  Образовательное событие «Полёт инженерной мысли».
Участники: ученики 8 класса
Цель: Создать учебную ситуацию для освоения индивидуально-групповой работы проектно-исследовательского характера
Задачи:
Ознакомить с различными моделями бумажных самолетов, с использованием компьютерного моделирования изготовить различные модели бумажных самолетов, провести опытно-конструкторские испытания, проанализировать характер движения различных моделей.
Развивать исследовательские способности, расширять кругозор и базу математических и физических знаний, развивать логическое мышление, формировать умение проводить анализ источников информации по истории и традициям аэрогами, по основам аэродинамики.
создать условия для самоопределения выбора профессиональной деятельности.
Технология – проектно-исследовательская.
Личностные, предметные и метапредметные результаты события.
Личностные: формировать собственное отношение к инженерному виду деятельности, приобщаться к ценностям авиационной промышленности, как наукоемкой и высокотехнологичной отрасли оборонно-промышленного комплекса страны.
Предметные: анализировать информацию, владеть экспериментальными методами исследования летных характеристик модели бумажного самолета, рассчитывать площадь крыла самолета, находить средние значения дальности, времени и скорости полета, объяснять на основе законов аэродинамики летные характеристики исследуемых моделей самолетов.
Метапредметные результаты: использовать полученную информацию для решения учебно-практических задач.
УУД, формируемые в процессе оборазовательного события.
Познавательные: самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель; ориентироваться в разнообразии способов решения задач; самостоятельно создавать ход деятельности при решении проблем; контролировать и оценивать процесс и результат деятельности; использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы, для решения задач.
Коммуникативные: владеть приемами работы в команде, умело организовать работу каждого в данной учебной ситуации, владеть навыками работы с научной информацией, с достаточной полнотой выражать свои мысли в ходе публичного представления результата исследования.
Регулятивные: преобразовывать практическую задачу в образовательную; выполнять действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации; ориентироваться в незнакомой ситуации; самостоятельно работать с информационным материалом; оценивать - устанавливать соответствие полученного результата поставленной цели; прогнозировать результат.
1 этап. Основы аэродинамики. (Овчинникова П.М.)
- Здравствуйте, ребята. Сегодня у вас необычный день – вы будете участвовать в образовательном событии, а чему оно посвящено, вы определите сами.
(1 слайд - портреты)
Учитель: Знаете ли вы этих выдающихся людей, что их объединяет?
Учащиеся:
- Леонардо да Винчи, А.Ф. Можайский, К.Э. Циолковский, С.П. Королев, А.Н. Туполев, С. Москалев.
- Это инженеры, конструкторы различных летательных аппаратов.
Учитель:
- А вы, когда-нибудь мечтали стать инженерами, конструкторами? Давайте попробуем стать ими сегодня.
- Какое название подходит для данного события?
Учащиеся формулируют тему образовательного события «Полёт инженерной мысли».
(2 слайд) (название темы и изображение различных моделей)
Учитель: «Полет инженерной мысли» - тема нашего образовательного события, запишите это название в рабочем листе.
Конечно же, вы знаете, что все великое начинается с простого. Поэтому сегодня мы станем конструкторами бумажных самолетиков. Перед тем, как приступить к серийному выпуску самолетов, проводят тестирование бумажных моделей. Для исследования этой проблемы создадим конструкторское бюро, в котором на первом этапе деятельности достаточно будет организовать работу двух отделов:
«Технический отдел», «Научно-исследовательский отдел» (3 слайд)
А сейчас составим кластер, который поможет нам продуктивно поработать.
Бумажные самолетики
Учитель: Какие задачи поставим перед каждым отделом?
«Технический отдел» - Освоение различных моделей.
«Научно-исследовательский отдел» - Почему летают, как летают самолеты?
Каждый отдел получает задание. Время на выполнение задания - 5 минут
(Задание научно-исследовательского отдела: работа с информацией, знакомятся с основами аэродинамики).
(Задание для технического отдела: изготовление различных моделей бумажных самолетов)
(4 слайд), (5 слайд)
После выполнения заданий учащиеся выступают у доски (5 минут).
Учитель: Какие открытия вы сделали, работая над проектами?
Учащиеся отвечают на вопрос.
Учитель: 1. сложить бумажный самолетик не так просто, как кажется. Действия должны быть уверенными и точными, сгибы – идеально прямыми.
2. Летные характеристики самолета зависят от многих факторов, научно-исследовательский отдел обратил внимание на зависимость от формы крыла. Запишите в рабочем листе эту гипотезу, дополнив предложение: «Предполагаю, что летные характеристики самолета зависят от формы крыла». А доказать ее вам предстоит на других этапах образовательного события.
Для вас, ребята, завершился 1 этап, в ходе которого вы познакомились с основами аэродинамики. Эти знания вам помогут в работе других этапов.
2 этап. Компьютерное моделирование. (Наприенко И.А.)
Учитель: Добрый день!
Учитель демонстрирует макет-заготовку самолёта без крыльев.
