Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 1»
города Магнитогорска
Фестиваль творческих проектов «Академия пяти звезд»
Конкурс рационализаторов «Полезная модель»
Действующая модель «Планшет Знаний»
Автор:
Егоров Дмитрий Андреевич,
5 класс,
Елшанская Елизавета, 6 класс,
МОУ «СОШ № 1» г. Магнитогорска;
Руководители:
Коякова Елена Николаевна, учитель технологии МОУ «СОШ № 1» г. Магнитогорска
Никулина Наталья Николаевна, учитель математики МОУ «СОШ № 1» г. Магнитогорска
Магнитогорск – 2017 г.
Аннотация
Данная творческая проектная работа об изготовлении учащимися 5 и 6 класса электрического прибора - действующей модели «Планшет Знаний», при помощи которого посредством изображенных знаков на таблице планшета, и наглядно показывающим световым сигналом, возможно выявление знаний учащихся по определенным темам.
Цель проектной работы: изготовить действующую модель «Планшет Знаний», позволяющий выявить уровень знаний учеников по заданным темат.
Методы и приемы исследования: поиск, анализ и синтез информации,
использование освоенных технических и технологических операций (ручная обработка материалов, монтаж электрической цепи).
Проект направлен на развитие у обучающихся познавательных интересов, технического мышления, пространственного воображения, творческих и коммуникативных способностей, а также на расширение межпредметных связей по предметам «Технология», «Математика», «Физика», «Информатика».
Практическая значимость. Данная проектная работа может быть рекомендована учащимся и учителям технологии при изучении раздела учебной программы в 5-8 классах «Технологии творческой и опытнической деятельности» а так же использованы в проведении мероприятий во внеурочной деятельности.
Вывод: результатами работ стали приобретённые знания и умения в практической деятельности по разработке чертежей деталей проектного изделия, по поиску и изучению информации по проблеме; развитие технического и художественного мышления, творческих способностей личности, формирование навыков делового общения.
Описание работы
Мы решили найти один из способов выявления усвоения знаний. В ходе решения проблемы были рассмотрены: тесты, математические ребусы, кроссворды. В ходе наших исследований мы пришли к решению о создании прибора, который наглядно показывает учителю и ученику правильность или неверное решение различных заданий.
Нашей целью стало изготовить действующую модель «Планшет Знаний».
Для достижения цели мы поставили перед собой следующие задачи:
1. Подобрать информацию, фото об объекте, используя информационные источники.
2. Исследовательская. Изучить научную литературу, обобщить опыты и наблюдения,
анализ и обработку собранных сведений.
3. Техническая и технологическая задача: спроектировать и изготовить действующую
модель «Планшет Знаний».
Теоретическая часть
В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электричество». Что же такое электричество.
Электричество - это одна из форм энергии. В чём же заключается суть электричества? Суть электричества сводится к тому, что поток заряженных частиц движется по проводнику (проводник – это вещество, способное проводить электрический ток) в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Двигаясь, поток частиц выполняют определённую работу. Это явление называется «электрический ток».
Электрический ток движется по проводам только в том случае, если они соединены в замкнутое кольцо – электрическую цепь.
Исследовательский опыт 1.
Возьмем, например, фонарик: провода, соединяющие батарейку, лампочку и выключатель, образуют замкнутую цепь. Пока по цепи идет ток, лампочка горит.
Рис. 1. Электрическая схема
Если цепь разомкнуть – скажем, отсоединить провод от батарейки, – лампочка погаснет.
Рис. 2. Электрическая схема
Материалы, которые пропускают электрический ток, называются проводниками. Из таких материалов – в частности, из меди, которая хорошо проводит электричество, – делают электрические провода. Провод под током представляет опасность для человека (наше тело – тоже проводник!), поэтому провода покрывают пластмассовой оплеткой. Пластмасса – это изолятор, то есть материал, который не пропускает ток.
ВНИМАНИЕ! Электричество опасно для жизни. С электроприборами и розетками следует обращаться очень осторожно.
Исследовательский опыт 2.
Как узнать, какие материалы являются проводниками, а какие изоляторами? Проведем один несложный опыт. Сначала соберём электрическую цепь. Отсоединим один из проводов. В результате цепь разомкнется и лампочка погаснет. Теперь возьмём скрепку и положим ее так, чтобы восстановить цепь. Загорелась лампочка или нет?
Попробуем положить вместо скрепки что-нибудь другое, например вилку или ластик. Если лампочка загорится, значит, это проводник, если не загорится – изолятор.
Рис. 3.
Двигаясь по металлической проволоке — проводнику — заряды создают электрический ток.
