«Гравитационный конвейер: проектируем и тестируем» (модель «Перевёрнутый класс»)
Автор: Корнелюк Надежда Васильевна
Организация: МБОУ «Ужурская СОШ №6 имени ГСС Ю.Н. Петелина»
Населенный пункт: город Ужур
План внеурочного занятия
(модель «Перевёрнутый класс»)
Класс: 7
Продолжительность: 1 академических часа + домашнее задание.
Форма занятия: практикоориентированный проект с предварительной самостоятельной подготовкой.
Цель: сформировать у учащихся понимание принципов работы гравитационного конвейера; развить навыки проектирования, экспериментальной проверки гипотез и командной работы.
Планируемые результаты
-
Предметные:
- знают основные элементы гравитационного конвейера и принципы его работы;
- умеют подбирать материалы и рассчитывать параметры конструкции.
-
Метапредметные:
- планируют работу в группе, распределяют роли;
- проводят испытания, фиксируют и анализируют результаты;
- вносят улучшения на основе данных тестирования.
-
Личностные:
- проявляют интерес к инженерным задачам;
- ценят командное взаимодействие и конструктивную критику.
Этапы реализации
Этап 1. Домашняя подготовка (за 1–2 дня до занятия)
Задача учащихся: самостоятельно изучить теоретический материал и выполнить предварительное задание.
Материалы для самостоятельного изучения (высылаются учителем):
- видеолекция (7–10 мин) о принципах работы гравитационных механизмов (на примере промышленных и бытовых решений);
- краткая инфографика «Основные элементы гравитационного конвейера» (наклонная плоскость, бортики, упор, зона приёма);
- ссылка на симулятор PhET «Forces and Motion» для виртуального эксперимента.
Домашнее задание:
-
Анализ примеров. Найти 1–2 реальных гравитационных конвейера (фото/видео), описать:
- где используется;
- какие элементы видны;
- как угол наклона влияет на скорость.
- Виртуальный эксперимент. В симуляторе PhET:
-
- собрать наклонную плоскость;
- изменить угол и массу груза, зафиксировать результаты;
- сделать вывод: «Какой угол оптимален для груза массой 200 г?».
- Эскиз. Нарисовать свой вариант гравитационного конвейера, подписать элементы.
Форма сдачи: рисунок эскиза принести в школу на урок, краткий текст (100–150 слов Google Form по ссылке.
Этап 2. Очное занятие (60 мин)
1. Вводная часть (10 мин)
-
Учитель:
- приветствует, озвучивает цель и план занятия;
Здравствуйте, сегодня мы с вами будем проектировать и тестировать эффективность работы гравитационного конвейера.
После изученного домешенного материала вы уже знаете, что такое гравитационный конвейер.
-
проводит блицопрос по домашнему заданию (5 вопросов);
- Назовите главную отличительную особенность гравитационного конвейера? (использование силы тяжести для перемещения грузов по наклонной поверхности. В отличие от приводных конвейеров, в гравитационных не требуется электрической энергии)
- Почему гравитационный конвейер относится к механизмам каракури? (Гравитационные конвейеры — один из базовых механизмов каракури, так как используют силу тяжести изделия для выполнения действия)
- Какие виды гравитационных конвейеров вы знаете? (Роликовые — состоят из роликов. Конвейеры с коньковыми колёсами — используют ряд небольших колёс для перемещения предметов. Желобковые — направляют материалы в контейнеры или другие места хранения. Прямыми — для перемещения грузов по горизонтальной поверхности. Угловыми — обеспечивают плавное изменение направления перемещения груза под определённым углом, обычно 45 или 90 градусов. С поворотной секцией — часть роликов установлена на вращающейся платформе, при повороте платформы груз меняет направление)
- Где используется гравитационный конвейер? (Склады и логистические центры. Для перемещения коробок, паллет, контейнеров между зонами склада. Производственные линии. Например, в автомобилестроении для транспортировки деталей или в хлебопекарной промышленности для перемещения сырья. Пищевая промышленность. Для транспортировки продуктов (мясопереработка, хлебобулочные изделия, овощи, фрукты). Строительство и производство стройматериалов. Для перемещения штучных грузов (кирпичи, плиты и т. д.))