Вопрос учителя: Посмотрите на макет самолета. Чего ему не хватает?
Ответ учащихся: Крыльев.
2.1. Прототипирование.
Учитель: Сейчас вам предстоит выступить в роли авиаконструктора и создать собственную модель крыла для самолёта. Прежде всего, опираясь на информацию, полученную на первом этапе, продумайте форму крыла.
Создайте на клетчатом поле прототип крыла самолёта (сделайте рисунок «от руки»). Расположите крыло вертикально: вверху должна находиться часть крыла, предназначенная для вставки в прорезь на макете самолета, поэтому её размер не должен превышать 10 клеточек.
Учащиеся выполняют задание.
2.2. Моделирование.
Учитель: Подготовительная часть завершена, и мы можем приступить непосредственно к моделированию на компьютере. Работать вам предстоит в текстовом процессоре MS Word. Ознакомьтесь с инструкцией выполнения работы.
Инструкция к практической работе.
Создайте текстовый документ Microsoft Office Word 2007. Задайте поля следующим образом: Перейдите на вкладку Разметка страницы – Поля – Настраиваемые поля, установите параметры для Верхнего, Нижнего, Правого и Левого полей – 1 см.
Установите курсор в начале первой строки. Откройте вкладку Вставка, выберите Таблица – Вставить таблицу, установите размеры: 19 столбцов × 27 строк. Выделите таблицу, нажав на значок в левом верхнем углу таблицы:
Перейдите на вкладку Макет и задайте высоту и ширину ячейки - 1 см.
Создайте модель крыла, используя инструмент Полилиния (Вставка-Фигуры-Линия-Полилиния). Внимание! Углы фигуры должны совпадать с пересечением ячеек таблицы.
-
Задайте прозрачность фигуры 70% (нажмите на фигуру правой кнопкой мыши, выберите пункт контекстного меню Формат фигуры – Прозрачность).
Распечатайте документ: Файл - Печать – Принтер
Сохраните документ в своей личной папке под именем Крыло.docx.
Во время выполнения практической работы Учитель координирует работу учащихся.
После завершения работы на компьютере и получения каждым учащимся готовой модели крыла на листе формата А4, Учитель приглашает учащихся за парты для продолжения работы на следующем этапе.
Учитель: Итак, Вы создали свою собственную модель крыла самолета, которое, по вашему мнению, должно обеспечить вашему самолёту хорошие лётные характеристики. Так ли это, вам предстоит выяснить на следующих этапах события.
3 этап. Математическое моделирование. (Яковлева В.И.)
- Здравствуйте, ребята. Образовательное событие «Полет инженерной мысли» продолжается.
Большой вклад в разработку теории крыла, да и вообще аэродинамической теории, внес русский ученый, профессор Н. Е. Жуковский (1847—1921) (слайд). Еще до полетов человека Жуковский сказал интересные слова: «Человек не имеет крыльев, и по отношению веса своего тела к весу мускулов в 72 раза (!) слабее птицы. Но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума».
Обратите внимание, какие крылья бывают у самолёта (слайд). На предыдущем этапе каждый из вас сделал свою модель крыла самолёта.
На какие геометрические фигуры можно разбить данную модель?
(Ребята называют геометрические фигуры)
А как найти площадь каждой из них?
Давайте повторим формулы нахождения площадей геометрических фигур.
(Ребята повторяют формулы вычисления площади: треугольника, прямоугольника, трапеции, квадрата).
Учитель демонстрирует слайд с формулами.
Теперь вам предстоит рассчитать площадь каждого крыла.
Работайте и полученное значение площади умножьте на два, так как у самолёта два крыла. Переведите результат вычисления в единицы СИ.
Внесите полученные результаты в таблицу.
В своей группе обсудите модели крыльев, сделанных вами и по различным характеристикам, выберете одну из лучших. Объясните, почему на ней вы остановили свой выбор.
А сейчас для вас наступит новый этап.
4 этап. Испытание опытных моделей. (Ребрикова О.Г.)
4.1. Приветствие (кадр 1).
Здравствуйте, ребята!
Самолёт летит по свету
И мотором не ревёт.
Если в нём мотора нету,
Разве это самолёт?
В нём мотор и не положен.
Раз, два, три! Занять места!
А мотор мы завтра сложим
Из бумажного листа.
Наше конструкторское бюро «Полет инженерной мысли» продолжает свою работу. И мы приступаем к 4 этапу работы: «Сборке и испытанию модели»
4.2. Постановка задачи (кадр 2).
На рабочих столах даны корпуса модели самолета, технологические карты и рабочий инструмент. Чего данным моделям не хватает? Ваша задача для полной сборки модели выполнить крыло, по разработанным ранее чертежам. Перевести шаблон на потолочную плитку, вырезать и вставить в модель.
Нанести на самолет опознавательные знаки. И самое важное, дать название своей модели. Название известных брендов не должно повторяться. Для того, чтобы выбор названия у вас не вызывал сложности я познакомлю с некоторыми известными моделями самолетов (кадры 3-4).