Вывод: Учёные установили, что электричество – это поток мельчайших заряженных частиц – электронов. Поток заряженных частиц в одном направлении учёные назвали электрическим током.
Источники тока или откуда берется электричество
Первый химический источник тока был создан итальянским ученым Алессандро Вольта приблизительно в 1800 году. Батарея Вольта, или Вольтов столб, была составлена из медных и цинковых кружков (Приложение 1).
Рис. 4. Первая электрическая батарея
Сейчас мы получаем электричество благодаря большим электростанциям. На электростанциях есть генераторы — большие машины, которые работают от источника энергии. Обычно источник - это тепловая энергия, которую получают при нагревании воды (пар).
Энергию можно получить, используя силу воды, падающей с большой высоты: с плотин или водопадов (гидроэнергетика).
Как источник питания для генераторов можно использовать силу ветра или тепло Солнца, но к ним прибегают не часто (ветро-гелиоэнергетика).
Далее работающий генератор при помощи магнита создаёт поток электрических зарядов (ток), который проходит по медным проводам. Теперь готовое к использованию электричество движется по проводам к необходимым объектам.
Практическая часть. Проектирование и изготовление модели «Планшет Знаний»
Модель «Планшет Знаний» можно использовать как развивающие игры, так и для проверки знаний детей. Чтобы такие викторины работали нужно изготовить электрический пробник, с помощью его контактных концов замыкается цепь, если ответ правильный диодная лампочка светится!
Разработал схему сборки электрической цепи для восьми вопросов с ответами.
Рис. 5. Элементы цепи .
Рис. 6 . Схема сборки электрической цепи
Панели планшета я решил изготовить из фанеры, размерами (225х170х30) мм. Этот материал практичен, экологичен, прост в обработке.
.
Рис. 7. Заготовка фанеры
Этапы изготовления модели
Изготовление панелей планшета. Выпилил две детали панели и четыре боковых детали панели (Приложение 2). Инструменты материалы: линейка, карандаш, лобзик, фанера.
Вырезал электродрелью отверстия на лицевой панели (Приложение 3). Инструменты материалы: карандаш, линейка, электродрель.
Осуществил сборку и монтирование электрической цепи на лицевой панели. (Приложение 4). Инструменты материалы: электроматериалы (диодная лампочка, батарейка, проводники), паяльник.
Произвел сборку панелей планшета (Приложение 5). Инструменты материалы: клей, шурупы, шуруповерт.
Выполнил оформление модели планшета (Приложение 6). Инструменты материалы: аракал, ножницы, наклейки
Заключение
Наш проект является долгосрочным. В перспективе для подачи сигнала на планшет будет установлен звуковой эффект. Для групповой работы детей будут разработаны 2-3 планшета.
Работая над проектом, мы узнали историю развития электричества. Узнали, что электрический ток больше 36 вольт опасен для жизни человека, поэтому все провода должны быть недосягаемы для человека.
Узнали: что нужно для того, чтобы возник электрический ток; как сделать так, чтобы электрическая лампочка светилась в нужный момент; научились читать схемы.
Библиография
Википедия. Источник тока https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0 (дата обращения 20.03.2017)
Википедия. Гидроэнергетика https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0 (дата обращения 20.03.2017)
Википедия. Ветроэекргетика
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0 (дата обращения 20.03.2017)
Электрические цепи. Элементы электрических цепей. Условные обозначения элементов электрической цепи
http://fb.ru/article/242036/elektricheskie-tsepi-elementyi-elektricheskih-tsepey-uslovnyie-oboznacheniya-elementov-elektricheskoy-tsepi (дата обращения 01.03.2017)
Нанотехнологии. Азбука для всех.- М: ФИЗМАТЛИТ, 2008
Чанова Т.С. Комплект материалов для технического моделирования.- М: Просвещенние, 1987
Энциклопедия. Наука.- М: Слово, 1994
Приложение 1
Первая электрическая батарея Вольта
Первый химический источник тока был изобретён итальянским учёным Алессандро Вольта в 1800 году. Это был «элемент Вольта» — сосуд с солёной водой с опущенными в него цинковой и медной пластинками, с проволочными токовыводами. Затем учёный собрал батарею из этих элементов, которая впоследствии была названа «вольтовым столбом». Это изобретение впоследствии использовали другие учёные в своих исследованиях.
Приложение 2
Изготовление панелей планшета
Приложение 3
Изготовление отверстий на панели
Приложение 4
Сборка и монтирование электрической цепи
Приложение 5
Сборка панелей планшета
Приложение 6
Оформление и тестирование модели «Планшет Знаний»