Разработка урока по лего-конструировнаию: "Механизмы и инструменты. Ручной миксер." 2 КЛАСС

Урок: ЛЕГО – конструирование. Тема: Механизмы и инструменты. "Ручной миксер". 2-й класс Цели урока:     Познакомить с понятиями “ведущее колесо”, “ведомое колесо”. В ходе практической работы исследовать, как меняются скорости вращения элементов  механизмов при использовании зубчатых колёс. Расширить словарный запас детей. Учить следовать инструкции. Ход урока. На прошлом уроке мы с вами делали игрушку. ­Как она называется?  (Глаза клоуна) ­ Кому она понравилась? ­ Как называются эти детали? (Шестерёнки) ­А передача как называется? (Зубчатая передача) Шестерёнки удивительные колёса. Сегодня они нас тоже удивят. С ними проведём необычное  исследование, а вы сегодня – исследователи. ­Договоритесь, кто будет бригадиром. ­ Бригадиры, поднимите руку. ­ Сегодня бригадир отбирает детали. ­ Для работы нам потребуется красный длинный кирпич с отверстиями, жёлтая и красная  шестерёнки, рукоятка, серая и зелёная оси. ­ Ваш товарищ соберёт механизм. Рукоятку наденем на ось с жёлтой шестернёй. Жёлтая шестерня будет ведущим колесом, а  красная шестерёнка– ведомым. ­Как называется жёлтая шестерёнка? (Ведущее колесо) ­А красная шестерёнка? (Ведомое колесо) Послушайте задание: Бригадир вращает рукоятку, а напарник следит за скоростью вращения шестерёнок. ­Что заметили? (Скорость разная) ­Наденьте рукоятку на ось с красной шестерёнкой. Напарник вращает рукоятку, бригадир наблюдает. ­Что заметили? (Скорость разная) ­Что выяснили? В результате исследования мы выяснили, что скорость вращения двух шестерёнок разного  размера неодинаковая и это не зависит от того, какая шестерёнка ведущая, а какая ведомая. К  уроку вы подготовили иллюстрации с механизмами, в работе которых участвуют шестерёнки.  Иллюстрации лежат у вас на партах. Назовите эти механизмы. Действительно, шестерёнки  выполняют важную, нужную работу. Я тоже приготовила для вас механизм.  ­ Кто знает, как он называется? (Ручной миксер) ­Для чего он нужен? С помощью этого миксера можно получить вкусный коктейль, взбить пышное тесто, сделать  омлет. ­Сегодня мы соберём ручной миксер и проведём интересное исследование. Найдите карточку №5 на синем фоне обратная сторона. ­Назовите детали, которые нам потребуются. Бригадир отбирает детали. Напарник собирает миксер. Понаблюдайте за скоростью вращения лопастей. Бригадир вращает рукоятку, а напарник наблюдает, с какой скоростью вращаются лопасти  миксера – быстрее или медленнее рукоятки? (Быстрее) В начале урока мы с вами выяснили, что маленькая шестерёнка вращается быстрее большой. ­Почему лопасти вращаются быстрее рукоятки? (Лопасти надеты на ось с маленькой шестерёнкой) ­Поменяйте шестерёнки местами. Что произойдёт? (Лопасти вращаются медленнее) ­ Так какая шестерёнка должна быть ведущей, чтобы лопасти вращались быстрее? (Большая) Верните шестерёнки в исходное положение. ­ Кто смотрел передачу “Впрок”? В этой передаче рассказывают о качестве товара и выясняют,  какая марка товара лучше. Выясняют с помощью исследования, которое называется экспертиза.  Сегодня мы для этой передачи должны провести экспертизу и выяснить, какая жидкость для  мытья посуды лучше пениться.  