- Какие элементы видны? (рама, ролики и регулировочные опоры, лента гафрированная, бортики)
- Как угол наклона влияет на скорость? (При увеличении угла наклона скорость обычно снижается)
- проводит анализ эскизов гравитационных конвейеров;
-
- разделить на виды (по отличительным признакам элементов конструкции)
- по особенностям поверхности
- по элементам безопасности.
- Вместе с учащимися выбирают эскиз модели для конструирования (эскиз будет 1 для всех групп)
Учитель в зависимости от цели организации группы делит класс на 4 группы (по 3 человека) – группы формируются рандомно – 1-2-3-4
|
1 |
2 |
3 |
4 |
-
- Группа Каркас – мастер
- Группа Инженеры - fischertechnik конвейера"
- Группа Мастера соломенного конструктора»
- Группа ОТК (отдел технического контроля)
С 1 по 3 группу получают листы задания (одинаковые) – но материал изготовления модели у всех разный
4 группа получает лист задания с критериями входного, промежуточного и итогового тестирования модели конвейера.
Группа 1. Каркас – мастер
|
Задание 1. Детальный план - |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
составить детальный план конструкции. |
|
|
Задачи: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОТК |
|
|
|
Задание 2 Сборка - |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
изготовить модель конвейера |
|
|
Задачи: |
По схеме собрать конструкцию (картон + трубочки/палочки). |
|
|
Обеспечить: плавный спуск груза; надёжное крепление элементов. |
|
|
|
Провести первый тест (спуск шарика), зафиксировать проблемы. |
|
|
|
ОТК |
Операционный контроль |
|
|
Техника безопасности |
|
|
При работе с канцелярским ножом |
|
|
При работе с термопистолетом
|
|
|
Важно!
|
При получении травмы необходимо сообщить учителю и при необходимости обратиться в медицинское учреждение. |
|
Соблюдение этих правил поможет избежать несчастных случаев и обеспечит безопасную работу с канцелярским ножом и термопистолетом |
|
|
Задание 3 Тестирование |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
проверить работоспособность, собрать данные |
|
|
Задачи: |
5 испытаний: замер времени спуска, проверка стабильности. |
|
|
Фиксация проблем (например, «шарик вылетает», «конвейер перекошен»). |
|
|
|
Заполнение отчёта: Что работало хорошо? Какие проблемы возникли? Как можно улучшить? |
|
|
|
ОТК |
Приёмочный (финальный) контроль |
|
|
Задание 4 Подготовка к презентации |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
сформулировать 2 ключевых вывода. |
|
|
Задачи: |
|
|
|
|
|
|
делится 2 выводами «Что получилось?», «Что улучшили?» |
|
|
|
|
|
|
Группа 2. Инженеры - fischertechnik конвейера"
|
Задание 1. Детальный план - |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
составить детальный план конструкции. |
|
|
Задачи: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОТК |
|
|
|
Задание 2 Сборка - |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
изготовить модель конвейера |
|
|
Задачи: |
По схеме собрать конструкцию (схема сборки элемента конструкции в инструкции к конструктору). |
|
|
Обеспечить: плавный спуск груза; надёжное крепление элементов. |
|
|
|
Провести первый тест (спуск шарика), зафиксировать проблемы. |
|
|
|
ОТК |
Операционный контроль |
|
|
Задание 3 Тестирование |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
проверить работоспособность, собрать данные |
|
|
Задачи: |
5 испытаний: замер времени спуска, проверка стабильности. |
|
|
Фиксация проблем (например, «шарик вылетает», «конвейер перекошен»). |
|
|
|
Заполнение отчёта: Что работало хорошо? Какие проблемы возникли? Как можно улучшить? |
|
|
|
ОТК |
Приёмочный (финальный) контроль |
|
|
Задание 4 Подготовка к презентации |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
сформулировать 2 ключевых вывода. |
|
|
Задачи: |
|
|
|
|
|
|
делится 2 выводами «Что получилось?», «Что улучшили?» |
|
|
Группа 3. Мастера соломенного конструктора»
|
Задание 1. Детальный план - |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
составить детальный план конструкции. |
|
|
Задачи: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОТК |
|
|
|
Задание 2 Сборка - |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
изготовить модель конвейера |
|
|
Задачи: |