Самолеты гражданской авиации:
Ил - Ильюшина
Ту - Туполева
Як - Яковлева
Военной авиации:
Ан - Антонова (самолет грузовой)
Миг и Су – истребители
Учащиеся приступают к работе (звучит мелодия песни «Под крылом самолета»).
4.3. Испытание моделей.
Испытание моделей производится с соблюдение следующих условий:
Самолет запускается «с руки» от плеча.
Количество контрольных запусков одной модели самолета - 3 раза.
Результаты испытаний заносятся в таблицу.
В таблице фиксируются основные «технические характеристики» самолета его «полетные показатели»:
Форма и площадь крыльев самолета
Фиксируются параметры процесса полета:
Дальность полета (замеряется рулеткой)
Время полета (пользоваться секундомером сотового телефона)
Учащиеся проводят испытания (песня «Только вы полете живут самолеты»)
4.4. Формирование таблицы (кадр5)
Вам необходимо занести данные в таблицу.
Название модели
|
Площадь крыла
|
№ испытания
|
Дальность полёта
|
Время полёта
|
Скорость полёта
|
Примечания
|
|
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
4
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
Среднее значение для модели
|
|
|
|
|
Учитель: Спасибо. Вам предстоит продолжить работу с другим руководителем.
Этап 5. Представление результатов проектно-исследовательской работы. (Амирова Н.А.)
Учитель: Прежде чем перейти к заключительному этапу нашего образовательного события «Полёт инженерной мысли», давайте назовём те этапы, какие вы уже прошли и что вы на них узнали.
Ученики:
1 этап - Знакомство с основами аэродинамики, с технологиями конструирования летательных аппаратов из бумаги.
2 этап - Компьютерное моделирование крыла самолёта.
3 этап - Математическое моделирование. Расчёт площади поверхности крыла самолёта.
4 этап - Испытание опытных моделей самолёта.
5 этап - Заключительный.
Учитель: Давайте подумаем, а что вы должны сделать на этом этапе?
Ученики высказывают свои предположения.
Учитель: А какие лётные характеристики самолёта считаются основными?
Ученики отвечают на вопрос.
Учитель: Значит, на 5 этапе вы должны:
- провести анализ полученных результатов, представить и защитить свою модель самолёта.
- выбрать из представленных моделей наиболее оптимальную по дальности и длительности полёта. (Слайд.)
Учитель: Таким образом, пятый этап нашего образовательного события назовём
«Представление результатов проектно-исследовательской работы» (слайд).
Прежде всего, вернёмся к таблице результатов, которую вы получили на предыдущих этапах и заполним её полностью. Какие измерения вы уже занесли в таблицу, а какие ячейки остались не заполненными?
Ученики: Нет значений средней дальности и времени полёта.
Учитель: Итак, вам необходимо рассчитать среднюю дальность и время полёта и занести полученные значения в таблицу. Давайте вспомним, как можно найти по нашим опытным данным среднюю дальность и время полёта?
Ученики: Найти средние значения дальности и времени полёта, как среднее арифметическое величин.
Учитель: На слайде представлены формулы для нахождения средней дальности полёта и средней длительности полёта.
Ученики записывают в рабочий лист формулы и выполняют вычисления, заполняют таблицу.
Учитель: Что можно найти, зная, средние значения дальности и времени полёта?
Ученики: Среднюю скорость полёта и напоминают формулу для нахождения средней скорости.
Учитель демонстрирует формулу на слайде. По формуле ученики рассчитывают значение средней скорости полёта и заносят в таблицу.
Учитель: Давайте внесём полученные результаты в общую таблицу.
Ученики работают в рабочих листах и заносят полученные результаты в таблицу на слайде (работа с интерактивной доской).
Учитель: Ребята, а сейчас подготовьтесь к защите своей модели самолёта, выступление не более 2 мин.
Защиту проекта выполняйте по плану, указанному в рабочем листе:
1) обоснование название модели;
2) характеристика модели: дизайн, летные качества (средняя дальность полёта, среднее время полёта и средняя скорость полёта);
Выступают группы учащихся. Определяют достоинства и недостатки своей опытной модели.
Учитель: Молодцы, ребята! Теперь, давайте проанализируем общую таблицу и сделаем вывод.
Ученики предполагают, что дальность полёта зависит от формы крыла, а длительность полёта от площади поверхности крыла.
Рефлексия
Учитель: Ребята, поделитесь своими впечатлениями о нашем образовательном событии, продолжите предложения:
Мне было интересно…
Мне понравилось…
Я узнал…
Рассмотрите шкалу деятельности в рабочем листе и отметьте на ней то место, куда бы вы себя отнесли.
Хочу стать инженером- конструктором!
Я почувствовал себя настоящим авиаконструк-тором
Я проявлял инициативу, активно участвовал в работе
Я был вовлечен в работу, но испытывал некоторые трудности
Мне было не интересно, я ничего не понял и не сделал ни на одном этапе
Я пытался работать со всеми, но не проявлял инициативы
Желаем Вам полета инженерной мысли!
|