Бригадиры подойдут к столам, на которых находятся миски. В миске на жёлтой салфетке находится “Капля”. В миске на синей салфетке находится “Pril”. Взбейте воду с жидкостью миксером. ­Какая жидкость пенится лучше? (Варианты разные) Количество воды одинаковое, количество моющего средства одинаковое. А можем ли мы утверждать, что вращали с одинаковой скоростью? (Нет) С помощью ручного миксера выяснить это мы не смогли. А знаете ли вы о миксере, который может работать долгое время с одинаковой скоростью? (Электрический миксер) Проведём это же исследование с помощью электрического миксера. Так какая жидкость пенится лучше? Мы с вами проверили только одно качество жидкости, которое вряд ли влияет на качество мытья  посуды. Мы выясняли только, какая жидкость для мытья посуды лучше пенится. ­Что нового узнали о шестерёнках в ходе наших исследований? Эти волшебные шестерёнки можно использовать во многих механизмах. В том числе и в детских  каруселях. ­Кто любит карусели? ­А кто бы хотел видеть карусели в своём дворе? На следующем уроке мы будем работать над проектом “Детская площадка моего двора”.  Подготовиться к проекту вам поможет карточка. Прочитайте её. Проект “Детская площадка”(работа в парах) Жителям микрорайона необходима новая детская площадка. Работать над её созданием  поручается вашей группе.    Нарисуйте план площадки. Придумайте для неё название. Подумайте, где лучше всего её расположить в вашем дворе. В вашем плане должно быть:  Реальное расположение домов, дорог. У кого есть вопросы? Разберите миксер, вылейте воду, приготовьте конструктор к сдаче. Основная часть (перед детьми стоят наборы Lego) Скажите, пожалуйста, у нас с вами есть в наборах такая деталь? Найдите ее и покажите мне.  Какой формы эта деталь? (Круглой) На самом деле эта деталь называется – колесо. Но оно не простое, чем это колесо отличается от  обычного колеса? (зубчиками). Поэтому это колесо мы назовем «зубчатое колесо» или второе  название шестерёнка. У этого зубчатого колеса есть друзья, которые очень похожи на него. Посмотрите в коробочку и  найдите там другие зубчатые колеса.  Покажите их мне. Вот такие Зубчатые колеса у нас есть. А чем они отличаются?  Они имеют разное количество зубчиков. Есть прямые зубчики и в форме короны, они так и  называются: прямозубые зубчатые колеса и коронное зубчатое колесо. Ребята, а вы знаете, как зубчатые колеса приветствуют друг друга? А как здороваются люди при  встрече? (перечисляют варианты) А у зубчатых колес нет рук, у них есть зубчики. И если шестеренки стоят рядышком, так что их  зубчики соприкасаются – это значит, что они здороваются. Зубья колеса препятствуют  скольжению. Все зубчатые колеса должны входить в надежное зацепление друг с другом, чтобы передача  (зубчатая пара) могла эффективно работать. Если одну из шестеренок начать двигать в зубчатой передаче, то и вторая тоже начнет двигаться, и чем быстрее двигается одна, тем быстрее  двигается и вторая шестеренка. Вот такие дружные детальки.  Ведущее зубчатое колесо – это колесо, поворачиваемое внешней силой, в данном случае вашей  рукой. Любое зубчатое колесо, поворачиваемое другим зубчатым колесом, называется ведомым  колесом.  Далее все конструкции учащиеся собирают вместе с педагогом, проводят испытания и делают  выводы. Демонстрация презентации продолжается.  При помощи зубчатых колес можно изменять направление вращения Поверните рукоятку на один полный оборот, просчитайте, сколько раз поворачивается маркер  положения.  При одном обороте рукоятки маркер положения поворачивается на один оборот (серая ось).  Скорость вращения ведущего и ведомого зубчатых колес одинакова, так как у них одинаковое  количество зубьев (40): соотношение 1:1. Ведущая и ведомая шестерни вращаются в противоположных направлениях. Маленькое колесо является промежуточным зубчатым колесом. Оно не изменяет скорость  вращения большого колеса, оно изменяет только направления его вращения.  При одном обороте рукоятки серая ось поворачивается на один оборот. Скорость вращения  ведущего и ведомого колес одинаковая, поскольку у них одинаковое количество зубьев.  