•
Комплект методических материалов «Перворобот».
•
http://robotuagi.ucoz.ru
•
http://festival.1september.ru
•
http://www.prorobot.ru
•
http://9151394.ru/?fuseaction=proj.lego
•
http://www.lego.com/education/
•
http://www.wroboto.org/
•
http://www.roboclub.ru/
•
http://robosport.ru/
•
http://learning.9151394.ru
•
http://www.nxtprograms.com