Фрагмент комбинированного урока по физике и биологии "Манипуляторы" (11 класс)

Фрагмент комбинированного урока (биология+физика) в 9 классе

РИП (19.04.2019)

Учебное занятие с элементами конструкторской деятельности и самостоятельного поиска информации.

Основная идея занятия: показать, как знание строения человеческого тела, в частности кисти руки, позволяет человеку создавать специальные устройства - манипуляторы, помогающие совершать действия с предметами там, где невозможно прямое действие рук человека. Простой манипулятор захватывает предмет и переносит его на другое место, как правило, в одной плоскости. Для более сложных действий создаются более сложные манипуляторы, не только почти точно повторяющие действие руки оператора, но и значительно усиливающие его.

В ходе занятия его участникам предстоит воспроизвести конструкцию механического манипулятора и познакомиться с техническими проблемами, которые решают инженеры-проектировщики.

Оборудование и материалы для работы:

- трубочки для коктейля;

- линейка 30 см;

- зубочистки;

- медицинские резинки;

- скотч;

- ножницы;

- нитки (желательно прочные, можно «Ирис»).

№ п/п	Действия педагога	Действия учеников
Этап 1: мотивационный блок (5 минут)	Основная цель: в ходе просмотра видеороликов (https://www.youtube.com/watch?v=TshqKlDPzNI - роботизированная рука, повторяющая движения и https://www.youtube.com/watch?v=LAJqC0L-2zI – макет робота-манипулятора) и во время его обсуждения предоставить общую информацию о том, почему возникла необходимость создания манипуляторов. Составляется небольшой примерный перечень ситуаций, в которых действие человеческой руки является небезопасным для человека. Учитель комментирует, что манипуляторы используются там, где в силу каких-либо условий (высокая температура, химически активная среда) невозможно использование человеческой руки. В частности, при работе с радиоактивными препаратами на производстве.	Просматривают видеоролик, участвуют в обсуждении вопросов, возникающих в ходе беседы
Этап 2: постановка задачи (2 минуты)	Учащимся предлагается на примере работы кисти руки определить, какими особенностями конструкции должен обладать манипулятор, применяемый для подъёма и переноса стаканчика.	Работа в группах с элементами самостоятельного поиска.
Этап 3: изготовление и испытание действующей модели (10 минут)	Педагог предлагает учащимся самостоятельно изготовить простейший манипулятор. (Рекомендуем для учащихся 7 классов использовать наиболее простую модель — лягушку, а для ребят постарше — попытаться изготовить «механическую руку»).	Изготовление модели манипулятора в группах
Этап 4: презентация установки, демонстрация эксперимента, самоанализ полученной конструкции (5 минут)	Педагог играет роль эксперта, задавая учащимся вопросы, направленные на анализ погрешностей конструкции. Подводит их к формулированию предложений по усовершенствованию.	Каждая группа рассказывает об особенностях конструкции своей установки, демонстрирует её работу, отмечая трудности в создании и недостатки конструкции
Подведение итогов (3 минуты)	Совместная работа: Обсуждение эффективности установок, их недостатков и возможностей усовершенствования.