Передаточное отношение зубчатого зацепления 1:1. Ведущее и ведомое колеса вращаются в одном направлении. Промежуточное колесо вращается в  противоположном направлении. Зубчатая передача бывает:  Повышающая Понижающая Коническая Зубчатая передача под углом 90 градусов При помощи зубчатых колес можно увеличивать или уменьшать скорость вращения Увеличение скорости вращения (повышающая зубчатая передача)  Поверните рычаг на один полный оборот и посчитайте, сколько раз повернется маркер  положения. При одном обороте рукоятки (большое ведущее колесо) меньшее колесо поворачивается пять  раз. Значит в этом механизме передаточное отношение 1:5. Это повышающая передача. При  увеличении передаточного отношения увеличивается скорость вращения ведомого колеса, но  уменьшается производимая им сила, то есть возможность поворачивать что­либо. Уменьшение скорости вращения (понижающая зубчатая передача)  Посчитайте, сколько раз нужно повернуть рукоятку для того, чтобы маркер положения  повернулся один раз. Если повернуть рукоятку (маленькое ведущее колесо) пять раз, большое ведомое колесо  поворачивается один раз. Значит в этом механизме передаточное отношение 5:1. Это  понижающая передача. При уменьшении передаточного отношения уменьшается скорость  вращения ведомого колеса, но увеличивается производимая им сила, то есть возможность  поворачивать что­либо. При помощи зубчатых колес можно изменять плоскость вращательного движения Пример конической зубчатой передачи.  Две сцепленные конические шестерни передают измененные скорость и силу, под углом 90  градусов. Вращение под углом 90. Ведущее прямозубое зубчатое колесо с 8 зубьями двигает ведомое корончатое колесо с 24  зубьями. Посчитайте, сколько раз нужно повернуть рукоятку для того, чтобы маркер положения  повернулся один раз. Если повернуть рукоятку три раза (маленькое ведущее колесо) коронное зубчатое колесо  поворачивается один раз. Передаточное отношение этого механизма 3:1. Плоскость вращательного движения меняется на угол 90 градусов. Коронное зубчатое колесо  может изменять плоскость вращательного движения, поскольку у него есть специальные  криволинейные зубья, позволяющие ему входить в зацепление под углом к ведущему колесу. Итак, используя систему зубчатых колес (шестерней), можно добиться изменения скорости,  направления или силы. Но здесь есть как преимущества, так и недостатки. Например, вы не  можете одновременно получать на выходе и увеличение силы, и увеличение скорости. Закрепление новых знаний на практике При помощи зубчатых колес можно сделать замечательную игрушку, которая раскручивается за  счет зубчатой передачи, и называется КАРУСЕЛЬ. Физкультминутка Сколько раз вам нужно повернуть ручку для того, чтобы заставить лего- человечка на карусели сделать один полный оборот? Необходимо обратить внимание детей на начальные позиции ручки и фигурки человечка. Опыт проводят не один раз, чтобы удостовериться, что их наблюдения верны. Ученики должны записать свой ответ в листе с упражнениями. Чтобы заставить модель карусели A сделать один полный оборот, ученикам нужно будет повернуть ручку 3 раза. Передаточное число составляет 3:1; это конфигурация, понижающая скорость (т.к. 24/8 = 3/1), поэтому карусель вращается медленно. Три оборота 40-забчатой шестерни приводят к пяти оборотам карусели. Передаточное отношение в данном случае 3:5 (потому что 24/40 = 3/5), и карусель вращается в гораздо более быстром темпе. Дети делают вывод и сверяют его со своим прогнозом. Модель карусели Б вращается быстрее, потому что используется конфигурация, повышающая скорость, с 40-зубчатой ведущей шестерней и 24-зубчатой ведомой.