По схеме собрать конструкцию |
|
|
Обеспечить: плавный спуск груза; надёжное крепление элементов. |
|
|
|
Провести первый тест (спуск шарика), зафиксировать проблемы. |
|
|
|
ОТК |
Операционный контроль |
|
|
Задание 3 Тестирование |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
проверить работоспособность, собрать данные |
|
|
Задачи: |
5 испытаний: замер времени спуска, проверка стабильности. |
|
|
Фиксация проблем (например, «шарик вылетает», «конвейер перекошен»). |
|
|
|
Заполнение отчёта: Что работало хорошо? Какие проблемы возникли? Как можно улучшить? |
|
|
|
ОТК |
Приёмочный (финальный) контроль |
|
|
Задание 4 Подготовка к презентации |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
сформулировать 2 ключевых вывода. |
|
|
Задачи: |
|
|
|
|
|
|
делится 2 выводами «Что получилось?», «Что улучшили?» |
|
|
|
|
|
|
Группа 4. ОТК (отдел технического контроля)
|
Задание 1. Входной контроль |
|||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
||
|
Цель: |
Проверить детальный план конструкции |
Шаблон правильного результата |
|
|
Задачи: |
Проверка правок технического рисунка |
|
Параметры трассы. Можно изменить длину, ширину, угол наклона конвейера, количество и расположение опор, а также форму траектории. Тип направляющих или желобов. Например, замена прямых желобов на желоба с переменной шириной или изменением профиля для улучшения управления грузом. Дополнительные элементы. Установка разделителей, отбойников, регулирующих заслонок для контроля потока груза. Изменение конструкции опор или креплений. Например, усиление конструкций для повышения устойчивости или замена типа креплений. |
|
Проверка выбора материала (картон, трубочки и т. д.). |
|
1 группа - картон, гофрированный картон, клей, ножницы, шарики, терма-пистолет, канцелярский нож. 2 группа – детали конструктора 3 группа детали конструктора |
|
|
Заполнение отчёта: Что работало хорошо? Какие проблемы возникли? Как можно улучшить? |
|
|
|
|
Вывод: |
|||
|
Задание 2. Операционный контроль |
|||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
||
|
Цель: |
Проверить изготовленную модель конвейера |
Шаблон правильного результата |
|
|
Задачи: |
Сверить схему и собранную конструкцию |
|
Технический рисунок должны детально совпадать |
|
Вывод: |
|||
|
Задание 3. Приёмочный (финальный) контроль |
|||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
||
|
Цель: |
проверить работоспособность, и данные полученные при проведении испытаний конструкции |
Шаблон правильного результата |
|
|
Задачи: |
5 испытаний: замер времени спуска, проверка стабильности. |
|
|
|
Фиксация проблем (например, «шарик вылетает», «конвейер перекошен»). |
|
|
|
|
Заполнение отчёта: Что работало хорошо? Какие проблемы возникли? Как можно улучшить? |
|
|
|
|
Вывод: |
|||
|
Задание 4 Подготовка к презентации |
||
|
Отчет о выполнении этапов задания |
|
|
Цель: |
сформулировать 2 ключевых вывода по каждой модели групп |
|
|
Задачи: |
|
|
|
|
|
|
делится 2 выводами «Что получилось?», «Что улучшили?» |
|
|
|
|
|
|
3. Презентация и рефлексия (20 мин)
-
Защита проектов (12 мин): каждая группа (2 мин):
- показывает модель;
- объясняет принцип работы;
- делится 2 выводами («Что получилось?», «Что улучшили?»).
-
Общее обсуждение (5 мин):
- «Какие факторы влияют на эффективность конвейера?»,
- «Где в жизни можно применить такой механизм?».
-
Рефлексия (3 мин): ученики письменно отвечают на доске !
- Я узнал…
- Я научился…
- Мне было сложно…
Материалы и оборудование
- Для учителя: таймер, листы задания для групп включая дополнительный матриал (4 экз.), критерии оценки, видеопримеры.
- Станция 1: линейки, карандаши, бумага, инфографика.
- Станция 2: картон, трубочки («Соломка»), клей, ножницы, шарики/грузы.
- Станция 3: секундомеры (4 шт.), листы для отчётов.
- Станция 4: те же материалы, что на Ст. 2 и 3.
- Цифровые ресурсы: доступ к симулятору PhET (на устройствах учащихся или в классе).
Домашнее задание
- Придумать, как адаптировать гравитационный конвейер для другой задачи (например, сортировка предметов по размеру). Нарисовать схему + краткое описание (100 слов).
- Снять видео работы своей модели, добавить комментарии о принципах работы.
БЕСПЛАТНЫЕ семинары


